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關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用
基于信息時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)成為支持社會(huì)生活的重要手段,而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的作用。面對(duì)社會(huì)需求的多樣化,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能亟待豐富。人工智能是應(yīng)用學(xué)科的一種,與現(xiàn)代社會(huì)關(guān)系緊密,以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合更顯自身的智慧性與高效性。只有依托人工智能的優(yōu)勢(shì),才能有效應(yīng)對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。為此,人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合代表了時(shí)展的趨勢(shì)與方向。
一、基于專業(yè)角度準(zhǔn)確掌握人工智能技術(shù)的涵義
對(duì)于人工智能,主要是以計(jì)算機(jī)以及相關(guān)機(jī)械為手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)人類大腦的模仿,承擔(dān)復(fù)雜的工作與勞動(dòng),有助于專業(yè)復(fù)雜推理的解決。人工智能技術(shù)是新技術(shù)的代表,對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)模式、提高效率意義深遠(yuǎn)。從特質(zhì)上分析,人工智能技術(shù)代表新興技術(shù)類型,具備較高的模仿能力,這也是智能技術(shù)能夠成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心的關(guān)鍵,加快數(shù)字計(jì)算與轉(zhuǎn)變的發(fā)展進(jìn)程,促使復(fù)雜的問題更加簡(jiǎn)潔化。
二、正確認(rèn)識(shí)人工智能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系
從人工智能范疇分析,其囊括多種學(xué)科知識(shí),涵蓋多個(gè)領(lǐng)域,是理論與實(shí)踐的融合。人工智能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系緊密。具體講,人類思維具有復(fù)雜性,但是,針對(duì)一些基礎(chǔ)性思維,人工智能技術(shù)能夠進(jìn)行模擬操作。人工智能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間具有不可分割的關(guān)系,彼此之間影響巨大。借助人工智能,能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行目的性設(shè)計(jì)與研發(fā),同時(shí),依托網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行數(shù)據(jù)庫資源的整合,達(dá)到真正意義的模擬人腦。具體講,在人工智能的支持下,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁有圖像、影像等信息編輯處理程序,對(duì)人類大腦思維方式進(jìn)行模擬,凸顯系統(tǒng)性與全面性的特征,嚴(yán)謹(jǐn)性較強(qiáng)。其次,依托人工智能技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具備的數(shù)據(jù)信息處理能力更加靈活,突破時(shí)空限制,滿足集中處理的需求。再次,人工智能促使計(jì)劃更具全面性與可行性。
三、全面分析人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
(一)人工智能技術(shù)支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息動(dòng)態(tài)監(jiān)控,強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全性的維護(hù)
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)影響力的不斷擴(kuò)大,其在提升便利的同時(shí),安全隱患也隨之出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也亟待整治,網(wǎng)絡(luò)信息安全性需要引起重視。網(wǎng)絡(luò)信息的安全性離不開監(jiān)控的實(shí)效性與動(dòng)態(tài)性。依托人工智能技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更具安全性,尤其是借助智能防火墻與入侵檢測(cè)等人工智能技術(shù),強(qiáng)化對(duì)傳統(tǒng)防火墻不足之處的有效彌補(bǔ),切實(shí)提升安檢效率。另外,在人工智能的應(yīng)用下,智能識(shí)別技術(shù)被添加至防火墻,能夠更加快速地判別信息性質(zhì),及時(shí)分辨垃圾、無價(jià)值信息。依靠智能防火墻,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息更具專業(yè)性與有效性,降低違法現(xiàn)象的發(fā)生。除此之外,人工智能技術(shù)能夠有效增強(qiáng)入侵檢測(cè)功能,對(duì)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全具有強(qiáng)大推動(dòng)作用,保證信息的安全性與保密性。
(二)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)的優(yōu)化,管理水平大幅提升
立足計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò),智能化功能機(jī)構(gòu)的形成離不開人工智能技術(shù)的支撐。在新的發(fā)展時(shí)期,技術(shù)創(chuàng)新成為主流,為了契合時(shí)展,要依托人工智能技術(shù),強(qiáng)化設(shè)計(jì)水平的提升。人工智能之所以具有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì),主要源于其實(shí)現(xiàn)了多種技術(shù)的融合,突破了單一技術(shù)的制約。立足計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的處理以及控制應(yīng)用,工程技術(shù)精度要求較高,人為操作很難達(dá)到,人工智能卻能夠輕松實(shí)現(xiàn),依托信息與系統(tǒng)設(shè)計(jì),人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)更加高效與全面的分析。由此可見,人工智能技術(shù)的存在使得網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)水平得到大幅提升。
(三)人工智能技術(shù)豐富計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能,全面擴(kuò)大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)社會(huì)影響力
縱觀信息技術(shù)領(lǐng)域,人工智能技術(shù)的突出特征是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)建設(shè)的強(qiáng)大支撐,促使計(jì)算機(jī)功能更加多元性,尤其是重視滿足社會(huì)實(shí)際需求,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),加快智能化道路的創(chuàng)新與進(jìn)步。另外,可以與多種先進(jìn)操作軟件進(jìn)行聯(lián)合使用,促使操作系統(tǒng)更加優(yōu)越,實(shí)現(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息資源的高度融合,在根本上使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的影響力不斷擴(kuò)大。
(四)人工智能技術(shù)提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理評(píng)價(jià)水平,增強(qiáng)系統(tǒng)資源的規(guī)范化與專業(yè)性
對(duì)于人工智能技術(shù),其作用也體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)技術(shù)管理與評(píng)價(jià)之中。具體講,在人工智能技術(shù)應(yīng)用之前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理存在一定復(fù)雜性,結(jié)合人工智能技術(shù),有利于構(gòu)建技術(shù)與專家知識(shí)庫,提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理水平,強(qiáng)化評(píng)估的科學(xué)性與高效性。這種專家知識(shí)庫日趨成熟,應(yīng)用效果突出,能夠通過專家系統(tǒng)進(jìn)行知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),隨后傳遞至系統(tǒng),提升整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的規(guī)范性與專業(yè)性。
四、展望人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用前景
立足人工智能技術(shù),在與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合的同時(shí),自身也實(shí)現(xiàn)了發(fā)展與進(jìn)步。展望未來,人工智能技術(shù)在整個(gè)信息以及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿?,因此,要進(jìn)行深度挖掘,以精細(xì)化與集成化為方向,加大人工智能技術(shù)的研發(fā)力度,強(qiáng)化與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)融合,加強(qiáng)交流協(xié)作,實(shí)現(xiàn)共贏目標(biāo),在根本上促進(jìn)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、健康發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);人工智能技術(shù);研究進(jìn)展;應(yīng)用
1 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)概念
計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)主要是指建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上,研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能化的人工系統(tǒng),指引計(jì)算機(jī)完成需要人類智力才能夠完成的工作(如:推理、判斷及證明等)的基本理論、方法和技術(shù)[1]。其涉及多個(gè)學(xué)科,例如:心理學(xué)、哲學(xué)、社會(huì)科學(xué)等,與基因工程、納米科學(xué)并成為世界三大尖端技術(shù),在許多學(xué)科領(lǐng)域得到了廣泛推廣,并取得了顯著的成效。
2 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)發(fā)展歷程及發(fā)展方向
2.1 發(fā)展歷程
2.1.1 興起階段,在20世紀(jì)50年代,計(jì)算機(jī)人工智能概念第一次出現(xiàn),許多學(xué)者針對(duì)這項(xiàng)新型技術(shù)展開了系統(tǒng)的分析和研究,且取得了一定具有參考價(jià)值的研究成果,例如:機(jī)器定理證明等,不僅如此,一些理論知識(shí)也為此做出了許多支持,例如:唐納德?海布描述的一種簡(jiǎn)單的修改規(guī)則,為修改神經(jīng)元間的強(qiáng)度奠定了基礎(chǔ)。誠(chéng)然,人工智能技術(shù)在此階段取得了一定發(fā)展,但是,由于人工智能技術(shù)涉及學(xué)科范圍較廣,各學(xué)科之間發(fā)展并不是同步的,難以為該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供支撐,不僅如此,一些解法的推理能力并不高。因此,人工智能技術(shù)在興起階段,發(fā)展情況并不樂觀。
2.1.2 應(yīng)用階段,20世紀(jì)70年代,知識(shí)工程概念提出后,促使商品化專家系統(tǒng)和智能系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,并在世界范圍內(nèi)得到了推廣,在相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)造出更多價(jià)值,由于專家系統(tǒng)自身存在一定局限性,使得人工智能技術(shù)再次面臨挑戰(zhàn)[2]。
2.1.3 集成階段,隨著各個(gè)學(xué)科不斷發(fā)展,專家系統(tǒng)取得了進(jìn)一步完善,并積極與其他功能相結(jié)合,例如:智能語言、多種知識(shí)表示方法等,創(chuàng)造出更多功能。近年來,計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸開始朝著并行推理、多專家協(xié)同系統(tǒng)等趨勢(shì)發(fā)展,然而,我們也不得不承認(rèn),計(jì)算機(jī)人工技術(shù)在理論、方法及技術(shù)方面并不完善,尚處于發(fā)展階段,有待深入研究。
2.2 未來發(fā)展方向
