緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇人工智能醫療發展前景范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
發展迅猛
身體不舒服,想要打開手機淘寶問問醫生,但是怎么樣才能從幾千個在線等待咨詢的醫生中間找到最匹配的那一個?
阿里健康已經開發并在手機淘寶上線了健康小蜜――醫藥健康智能問答引擎。這個類似于智能問答機器人的引擎,可以回答普通用戶的一般性醫藥健康問題,然后根據用戶的需求進行選擇,將用戶自動匹配給相應的醫生或者藥師。
事上,目前,從醫療健康的監測診斷、智能醫療設備,到教育領域的智能評測、個性化輔導、兒童陪伴,從電商零售領域的倉儲物流、智能導購和客服,到應用在智能汽車的自駕技術,都能看到人工智能的身影。
人工智能等技術是助推自動駕駛發展的關鍵技術。例如,人工智能在幫助汽車解讀傳感器數據時起決策作用,通過閱讀駕駛者的駕駛行為和表情,能及時提醒駕駛員在疲勞駕駛時切換至自動駕駛模式。
“人工智能”一詞,通常被認為是1955年8月31日在達特茅斯(美國一所院校)會議上誕生的,61年來,人工智能的研究和實踐一直處于不斷增長的趨勢。當今,人工智能技術的突破帶來了席卷全球的技術革命風暴,創造出了一個無比廣闊的市場,中國的很多公司在這股大潮中抓住機遇,表現亮眼。有觀察者認為,中國的人工智能已成為一張令世界矚目的閃亮名片。
過去的一年里,長虹、TCL、創維等中國家電企業都紛紛人工智能家電產品,希望借助人工智能打破家電行業的銷售難題。
不久前,搜狗公司2016全年財報,搜狗借助人工智能技術實現了較大的業績增長。未來會把人工智能應用到更多的產品中,讓用戶表達和獲取信息更簡單,讓人工智能真正惠及人類。
全球人工智能研發的腳步正在加快,中國也不甘示弱。近年來,百度先后成立了大數據實驗室、深度學習實驗室和硅谷人工智能實驗室,并通過架構調整全面發力人工智能。2016年百度世界大會上,“百度大腦”推出,該項目將對語音、圖像、自然語言處理和用戶畫像、無人駕駛等領域進行重點關注和研發。
在騰訊,人工智能研究項目包括WHAT LAB(微信-香港科技大學人工智能聯合實驗室)、優圖實驗室、微信模式識別中心、智能計算與搜索實驗室等多個部門。
人工智能猶如新的科技革命,為長期低迷的世界經濟注入新的活力。去年諸多關鍵技術突飛猛進,無疑是人工智能發展史上濃墨重彩的一年。誕生半個多世紀以來,它終于走到了從科技研發到行業應用的臨界點,蓄勢待發。
為發展更新“發動機”
人工智能技術的重大突破必將帶來新一輪科技革命和產業革命,對人類生活的方方面面將產生深遠的影響。大力發展人工智能技術是中國經濟轉型升級的重要動力。
眾多研究表明,人工智能是對傳統行業商業模式、產業鏈和價值鏈的全面顛覆,將為全球經濟、社會生活的方方面面帶來質的變化。
發展人工智能的最大意義在于為現代化發展更換“發動機”。咨詢公司埃森哲研究了美國、芬蘭、英國等12個發達國家并作出預測,到2035年,人工智能將幫助這些國家的生產率提高40%左右。
對于中國而言,人工智能帶來的好處將是多方面的。就經濟來說,借助人工智能新技術實現自動化,將極大提高生產率,節省勞動成本;優化行業的現有產品和服務,提升其質量和勞動生產率;通過創造新市場、新就業等,將促進市場更加繁榮,開拓更廣闊的市場空間。
而在產業升級方面,中國的傳統制造業大而不強的問題亟待克服,人工智能恰恰為制造業轉型升級提供了便利和動力,一是這些企業擁有行業海量的數據和大量資金;二是在生產力水平急需提升、傳統人口紅利逐漸消失的情況下,傳統企業有迫切的意愿來改造升級自己的工廠、業務,提高收益,降低企業成本。因此,制造業既是人工智能可以大有作為的領域,也是中國發展人工智能的優勢領域。
《全球人工智能發展報告2016》顯示,中國人工智能專利申請數累計達到15745項,列世界第二;人工智能領域投資達146筆,列世界第三。
據艾瑞咨詢預計,2020年全球人工智能市場規模將達到1190億元,年復合增速約19.7%;同期中國人工智能市場規模將達91億元,年復合增速超50%。人工智能發展前景極為廣闊。
就制造業而言,“中國制造2025”計劃的實現就需要很多人工智能。比如過去在技術上難以克服的問題,就可以通過深度學習,在工程上快速地取得一些新的突破。人工智能技術的發展與應用,對于有效實現“中國制造2025”目標至關重要。
面向未來長遠布局
在人工智能這場科技浪潮中,中國與其他國家已經站在了同一起跑線上。針對未來產業競爭,中國政府已在多個方面對人工智能產業做出布局,“人工智能+”的發展,需要面向未來,做出長遠布局。
未來5到10年,人工智能將像水和電一樣無所不在,可以進入到教育、醫療、金融、交通、智慧城市等幾乎所有行業。
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119
0 簡介
人工智能((Artificial Intelligence)),它是一門新的技術科學,主要用于模擬、延伸以及擴展人類的智能的方法、理論、技術以及應用系統。人工智能主要就是對人類的思維、意識的信息過程的合理化的模擬。人工智能它并不是人的智能,但是,它卻能像人那樣的思考,而且也可能會超過人類的智能。總的說來,人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些復雜工作。
1 人工智能的運用現狀
目前,在很多方面人工智能有著運用,其中一個主要表現就是全球人工智能公司數量在急劇的增加,專家系統在目前來看是在人工智能各領域中最為活躍,且最為有成效的一個領域。它是一類基于知識的系統,并可以解決那些一般僅有專家才能夠解決的復雜問題。我們這樣定義專家系統:專家系統是一種具有特定領域內大量知識與經驗的程序系統,它是基于程序系統依靠人工智能技術,來模擬人類專家求解復雜問題的過程,大多情況下,專家系統的水平甚至可以超過人類專家。專家系統的基本結構圖如下圖所示:
2 人工智能的影響
人工智能對經濟的影響:人工智能的的確確會影響到社會、生活、文化的方方面面,特別是對于實體經濟將來會有巨大的影響。以后,每個行業幾乎都會產生顛覆性的變化。在人工智能的研究上,中國并不落后,將來的中國一定可以從中獲得非常大的收益。一成功的專家系統可以為它的用戶帶來很明顯的經濟效益。用比較經濟的辦法執行任務而不需要具有經驗的專家,從而極大地減少開支。專家系統深入各行各業,帶來巨大的宏觀效益,促進了IT網絡工業的發展。
人工智能對文化的影響:在人工智能原理的基礎上,人們通常情況下會應用人工智能的概念來描述他們的日常狀態和求解問題的過程。人工智能可以擴大人們知識交流的概念集合,描述我們所見所聞的方法以及描述我們信念的新方法;人工智能技術為人類的文化生活提供了巨大的便利。如圖像處理技術必將會對圖形藝術和社會教育部門等產生深遠影響。比如現有的智力游戲機將會發展成具有更高智能的一種文化娛樂手段。隨著技術的進步,這種影響會越來越明顯地表現出來。當然,還有一些影響可能是我們目前難以預測的。但可以肯定,人工智能將對人類的物質文明以及精神文明產生更大的影響。
人工智能對社會的的影響:一方面,AI為人類文化生活提供了一種新的模式。現有的游戲將逐步發展為更高智能的交互式文化娛樂手段,今天,游戲中的人工智能應用已經深入到各大游戲制造商的開發中。另一方面,人工智能能夠代替人類進行各種腦力勞動,所以,從某種意義上來講,這將會使一部分人失去發展的機遇,甚至可能失業。由于人工智能在科技以及工程中的應用,一部分人可能會失去介入信息處理活動的機會,甚至不得已而改變自己的工作方式;人工智能還可能會威脅到人類的精神。一般人們覺得人類與機器的區別就是人類具有感知精神,但如果有一天,這些相信只有人才具有感知精神的人也開始相信機器能夠思維和創作,那他們就會感到失望,甚至于感到威脅。他們會擔心:有朝一日,智能機器的人工智能可能會超過人類的自然智能,從而使人類淪為智能機器的奴隸。
3 人工智能的發展趨勢
有機構預測,2017年人工智能投資將同比增長300%以上,在技術上將會更迅猛發展,工控自動化商城的智能語音、智能圖像、自然語言以及深度學習等技術越來越成熟,就像空氣和水一樣將會逐步地滲透到我們的日常生活。行業專家關于2017年人工智能的發展方向主要有以下幾點:(1)機器學習目前正在被應用在更復雜的任務以及更多領域中,且被更多的人作為挖掘數據的方式。無監督的學習會取得更多進展,但也存在很大的挑戰,故在這一方面離人類的能力還是差得很遠的。計算機在理解和生成自然語言方面,預計最先會在聊天機器人和其他對話系統上落地。 (2)深度學習、其他的機器學習、人工智能技術的混用,是成熟技術的典型標志。將深度學習應用到醫療領域中(醫療圖像、臨床數據、基因組數據等),各種類型數據上的研究以及成果將會大大的增加。 (3)聊天機器人和自動駕駛汽車可能會取得較大的進展,預計更多人類基準將會被打破,特別是那些基于視覺以及適合卷積神經網絡的挑戰。而非視覺特征創建和時間感知方法將會變得更加頻繁、更加富有成果。
4 結論
人工智能是人類長久以來的夢想,同時也是一門富有挑戰性的學科。盡管人工智能帶來很多問題,但當人類堅持把人工智能只用于造福人類,人工智能推動人類社會文明進步將毋庸置疑。就像所有的學科一樣,人工智能也會經歷各種挫折,但只要我們有信心、 有毅力,人工智能終將成為現實,融入到我們生活的方方面面,為我們的生活帶來更大的改變。
參考文獻:
[1]朱祝武.人工智能發展綜述[J].中國西部科技,2011,10(17):8-10.
