時間:2023-01-19 17:33:55
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇人工智能技術范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
1引言
人工智能技術已經成為目前最受社會關注的新興科技之一,隨著該技術在各行業和領域中的應用不斷深入,人們的工作和生活方式不斷向智能化方向發展,工作和學習效率都得到了質的飛躍,未來,人工智能技術也必然會獲得更加廣闊的發展前景。
2人工智能技術概述
人工智能是計算機科學的一個分支,這門學科的主要目標是了解人類智能的本質,并通過將人類智能轉移到智能機器中,使智能機器能在不同應用場景下做出類人思維的反應。人工智能是一項綜合了多項高新科技的綜合性學科,包含5項核心技術,分別是計算機視覺、機器學習、自然語言處理、機器人技術和生物識別技術。其中,機器學習是實現計算機人工智能技術的核心技術,該技術使智能機器在算法復雜度理論、凸分析、統計學等學科的支持下,能自主模擬人類行為。目前已經發表的機器學習策略主要包括模擬人腦的機器學習和采用數學學習方法2種策略。其中模擬人腦的機器學習策略又可細分為符號學習和神經網絡學習,符號學習是以認知心理原理為基礎,在機器中輸入符號數據,用推理過程在圖或狀態空間中搜索并進行符號的運算,對概念性和規則性知識的學習能力較為突出,如示例學習、記憶學習、演繹學習等;神經網絡學習是從微觀生理角度對人腦活動進行模擬,利用函數結構模型代替人腦神經網絡,以函數結構進行數據運算,并在數據迭代過程中在系數向量空間中搜索,對函數型問題具有較好的學習能力,如拓撲結構學習、修正學習等。采用數學方法的機器學習主要是利用統計機器,建立相應的數學模型,擬定超參數,輸入樣本數據后根據不同的運算策略對模型進行訓練,最后根據訓練結果進行結果預測。
3人工智能技術的發展歷程
3.1人工智能技術的興起
雖然新興技術的興起獲得了廣泛的關注,但由于人工智能技術涵蓋的學科和技術范圍過大,興起階段的該技術的理論知識、產品應用、發展應用等均存在明顯缺陷。除此之外,計算機技術在當時也并不成熟,當時的計算機編程和計算水平較為落后,很多超前的想法以當時的技術水平來說實現較為困難。在多種因素的影響下,人工智能技術在興起階段并未得到快速發展。
3.2人工智能技術的高速發展
人工智能技術這一概念在提出后近20年的時期中其發展始終處于停滯狀態,直至20世紀70年代,該領域的專家研發出全新的人工智能專家系統DENDRAL,該系統的誕生帶動人工智能技術邁向新的發展階段,并且在這之后進入高速發展時期。日本始終重視本國科學技術的發展,并且在20世紀80年代提出“科技立國”的政策,此后很長一段時間,日本依托此國策使經濟得到迅速恢復和發展。在1982年,日本國內對第五代計算機的研究以失敗告終,但此次研究中提出了新的計算機算法和邏輯程序語言Prolog,Prolog在處理自然語言過程中具有比LISP語言更好的應用效果,這一創新進一步促進了人工智能技術的發展。人工智能技術的發展建立在多項先進學科共同發展的基礎上,與其他技術相比,人工智能技術在處理數據、整合資源方面具有更大優勢。
3.3人工智能技術的發展現狀
3.3.1專家系統
專家系統指的是一種智能計算機程序系統,是人工智能技術應用最為廣泛也最為重要的領域之一,系統中涵蓋大量某領域專家水平的知識與經驗,通過應用人類在該領域中的專家級別知識來為用戶解決在該領域中遇到的問題。專家系統有效地將人類智能延伸到專業領域中,實現了理論研究向實際應用方向過渡的目標,大幅提高了人類對專業問題的處理效率,并且專家系統依托復雜的算法能對專業問題未來發展的可能性進行更全面的計算,工作效率甚至會比人類專家更高效、更準確。隨著對專家系統研究的不斷深入,目前很多專家系統都能依據對人類行為的模擬在不同的應用場景中作出智能化的反應和判斷,并且能夠利用知識庫,深入挖掘復雜問題的內在聯系。專家系統已經在多個領域中都得到了廣泛的應用,幫助企業更客觀地摸索市場規律,從而作出正確的生產決策、調度規劃、資源配置計劃等,大幅提高了企業經營的科學性,使企業能在節省生產成本的同時,獲得更好的經濟效益。
3.3.2模式識別
模式識別是利用計算機技術將識別對象按一定特征歸類為不同類別,目前人工智能技術在模式識別中的主要研究方向包括語音語言信息處理、計算機視覺、腦網絡組等,希望通過人工智能技術實現對復雜信息的識別和處理,這一應用能促進多個行業向智能化方向發展,如軍事領域、醫療領域等。
3.3.3機器人學
機器人學的主要研究方向是機器人的設計、制造和應用,隨著人工智能技術的成熟與應用,機器人的智能水平不斷提高,并且在不同行業中的應用已經較為普遍,日常生活中常見的機器人包括掃地機器人、迎賓機器人、快遞機器人、早教機器人、無人機等,人們可以利用可移動設備對其進行操作,極大程度地提高了人們生活的智能性和便捷性。
3.3.4機器學習
機器設備并不具備自主思考能力,在不同應用場景下的反應主要是依托計算網絡技術和算法對人類思維模式進行模擬,并將人類行為進行充分消化以使自身性能得到優化,能對不同問題進行處理。機器學習是一項涵蓋多個學科且復雜程度很高的科學,包含統計學、概率學、算法復雜度理論等,是人工智能的核心技術,也是推動計算機向智能化方向發展的關鍵技術。
3.3.5人工神經網絡
人工神經網絡是人工智能技術自進入高速發展時期后廣泛研究的重點內容。利用計算機算法將人腦神經元進行簡單化、抽象化、模式化,并構建成與人腦神經元網絡相似的網絡結構。人工神經網絡技術的成熟與發展為專家系統、模式識別、機器人學、生物、經濟等多個學科的發展提供了技術支持,解決了很多人工智能技術發展中的實際難題。
4人工智能技術的應用
4.1人工智能技術在計算機網絡技術中的應用
4.1.1計算機網絡安全管理
人工智能技術與計算機網絡技術互相依存、互相促進、共同發展,在計算機網絡技術的多個方面都有深入的應用。其中,在網絡安全管理方面主要有如下應用:①智能防火墻技術。防火墻技術隨著計算機的普迅速發展,應用人工智能技術的防火墻技術比傳統防火墻技術的性能更加優異。智能防火墻技術具有智能記憶功能,能自動記錄并儲存歷史處理病毒的記錄,在后續應用過程中依據記錄直接優化計算機匹配環節,減少計算機數據量,提高防火墻的隔離病毒能力。另外,智能防火墻還能結合用戶的需求,對用戶不需要的彈窗功能、訪問權限、有害信息等進行智能化攔截。②計算機入侵檢測。防火墻的主要功能就是為計算機設備創造安全的運行環境,保證系統和內部數據不被侵害。計算機入侵檢測功能是保障防火墻正常工作的基礎功能模塊,對提高計算機數據的安全性和可靠性具有直接的影響。應用人工智能技術的入侵檢測功能,能對計算機系統進行智能化分析和處理,根據預定算法將處理數據整理成為入侵檢測報告,讓用戶能全面地掌握計算機設備的安全狀態。③垃圾郵件智能化處理。該技術依托人工智能技術中的模式識別功能,對接收郵件進行掃描和歸類,發現垃圾郵件后直接將其標注為垃圾郵件,為用戶發出風險警告,避免用戶因誤操對計算機系統造成損害。
4.1.2計算機網絡管理
人工智能技術的發展和應用促進計算機網絡技術向智能化方向發展。在實際應用中,除計算機網絡安全管理模塊外,還能解決多種網絡管理問題。隨著計算機技術的普及,網絡數據呈爆炸式增長,網絡管理工作量和工作難度都達到了空前高度,通過應用人工智能技術,能大幅提高計算機網絡管理效率,優化網絡管理效能。
4.2人工智能技術在企業管理中的應用