計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)作為一項(xiàng)綜合性技術(shù),其發(fā)展?jié)撃芎艽?,立足于技術(shù)發(fā)展情況來看,在未來,人工智能技術(shù)將會(huì)朝著模糊處理、并行化及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方向發(fā)展。首先,自動(dòng)推理,作為最為關(guān)鍵的研究方向,其理論基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)與人工智能兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合,主要是針對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特點(diǎn)而進(jìn)行的可行性推理;其次,智能接口,主要是實(shí)現(xiàn)人們與計(jì)算機(jī)之間交流而創(chuàng)造的應(yīng)用,為人們工作、生活等方面提供了極大的支持,具有較高的應(yīng)用機(jī)制,基于此,如何更好地完善的智能接口成為研究重點(diǎn)課題;最后,數(shù)據(jù)挖掘,作為最受矚目的課題,主要是研究在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上,進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng),并運(yùn)用合理方法,從數(shù)據(jù)中得到知識(shí),進(jìn)而找到客觀世界的內(nèi)在聯(lián)系及規(guī)律,從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)自動(dòng)獲取目標(biāo)。因此,計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)將會(huì)為人類社會(huì)發(fā)展帶來更多驚喜。
3 計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用
3.1 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自主規(guī)劃和控制
該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)嚯x我們上百萬公里以外太空中航天器進(jìn)行遠(yuǎn)程規(guī)劃和控制,例如:美國(guó)航天局利用計(jì)算機(jī)智能程序?qū)教炱鬟M(jìn)行操作、調(diào)整和控制,并成為國(guó)際上首例利用計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)遠(yuǎn)程遙控的國(guó)家。遠(yuǎn)程智能程序能夠結(jié)合地面系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定好的任務(wù)和目標(biāo),進(jìn)行自主規(guī)劃,并在對(duì)航天器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制,了解和掌握航天器運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)與程序相悖之處,并發(fā)出指令進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、診斷及恢復(fù)目標(biāo),從而確保航天器在遙遠(yuǎn)的外太空穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,為科學(xué)家研究提供參考。
3.2 預(yù)測(cè)步驟,提高博弈技巧
將一些技術(shù)運(yùn)用于下棋過程中,能夠?qū)⑾缕迳婕暗膹?fù)雜問題分解為多個(gè)小問題,提供下棋數(shù)據(jù)信息,促使其朝著搜索和問題歸納等方向發(fā)展,從而為下棋者科學(xué)決策提供支持,近年來,這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展速度及應(yīng)用范圍十分廣泛。誠(chéng)然,技術(shù)能夠達(dá)到國(guó)際象棋錦標(biāo)賽的水平,但是,還不能夠很好的解決人類棋手的表達(dá)和洞察等能力,人們僅能夠?qū)崿F(xiàn)具體問題具體分析,基于此,還需要進(jìn)一步提高。
3.3 結(jié)合目標(biāo)需求,實(shí)現(xiàn)自主控制
技術(shù)涉及的視覺系統(tǒng)能夠應(yīng)用于引導(dǎo)汽車沿著行車道前進(jìn),結(jié)合這一應(yīng)用,美國(guó)將這一技術(shù)安裝到微型汽車上,實(shí)現(xiàn)了自主導(dǎo)航前進(jìn)兩千公里,其中98%以上時(shí)間是由該系統(tǒng)控制汽車前進(jìn),剩余部分由人類控制,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),人類控制部分主要是公路出口尋找,也就是說,通過對(duì)技術(shù)進(jìn)一步完善,能夠促使系統(tǒng)獲取更多應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),從而計(jì)算出最佳駕駛方向,從而控制汽車前進(jìn)[3]。因此,無人駕駛這一目標(biāo)將會(huì)在不久的未來實(shí)現(xiàn)。
3.4 提高醫(yī)療水平,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確診斷
該項(xiàng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用,能夠有效突破傳統(tǒng)醫(yī)療診斷的弊端,進(jìn)一步提高診斷水平,例如:建立在概率分析基礎(chǔ)之上的醫(yī)療診斷程序已經(jīng)得到了應(yīng)用,且效果十分明顯,在一定程度上提高了專家醫(yī)師的實(shí)踐水平。誠(chéng)然,一部分醫(yī)師對(duì)程序診病這一事實(shí)并不認(rèn)可,但是,程序通過對(duì)病人的檢查,提出了影響判斷的原因,并闡述了并發(fā)癥狀等,最后得到了醫(yī)師的認(rèn)可和肯定。技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,不僅能夠有效提高醫(yī)療水平,還能夠更好的解決病人的疑難雜癥。
3.5 深度理解語言,解決問題
建立在該項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)之上的程序,在解答縱橫字謎問題中得到了重視,其解答效果優(yōu)于人類,在具體應(yīng)用過程中,該項(xiàng)程序通過利用填充詞限制及相關(guān)字謎數(shù)據(jù)庫等多項(xiàng)資源解決問題。
3.6 提高專業(yè)化水平,完善專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)主要是建立在專家已具備知識(shí)基礎(chǔ)之上的系統(tǒng),具有特定知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng),與人類專家水平基本一致。專家系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究較早、且成果最為顯著的領(lǐng)域,在地質(zhì)勘探等方面得到了廣泛的推廣和普及。[4]
3.7 深化推理證明,提高推理準(zhǔn)確性
邏輯推理作為技術(shù)研究最為持續(xù)的課題,主要是通過對(duì)事件進(jìn)行深度挖掘和分析,計(jì)算其可行性數(shù)據(jù),最終確定科學(xué)、合理的解決方案,這主要是歸功于計(jì)算機(jī)技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫,沒有數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ),很難提出解決方案。因此,此技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠有效提高工作效率和質(zhì)量,從而指導(dǎo)具體工作。
3.8 利用社交軟件,實(shí)現(xiàn)溝通和交流
技術(shù)中的智能AGENT十分重要,該項(xiàng)程序在機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用,能夠通過了解人類的動(dòng)機(jī)和情感狀態(tài),實(shí)現(xiàn)與人類的良好的溝通和交流,基礎(chǔ)的禮貌性打招呼等都能夠?qū)崿F(xiàn),具備正常情緒的機(jī)器人,在實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng),完成高難度工作等方面發(fā)揮著積極的作用[5]。不僅如此,計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)還能夠在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮有效性,由于技術(shù)自身具有哲學(xué)及心理學(xué)等方面內(nèi)容,使得其具備與人類相似的想象力和創(chuàng)造力,在具體工作中,能夠像人類一樣發(fā)揮潛能,創(chuàng)造更多價(jià)值。
基于上述介紹,該項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,不僅為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展助力,而且在一定程度上改變了人類文化生活模式,是人類進(jìn)步的有效手段和方法。
【參考文獻(xiàn)】
【關(guān)鍵詞】人工智能;計(jì)算機(jī);軟件工程;實(shí)際應(yīng)用
一、引言
在進(jìn)入了二十一世紀(jì)之后,信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越受到人們的重視,重視程度也超越了以往的任何時(shí)候。正是因?yàn)檫@樣,人工智能技術(shù)的發(fā)展在進(jìn)入新的世紀(jì)之后也有了非??焖俚倪M(jìn)步,那么,這項(xiàng)技術(shù)作為一種比較高端的信息科學(xué)技術(shù),它主要是通過借助計(jì)算機(jī)的各種功能來非常形象的模擬我們?nèi)祟惖乃季S方式和思維結(jié)果,從而使人類的各種思維活動(dòng)可以在計(jì)算機(jī)的程序當(dāng)中得以實(shí)現(xiàn)[1]。
隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,它在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也越來越廣、其影響也越來越大,相對(duì)于其他的許多計(jì)算技術(shù)來說有著更大的發(fā)展空間,給人類帶來的積極影響也是其他技術(shù)所無法比擬的。但是,我們不得不承認(rèn)的是人工智能技術(shù)的發(fā)展還沒有達(dá)到一個(gè)非常成熟的階段,尤其是在國(guó)內(nèi),還處于起步階段,不過這也意味著人工智能技術(shù)的未來發(fā)展?jié)摿薮螅o我們留下的研究空間是無限的。
本文首先介紹了人工智能技術(shù)的概念和主要研究?jī)?nèi)容,分析其研究現(xiàn)狀和未來的發(fā)展方向,結(jié)合人工智能系統(tǒng)的實(shí)際開況,討論了其在企業(yè)和家居等方面的實(shí)際應(yīng)用,并對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用下的人工智能技術(shù)進(jìn)行了一番探究,以期使相關(guān)研究人員,尤其是剛剛開始起步的研究人員對(duì)人工智能技術(shù)的巨大作用有一個(gè)更為詳細(xì)直觀的認(rèn)識(shí)。
二、人工智能技術(shù)的概念和研究?jī)?nèi)容
“人工智能”這個(gè)詞匯最早是出現(xiàn)在1956年,是在Dartmouth學(xué)會(huì)上美國(guó)的一位專家首先提出來的。從此以后,各個(gè)國(guó)家的相關(guān)研究者從中發(fā)展出了很多的人工智能理論和原理,人工智能的概念也逐漸的被人們所了解和認(rèn)知了。
剛起步階段的發(fā)展比較困難,因?yàn)榈峭ㄟ^幾十年的研究,人們發(fā)現(xiàn)“人工智能技術(shù)”是一門非常具有挑戰(zhàn)性的科學(xué),如果想要在這個(gè)學(xué)科取得很好的成果,首先要求研究者具有過硬的計(jì)算機(jī)知識(shí),同時(shí)還要有很高的心理學(xué)和哲學(xué)素質(zhì)。人工智能本身是一門兼容很多門學(xué)科的科學(xué),這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)中包含了很多領(lǐng)域的知識(shí),比如說機(jī)械知識(shí)、計(jì)算機(jī)知識(shí)等。
簡(jiǎn)單的來說,人工智能技術(shù)主要研究的目標(biāo)是要能夠使一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者是一臺(tái)機(jī)器可以完成一些通常需要我們?nèi)祟愑H自動(dòng)手或動(dòng)腦來完成的工作,也就是說只有依靠人類本身的智能才能完成的一些復(fù)雜工作。而就目前的情況來講,最能夠用來代替人類完成這些工作的工具就是計(jì)算機(jī),因此,人工智能技術(shù)的發(fā)展歷史和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展歷史是密不可分的,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,人工智能技術(shù)才可能取得更大的發(fā)展。
三、人工智能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
我們知道,人工智能技術(shù)(AI)基本上是必須要依靠計(jì)算機(jī)才能夠發(fā)展的,所以它在計(jì)算機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用研究就成為了近些年來一個(gè)非常熱門的話題。
歐洲信息技術(shù)研究計(jì)劃(ES-PRIT)之前就曾提出要把人工智能技術(shù)和軟件工程技術(shù)緊密的結(jié)合起來,從而可以開發(fā)出一套比較有效的工具,這個(gè)工具同時(shí)也可以支持軟件系統(tǒng)的具體分析和設(shè)計(jì)工作。而且近年來越來越多的研究也都表明,人工智能技術(shù)和軟件工程技術(shù)的聯(lián)合發(fā)展是非常有必要的,同時(shí)也必將引起軟件開發(fā)方法和軟件程序管理模式的改變,這樣就可以形成一個(gè)新的開發(fā)和管理規(guī)范,而人工智能技術(shù)也可以使軟件的開發(fā)更加容易、更便于修改和維護(hù)。
從目前的發(fā)展情況來看,已經(jīng)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中展現(xiàn)的人工智能化的成果主要有這些:
(1)可以更好的運(yùn)用專家決策系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來對(duì)軟件工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì);(2)把智能化的模塊組裝到某個(gè)大型的軟件系統(tǒng)當(dāng)中,從而使這個(gè)軟件可以更好的適應(yīng)快速改變的需求;(3)應(yīng)用人工智能技術(shù)來提高某個(gè)計(jì)算機(jī)程序的用戶界面的友好性;把人工智能技術(shù)應(yīng)用到對(duì)圖形用戶的接口以及面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)當(dāng)中等。