中圖分類號:TP18
文獻標識碼:A
文章編號:1672-8198(2009)13-0248-02
1 人工智能的定義
人工智能(Artificial Intelligence,AI),是一門綜合了計算機科學、生理學、哲學的交叉學科。“人工智能”一詞最初是在1956年美國計算機協會組織的達特莫斯(Dartmouth)學會上提出的。自那以后,研究者們發展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之擴展。由于智能概念的不確定,人工智能的概念一直沒有一個統一的標準。著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。”而美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《從“人機大戰”到人機共生》中這樣定義人工智能:“雖然現在的機器不能思維也沒有“直覺的方程式”,但可以把人處理問題的方式編入智能程序,是不能思維的機器也有智能,使機器能做那些需要人的智能才能做的事,也就是人工智能。”諸如此類的定義基本都反映了人工智能學科的基本思想和基本內容。即人工智能是研究人類智能活動的規律,構造具有一定智能的人工系統,研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,也就是研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。
2 人工智能的應用領域
2.1 人工智能在管理及教學系統中的應用
人工智能在企業管理中的應用。劉玉然在《談談人工智能在企業管理中的應用》一文中提到把人工智能應用于企業管理中,認為要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的關系,了解人工智能的外延和內涵,搭建人工智能的應用平臺,搞好企業智能化軟件的開發工作,這樣,人工智能就能在企業決策中起到關鍵的作用。
人工智能在智能教學系統中的應用。焦加麟,徐良賢,戴克昌(2003)在總結國際上相關研究成果的基礎上,結合其在開發智能多媒體漢德語言教學系統《二十一世紀漢語》的過程中累積的實踐經驗,介紹了智能教學系統的歷史、結構和主要技術,著重討論了人工智能技術與方法在其中的應用,并指出了當今這個領域上存在的一些問題。
2.2 人工智能專家系統在工程領域的應用
人工智能專家系統在醫學中的應用。國外最早將人工智能應用于醫療診斷的是MYCIN專家系統。1982年,美國Pittsburgh大學Miller發表了著名的作為內科醫生咨詢的Internist 2I內科計算機輔助診斷系統的研究成果,1977年改進為Internist 2Ⅱ,經過改進后成為現在的CAU-CEUS,1991年美國哈佛醫學院Barnett等開發的DEX-PLAIN,包含有2200種疾病和8000種癥狀。我國研制基于人工智能的專家系統始于上世紀70年代末,但是發展很快。早期的有北京中醫學院研制成“關幼波肝炎醫療專家系統”,它是模擬著名老中醫關幼波大夫對肝病診治的程序。上世紀80年代初,福建中醫學院與福建計算機中心研制的林如高骨傷計算機診療系統。其他如廈門大學、重慶大學、河南醫科大學、長春大學等高等院校和其他研究機構開發了基于人工智能的醫學計算機專家系統,并成功應用于臨床。
人工智能在礦業中的應用。與礦業有關的第一個人工智能專家系統是1978年美國斯坦福國際研究所的礦藏勘探和評價專家系統PROSPECTOR,用于勘探評價、區域資源估值和鉆井井位選擇等。20世紀80年代以來,美國礦山局匹茲堡研究中心與其它單位合作開發了預防煤礦巷道底臌、瓦斯治理和煤塵控制的專家系統;弗尼吉亞理工學院及州立大學研制了模擬連續開采過程中開采、裝載、運輸、頂板錨固和設備檢查專家系統Consim;阿拉斯加大學編寫了地下煤礦采礦方法選擇專家系統。
2.3 人工智能在技術研究中的應用
人工智能在超聲無損檢測中的應用。在超聲無損檢測(NDT)與無損評價(NDE)領域中,目前主要廣泛采用專家系統方法對超聲損傷(UT)中缺陷的性質,形狀和大小進行判斷和歸類;專家在傳統超聲無損檢測與智能超聲無損檢測之間架起了一座橋梁,它能把一般的探傷人員變成技術熟練。經驗豐富的專家。所以在實際應用中這種智能超聲無損檢測有很大的價值。
人工智能在電子技術方面的應用。沈顯慶認為可以把人工智能和仿真技術相結合,以單片機硬件電路為專家系統的知識來源,建立單片機硬件配置專家系統,進行故障診斷,以提高糾錯能力。人工智能技術也被引入到了計算機網絡領域,計算機網絡安全管理的常用技術是防火墻技術,而防火墻的核心部分就是入侵檢測技術。隨著網絡的迅速發展,各種入侵手段也在層出不窮,單憑傳統的防范手段已遠遠不能滿足現實的需要,把人工智能技術應用到網絡安全管理領域,大大提高了它的安全性。馬秀榮等在《簡述人工智能技術在網絡安全管理中的應用》一文中具體介紹了如何把人工智能技術應用于計算機網絡安全管理中,起到了很好的安全防范作用。
3 人工智能的發展方向
3.1 人工智能的發展現狀
國外發展現狀。目前,AI技術在美國、歐洲和日本發展很快。在AI技術領域十分活躍的IBM公司。已經為加州勞倫斯?利佛摩爾國家實驗室制造了號稱具有人腦的千分之一的智力能力的“ASCII White”電腦,而且正在開發的更為強大的新超級電腦――“藍色牛仔(blue jean)”,據其研究主任保羅?霍恩稱,預計“藍色牛仔”的智力水平將大致與人腦相當。麻省理工學院的AI實驗室進行一個的代號為cog的項目。cog計劃意圖賦予機器人以人類的行為,該實驗的一個項目是讓機器人捕捉眼睛的移動和面部表情,另一個項目是讓機器人抓住從它眼前經過的東西,還有一個項目則是讓機器人學會聆聽音樂的節奏并將其在鼓上演奏出來。由于人工智能有著廣大的發展前景,巨大的發展市場被各國和各公司所看好。除了IBM等公司繼續在AI技術上大量投入,以保證其領先地位外,其他公司在人工智能的分支研究方面,也保持著一定的投入比例。微軟公司總裁比爾?蓋茨在美國華盛頓召開的AI(人工智能)國際會議上進行了主題演講,稱微軟研究院目前正致力于AI的基礎技術與應用技術的研究,其對象包括自我決定、表達知識與信息、信息檢索、機械學習、數據采集、自然語言、語音筆跡識別等。
我國人工智能的研究現狀。很長一段時間以來,機械
和自動控制專家們都把研制具有人的行為特征的類人性機器人作為奮斗目標。中國國際科技大學在國家863計劃和自然科學基金支持下,一直從事兩足步行機器人、類人性機器人的研究開發,在1990年成功研制出我國第一臺兩足步行機器人的基礎上,經過科研10年攻關,于2000年11月,又成功研制成我國第一臺類人性機器人。它有人一樣的身軀、四肢、頭頸、眼睛,并具備了一定的語言功能。它的行走頻率從過去的每六秒一步,加快到每秒兩步;從只能平靜地靜態不行,到能快速自如的動態步行;從只能在已知的環境中步行,到可在小偏差、不確定環境中行走,取得了機器人神經網絡系統、生理視覺系統、雙手協調系統、手指控制系統等多項重大研究成果。
3.2 人工智能發展方向
在信息檢索中的應用。人工智能在網絡信息檢索中的應用,主要表現在:①如何利用計算機軟硬件系統模仿、延伸與擴展人類智能的理論、方法和技術,包括機器感知、機器思維、機器行為,即知識獲取、知識處理、知識利用的過程。②由于網絡知識信息既包括規律性的知識,如一般原理概念,也包括大量的經驗知識,這些知識不可避免地帶有模糊性、隨機性、不可靠性等不確定性因素,對其進行推理,需要利用人工智能的研究成果。
基于專家系統的入侵檢測方法。入侵檢測中的專家系統是網絡安全專家對可疑行為的分析后得到的一套推理規則。一個基于規則的專家系統能夠在專家的指導下,隨著經驗的積累而利用自學習能力進行規則的擴充和修正,專家系統對歷史記錄的依賴性相對于統計方法較小,因此適應性較強,可以較靈活地適應廣普的安全策略和檢測要求。這是人工智能發展的一個主要方向。
2機電自動化技術的發展趨勢
2.1智能化21世紀是一個信息化的時代,計算機技術以及網絡技術的發展極大地改變了人們的思維方式,促使了人工智能概念的提出以及技術的發展。目前,人工智能是人們重點研究的方向之一,越來越受到人們的重視,將人工智能運用到機電領域,實現人機智能化是一個重大突破。智能化就是在機器行為等一切理論基礎上,運用人工智能,計算機、動力學等學科,使其逐漸成為自動化產品的智能,但是要想使它完全達到人類智能幾乎是不可能的,但是通過一些高性能,速度的微處理器,運用多學科的知識,賦予其較低等級的智能卻是完全可以實現的,因此在未來,機電自動化技術會逐步實現智能化,由低等級的智能逐步向較高等級的智能水平發展。
2.2網絡化網絡技術的發展以及普及,將全球各地的人們聯系在一起,基于網絡技術產生了多種控制技術,其遠程控制終端更是為自動化本身產品量身定做的。隨著網絡和總線技術的推廣與應用,網絡化的趨勢已經無可阻擋,采用采用家庭網絡技術連接電器就可以有效實現計算機家庭化,因此在未來,網絡化必將會成為機電自動化技術的發展趨勢。
2.3模塊化機電自動化技術涵蓋很多方面,從機電自動化技術可以衍生出多種多樣的產品,因此生產機電自動化產品是一個相當艱巨的過程。工作人員研制和開發一定程度上的標準機械接口、電氣接口等的機電自動化技術產品單元是很困難的,如果擁有標準的單元,就可以在標準單元的基礎上迅速進行產品研發要創新,也可以迅速擴大機電自動化產品的生產規模,這就需要進行模塊化,并要在這基礎上制定出每個模塊的生產原則以及標準等,從而確保生產出的產品合乎要求。
2.4人性化機電自動化產品制造出來的目的是為人類服務,在未來,機電自動化產品會更加注重設計與功能實現的人性化。要使機電自動化產品更加具有人性化就要重點思考兩個問題:一是如何給自動化的實現更加人性化的一些功能?這個問題實際上是要求機電自動化產品的設計與制造更加凸顯人機一體化技術,如制造家用機器人等。二:如何模仿生物機理,研制出各種機電自動化技術產品?
