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人工智能技術概要范文第1篇

關鍵詞：機械一體化；技術；現(xiàn)狀；產(chǎn)品；制造技術；發(fā)展趨勢

現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機械一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機械一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、概要

機械一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。

機械一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機械一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機械一體化系統(tǒng)或機械一體化產(chǎn)品。

二、發(fā)展狀況

20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合，這些機械結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀90年代后期，開始了機械一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機械一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機械一體化，微細加工技術也在機械一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機械一體化和微機械一體化等新分支；另一方面對機械一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機械一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機械一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機械一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

三、發(fā)展趨勢

1、智能化、模塊化

智能化是21世紀機械一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機械一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機械一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機械一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機械一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機械一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。

2、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機械一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機械一體化產(chǎn)品。

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機械一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機械一體化的人格化有兩層含義。一層是，機械一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機械一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機械一體花產(chǎn)品。事實上，許多機械一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

綜上所述，機械一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當然，與機械一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機械一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻

[1]李建勇.機械一體化技術.北京：科學出版社，2004.

人工智能技術概要范文第2篇

[關鍵詞]面向主題　Web信息融合　模型　技術

[分類號]G354

1、引言

隨著Web2.0技術的發(fā)展，企業(yè)運作日益向Inter-net擴展，企業(yè)Web信息的容量和多樣性呈爆炸式增長，Web信息日益成為企業(yè)決策的重要依據(jù)。由于Web信息具有半結構化和非結構化的特征，Web信息的急劇增長在為人們獲取所需信息和知識帶來更多機遇的同時也帶來了更大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)搜索引擎的性能已達到極限，其基于關鍵詞匹配排序來檢索Web信息的工作原理存在檢索結果信息冗余和不精準的問題，無法滿足用戶基于主題查詢的需求，更無法適應企業(yè)決策的需要。信息融合借鑒人腦的工作原理，利用計算機對具有相似或不同特征的多源數(shù)據(jù)和信息進行處理，為用戶提供統(tǒng)一的信息視圖和可綜合利用的信息。信息融合技術已在生物、經(jīng)濟和軍事等領域得到廣泛應用。信息融合技術為Web信息處理提供了新的途徑，但其研究成果主要針對結構化數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有Web信息融合研究主要集中在多源Web信息檢索融合和多Web文檔的知識融合兩方面，對應于傳統(tǒng)信息融合中的數(shù)據(jù)級融合和特征級融合，不支持信息的多維度和多粒度查詢與綜合分析，遠遠不能滿足用戶從Web有效獲取信息進行決策的需要。

2、國內外研究綜述

2.1　信息檢索融合

信息檢索融合將多個搜索組件的文檔結果集視為多源證據(jù)，綜合利用和聲效應、撇取效應和／或黑馬效應，基于綜合評分或排序對多源結果集中的文檔進行優(yōu)化組合，為用戶提供更高質量的搜索結果。采用的主要方法包括：

2.1.1　基于統(tǒng)計的方法　分為評分融合和排序融合兩類。評分融合算法根據(jù)各源(即搜索組件)的性能賦予其權重，用線性組合計算出現(xiàn)在多源結果集的文檔的綜合評分，將綜合評分最高的N個文檔返回給用戶，如WebFusion算法?；谂判虻娜诤纤惴▽Χ嘣唇Y果集按相關度排序后采用輪循的方式從結果集抽取文檔返回給用戶，如SR融合算法。

2.1.2　基于人工智能的方法　主要是利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術進行文檔聚類與模式識別。如文獻利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡自組織映射(sOM)算法對Web網(wǎng)頁進行聚類，識別各類主題之間的關系，從而實現(xiàn)搜索結果的聚合。

2.1.3　基于統(tǒng)計和人工智能的混合方法　基于統(tǒng)計的方法中文檔評分函數(shù)的形式，文檔的內容、鏈接和結構三方面各自的權重，以及各搜索組件的權重對融合結果有很大影響，通常結合人工智能的方法確定，如文獻采用模式識別和啟發(fā)式學習調整搜索源權重。

2.2　基于多文本的知識融合

基于多文本的知識融合將搜索結果集中的多個文檔視為多源證據(jù)，主要利用語義本體和自然語言處理技術分析多個文檔，利用基于邏輯的規(guī)則、基于本體的映射與合并消除其中的知識冗余、知識不完整性和知識沖突，為用戶提供具有一致性的知識。根據(jù)處理對象的結構化程度可分為半結構化文本的知識融合和非結構化文本的知識融合。

2.2.1　半結構化文本的知識融合　主要對XML格式的信息進行融合。如文獻采用語義本體技術構建了面向半結構化信息(XML格式)的知識融合模型，文獻提出了一種將融合規(guī)則與知識庫相結合的對半結構化信息進行融合的方法。

2.2.2　非結構化文本的知識融合　主要對HTML格式和其他文本格式的信息進行融合。大致可分為兩類：一是基于Web的本體學習，從網(wǎng)頁學習本體概念及概念間關系、獲取概念屬性和填充本體實例；二是多文檔的自動摘要系統(tǒng)，核心問題是摘要旬的抽取與融合。