雖然取得了很多的進(jìn)展,但是計(jì)算機(jī)當(dāng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)在未來很長(zhǎng)的一段發(fā)展時(shí)間中還是有很多問題需要解決的,比如說,如何基于人工智能系統(tǒng)來建立支持環(huán)境和軟件開發(fā)的人工智能機(jī)制;如何更好的實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)的實(shí)用化等。
四、人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
(一)人工智能技術(shù)在很多大型企業(yè)中都已經(jīng)有應(yīng)用
在很多的大型企業(yè)當(dāng)中,人工智能技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用,尤其是我們比較熟悉的一些自動(dòng)報(bào)警的系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)基本上全部都是借助于人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用才得以實(shí)現(xiàn)的,對(duì)企業(yè)的發(fā)展和管理也起到了很大的作用,給企業(yè)的運(yùn)營(yíng)帶來了很好的效果。
那么,人工智能技術(shù)在企業(yè)各個(gè)崗位上的應(yīng)用,無疑使得企業(yè)在進(jìn)行各項(xiàng)管理工作當(dāng)中變得更加信息化,也使產(chǎn)品的生產(chǎn)和監(jiān)控更加便捷,同時(shí)也保障了生產(chǎn)過程中的人員和財(cái)產(chǎn)安全,這些方面也都是由于人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用而得到了一定層次上的提升,這也奠定了人工智能技術(shù)在企業(yè)中不斷發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)。
另外,和與以往落后的企業(yè)管理工作相比,人工智能技術(shù)在當(dāng)中的應(yīng)用就可以使得企業(yè)可以基本告別人工巡邏或人員看管的局面,這就節(jié)省了大量的人力和物力,從而節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本,由此可見,人工智能讓企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理邁人一個(gè)現(xiàn)代化的新階段。
(二)人工智能技術(shù)在家居當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用
這項(xiàng)技術(shù)在家居當(dāng)中的應(yīng)用幾乎關(guān)系到我們每一個(gè)人的生活。
智能的家居可以更好的提升現(xiàn)代住房的安全性、舒適性和整潔性。比如說我們可以采用人工智能技術(shù)來控制門窗的開合,這樣就可以讓我們更加方便的調(diào)節(jié)自己的家居環(huán)境,從而為我們的生活和休息提供一個(gè)更加清新和舒適的環(huán)境;基于人工智能技術(shù)的無線傳感器裝置可以實(shí)現(xiàn)通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息的功能,從而保證住房的安全;更值得一提的是,現(xiàn)在很多的智能家居系統(tǒng)還可以很輕松的通過聯(lián)網(wǎng)等方式來解決用戶在異地對(duì)家庭智能系統(tǒng)的遠(yuǎn)程查詢和控制問題。由此可以看出,智能家居的發(fā)展是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì),人們都是向往舒適、方便的生活,而這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上可以解決生活中的很多問題,為廣大的人民服務(wù)。
那么,人工智能技術(shù)除了在企業(yè)和家居當(dāng)中的應(yīng)用之外,它在工業(yè)生產(chǎn)、軍事、農(nóng)商生產(chǎn)等各個(gè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中都有了廣泛的使用。比如說,可以采用人工智能技術(shù)來對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行具體的故障診斷,幫助我們更快、更精確的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題;在很多電站的鍋爐房當(dāng)中,人工智能技術(shù)也得到了很好的應(yīng)用,可以實(shí)時(shí)的控制鍋爐燃燒的情況等。
五、結(jié)束語
通過對(duì)以上幾個(gè)方面的介紹,尤其是人工智能技術(shù)在各個(gè)方面的實(shí)際應(yīng)用,我們就不難發(fā)現(xiàn):人工智能技術(shù)雖然說起步比較晚,但是它的發(fā)展速度比較快,由于它對(duì)我們的生活會(huì)產(chǎn)生十分積極的影響,因此其發(fā)展的前景也是一片光明的。那么,作為計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)較為先進(jìn)的技術(shù),人工智能技術(shù)也肩負(fù)著使命,必然會(huì)引領(lǐng)新一代技術(shù)的革新,并有望成為各個(gè)行業(yè)當(dāng)中都爭(zhēng)相運(yùn)用的一項(xiàng)新技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]楊狀元,林建中.人工智能的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢(shì)展望[J].科技信息,2009(04).
摘要
人工智能時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅全面泛化,如何利用人工智能思想和技術(shù)應(yīng)對(duì)各類安全威脅,是國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界共同努力的方向。本報(bào)告從風(fēng)險(xiǎn)演進(jìn)和技術(shù)邏輯的角度,將網(wǎng)絡(luò)空間安全分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全和物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全三大領(lǐng)域;在此基礎(chǔ)上,本報(bào)告借鑒 Gartner 公司的 ASA 自適應(yīng)安全架構(gòu)模型,從預(yù)測(cè)、防御、檢測(cè)、響應(yīng)四個(gè)維度,提出人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的具體應(yīng)用模式。與此同時(shí),本報(bào)告結(jié)合國(guó)內(nèi)外企業(yè)最佳實(shí)踐,詳細(xì)闡釋人工智能賦能網(wǎng)絡(luò)空間安全(AI+安全)的最新進(jìn)展。最后,本報(bào)告提出,人工智能安全將成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大藍(lán)海,人工智能的本體安全決定安全應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程,「人工+「智能將長(zhǎng)期主導(dǎo)安全實(shí)踐,人工智能技術(shù)路線豐富將改善安全困境,網(wǎng)絡(luò)空間安全將驅(qū)動(dòng)人工智能國(guó)際合作。
目 錄
第一章 人工智能技術(shù)的發(fā)展沿革
(一) 人工智能技術(shù)的關(guān)鍵階段
(二) 人工智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)因素
(三) 人工智能技術(shù)的典型代表
(四) 人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用
第二章 網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵與態(tài)勢(shì)
(一) 網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵
(二) 人工智能時(shí)代網(wǎng)絡(luò)空間安全發(fā)展態(tài)勢(shì)
1、網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅趨向智能2、網(wǎng)絡(luò)空間安全邊界開放擴(kuò)張3、網(wǎng)絡(luò)空間安全人力面臨不足4、網(wǎng)絡(luò)空間安全防御趨向主動(dòng)
第三章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用模式
(一) AI+安全的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(二) AI+安全的產(chǎn)業(yè)格局
(三) AI+安全的實(shí)現(xiàn)模式
1、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全2、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全3、人工智能應(yīng)用于物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
第四章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用案例
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全篇
(一)病毒及惡意代碼檢測(cè)與防御
(二)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)與防御
第三章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用模式
人工智能技術(shù)日趨成熟,人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用(簡(jiǎn)稱 AI+安全)不僅能夠全面提高網(wǎng)絡(luò)空間各類威脅的響應(yīng)和應(yīng)對(duì)速度,而且能夠全面提高風(fēng)險(xiǎn)防范的預(yù)見性和準(zhǔn)確性。因此,人工智能技術(shù)已經(jīng)被全面應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域,在應(yīng)對(duì)智能時(shí)代人類各類安全難題中發(fā)揮著巨大潛力。
(一)AI+安全的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
人們應(yīng)對(duì)和解決安全威脅,從感知和意識(shí)到不安全的狀態(tài)開始,通過經(jīng)驗(yàn)知識(shí)加以分析,針對(duì)威脅形態(tài)做出決策,選擇最優(yōu)的行動(dòng)脫離不安全狀態(tài)。類人的人工智能,正是令機(jī)器學(xué)會(huì)從認(rèn)識(shí)物理世界到自主決策的過程,其內(nèi)在邏輯是通過數(shù)據(jù)輸入理解世界,或通過傳感器感知環(huán)境,然后運(yùn)用模式識(shí)別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、聚類、回歸等分析,并據(jù)此做出最優(yōu)的決策推薦。
當(dāng)人工智能運(yùn)用到安全領(lǐng)域,機(jī)器自動(dòng)化和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)能有效且高效地幫助人類預(yù)測(cè)、感知和識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn),快速檢測(cè)定位危險(xiǎn)來源,分析安全問題產(chǎn)生的原因和危害方式,綜合智慧大腦的知識(shí)庫判斷并選擇最優(yōu)策略,采取緩解措施或抵抗威脅,甚至提供進(jìn)一步緩解和修復(fù)的建議。這個(gè)過程不僅將人們從繁重、耗時(shí)、復(fù)雜的任務(wù)中解放出來,且面對(duì)不斷變化的風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境、異常的攻擊威脅形態(tài)比人更快、更準(zhǔn)確,綜合分析的靈活性和效率也更高。
因此,人工智能的「思考和行動(dòng)邏輯與安全防護(hù)的邏輯從本質(zhì)上是自洽的,網(wǎng)絡(luò)空間安全天然是人工智能技術(shù)大顯身手的領(lǐng)域。
(1)基于大數(shù)據(jù)分析的高效威脅識(shí)別:大數(shù)據(jù)為機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法提供源源動(dòng)能,使人工智能保持良好的自我學(xué)習(xí)能力,升級(jí)的安全分析引擎,具有動(dòng)態(tài)適應(yīng)各種不確定環(huán)境的能力,有助于更好地針對(duì)大量模糊、非線性、異構(gòu)數(shù)據(jù)做出因地制宜的聚合、分類、序列化等分析處理,甚至實(shí)現(xiàn)了對(duì)行為及動(dòng)因的分析,大幅提升檢測(cè)、識(shí)別已知和未知網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅的效率,升級(jí)精準(zhǔn)度和自動(dòng)化程度。
(2)基于深度學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)分析:人工智能的深度學(xué)習(xí)算法在發(fā)掘海量數(shù)據(jù)中的復(fù)雜關(guān)聯(lián)方面表現(xiàn)突出,擅長(zhǎng)綜合定量分析相關(guān)安全性,有助于全面感知內(nèi)外部安全威脅。人工智能技術(shù)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)安全要素和百千級(jí)維度的安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸并融合、關(guān)聯(lián)分析,再經(jīng)過深度學(xué)習(xí)的綜合理解、評(píng)估后對(duì)安全威脅的發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè),還能夠自主設(shè)立安全基線達(dá)到精細(xì)度量網(wǎng)絡(luò)安全性的效果,從而構(gòu)建立體、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)和自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全威脅態(tài)勢(shì)感知體系。
(3)基于自主優(yōu)化的快速應(yīng)急響應(yīng):人工智能展現(xiàn)出強(qiáng)大的學(xué)習(xí)、思考和進(jìn)化能力,能夠從容應(yīng)對(duì)未知、變化、激增的攻擊行為,并結(jié)合當(dāng)前威脅情報(bào)和現(xiàn)有安全策略形成適應(yīng)性極高的安全智慧,主動(dòng)快速選擇調(diào)整安全防護(hù)策略,并付諸實(shí)施,最終幫助構(gòu)建全面感知、適應(yīng)協(xié)同、智能防護(hù)、優(yōu)化演進(jìn)的主動(dòng)安全防御體系。