企業是市場經濟活動的主要參與主體,是維持市場經濟穩定運行和發展的關鍵要素,在企業生產活動中科學地應用人工智能技術,能有效提高企業的生產能力,促進企業獲得更高的經濟效益和社會效益。具體應用渠道如機械自動化、智能監控、推薦系統、用戶購物行為分析、零售分析、數據提取、文本歸類、文章摘要等,從員工工作的細微之處實現工作效率上的提升,進而提升企業整體的運行效率。對工業行業來說,應用機械自動化技術還能有效降低傳統工業生產中對人工的依賴性,大幅提高工業企業的生產能力,在行業發展的過程中起到了非常積極的促進作用。
4.3人工智能技術在航空航天技術中的應用
航空航天技術是目前人類最高科技的集合體,涵蓋眾多學科,如信息技術、衛星技術、生物技術、天文學、生命科學等,對提高國家的國防力量、提高國家的國際地位、促進國家經濟增長都具有非常重要的意義。航天器設計是航空航天領域中的關鍵工作之一,而遠程控制又是航空航天技術長久發展以來研究的重點,因我國對該技術的研發起步較晚,我國對航空航天技術的研發存在重重困難,但經過國家和科技工作者的不懈努力,目前我國航空航天技術已處于世界先進水平。將人工智能技術應用于航天遠程控制中,利用智能系統對數據進行自動采集、處理和儲存,如通過采集航天器的軌道信息,并以此分析航天器的運行狀態,根據分析結果制定運行決策,對提高航天器的運行安全性和運行質量都是非常重要的舉措,推動國家航空航天事業獲得進一步發展。
4.4人工智能技術在醫療領域中的應用
目前,人工智能技術在醫療領域中的應用已經非常廣泛,使醫護人員的工作內容不斷得到優化,提高工作效率,還有效提高了國家醫療水平。具體應用包括以下幾項內容:①在電子病歷中的應用。傳統就醫診斷環節,醫生都需要以手寫方式記錄病患病例,并根據病例詳細列出治療方案,工作量大,且效率較低,病例保存便捷性較差。通過應用電子病例,不僅能大幅減少病例記錄的工作量,還能在醫療系統中直接勾選治療所需藥品,完成病例及用藥的勾選后打印即可,既能大幅提高工作效率,還能將病例在計算機中進行儲存,且現階段病例文件的儲存格式不再局限于文字,語音和圖像也可被添加到病例中,提高醫療診斷的準確性。②在健康管理中的應用。在現代醫療中應用人工智能技術,對病患的病情進行智能化分析,能使醫生對疑難病癥的分析更加全面準確,制定針對性更強的醫療方案,提高醫療水平,為改善患者的健康狀況提供輔助。
5結語
綜上所述,計算機人工智能技術的應用,對社會各行業都產生了不同程度的影響,人們的工作和生活方式得到優化和改變,國家科技水平也不斷提升。加強對計算機人工智能技術的研究,推動人工智能技術在各個行業中的應用,讓人們能切身感受到科技為生活帶來的改變,對促進人類社會的發展具有非常重要的意義。
【參考文獻】
【1】辛穎楚.計算機人工智能技術研究進展和應用分析[J].信息與電腦(理論版),2019(9):121-122+125.
【2】陳長印.計算機人工智能技術研究進展和應用分析[J].計算機產品與流通,2019(12):5.
【3】楊坤,顧兢兢.計算機人工智能技術研究進展和應用分析[J].電腦知識與技術,2019,15(33):197-198.
【4】鄭驁.淺談計算機人工智能技術研究進展和應用[J].科學與財富,2019(19):276.
【5】趙智慧.計算機人工智能技術研究的進展及應用[J].信息與電腦(理論版),2019,31(24):94-96.
【6】李子青.計算機人工智能技術的應用與未來發展分析[J].科技經濟市場,2019(10):9-11.
【7】羅柱林,韓文超,呂文杰,等.計算機人工智能技術的應用及未來發展探究[J].中國航班,2019(16):90.
【8】李喬鳳.計算機人工智能技術的應用與未來發展分析[J].數字技術與應用,2020,38(3):91+93.
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)16-3865-02
1 概述
2008年11月16日,中國科協成立50周年新聞會在北京召開。在新聞會上,“五個10”系列評選活動,即10位傳播科技的優秀人物、10部公眾喜愛的科普作品、10個公眾關注的科技問題、10個影響中國的科技事件、10項引領未來的科學技術評選結果揭曉。10項引領未來的科學技術是:基因修飾技術;未來家庭機器人;新型電池;人工智能技術;超高速交通工具;干細胞技術;光電信息技術;可服用診療芯片;感冒疫苗;無線能量傳輸技術。
人工智能技術學科是計算機科學中涉及研究、設計和應用智能機器的一個分支。指人類的各種腦力勞動或智能行為,諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動,可以用某種智能化的機器來予以人工實現[1]。
通過《人工智能技術》課程的學習,使學生對人工智能技術的發展概況、基本原理和應用領域有深入了解、對主要技術及應用有一定掌握,并對現代人工智能技術發展的方向有所研究。通過人工智能技術課程的學習與研究,啟發學生對人工智能技術的興趣,培養知識創新和技術創新能力,并能將人工智能技術融入到今后所開發的計算機軟件之中。
《人工智能技術》是一門眾多學科交叉的新興課程,其涵蓋范圍廣,涉及知識點多,知識更新快,內容抽象,不容易理解,理論性強,而且需要較好的數學基礎和較強的邏輯思維能力,這給該課程的講授帶來了一定困難。《人工智能技術》也是一門應用型學科,怎樣將理論運用到實踐中,使學生將學到的人工智能技術知識和思想運用到自己的實際課題,這也是該課程需要解決的問題之一。
因此,對《人工智能技術》課程教學來說,我們要了解課程的最新信息,把握課程的特點,幫助學生找到好的學習方法,使他們能充分發揮自己的創新思維能力,提高學習興趣,該文給出了《人工智能技術》課程的教學與實踐的探索。
2 教學與實踐的探索
2.1 教材和實驗教學內容的選取
1) 人工智能技術是整個計算機科學領域發展最快,知識更新最快,最前沿的學科之一。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》這本教材。蔡自興教授的主要研究領域為人工智能、機器人學和智能控制等。這本教材是作者在美國國家工程院院士、普度大學教授傅京孫先生的指導和鼓勵下編寫,借鑒了國內外人工智能技術研究領域專家的最新研究成果和學術書籍的長處,該書比較全面地介紹了人工智能技術的基礎知識與技術,材料新,易于理解,兼顧基礎及應用[2]。
此外,我們還給學生自主學習提供多種類型的學習資料,其中包括參考書目,如:Russel S, Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》一書,人工智能技術國內外期刊,如電子學報,計算機學報,人工智能與模式識別,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等人工智能技術會議,使學生能夠掌握人工智能技術的更多前沿動態,提高學習興趣。
2) 配套的實驗教學內容。《人工智能技術》是一門理論性和實踐性都很強的課程,實踐性教學環節對該課程尤為重要。除了完成課本上的作業之外,還注重實驗教學,培養學生的創新能力、算法設計能力和編程能力。首先,每個章節設置相應的實驗,而實驗內容經過嚴格的考慮,如:五子棋游戲,產生式系統,旅行商問題,傳教士和野人問題,BP神經網絡實現簡單的分類,遺傳算法、人工生命程序等,要求學生運用所學章節的知識,獨立地設計和實現實驗內容。實驗報告包括簡述實驗原理及方法,給出程序設計流程圖,源程序清單,實驗結果及分析等內容,通過這種方式,進一步加強學生的信息獲取能力和研究能力。
2.2 教學方法和手段的改革
人工智能技術課程交叉性強,涉及面廣,傳統的教學方法手段單一,缺少交流,課堂氣氛沉悶,激發不起學生的學習興趣,教學效果不理想。人工智能技術這門課程內容抽象,如何激發學生的學習興趣是本課程需要解決的主要問題,也是關系教學改革成敗的關鍵。本課程需采用多種方法進行教學,以此來激發學生的學習興趣。