2.5微型化20世紀80年代末掀起了一股微型化風潮,MEMS就代表微電子機械系統,也就是使機電系統逐步朝著微米、納米級方向發展,這樣生產出的機電自動化產品體積小,便于懈怠,靈活性比較好,消耗的能量比較少,因此可以廣泛應用到軍事、醫療等多個領域,并有著舉足輕重的作用。
2.6綠色化綠色產品要求產品從設計到生產制造的全過程都貫徹綠色環保的理念,在今天具有相當高的利用率。機電自動化產品的綠色化主要表現在無污染、能夠進行回收利用,因此,設計與生產有效的綠色機電化產品會具有廣闊的前景。
引言
計算機技術是當今社會應用最為廣泛的一項科學技術,而其中的多媒體技術更是集智能、聲音、圖像、數據以及視頻等要素為一身的特點,為人們的工作和學習提供了巨大的幫助。尤其是在教育事業上,計算機多媒體技術通過其良好的視覺和聽覺效果,更加便于學生們對相關知識要點的理解,從而在很大程度上提升了學生們的學習效率。在當今的教育環境中,無論是在義務教育中的初級階段,還是在各類高等院校的教育中,都可以發現多媒體技術的應用。并且借助于信息全球化的發展,計算機多媒體技術將會在未來的各個領域中得到更加廣泛的應用。本文的主要立足點就在于計算機多媒體技術的應用與發展。
一、計算機多媒體技術的基本內容
(一)計算機多媒體技術的定義
計算機多媒體技術主要是指通過融合兩種或者兩種以上媒體的一種人機交互式信息交流和傳播的媒體。其中包括了音頻、文字、圖像、視頻以及動畫等多種要素。雖然各種媒體的表現形式上會存在一定的問題,但是存在形式都是相同的,都是以數字化的形式存在,即為計算機二進制數字文件。嚴格意義上來說,雖然計算機多媒體技術的發展時間雖然不長,但是其作用和功能卻是其他技術所不能取代的,在很大程度上為人們的工作和學習提供了重要的輔幫助。
(二)計算機多媒體技術的特點
計算機多媒體憑借其自身的優勢和特點,在當今的社會中得到了廣泛的應用。其特點和優勢主要包括多媒體信息的表現與交互、音頻采集技術以及數據壓縮技術。其中多媒體信息與交互是指在多媒體的平臺下,可以使各類媒體形成一種良好的共存關系,并且在共存的狀態中能夠做到彼此間的優勢互補,通過合理的媒體安排來使其發揮出更好的效果。音頻采集技術是指將模擬信號采樣生成數字信號,在經過計算機處理后儲存到相應的介質中。當前在采集信息上運用的技術主要有VFW技術以及DirectShow技術,二者都能夠很好的實現信息采集任務。而數據壓縮技術則主要是指為了得到更好地視聽效果來對相關要素進行處理的過程。由于多媒體技術包含了多種媒體形式,其中具有數據、文本、三維動畫以及圖像等多種要素,要想得到最佳的表現效果就要對這些要素進行科學的處理和安排。
二、當前計算機多媒體技術的應用現狀
隨著計算機技術的不斷發展,計算機多媒體技術也得到了相應的進步和提升,在人們當前的工作生活中幾乎隨處都可以看到多媒體技術的應用。人們工作和學習的效率也因為多媒體技術的出現和應用得到了很大的提高。從技術分類角度來看,多媒體技術可以分為數據處理技術的應用、通信技術的應用以及人工智能多媒體應用。其中多媒體數據處理的應用主要是指對文字、圖像以及聲頻和視頻要素的整合處理,使相關信息更好的展現在人們面前的一種手段。而計算機多媒體通信技術的應用是指通過利用圖像、文字以及數據的新型通信方式,來為人們提供更多高質量的服務。在通信技術應用的方面,當前的通信方式主要有有線通信方式和無線通信方式,這兩種方式都是當前運用的比較廣泛的通信方式。計算機多媒體技術的通信功能相對于電話等傳統的通信方式更具有圖文并茂的優勢,并且在利用的形式上也更具有簡化的便利。人工智能是指利用機器代替人們進行相應的勞動和工作,而人工智能多媒體應用就是在一定程度上將人工智能同多媒體技術之間進行結合,從而使多媒體技術具備智能化的特點,有利于人們對多媒體技術的使用和了解。而在具體的應用中,多媒體技術有可以被分為在通信系統中的應用、在編著系統中的應用、在工業領域中的應用、在醫療影像診斷系統中的應用以及在教育領域中的應用。多媒體技術在通信方面的應用在一定程度上實現了人們面對面的交流,打破了人們之間的地域限制,提高了信息的瞬時性。而在編著方面的應用則為很多多媒體電子出版物和軟件出版提供了良好的服務,能夠以最佳的效果實現相應的工作任務。在工業領域中的應用主要是通過多媒體的教學方式,利用多媒體PC來開拓市場,進行相關員工的培訓。這種形式不僅可以在很大程度上降低企業的生產成本,還有助于對市場的動態予以科學的掌握和分析,進而對路適銷增強自身的競爭力。多媒體技術在醫療影像系統方面的應用是當今醫療事業進步的一個重要標志。通過對計算機多媒體技術的應用,可以強化對醫療影像的分析和處理工作,從而得出更具有說服力的結果。在教育方面的應用則主要是以多媒體課件的形式展現,在聲文并茂的條件下,教師以及學生們可以通過效果良好的圖像和視頻等因素加深對相關知識的理解,進而提升學生們的學習效率和質量。
三、計算機多媒體技術的未來發展前景分析
隨著社會的不斷發展和變化,人們對于計算機多媒體技術的要求也將不斷增加,為了使其能夠更好的滿足人們的需求,就要對其進行適當的發展和完善。未來計算機多媒體技術的發展應該主要從三方面進行,分別是計算機多媒體技術的集成化、多媒體終端的智能化和嵌入化以及計算機多媒體技術的網絡化。在計算機多媒體技術的未來發展中應當對視覺、聽覺以及味覺等多方面的因素進行整合,“顯示”效果并不能被作為多媒體技術的最終追求目標。要使相互合成之后的展現效果得到最大程度的提升,滿足人們的各類需求,給人們帶來更好的使用體驗。并且在表達方式上也要變得更加細膩,提升人機交互的自然醒和高效性。而對于多媒體終端的智能化和嵌入化方面,則是要努力提升計算機多媒體中的多媒體性能,并將計算機芯片嵌入到各類電器之中,利用多媒體技術的影響去開發更多的智能化電器。在多媒體所需要的系統和軟件上進行不斷地創新和發展,最終達到多媒體終端設備智能化的目的。最后,在計算機多媒體技術的網絡化發展上也要進行不斷地探求和努力。在信息化、網絡化不斷發展的今天,要想使多媒體技術能夠得到更加廣泛和高效的應用,對其進行相應的網絡化建設是必不可少的。
結束語:當前計算機的發展已經步入到了成熟的階段,無論是在硬件設施上的發展還是在軟件的發展和創新上都已經變得較為完善,在這樣的環境和條件下可以為多媒體技術的發展和應用提供重要的技術支撐和保障。然而,在不斷進步的同時必然也會伴隨著不斷發現的一些問題,目前圖像和音頻的壓縮編碼規范性還有待提高,并且在一些隱私性較強的資料上也沒有做到很好的強化。所以說未來的多媒體技術盡管具有計算機技術方面的優勢,但仍然還有很長的發展道路要走,只有對計算機多媒體技術進行更加嚴格合理的規范,才能夠使其具有更好的發展前景,并更好的應用在教育事業以及醫療事業等各項領域。
參考文獻:
而在去年3月9日,世界冠軍、韓國棋手李世石與谷歌“阿爾法狗”(AlphaGo) 在首爾上演的圍棋“人機大戰”和今年年初AI機器人AlphaGO的改進型Master再次完勝人類圍棋頂尖高手,更是引起科學界及社會各界的高度關注和倫理上的爭議,原因就在于人們對人工智能超越人類智慧的恐懼與擔憂。
目前,無論是學術界,還是工業界,研究人員都對人工智能帶來的倫理挑戰進行了大量研究,最新消息顯示,微軟、谷歌等公司已經成立了人工智能倫理委員會,希望能對這一問題提出解決方案。
智能機器產業前景廣闊
在《男兒當自強》的激昂旋律中,一紅一黃的兩只雄獅伴隨著音樂的節奏舞著優美的動作。5月3日,《小康》記者走進位于廣州開發區科技企業加速器的巨輪(廣州)機器人與智能制造有限公司辦公大樓,首先跳入視線的便是這兩只一紅一黃的雄獅,不仔細看,還以為是真人在舞獅歡迎賓客。該公司副總經理洪潤龍告訴記者,這是他們公司研發和生產的智能機器迎賓雄獅。