(4)基于進(jìn)化賦能的良善廣域治理:隨著網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)涵外延的不斷擴(kuò)展,人類面臨的安全威脅無論從數(shù)量、來源、形態(tài)、程度和修復(fù)性上都在超出原本行之有效的分工和應(yīng)對(duì)能力,有可能處于失控邊緣,人工智能對(duì)人的最高智慧的極限探索,也將拓展網(wǎng)絡(luò)治理的理念和方式,實(shí)現(xiàn)安全治理的突破性創(chuàng)新。人工智能不僅能解決當(dāng)下的安全難題,而通過在安全場(chǎng)景的深化應(yīng)用和檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)人工智能的缺陷和不足,為下一階段的人工智能發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ),指明方向,推動(dòng)人工智能技術(shù)的持續(xù)變革及其更廣域的賦能。
(二)AI+安全的產(chǎn)業(yè)格局
人工智能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)正在各類安全場(chǎng)景中形成多種多樣的解決方案。從可觀察的市場(chǎng)指標(biāo)來看,近幾年來人工智能安全市場(chǎng)迅速成長(zhǎng), 公司在 2018 年的研究表明,在網(wǎng)絡(luò)安全中人工智能應(yīng)用場(chǎng)景增多,同時(shí)地域覆蓋范圍擴(kuò)大,將進(jìn)一步擴(kuò)大技術(shù)在安全領(lǐng)域的應(yīng)用,因此人工智能技術(shù)在安全市場(chǎng)內(nèi)將快速發(fā)展,預(yù)計(jì)到 2024 年,可用在安全中的人工智能技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將超過 350 億美元,在 2017-2024 年之間年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)可達(dá) 31%。
MarketsandMarkets 公司在 2018 年 1 月的《安全市場(chǎng)中人工智能》報(bào)告則認(rèn)為,2016 年 AI 安全市場(chǎng)規(guī)模就已達(dá) 29.9 億美元、2017 年更是達(dá)到 39.2 億美元,預(yù)測(cè)在 2025 年將達(dá)到 348.1 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 31.38%。而愛爾蘭的 Research and Markets 公司在 2018 年 4 月份了專門的市場(chǎng)研究報(bào)告,認(rèn)為到 2023 年人工智能在安全領(lǐng)域應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 182 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 34.5%。由于機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)付網(wǎng)絡(luò)犯罪較為有效,因此機(jī)器學(xué)習(xí)作為單一技術(shù)將占領(lǐng)最大的一塊市場(chǎng),到 2023 年其市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá) 60 億美元。
除了傳統(tǒng)安全公司致力于人工智能安全,大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也在積極開展人工智能安全實(shí)踐,如 Google、Facebook、Amazon、騰訊、阿里巴巴等均在圍繞自身業(yè)務(wù)積極布局人工智能安全應(yīng)用。
(三)AI+安全的實(shí)現(xiàn)模式
人工智能是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)的綜合交叉學(xué)科,涉及技術(shù)領(lǐng)域眾多、應(yīng)用范疇廣泛,其知識(shí)、技術(shù)體系實(shí)際與整個(gè)科學(xué)體系的演化和發(fā)展密切相關(guān)。因此,如何根據(jù)各類場(chǎng)景安全需求的變化,進(jìn)行 AI 技術(shù)的系統(tǒng)化配置尤為關(guān)鍵。
本報(bào)告采用 Gartner 公司 2014 年提出的自適應(yīng)安全架構(gòu)(ASA,Adaptive SecurityArchitecture)來分析安全場(chǎng)景中人工智能技術(shù)的應(yīng)用需求,此架構(gòu)重在持續(xù)監(jiān)控和行為分析,統(tǒng)合安全中預(yù)測(cè)、防御、檢測(cè)、響應(yīng)四層面,直觀的采用四象限圖來進(jìn)行安全建模。其中「預(yù)測(cè)指檢測(cè)安全威脅行動(dòng)的能力;「防御表示現(xiàn)有預(yù)防攻擊的產(chǎn)品和流程;「檢測(cè)用以發(fā)現(xiàn)、監(jiān)測(cè)、確認(rèn)及遏制攻擊行為的手段;「響應(yīng)用來描述調(diào)查、修復(fù)問題的能力。
本報(bào)告將 AI+安全的實(shí)現(xiàn)模式按照階段進(jìn)行分類和總結(jié),識(shí)別各領(lǐng)域的外在和潛在的安全需求,采用 ASA 分析應(yīng)用場(chǎng)景的安全需求及技術(shù)要求,結(jié)合算法和模型的多維度分析, 尋找 AI+安全實(shí)現(xiàn)模式與適應(yīng)條件,揭示技術(shù)如何響應(yīng)和滿足安全需求,促進(jìn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)的自我進(jìn)化、自我調(diào)整,最終動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)空間不斷變化的各類安全威脅。
1、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
人工智能技術(shù)較早應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全領(lǐng)域,從機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)以及過程自動(dòng)化等到如今的深度學(xué)習(xí),越來越多的人工智能技術(shù)被證實(shí)能有效增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全防御:
機(jī)器學(xué)習(xí) (ML, Machine Learning):在安全中使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可增強(qiáng)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)能力,動(dòng)態(tài)防御攻擊,提升安全事件響應(yīng)能力。專家系統(tǒng)(ES, Expert System):可用于安全事件發(fā)生時(shí)為人提供決策輔助或部分自主決策。過程自動(dòng)化 (AT, Automation ):在安全領(lǐng)域中應(yīng)用較為普遍,代替或協(xié)助人類進(jìn)行檢測(cè)或修復(fù),尤其是安全事件的審計(jì)、取證,有不可替代的作用。深度學(xué)習(xí)(DL, Deep Learning):在安全領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛,如探測(cè)與防御、威脅情報(bào)感知,結(jié)合其他技術(shù)的發(fā)展取得極高的成就。
如圖 3 所示,通過分析人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全,在四個(gè)層面均可有效提升安全效能:
預(yù)測(cè):基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)、可持續(xù)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),可以提前研判網(wǎng)絡(luò)威脅,用專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和過程自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并建立安全基線,可以讓系統(tǒng)固若金湯。
防御:發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在風(fēng)險(xiǎn)或漏洞后,可采用過程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行加固。安全事件發(fā)生時(shí),機(jī)器學(xué)習(xí)還能通過模擬來誘導(dǎo)攻擊者,保護(hù)更有價(jià)值的數(shù)字資產(chǎn),避免系統(tǒng)遭受攻擊。
檢測(cè):組合機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)等工具連續(xù)監(jiān)控流量,可以識(shí)別攻擊模式,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無人參與的網(wǎng)絡(luò)分析,洞察系統(tǒng)的安全態(tài)勢(shì),動(dòng)態(tài)靈活調(diào)整系統(tǒng)安全策略,讓系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的安全環(huán)境。
響應(yīng):系統(tǒng)可及時(shí)將威脅分析和分類,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或有人介入響應(yīng),為后續(xù)恢復(fù)正常并審計(jì)事件提供幫助和指引。
因此人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全,正在改變當(dāng)前安全態(tài)勢(shì),可讓系統(tǒng)彈性應(yīng)對(duì)日益細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)攻擊。在安全領(lǐng)域使用人工智能技術(shù)也會(huì)帶來一些新問題,不僅有人工智能技術(shù)用于網(wǎng)絡(luò)攻擊等伴生問題,還有如隱私保護(hù)等道德倫理問題,因此還需要多種措施保證其合理應(yīng)用??偠灾脵C(jī)器的智慧和力量來支持和保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全行之有效。
2、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全
人工智能技術(shù)可被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域,參與網(wǎng)絡(luò)文本內(nèi)容檢測(cè)與分類、視頻和圖片內(nèi)容識(shí)別、語音內(nèi)容檢測(cè)等事務(wù),切實(shí)高效地協(xié)助人類進(jìn)行內(nèi)容分類和管理。面對(duì)包括視頻、圖片、文字等實(shí)時(shí)海量的信息內(nèi)容,人工方式開展網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容治理已經(jīng)捉襟見肘,人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容治理層面已然不可替代。
在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域所應(yīng)用的人工智能技術(shù)如下:
自然語言處理(NLP, Natural Language Processing):可用于理解文字、語音等人類創(chuàng)造的內(nèi)容,在內(nèi)容安全領(lǐng)域不可或缺。圖像處理(IP, Image Processing):對(duì)圖像進(jìn)行分析,進(jìn)行內(nèi)容的識(shí)別和分類,在內(nèi)容安全中常用于不良信息處理。視頻分析技術(shù) (VA, Video Analysis):對(duì)目標(biāo)行為的視頻進(jìn)行分析,識(shí)別出視頻中活動(dòng)的目標(biāo)及相應(yīng)的內(nèi)涵,用于不良信息識(shí)別。
如圖 4 所示,通過分析人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全,在四個(gè)層面均可有效提升安全效能:
預(yù)防階段:內(nèi)容安全最重要的是合規(guī)性,由于各領(lǐng)域的監(jiān)管法律/政策的側(cè)重點(diǎn)不同而有所區(qū)別且動(dòng)態(tài)變化。在預(yù)防階段,可使用深度學(xué)習(xí)和自然語言處理進(jìn)行相關(guān)法律法規(guī)條文的理解和解讀,并設(shè)定內(nèi)容安全基線,再由深度學(xué)習(xí)工具進(jìn)行場(chǎng)景預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并及時(shí)將結(jié)果向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容管理人員報(bào)告。
防御階段:應(yīng)用深度學(xué)習(xí)等工具可完善系統(tǒng),防范潛在安全事件的發(fā)生。
檢測(cè)階段:自然語言、圖像、視頻分析等智能工具能快速識(shí)別內(nèi)容,動(dòng)態(tài)比對(duì)安全基線,及時(shí)將分析結(jié)果交付給人類伙伴進(jìn)行后續(xù)處置,除此之外,基于內(nèi)容分析的情感人工智能也已逐步應(yīng)用于輿情預(yù)警,取得不俗成果。
響應(yīng)階段:在后續(xù)調(diào)查或留存審計(jì)資料階段,過程自動(dòng)化同樣不可或缺。
3、人工智能應(yīng)用于物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G 等技術(shù)的成熟,網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)生深刻變化,人、物、物理空間通過各類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫連接,由于涉及的領(lǐng)域眾多同時(shí)接入的設(shè)備數(shù)量巨大,傳感器網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能是高頻低密度數(shù)據(jù),人工已經(jīng)難以應(yīng)對(duì),采用人工智能勢(shì)在必行。但由于應(yīng)用場(chǎng)景極為復(fù)雜多樣,可供應(yīng)用的人工智能技術(shù)將更加廣泛,并會(huì)驅(qū)動(dòng)人工智能技術(shù)自身新發(fā)展。