1) 問題啟發式教學。《人工智能技術》這門課程中有很多似是而非、引人入勝的問題,主要是用計算機模擬人類的智能來解決這種問題。在教學中,有目的的提出這些問題,鼓勵學生思考,提出自己的想法和解決方案,并進行分析和比較,這樣強化學生的主動學習意識,提高學習積極性[3]。
2) 個性化學習和因材施教。學生中存在計算機專業和非計算機專業本科畢業的差別,由于他們每個人的基礎不同,有的計算機知識比較匱乏,因此有必要針對每個學生的學習進度,課堂作業和實驗報告情況進行及時評估,對學生提出個性化的教學。例如:在實驗教學中,要求有能力和興趣的學生可以做探究性和創新性的附加實驗,從而引導學生發揮個性的空間,而對稍微吃力的學生則要求完成基本的實驗,更注重基礎知識的學習和夯實,這樣就能達到因材施教的目的。同時對不同層次的學生進行分析,進一步提出學習建議,并進行有針對性的指導。
3) 多媒體使用和多學科知識的融合。本課程PPT課件圖文并茂,提綱挈領,便于學生理解。課堂講授、板書與PPT手段相結合,注重課程中的關鍵詞用英文表示,并適當指定英文參考書,使學生能夠接觸國外文獻資料,加深對學習內容的理解,獲得更寬廣的知識。PPT課件運用了大量多媒體技術,如動畫、聲音、圖像,通過動畫和視頻演示抽象的概念、算法和過程,使人工智能技術中抽象的知識形象化,在課件中融入了文學,歷史等其他學科的相關知識,便于學生較好地理解知識難點和重點[4]。
4) 師生互動和課內外答疑。在教學中,改變了傳統的老師講,學生聽的教學模式。針對人工智能技術的實用性,適當提問,收集學生學習情況,盡量使用實例進行講解。設置了實驗講解互動課程,對于實驗的講解,學生可以提出疑問,然后在課堂上展開討論,學生可以看到問題從提出、分析到解決的整個過程,讓學生自己在討論中總結結論。為了解決教學中存在的疑難問題,還設有課后答疑,使學生能將所有的問題都理解透徹。
5) 理論研究與實踐結合。在教學內容的安排上,注重學生的理論研究和動手能力,適當布置一些課程相關的論文和實驗編程。通過課程論文,可以培養學生鉆研問題的興趣; 通過查閱科技文獻使學生掌握如何查找相關文獻的技能,可以培養學生撰寫科技論文的能力。通過實驗實踐,使學生可以更加清楚地了解人工智能技術基本概念和難點,也能了解算法的設計具體運行過程,并對其進行驗證,提高了學生的編程能力和和學習興趣。
6) 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個值得探討的問題,本課程應采用多種綜合考試方法,注重學生對基礎概念、知識和基本的技能的掌握以及理論聯系實際的能力。平時作業考核成績,實驗實踐教學成績、提交課程論文成績,以及最后的期末考試成績形成一種有效的考試考核方法,促進學生主動學習,提高教學質量。實驗的評價指標在于算法設計、編程的準確性和實驗結果及分析。課程論文評價指是選題是否嚴謹科學和具可研究性,論文結構、思路是否嚴謹,論文內容科學性、正確性,能否提出自己的見解。考查查閱科技文獻的能力主要通過是否查找到權威的、最新文獻以及撰寫是否規范。
2.3 學生學好《人工智能技術》課程的建議
《人工智能技術》是一門理論與實踐相結合的應用課程,學生如何學習這么課程,也是我們應該探討的問題。
學生應該正確看待《人工智能技術》這門科學的發展。人工智能技術孕育于20世紀30、40年代,形成于60、70年代,發展至今,人工智能技術只有短短60多年的歷史,它是一門不斷發展和完善的嶄新學科,還有許多課題處于探索中,理論和技術還遠未成熟,我們應該對它有科學的認識。
針對非計算機專業本科畢業的學生,除了課堂聽講之外,還應該課下自學該課程的先修課程,如:數據結構、離散數學等課程。人工智能技術中涉及到大量的數學知識,如:模式識別需要具有較好的概率論,數理統計知識,另外還會用到少量隨機過程、模糊數學的一些知識。人工智能技術是一門應用課程,編程語言的掌握必不可少,涉及到SVM算法,粒子群算法,免疫算法神經網絡,遺傳算法等算法,實現這些算法要求學生具有較強的編程能力。
學生應該多讀,多查閱資料,特別是國外的期刊文獻和重要國際會議論文,多了解人工智能技術最前沿的信息,理論聯系實際,加深對基本算法的理解,并將人工智能技術的知識運用到自己所研究的領域,以做到學以致用。
3 結論
人工智能技術在一定程度上代表著信息技術的前沿,該文對《人工智能技術》的課程教學進行了一些探討,教學與實踐效果有了顯著提高,但仍然有許多方面還需要我們繼續探討和改進。
參考文獻:
[1] 蔡自興,徐光佑.人工智能技術及其應用[M].北京: 清華大學出版社,2003.
一、前言
所謂的人工智能技術,即將人類的操作技術和知識借助電子設備而轉化成為機器智能的一項復雜技術,是電子計算機應用發展的方向。人工智能技術,不僅節省人力,而且在操作正確的前提下會保證生產效率的極大提高。如今,在選煤技術中應用人工智能,是選煤生產技術的極大進步。而選煤領域中的人工智能技術分別為以下三個生產系統:選煤廠管理專家系統、選煤廠設計專家系統、智能型選煤設備圖形數據庫。
二、選煤廠管理專家系統
在管理上,整個選煤廠是一個機器復雜的管理大系統,在這樣復雜的系統中,如何根據市場的實際情況、企業的外部條件和選煤生產的內在活動規律,及時調整生產策略,保證最佳運營狀態以獲得最大收益是選煤廠經營決策者所面臨的重要的問題。而選煤廠管理專家系統,則可以很好地解決決策者們所面臨的問題,有效得提高其對整個市場和選煤廠內部情況的了解,從而做出正確的運營決策。
選煤廠管理專家系統的主要內容包含以下四個方面:生產信息實時管理網絡信息系統、產品質量預測、生產操作參數優化子系統、基于局域網絡的生產信息專家分析與決策系統和生產結構與經濟效益優化子系統。通過上述四個主要內容之間的相互配合,選煤專家系統可以積極地配合和輔助領導進行經營決策,為選煤廠的實時經營作出學科的知道,從而實現選煤行業的信息化和生產系統可以得到監控的良好的管理環境。
但是在實際操作過程中,因為不同選煤廠的經營狀況和生產規模大小各異,每個選煤廠都有自己的管理和經營人員配備和物資配備,同時有些選煤廠對人工智能能提高效益存在著一定的不信任,因此,面對這些情況,如何使得選煤廠管理專家與不同類型的選煤廠的管理實際能夠進行比較合適的匹配,真正把先進的管理技術和理念運用到不同的選煤廠,從而提高整個選煤行業的生產效率,提高選煤廠的的經濟效益,是選煤廠專家系統需要解決的實際問題。通常,按照不同情況區別對待的原則,可以采取以下幾項措施:第一,經濟效益好、管理水平高的選煤廠,適合運用選煤管理專家的管理理論,總結經驗,從而建立起自己的知識數據庫;第二,對不同生產規模和地域的選煤廠的差異,可以建立起靈活性比較高的、可以改動的動態數據庫;第三,對于一些比較模糊的管理問題,一般會采用模糊的評價理論進行處理,從而建立起隸屬于函數標識的模糊子集百搭知識。
三、選煤廠設計專家
選煤廠設計專家系統,即主要是供選煤廠的設計技術人員使用,其主要解決的問題是,在先每場設計和改造的活動中,選擇怎樣的選煤方法和構建怎樣的產品結構。整個系統分為幾個子系統:塊煤分選子系統、末煤分選子系統、原煤準備子系統和煤泥處理子系統。系統所采用的方法是非線性規劃的方法,來建立起產業和產品結構優化的處理模型。在操作方面,用戶首先要輸入原煤資料和一些必要的、清晰的約束條件之后,其下屬的四個子系統會按照專家知識,在最短的時間內自行選擇出最為科學的、實用的產品方案和生產流程。