在巨輪(廣州)機器人與智能制造有限公司一樓的展廳里,記者還看到了各種大大小小的機器臂手,“這些機器臂手廣泛運用到各個行業的生產企業,尤其是汽車行業,機器化生產已達到70%。”研發總監畢輝介紹說,為從事工業機器人及其核心部件、控制系統、柔性自動化技術開發、制造,公司與多家國際著名的智能裝備、精密機床企業建立深度緊密伙伴關系,引進全球領先的前沿技術,解決目前制約國產機器人及智能裝備發展的控制系統技術與精密制造技術。目前,巨輪(廣州)公司在工業機器人控制器以及RV減速器等核心關鍵技術、部件方面已取得重大突破,公司自主研發的重載、輕載六自由度工業機器人、五軸聯動加工中心、自動化立體倉庫、柔性自動化生產線等具備高敏捷性、高穩定性、高一致性和高安全性。
“2014年,在國家發改委和廣州市政府的引導和支持下成立專業投資企業。主要專注于人工智能相關領域先進技術的研發和引進,并完成相關技術項目的落地與二次開發。” 廣州中以智慧產業投資有限公司副總裁張倫明在接受《小康》記者采訪時表示,智能機器人作為人工智能最重要的應用場景之一,是一個朝陽產業,其發展前景廣闊,借助以色列在智能機器人發展方面的先進技術,公司依托旗下的中以智能制造基金、中以機器人基金、中以機器人研究院以及以色列英飛尼迪投資集團的豐富投資管理經驗和龐大的資源優勢,專注于智能制造和機器人等領域先進技術的研發與引進,推動相關技術項目在國內特別是在廣州的二次開發和落地,促進關鍵技術創新并帶動新興產業發展。
智能裝備和機器人產業作為人工智能最重要的應用場景之一,從中央到地方,都在加速布局。廣州提出到2020年將培育形成超千億元以工業機器人為核心的智能b備產業集群的目標。事實上,不僅僅是廣州,東莞、長沙、武漢等地都在爭奪人工智能產業這一蛋糕。廣州開發區經濟發展局副局長趙必榮告訴《小康》記者,廣州開發區智能裝備產業主要集中在通用設備、專用設備和機器人三大細分領域,基本形成了從上游關鍵零部件、中游整機到下游應用集成的完整鏈條,其中機器人產值規模最大,占智能裝備總產值的一半以上。主要發展有自主知識產權、有核心競爭力、有市場前景的工業機器人,重點支持工業機器人本體、控制器、減速器、伺服電機等關鍵零部件的研發和應用,并培育發展服務機器人、家用機器人。
智能裝備產業一直是廣州開發區重點發展的產業,目前擁有機器人及智能裝備企業73家,2015年實現工業產值132.5億元,近五年持續保持16%的復合增長率。開發區擁有廣州數控、廣州啟帆、巨輪智能、瑞松、明珞等一大批國內知名的智能裝備企業,以及中國(廣州)智能裝備研究院、國家機器人檢測與評定中心廣州分中心等以智能裝備共性技術研發為主的產業公共服務平臺,同時還引進了庫卡、發那科等全球機器人巨頭。上海發那科機器人有限公司將投資1.08億元,建設集機器人銷售、展示、技術支持、小型加工中心制造與倉儲等于一體的華南基地,目前已在“廣州機器人產業園”落實4萬平方米的用地;庫卡機器人公司去年也已在開發區成立廣州分公司,目前正在籌備選址設立機器人新工廠,重點開展工業機器人的研發和生產。
廣州開發區從2014年開始規劃建設占地448公頃的智能裝備產業園區,目標是到2020年實現工業產值200億元,培育1-2家擁有自主知識產權和自主品牌的百億級工業機器人龍頭企業和3-5家相關配套骨干企業。目前,全區集聚智能裝備企業75家,2016年實現工業產值110億元,約占全廣州市規模的三分之一。
年輕工人“要做機器人的主人”
近兩三年以來,《小康》記者在廣州、東莞、佛山等珠三角地區的企業走訪時發現,在“轉型升級”、人工成本日益上漲等大環境下,諸多勞動力密集型的企業都在積極推進“機器換人”工程。
在東莞,“無人工廠”已經出現,工廠中每天近百臺機器手正日夜無休地打磨一個個手機中框結構件,它們被分成10條生產線,每條生產線由一條自動傳送帶上下料,這個過程不再需要任何人力,需要的只是每條線3名工人負責看線和檢查。企業主告訴記者,以前整個工廠要650個工人,現在生產相同的東西,只要60個人就已足夠。
去年年初,昆山市政府公布了一份富士康工廠的機械化數據,稱自從2014年以來,富士康已經使用機器人(又或者是機械手臂)取代了超過一半的工人,當地工人數量由11萬人減少到了5萬人。
2011年,富士康CEO郭臺銘宣布“百萬機器人計劃”,計劃投入100萬臺機器人到生產線上,此前富士康自主研發的“FOXBOT”機器人開始在山西晉城批量制造,正式成為富士康的一員。如今,6年過去了,根據富士康自動化技術發展委員會總經理戴佳鵬此前宣布的數據,超過4萬臺機器人被部署在富士康各個生產流程環節當中。
《小康》記者此前在走訪位于汕尾市的深汕合作區部分生產企業時也發現,這里新建的工廠,大部分都以智能機械代替了大量的工人。“機械可以日夜不停地工作,不會喊累,不會鬧情緒,不會要加工資,更不會喊要罷工,而且沒有安全事故。智能機械的好處顯而易見。”大部分企業主都表達了同樣的觀點。趙必榮在接受采訪時也表示,“機器人確實要比工人好管理,最深有體會的應該是生產線部門。”
2013年以來,我國已經連續三年成為全球最大的機器人市場。各地積極推動機器換人有政策引導的傾向,但更多的是基于現實的需要。在中國一些沿海地區,人口紅利下降、人力成本上升、人才結構矛盾等問題正在倒逼國內制造企業以機器換人。同時,隨著制造業的轉型升級,原來的農民工可能難以承接新的工作,企業招錄不到所需勞動力,也只能進行機器換人。
雖然實際上目前很多領域單位產量所需機器人的成本并不低于勞動力成本,但“機器換人”這一大趨勢依然存在。
然而,工人的飯碗真的會因為機器人的來臨而失去嗎?
“短期內不會,目前機器人代替的大部分都是機械化的辛苦、危險的工作,都是一些現在80、90、00后不愿意干的又臟又累的活。”畢輝說,機器人逐漸替代人類是產業發展的必然,批量引入機器人不僅要建立在標準化、批量生產的基礎上,還要取決于技術的發展和企業的經濟實力。張倫明也表示,機器人運用到企業雖然具有很大的優越性,但不可能完全取代人的工作,因為機器人沒有思維,只能按照既定程序操作,無法靈活轉變。
趙必榮說,人們在談論機器人或者智能化的時候,潛意識里總會有一個觀點,認為機器人與人工是對立的,所以喜歡將它們放在一起比較。但幾年下來的現實情況是,智能與人工非但不是對立的,很多時候還是相輔相成相互促進的。
首先,智能制造并不排斥人工,例如人機交互技術就是工人與機器實現協同生產。目前的工業機器人只是代替了一些簡單、繁重、危險工序中的人工;服務機器人可在居家養老、醫療康復、教育娛樂等領域解決專業人員不足等難題;而語音識別和人臉識別等人工智能技術也只是幫助人們更有效率、安全地工作和生活。總的來說,智能機器并未對社會就業率帶來較大影響。其次,智能機器正在創造新的就業崗位,因其是多種技術的交叉融合,自身發展離不開大量專業技術人員,其催生的新產業生態可吸納大量勞動力。
但越來越多的年輕人也清楚地意識到,機器換人已是勢不可擋。危機,危機,正是危中有機,所以經濟大轉型時期,機會往往是并存的,就看你有沒有敢于改變的勇氣與決心。“作為工人的我們,只有通過知識和技能才能改變作為廉價勞動力被剝削的命運。趁此時攢點錢,去學技術,去學知識,達到精通級別,才是我們改變命運的王道。”年輕的工人喊出“要做機器人的主人”。 喜與優 去年年初,昆山市政府公布了一份富士康工廠的機械化數據,稱自從2014年以恚富士康已經使用機器人(又或者是機械手臂)取代了超過一半的工人,當地工人數量由11萬人減少到了5萬人。
人工智能會否超越人類
去年和今年兩次的圍棋“人機大戰”都以人類失敗告終,這讓許多人質疑人類智慧不如機器,人類可能被人工智能所取代。隨著技術的發展,人工智能在陪伴機器人領域中的應用已走入越來越多的家庭,機器承擔著越來越多(來自人類)的決策任務,更多人擔憂的是,有一天會不會真出現如美國大片里機器人失控追殺人類的場面?