情緒識(shí)別(ER, Emotion Recognition):不僅可用圖像處理或音頻數(shù)據(jù)獲得人類的情緒狀態(tài),還可以通過文本分析、心率、腦電波等方式感知人類的情緒狀態(tài),在物理網(wǎng)絡(luò)中將應(yīng)用較為普遍,通過識(shí)別人類的情緒狀態(tài)從而可與周邊環(huán)境的互動(dòng)更為安全。AI 建模(DT, Digital Twin/AI Modeling):通過軟件來溝通物理系統(tǒng)與數(shù)字世界。生物特征識(shí)別 (BO, Biometrics):可通過獲取和分析人體的生理和行為特征來實(shí)現(xiàn)人類唯一身份的智能和自動(dòng)鑒別,包括人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別等技術(shù)。虛擬 (VA, Virtual Agents):這類具有人類行為和思考特征的智能程序,協(xié)助人類識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)因素,讓人類在物理網(wǎng)絡(luò)世界中更安全。
關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);教學(xué)方法;編程能力
中圖分類號(hào):TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)16-3865-02
1 概述
2008年11月16日,中國(guó)科協(xié)成立50周年新聞會(huì)在北京召開。在新聞會(huì)上,“五個(gè)10”系列評(píng)選活動(dòng),即10位傳播科技的優(yōu)秀人物、10部公眾喜愛的科普作品、10個(gè)公眾關(guān)注的科技問題、10個(gè)影響中國(guó)的科技事件、10項(xiàng)引領(lǐng)未來的科學(xué)技術(shù)評(píng)選結(jié)果揭曉。10項(xiàng)引領(lǐng)未來的科學(xué)技術(shù)是:基因修飾技術(shù);未來家庭機(jī)器人;新型電池;人工智能技術(shù);超高速交通工具;干細(xì)胞技術(shù);光電信息技術(shù);可服用診療芯片;感冒疫苗;無線能量傳輸技術(shù)。
人工智能技術(shù)學(xué)科是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。指人類的各種腦力勞動(dòng)或智能行為,諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng),可以用某種智能化的機(jī)器來予以人工實(shí)現(xiàn)[1]。
通過《人工智能技術(shù)》課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展概況、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域有深入了解、對(duì)主要技術(shù)及應(yīng)用有一定掌握,并對(duì)現(xiàn)代人工智能技術(shù)發(fā)展的方向有所研究。通過人工智能技術(shù)課程的學(xué)習(xí)與研究,啟發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的興趣,培養(yǎng)知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力,并能將人工智能技術(shù)融入到今后所開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件之中。
《人工智能技術(shù)》是一門眾多學(xué)科交叉的新興課程,其涵蓋范圍廣,涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)更新快,內(nèi)容抽象,不容易理解,理論性強(qiáng),而且需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力,這給該課程的講授帶來了一定困難?!度斯ぶ悄芗夹g(shù)》也是一門應(yīng)用型學(xué)科,怎樣將理論運(yùn)用到實(shí)踐中,使學(xué)生將學(xué)到的人工智能技術(shù)知識(shí)和思想運(yùn)用到自己的實(shí)際課題,這也是該課程需要解決的問題之一。
因此,對(duì)《人工智能技術(shù)》課程教學(xué)來說,我們要了解課程的最新信息,把握課程的特點(diǎn),幫助學(xué)生找到好的學(xué)習(xí)方法,使他們能充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維能力,提高學(xué)習(xí)興趣,該文給出了《人工智能技術(shù)》課程的教學(xué)與實(shí)踐的探索。
2 教學(xué)與實(shí)踐的探索
2.1 教材和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取
1) 人工智能技術(shù)是整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快,知識(shí)更新最快,最前沿的學(xué)科之一。在教材選用方面,我們采用了蔡自興教授等主編,由高等教育出版社出版的《人工智能基礎(chǔ)》這本教材。蔡自興教授的主要研究領(lǐng)域?yàn)槿斯ぶ悄?、機(jī)器人學(xué)和智能控制等。這本教材是作者在美國(guó)國(guó)家工程院院士、普度大學(xué)教授傅京孫先生的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下編寫,借鑒了國(guó)內(nèi)外人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)<业淖钚卵芯砍晒蛯W(xué)術(shù)書籍的長(zhǎng)處,該書比較全面地介紹了人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù),材料新,易于理解,兼顧基礎(chǔ)及應(yīng)用[2]。
此外,我們還給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供多種類型的學(xué)習(xí)資料,其中包括參考書目,如:Russel S, Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》一書,人工智能技術(shù)國(guó)內(nèi)外期刊,如電子學(xué)報(bào),計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),人工智能與模式識(shí)別,Artificial Intelligence,Journal of Artificial Intelligence Research,Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence,AAAI: American Association for AI National Conference等人工智能技術(shù)會(huì)議,使學(xué)生能夠掌握人工智能技術(shù)的更多前沿動(dòng)態(tài),提高學(xué)習(xí)興趣。
2) 配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。《人工智能技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)該課程尤為重要。除了完成課本上的作業(yè)之外,還注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、算法設(shè)計(jì)能力和編程能力。首先,每個(gè)章節(jié)設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過嚴(yán)格的考慮,如:五子棋游戲,產(chǎn)生式系統(tǒng),旅行商問題,傳教士和野人問題,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的分類,遺傳算法、人工生命程序等,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)章節(jié)的知識(shí),獨(dú)立地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理及方法,給出程序設(shè)計(jì)流程圖,源程序清單,實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析等內(nèi)容,通過這種方式,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的信息獲取能力和研究能力。
2.2 教學(xué)方法和手段的改革
人工智能技術(shù)課程交叉性強(qiáng),涉及面廣,傳統(tǒng)的教學(xué)方法手段單一,缺少交流,課堂氣氛沉悶,激發(fā)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不理想。人工智能技術(shù)這門課程內(nèi)容抽象,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程需要解決的主要問題,也是關(guān)系教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。本課程需采用多種方法進(jìn)行教學(xué),以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1) 問題啟發(fā)式教學(xué)?!度斯ぶ悄芗夹g(shù)》這門課程中有很多似是而非、引人入勝的問題,主要是用計(jì)算機(jī)模擬人類的智能來解決這種問題。在教學(xué)中,有目的的提出這些問題,鼓勵(lì)學(xué)生思考,提出自己的想法和解決方案,并進(jìn)行分析和比較,這樣強(qiáng)化學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí),提高學(xué)習(xí)積極性[3]。
2) 個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教。學(xué)生中存在計(jì)算機(jī)專業(yè)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的差別,由于他們每個(gè)人的基礎(chǔ)不同,有的計(jì)算機(jī)知識(shí)比較匱乏,因此有必要針對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,課堂作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估,對(duì)學(xué)生提出個(gè)性化的教學(xué)。例如:在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求有能力和興趣的學(xué)生可以做探究性和創(chuàng)新性的附加實(shí)驗(yàn),從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮個(gè)性的空間,而對(duì)稍微吃力的學(xué)生則要求完成基本的實(shí)驗(yàn),更注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和夯實(shí),這樣就能達(dá)到因材施教的目的。同時(shí)對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行分析,進(jìn)一步提出學(xué)習(xí)建議,并進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)。
3) 多媒體使用和多學(xué)科知識(shí)的融合。本課程PPT課件圖文并茂,提綱挈領(lǐng),便于學(xué)生理解。課堂講授、板書與PPT手段相結(jié)合,注重課程中的關(guān)鍵詞用英文表示,并適當(dāng)指定英文參考書,使學(xué)生能夠接觸國(guó)外文獻(xiàn)資料,加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,獲得更寬廣的知識(shí)。PPT課件運(yùn)用了大量多媒體技術(shù),如動(dòng)畫、聲音、圖像,通過動(dòng)畫和視頻演示抽象的概念、算法和過程,使人工智能技術(shù)中抽象的知識(shí)形象化,在課件中融入了文學(xué),歷史等其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí),便于學(xué)生較好地理解知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)[4]。
4) 師生互動(dòng)和課內(nèi)外答疑。在教學(xué)中,改變了傳統(tǒng)的老師講,學(xué)生聽的教學(xué)模式。針對(duì)人工智能技術(shù)的實(shí)用性,適當(dāng)提問,收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況,盡量使用實(shí)例進(jìn)行講解。設(shè)置了實(shí)驗(yàn)講解互動(dòng)課程,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的講解,學(xué)生可以提出疑問,然后在課堂上展開討論,學(xué)生可以看到問題從提出、分析到解決的整個(gè)過程,讓學(xué)生自己在討論中總結(jié)結(jié)論。為了解決教學(xué)中存在的疑難問題,還設(shè)有課后答疑,使學(xué)生能將所有的問題都理解透徹。
5) 理論研究與實(shí)踐結(jié)合。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,注重學(xué)生的理論研究和動(dòng)手能力,適當(dāng)布置一些課程相關(guān)的論文和實(shí)驗(yàn)編程。通過課程論文,可以培養(yǎng)學(xué)生鉆研問題的興趣; 通過查閱科技文獻(xiàn)使學(xué)生掌握如何查找相關(guān)文獻(xiàn)的技能,可以培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的能力。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,使學(xué)生可以更加清楚地了解人工智能技術(shù)基本概念和難點(diǎn),也能了解算法的設(shè)計(jì)具體運(yùn)行過程,并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,提高了學(xué)生的編程能力和和學(xué)習(xí)興趣。
6) 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個(gè)值得探討的問題,本課程應(yīng)采用多種綜合考試方法,注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念、知識(shí)和基本的技能的掌握以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。平時(shí)作業(yè)考核成績(jī),實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)成績(jī)、提交課程論文成績(jī),以及最后的期末考試成績(jī)形成一種有效的考試考核方法,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)在于算法設(shè)計(jì)、編程的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。課程論文評(píng)價(jià)指是選題是否嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)和具可研究性,論文結(jié)構(gòu)、思路是否嚴(yán)謹(jǐn),論文內(nèi)容科學(xué)性、正確性,能否提出自己的見解。考查查閱科技文獻(xiàn)的能力主要通過是否查找到權(quán)威的、最新文獻(xiàn)以及撰寫是否規(guī)范。
