人工智能及其教育应用

人工智能及其教育应用（精选8篇）

1.人工智能及其教育应用 篇一

多元智能理论及其对家庭教育的启示

多元智能理论突破了传统智力理论的局限,指出人类存在着7种不同类型的`智能.正确的教育介入及恰当的评估方法对智能培养具有重要的作用.这一理论对家庭教育具有一定的启示.

作 者：李勉媛 作者单位：广西师范大学教育科学学院,广西,桂林,541004刊 名：辽宁师范大学学报(社会科学版)英文刊名：JOURNAL OF LIAONING NORMAL UNIVERSITY(SOCIAL SCIENCES EDITION)年，卷(期)：25(1)分类号：B848.5 G78关键词：多元智能理论 家庭教育 启示

2.人工智能及其教育应用 篇二

智能控制是当今多学科交叉的前沿领域之一, 其研究中心始终是解决传统控制理论、方法所难以解决的不确定性问题。智能控制系统主要有两层含义: (1) 智能控制系统是智能机自动地完成其目标的控制系统; (2) 由智能机参与生产过程自动控制的系统称为智能控制系统。即由模糊系统、人工神经网络或专家系统所构成的自动控制系统都可以称为智能控制系统。

1. 智能控制的产生及发展

随着控制对象的日益复杂, 系统所处环境因素、控制性能要求的提高, 现有的自动控制方法、理论与技术受到了某种程度的挑战, 尤其在学习控制研究、机器人控制以及自治控制系统等方面, 矛盾日渐突出, 迫切需要为自动控制学科注人新的活力。一种新的介于现代控制理论和人工智能的研究领域-智能控制形成, 并得到迅速发展。智能控制的发展可分为以下几个阶段:1965年以前为智能控制的萌芽阶段;1965至1979年为智能控制的发展初期;1980至1991年为智能控制的迅速发展时期;1992年至今为智能控制进人崭新的阶段。随着有关智能控制的研究论文、著作、会议、期刊大量涌现, 应用对象也更加广泛, 从工业过程控制、机器人控制、航空航天器控制到故障诊断、管理决策、调度等均有涉及, 并取得了较好的成果。

2. 智能控制的主要方法

智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础, 扩展了相关的理论和技术, 其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统等理论方法。

2.1 模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础, 以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制, 就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段, 实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础, 扩展了相关的理论和技术, 其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制等技术。

2.2 神经网络控制

神经网络控制模拟人脑神经元的活动, 利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息, 通过不断修正连接的权值进行自我学习, 以逼近理论为依据进行神经网络建模, 并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制, 与传统控制相比具有如下的优势:

(1) 能够充分逼近任意复杂的非线性系统; (2) 能够学习和适应严重不确定性系统的动态特性; (3) 由于大量神经元之间广泛连接, 即使有少量单元或连接损坏, 也不影响系统的整体功能, 表现出很强的鲁捧性和容错性; (4) 采用并行分布处理方法, 使得快速进行大量运算成为可能。

显然, 神经网络具有学习能力、并行计算能力和非线性映射能力, 在解决高度非线性和严重不确定性系统的控制方面具有很大潜力;但是, 目前神经网络控制的研究大多仍停留于数学仿真和实验室研究阶段, 极少用于实际系统的控制。

2.3 专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合, 仿效专家的经验, 实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成, 通过对知识的获取与组织, 按某种策略适时选用恰当的规则进行推理, 以实现对控制对象的控制。

专家控制可以灵活地选取控制率, 灵活性高;可通过调整控制器的参数, 适应对象特性及环境的变化, 适应性好;通过专家规则, 系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作, 鲁棒性强。但是由于专家控制主要依据知识表示技术确定问题的求解途径, 采用知识推理的各种方法求解问题及制订决策。因此如何获取专家知识, 并将知识构造成可用的形式就成为研制专家系统的主要"瓶颈"之一;另一方面, 专家控制系统是一个动态系统, 因此, 如何在控制过程中自动更新和扩充知识, 并满足实时控制的快速准确性需求是非常困难的。以目前的稳定性分析方法很难直接用于专家控制系统。

3. 智能控制的研究领域

智能控制有着广泛的研究领域, 每个领域都有各自感兴趣的研究课题。从实验室到工业现场, 从家用电器到火箭制导, 从制造业到采矿业, 从飞行器到武器控制, 从轧钢机到邮件处理机, 从工业机器人到康复假肢等等, 都有智能控制的用武之地。下面仅说明智能控制的几个主要应用研究领域

3.1 智能机器人规划与控制

机器人研究者们所关心的主要研究方向之一是机器人运动的规划与控制。给出一个规定的任务之后, 首先必须作出满足该任务要求的运动规划;然后, 这个规划再由控制来执行, 该控制足以使机器人适当地产生所期望的运动。

3.2 生产过程的智能监控

许多工业连续生产线, 其生产过程需要监视和控制, 以保证高性能和高可靠性。为保持物理参数具有一定的精度, 确保产品的优质高产, 已在一些连续生产线或工业装置上采用了有效的智能控制模式。例如, 旋转水泥窑的模糊控制、汽车工业的高级模糊逻辑控制、轧钢机的神经控制、工业锅炉的递阶智能控制以及核反器的知识基控制等。