2.3　面向決策的信息融合

這方面的研究成果很少。中國科學院Yu L等人提出面向Web挖掘的信息融合工具――Web倉庫，設計了Web倉庫體系結構和EFML處理模型，在信息的融合上采用中介模型。但作者的討論僅限于Web倉庫的概念模型與工作機制，沒有深入討論具體的信息融合模型與方法。

2.4　研究現(xiàn)狀總結

總結國內外研究現(xiàn)狀，Web信息檢索融合的研究成果相對成熟。由于半結構化文本實現(xiàn)模式(Sche－ma)映射相對容易，結合融合規(guī)則和知識推理可以獲得較好的半結構化文本知識融合效果。較困難的是非結構化文本的知識融合，原因在于機器理解自然語言仍有難度，目前的自動摘要系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的信息損失。基于文本的語義標注進行知識融合是解決問題的一種途徑?，F(xiàn)有Web信息融合算法基本上都是面向Web查詢設計的，不支持多粒度與多維度查詢，無法滿足決策支持的需要。面向主題的Web信息融合模型與技術是亟待研究和解決的問題。

3、面向主題的Web信息融合模型設計

面向決策的信息融合必須支持信息的多粒度與多維度查詢和分析，其關鍵基礎是多維信息模型的構建，并通過維度的分類關系(即對維度繼續(xù)細分得到新的子維度)反映信息的多粒度特征。由于Web信息融合的對象，即Web信息，具有半結構化和非結構化特征，無法直接用于決策支持，其關鍵是找到一種有效的方法，根據(jù)決策主題對相關Web信息進行融合且融合的結果能按多維信息模型進行組織，同時在多維信息模型的基礎上可以進一步進行信息的多粒度、多維度融合，以滿足決策支持的需要。基于上述原理設計的面向主題的Web信息融合模型如圖1所示：

3.1　Web倉庫模型

包括Web文檔本體模型、Web倉庫信息結構模型、基于代數(shù)的操作語言三個方面，具體原理如下：

3.1.1　Web文檔本體模型建立Web文檔本體元模型，設計包括Web文檔本體元模型、Web文檔概念層、Web文檔屬性層(包括概要屬性、鏈接與結構屬性、內容屬性和信任屬性)、Web文檔實例的四層結構框架模型，為非結構化信息向結構化信息的轉換提供語義范式，并利用該本體的元模型機制實現(xiàn)面向不同主題的擴充。

3.1.2　Web倉庫信息結構模型　采用多維信息模型組織信息，以本體概念為中心，將本體的屬性映射為維度，將本體概念的繼承與包含關系映射為維度的分類關系，設計Web模式，構建事實表和多個維表的星型結構。利用語義模型到多維信息模型的映射關系將Web文檔本體實例裝載入Web倉庫。

3.1.3　基于代數(shù)的操作語言　利用語義模型到代數(shù)系統(tǒng)的映射將基于語義的查詢轉換為面向關系模型的查詢，設計基于代數(shù)的操作語言和映射算法將基于語義的查詢等操作映射到代數(shù)系統(tǒng)的集合操作；設計基

于一階謂詞邏輯的概念和屬性約束，用一階謂詞邏輯的子句歸結方法判定組合約束的真假實現(xiàn)選擇運算。

3.2　Web信息融合功能模型

該模型為具有反饋優(yōu)化機制的“信息檢索融合――屬性級融合――概念級融合――決策級融合”的四級融合功能模型，基于Web倉庫實現(xiàn)Web信息的多粒度與多維度融合。其基本工作原理是：首先利用面向主題的信息檢索融合技術檢索Web網(wǎng)頁，利用本體學習技術從Web網(wǎng)頁生成本體實例，并裝載入Web倉庫；然后根據(jù)用戶的查詢分析需求，在Web倉庫已有多維度信息的基礎上，進一步利用本體概念的多粒度關系和本體實例的合并消重算法，在屬性層級、概念層級或綜合概念與屬性層級實現(xiàn)信息的鉆取、切片、切塊和旋轉等操作，實現(xiàn)Web信息在屬性級、概念級、綜合概念與屬性的決策級進行多粒度、多維度融合，以提供滿足用戶需求的信息融合結果。

3.2.1　功能模型　具有自我優(yōu)化機制的閉環(huán)結構信息融合功能模型，定義各級功能實現(xiàn)的輸入輸出及各級功能的依賴關系，具有基于評估反饋的自我優(yōu)化機制，能夠分析評估反饋結果與各級融合參數(shù)和融合規(guī)則的關系，并能根據(jù)評估反饋結果實現(xiàn)融合參數(shù)和融合規(guī)則的自動或半自動調整。

3.2.2　主要算法　主要包括與功能模型相對應的各級融合算法以及本體實例填充算法。①與功能模型相對應的各級融合算法：在已有信息檢索融合算法的基礎上引入信任評價機制，綜合信息源信任度、文本相似度和搜索組件權重三個方面的信息檢索融合算法；基于多文檔的相同概念相同屬性的屬性值歸并融合算法；基于本體概念上下位關系的屬性級多粒度融合算法；基于本體屬性合并的概念級多粒度融合算法；基于圖理論、本體概念合并、本體屬性合并和本體實例消重的決策級融合算法。②本體實例填充算法：把每個文檔視為本體實例，重點解決本體實例概念和屬性的學習問題，其中概要屬性如所在站點、創(chuàng)建時間等概要信息通過URL和HTTP響應信息獲取；鏈接與結構屬性通過文本分析器分析獲?。恍湃螌傩杂扇斯べx初值后基于反饋機制調整；設計基于SOM和層次凝聚的聚類算法獲取實例概念及概念間關系，設計基于文檔模板匹配和句法模式分析的算法獲取內容屬性。