2.3 學(xué)生學(xué)好《人工智能技術(shù)》課程的建議
《人工智能技術(shù)》是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用課程,學(xué)生如何學(xué)習(xí)這么課程,也是我們應(yīng)該探討的問題。
學(xué)生應(yīng)該正確看待《人工智能技術(shù)》這門科學(xué)的發(fā)展。人工智能技術(shù)孕育于20世紀(jì)30、40年代,形成于60、70年代,發(fā)展至今,人工智能技術(shù)只有短短60多年的歷史,它是一門不斷發(fā)展和完善的嶄新學(xué)科,還有許多課題處于探索中,理論和技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟,我們應(yīng)該對(duì)它有科學(xué)的認(rèn)識(shí)。
針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的學(xué)生,除了課堂聽講之外,還應(yīng)該課下自學(xué)該課程的先修課程,如:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)等課程。人工智能技術(shù)中涉及到大量的數(shù)學(xué)知識(shí),如:模式識(shí)別需要具有較好的概率論,數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),另外還會(huì)用到少量隨機(jī)過程、模糊數(shù)學(xué)的一些知識(shí)。人工智能技術(shù)是一門應(yīng)用課程,編程語言的掌握必不可少,涉及到SVM算法,粒子群算法,免疫算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),遺傳算法等算法,實(shí)現(xiàn)這些算法要求學(xué)生具有較強(qiáng)的編程能力。
學(xué)生應(yīng)該多讀,多查閱資料,特別是國(guó)外的期刊文獻(xiàn)和重要國(guó)際會(huì)議論文,多了解人工智能技術(shù)最前沿的信息,理論聯(lián)系實(shí)際,加深對(duì)基本算法的理解,并將人工智能技術(shù)的知識(shí)運(yùn)用到自己所研究的領(lǐng)域,以做到學(xué)以致用。
3 結(jié)論
人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿,該文對(duì)《人工智能技術(shù)》的課程教學(xué)進(jìn)行了一些探討,教學(xué)與實(shí)踐效果有了顯著提高,但仍然有許多方面還需要我們繼續(xù)探討和改進(jìn)。
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關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);電氣自動(dòng)化;有效應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能技術(shù)也越來越成熟,其在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì),因此被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、交通、航空等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用,極大地減輕了工作人員的工作量,明顯提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。
1 人工智能技術(shù)的原理
人工智能技術(shù)基于人類智能理論,通過擴(kuò)展、延伸和模擬形成技術(shù)。近年來,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,人工智能技術(shù)主要目的是研究人工智能實(shí)質(zhì),模擬人工智能的思維方式,重點(diǎn)研究專家系統(tǒng)、圖像處理、語言、專家系統(tǒng)、機(jī)器人等,以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ),涉及邏輯學(xué)、仿生學(xué)、自動(dòng)化等多門學(xué)科[1]。同時(shí),通過研究人工智能技術(shù),加工制造智能化機(jī)器,代替人們完成一些復(fù)雜、困難的工作,人類大腦被譽(yù)為世界上最精密的儀器,而運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)可模擬人類大腦的思考過程,如智能控制系統(tǒng)的編程,通過處理、交換和分析人類智能信息,模擬人腦技能,實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。
2 人工智能技術(shù)的特點(diǎn)
人工智能研究是一項(xiàng)專業(yè)性和技術(shù)性較強(qiáng)的工作,其主要采用遺傳、模糊神經(jīng)、模糊、神經(jīng)等算法,基于非線性函數(shù)方程式,和傳統(tǒng)函數(shù)估計(jì)器相比,函數(shù)近似器的各方面性能更加優(yōu)越。人工智能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢(shì):第一,人工智能控制器具有良好的一致性,雖然驅(qū)動(dòng)器在很多運(yùn)行環(huán)節(jié)的特性存在一定差異,當(dāng)人工智能控制器接收到一些未知數(shù)據(jù)時(shí),也可快速完成分析估計(jì)。第二,和傳統(tǒng)控制器相比,人工智能控制器的操作調(diào)節(jié)過程中更加方便,即使工作人員沒有經(jīng)過專業(yè)的技能培訓(xùn),也可結(jié)合簡(jiǎn)單易懂的語言和信息,完成對(duì)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)操作。第三,人工智能控制器可結(jié)合運(yùn)行要求、下降時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間等變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)模塊性能[2]。第四,人工智能控制系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),不需要提前構(gòu)建控制對(duì)象模型,由于信息的非線性和不確定性,結(jié)合人工智能控制器運(yùn)行參數(shù)實(shí)際情況,應(yīng)用動(dòng)態(tài)方程,優(yōu)化控制系統(tǒng)運(yùn)行。
3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
3.1 實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)和控制功能
當(dāng)前,人工智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理和采集,并且根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,批量化地定時(shí)進(jìn)行存貯和整理,同時(shí)應(yīng)用圖像生成軟件,模擬電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,工作人員可直觀地看到斷路器、隔離開關(guān)、電壓、電流等設(shè)備和參數(shù)的變化[3],工作人員結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行要求,編制專業(yè)圖表,分析相關(guān)數(shù)據(jù),在這個(gè)過程中需注意由于畫面和圖片所占的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源比較多,因此應(yīng)充分考慮到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制端設(shè)備的運(yùn)行性能和對(duì)軟件系統(tǒng)的要求,防止控制終端由于采集大量圖像占用大量資源,消耗運(yùn)算資源,影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中其它程序的正常運(yùn)行。另外,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的操作控制,工作人員可通過鼠標(biāo)或者鍵盤遠(yuǎn)程控制斷路器和隔離開關(guān),自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流,修改或設(shè)定在線參數(shù),提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
3.2 診斷電氣故障
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中,傳統(tǒng)診斷技術(shù)的效率和準(zhǔn)確度較低,并且系統(tǒng)中變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備故障頻繁發(fā)生,以往工作人員多是分析變壓器油的氣體,結(jié)合油樣氣體成分判斷是否發(fā)生故障,這種診斷方法的時(shí)效性較差,需耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的很多故障和事故都具有不確定性和突發(fā)性,系統(tǒng)故障和問題必須在第一時(shí)間快速進(jìn)行解決,若診斷處理方法不合理或者故障處理不及時(shí),會(huì)給國(guó)家、社會(huì)和企業(yè)造成巨大損失。而在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù),運(yùn)用專家系統(tǒng)、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障,自動(dòng)進(jìn)行故障診斷,極大地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。
3.3 提高電氣控制有效性
人工智能技術(shù)在電氣控制中也發(fā)揮著非常重要的作用,電氣控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是很多企業(yè)面臨的難題,并且電氣控制對(duì)于工作人員的操作控制的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性有著很高的要求,而具體的操作控制步驟也比較復(fù)雜麻煩,因此我國(guó)專家學(xué)者一直致力于不斷提高電氣控制系統(tǒng)的操作控制水平。在電氣控制中應(yīng)用人工智能技術(shù),其利用自動(dòng)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),代替工作人員完成某些工作,最大程度地減少了人為誤操作,極大地提高了操作控制準(zhǔn)確性。同時(shí),人工智能技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,應(yīng)用直觀明了的界面化形式,簡(jiǎn)化了電氣系統(tǒng)的操作和控制流程,基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程控制操作。另外,實(shí)時(shí)地儲(chǔ)存電氣控制系統(tǒng)重要資料和信息,為日后查詢提供便利,人工智能技術(shù)可自動(dòng)生產(chǎn)報(bào)表,減少財(cái)力、物力和人力等資源的投入,有效提高電氣控制系統(tǒng)的精確度和工作效率。電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等多方面內(nèi)容,電氣控制系統(tǒng)中的交流和直流傳動(dòng)通過模糊控制來實(shí)現(xiàn),用模糊控制器代替常規(guī)的調(diào)速控制器[4],確保電氣控制的準(zhǔn)確性。
3.4 提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平
電氣設(shè)備設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)、復(fù)雜的系統(tǒng)工作,設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握電機(jī)電器、電磁場(chǎng)、電路等學(xué)科專業(yè)知識(shí),還需積累豐富的電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)主要是工作人員在實(shí)驗(yàn)室根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求手動(dòng)的設(shè)計(jì)制作,一旦電氣設(shè)備產(chǎn)品成型很難再進(jìn)行修改或者優(yōu)化,不僅維護(hù)管理比較麻煩,而且難以獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,電氣設(shè)備產(chǎn)品的手工設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足電氣系統(tǒng)發(fā)展要求,而應(yīng)用人工智能技術(shù)可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),如使用二維三維CAD,可根據(jù)設(shè)計(jì)要求隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和優(yōu)化,有效縮短了電氣設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)周期。同時(shí),電氣設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用遺傳算法,優(yōu)化電氣設(shè)備性能,由于電氣設(shè)備故障具有非線性和不確定性,通過應(yīng)用人工智能技術(shù),可建立設(shè)備故障和運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系,提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平。
4 結(jié)束語