3.3 智能故障检测与诊断

智能故障检测与诊断 (IFDD) 系统的一般任务是根据已观察到的状况、领域知识和经验, 推断出系统、部件或器官的故障原因, 以便尽可能及时发现和排除故障, 以提高系统或装备的可靠性。智能故障检测与诊断系统一般由知识库 (故障信息库) 、诊断推理机构、接口和数据库等组成。典型的IFDD系统有太空站热过程控制系统的故障诊断、火电站锅炉给水过程控制系统的故障检测与诊断和雷达故障诊断专家系统等。

3.4 自动加工系统的智能控制

计算机集成加工系统 (CIMS) 和柔性加工系统 (FMS) 在近年来获得迅速发展。在一个复杂的加工过程中, 不同条件下的多种操作是必要的, 以求保证产品质量。环境的不确定性以及系统硬件和软件的复杂性, 向当代控制工程师们设计和实现有效的集成控制系统提出了挑战。

3.5 飞行器的智能控制

自80年代中叶以来, 智能控制已被应用于飞行过程控制, 尤其是飞机的俯倾 (flare) 和降落 (landing) 控制。一种已经实现的神经网络结构, 其输入信号包括飞行高度的指令和飞行高度估计值等, 整个飞行控制过程由飞机数学模型来表示。

3.6 医疗过程智能控制

从70年代中叶起, 专家系统技术就被成功的应用于各种医疗领域。作为医用智能过程控制的新例子, 介绍一个用于控制手术过程中麻醉深度的病人平均动脉血压 (MAP) 的模糊逻辑控制系统。MAP是衡量麻醉深度的重要参数。在该控制系统的设计和实现时, 采用模糊关系函数和语言规则。本系统已在许多不同的外科手术中得到成功应用。

3.7 智能仪器智能控制

随着微电子技术、微机技术、人工智能技术和计算机通讯技术的迅速发展, 自动化仪器正朝着智能化、系统化、模块化和机电一体的方向发展, 微型计算机或微处理机在仪器中的广泛应用, 已成为仪器的核心组成部件之一, 它能够实现信息的记忆、判断、处理、执行以及测控过程的操作、监视和诊断, 并使这类仪器被称为"智能仪器"。

4. 智能控制发展的前景展望

从智能自动化国际联合会1992年成立, 智能控制研究已进入了科学前沿, 对这门新学科今后的发展方向和道路已经取得了一些共识。20世纪后半叶, 微电子学、生命科学、自动化技术突飞猛进, 为下世纪实现智能控制和智能自动化创造了很好的起始条件。为达到目标, 不仅需要技术的进步, 更需要科学思想和理论的突破。很多科学家坚持认为, 这需要发现新的原理, 或者改造已知的物理学基本定理, 才能彻底懂得和仿造人类的智能, 才能设计和制造出具有高级智能的自动控制系统。无论如何, 进程已经开始。科学界要为保障人类和我们的家园-地球的生存和可持续发展做出必须的贡献, 而控制论科学家和工程师应当承担主要任务。

参考文献

[1].张建民等智能控制原理及应用北京:冶金工业出版社, 2004

[2].蔡自兴等人工智能及其应用北京:清华大学出版社, 2000

[3].李人厚智能控制理论和方法西安:电子科技大学出版社, 1999

3.刍议智能电表的应用优势及其开发 篇三

关键词：智能电表；应用优势；电表开发；智能电网；电力系统；智能化

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0090-02

1 智能电表概述

1.1 智能电表的概念

作为新技术开发的智能产品，智能电表能够完成用户和智能电网的联系功能，不仅具有人机交互功能，还具备电能量计量基本功能、信息传递功能和远程状态监控功能，还能够装配多类型用电购电卡，特别适合用户网上交电费以及充值等很多活动。其所拥有的各种功能，方便了电力公司的运营和用户的日常生活，很大程度上减少了人力资源的使用，完成了智能化应用，方便了电网管理，完全可以走可持续发展道路。对于智能电网的特点以及概念，一般智能电网是利用“三遥”技术以及网络信息，然后在电网主线上结合集成信号收集、转换、传输的部件，修复自我漏洞，精准确定漏洞位置的，有经济安全等优势的一种先进供电系统。

1.2 电能表的种类

根据我国目前的智能电网现状，一般可把智能电表分成两种：一种是全电子电表，另一种是机电一体化电表。

2 应用智能电表的优势

作为一种环保节能电表，智能电表是从网络技术这种前沿的技术应运而生，且其拥有了很多方面的

优点：

2.1 安全系数高

设计师在制造以及设计时，对智能电表使用了安全系数高以及过载范围较宽的材料和量程，确保了在反常高压以及反常低压条件下智能电表可正常操作。目前广泛使用量程是10倍率以上的全电子电表，在40～100Hz范围内的工作频率都能正常运行，很大程度上补偿了传统电表量程窄且工频小的毛病。相比于这两个功能优点，发现智能电表相对于传统感应式电表其安全系数

更高。

2.2 计量精度高

相比于普通的机械计量，智能电表有更准确的计量级数方式，同时不会产生机械磨损以及金属疲劳造成电表读数不对的问题。大部分实践表明，如果运行超过5年，一般传统感应式电表的准确度会超过误差允许范围；然而对于智能电表，比如2.0级全电子智能电表误差允许值是±2%，且不可很久维持其计量准确度，但是全电子电表的误差允许值更小，而且其稳定性能更好，可持久确保计量的精确度。