選煤廠的設計過程是一個極其復雜的流程,工作量和所要求的技術程度相當高,這就必須依賴設計人員的知識儲備和經驗的積累,所以特別適用于專家系統技術。但是,因為知識程度的復雜和專業術語的相對獨立性,以及專業知識量大、知識類型豐富、知識重復調用和交叉調用這些顯著的特點,在構建選煤廠專家系統時,專家的知識表達存在著加大的困難。所以,為了盡量縮減上述困難,一般會采用如下的表達形式:第一,生產式規則。在生產式系統當中,專業知識被劃分為事實和規則這兩部分,所謂的規則是推理和行為的過程,其組織方式存在著一定的差異,在通常的CPDES系統當中,規則的存在方式是獨立和結構化這兩種方式;第二,過程表示法。所謂的過程表示法,即在知識表達中將事情的發展過程進行分配指標式描述,允許在過程中調用不同的子過程;第三,面向對象表示。此種方法是將事物看做不同部分、不同層次的簡單的對象的復合體;第四,其他表示方法。對于一些不易表達或精確度不高的知識,應該采用魔術子集處理的方式等方法。
四、智能型選煤設備圖形數據庫
所謂的智能型選煤設備圖形數據庫,是為了便于計算機設計圖形,針對選煤廠設計過程中的CAD設備圖形調用、設備選型以及設備購置等幾個環節而開發的.其主要由以下六個部分構成:設備選型計算子系統、設備三視圖繪制子系統、設備參數庫、CAD接口程序、設備網上訂購和設備清冊編制子系統。該系統的主要功效是:完成選煤設備的選型、設備購置和安裝概算書的編制、CAD調用繪圖和網上訂貨等一些基本的技術性的工作。在“智能型選煤設備圖形數據庫”開發中,可以將原設備的參數、圖庫等進行重組,從而構建可利用的專家知識來進行選型、利用的圖形數據庫。在此基礎上開發專家系統,并與CAD系統集成利用。“智能型選煤設備圖形數據庫”使用的軟件主要是3DMAX、AUTOCADR2000、Paradox和DEIPHI。這些軟件在工程設計中發揮著重要的作用,對于數據庫的構建也發揮著不可代替的作用,這些軟件的靈活些體現在不僅可以單機操作,而且還可以在網上進行聯機運行。
結 語
上述所介紹的三種人工智能技術已經是目前比較成熟的選煤智能技術,但是因為選煤廠的經營規模和現狀的不同,上述所說的人工智能技術的實踐應用達不到整體上的技術要求,而所產生的負面效應往往被歸咎于技術的不成形。所以,要想提高選煤行業的整體生產效率,不僅需要技術上的支持,還需要選煤廠管理者在觀念上的更新和資金上的保障,這樣,技術的優勢才能實現其最大化的發揮。
參考文獻
2人工智能技術產生的誤差小
人工智能技術在運行過程中基本不受到來自外界的影響,而且其本身的抗干擾能力就很強,所以,一旦提前對系統設定了參數,那么在操作過程中就不用擔心參數發生變動。這些參數在整個過程中會保持在一個值域之內,所以不需要擔心會有較大的差值,因此其工作效率也比較高。
3人工智能在電氣自動化中的應用
3.1智能控制和保護功能
進行操作控制。在進行操作的過程中,使用人員可以通過鍵盤或鼠標對隔離開關、斷路器等進行現場的或者遠程的控制,對勵磁電流進行精準的調整。除此之外,還能夠進行帶負荷操作和停機操作,對相關的人員的權限進行限制。對相關數據的收集和處理。人工智能技術對所有開關量、模擬量數據進行實時的采集,而且根據先前設計好的要求進行定時批量的存貯以及整理等工作。設置和修改某些參數,及時地保護軟壓板的退投。對設備的管理。人工智能在對電力系統進行管理的時候,可以對運行日志進行自動保存,并生成報表的存儲或打印、描繪系統運行曲線等。實行有效的監控。智能技術能夠對模擬量與開關量進行全程同步的監測,當檢測過程發生異常時,則可以選擇多種模式進行報警,同時還可有序地記錄系統里的各項事件、在線分析負序量計算等。對畫面的顯示。人工智能技術可以運用圖像生成軟件進行真實畫面模擬,可以對有關設備和整個系統的工作運行進行模擬,并且最終以畫面的形式顯現到屏幕上。進行故障錄波。智能技術對故障波形的獲取具有良好的功能,在獲取的同時還可以做好相關的記錄,對模擬量故障及時地進行錄波和捕捉相關波形。
3.2智能信息檢索
作為人類智能的模擬理論而產生的新興技術方法,人工智能具有良好的信息檢索功能。其不僅可以對網絡中出現的較為模糊和不確定性的因素進行科學的換算以及推理,還可以根據信息檢索的結果提出一些切實可行的解決方案。人工智能技術的優勢還在于它可以將正確的指令精確無誤的傳達給各種機器,進而機器在接受到指令后能夠進行正確、正常的運轉,確保任務的完成。
3.3提高電氣自動化性能,提高產品質量
人工智能系統具有優越的條件,其模擬人類智能,并將人工智能技術中的遺傳算法投入到電器產品的應用中。利用人工智能技術,可以將產品的性能優化,假如可以科學合理地把人工智能技術運用到電氣自動化的控制中,那么電子自動化性能就會得到顯著的改善,電氣設備的運行效率也會被大大提高,電氣自動化控制的準確性便有所保障。這樣一來,就可以減少在電氣工程自動化中人力資源的使用,勞動成本也可以隨之降低,進而推進電氣工程事業的發展。此外,人工智能技術還可以在各種電器產品的會設計中輔助進CAD,使產品的開發周期得到有效縮短,并且能夠對提高CAD技術的開發和應用程度有很大的幫助,設計難度也會有所降低,產品的質量自然就會提高。
3.4電氣設備優化設計
有關電氣設備的優化設計工作是比較復雜的,需要結合多方面的理論知識,比如電磁場、電機電器、電路等相關知識,此外還需要豐富的設計經驗知識。過去的電氣產品設計效率很低,一般是因為缺乏相關的技術的支持,再加上工作量本身就很大,所以整個設計就顯得比較難,很少有科學合理的設計。但是如今計算機技術發展迅速,手工設計逐漸被計算機輔助設計(CAD)所代替,產品的開發周期縮短了,設計人員的設計產品質量和設計的效率也提高了,而且設計已經越來越趨于智能化和高效化。人工智能技術在電氣產品的優化設計應用中,主要有兩種方法,即專家系統和遺傳算法。其中,遺傳算法可以直接操作結構對象,對優化和自動獲取搜索空間、自行調整搜索的方向方面具有指導作用,而且采用先進的計算方法,計算結果很精確,因此在電氣產品的智能化優化設計中應用廣泛。而專家系統則不同,它是主要依據相關領域的一個或是多個專家所提供經驗與知識來進行工作的,它是一個對專家的決策過程進行模擬的過程,從而對需要人類專家處理的問題進行處理,這種方式也比較重要。當然,除此兩種方法還有很多其他方法,比如神經網絡、模糊邏輯等。
電氣自動化技術作為新時期的科學技術發展的重要產物,其主要是電子信息自動化、信息處理自動化、系統運行自動化、實現分析、電力電子技術以及計算機科學技術的綜合技術。電氣自動化運行的過程中主要是讓控制的機器能夠自行運行,且不受到人工的實時控制,用人工智能技術代替人工控制機器。人工智能技術應用到電氣自動化生產過程中,使得人工智能技術與電氣自動化技術相互交融,使得電氣自動化技術出現了很大的飛躍。本文針對電氣自動化控制過程中對于人工智能技術的應用研究,分析人工智能技術對于自動化控制的影響情況。
一、人工智能技術概述
隨著計算機科學技術不斷深入發展,計算機的運算速度較之人腦更加快速和準確,而且可以承擔大量的重復性計算工作,因此計算機代替人工進行工作也就應運而生[1]。人工智能技術產生于1956年,其涉及到計算機科學。心理學、數學。、哲學、認知科學等多門學科。人工智能技術的主要研究目標就是控制機械進行自動化生產,在人工智能技術下完成實時控制,能夠完成大量的重復性工作,解決人類的勞動強度問題。人工智能技術主要是基于計算機技術,通過計算機來實現人腦仿真,使得計算機能夠滿足更高層次的應用。
人工智能技術在發展的過程中存在著很大的差異,不同的人工智能技術其具有的優點也不一樣。人工智能化技術可以具有社會能力、自治性、響應性以及能動性等幾個重要的人工智能特色,復雜的人工系統之中運用人工智能技術實現建模,并且完成對人類的仿真。人工智能技術通過自身復雜的系統完成機械之間的融合和交流,并且形成了其基本元素的結合。另外人工智能技術對于自身的狀態和行為具有一定的控制能力,完成相應的建模和仿真任務之后就不需要人類給予實時干預,所以人工智能技術具有一定的自治性。當然人工智能技術對于周圍的環境還具有一定的響應能力,對于環境之中的事物作出相應的反應。