人工智能技術正變得越來越強大,那些最早開發和部署機器學習、人工智能的企業現在也開始公開討論其創造的智能機器給倫理道德帶來的挑戰。
針對“人機大戰”的兩次慘敗,計算機科學國家重點實驗室主任林惠民認為,人工智能是個復雜概念,有些人工智能處理的是“可測度”的問題,比如各種棋類游戲,不論多復雜,規則是確定的,變化是有限的。計算資源和算法強到一定程度,電腦在計算上總是會勝過人類。但很多領域是不可測度的,包括人的創造力。比如google下棋贏了人,但是設計下棋程序的還是人。
“機器學習、深度學習發展很快,新的算法層出不窮。這個人工智能與多年前的深藍電腦不一樣。當時人們覺得,如果讓深藍來下圍棋,它還太小兒科。而如今,人工智能已經可以戰勝人類了。”中科院院士吳一戎說,“不過,我覺得人工智能對人類有威脅還是一件很遙遠的事情。等我們發展到了這個程度,自然會有相應的科學倫理出臺。目前我們要做的,就是跟上人工智能的發展步伐,它將對我們的社會產生深刻的影響。”
引言
隨著現代科學技術的不斷進步與發展,各種技術相互融合的趨勢也越來越明顯,這是社會生產力發展到一定水平的必然趨勢。在機械工程領域中,隨著微機電子技術和計算機技術的高速發展并與機械工業相互滲透,形成了機電一體化。使工業生產由機械電氣化邁入了機電一體化為特征的發展階段。
1 機電一體化技術的發展現狀
縱觀機電一體化技術的發展史,大致可以可將其分成三個階段。20世紀60年代為初級階段,期間,由于第二次世界戰爭的爆發很大程度上促進了機械產品與電子技術的結合,但這種結合由于當時電子技術發展水平有限,結合并不深入,廣泛。20世紀70年代,為機電一體化蓬勃發展的階段,該時期內,計算機技術,控制技術和通信技術的飛速發展大大促進了機電一體化的發展,并逐漸在世界范圍內被普遍接受。20世紀90年代后期,機電一體化技術進入了深入發展階段,并不斷像智能化邁進,人工智能技術,光纖技術和神經網絡技術的巨大進步加快了機電一體化技術的發展進程[1] 。
2 機電一體化的發展趨勢
機電一體化是機械,微電子,控制,計算機,信息處理等多學科的交叉融合的結果,它的發展和進步與相關技術的進步與發展是脫不開的。機電一體化的發展方向主要包括以下幾點:
2.1 智能化
智能化是機電一體化技術的重要目標和方向。該種智能化,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能,運籌學,計算機科學,心理學,生理學等新思想,新方法來模擬人類智能,使之具有邏輯思維,判斷推理,自主決策等能力。當然,想要機電一體化產品能達到人類同樣水平的高智能化是不現實也是沒有必要的,擁有部分智能或低級智能便足夠達到較高的控制目標 。
2.3 網絡化
20世紀90年代,網絡技術得到了前所未有的高速發展,成為計算機技術發展的突出成就之一。網絡技術的不斷普及給人類的生活帶來了巨大的變革。無論是在工業生產,還是在人們的日常生活中,網絡化技術的運用無處不在。同時,各種網絡將全球經濟,生產連成一片,企業間的競爭也將全球化[2] 。企業間只要研制發明出了功能獨到,質量可靠的機電一體化新產品,就會通過網絡暢銷全球。可以說,機電一體化產品在朝著網絡化方向不斷快速發展。
2.4 微型化
微型化是精細加工技術發展的必然趨勢,該微型化指的是機電一體化向微型機器,和微觀領域發展的趨勢。外國稱其為微電子系統MEMS。它是指可以批量制作,集微型結構,微型傳感器,微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口和通信電源等于一體的微型器件或系統機。微機電一體化體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫療,軍事,信息等方面具有不可比擬的優勢。
2.5 綠色化
高速發展的工業社會豐富了我們的物質生活條件,給我們的生活帶來了極大的便利,但與此同時,也破壞了資源,生態環境也受到嚴重污染 。因此,在這種情況下,人們開始呼吁生產綠色產品。綠色產品是指低能耗,低污染,舒適,協調而可再生利用的產品。生產綠色化產品是時展的必然趨勢。綠色產品從其生產到銷毀的申明過程中都符合了環境保護和人類健康要求[3] 。因此綠色的機電一體化產品具有很好的市場發展前景。
3 機電一體化技術的應用
隨著我國市場經濟體制的不斷完善 ,機電一體化技術的應用領域也越來越廣泛,主要應用在以下幾個方面:
3.1 數控機床
數控機床代表了一個國家機床的生產水平,經過多年發展,我國在數控機床及相應的數控技術在結構,功能,操作和控制精度上都有著迅速的提高。其主要表現在以下幾個方面:其一,總線式,模塊化,緊湊型的結構,即采用cpu,多住總線的體系結構;其二,設計開放,是硬件體系結構和功能模塊具有層次性,兼容性,復合接口標準,大大提高了客戶的使用效益;其三,一臺機床能夠同時完成多個獨立任務,或控制多臺機床的能力,并將刀具破損檢測,物料搬運,機械手等都控制集成到系統中去;其四,系統的多級網絡功能,加強了系統組合及構成復雜加工系統地能力。
3.2 工業機器人
一個國家機器人技術水平一定程度上反映了該國家綜合技術水平的高低。隨著機器人技術的不斷發展,工業機器人已經廣泛高效的運用于各工業領域中。該種結合了機構學,自動控制,計算機,人工智能,通訊技術,傳感技術,等多種學科和技術的綜合成果能夠具有感知,思維和行動功能[4]。在具體操作中能夠獲取,處理和識別多種信息,獨立完成復雜的操作任務。機電一體化在工業機器人中的運用能夠很大程度上提高工業生產水平。。
3.3 自動機與自動生產線
不難發現,自動機械與自動生產線及各種自動化設備已廣泛使用在國民經濟生產和生活中。它是當前機電一體化技術應用的又一具體體現。如在各種印刷包裝生產線,郵件信函自動分揀處理生產線,各種高速香煙生產線中,將現代電子技術與傳感技術應用于其中,能夠有效提高生產效率。
4 結語
機電一體化已經成為當今世界最重要的技術發展方向之一,并輻射影響到幾乎全部的工業行業。機電一體化作為機械工業發展的必然趨勢,將在各方面帶來顯著地經濟效益和社會效益,具有廣闊的發展前景。
參考文獻
[1]劉磊,涂萬陽.機電一體化在數控機床中的應用[J].經營管理者,2014(04).
本期我們邀請中國科學院計算所和國內一些相關研究機構的專家,介紹主體計算的關鍵技術發展和應用趨勢,以饗讀者。
技術起源
主體計算技術源于分布式人工智能(DAI,Distributed Artificial Intelligence)研究,是人工智能研究實用化和在分布式計算環境下軟件智能化發展的重要技術。
人類活動大部分都涉及社會群體,大型復雜問題的求解需要多個專業人員或組織協作完成。為了解決復雜問題的求解,自20世紀50年代起就已經提出了智能主體概念,但是一直到20世紀80年代以后,隨著計算機網絡、計算機通信和并行程序設計技術的發展,對主體的研究才逐漸成為一個新的熱點。
智能主體的概念始于1970年人工智能研究的物理符號假設,認為智能任務可以通過對符號的內部表示進行操作,因而“符號的內部表示+推力進程”形成了智能主體的初型。20世紀70年代末到80年代初,隨著計算機科學與技術的進展,基于初型的主體可以模擬更為復雜的人類智能行為。
20世紀80年代末以來,關于主體的研究和應用得到了迅猛的發展,來自不同領域的研究者構造了各自需要的軟件。而主體也有各種名字,如用于接口上的intelligence interface,用于知識處理的Knowbot(知識機器人),用于人機、網絡通信的Usebot和Netbot等。相應地,與應用開發相關的軟件體系結構、語言、邏輯程序設計也取得了顯著的進展,如面向主體的程序設計語言、主體開發環境等。總之,對各種軟件主體來說,總的趨勢是主體、多主體系統開發是面向實用的,旨在向最終用戶提供直接(ends-ends)的服務發展。
早期分布式人工智能研究的問題主要是分布式問題求解,其目標是要創建大粒度的協作群體,它們之間共同工作以對某一問題進行求解。進入20世紀90年代以來,隨著計算機網絡、計算機通信等技術的發展,特別是互聯網和WWW的普及,對于智能主體以及多主體系統的研究己成為分布式人工智能研究的熱點。主體計算被認為是軟件開發的下一個重要突破口。面向主體的程序設計(AOP, Agent-oriented Programming)也被認為是面向對象程序設計(OOP, Object-oriented Programming)的一次革命。面向主體的程序設計是一種以計算的社會觀為基礎的嶄新的程序設計范例,它已經成為人工智能程序設計的主流,反映了人工智能領域日益重視對主體動態性的研究和主體之間豐富交互活動的開發。而多主體系統作為群體智能的體現,更能體現人類的社會智能,具有更大的靈活性和適應性,更加適合開放、混合和動態的世界環境。早期關于Agent 的研究側重于智能主體和多主體系統兩個方面,但一般來說這兩個方面并沒有嚴格的區分,我們統一把它們稱為智能主體的研究。
主要應用
在工業界和學術界,多主體系統作為一種新的設計和開發軟件系統的模式已經被越來越多的人所接受。人們已經提出了許多基于主體的新的方法學、建模語言、開發平臺、工具和編程語言,并將其應用到了許多領域當中。而面向主體的軟件工程(Agent-Orient Software Engineering,AOSE)理論的出現和發展,為面向主體的軟件開發走向大規模化和工業化發展道路提供了系統化的手段和重要的保障。
隨著面向主體的技術的不斷發展,越來越多面向主體的開發平臺開始出現在人們的視野當中。這些主體平臺是將主體技術推向應用的重要成果。主體平臺通過提供一系列可重用的組件和服務來執行和部署Agents。如今大部分的多主體開發平臺是作為中間件的形式,使用Java開發出來的開源平臺。開源的平臺主要包括JADE、Jadex、Tryllian ADK、SAP、AgentScape、Madkit等等。另外還包括一些商業的平臺例如JACK,另外IBM、Microsoft、 Fujitsu等公司也紛紛開發出自己的基于主體的產品,如IBM的Aglet、Microsoft的Microsoft Agent和Fujitsu的APRIL。在國內,中科院計算所的史忠植研究員等研究了主體技術與網格計算結合的問題,將網格看成是許多交互的主體,并提出了一個基于主體的網格計算模型,建立了基于主體的網格智能平臺AGrIP (Agent Grid Intelligence Platform)。AGrIP由底層支撐平臺MAGE(Multi-Agent Environment)、中間件層和應用層組成。中間件層包括Web智能信息搜索引擎GHunt、多策略知識挖掘軟件MSMiner、專家系統開發工具OKPS、范例推理工具CBRS、知識管理系統KMSphere、基于特征的多媒體信息檢索系統MIRES等。通過多主體運行環境MAGE,集成這些中間件形成一個主體網格的協同工作環境。