2.3 能耗低

能耗低是新型智能电表最大的特点，它是把电流和电压转换成电子脉冲来计量的一种方式，使得能耗能大大降低，经相关数据显示，每块智能电表平均能耗大约处于0.6～0.7W之间，况且我国目前房地产处于快速发展时期，同一楼层也可共用集成式的智能电能表，所以同一楼层的用户可分别计量自家电能，这样便捷了管理，且多用户智能集成电表的耗能一般平均为1.7W左右，大大节省了能源。

2.4 功能齐全

智能采集器能够不断计量用户的用电规律以及用电大小，而智能远传表会把用户的用电量以及用电情况的信息完成传送功能，智能转换器却是把电压和电流转换成电子脉冲信号再进行计量，然后传达信号。综合利用这几个系统，能够完成防窃电、远程抄表、远距离断送电、设定不同电价等相关功能。

2.5 节约资源

对于智能式电子电能表来说，对金属材料的要求较小且采用的电子材料的集成化程度较高，能在很大程度上节省能源。

3 智能电表的开发

作为一种高级测量仪表，智能电表集合了现代通信、电能计量以及计算机三大技术，其计量设计必须符合分布式能源的互动通信、承受能力和接入等各种条件。同时智能电表具有很多功能：双向通信；电能计量；时段和费率；控制以及预付费等。

3.1 总体设计及工作原理

变比是2000/1的电流互感器用在电流采样模块里，而电压采样模块一般采用变比是1/1的电压互感器，通过取样电阻来进行信号的采样，改变后的信号是通过差模电压的方式来接入到计量芯片里，利用芯片进行转化后将电能信号、电流、电压、功率传达单片机，于是累计瞬间电能，这样就可获得累计电能，结果显示在LCD显示器上，且可利用上位机进行控制实现计费模式。某段时间内用电仪器从电源得到的能量流即物理学上所表示的电能；瞬时间元件所吸收的功率就是瞬时功率。对用电仪器一段时间的瞬时功率作积分得到的数据就是此段时间所使用的有功功率。

3.2 硬件设计

对于总的硬件结构而言，大电压和电流信号一直到小电压电流信号的转化是由电流电压互感器来完成。RS232接口属于通信模块，它的作用是帮助完成上位机来手持抄表、控制抄表等相关功能；PCF8583模块给硬件系统一个确切的数据，来辅助实现智能表的分时计量；FM24C2是存储器模块，它用来存储用户的用电量，可在断电条件储存相关数据；MSP430F149控制模块属于中央控制元件。

3.2.1 MSP430F149模块。用MSP430F149单片机模块来作为系统主控制器，此单片机模块具有超低功耗的特点。其包含活动、待机和掉电这三种低功耗模式，还包括五种省电模式，此模块具有开机反应时间短，且模块内部还有抗干扰能力强和ESD保护等相关特征。依赖其功耗低以及可靠高的特性的MSP430模块单片机，其通常被应用在电子产品方面的开发。

3.2.2 前端调理电路。系统一般在电压电流的电路里采用互感器接入法，利用电流型互感器把电压信号转化成电流信号，然后通过电阻转变成电压信号，且通过电流互感器得到电流信号，通过电阻转化成电压信号。通常电压模块使用的电压互感器变比是1/1，然而电流模块却使用变比是2000/1的电流互感器。

3.3 软件设计

通常由数据保存、中断服务、LCD显示驱动和初始化这些程序构成了整个系统软件。一般主程序通过中断方式或者直接调用方式来进行子程序调用，最后实现系统的整体功能。

脉冲收集程序属于电能表最重要的功能。其收集到的值通常存储在脉冲计量模块里，一般在中断程序中，CS5460模块收集电能的程序是：确定是否存在中断现象，如果发现有中断现象，那么可以读取电流、无功功率、电压、有功功率等相关数值。通常CS5460模块的读写步骤是：先读出能量寄存器的数据，然后读取电流有效值寄存器的数据，接着读取电压有效值寄存器，结果读取状态寄存器的数据，再回头写状态寄存器。对于CS5460模块而言其初始化步骤是：先复位CS5460，给其复位脚传达复位脉冲，且保持脉冲值超过10ms，然后写同步控制命令字，接着读出校准值，同时将读出的数值值入对准的校准寄存器，接着写控制寄存器，设置相关参数，接着清净状态寄存器，然后启动CS5460模块进行转化，最后读出CS5460模块的AD转换值。

4 结语

如今人们对智能电表的使用越来越广泛，它在应用方面的优势不仅得到了肯定和认可，生产也逐渐得到完善。如今智能电网建设的快速发展必能掀起一个新的智能电表的研究和推广热潮。然而新材料、新工艺、新技术的使用必将大大提高国内表计设施的综合水平，这为我国智能电网的快速发展提供了更强大的技术保障。

参考文献

[1] 李宝树，陈万昆.智能电表在智能电网中的作用及应用前景[J].电气时代，2010，（9）.

[2] 曹方.打造“坚强”的智能电网[J].上海信息化，2010，（1）.

[3] 鲁刚，魏玢，马莉.智能电网建设与电力市场发展

[J].电力系统自动化，2010，34（9）.