3.3　人機交互接口

負責用戶與融合功能模型層之間基于語義進行交互，其實現(xiàn)形式是語義瀏覽器。語義瀏覽器以圖形化的方式顯示本體，用戶通過對本體進行操作來表明面向主題的查詢與分析需求，用戶請求被封裝成基于語義的形式后提交給融合功能模型層，融合功能模型層返回查詢分析結果給用戶并且可以讓用戶追蹤到融合的相關原始Web信息。

4、原型系統(tǒng)實現(xiàn)

面向服裝行業(yè)企業(yè)主題，滿足服裝行業(yè)按企業(yè)和產(chǎn)品進行綜合分析決策的需要，構建Web信息融合原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)架構如圖2所示：

主要包括數(shù)據(jù)中心、融合功能、系統(tǒng)管理、應用開發(fā)接口和用戶接口五個部分，信息源為Web文檔。整個系統(tǒng)基于Tomcat＋MySQL＋Jena實現(xiàn)。Web文檔模型本體和服裝本體采用Protege工具構建并存儲在MySQL數(shù)據(jù)庫中，通過Jena的ARQ查詢引擎采用SPARQL查詢語言進行查詢；融合規(guī)則的前項和后項以數(shù)據(jù)表的形式存儲在MySQL數(shù)據(jù)庫中；Web倉庫則采用MySQL數(shù)據(jù)倉庫引擎InfoBright實現(xiàn)。Web倉庫模式依據(jù)服裝本體的“概念――屬性”關系建立，目前根據(jù)“企業(yè)”和“產(chǎn)品”概念建立了兩個事實表，并分別根據(jù)“企業(yè)”概念和“產(chǎn)品”概念的屬性建立了以事實表為中心的維表，實現(xiàn)了本體實例填充算法和基于概念上下位關系的多粒度融合算法，用戶能夠根據(jù)不同概念和屬性粒度實現(xiàn)融合結果的查詢。按產(chǎn)品分級(服裝產(chǎn)品――男裝――休閑襯衫)檢索的融合結果如圖3所示：

人工智能技術概要范文第3篇

關鍵詞：機械設計；自動化技術；制造精確度；經(jīng)濟效益

現(xiàn)階段，我國的科學技術水平在飛速發(fā)展，各行各業(yè)的水平有了很大的提升。機械設計制造中為其中重要的一個行業(yè)，其技術手段的應用決定了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。自動化技術是機械設計制造中較為突出的技術，在實際制造中有效運用可以在很大程度上提升行業(yè)水平，在機械設計制造中有廣泛的運用空間。

1機械設計制造自動化技術概要

自動化技術在機械設計制造中占有非常重要的位置，其主要指的是在機械設計制造過程中所參與進來的所有設備都具有自動化作業(yè)的良好功能，可以提升設計制造的準確度，從而提升運行效率。機械設計制造自動化技術的運用在人力資源上時可發(fā)揮十分重要的作用。將自動化技術有效運用到機械設計制造中，在以下幾個方面具有很大的優(yōu)勢，并發(fā)揮著重要作用：①自動化技術的有效運用對機械設計制造準確度的提升有很大的影響。近年來，機械工程業(yè)發(fā)展迅速，對制造精準度的要求精益求精，對制造精確度的要求也體現(xiàn)在設計制造人員的技術水平上，工作人員的技術水平不斷提升。只有合理控制參數(shù)和嚴格把關，才能更好地為機械設計制造的可靠性提供保障。②自動化技術的充分運用對機械設計制造效率的提升有很大幫助。在當前的經(jīng)濟發(fā)展中，機械設計制造企業(yè)尋求高效率、高準確率。只有這樣，才能為機械制造企業(yè)贏得最大的經(jīng)濟效益，在激烈的競爭中找到立足之地。在機械設計制造中運用自動糊技術，可減少人員的使用量，較少的人員參與也可以獲得同樣的效果，這在一定的程度上促進了機械行業(yè)的發(fā)展。

2自動化技術的運用背景

2.1機械設計制造業(yè)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，機械設計制造業(yè)逐步發(fā)展，生產(chǎn)模式也在逐漸轉換。傳統(tǒng)的機械設計制造主要開發(fā)較為簡單的結構，生產(chǎn)組織和工作流程較為固定，生產(chǎn)模式并不具備很強的競爭力，不是非常適用。而現(xiàn)代化的機械設計制造的代表為自動化技術，在機械設計制造業(yè)中自動化技術被廣泛的運用，可以滿足現(xiàn)代市場的多樣化、個性化和即時化需求。現(xiàn)階段，對于機械設計制造中的自動化技術，我國開展了大范圍、大規(guī)模的研究和運用。但與一些發(fā)達國家相比，我國的自動化技術依舊存在很多問題，在生產(chǎn)產(chǎn)品的結構、生產(chǎn)投入、智能化等方面依舊存在很大的差距。