二、電氣自動化中人工智能技術的應用
(一)數據采集和處理。電氣自動化控制過程中人工智能技術可實現對系統的數據采集和處理,此項過程均屬于智能化處理過程,在具體的應用中人工智能系統完成了對電氣設備、系統運行的實時監測和響應。人工智能技術在電氣化自動控制系統中針對全部開關量、模擬量等進行智能數據采集,并按照相應規則完成對所有數據的甄選,然后將數據進行保存或者對數據做出響應執行另外指令。人工智能技術還可對采集的數據進行整理,完成分類、篩選、備份以及垃圾數據刪除等[2]。
(二)圖像層次管理。對于電氣自動化控制企業往往存在著圖像管理流程,尤其是對于一些大型的電氣企業或者運行比較復雜的系統,很多類型的設備都需要進行圖像層次管理。那么人工智能技術則實現了對系統中的圖像層次管理,利用計算機技術實現對系統的圖像層次管理,為工作人員提供方便,使得他們能夠及時查看圖像并且作出選擇。通過人工智能技術實現對系統的圖像層次管理,有效的提升了對電氣自動化系統的管理效率。
(三)可輸出自動化控制過程。在電氣自動化控制過程中,人工智能技術可以實現對控制過程記錄,并且可以圖像記錄的方式來呈現出整個控制過程。人工智能技術實現了對電氣自動化控制中的某一階段或者是全部過程的運行管理,通過對控制過程中的圖片輸出來反應控制的成果,方便工作人員能夠準確、完整的掌握電氣自動化過程中人工智能技術控制情況,方便查看以及及時了解系統運行信息。
(四)保存系統運行各項資料。電氣自動化控制過程中采用人工智能技術可以有效、完整的保存系統的運行資料,為尋找故障問題源提供相應的信息情報。電氣自動化控制過程中,采用人工智能技術實現精細化管理,可以導出各個時間段、生產區間中自動化生產的各項資料。人工智能技術為相關記錄工作者減少了麻煩,提高了工作的效率,同時人工智能技術可極大限度的節約人力、物力以及財力,對電力企業降低成本加強管理具有非常重要的作用。
(五)實時跟蹤控制。人工智能技術屬于人類一項先進的研究成果,其具有一定的智能化,能夠自行完成生產工作。當然,人工智能技術最為重要的作用還是對于電力企業的自動化生產實現了跟蹤控制。利用人工智能技術實現對引進的先進電子設備進行控制,通過輸出的圖像、保存的錄像以及相關記錄等來完成對相應設備的評估。
結語:隨著科學技術的快速發展,人工智能技術正在不斷的創新和進步之中,尤其是當前人工智能技術在電氣自動化企業中的應用越來越廣泛,使得人們對于人工智能技術的研究需要進一步加強,同時對于其工作的原理以及具體的應用應該具有更深層次的認識。這樣電氣自動化企業才能夠及時跟上時代的步伐,及時調整企業的戰略目標,利用人工智能技術提升企業的生產效率,利用人工智能技術降低企業的生產成本,利用人工智能技術實現企業強化企業核心競爭力。
[中圖分類號]TM76;TP18[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194(2016)04-0082-01doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2016.04.057
電氣自動化控制主要研究電氣工程學,保證電氣工程系統正常運行,能對收集到的信息進行及時地處理分析。計算機技術的應用能更快地對試驗結果進行總結,實現機械自動化。這種人工智能技術將會使人工操作與控制發生脫離,實現人工智能與電氣自動化的結合。電氣自動化控制是對人工智能技術應用最為直接的結果,同時也是電氣自動化發展的必然趨勢。電氣自動化控制過程中應用人工智能技術將會不斷提升生產效率。
1人工智能技術含義
通過應用計算機技術實現對人類活動的模擬,并且能對相似人類活動發出指令,還能解決傳統科學中復雜的問題,這是人工智能技術最為突出的特點。人工智能技術融合了數學、哲學、工程學等學科,在計算機技術引導下綜合運用了現代科技。在一定程度上可以表現為人工智能技術是對人類大腦的一種全新的模擬,在大腦的控制下由機械完成一系列的復雜反應。這樣能提升工作效率,保證人類在工作過程中的安全性。人工智能技術將會對信息進行采集,在問題的處理上比人類大腦具有更加明顯的優勢。復雜性腦力活動在人工智能技術的影響下,將會降低人工成本,推動生產力的發展。
2電氣自動化控制中人工智能技術的應用
隨著人工智能技術的設計思路不斷地擴展,人工智能產品豐富起來。人工智能技術的應用使人們能更好地解決人類不能直接面對的問題。電氣自動化控制過程中會受到多種因素的影響,人工智能技術的應用能對因素進行合理化推斷,并且提升對產品的保護,能更加全面地規劃電氣自動化控制效果,使生產效率不斷的得到提升。
2.1優化產品設計
傳統電氣產品在設計時主要依靠設計經驗與試驗手段,設計出的產品在一定程度上技術含量較低,并且工作較為繁瑣,不能夠保證大規模的生產活動的開展,設計需要較高的時間,影響工作效率地提升。新時期我國經濟快速發展,對科技生產建設不斷投入,人工智能技術得到全面提升,在電氣產品設計的過程中應用人工智能技術實現了智能化生產。人工智能技術的應用將會提升人工生產效率,并且在制作上更加精良,實現了企業生產經營效率水平的提升,保證了產品的質量,還能為企業生產活動的進一步開展提供充足的發展動力。
2.2及時發現問題進行預防處理
電氣自動化控制過程中會出現運行設備故障等問題,這種情況在電氣自動化控制過程中較為常見。因此,完善人工智能化將會有助于電氣自動化控制的順利進行,并且會根據設備運行故障制定相應的預防措施,這在電氣自動化控制過程中能發揮較大的功能優勢。變壓器在運行的過程中發生故障,可以采用傳統的分離方式對氣體進行分析,并且根據分析的結果判斷變壓器發生故障的原因。但是采用傳統的分析方式會在檢修的過程中造成嚴重的浪費,人力資源沒有得到合理的應用,并且在檢修上花費更多的時間,同時還不能保證檢修的正確率。這樣很容易出現誤診情況,將會進一步影響到電氣自動化控制效果。人工智能技術與傳統方法相比優勢體現在維修預防等方面,并且人工智能技術將會自動匹配專家技術進行指導,將類似的故障進行對比,并且根據產生的問題進行分析指導,找到其他的解決方式。采用人工智能技術對故障問題進行分析,能提升工作效率、降低維修時間、節約大量的資源。
2.3簡化控制流程,提升運行效率
電氣產品在生產操作過程中相比較其他產品過程較為復雜,并且生產環節都需要進行嚴格地控制,對于操作水平要求較高。電氣產品內部結構較為繁瑣,細部特征較為明顯,不容易進行整體性把握,對于工作人員的經驗要求較高。因此,在生產過程中出現一點小小的錯誤都會直接造成巨大的經濟損失,嚴重時將會直接導致生產停工。為了能保證電氣自動化控制的有效運行,工作人員在面對問題時需要利用人工智能化技術對電氣自動化控制過程進行簡化處理,保證操作的有效性。人工智能化相比較傳統方式能快速地收集資料并進行必要地分析整理,在第一時間發現控制過程中存在的問題找出解決方案。在整個控制過程中會降低檢修時間、保證成本的有效運用,能夠更好地控制電氣自動化的運行。
3結語
計算機技術使人工智能技術得到了完善,同時電氣自動化控制在人工智能技術的影響下實現了更新進步。目前,人工智能技術在各個領域都得到了應用,并且受到各行業的認可。電氣自動化控制應用人工智能技術將會提升工作效率、保證產品質量。筆者通過對電氣自動化控制中人工智能技術的應用進行分析,認為在計算機技術發展的前提下,人工智能技術與電氣自動化控制相互促進完美結合。
參考文獻
[1]馬仲雄.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].電子技術與軟件工程,2014(11).
[2]賈剛,張萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].中小企業管理與科技,2011(27).