4.人工智能及其教育应用 篇四

人工湿地作为近来发展起来的一种廉价的替代传统污水处理技术的方案,越来越受到世界各国的普遍重视.与传统的污水处理法相比,人工湿地具有基建和运行费用低,操作与维护简单等优点.介绍了人工湿地污水处理技术的机理和优缺点,以及人工湿地在我国的`研究和应用,并对其未来的发展趋势和可能改进的方向做了分析.

作 者：孙桂琴 董瑞斌 潘乐英 王见华 SUN Gui-qin DONG Rui-bin PAN Le-ying WANG Jian-hua 作者单位：孙桂琴,董瑞斌,SUN Gui-qin,DONG Rui-bin(南昌大学环境科学与工程学院,南昌,330029)

潘乐英,PAN Le-ying(江西省乐安县建设环保局,乐安,344300)

王见华,WANG Jian-hua(江西赣江职业技术学院,南昌,330108)

5.人工智能及其教育应用 篇五

闻

迪

北京市西城区半步桥小学

智能机器人在小学信息技术教育中的应用

半步桥小学

闻

迪

内容摘要：

随着信息技术的发展，人工智能机器人教育逐步走入了中小学课堂，为了开拓信息技术教育更广阔的空间，我校将乐高机器人引入了课堂，为学生搭建了一个新的学习的平台。本文作者根据本校开展乐高机器人教学实践经验，阐述了其与信息技术教学相结合的新的教育思路，以机器人教学的优势、机器人教学的作用以及通过机器人教学所带来的经验等方面进行了详细的阐述。

关键词：

智能机器人

小学

信息技术

正文：

随着信息技术的发展，人工智能教育走入中、小学校已经成为现实。其相关技术手段，给我们教育领域带来了革命性的变革。最为突出的是为信息技术基础教育注入了新的活力。智能机器人已成为青少年能力、素质培养的智能平台之一。

进入新世纪以来，科技发展日新月异，作为小学信息技术学科教师能够深刻的感受到这些变化。信息技术学科进入小学课堂十年中，一直沿用着十年前的教学内容，而学生已经不是十年前的学生，现在的孩子接触计算机的年龄很早，家庭计算机教育已经大大领先于学校计算机教育，学校教材上的教学内容已经远远不能满足学生的求知欲，这就要求我们要根据学生的情况不断改进适合学生发展的教学内容。而以智能机器人教育为代表的人工智能技术成为了我校信息技术教育的突破口，我们正尝试着把这个新兴项目融入信息技术教育中。

人工智能技术在信息技术领域是一项高尖端技术。我校尝试着引入了丹麦的“乐高”智能机器人项目。在中高年级的一部分同学中开展机器人竞速、机器人寻轨迹、机器人投篮、机器人灭火以及机器人足球等活动。“乐高”机器人是综合性很强的机器人平台，它包含近千个工程小配件，有着适合小学生接受的程序界面，每一个程序模块图标，都从其外形上直观地告诉了我们它的基本功能。经过一段时间的学习，同学们都可以编写一些基础的程序，并且能将它下我到搭建好的模型机器人中，来完成一些任务。

一、智能机器人是技术学习领域，特别是信息技术科目的崭新平台，它有多方面的优势：

1、技术的综合性。智能机器人是信息技术的集成体，它集中体现了信息技术的精髓，即信息的收集、处理和反馈。

2、技术的先进性。智能机器人公认是21 世纪的技术至高点之一，在发展中不断集成了众多领域的先进技术。

3、实践性。学生在实现智能机器人项目的过程中，充分培养了动手能力、创造能力、协作能力和进取精神。

4、兴趣性。机器人本身就具有很大的吸引力，但并非高不可攀，只要选择的平台恰当，学生即可以由浅入深地学习，逐步获得成功的喜悦，增强学习兴趣和信心。

二、通过一段时间的教学，我认为，机器人教育在基础教育中的作用主要有以下三个方面：

1、开阔眼界、培养基本技能

一使用Internet等媒介手段博览部和相关信息技术网站，既锻炼了计算机技能也使学生时时了解人工智能技术的最新发展和应用状况，了解智能机器人的概念和工作方式，为进一步学习机器人的有关知识打下坚实的基础。’

2、提高逻辑思维、规划能力，分析问题和解决问题的能力

在学习中帮助学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法，了解机器人是怎样感知外界环境的，体会程序是机器人的灵魂，了解机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种智能机器人编写程序，通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式，提高逻辑思维能力、规划能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3、培养动手能力、协作能力和创造能力

通过三、四名学生合作完成既定任务和模拟项目，使学生在完成任务的过程中学会怎样与他人合作、怎样充分利用身边的有限资源、怎样才能做到低耗高效。也就是说，组装机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

三、从以学生喜闻乐见的形势，尝试在活动课中开展人工智能技术教育，可以启迪学生思维，培养创新和实践能力。经过不断的探索与尝试我们总结出了以下教学经验：

1、激发学生学习兴趣是出发点

受年龄的局限，小学生认知事物的第一步是“感受”。只有当他们对一事物感知后才有可能对其产生兴趣，进而引发求知的欲望，最后形成主动学习的动力，也就是说“感受引发兴趣，兴趣引导学习”。