2.2自動化技術運用的意義

自動化技術在各行各業(yè)中均有其不同的定義。自動化技術在機械設計制造業(yè)中主要是指在使用很少的人工或無人工的狀態(tài)下，相關的一些機器設備，比如機床、計算機等可以自動工作，并按照實際生產(chǎn)需要，將預先設計的程序加以實施，從而完成生產(chǎn)的一項技術。自動化技術是一種新型的生產(chǎn)模式，機械設計制造在傳統(tǒng)的模式中的勞動量較大，且十分復雜，生產(chǎn)質量得不到很好的保障，生產(chǎn)效率較低。而運用自動化技術可有效提高質量和效率，減少大量的人工成本。在機械設計制造業(yè)中，自動化技術廣泛運用涵蓋了制造、設計、運輸、裝備等多個領域，在現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展中具有重要的意義。

3機械設計制造中自動化技術的運用

現(xiàn)階段，我國的機械設計制造中自動化技術的應用還不夠全面，技術應用起步較晚，但經(jīng)過不斷的發(fā)展，取得了很大的進步。機械設計制造中自動化技術的運用主要表現(xiàn)在以下5個方面。

3.1自動化技術在集成化應用中的體現(xiàn)

計算機的集成制造系統(tǒng)即計算機綜合制造系統(tǒng)。以往，在還未提出計算機的綜合制造技術時，計算機輔助的技術已經(jīng)出現(xiàn)在機械設計制造業(yè)中，這種計算機的輔助設計主要包括工藝的規(guī)劃、設計、制造、質量控制和測量等。在機械設計制造中，每一項工作所關聯(lián)的計算機輔助技術的意義都在于降低成本，但由于每一項工作只關聯(lián)一個系統(tǒng)，造成了人工成本和時間上的浪費，生產(chǎn)效率較低，機械產(chǎn)品的市場競爭力不強。計算機綜合制造系統(tǒng)結合了各種單項的輔助技術，將流程緊密結合，將數(shù)據(jù)模型進行了有效統(tǒng)一，共同分享信息平臺，使系統(tǒng)中每個單項的工作可以協(xié)調、順暢進行，從全局角度考慮，生產(chǎn)機械產(chǎn)品的效率大大提升。在自動化技術的構成方面，先進機械制造技術的基礎是現(xiàn)代化的管理理論，其綜合制造技術涵蓋了先進材料和電子信息等，強調了將管理理論與自動化技術、計算機、傳感器的結合，將生產(chǎn)信息、能量協(xié)調集成統(tǒng)一控制。這種手段是提升生產(chǎn)率的有效方法之一，涵蓋了計算機復制技術、數(shù)控技術等先進技術。在機械設計制造流程中，并行工程是較為具體的體現(xiàn)，其要求制造、設計、開發(fā)人員全面考慮生產(chǎn)需求，從全局出發(fā)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，縮短產(chǎn)品研發(fā)時間和制造時間，減少設計中的重復部分，避免造成資源浪費。集成化是機械設計制造業(yè)發(fā)展中重要的一部分，現(xiàn)代技術對集成化的要求非常高，其發(fā)展趨勢與自動化技術的有效運用息息相關。在機械設計制造中，自動化技術的有效應用是保障集成化的前提。近年來，自動化技術不斷被運用到各行各業(yè)，該技術的運用有效優(yōu)化、精簡了機械設計制造的原有結構。在重組過程中，自動化技術可以發(fā)揮其作用和價值，對過程中所需要的各類數(shù)據(jù)進行規(guī)劃處理，并運用相關軟件，將自動化技術有效應用到企業(yè)生產(chǎn)中，從而為生產(chǎn)質量提供保障。

3.2自動化技術在智能化應用中的體現(xiàn)

目前，智能化是我國機械設計制造自動化技術運用中的關鍵。智能化的有效運用對機械設計制造的快速發(fā)展有很大的影響。在運用智能化的過程中，所關聯(lián)的機械設備需分析其判斷能力，合理運用機械設備可以有效減少人力資源的使用，機械設計制造的效率可以有效提升，制造水平也可有效提高。機械設計制造的智能化運用與人工智能系統(tǒng)大致相同，即使用一些先進、高端的設備和儀器，結合相關的處理分析軟件，充分發(fā)揮智能化的運用價值，這是智能化在機械設計制造中運用的主要方式。但現(xiàn)階段我國機械設計制造自動化運用中依舊存在許多需要解決的問題，這些問題需要逐步的解決，人工智能系統(tǒng)也有待深入研究，智能化優(yōu)勢還需進一步擴大。

3.3自動化技術在數(shù)控中的運用

數(shù)控是機械設計制造中自動化技術運用中十分重要的一部分。相比于較為傳統(tǒng)的人工控制，數(shù)控技術的運用具有非常大的價值。數(shù)控技術指的是結合自動糊技術、數(shù)字技術、計算機技術及控制技術等，使之有效融合，為機械設計制造提供了很大的方便，也提升了有效性。數(shù)控技術的有效運用對自動化技術在機械設計制造中運用有較大的意義，是自動化技術向前發(fā)展的指向，其價值非常大。同時，機械設計制造自動化技術的數(shù)控需要專業(yè)人員操控和嚴格把關，避免出現(xiàn)錯誤。