近年來,計(jì)算軟件技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展,被廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化中應(yīng)用人工智能技術(shù),充分發(fā)揮了人工智能的多方面優(yōu)勢(shì),有效提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:空中交通管理;人工智能技術(shù);航班流量;飛行沖突;系統(tǒng)構(gòu)成
一、研究背景及意義
現(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)在我國(guó)各行各業(yè)中都扮演著重要角色,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為各行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)有效的保障。與此同時(shí),人工智能技術(shù)也取得了驚人的進(jìn)步,為我國(guó)航空航天行業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。改革開放以來,在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,綜合國(guó)力不斷提升的背景下,民航業(yè)發(fā)展迅猛,乘坐飛機(jī)出行從以前的高不可攀變成如今的大眾化出行方式,只用了40年的時(shí)間。在這40年里,我國(guó)航班架次大幅增漲,現(xiàn)有的空域資源也日趨緊張,在這關(guān)鍵時(shí)刻,人工智能技術(shù)的出現(xiàn),為航空事業(yè)快速高效的發(fā)展帶來了新的曙光??罩薪煌ü芾淼闹饕康氖欠乐购娇掌髋c航空器相撞以及航空器與障礙物相撞,維護(hù)和加快空中交通的有序流動(dòng)[1],因此,飛行流量管理和飛行沖突探測(cè)、解脫便成了空中交通管理中至關(guān)重要的任務(wù)。一方面,在空中交通流量接近或達(dá)到空中交通管制能力上限時(shí),適時(shí)地進(jìn)行調(diào)整,保證空中交通量最佳地流入或通過相應(yīng)區(qū)域,盡可能提高機(jī)場(chǎng)、空域可用容量的利用率[1]。另一方面,飛行沖突的探測(cè),能夠幫助管制員及早發(fā)出指令,使用許可和信息防止航空器相撞,保障空中交通順暢或控制空域內(nèi)各航班的間隔,從而保證飛行安全[1]??罩薪煌ü芾砣斯ぶ悄茌o助系統(tǒng)的運(yùn)用,不僅能夠加速空中交通流量,提高空域利用率,而且能夠進(jìn)行飛行沖突的判斷、解除,最大程度的提高航班運(yùn)行的安全性,為管制員節(jié)省大量的時(shí)間和精力監(jiān)控運(yùn)行,降低工作負(fù)荷,提高綜合管制服務(wù)水平。
二、人工智能與空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)概述
(一)人工智能概述
人工智能(ArtificialIntelligence),英文縮寫為AI,它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)[2]。人工智能技術(shù)通俗的講,就是使機(jī)器模擬人的智能行為,代替人從事那些人為操作容易出錯(cuò)、速度慢、效率低或者超出能力范圍的復(fù)雜工作的新技術(shù)。它通過研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng),指導(dǎo)計(jì)算機(jī)去完成以往需要、甚至超越人的智能才能勝任的工作[2]。當(dāng)前,全球科技革命和產(chǎn)業(yè)革命方興未艾,新技術(shù)行業(yè)融合創(chuàng)新不斷,在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新理論新技術(shù)以及社會(huì)發(fā)展相關(guān)的強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動(dòng)下,人工智能加速發(fā)展,逐漸成為了產(chǎn)業(yè)革命和行業(yè)融合的關(guān)鍵技術(shù)。人工智能可以通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析和挖掘,形成有價(jià)值的信息和知識(shí)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)人類智力智能行為的模擬,具備一定環(huán)境下的自適應(yīng)特性和學(xué)習(xí)能力[3]?,F(xiàn)階段,人工智能經(jīng)成為與計(jì)算機(jī)科學(xué),控制論,信息論,心理學(xué),語言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的一門新興學(xué)科,在許多領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用,變得和我們的生活息息相關(guān)[4]。
(二)空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)概述
人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用主要依靠人工智能輔數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。利用人工智能技術(shù),可以建立智能化流量管理模塊系統(tǒng),科學(xué)判斷空中交通存在的問題,全面監(jiān)控空中交通流量并對(duì)其進(jìn)行智能化管理,提高空域的利用率,以及建立智能沖突探測(cè)和解脫模塊系統(tǒng),進(jìn)行飛行沖突的探測(cè),通過引導(dǎo)飛行員采取速度控制、高度調(diào)整、航向改變等措施實(shí)現(xiàn)避讓,解除可能的飛行沖突,實(shí)現(xiàn)安全飛行的目標(biāo)。借助空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng),全面提升空中交通管理水平[5]。
三、人工智能技術(shù)在空中交通管理中的具體應(yīng)用及建議
(一)人工智能技術(shù)在飛行流量管理中的應(yīng)用及建議
空中交通流量管理的目標(biāo)是根據(jù)氣象條件、航路結(jié)構(gòu)、扇區(qū)容量等限制條件和資源的統(tǒng)籌規(guī)劃,使航班流量盡可能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),從而在保障安全的前提下,提高運(yùn)行效率。在引入人工智能輔助系統(tǒng)后,可以形成天氣預(yù)測(cè),流量預(yù)測(cè),限制建議和超容告警等模塊,通過氣象條件探測(cè),各航路各時(shí)段航班量預(yù)測(cè)和生成航班間隔調(diào)整預(yù)案等方法,為流量管理者在短時(shí)間內(nèi)提供有效的決策參考,從而大大降低流量管理者的工作負(fù)荷。其中,氣象條件的探測(cè)需要民航氣象部門提供氣象數(shù)據(jù)源接口,利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)預(yù)測(cè)未來各時(shí)段的氣象變化情況及其對(duì)各航線的影響程度。各航路的航班量預(yù)測(cè)需要接入綜合電報(bào)處理系統(tǒng),利用飛行動(dòng)態(tài)電報(bào)來判斷在未來各時(shí)段各航路的航班架次以及航路交匯點(diǎn)可能存在的飛行沖突。得到這些數(shù)據(jù)信息之后,需要對(duì)航班進(jìn)行排序,合理安排并確定尚未起飛航班的離港時(shí)間,從而達(dá)到各管制扇區(qū)容流匹配,空域資源最優(yōu)化利用。除此之外,航班排序還要依據(jù)接收到的外區(qū)限制,并結(jié)合專機(jī)、要客等優(yōu)先級(jí)信息做出合理安排,對(duì)外區(qū)限制較大的航路可給出改航建議,并模擬、計(jì)算改航后各條航路的流量和交匯點(diǎn)沖突情況,進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。對(duì)優(yōu)先級(jí)高的航班可自動(dòng)豁免并給出直飛建議,對(duì)確實(shí)需要延誤的航班,同時(shí)模擬航班取消后的損失情況給出合理化延誤建議,通過人工智能技術(shù)做出合理化安排。完善、及時(shí)的數(shù)據(jù)庫信息維護(hù)可以保證飛行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)的及時(shí)、準(zhǔn)確,保證流量信息等數(shù)據(jù)的完整性和可靠性,對(duì)于人工智能輔助系統(tǒng)做出正確、有效的建議有著重要而直接的影響,進(jìn)而對(duì)各航路、各扇區(qū)的流量管理方案的有效性產(chǎn)生關(guān)鍵影響。因此,人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員應(yīng)及時(shí)維護(hù)數(shù)據(jù)庫,盡量避免由于數(shù)據(jù)不完整、不及時(shí)而導(dǎo)致的決策錯(cuò)誤,減少因航班延誤對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活帶來的負(fù)面影響。
(二)人工智能技術(shù)在飛行沖突探測(cè)及解決上的應(yīng)用及建議
在解決航班飛行沖突上,人工智能技術(shù)主要是通過分析航班存在沖突的概率及可能的狀況,根據(jù)飛行動(dòng)態(tài)信息做出合理化沖突解脫建議,并且在這一過程中找到最有效,最經(jīng)濟(jì)和最安全的確定方案。另外,在最終方案選擇中,通過對(duì)管制員選擇結(jié)果的智能學(xué)習(xí),建立系統(tǒng)自己的飛行沖突處置預(yù)案庫,利用最短路徑算法和偏好路由算法,在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中精確查找解決方案,并根據(jù)最終實(shí)施情況進(jìn)行反饋,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)處理。為了在工作中放心的依照人工智能系統(tǒng)提供的方案,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在沖突,解決安全隱患,人工智能輔助系統(tǒng)管制員需要做好數(shù)據(jù)庫維護(hù)工作。對(duì)于典型的飛行沖突處置案例,如果系統(tǒng)學(xué)習(xí)有偏差,可人工校正,并及時(shí)更新,最大限度的幫助系統(tǒng)提高推理的效率和能力。此外,管制員在實(shí)踐中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)人工智能決策系統(tǒng)提供決策能力的不足和尚需改進(jìn)之處,針對(duì)這個(gè)問題,他們可以從以下兩個(gè)方面入手,一是思考什么樣的沖突解決方案是最優(yōu)化的,并提煉出所需遵循的原則,并將這些原則告知人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員并協(xié)助他們進(jìn)行完善系統(tǒng)。二是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題和不足并及時(shí)反饋給系統(tǒng)管理人員,協(xié)助管理人員查找問題根源,更進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性。
四、結(jié)語
如今,人工智能輔助下的流量管理、飛行沖突調(diào)配和系統(tǒng)智能學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入三期實(shí)驗(yàn)階段。因此通過建立空中交通管理輔助系統(tǒng),不斷完善人工智能技術(shù),解決系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)的偏差和失誤,達(dá)成系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力多維度、多層次,才能推動(dòng)我國(guó)航空業(yè)得到繁榮發(fā)展。綜上所述,本文主要圍繞著人工智能技術(shù)概念、空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)構(gòu)成、人工智能技術(shù)在空氣交通管理中的具體應(yīng)用及建議三個(gè)方面展開了論述與探討。目的是希望通過人工智能技術(shù)的加入,提高空管自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化水平和安全性,進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和建議合理性,切實(shí)減輕管制員的工作負(fù)荷,為我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持,推動(dòng)空中交通管理工作不斷向安全、高效的方向邁進(jìn),推動(dòng)我國(guó)由民航大國(guó)向民航強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。
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關(guān)鍵詞:人工智能計(jì)算機(jī)技術(shù)
一、人工智能的定義
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
二、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率,而是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人們非常需要做,但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用》一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中,以數(shù)據(jù)管理和處理為中心,圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫,而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫來建立和運(yùn)行。換句話說,就是將企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺(tái),使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式,也是今后教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的全部?jī)?nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)是人工智能和專家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國(guó)匹茲堡大學(xué)的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢的Internist2Ⅰ內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,并在不斷發(fā)展完善中。