在活动中，首先利用学校拥有高速宽带网络和我校学生计算机水平普遍较高这个优势，引领学生在互联网上大量浏览形形色色的机器人图片、文字。让他们在的脑海中建立起一个“模糊”的机器人概念。其次我们将各级、各类比赛都视为一次开阔眼界，增长见闻的契机，不但努力借鉴同级别选手的设计方案，也不放过向高水平同学学习的机会；再次我们充分利用学生家长这个有利的教学资源，在多个场合向学生家长介绍“乐高”机器人的相关信息及我校的教学进度，为他们支持孩子学习初级机器人知识的创造了有利条件。从而构建起了学校、社会、家庭三个维度的立体的学习空间。

2、培养学生动手能力是落脚点

我们的落脚点是使学生“动手能组建模型，动脑能编写程序”。要实现这一点并非是一件容易的事。我们制定了“三步走”的策略，第一步是初级水平，做到能学能用；第二步是中级水平，做到活学会用。第三步是高级水平，做到博学活用。

（1）初级水平，做到能学能用

“能学会用”是指能够将面前的零散配件组建成简单的模型，知道“调头”、“寻轨迹”的程序编写方法。“三轮车”、“小甲虫”是很具代表性的小模型。教师往往要先操作演示一个建好的模型，让学思考分析程序要分成几各个状态来写，经过教师点评后再由学生动手搭建编写。最后，师生一起做场地调试。

（2）中级水平，做到活学会用

“活学会用”是指能够以小组为单位独立按照拟定的任务，在规定的时间内，根据自己的理解，动手搭建模型，编写指令程序，并且做好现场调试。“机器人投篮”、“机器人搬运”都是很好的项目。

（3）高级水平，做到博学活用

博学活用是指能够以机器人配件为主，并可以借助所有外在资源.发挥想象力，尽可能创作出新颖独特的作品，这就是“创意设计阶段”

3、培养学生创新能力是努力方向

在平时的活动中，我们鼓励独特的想法与设计，鼓励多上网浏览各国先进的机器人的信息，多在小组内交流，多吸收借鉴他人优秀的设计方案。多动手实践.做到“有想法——动双手——出作品”。

老师则不妄加评判同学的设计是否可行，而是让制作小组将模型放到场地中去运行、检验。例如，在研究“如何提高车辆模型的行过速度”时，教师只给出了“可以使用大直径的车轮”一种方法，经过同学们的动手试验，有的同学向老师询问“我用大齿轮带动小齿轮用来提高速度行么？”多么令人惊喜的闪光点呀！这不正是我们所期待的么？我们坚信，当一切都调试成功的那一刻，洋溢在孩子脸颊上的喜悦之情，比任何奖励都要宝贵的多。

创新能力的体现绝非一朝一夕之功，是需要我们下大力气，花大时间，慢慢培养的。每一个孩子都有创新潜质。关键是要看我们如何去挖掘它。

四、在未来机器人课程学习中应注意的几个方面

1、在飞速发展的信息时代，机器人产业的发展与时俱进。信息的收集已经成为这个活动发展过程中非常重要的一环，进一步培养学生的信息收集能力应该引起重视。除了目前从日常生活、相关网站及其相关的机器人公司获得信息外，我们还可以适时的组织参观相关的工厂、研究所等，因为在那里，学生可以感受到机器人技术真正的投入现实社会生产的情景，学生可以更为深刻地体会到机器人能代替人进行更精密、更危险、更高效率的工作，从关注科技与社会生产力的关系的角度出发，激发学生的创作激情。

2、在学校机器人活动初具规模的情况下，更应该规范机器人的管理，提高其使用率，及时维修是保证正常使用的基础。

五、课程整合创新思路。

机器人的优势前面已经提到，它是一项综合的技术，所以一旦引进学校，它就不是只能存在信息技术的课堂。实际上，机器人的结构与物理学密切相关，我们可以用机器人做出经典的物理实验，也可以用机器人高精度的传感器设计完美的化学实验，这些不但有演示，而且有数据反馈过程，可及时完成数据采集和分析过程。课程整合可以从这个角度出发，为传统的教学注入新的活力。

在全校范围内广泛的开展机器人活动是全国信息技术教育的一个趋势，北京、上海、广州都已尝试着将智能机器人课程领进课堂，并先后推出了机器人与信息技术整合的教材。又由于机器人技术的综合性，它同时又可以整合自然科学的多门学科。有效的利用好机器人这个平台对教育教学将有更大的促进。

总之，我国人工智能技术的基础教育方兴未艾，在基础教育改革创新的大潮中，思考未来社会对人才培养的需求，努力培养出高素质的人才。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的，我们要努力将信息技术教育推进到一个新的水平。作者介绍：

姓名：闻迪；年龄：36岁；工作单位：北京市西城区半步桥小学

6.人工智能及其教育应用 篇六

一、大学生的隐性思想政治教育方法概述

将思想政治教育目的隐藏到教育对象的生活中，然后使教育对象的思想道德素质在潜移默化下得到提高的思想政治教育方法，就是隐性思想政治教育方法。就目前来看，当代大学生物质生活和精神生活得到了极大丰富，他们形成了务实的思想价值观。在这种情况下，以往的显性思想政治教育方法的使用，基本难以对大学生的思想价值观的形成产生影响。而隐性思想政治教育方法拥有隐蔽性的教育特征，可以从心理上对大学生进行无意识的教育，从而使其更容易接受思想政治教育;[1]同时，隐性思想政治教育有多种形式和内容，能够更好地满足不同受教群体的心理和认知需求，并且能够突破传统思想政治教育的时间和空间限制;此外，隐性思想政治教育的开展使得学生接受思想政治教育的机会更加平等，更能促使受教育者参与到教育活动中。