3.4自動化技術的虛擬化運用

虛擬化在機械設計制造自動化技術中也同樣重要，是技術運用的關鍵點，在機械設計作業(yè)中有非常明顯的效果。自動化技術虛擬化運用主要體現(xiàn)在完成設計之后，不急于直接進行生產(chǎn)制造，而是將虛擬化技術運用到模擬生產(chǎn)中制造。在虛擬制造過程中，能很好地發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)制造中存在的缺陷和需要解決的問題。這在一定程度上發(fā)揮了審核的作用，有效提升了設計質量，避免在實際制造生產(chǎn)中出現(xiàn)資源浪費的情況，避免因一些問題而導致設計質量下降。因此，虛擬化技術在機械設計制造中的運用十分必要。通過虛擬制造生產(chǎn)，可以減少企業(yè)的經(jīng)濟損失，避免一些問題的發(fā)生。當前，虛擬化技術還有許多方面需要不斷完善，其實際效果和作用還很難充分發(fā)揮，仍有待繼續(xù)發(fā)展。

3.5在網(wǎng)絡化運用中自動化技術的體現(xiàn)

網(wǎng)絡化技術也是機械設計制造中的重要組成部分。在自動化技術的運用中，很多技術需要通過網(wǎng)絡化來落實，網(wǎng)絡化的高效、便捷特點更加明顯。近年來，網(wǎng)絡技術發(fā)展十分迅速，與其相應的其他技術的發(fā)展也逐漸得到了人們的認可。網(wǎng)絡化技術也需要配合專業(yè)的工作人員，合理布置控制并優(yōu)化系統(tǒng)，最大化發(fā)揮其價值。網(wǎng)絡化技術運用在機械設計制造自動化技術中具有非常重要的意義。

3.6柔性自動化技術的運用

柔性自動化技術是機械自動化系統(tǒng)的一個基本性質理念，其最先在英國提出，其基礎即為產(chǎn)品生產(chǎn)信息，可將材料的儲運系統(tǒng)有效結合數(shù)字加工技術的相關設備，目的是滿足不同生產(chǎn)、不同加工對象的要求。柔性自動化技術的運用及生產(chǎn)主要體現(xiàn)于成組技術。成組技術指的是按照生產(chǎn)加工的市價需求，對加工對象進行有效排列，其對于加工設備的選擇以及相關系統(tǒng)的儲運有很大幫助，從而結合市場的需求及時作出調整。柔性自動化技術以金字塔形式控制技術信息結構從分到總，信息控制核心為計算機系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中，可對數(shù)據(jù)進行管理和檢測，使生產(chǎn)計劃得以動態(tài)化調節(jié)。此外，計算機系統(tǒng)負責群組的生產(chǎn)和控制，每個生產(chǎn)接口會產(chǎn)生一定的信息數(shù)據(jù)，計算機系統(tǒng)負責掌握其生產(chǎn)狀況，并傳給上一層的信息中心，最底層計算機主要是負責系統(tǒng)底層工藝設備的相關接口，檢測每個接口的狀況，收集數(shù)據(jù)，根據(jù)上一層接收到的指令及時調整生產(chǎn)行為。柔性自動化技術系統(tǒng)的功能包括毛坯工件的儲存和運輸、加工工具、廢料的儲存和運輸?shù)?，在整個操作過程中由信息系統(tǒng)控制和操作。

3.7機械制造中自動檢測技術的運用

自動檢測技術在自動化技術中占有重要位置，其是以傳統(tǒng)的傳感器為基礎不斷發(fā)展的技術。在整個機械制造過程中，即使沒有很多的人工干預，自動檢測技術也可以實現(xiàn)提升生產(chǎn)產(chǎn)品質量的目的，從而使生產(chǎn)產(chǎn)品的不合格率有效降低。傳感器、數(shù)據(jù)信息處理、信號的及時調節(jié)和信息結果的輸出構成了自動檢測系統(tǒng)。這種技術結合了計算機系統(tǒng)的信息處理功能，在很大程度上提升了自動檢測的安全性和可靠性。

4自動化技術的發(fā)展趨勢

4.1綠色化

綠色化發(fā)展是機械設計制造中較為理想的狀態(tài)，也是社會發(fā)展中十分必要的需求。機械制造業(yè)的發(fā)展在為人們生活提供便利的同時，也對生態(tài)環(huán)境提出了很大的挑戰(zhàn)。在自動化技術的運用中，必須提升對綠色環(huán)保的關注度，最大程度地避免因機械設計質量低下而出現(xiàn)環(huán)境問題。因此，綠色化發(fā)展是在避免危害環(huán)境的同時有效利用資源。

4.2微型化

微型化發(fā)展是機械設計制造是未來發(fā)展的重要方向之一。機械設計制造相關儀器設備的核心也趨向微型化發(fā)展，設備更加精準、便捷，制造設計質量更高。微型化發(fā)展在一定程度上保障了自動化技術的運用價值。

4.3柔性化

在機械設計制造的過程中，自動化技術需要根據(jù)相應的需求發(fā)揮不同的技術作用，發(fā)展柔性化即為自動化技術能夠應對不同的需求及時應變。在技術需求上，可最大程度地滿足機械設計制造的需求，發(fā)揮自身技術的運用價值。

4.4智能化

自動化技術智能發(fā)展以控制理論為基礎，將計算機技術、人工智能技術、混沌動力學等思維方法結合到設計中，人工智能模擬，使運用機械自動化制造出的產(chǎn)品具有人工智能，從而逐步向智能化發(fā)展。

5結束語

綜上所述，機械設計制造中的自動化技術運用具有非常大的優(yōu)勢和運用價值，在集成化運用、智能化運用、虛擬化運用及網(wǎng)絡化運用等方面發(fā)揮著重要作用，促進了機械設計制造業(yè)的良性發(fā)展。

作者:王新海 單位:九江學院

參考文獻:

［1］李昊.自動化技術在機械設計制造中的應用研究［J］.信息化建設，2016（18）.