人工智能技術已成為基因工程與納米科學技術之后第三大尖端技術,屬于計算機技術重要分支之一,并且在金融、醫學和建筑等領域得到了廣泛的應用,促進了行業的可持續發展。在電力領域,繼電保護作為重要的切入點,通過人工智能技術的使用,建設相對應的繼電保護機制。通過繼電保護機制可將復雜的運行任務完成,提升繼電保護的運行邏輯的合理性,快速、準確地實現繼電保護。繼電保護的實際運行中,經常有誤動作的出現,影響電力系統的實際運行穩定性。基于人工智能技術的實施,繼電保護機制可有效地進行故障系統狀態的合理捕捉,發現其中容易被忽視的、細小的特質,基于準確的故障判斷,減少誤動作的發生率,提升電力系統運行水平。在電力系統繼電保護領域,人工智能技術的應用優勢非常明顯。電力系統繼電保護中存在的問題針對繼電保護,日常的電力系統運行環節依舊有諸多問題出現,要求相關人員能夠采取合理有效的保護措施。首先,在用電的過程中,隨著系統規模的持續擴大,對應地增加電路的短路電流,特別是在開展動態化的管理進程之中,如果電路電流成倍增加,繼電保護裝置無法感知周邊的電氣量變化情況,繼電保護的時間進一步延長,短時間內擴大系統故障范圍,出現嚴重后果。其次,計算問題也是繼電保護需要解決的重要問題。針對保護裝置,各個位置電量的定額計算屬于日常工作,但是對于部分線路的某一些元件,繼電保護裝置可能會存在排斥性,這樣會直接影響到實際的計算過程,數據的真實性難以保障。另外,繼電保護功能有局限性,無法匹配現階段電力系統的發展需求,進而影響保護功能的實施,引發系統的其余問題。因此,要求做好繼電保護系統的改革處理,要求新的智能化技術的融入。
人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用
針對電力系統繼電保護中人工智能技術的應用,具體應用方面主要是針對專家系統、模糊理論與暫態穩定計算。在實際的保護中,主要涉及接地保護、變壓器繼電保護和發電機組保護等方面的內容。1.應用(1)專家系統在人工智能技術之中,專家系統是核心組成部分,包含了諸多的理論知識的研究,也能從實際操作領域獲取對應的經驗。在專家系統中,主要包含了大量的數據庫信息,這就使得在實際的繼電保護運行環節,一旦某一個點出現了故障,或者是有異常的信號問題產生,通過人工智能技術的使用,就可以實現相關系統的及時調用處理,直接選擇相類似的案例來進行對應的推理判斷,滿足對于專家決策的實際模擬,實現繼電保護。一般情況下,繼電保護中應用專家系統,主要是為了解決復雜的問題。電力系統中還會有諸多新型技術與設備的存在,通過實際的應用針對性地解決問題,滿足繼電保護作用的全面提升。在專家系統內部,基于其啟發性、靈活性與透明性的特點,針對故障可直接選擇專業邏輯知識來加以判斷,基于靈活的方式保護電力系統。(2)模糊理論模糊理論集合了信息與人工智能等相關技術,通過模糊理論的實際應用,能夠實現電力系統對應的排查,滿足過程保護時間的合理解決,提供對應空間來服務其他的工作處理。通過電力模糊系統形式的構建,可以有效地解決新型電力系統的一部分技術問題,提供一個相對穩定的環境。(3)暫態穩定計算針對電力系統而言,暫態穩定計算之中的人工智能技術應用,要求電源線路實現系統化的分析與布局處理,提供科學依據服務繼電保護裝置。一般來說,暫態穩定計算主要是針對電路的一種架設,首先要對電路故障原因加以判斷,然后分析原因。如果在實際分析之中沒有排斥問題的出現,表示假設是成立的。一旦有其他的現象出現,就要重新假設,做對應的類推處理,該計算方法可以通過計算機和其余軟件模式的應用獲取穩定的分析結果,實現對電力系統的保護。通過人工智能技術的合理使用,提升計算的實際過程,通過全自動的分析,全面提高工作過程效率,將容易出現的失誤解決掉。2.保護(1)接地保護建設中,不同的電力系統線路接線方式有一定的差異。實際的轉接處理,要結合電力系統運行的電流差異性,實現兩個類別的劃分。如電流較大,則直接利用大電流接地處理的模式。實際運行中,當有故障存在于線路中時,可選擇人工智能技術來識別故障,及時處理故障,直接將線路切斷。如果實際的電流較小,可選擇小電流的接地模式。在運行環節,基于人工智能技術來滿足信號保護的要求。故障發生之后,要求第一時間給出告警信號,也可以滿足電力系統繼續運行狀態的有效維持。在保護系統中,大電流接地系統包含了執行系統,但邏輯層屬于小電流接地系統。正常的運行狀態下,電力系統中不會有零序電壓出現,其分布點屬于三相電壓。在接入電壓表之后,有獨立電壓顯示出來。這一階段,電力系統的實際運行出現了異常,如其中的某一項處于接地的狀態,電力系統就有零序電壓的表現。基于小電流繼電保護系統直接發出警告信息,故障處理人員只需做好電壓讀數觀察,就可以實現故障的判斷。(2)變壓器繼電保護實際的運行與應用中變壓器是關鍵,現階段的人工智能技術已經在變壓器如下保護之中應用。1)瓦斯保護。電力系統的變壓器經常會有故障出現在油箱中,產生較多的易燃氣體和有毒物質,影響電力系統的安全運行。通過人工智能技術可實現變壓器瓦斯的動態監控,如變壓器瓦斯的濃度超出了規定的標準,會及時斷電,發出警報,降低故障可能帶來的損害。瓦斯結構如圖1所示。2)短路保護。合理地利用人工智能技術,阻抗繼電保護器有效地保護變壓器短路的問題,結合資料分析,通過人工智能技術進行電路系統的設置,了解實際的短路自動運行的相關問題。(3)發電機組的保護電力系統發電機組通過人工智能技術的方式加以保護,如圖2所示,保護方式主要包含:1)重點保護方式。電力系統的繼電保護中,這一種保護方式相對常見。具體而言,電力系統中,發電機的定子繞組安裝上相應的繼電保護裝置。一旦出現系統故障,要將保護裝置相應的作用發揮出來,滿足對于發電機組的有效保護。在應用的相關環節中,滿足電力系統發電機縱聯差動的有效維護,也可以考慮到電流之間的融合作用,直接關聯到電力系統的實際運行,滿足相位高度的合理調整,增強對發電機組的有效保護。2)備用保護方式。備用保護在具體的應用環節,主要是針對低負荷帶來的電動機絕緣擊穿等一系列的問題,這樣就可以通過人工智能技術的實用自動斷電,并且直接發出警報提醒。
電力系統繼電保護的發展趨勢
1.智能化水平越來越高伴隨著人工智能技術的持續發展,其應用變得越來越廣泛,在繼電保護系統中的應用也逐步提升。其中,神經網絡本身屬于非線性映射方法,通過神經網絡的合理利用,可以將很多非線性的問題解決,通過有效的計算方法得出結論。工作人員在故障處理中,通過這一方法來解決電力系統故障,分析故障樣本,結合樣本的具體處理,實現電力系統故障的判斷。人工智能技術在繼電保護之中的應用越來越廣泛,智能化水平得到更進一步的提升。2.網絡化發展計算機網絡屬于信息與數據之間相互通信的應用工具,直接影響工業領域。實際運行中,電力系統繼電保護除切除電力系統故障部件,降低故障問題影響范圍之外,還能夠保障電力系統的安全性與穩定性。在這一進程中,對電力系統的實際運行信息與故障信息有一個整體的了解,充分利用網絡化的發展,將繼電保護裝置的作用發揮出來,推動電力系統的運行。
關鍵詞:
網絡安全;計算機;人工智能;信息安全
引言
人工智能是一門將計算機科學與語言學、控制論、神經生理學等多種學科的理論和應用相互結合、相互滲透,逐漸產生發展的綜合性學科,是計算機科學領域內有關研究、設計和利用現代智能工具的一個重要分支。目前網絡技術的急速發展,使得人們早就已經習慣運用網絡處理各類事宜,如娛樂、聊天、辦公等,網絡的個人隱私信息也越來越多,傳統的網絡安全維護辦法早已捉襟見肘,人工智能的出現,為網絡安全管理提供了一個新的契機。