二、大学生的隐性思想政治教育方法的有效应用

1.挖掘隐性思想政治教育课程的教育功能

在大学期间，基础课、人文社会科学课程乃至专业课都能成为隐性思想政治教育课程。对这些课程的思想政治教育功能进行充分挖掘，能有效发挥以上课程的教育渗透作用。作为一名高校教师，本身不仅需要承担专业教学任务，同时也需要承担为学生解惑的责任。而各门课程中不仅含有专业知识，同时也含有求善、求真和求美的德育元素，所以也拥有一定的育人价值。比如，人文社会科学课程的讲授就可以对学生的人文精神进行培养，并且可以及时将当下社会中积极的人文价值观念传递给学生。

2.重视校园文化环境的思想政治教育功能

在良好的校园文化环境中，学生的思想和行为也将受到积极影响，所以，高校应该重视发挥校园文化环境的隐性思想政治教育功能，并且将改善校园文化环境当成是重要的思想政治教育工作。首先，高校应该树立良好的校风和学风，要求全校师生树立科学严谨的治学精神和态度，从而潜移默化地培养学生的思想道德素质和科学文化素养。其次，高校需要组织丰富的社团活动，以便在活动中对学生的情操进行陶冶，达成育人的目的。[2]最后，高校还需要搞好校园文化建设，营造高雅的文化氛围，使学生受到熏陶。此外，高校还应该加强校园网络建设，通过引导学生文明上网，及时把握学生的思想动态，使网络的隐性思想政治教育功能得到延伸。

3.通过社会实践获取隐性思想政治教育资源

想要使思想政治教育具有一定的说服力和感染力，就需要积极引导学生参与到社会实践中。实际上，社会生活的方方面面都涉及思想政治教育，保持思想政治教育内容与社会实践活动的统一，才能够引起学生的.情感共鸣，继而达到育人的目的。所以，高校应该为学生提供更多的社会实践平台，利用这些平台获取更多的隐性思想政治教育资源，从而使学生通过接触这些资源增长见识和才干。

4.发挥思想政治教育人的人格号召作用

教育的开展需要人与人接触，所以教师本身就是开展思想政治教育的重要保障。作为“活的教科书”，教师的思想观和价值观将直接影响学生的思想和行为，所以大学生的成长离不开教师的示范引导。因此，高校应该将教师当成隐性思想政治教育的重要载体，要求教师加强自身修养，并且形成一定的政治理论素质。同时，高校应该加强对教师道德情操的培养，要求教师秉承严谨的治学理念，发挥自身的人格魅力。

总而言之，在多元文化的冲击下，高校应该采取更多形式开展思政教育工作。而根据学生的需求和爱好进行隐性思想政治教育，能对学生思想价值观的形成产生潜移默化的影响。

参考文献：

[1]卢秀峰.精神形态隐性教育方法及其运用——以艺术院校大学生思想政治教育为对象[J].思想政治教育研究，，(5)：92-94.

7.智能传感器技术及其应用 篇七

一、智能传感器的概念及其特点

智能传感器 (intelligent sensor) 的概念最初是由美国宇航局在开发宇宙飞船的过程中提出来的, 后来得到全世界仪表界的认同。自智能传感器的概念提出以来, 智能传感器技术已经成为传感器的主要发展方向之一。现在智能传感器技术也已经越来越成熟。

智能传感器系统是一门现代综合技术, 何谓智能传感器?至今还没有规范化的定义。人们普遍认为, 智能传感器是一种对外界信息具有一定的检测、自诊断、数据处理以及自适应能力的传感器。智能传感器主要由基本传感器与微处理器构成, 基本传感器是构成智能传感器的基础, 其性能很大程度上决定着智能传感器的性能。

信号处理模块是智能传感器智能化的原因。强大的信号处理功能使智能传感器具有可靠性与稳定性好、感应精度高、信噪比和分辨率较高、自适应能力较强等优点。信息处理模块以微处理器为核心, 接受基本传感器的输出之后, 能够对该输出信号进行各种处理, 如标度变换、线性化补偿、数字调零、数字滤波等, 这些工作主要通过软件编写相应算法完成。智能传感器的诸多优点正是源于其可编程的软件平台。

二、智能传感器的主要功能

智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作, 结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。智能传感器的内嵌微处理器结构使其能够克服传统传感器的诸多限制, 通过软件完成相关的数字信号处理。

1、自补偿与自诊断功能

传统传感器往往具有温度漂移和输出非线性的缺点, 而智能传感器的处理器可以根据给定的传统传感器的先验知识, 通过软件计算自动补偿传统传感器硬件线性、非线性和漂移以及环境影响因素引起的信号失真, 以最佳地恢复被测信号。计算方法用软件实现, 达到软件补偿硬件缺陷的目的, 也大大提高了传感器的应用灵活性。