［2］張真，盛國亮，孫曉亮.機械設計制造及其自動化的發(fā)展前景之我見［J］.硅谷，2015（22）.

人工智能技術概要范文第4篇

[關鍵詞] 機電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 經(jīng)濟發(fā)展

現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”的發(fā)展階段。

一、機電一體化概要

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。

機電一體化發(fā)展至今已成為一門自成體系的新型學科。其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。

二、機電一體化的發(fā)展狀況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。

20世紀70年～90年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：

(1)meehatronies一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認。(2)機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。(3)各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給以很大的關注和支持。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國從20世紀80年代初開始了這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下：

1.智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。

2.模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.網(wǎng)絡化。20世紀90年代，網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

4.微型化。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

5.綠色化。工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

6.系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系。

四、機電一體化技術對我國經(jīng)濟發(fā)展的影響

1.機電一體化技術對傳統(tǒng)國民經(jīng)濟的影響。機電一體化技術在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應用將大大提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力,促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代,對國家經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的推動作用。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)直接拉動著自動化制造裝備的整體需求。另一方面,新興技術發(fā)展刺激了新的技術裝備的發(fā)展,如信息、材料、生物等。還有戰(zhàn)略性可持續(xù)發(fā)展所迫切要求的特種高精尖自動化裝備的研究發(fā)展,如海洋、空間、地下資源開發(fā),國防工業(yè)精密加工,微機電器件制造,等領域。所以, 機電一體化技術對傳統(tǒng)國民經(jīng)濟的影響是長期的、持久的,甚至是決定性的。

2.機電一體化技術與產(chǎn)品的應用。機電一體化在機械和電子行業(yè)的應用已相當普遍，如數(shù)控機床(ONC系統(tǒng))工業(yè)機器人等，此外，機電一體化技術與產(chǎn)品應用于化工部門，能預先報警，減少停車事故造成的損失。減少電能和化工原料消耗，并提高產(chǎn)品質量：應用于電力部門，能提高發(fā)電輸電穩(wěn)定性，優(yōu)化電力分配并避免重大事故；應用于生活方面，電子化家用器械減少了人們的家務勞動量；應用于現(xiàn)代管理部門，自動化辦公機械大大提高了管理效率和輔助人們決策實施各種戰(zhàn)略方案。

3.機電一體化與企業(yè)的技術進步。企業(yè)的技術進步表現(xiàn)在生產(chǎn)、管理等各個方面的現(xiàn)代化，由于機電一體化的出現(xiàn)，使得生產(chǎn)方式向“柔性”轉化，并向綜合（集成）自動化發(fā)展，使信息在生產(chǎn)經(jīng)營管理中的地位顯著增大。機電一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得工廠自動化、辦公自動化和社會服務自動化成為現(xiàn)實。

在企業(yè)管理中，機電一體化就是將市場信息供需變化有機的結合起來，成為指導生產(chǎn)的依據(jù)，所以把信息的收集、分析、技術經(jīng)濟預測和經(jīng)營決策結合起來，用于指導生產(chǎn)、強化銷售和技術服務是保證企業(yè)常勝不衰的重要工作。

在未來的企業(yè)里，一流的機電一體化設備、機電一體化產(chǎn)品和機電一體化在管理中的應用，將是企業(yè)進步和發(fā)展的標志。

五、結語

綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當然與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

總之，機電一體化技術和產(chǎn)品已滲透到國民經(jīng)濟的各個領域，大幅提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進經(jīng)濟發(fā)展，成為當今新技術發(fā)展的主流。

參考文獻：

[1]劉曉英張曉霞:機電一體化技術在企業(yè)中的重要作用.現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2007年11期

[2]章浩張西良周士沖:機電一體化技術的發(fā)展與應用.農(nóng)機化研究, 2006,(07)

人工智能技術概要范文第5篇

論文摘要:介紹一種新型的教育模式:移動教育,分析了移動教育的實現(xiàn)模式及發(fā)展現(xiàn)狀,并對移動教育的特點及其存在的一些問題進行了探討。

1移動教育概述

所謂移動教育(MobileEducation)是指以國際互聯(lián)網(wǎng)和教學服務器為主要載體,以移動臺和移動教育網(wǎng)為連接用戶和互連網(wǎng)的主要媒介,運用目前比較成熟的通信技術、網(wǎng)絡技術以及多媒體技術,通過目前使用較為普遍的無線設備(如手機、PDA、筆記本電腦等),為各類用戶提供靈活方便的交互式教學和學習支持服務。與傳統(tǒng)教育相比較,它最大的優(yōu)勢是能夠突破時間、空間和地域的限制。