1.我國網絡安全現狀
網絡安全是每個人都應該了解與維護的職責,人們享受著網絡帶來的便利,同樣也會遭受到個人信息與財產的威脅。而目前的網絡安全現狀卻是:很多時候,當使用者一打開網頁時,網頁就自動會彈出一些雜亂無章的廣告信息,鋪天滿地的向使用者“傳達”無用的信息來麻痹使用者的視野,擾亂使用者的心智。或許,當使用者在下載信息時很容易下載病毒,如果把下載的是病毒當著有用信息保存到電腦中后,除了得不到使用外,還會損害電腦的硬件設備,讓電腦長時間的處于“危險”狀態。或者是一些人為因素的誤操作:有意“種植”木馬病毒、編寫病毒代碼、對電腦硬件不加以保護所造成的。這些不良信息,會是代碼病毒、蠕蟲等,它們都會擾亂信息源代碼,侵染網頁,電腦會崩潰。種種原因表明,這些不良信息的大量出現,是一些不法分子以及商家為了謀取暴利而上傳在網絡上的,來吸引正在使用網絡的人們眼球,給使用網絡的人帶來更多的痛苦。從而產生密碼被泄露、數據被篡改、用戶難以登錄、網絡端口故障等現象。這些現象的發生,給現在的網絡安全帶來危險,使計算機網絡安全機制難以“愈合”。病毒的不斷涌入、蠕蟲的不斷產生、黑客的間斷性攻擊、間諜的蜂擁出現、人為的誤操作,給網絡的安全問題帶來巨大的威脅。
2.人工智能技術特點與優勢
將人工智能應用到網絡安全管理領域可以幫助網絡管理員提高工作效率,相較于傳統的網絡安全技術,不論是從速度,效率以及可操作性都顯著提高,其具體的優勢如下所示:
2.1具有處理模糊信息能力
人工智能技術具有處理未知問題的能力。人工智能技術一般采用模糊邏輯的推理方式,不用非常準確的描述數據模型。網絡中存在大量不確定也不可知的模糊信息,處理這些信息比較困難。在計算機網絡安全管理中應用人工智能技術,可以提高處理信息的能力。
2.2具備學習能力和處理非線性能力
人工智能不同于傳統的網絡安全處理模式,它最大的特點是它具有一定的學習能力,這一點的優勢在處理信息時表現得尤為明顯,因為網絡中的信息量往往是龐大的,但是許多信息都是簡單的,及其容易理解,卻可能有有效信息,想要從海量的信息中挖掘出有效的信息,首先要做的就是學習,推理這些簡單的信息,人工智能的優勢就在于這里。人工智能具有處理非線性能力。
2.3計算成本低
傳統網絡安全技術消耗的能源量驚人,人工智能在這一方面則有很大的改善,它對于能源消耗速率特別低。因為人工智能采用的是新的算法,即控制算法。這種算法可以利用最優解可以一次性完成計算任務,有效減少資源消耗力度,實現綠色節能。另外,使用這種方法可以保證網絡技術的高速性。
3.人工智能技術
在網絡安全中的運用在網絡安全管理過程中,運用得最廣泛的就是防火墻,其中最具有技術含量的核心部分為入侵檢測,入侵是指任何可能損害信息的完整性和保密性的所有活動,而入侵檢測主要就是識別這些活動,后續再采取其他手段對網絡安全進行維護。本文的重心主要在于人工智能技術在這一階段的運用。
3.1建立規則產生式專家系統
目前網絡安全領域運用得最為廣泛的人工智能技術就是專家系統。專家系統,顧名思義就是以專家所擁有的經驗性知識為基礎而設立的入侵檢測系統。該系統的管理員可以通過將目前已經了解的入侵特點編碼成規則,通過系統自動檢測這些特征從而來判斷系統的安全性是否到位,同時,專家系統的建立也使得日后的入侵檢測工作量減輕。
3.2人工神經網絡系統
在網絡安全管理中的運用人工神經網絡具有較強分辨能力,它可以識別一些帶有噪音或者暗藏畸變的入侵模式,這套系統的開發是相關的科研隊伍經過長時間的模擬人腦學習技能的而形成的。除了有上訴的優勢,它還具備一定的學習能力和高適應能力,能夠快速識別入侵行為。人工神經系統在網絡安全中的運用,大大提高了面對入侵時管理員的應對速度,對保證網絡安全的意義重大。
3.3人工免疫技術
在網絡安全領域中的運用人工免疫技術也是人工智能技術的一個分支,它的技術原理是人體免疫之后人體自發的出現一系列的自我防御的現狀,運用在信息安全管理上就是基于自然防御機理的學習技術,兩種人工免疫技術原理相似。前者保護人體免受病毒打擾,后者保護信息不被入侵,保證信息的完整性、保密性。
4.結束語
將人工智能運用在網絡安全還是一個較為新穎的領域。事實上,可以用到網絡安全中的人工智能技術并不止上訴提及的幾種,它還有待我們去發展和探索,另外,在網絡功能如此強大的今天,不少人的日常生活都已經無法離開網絡,網絡安全正在逐漸成為一個越來越熱的話題,對于各類新技術,并不只限于人工智能技術,我們都應該將其靈活運用到網絡中來,保障網絡的安全性,使網絡更好的服務于大眾。
參考文獻:
[1]吳元立,司光亞,羅批.人工智能技術在網絡空間安全防御中的應用[J].計算機應用研究,2015,32(8):2241-2244.
中圖分類號: S972.7+4 文獻標識碼: A 文章編號:
人工智能技術在電氣自動化方面的應用已成為近年研究的熱點,相對于傳統技術,它不僅促進了電器設備的設計與應用,而且大大的節省了人力資本投入,極大地提高了運作效率,解決了許多傳統技術很難進行解決的問題。
1 人工智能技術
人工智能技術指的是通過對人類智能的相關理論進行研究,并以此為依據對其進行模擬、延伸和擴展的一門方法和技術。人工智能技術作為一門新興的學科,其致力于了解人類智能產生的實質,并對其進行模擬,以實現智能機器的生產,其主要研究的內容包括人、機器、專家系統、語言及圖像處理系統等等。它不僅包含數學、計算機學等傳統學科,也包括了哲學、心理學、倫理學等學科。因此,人工智能技術可以說是全面地模擬人腦,以期達到人腦控制下的行為反應,最終達到在電氣自動化操作過程中的人性化、標準化、智能化,實現人機合一。
人工智能技術最為突出的特點即可實現人類復雜腦力勞動的代替,有效進行信息的收集和識別,并進行分析和有效地處理。在這種優勢的促進下,復雜的腦力活動將逐漸被計算機的智能運算所代替。通過這種方式,不僅實現了生產、流通、交換以及分配過程的增強,還有效實現了生產環節的自動化,極大的減少人力成本的資源投入,同時提高了工作效率,實現產業結構的優化配置,最終提高生產力的發展水平,提高整個企業的經濟效益和自動化水平。
2 人工智能技術的主要作用及手段
2.1人工智能技術的主要作用
目前,人工智能技術已經在電氣自動化上進行了大量的實際應用,主要用于以下幾個方面:對于各主要設備和系統的運行狀態進行實時智能的監測,發生故障時,有事故報警和狀態變化事件報警;記錄故障并且進行在線分析;通過鍵盤和鼠標操作對斷路器和電動隔離開關進行控制;對于所有開關量、模擬量的實時數據進行采集、存儲和處理,可以模擬畫面,真實地顯示一次設備和系統的實際運行狀態,實現電流和電壓所有模擬量、計算量、斷路器等實時開關狀態的顯示與監控,并且能夠生成歷史趨勢圖。
2.2人工智能技術的主要手段
在實際控制環節中應該采取實時監控以及搜集信息的方式進行相關數據的整理,并且根據系統要求設定定時處理功能以及定時備份功能,這樣可以更加完善整個工作的進展。也可以運用圖像生成軟件的技術對于電氣系統進行模擬運轉,可以對電氣系統電流、電壓和電機設備的運轉情況進行直觀形象的反應,并且根據實際需要進行設計相關數據分析及圖表。這里需要注意的是要考慮到設備的硬件設施條件,因為圖像和畫面比正常的字符占用的空間更大,這樣可以避免運算速度太慢或者資源占用過多的情況發生,導致整個系統失靈的情況發生。
3 人工智能技術在電氣自動化中的應用
3.1人工智能技術對于電氣設備的優化設計