此外, 传统的传感器往往需要定期检验和标定以保证传感器能够保持所需的精度。而智能传感器可以通过微处理器中的诊断算法对传感器的输出进行检验, 并将诊断信息直观的呈现出来, 使传感器具有自诊断的功能。

2、信息存储与记忆功能

传统的传感器在工业自动化系统中只是起到信息检测与传输的作用, 而智能传感器内含一定的存储空间。智能传感器除了能够存储信号处理、自补偿、自诊断等相关程序外, 还能够进行数据存储, 如历史数据、标定日期和各种必需的参数。智能传感器自带的存储空间缓解了自动控制系统控制器的存储压力, 大大提高了控制器的性能。

3、自学习与自适应功能

智能传感器内嵌微处理器的结构使其具有高级的编程特性, 因此可以通过编辑算法使传感器具有学习功能。智能传感器可以在工作过程中学习理想采样值, 处理器利用近似公式和迭代算法可认知新的被测量值, 即有再学习能力。此外, 在工作过程中, 智能传感器还可以通过对被测量的学习, 根据一定的行为准则自适应地重构结构和重置参数。

4、数字输出功能

近年来, 数字控制系统成为了控制系统的主要发展方向。而传统的传感器大多都是模拟输入、模拟输出的, 在数字控制系统中传感器输出的信号要经过A/D转换后才可以进行数字处理。智能传感器内部集成了模数转换电路, 能够直接输出数字信号。智能传感器的数字输出功能大大缓解了控制器的信号处理压力。

三、智能传感器的应用与发展

1、智能传感器的应用

自智能传感器的概念提出以来就收到了广泛的关注, 智能传感器的独特结构与优点吸引着众多研究者对其开发应用的不断探索。目前, 智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。

在工业生产中, 智能传感器主要应用于生产过程中参数的测量。世界上第一个智能传感器是美国霍尼韦尔 (Honeywell) 公司在1983年开发的ST3000系列智能压力传感器。它具有的多参数传感 (差压、静压和温度) 与智能化的信号调理功能。智能传感器已经被应用到汽车电子系统之中, 例如汽车的胎压监测系统。在汽车四个轮胎上安装高灵敏的智能传感器, 在汽车行驶状态下实时、动态地监测轮胎压力并将数据通过无线电信号发射到接收器, 接收器以数字形式反映出气压值, 驾驶员能随时掌握漏气与温度升高时的轮胎状况。

2、智能传感器的发展方向

从技术角度来看, 智能传感器技术发展的三个主要方向是虚拟化、网络化和信息融合技术。虚拟化是利用通用的硬件平台充分利用软件实现智能传感器的特定硬件功能。传感器的虚拟化可缩短产品开发周期, 降低成本, 提高可靠性。网络化智能传感器是将利用各种总线的多个传感器组成系统并配备带有网络接口 (LAN或Internet) 的微处理器。通过系统和网络处理器可实现传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间数据交换和共享。多传感器信息融合是智能处理的多传感器信息经元素级、特征级和决策级组合, 形成更为精确的被测对象特性和参数。

四、结束语

智能传感器是传感器技术的主要发展方向之一, 其可编程的软件平台及强大的信号处理功能使其能够应用于各个领域之中。智能传感器不仅为传统工业领域注入了新鲜的血液, 也引领了许多新兴产业的发展。随着相关制造工艺及科学理论的不断发展, 我们有理由相信智能传感器的发展前景必将是非常可观的。

摘要：智能传感器是一种具有信息处理功能的传感器, 它的产生极大地推动了自动化领域的发展。本文主要阐述了智能传感器的功能、特点, 探讨了智能传感器在工程中的应用及其未来的发展方向。

关键词：智能传感器,功能,发展,应用

参考文献

[1]张子栋等:《智能传感器原理及应用》, 《河南科技学院学报》, 2008年6月。

8.人工智能及其教育应用 篇八

摘 要：机械制造业是国民经济的基础产业，机械制造业的发展对于促进工业生产领域的发展，保持经济稳步增长，满足人们日常生活的需求有着重要意义。机械制造在操作过程中具有一定的危险性，在机械制造中应用计算智能对于防止各类安全事故，保证安全生产，维护人民群众的生命财产安全，降低生产成本，提高企业的经济效益有着积极意义。本文在对计算智能了解的基础上，指出了计算智能在机械制造中应有的优势。

关键词：计算智能；机械制造；应用；优势

1 计算智能概述

计算智能（Computational Intelligenee，简称CI），又称软计算，该词于1992年被美国学者J.C.Bezdekek首次提出，1994年全计算智能大会明确提出了计算智能的概念，标志着计算智能作为一门独立学科的诞生。传统的人工智能问题的处理、结论的得出都需要在建立精确的数字模型的基础上才能实现，但现实中有很多的数据都是模糊的，无法建立精确的模型，使得人工智能的应用范围相对狭窄，而计算智能则突破了人工智能的瓶颈，以模型为基础，模拟人的理论与方法，只需要直接输入数据，系统就可以对数据进行处理，应用范围更加的广泛。