移動教育系統(tǒng)主要由4個部分組成:國際互聯(lián)網(wǎng)、移動教育網(wǎng)、移動臺和教學服務器。其網(wǎng)絡結構如圖1所示。

(1)移動教育網(wǎng)。該網(wǎng)絡是整個移動網(wǎng)絡的一部分,由多個基站組成,用來發(fā)射或接收來自移動臺以及互聯(lián)網(wǎng)的信息,并通過空中接口將移動臺與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)無縫連接。

(2)移動臺。移動臺指移動設備,現(xiàn)階段主要指第三代移動設備,如第3代手機等。第3代手機是國際電信聯(lián)盟(ITU)對符合“IMT-2000”標準的數(shù)字手機的總稱,其通信硬件完成信號的接收以及協(xié)議識別,SIM卡是保存用戶的標志。與第2代手機相比,它的內置操作系統(tǒng)更具有開放性,并在一定程度上可以擴充軟件。目前,日本研發(fā)的第三代手機不僅可以收發(fā)短信、電子郵件、拍照并將照片傳送到世界各地,還可以上網(wǎng)查閱資料、欣賞電視節(jié)目、看體育比賽實況或觀賞電影等,基本具備了個人電腦的所有功能。

(3)Wap網(wǎng)關。它是一個位于互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡的中間件。當我們向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)出一個請求時,它把我們的“Wap”請求轉化為“Web”請求。相應地,當收到互聯(lián)網(wǎng)的回應時,Wap網(wǎng)關也把從互聯(lián)網(wǎng)上傳來的“Web”請求轉換為“Wap”請求。當今的網(wǎng)頁大都是用Html寫的,但對移動電話而言就顯得太復雜了,而且速度較慢。移動電話能訪問的網(wǎng)頁都是用WML(WirelessMarkupLanguage)寫的。Wap網(wǎng)關能將HTML語言轉化為手機能識別的WML語言。

總之,一個移動教育系統(tǒng),不僅能提供移動互聯(lián)網(wǎng)、移動資源庫,還能在學校的教育平臺上組織數(shù)據(jù)資源,建立各種數(shù)據(jù)庫,也能提供移動的討論區(qū)和BBS等多種服務,能在不受時空、地域限制的情況下,最大限度地使學生獲取有效而豐富的資源。

2移動教育的實現(xiàn)模式

2.1基于短消息的移動教育

第二代移動通信網(wǎng)GSM、GPRS除了提供語音服務外,還能提供面向字符的短消息服務(ShortMessageService)。SMS占用通道的時間短、費用小,可使得兩個移動用戶方便地進行點對點通信。由于互聯(lián)網(wǎng)具有豐富的資源,目前眾多的短消息服務廠商幾乎都與國際互聯(lián)網(wǎng)相結合,并形成統(tǒng)一的短消息服務網(wǎng)絡。通過短消息既可以在用戶間實現(xiàn)有限字符的通信,也可以實現(xiàn)用戶與互聯(lián)網(wǎng)服務器之間的有限字符傳送。利用這一特點可實現(xiàn)用戶通過無線移動網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)之間的通信,進而實現(xiàn)對移動服務器的訪問,通過這種方式可以實現(xiàn)一定的教育功能,見圖2。以教育服務器為例,其短消息服務可以實現(xiàn)如下功能:

(1)學校的教務管理和處理功能。如學校對教師的教學活動通知;教師對學生的教學活動通知;學生對考試分數(shù)的查詢;學生選課信息的發(fā)送和提交。同時共享諸如網(wǎng)址、學術報告的概要和邀請函等。

(2)學生對教師進行提問功能。在達到一定問題量后,系統(tǒng)通知教師對學生的問題進行瀏覽以及答疑;學生也在數(shù)據(jù)庫資源中瀏覽各類信息和知識。

(3)在面向學生的學習特征和學習風格的調查后,由學生個人在某些學習支持服務機構定制學習策略服務。

(4)學校對學生的指導和評價服務。

2.2基于連接的移動教育

一般來說,SMS服務提供面向字符的傳輸,其數(shù)據(jù)的通信是間斷的、非實時連接的,因而這種通信方式并不能實現(xiàn)對網(wǎng)站的瀏覽,也不能實現(xiàn)多媒體資源的傳輸和顯示(像視頻,音頻)。但隨著以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA3種主流3G技術的推出,以及通信芯片和DSP(DigitalSig-nalProcessor)性能的提高,面向瀏覽器的移動設備將會很快得到推廣。目前很多手機廠商正在或已經(jīng)開發(fā)能支持瀏覽器的高檔手機,如WAP手機、Imode手機、GPRS手機等都將支持瀏覽器。以第三代移動設備(手機、PDA、手提電腦等)為主的移動教育在方便性以及服務質量上都將會發(fā)生空前變化。但是,教育平臺從微機到手機的轉變也會帶來一系列的問題:如微機軟件是基于微機屏幕的,因而在移植到手機上時,都要對于顯示程序進行適當?shù)男薷牡鹊取?/p>

3移動教育的發(fā)展趨勢和研究現(xiàn)狀

美國加州大學伯克利分校(Berkley)于2000年針對一些中學生做了使用手機的教育實驗,討論了在虛擬大學中的移動應用。實驗結果表明,移動教育對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維有很大的幫助。