電氣設備在設計時,由于傳統的設計方式在前期會有一個漫長的產品試驗過程,需通過歸納法得到相關設計經驗后再由產品設計師進行手工完成,而這一過程很難達到產品預期的效果,所以這就很難獲得最合理的方案。且前期的試驗與后期的制作方式都需要投入大量的人力物力與財力,所以,這樣的生產方式顯然不適用于當今社會科技快速發展的需要。伴隨著計算機科學技術的發展,電氣產品的設計開始從傳統的手工設計向計算機輔助設計方面轉型,通過人工智能技術的引進,使得傳統的計算機及輔助設計有了新的轉變,可以將大量復雜的的計算過程和模擬過程通過計算機軟件進行完成,從而極大地提高了設計的效率和設計的精確度,這需要工作人員根據實際情況和應用需求對相關人工智能軟件進行科學化的篩選,需要對人工智能軟件技術的常用方法具有廣泛的了解和實踐能力。人工智能技術的加入極大的改善了這種情況,優化了產品的設計過程,因此這一前期的試驗周期得到了極大的縮短。
3.2人工智能技術對于電氣設備的診斷
電氣設備出現故障具有很大的不確定性和非線性,面對電氣自動化控制過程中出現的故障與事故,人工智能技術可以及時預防與解決問題。人工智能技術的出現與發展則有效地改善了這種情況,特別是處理在變壓器、發動機等問題上,人工智能技術的表現尤為突出。人工智能技術運用到電氣設備中以后,對于電氣設備故障的診斷,人工智能技術有三種方法:模糊邏輯、專家系統以及神經網絡。在診斷發電機以及電動機時,人工智能的診斷技術就發揮了作用,它可以把模糊理論和神經網絡進行結合,這樣不僅保留了故障診斷知識的模糊性,也能夠結合神經網絡學習能力強的特點,實現了對于電機故障的全面診斷,極大地提高了診斷故障的準確率。例如對于模糊控制而言,此過程主要是電氣傳統過程中直流及交流傳動的作用而實現的。通常而言,電氣直流傳動控制過程中模糊邏輯控制主要包括了Mamdani(邁達尼)和Sugeno(高木-關野)。而對于具體應用時,前者多用來進行調速控制,后者則屬于前者的例外情況。對于交流傳動過程中的應用等相關問題而言,則多以模糊控制器取代常規調速控制器而實現功能的發揮。
3.3人工智能技術對電氣自動化流程的控制
電氣自動化領域的操作流程非常的繁瑣,對于操作的步驟要求也非常嚴格,一旦出現細微的操作問題,則可能引起嚴重的機器故障發生,并造成無法估量的損失。如何保證電氣設備能夠有效穩定的運作,并在控制過程中盡量實現操作的簡單化、程序化是每個研究人員關心的難題。人工智能技術的出現與發展有效的解決了這個難題,通過對日常資料的儲存與分析,可以在機器發生事故時采取及時有效的措施,最大程度上保證社會的和諧發展。此外,人工智能技術通過對電氣設備的遠端操控,實現了控制流程的簡單化、程序化,方便技術人員對電氣設備進行定期的檢查與維修,節約時間的同時,也降低運行成本。
3.4 人工智能技術在日常操作過程中的應用分析
對于傳統電氣領域而言,其操作過程通常要求相當嚴格,具體操作過程的步驟也相當復雜繁瑣,一旦出錯就可能引起重大的故障問題,導致重大損失發生。由于電氣領域通常同人們的日常生活和工作密切相關,甚至直接關系著社會的穩定和諧,因而如何實現此領域中日常操作過程的簡單化,不斷提高其操作效率是如今擺在相關研究工作人員面前的一個難題,而人工智能技術的出現有效地解決了這些問題,不僅實現了日常操作過程中操作流程的簡化,還實現了對電氣系統的遠程控制及其操作,通過對界面進行簡化界面,可對某些重要信息或資料進行及時地儲存,以方便日后進行查閱。此外,通過該技術還可自動進行表報的生成,大大節約了時間。
4 結語
社會的發展進步要求生產力更加先進,計算機技術的發展促進了人工智能技術的不斷創新與發展,更多的科研成果開始運用到生產生活中來。在未來的實踐過程中,人工智能技術大量應用到電氣自動化控制中將會是一個新的發展趨勢,電氣自動化控制在人工智能技術的支持下將會獲得更好的發展。
參考文獻
[1] 周超.人工智能技術在電氣自動化控制中的運用[J].硅谷,2012.
1 前言
1998年,美國副總統阿爾.戈爾在加利福尼亞科學中心作的演講中提出了“數字地球”這一新概念,并對其作了比較全面和通俗的說明[1]。演講中戈爾總統給出數字地球可能的無比廣闊的應用前景,人們可以通過數字地球技術指導仿真外交,打擊和監測犯罪,保護生態多樣性,預測氣候變化,增加作物產量等。
在數字地球中非常重要的一點是如何使海量的地理空間數據變得有意義,即讓它們能過被人們所理解。但是,在面對這些海量的數據時,我們處理的手段卻是有限的。而且這些數據都是由計算機來處理的,在面對大量數據中的無用數據時,計算機是很難將其識別出來的。所以我們需要讓計算機具有人類一樣的智慧,將這些數據進行有效的處理。如今,人工智能技術在數字地球中有著廣泛的應用。通過這一技術,人們可以高效的處理和分析這些海量數據。
2人工智能的實現方式
人工智能在計算機上有兩種不同的實現方式。一種是采用傳統的編碼技術,使系統呈現智能的效果,而不考慮所用的方法是否與人或動物機體所用的方法相同。另一種是模擬法(modeling approach),它要求實現方法也和人或動物機體所用的方法相同或相似。模擬法有兩種實現的算法:遺傳算法和神經網絡算法。
遺傳算法借鑒生物進化論,將要解決的問題模擬成一個生物體,通過復制、交叉、突變等操作產生下一代解空間[3],并通過適應函數度來淘汰那些不良的個體,這樣迭代進化幾代之后就很有可能得到適應度函數值較高的個體。遺傳算法通常用在求解問題最優解的情況下,如函數優化、組合優化等。
神經網絡算法通過模擬人或動物的神經網絡傳遞和處理信息的行為特征,進行分布式并行信息處理的算法數學模型[4]。使用神經網絡算法使系統具有像人一樣學習的特征。初始時,系統模塊跟初生嬰兒一樣什么也不懂,而且會經常犯錯,但是它可用通過學習,從錯誤中吸取教訓,下一次運行時就可能改正。
3人工智能技術在數字地球中的應用
人工智能能夠使我們的計算機具有人能解決問題的能力,使得計算機工作起來更加的高效。而且通過人工智能的學習機制,降低其出錯的幾率。人工智能在數字地球中可以有以下幾個方面的應用:
3.1智能導航
當前我們主要使用GPS技術來做定位和導航的。但是GPS只能在室外及衛星信號不被遮擋或反射的地方才能使用。因此,在室內、茂密的樹木覆蓋處和高層建筑地下GPS就很難使用了[5]。
使用人工智能技術進行智能導航,當不能獲得GPS衛星信號時,系統會智能的使用基于通信基站定位、互聯網定位等來提供導航。同時,人工智能系統還可以實現最優路徑規劃,周邊信息搜索等功能。
3.2智能的人機交互
數字地球的建設依賴于互聯網、虛擬現實等技術,但是現在我們能做的僅僅是通過這些技術將我們所獲得的海量數據展現在人們面前。而顯示信息的形式主要是以瀏覽器、虛擬頭盔等,這些工具存在著不能與人友好交互的問題。我們通常是通過人肢體來交互,而不能像現實生活中人們通過對話的形式交互。
3.3 專家系統
計算機較人強的地方在于它的計算速度快,將計算機的高運算速度和人的智慧集成起來構成專家系統。專家系統使用人類專家推理的模型來處理現實世界中需要專家作出解釋的復雜問題,并得出與專家相同的結論[6]。
在氣象預測中,我們要處理大量的氣象數據。使用傳統的計算機處理方式,我們還要對計算機的處理結果做大量的分析。但是通過專家系統,不僅給出處理的數據結果,還可以給出分析的結果,以便研究人員輔助研究使用。這樣可以減少大量的人力耗費。
總結
戈爾總統所提出的數字地球,不僅僅是數字化的地球,其未來的發展跟應該是在數字化的基礎之上的智慧地球,正如2008年IBM所提出的“智慧地球”。未來,電子設備將會更加智能化,人機交互將會更友好化。