(2)地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評(píng)價(jià)、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等,是工業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)人工智能專家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無損檢測(cè)(NDT)與無損評(píng)價(jià)(NDE)領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專家系統(tǒng)方法對(duì)超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類;專家運(yùn)用超聲無損檢測(cè)儀器,以其高精度的運(yùn)算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動(dòng),減少了任務(wù)因素造成的無擦,提高了檢測(cè)的可靠性,實(shí)現(xiàn)了超聲檢測(cè)和評(píng)價(jià)的自動(dòng)化、智能化。
(2)人工智能在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可謂由來已久。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是我們關(guān)心的重點(diǎn),因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進(jìn)和變更,大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工免疫技術(shù)等高效的AI技術(shù),開發(fā)更高級(jí)AI通用和專用語言,和應(yīng)用環(huán)境以及開發(fā)專用機(jī)器,而與人工智能技術(shù)則為我們提供了可能性。
三、人工智能的發(fā)展方向
1.專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域,它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。近年來,在“專家系統(tǒng)”或“知識(shí)工程”的研究中已出現(xiàn)了成功和有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢(shì)。人類專家由于具有豐富的知識(shí),所以才能達(dá)到優(yōu)異的解決問題的能力。那么計(jì)算機(jī)程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識(shí),也應(yīng)該能解決人類專家所解決的問題,而且能幫助人類專家發(fā)現(xiàn)推理過程中出現(xiàn)的差錯(cuò),現(xiàn)在這一點(diǎn)已被證實(shí)。
2.智能信息檢索技術(shù)的飛速發(fā)展。人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:(1)如何利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴(kuò)展人類智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)信息既包括規(guī)律性的知識(shí),如一般原理概念,也包括大量的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)這些知識(shí)不可避免地帶有模糊性、隨機(jī)性、不可靠性等不確定性因素對(duì)其進(jìn)行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一種通用智能體系結(jié)構(gòu),其始終處在人工智能研究的前沿,已顯示出強(qiáng)大的問題求解能力,它認(rèn)為機(jī)器人的開發(fā)是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域。在它的研究中突出4個(gè)概念:(1)所處的境遇機(jī)器人不涉及抽象的描述,而是處在直接影響系統(tǒng)的行為的境地。(2)具體化機(jī)器人有軀干,有直接來自周圍世界的經(jīng)驗(yàn),他們的感官起作用后會(huì)有反饋。(3)智能的來源不僅僅是限于計(jì)算裝置,也是由于與周圍進(jìn)行交互的動(dòng)態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周圍世界的交互以及有時(shí)候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者都對(duì)機(jī)器人足球系統(tǒng)頗感興趣,足球機(jī)器人涉及機(jī)器人學(xué)、人工智能以及人工生命、智能控制等多個(gè)領(lǐng)域。足球機(jī)器人系統(tǒng)本身既是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng),是一個(gè)多機(jī)器人協(xié)作自治系統(tǒng),同時(shí)又為它們的理論研究和模型測(cè)試提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
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【關(guān)鍵詞】電氣工程 自動(dòng)化 人工智能 應(yīng)用
一、引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及,依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的人工智能技術(shù)也在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到了較大的發(fā)展?,F(xiàn)階段,將人工智能技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化相結(jié)合,已經(jīng)得到了人們的廣泛關(guān)注。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化中,不僅可以增強(qiáng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,改造電氣設(shè)備系統(tǒng);而且還可以提高電氣設(shè)備的智能化水平,加快其生產(chǎn)效率。因此,智能化與自動(dòng)化的結(jié)合已經(jīng)發(fā)展成為了一個(gè)新領(lǐng)域,有待于我們?nèi)ラ_發(fā)研究。所以,本文就將人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)要的探討,為大家提供一些建議。
二、人工智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
人工智能技術(shù)主要是指那些用于延伸、模擬、擴(kuò)展的關(guān)于人類的一些智能的技術(shù)、方法和理論,并且把它們用于開發(fā)與研究新的科學(xué)領(lǐng)域的一門較為新興的科學(xué)技術(shù)。人工智能的研究目標(biāo)就是讓機(jī)器可以完成一些需要人類的智能參與才可能實(shí)現(xiàn)或者是完成的工作,其本質(zhì)上來講,還在計(jì)算機(jī)科學(xué)的范圍之內(nèi),是其一個(gè)分支。目前,這個(gè)領(lǐng)域需要研究:語言識(shí)別、機(jī)器人、自然語言處理、專家系統(tǒng)、圖像識(shí)別等問題,將其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域還是有比較大的優(yōu)點(diǎn)的。
(一)調(diào)節(jié)操作更為便捷
傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的電其系統(tǒng)與設(shè)備在其運(yùn)行的過程中總是會(huì)出現(xiàn)許多的不可控因素,并且其系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜。利用傳統(tǒng)的控制器,很難實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行精確控制,因此,自動(dòng)化的控制效率也不太高。而將人工智能技術(shù)引入電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi),控制器不再設(shè)計(jì)關(guān)于被控對(duì)象的模型,所以,在源頭上杜絕了出現(xiàn)不可控因素的可能性,使新型的控制器在其精密度上得到了不斷地提高。而且,即便是缺乏應(yīng)有的技術(shù)、操作經(jīng)驗(yàn)較少的人,也可以通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)去操作它們,所以其運(yùn)用的語言、運(yùn)行的環(huán)境都較為的簡(jiǎn)單,調(diào)節(jié)、操作起來都比較的方便。
(二)削減了人力投入
在傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化中總是需要依托許多的電氣設(shè)備,其操作的過程也是比較的復(fù)雜,倘若想要檢測(cè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù),檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)則需要外接線路,因此需要大量的人力資源其保證復(fù)雜的電力系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。
而將人工智能技術(shù)引入其中,它可以部分替代或者是全部替代人類的腦力勞動(dòng),并且還可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)地將有效信息進(jìn)行采集、傳輸?shù)?,而且還不需要外接許多線路,同時(shí)還能可以完成數(shù)據(jù)的處理與分析。在這之間可以省去許多的繁瑣工作,削減了人力資源的投入,進(jìn)而節(jié)約了投資的成本[1]。
三、人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用
(一) 在電氣故障診斷中的應(yīng)用
電氣故障診斷是以模式識(shí)別和信號(hào)處理為基本的方法和理論,以技術(shù)檢測(cè)和故障機(jī)理為基礎(chǔ),通過電氣設(shè)備運(yùn)行中的信息,去識(shí)別其運(yùn)行的狀態(tài),然后找出故障的起因,確定故障的部位與性質(zhì),最后提出與之相對(duì)應(yīng)的對(duì)策。
隨著電氣系統(tǒng)與設(shè)備變得日漸的復(fù)雜,隨之也帶來了較多的問題,如設(shè)備的可用性、可靠性、安全性、可維修性等,因此,這也推動(dòng)了電氣設(shè)備診斷技術(shù)與故障機(jī)理技術(shù)的研究。并且伴隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能在電氣故障診斷技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用,其中,模糊理論、專家系統(tǒng)等在人工智能處理電氣故障診斷中,應(yīng)用的最為廣泛,其優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的。
(二)在電氣控制中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制的日常操作往往擁有較為繁瑣的操作步驟,并且還擁有較為嚴(yán)格的操作過程,需要投入大量的人力資源,在這個(gè)過程中還難免會(huì)出現(xiàn)一些原本可以避免的人為的差錯(cuò)。
然而將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣控制中,不僅可以降低電氣控制中的人們的工作量,而且還可以簡(jiǎn)化操作流程,提高其操作的效率。人工智能技術(shù)是根據(jù)早已在計(jì)算機(jī)中設(shè)定好的程序,去控制電氣工程的正常運(yùn)行。有時(shí),在智能機(jī)器的內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)好幾個(gè)環(huán)節(jié)同時(shí)運(yùn)行的情況,此時(shí),則需要好幾個(gè)不同的編程程序,去控制電氣工程這一整個(gè)的運(yùn)行情況。這時(shí)人工智能就可以及時(shí)地對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)與理論情況進(jìn)行對(duì)比與分析,最大限度地降低差錯(cuò)出現(xiàn)的可能性;對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的控制,及時(shí)地報(bào)警可能出現(xiàn)的差錯(cuò)[2]。
(三)在電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)電氣的方式是采取將人工豐富的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合的方式進(jìn)行的,這是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作,不僅需要掌握有關(guān)電路、電氣的專業(yè)知識(shí),而且還需要較長(zhǎng)時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)以及上時(shí)間在設(shè)計(jì)上的積累,即便是擁有了以上這兩個(gè)方面的因素,也很難達(dá)到預(yù)計(jì)的效果。
但是,由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展和人工智能的不斷突破,電氣設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的組分越來越多,人為的手工設(shè)計(jì)占據(jù)的分量越來越小了,這樣便致使產(chǎn)品的開發(fā)周期不斷地被縮短。在人工智能中,最常用的方法就是遺傳算法了,它可以改進(jìn)和優(yōu)化電氣的設(shè)計(jì),很適合產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì),是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法[3]。
四、結(jié)語
將人工智能應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化中,組建了一個(gè)全新的應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)可以模擬出人類大腦的判斷活動(dòng),提高電氣工程自動(dòng)化的穩(wěn)定性與控制精度,不斷地提高其工作的效率和質(zhì)量,有利于我國(guó)電氣自動(dòng)化朝著健康有效的方向不斷地發(fā)展。
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級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
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