經過近20多年的研究,主體的理論與技術有了長足的發展,不僅用于許多傳統的人工智能應用,如機器人、定理證明、調度和自然語言理解等,而且已經在工業、商業、醫療衛生、電子商務和電力系統等很多新的領域中得到了應用。國外(主要是美國、加拿大、歐洲、澳大利亞等)智能主體技術的應用已經十分廣泛,國內起步相對較晚,更多的是著重于認知模型和理論等方面的研究。國內中科院計算所智能信息處理重點實驗室研制的多主體環境MAGE,則把智能主體技術推向應用。
主體技術作為一段個性化的、能持續生存的和具有某種自主特性的特殊程序,能夠幫助甚至替代人來處理各種信息。例如,智能主體可以根據用戶的興趣對Web上的信息進行檢索、分析、過濾和分類,解決互聯網帶來的信息超載,把人們從紛繁的信息海洋中解放出來。
當今智能主體技術被認為是處理電子商務中海量信息的關鍵技術之一,將智能主體技術應用于電子商務,可以構造一個基于智能主體的電子商務平臺。將主體技術應用到電子商務系統中主要有以下功能: 買方主體可以幫助客戶選擇商品、選擇賣方以及與賣方協商價格等; 賣方主體可以幫助商家提供商品信息、選擇買方以及與買方協商價格等。主體作為買賣雙方的中介,充分體現了它在自主性、個性化和時間延續性等方面的優勢。基于智能主體的電子商務是目前分布智能和電子商務最活躍的研究領域。包括MIT媒體實驗室、CMU機器人實驗室在內的數家美國最著名的大學都有專門的研究小組,比較著名的原型系統包括Kasbah、TeteaTete、persona Logic、Firefly、Bargain Finder、Jango、Auction Bot等。
未來展望
現實世界中的系統都是開放系統,即在任何時候都會從系統之外接收新的信息及輸出無法預期的結果,主體技術提供了一種研究大規模開放系統的途徑,因此大有發展前景。
主體技術的研究與傳統人工智能有著緊密聯系。一方面主體技術研究要用到傳統人工智能的成果(如已有的知識表示方法和推理機制等)上,另一方面由于主體技術自身的特點,研究者們利用其他學科(如社會學、經濟學、生態學等)的方法對主體系統中涉及的人工智能的基本問題進行更深入的研究,這些成果不僅對主體系統,而且對人工智能其他領域的研究都會起指導作用。另外,主體技術可用于許多傳統的人工智能應用,如機器人、定理證明、調度和自然語言理解等,而且已經在工業、商業、醫療衛生、電子商務、電力系統等很多領域中得到了應用。主體技術的發展對這些應用問題的解決也是十分有益的。
近年來,如何更好地模擬人類自身的智能行為,建造開放程度更高的、適應性更強的多主體系統已經成為當今主體領域研究的熱點。
軟件是現代信息產業的基礎之一,也是當前信息技術和信息產業發展的重要內容。網絡化軟件已成為當前在國內外技術發展具有強勁勢頭的領域。以軟件構件等技術支持的軟件實體將以開放、自主的方式存在于互聯網的各個節點之上,任何一個軟件實體可以在開放的環境下通過某種方式加以,并以各種協同方式與其他軟件實體進行跨網絡的互連、互通、協作和聯盟,從而形成一種與當前的信息Web類似的Software Web。這樣一種Software Web并不能夠像傳統軟件那樣一蹴而就,它應能感知外部網絡環境的動態變化,并隨著這種變化按照功能指標、性能指標和可信性指標等進行靜態的調整和動態的演化,以使系統具有盡可能高的用戶滿意度。我們將這樣一種新的軟件形態稱為網構軟件。網構軟件是在開放、動態和多變環境下軟件系統基本形態的一種抽象,它既是傳統軟件結構的自然延伸,又具有區別于在集中封閉環境下發展起來的傳統軟件形態獨有的基本特征: 自主性、協同性、反應性、演化性、多態性。如何構建網構軟件,同時如何測試系統的可靠性、可信性以及系統的可維護性和有效性,便成了一個非常大的問題。由于主體具有自治性、交互性、協作性、可通信性、自適應性等特點,所以是當前網構軟件基本單元的最好實體。利用現有的主體技術,在日趨成熟的面向主體軟件工程的指導下,建立基于主體的自治、協同、可靠、可信的網構軟件模型也將是今后研究的重要方向。
小資料
什么是主體
究竟什么是智能主體Agent?作為DAI(Distributed.AI,分布式人工智能)的一個基本術語及AI的一個原語,迄今為止,Agent并沒有一個明確的定義。在國內,Agent一詞的譯法亦無定論,通常翻譯為“智能主體”、“主體”或“”等。但這些譯法都不能準確表達Agent一詞的豐富內涵。因此,許多研究者依據不同的研究內容和目標對術語“Agent”賦予不同的含義(本文中Agent翻譯為主體)。一般認為,在AI中,智能主體被看做是處于一定環境下包裝的計算機系統,在其他主體存在的情況下,能夠連續、自主地處理環境中發生事件的功能總和,也就是能夠適應于動態的環境。這里所說的“自主”是指系統主體工作時不要求由人經常不斷地引導和干預。許多主體是與它的物理表征密切相關的。
一般認為,主體是能依據心理狀態(信念、期望、意向)自主工作,并具有語義互操作和合作行為協調能力的軟件實體,不僅為實施緊湊一致的協同工作提供有力的支持,也為建立面向分布式計算的開放性、可重構和可伸縮的新型計算環境建立了基礎。每個主體具有一定的問題求解能力,如推理、規劃、協商、通信及協調等能力。主體應能在多主體環境中協同工作和消解沖突,以執行和完成一些相互受益且自身無法獨立求解的復雜問題。通常情況下,人們把主體看做是一個具有自治性、交互性、協作性和可通信性的實體。在實際應用中,可能還要具有自適應性、個性、社會性和實時性等特點。下面給出了智能主體系統的基本特性:
自治性(autonomy): 主體能夠在沒有人或其他Agent干預下完成其大部分功能,控制其內部狀態;
社會能力(social ability),或稱為可通信性(communicability): 主體能夠通過某種主體通信語言和其他主體或人交互,以實現其目標;
反應性(reactivity): 主體能感知周圍環境并對其間的變化產生實時響應,這些動作的執行可以基于觸發規則和預定義的執行計劃;
能動性(pro-activity): 主體能夠主動地進行基于自身目標和信念的活動,就是說主體感知周圍環境變化,并做出基于目標的行為(goal-directed behavior)。
2015年,全球互聯網用戶突破30億人,增長趨于平穩。同時,全球人口增長放緩老齡化趨勢加劇,重點市場轉為中國和印度等亞洲新興國家。新一代年輕人在泛娛樂化與科技領域呈現出強大的消費能力,可穿戴設備、VR與AR領域持續升溫。智能手機增量放緩,其中發貨量增長僅有10%,二手智能手機市場亟待開發。在這樣的趨勢下,TMT行業快速增長機會持續減少,整體趨于平穩,而以技術為驅動力的創新領域將會迎來大量新的機會。
視線收回國內,長久以來,TMT行業是新三板中僅次于制造業的第二大行業。這個地位充分說明了以互聯網等媒體為基礎將高科技公司和電信業等行業連接起來的新興TMT行業是最具商業前景的行業之一。受人口基數及經濟發展水平影響,國外與國內TMT行業發展重點有所區別。那么,該如何尋找新三板TMT行業里潛藏的投資機會呢?
科技:IT技術以滴水穿石之勢加速社會發展
科技板塊涵義非常廣,具體到TMT行業,我們認為應以IT技術為主。短期來看,革命性的IT技術暫時不會到來,基于現有技術、各種技術的廣泛融合和深度應用,新產業、新業態、新模式成為主流,業務創新和商業模式創新成為主導力量。長期來看,IT技術未來可想象空間巨大。
1、大數據
“除了上帝,任何人都必須用數據說話。”這句話精確地描繪了大數據的技術前景。隨著數據存儲成本的降低,計算能力不斷發展,對非結構化數據處理和分析方法的逐漸成熟以及云計算模式的出現,大數據技術越來越成熟。目前,在政府決策、交通、物流、金融、廣告、電信、醫療、娛樂和農業等領域都廣泛應用大數據技術解決問題。
2、云計算
云計算作為新的IT基礎設施,正在成為IT產業發展的戰略重點。據Gartner研究報告顯示,全球云計算市場從2009年的586億美元增長至2014年的1528億美元,年均增長率達18%。其中,2013年美國占據全球云服務市場50%以上的份額,中國占4%。我國云計算市場空間從2008年的72.71億元增長到2014年的1333.6億元,年均增長率超過60%。
3、認知技術
認知技術的成熟是計算機實現人工智能的必經階段。目前已在國外廣泛應用的認知技術包括:機器學習(研究如何打造可以根據經驗自動改善的計算機程序、,自然語言處理(該技術使得電腦可以像人一樣處理文本,例如歸納原文大意甚至生成通順、風格自然和語法正確的文本、和語音識別(自動和準確地轉錄人類語言的能力、。德勤預計,到2020年前100家公司中將有約95%的公司會把一種或多種認知技術融入進其產品或服務中。認知技術植入軟件的趨勢會繼續保持,預計在2020年達到普及。
4、區塊鏈
區塊鏈,“去中心化的分布式賬本”。去中心化即:實現點對點交易,減少第三方信用中間的存在價值,降低交易成本。分布式賬本可以理解為分布式計算防偽機制,通過計算競爭保證記賬的可靠性,把可靠的記賬復制存儲在每一個終端上,從而每一個終端都可以獨立驗證記賬的真偽。麥肯錫提出,區塊鏈將再造金融行業的游戲規則,并強有力地影響數字貨幣、跨境支付與結算、票據與供應鏈金融、證券交易與發行、客戶增信與反欺詐等五大應用場景。
媒體:未來不止是信息傳播
在移動互聯網發展和信息技術變革的前提下,我們處在一個分享時代和信息大爆炸時代,人們要求更多的信息,更精準的信息,更快速、更方便地獲取信息,這種來自需求端的變化為傳媒產業更廣闊的發展前景提供了市場前提。
1、“去中心化”是大勢所趨
在互聯網社會里,人們有著難以置信的共享意愿,加之技術的進步為信息傳播進一步掃清了障礙。因此,信息的生產者和傳播者就是無數個分散的個人和小團體,大眾不再僅僅被動地、單向地接受傳統媒體所“喂食”的新聞,而是同時也可以主動成為新聞的傳播者。
2、不分空間、時間的互動社交
新媒體之所以越來越被年輕一代接受和喜愛是因為用戶很享受“主人翁”的感覺,各種良好的互動體驗不一而足。新媒體真正從用戶需求出發,把用戶當成上帝,用戶在新媒體實現分享、互動、社群等需求,而新媒體通過滿足多層次的需求實現了口碑傳播。
3、新媒體改變并引導用戶習慣
艾瑞調研數據顯示,新媒體正在成為使用率最高的媒體形態。60.8%的新媒體用戶將微信,微博等社交媒體作為近三個月中獲取新聞資訊的主要方式,用戶日益養成依賴社交媒體獲取信息以及表達訴求的習慣,同時58.9%的用戶將手機新聞客戶端作為獲取新聞資訊的主要方式,42.6%的用戶將電視新聞作為獲取新聞資訊的主要方式。
通信:電信的本質在于網絡
在移動互聯網大潮的沖擊下,“去電信化”、“迭代思維”、“用戶體驗”、“物聯網”等各種戰略思潮使得電信行業處在一個搖擺不定的狀態,電信業的轉型是一定的,但是轉型的方向哪個才是正確的?