英國Ultrallab實驗室于2001年開始進行M-Learning項目。該項目主要是為了解決3個存在于歐洲的年輕人的社會和教育問題:文盲問題、缺少繼續(xù)教育問題以及由于缺少信息技術而導致的不公平問題。

M-Learning項目起始于2002年7月1日,已經(jīng)于2004年12月31日結項。目的是探究如何利用先進的移動技術開展基于問題的非正式學習和工作中學習的方法。2001年12月,我國教育部就移動教育開始正式的立項研究。2002年6月,北京大學建成國內首個校園無線局域網(wǎng)。2003年,國內新浪、網(wǎng)易、搜狐等知名網(wǎng)站開始向移動用戶提供手機短信息或WAP方式的外語學習收費輔導服務。

4移動教育的特點及其存在的問題

4.1移動教育的特點

(1)學習的移動性。從某方面來說,移動教育可以讓學習者自由地選擇學習地點和學習時間,它突破了傳統(tǒng)教育在空間和時間上的局限性,使學生學習的機會大大提高,而且變得更便捷,與此同時,教育的成本被降低,老師的工作重心開始由講授者轉移為引導者。

(2)學習的自主化。移動教育可以很好地構建基于問題的學習環(huán)境。傳統(tǒng)教育強調教師的支持作用,但它的一個重要缺陷是其教學效果很大程度上依賴教師個人的素質和能動性。而移動教育以學生為核心,讓學生從實際需要出發(fā),自己基于問題主動去掌握,從而能極大地激發(fā)學生的興趣和好奇心?；趩栴}的學習,即通過一系列實際問題來應用知識和技能,從而達到建構經(jīng)驗的目的。一般來說,基于問題的學習環(huán)境能增強學生的學習動機,開發(fā)學生批判性思維技能并能加深學生對重大問題的理解。

(3)學習的個性化。移動教育的部分功能就是利用人工智能技術構建的智能導師系統(tǒng),根據(jù)學生的不同個性特點和需求通過移動資源庫、移動討論區(qū)和BBS進行教學和提供幫助。學生不再是被動地接受信息,而是采用新穎熟練的數(shù)字化加工方法,進行知識的整合、再創(chuàng)造并作為學習者的學習成果。對相同的學科主題內容,教師和學生可以根據(jù)自己的需要、能力和興趣選擇不同的難度水平進行探索。

(4)資源共享化和資源的實效性。Internet是一個豐富的信息海洋,在全球范圍內各種最新的知識和信息都能通過網(wǎng)絡得到有效的傳播。這些知識和信息不僅能被共享,而且成為教學資源融入課程之中,讓學習者進行討論和利用。這種以現(xiàn)實為基礎的信息利用,將有助于學生發(fā)現(xiàn)知識并加深對現(xiàn)實世界的理解。

(5)移動教育功能的擴展性?，F(xiàn)在以手機為主要移動終端的移動學習,在技術的支撐下,功能日益強大。如現(xiàn)階段流行的在GPRS上連線的WAP在線游戲和WAP博客,它們都具有數(shù)據(jù)高速傳輸,永遠在線和僅按流量計費的優(yōu)勢。

4.2移動教育發(fā)展過程中存在的問題

從宏觀上講,我國的教育事業(yè)和工業(yè)化處于發(fā)展階段,教育與通信相接軌,但教育卻還沒有被完全被納入市場運作環(huán)境中。專門的移動教育設備制造商、移動教育接入服務商、移動教育網(wǎng)絡運營商和教學資源提供商等,都還沒形成完整的整合體系和鏈接結構,運作環(huán)境尚不成熟,從而無法構造一個完整開放的移動教育系統(tǒng)。就教學資源提供商而言,目前在我國已形成規(guī)模并進入商業(yè)化運作的教育網(wǎng)站大致只有兩類,一類是提供在線遠程教育,即所謂的“網(wǎng)?！?一類是提供教考資源。

從微觀上講,技術是移動教育的一部分。技術的發(fā)展可以極大地促進移動教育并解決其中的一些問題。但目前,有些技術還無法為參與移動學習的學生提供良好的虛擬學習情境和人性化的交互方式。如手機屏幕的顯示方式有待于屏幕技術的改進,也有待于適合移動學習的學習網(wǎng)站的建立,而基于手機的教育操作系統(tǒng)目前開發(fā)出來的少之又少,并且已有的軟件缺乏擴展性。還有諸如互聯(lián)網(wǎng)技術、移動通信技術、嵌入式平臺軟件、藍牙技術、語音輸入技術、手寫輸入技術、屏幕擴大技術等等都在改進之中。

另外,移動教育的優(yōu)勢之一是能讓學生自主、便捷地就有關項目進行高效的、自由的學習,但從教與學的交互與反饋來看,移動學習對學生的學習行為缺乏監(jiān)控和調整策略。傳統(tǒng)教育中人性化的交互方面與移動教育相比,無疑更占優(yōu)勢。這是移動教育迫切需要改進的地方。

綜上所述,隨著移動計算技術、移動互聯(lián)網(wǎng)、分布式計算、藍牙技術、WAP技術的迅速發(fā)展,我們有理由期待一種嶄新的教育形式——移動教育將為我國的教育事業(yè)帶來更多的發(fā)展契機。

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