计算智能的本质是一类准元算法，主要包括进化计算，人工神经网络、模糊计算、混沌计算、细胞自动机等，其中以进化计算、人工神经网络及模糊系统为典型代表。

1.1 进化计算 进化计算是采用简单的编码技术来表示各种复杂的结构，并通过遗传操作和优胜劣汰的自然选择来指导学习和确定搜索的方向，具有操作简单、通用性强、效率高的优点，其工作原理是通过种群的方式进行计算，借助生物进化的思想来解决问题，分为遗传算法、进化规划及进化策略三大类。

1.2 人工神经网络 人工神经网络是一个高度复杂的非线性动力学系统，具有模糊推理、并行处理、自训练学习等优势，其工作原理是仿照生物神经网络处理信息方式，通过不同的算法和结构，将简单的人工神经细胞相互连接，通过大量的人工神经单元来同时进行信息的传播，并将信息储存在改革细胞单元的连接结构中，快速地得到期望的计算结构。生物神经网络的细胞是在不断的生成和更新着的，即部分细胞坏死，整个神经网络仍能维持正常的运转秩序而不会骤然崩溃，同样人工神经网络也有着这样的特性，即使部分神经细胞发生问题，整个网络也能够正常的运转。人工神经网络按照连接方式的不同分为前馈式网络与反馈式网络，前馈式网络结构中的神经元是单层排列的，分为输入层、隐藏层及输出层三层，信息的传播是单向的，每个神经元只与前一层的神经元相连，即信息只能由输出层传向隐藏层再传向输入层，而不能由输出层直接传向输入层；反馈式网络结构中每个人工神经细胞都是一个计算单元，在接受信息输入的同时还在向外界输出着信息。不同的行业和领域可以根据自身的需要将不同的网络结构和学习方法相结合，建立不同的人工神经网络模型，实现不同的研究目的。

1.3 模糊系统 客观世界中的事物都具有不同程度的不确定性，如生活中的“穷与富”、美与丑”、“相关与不相关”无法用一个界线划分清楚，对于事物不确定研究的过程中产生了模糊数学，所谓模糊性是指客观事物差异的中间过渡中的“不分明性”。美国专家L.A. Zdahe教授首次运用了数学方法描述模糊概念，自此之后模糊数学形成了一个新的学科，并在世界范围内发展起来，在医学、农业等方面得到了应用。

2 计算智能在机械制造中的应用

机械制造业是国民经济的基础产业，机械制造业的发展对于促进工业生产领域的发展，保持经济稳步增长，满足人们日常生活的需求，提高人们的生活质量有着重要意义。一个国家机械制造业水平的高低是衡量该国工业化程度的重要指标。由于研究角度的不同，机械制造业有着不同的分类，如国家统计局将机械制造行业分为通用设备、专用设备、交通运输设备、电气设备、仪器仪表及办公设备五大类，证券市场将机械制造行业分为机械、汽车及配件、电气设备三大子行业。根据调查显示，2013年我国制造业产值规模突破20万亿元，同比增长17.5%，产值占世界比重的19.8%，经济总量位居世界首位，利润4312.6亿元，增长0.33%，增加值累计同比增长10.4%。

随着计算智能研究的深入，计算智能在机械制造中得到了应用。伴随着机械行业的飞速发展，各类生产安全事故也时有发生。造成安全事故的原因是多方面的，首先是操作人员安全意识淡薄；其次是企业的安全管理和监督缺失，我国相当多的机械制造企业不重视劳动安全卫生方面的数据统计和资料积累，为了追求最大利润在安全生产方面投入的资金过少，缺乏对员工开展安全教育的培训。建立科学的安全生产评价方式对于防止各类安全事故，提高安全效益有着积极意义。人工智能的安全评价方法以线性函数为基础，而安全生产评价体系是一个复杂的系统，涉及的内容繁杂，需要考虑的因素很多，存在很大的不确定性，导致得到的结论与实际现场常常不能一致，计算智能以选择非线性函数建立安全生产评价模型，实现对非线性函数关系的拟合，解决了这一难题。

在机械制造中存在着大量的模糊信息，如机械设备的损耗、零件设计目标等信息都是用比较模糊的术语来表达，传统的人工智能进行新的零件生产制造时，设计人员对零件进行设计，确定零件的尺寸，然后试生产零件应用在设备中，如不符合要求，再进行调整，这就要求设计人员有着丰富的知识和实践经验，能够根据需要设计出适合的零件，而计算智能以系统论作为基础的，对选择的自变量进行适当的优化和控制，只需要设计人员将零件的形状、大小、作用等输入计算机，并对零件制造的程序编排，利用计算机确定零件的制造技术，同时控制零件的质量，使零件设计、制造的过程更加便捷。

3 结语

机械制造业是我国国民经济的支柱产业，是其他经济部门发展的基础。相对于国际来说，我国机械制造业发展缓慢，技术落后，因此建立智能化的机械体系，将计算智能运用于机械制造中，制造出高质量、高性能、高标准的机械，建立起国际市场上的运作体系，才能进一步，发挥我国机械制造的优势，提高国际竞争力。

參考文献：

[1]王江晴，蒋天发.计算智能技术在工程中的应用[J].计算机工程与应用，2002（12）.

[2]乔鹏，赵永.计算智能技术特点和集成展望[J].太原城市职业技术学院学报，2009（10）.

[3]王海鹰，李祖枢.计算智能原理对创新模式的探索[J].制造业自动化，2010（08）.