1、4G是拐點
工信部的數據顯示,2010年至2012年,在三大運營商的轉型探索期,中國電信業務總量在不到三年的時間里增速下滑了7.4個百分點,從17.4%下滑至10.7%。而情況卻在2014年發生了變化,中國電信業務總量增速開始攀升,并且幅度很大,從2014年的16.1%急速升至27.5%。究其背后原因,是4G牌照的發放使得4G網絡覆蓋快速擴大、資費價格大幅度下降、終端品類急速豐富。
2、網絡質量是生命線
網絡質量的提升不僅帶來了業務結構的改變,更是明確了電信運營商的發展方向。三家基礎運營商把網絡的建設和發展提升到前所未有的高度,中國移動繼續鞏固4G領先優勢,而中國聯通和中國電信為了盡快縮小差距,除了采取資源聚焦戰略之外,通過達成全面戰略合作,進行基站資源共享,開創中國運營商競合的新模式。
3、管道的故事
暢通的管道是我們當下經濟體的生命線。而電信行業的本質就在于網絡質量,不斷打造網絡的高速公路,才是未來社會對于電信行業的基本要求。隨著4G進入規模商用階段,面向2020年及未來的5G已成為全球研發熱點。
新三板的投資價值
1、數據是第一生產力
新三板已形成大數據專門版塊。以國際經驗來看,根據彭博的研究報告,大數據產業分為六大區塊,包括數據源類、基礎設施類、分析類、應用類、跨基礎設施類和開源項目類。在新三板的大數據產業鏈條上,除了缺少跨平臺基礎架構的廠商和有影響力的大數據開源項目,其他四大區塊皆已具備。絕大部分企業以售賣大數據分析和服務為主,主要針對B端;針對C端的大數據服務也有,主要體現在精準廣告領域。
大數據公司的投資價值需從兩個維度分析,一是數據源獲取能力:購買方式獲得數據源顯然不是明智之舉,畢竟有成本,最好通過公司之間的股權合作模式獲取數據源;數據源的抓取技術達到什么程度,數據抓取技術的覆蓋面和精準度是考量的主要因素。二是算法的理解運用,即分析挖掘能力是關鍵。例如,同樣是針對金融領域的大數據公司,其采用的大數據算法是判斷公司核心競爭力的關鍵。
2、以IP為中心的泛娛樂時代
泛娛樂是新興的文創業態。該業態以IP為基礎,實現多元化IP運營,IP被改編成游戲、影視、動漫、話劇、衍生品等形式,從而打造IP價值實現、價值衍生的新商業模式。在這個變現的過程中,由專業的公司深度介入IP開發制作過程,從而保證IP價值在各產業領域的最大化。2015年泛娛樂細分行業的數據顯示出該行業不可估量的市場空間:2015全年中國電影票房總收入271.4億元,電視劇市場規模達到152億元,網絡劇市場規模為110億元,網絡游戲市場規模達1325億元,動漫衍生品市場規模約380億元。
新三板逐步形成了完善的泛娛樂業態,其中不乏重量級公司。以IP授權為核心,新三板涌現出了眾多優秀的圖書、影視、動漫、手游、網游、衍生品等多領域、跨平臺的商業運營公司。
3、虛擬現實許你一個真實的未來
用戶愿意為“體驗”買單,商業價值向“客戶體驗”創造者轉移。隨著我國經濟的發展、消費升級,加之80后、90后逐漸變成消費主力,當豐衣足食的目標實現后,整個社會對于精神層面有了更多消費需求。虛擬現實產業正好迎合新興消費群體這一需求,滿足年輕人對娛樂、文化體驗的升級。隨著技術的進步,硬件制造的成本逐漸下降,商業價值會發生轉移,逐漸從低差異化的硬件向軟件、內容、服務為主的“客戶體驗”創造者轉移。從全社會的產業視角看,虛擬現實屬于“客戶體驗”產業;從虛擬現實自身的產業鏈視角來說,負責內容生態的企業更有可能獲得更高毛利。
新三板VR產業以B端為主,C端為輔。目前,VR已經擁有完整的產業鏈結構,產業鏈的核心是主機制造商(例如頭戴式設備、一體機等、,上游包括配件、元器件制造商和內容、應用提供商,下游通過2B和2C兩種方式將產品和服務提供給消費者。新三板的VR企業主要分布在行業中游和下游。B端廠商的服務集中在行業應用方面。例如,虛擬軟件系統研發、虛擬場館展示、虛擬仿真教學實訓工具,虛擬互動體驗設備制造等,廣泛應用于軍工、醫療、教育、旅游、房產、電影等行業。B端是VR產業發展的必經階段,已形成穩定的盈利模式,C端追求的娛樂屬性注定未來具有較大增長空間的還是C端。針對C端娛樂需求的虛擬現實內容開發將是未來VR產業附加值較高的環節。未來VR產業迎來多種商業變現模式。從這個行業前景來看,新三板的VR企業將來若想有大發展還需力爭參與巨頭構建的VR大生態中,目前的階段尚需觀察。
4、“智能+”開啟新時代
技術、資本雙輪驅動人工智能加速發展。在計算智能愈發成熟的基礎上,我們正處在感知智能蓬勃發展的時間窗口,語音識別、人臉識別等智能隨著深度學習的發展已經有了長足進展。未來,人類將大踏步地朝認知智能的方向奔跑,讓機器擁有思考能力是我們的終極目標。據VentureScanner統計,2015全球人工智能公司共獲得近12億美元的投資,這個數字放在過去20年全年投資總額來看,已經超過了其中17年全年投資總額。Gartner在其研究報告中預計,到2020年,與“智能機器”技術相關的產品市場會達到300億美金,而與智能機器有關的服務可能是技術市場5到10倍的規模。在未來10年甚至更久的時間里,人工智能將是眾多智能產業技術和應用發展的突破點。
新三板人工智能公司“以質取勝”。專注人工智能的新三板掛牌公司雖然不多,但相關技術齊備,商業化運用順暢。新三板“人工智能”投資未來會成為一個生態。未來,一個公司包攬人工智能產業鏈每一環節的工作是不現實的,更大的可能是由眾多專注細分領域的公司聚合在一起,通過協作模式推動人工智能在個行業的應用。
5、站在物聯網的風口上
前言:
隨著時代的發展,科學技術的進步,計算機技術已經逐漸成為人們日常生活中不可分割的一部分,而自人工智能的概念被提出后,各國將更多的精力投入到智能的研究上,隨著信息化時代的到來,自動化技術與智能控制技術的結合越來越符合當前工業的發展。智能控制作為以眾多學科為基礎的過程控制中最為重要的一部分,在社會上的各行各業都有著十分重要的作用。除此之外,智能控制同樣是當今社會處于前沿的科學技術,因此,如何將智能控制更好地應用于實際具有十分重要的社會意義。
1 智能控制綜述
隨著科學技術的發展,人們生活質量的提高,對工業生產的需求越來越旺盛,從而導致了過程控制也就是控制科學這一項技術的誕生。智能控制是指通過控制智能機器完成目標的控制過程,智能控制作為控制過程的重要組成部分,隨著各界人士不斷的鉆研,目前智能控制的理論已相對成熟。智能控制是人工智能、控制論、信息論與運籌學等技術相互交叉所形成的符合當展的一項新型的理論與技術,也因此其應用領域正在不斷的擴大。目前主要通過兩種研究方法來研究智能控制,提高智能控制所具備的一些能力,如學習能力、組織綜合能力、適應能力以及優化能力,從而保證智能控制能更好地發揮其相應的社會作用。
2 智能控制所采用的手段
2.1 專家控制
專家控制其實就是將專家系統引入控制領域的一種新型的智能控制,而隨著時間的發展,專家控制逐漸成為智能控制的重要組成部分。專家系統通過知識庫采集相關知識進行推理,從而使專家控制能最大限度地模仿專家的經驗推理出解決對策以及方案,專家控制最大的優點便是它是通過各種知識進行推理從而得出最終的解決對策,而不是通過一個固定的規則或數據模型得到的結果。目前專家系統的應用極其廣泛,但是仍有許多問題值得進一步的研究,以便專家控制系統具備自主學習能力,從而能使智能控制更加完善。
2.2 模糊控制
自1956年模糊控制被第一次提出以后,就成為了智能控制中的重要組成部分,并被廣泛地應用于實際中。模糊控制相對于其它智能控制手段最主要的特點就是算法簡單、執行速度快、容易實現目標,也因此,模糊控制被廣泛地應用于較為復雜的領域解決較為復雜的問題。所謂的模糊控制是基于模糊推理等理論,從而使機器能以較為接近人類思維的語言邏輯進行分析,從而控制系統進行工作,以便達到無人控制的目標。到目前為止,雖然作為智能控制的重要組成部分的模糊控制已經發展得相當不錯了,但是仍然存在著一定的問題需要改善。
2.3 神經網絡控制
所謂的神經網路控制就是將神經系統融入智能控制中,是基于結構模擬人腦生理結構而形成的智能控制和辨識方法,其中BP網絡是神經網絡控制的主要網絡模型。神經網絡控制在控制領域具有十分重要的作用,這主要是因為神經網絡控制在理論上是非線性函數且能執行并行分布處理,具有較強的學習能力與適應能力,可以進行多變量的處理。但是神經網絡控制同樣具有不可忽視的缺陷,目前正在進一步研發將神經網絡理論應用到具體的控制系統,以便提高智能控制的性能。
2.4 混沌控制
混沌控制同樣也是智能控制的重要組成部分,于1963年被氣象學家所提出,是非線性動力系統的理論,而且由于混沌控制在工業上所具有的重要應用價值,使得混沌控制成為了當代社會的重要研究方向。目前常用的混沌控制方法包括OGY法、連續反饋控制法等控制方法。混沌,顧名思義就是在確定的系統中出現的貌似隨機的現象,是一種十分普遍的運動情況。近幾年,混沌控制逐漸成為了非線性系統領域重點研究對象,但是由于其發展時間較短,仍舊需要進一步的研究。
3 智能控制的應用
3.1 智能機器人
智能控制現階段被廣泛地應用于各個領域。自人工智能理念被提出以后,智能機器人的研究便成為了各界學者關注的重點,而現在的智能機器人研究相對成熟,主要是因為賦予“思維能力”的相應控制系統十分完善,能準確地對周圍的環境等情況進行檢測,同時進行定位,而智能控制系統強大的學習能力也提高了智能機器人對環境的適應能力。目前智能機器人在社會上有著十分廣泛的應用,其中多數都是危險作業,如挖礦、水下運載器、水下無人機等的作業都是通過智能控制實現的。
3.2 智能監控
智能監控是智能控制的主要應用領域。在工業生產中,智能監控是必不可少的,這主要是為了保證加工的效率和準確度,同時由于目前將智能控制技術與自動化技術相結合以成為工業生產的主要方式,而利用智能控制不僅可以提高控制精度與工作效率,避免了工作人員的操作,降低了操作的難度,避免了客觀因素對電氣設備的干擾,提高了電氣設備的自動化程度,促進了工業的發展。除此之外,智能控制同樣被應用行器的過程控制以及醫療過程控制中,從而保證飛行器的飛行安全,合理地評估用藥,可以看出智能監控對社會的發展十分重要。
3.3 智能檢測
設備具有一定的使用壽命,并且極易受到外界因素的干擾,從而降低機器的使用壽命,造成大量的損失,因此必須采取一定的措施延長設備預期使用壽命,而智能檢測在這方面具有得天獨厚的優點。智能檢測是通過合理的分析設備所運行的情況,從而判斷設備可能出現故障的地方及原因,并發出警告,以便維修人員能及時地檢修,及時地排除故障,從而保障設備的正常運行,延長機器的使用壽命,并在一定程度上降低損失。目前智能故障檢測廣泛地應用于雷達以及火電站鍋爐給水過程等方面。
3.4 智能儀器
隨著電子技術的發展,微電子元件具有十分廣闊的市場,而隨著微電子元件的發展,人工智能與智能控制技術正朝著更高的集成化、網絡化、模塊化的方向發展,從而與工業生產相結合,形成自動化程度更高的設備,從而實現無人控制與遠程控制的目標。
4 智能控制的應用前景
到現在為止,智能控制的發展歷史極其短暫,僅僅只有六十年,但是在這短短的六十年間,智能控制逐漸成為了各個領域的主要應用技術。雖然智能控制的發展十分迅速,但是由于發展時間較短,仍然存在很多的問題,因此需要加強對智能控制的研究,從而使其應用更為安全且廣泛。這就需要相關的學者繼續完善智能控制的相關理論,并且在一定程度上提高智能控制系統的穩定性、可控性等性能,并且解決當前智能控制中所遇到的問題,從而使智能控制應用于更廣的領域。
5 結語
綜上所述,隨著經濟的發展,科學技術的進步,當今社會的IT行業正處于蓬勃發展的時期,而智能控制更是基于人工智能理論所衍生的更符合當今社會發展的一項新型的學科。人工智能控制是一項基于運籌學、人工智能以及控制理論等所衍生的一項交叉技術,目前為止,應用最為廣泛的智能控制手段包括模糊控制、專家控制、神經網絡控制以及混沌控制,并且逐漸在社會中發揮著重要的作用,從而為我國的發展做出一份貢獻。
中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A
以電子計算機應用技術、信息技術等為代表的現代科技正在人類社會的各個領域逐廣泛地滲透著。并帶來了眾多行業革命性質的變化,機電一體化也位列其中。
機電一體化不是機械裝置與電子裝置的簡單組合, 而是在功能上取其所長,形成有機結合 , 以實現系統的最佳構成。其目的是增加系統的功能, 提高機電效率、可靠性和價格比, 可以很好地節省原材料和能源, 降低生產成本。隨著機械技術和微電子技術的發展, 機電一體化的涵義也在不斷發展。
一、機電一體化的核心技術
機械技術:是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
計算機與信息技術:其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
系統技術:即以整體概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統目標出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,是實現系統各部分有機連接的保證。
自動控制技術:其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
傳感檢測技術:是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。
二、機電一體化的歷史發展
1、機電一體化的發展史
20 世紀60 年代以來,人們開始利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。當時機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20 世紀80 年代末期,機電一體化在世界范圍內得到比較廣泛的承認;機電一體化技術和產品得到了極大發展;各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。
20 世紀90 年代后期,機電一體化進入深入發展時期。人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,使機電一體化進一步建立了堅實的基礎,并且逐漸形成完整的學科體系。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組,并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。
2、機電一體化的發展前景
現代科學技術的發展極大地推動了不同學科之間的交叉與滲透以及相互融合,引起了眾多領域特別是工程領域的技術革新與革命。機電一體化正是這種集多種學科于一體的交叉學科,它的發展依賴但同時也促進了其他相關技術進步。
隨著信息技術以更快的速度、更強的態勢和更廣的范圍發展,未來機電一體化的發展前景也可窺見一斑。
3、機電一體化發展趨勢
隨著相關技術進步與發展,機電一體化主要發展方向有:數字化、智能化、模塊化、微型化、網絡化等等。
(1)數字化
微處理器的發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展數控機床及機器人; 數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能摘要力及良好人機界面,數字化的實現便于遠距操作、診斷和修復。
(2)智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。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、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。
(3)模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家眾多,模塊化技術可減少產品開發和生產成本,提高不同產品零部件通用化程度,提高產品裝配性、維修性、擴展性等。利用這些模塊可以迅速方便地設計和制造出多種新的機電一體化產品。
(4)微型化
微型化是精細加工技術發展的必然,也是提高效率的需要,由于微型化產品體積小、耗能少、運動靈活,可進入一般機械無法進入的空間,并易進行精細操作,因此在生物醫療、軍事信息等方面具有不可比擬優勢。
(5)網絡化
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到、質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品
(6)環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。它在令我們的生活舒適的同時也造成了一定的危害,比如資源減少,生態環境受到嚴重污染。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。
三、發機電一體化發展策略
機電一體化和其它新技術一樣, 機電一體化所用到的新技術都是其發展手段, 不是目的。由此看來,若要研究其學術水平、學術價值的最終標準只能從經濟效益和社會效益出發, 其間包括直接的和間接的,當前的和長遠的。
在我國大環境下,鑒于作為振興傳統機電行業新鮮動力的一體化技術的大力發展,機電一體化行業的發展任務可以概括如下:
不遺余力地開發機電一體化產品,促進機電產品的不斷更新升級
當前,在信息化發展的大環境下,通過以上途徑使機電一體產業的健康向上發展,并為我國經濟發展方式的轉變以及產業結構的調整做出積極的貢獻成為了我國機電一體化發展的基本任務
2、用機電一體化相關技術改造傳統產業
為此,應多方舉措、合理推進、大力支持機電一體化的發展,具體措施如下:
(1)要加強統籌規劃,合理協調發展。盡管我國從事機電一體化工作的研究單位和生產企業相對較多,但由于各個個體由于發展的立足點和出發點的區別,均有各自的發展規劃及策略,整體來看,機電一體化行業發展缺乏足夠的統籌安排,從而缺乏具有全局意義的計劃與規劃。因此,各主管部門有必要在進行調研、分析的基礎上制定出一套適合行業自身發展態勢的規劃,從而進行宏觀指導生產。
(2)要創優發展環境,營造良好發展氛圍。
良好的環境是行業發展的基礎,全社會上下一致的重視及認可是機電一體化發展的有利條件。所以盡可能地優化環境,尤其是機電一體化行業的投資環境,盡可能地為相關企業開辟綠色通道,調配有用資源成為了眼下需要著手進行的重要工作。同時在政策上進行大力支持,以使其能在更加良性的發展軌道上快速前進。
(3)是要加強行業管理,發揮協會等組織作用。行業協會的作用如今已經屢見不鮮,行業協會可以發揮更加靈動和契合實際的、適合個體的細化作用。我國有必要根據行業發展的特點,強化機電一體化行業的統籌機構,加強業協會的建設,明確職責,從而使其能更好地指導行業發展的進程。
結語:
綜上所述,機電一體化是當今機械工業技術和產品發展的主要趨勢。它的發展已經引起了機械工業以致社會巨大的變革。
參考文獻: