人工智能教育的應用范例6篇

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人工智能教育的應用

人工智能教育的應用范文1

關鍵詞:人工智能;網絡教育;應用;前景

中圖分類號:TP18

“人工智能”一詞最早是在20世紀50年代末期在Dartmouth學會上提出的。它是計算機技術的一個分支學科,但又同時包含了很多領域的不同學科,例如生物信息學、機械理論學、數理推論、語言文化等,它的研究領域非常的廣泛,包括機器翻譯研究、智能控制研究、專家系統學、機器人研究、語言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動程序設計研究、航天科學與應用、龐大的信息處理、儲存、管理研究。此后,越來越多的科研人員開始了對人工智能技術的研究。國際上比較先進的研究機構有麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校、賓夕法尼亞大學、耶魯大學、德國人工智能研究中心、索尼公司等,中國的先進研究機構主要有清華大學、北京紫光優藍機器人技術有限公司、中國科學院先進技術研究院、北京大學、南京理工大學、哈爾濱工業大學、中國科學技術大學、北京郵電大學等幾十家機構。

目前,將人工智能應用在網絡教育中是很多研究者關注的熱點,在近些年的研究中取得了很大的進步,取得了一些先進的成果,但是在研究中也遇到了一些問題,需要研究人員進行解決并創新。本文首先介紹了網絡教育的現狀,探討了人工智能在網絡教育中的應用,通過研究提出了做好人工智能在網絡教育中應用的有效措施,最后對人工智能在網絡教育中的發展前景進行展望。

1 網絡教育的現狀

隨著信息技術和網絡技術的不斷發展,人們對教育的觀念以及接受教育的方式發生了巨大的改變,“網絡教育文化”日趨成熟。網絡的發展給傳統的教育模式帶來新的挑戰,它除了將傳統教育模式的一些顯著不足進行了改變以外,同時使教學更富有吸引力和生氣,吸引更多的人愿意到Internet教學中來學習自己想要的知識,他們可以不受時間、空間、身份的限制,到這個虛擬的課堂來進行“充電”。但在當前,網絡教育還在初級的發展階段,在實際的推廣和應用中還存在著一些問題:

(1)在網絡遠程教育的過程中,支持學習的服務系統沒有很好的滿足學習者的要求,引導學習者學習的手段和給學習者答疑的方法都比較落后,服務的方式受到一些客觀因素的限制;

(2)網絡實驗教學中有很的問題存在,例如空間的分散性差,時間的流動性和自主性差,除此之外,便攜性也比較差等;

(3)目前,雖然網絡教育中進行的考試具有開放性,但是考試的公平公正性、考試類型的科學性、出題的權威性都很難保證;

(4)目前來看,網絡系統本身具有了信息查詢能力,但這種查詢的能力是很有限的。

2 人工智能在網絡教育中的應用

2.1 智能決策支持系統

智能決策支持系統是在1980年左右由美國的研究大師波恩切克提出來的,是決策支持系統與人工智能技術相結合的產物。目前,由于智能決策支持系統的不斷發展和創新,在網絡教育的應用和研究方面表現出很強的發展潛力。例如,智能決策支持系統在數字和移動圖書館中的得到了廣泛的應用,該系統能夠為數字圖書館的管理人員提供決策和管理所需的數據、信息,幫助他們明確決策和管理的目標,通過建立決策模型并加以修改或完善,為數字圖書館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。

2.2 智能教學系統

智能教學系統是在1970年以后迅速發展起來的,可以為學習者提供一種智能的授課環境,它將計算機的模擬功能來體現在整個教學過程中,使用人工智能技術和多媒體技術等先進的教學手段,共同形成一個交互式的開放的教學系統,在這個學習系統中,學生可以主動的獲取學習知識,系統可以根據學習者的個人情況來進行合理和科學的教學,以達到最佳的、理想的教學效果。

2.3 智能導學系統

支持服務是現代計算機網絡教育系統的重要構成要素。建立和維持一個高效靈活、強有力的支持服務子系統是有效地開發、管理和實施計算機網絡教育項目的保證。智能導學系統可以創造一個優良的學習環境,使學習者方便快捷地調用各種資源,以獲得學習的成功。

2.4 智能硬件網絡

智能網是20世紀80年代初期興起的研究課題。隨著網絡的日益普及,通過網絡進行學習,不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力,而且要求網絡能夠提供高級信息處理能力。就目前的狀況而言,對現有的計算機教育網絡賦予其一定的“智能”,從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠見的選擇。

3 做好人工智能在網絡教育中應用的有效措施

3.1 加大資金的支持

對于做好人工智能在網絡教育中的應用工作,絕對離不開資金的支持,因此各級政府部門應該做好相關的預算,落實好國家對于支持人工智能技術的相關政策,對于在人工智能技術發展中做出突出貢獻的企業和科研單位要給予一定的資金支持,支持這些企業、科研單位的研究工作,促進人工智能在網絡教育中更好的發展和應用。

3.2 加快人員培訓工作,建立技術研究團隊

人工智能在網絡教育中的應用工作具有技術性、專業性強等很多特征,因此,必須培養一批高素質的人工智能專業人才,同時還要對這些人員進行全面的業務培訓,使得這些人員既要懂管理,又要精通人工智能的專業知識,通過全面的業務培訓和人才引進,建立人工智能的技術研究團隊,使得這些人的才能得到很好的發揮,在人工智能方面有所創新,保證人工智能在網絡教育中得到更好的應用。

3.3 加強和先進研究機構的合作

在人工智能技術研究方面,美國、英國、德國等國家都走在世界的前列,而我國的人工智能技術研究的能力較低,與上述發達國家相比還存在一定的差距。因此,如何縮小這種差距,實現人工智能在網絡教育中更好的應用,就需要我們的研究人員加強專業知識的學習,和這些國家的先進研究機構進行有效的溝通和聯系,借鑒其先進的研究經驗,根據自己的實際需要,進行一些實際的合作。

4 結束語

由于人工智能技術本身存在著巨大的優勢,人工智能網絡技術也會不斷地進行發展而趨于成熟,這將極大地改善并且優化網絡教育的學習環境,全面提升網絡教育的整體教學質量,并有望增強網絡教育的全面開放性。為了做好人工智能在網絡教育中的應用,需要加大資金的支持,加快人員培訓工作,建立技術研究團隊,加強和先進研究機構的合作,使網絡學習的支持服務更加人性化和擬人化,更加體現以人為本的關懷精神。

參考文獻:

[1]呂生榮.淺談人工智能在計算機輔助教學中的應用[J].科技資訊,2009(01):198.

[2]張園.人工智能技術在計算機輔助教學中的應用研究[J].科技資訊,2007(34):108-109.

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[5]何月瑤.計算機技術發展態勢分析[J].科技創業月刊,2007(05).

人工智能教育的應用范文2

關鍵詞: 隱喻 認知功能 大學英語教學 應用

1.隱喻的認知

(1)隱喻

隱喻的基礎是概念,人們常用隱喻來將許多抽象的概念用具體或者熟悉的形象組織起來。隱喻是在反復出現的體驗形式基礎上產生的,所以是語言與文化之間的一個紐帶。隱喻隨著人類文化的發展而產生,可能隨著其發展逐漸消亡。胡壯麟(1993)認為“認知”應包括兩個過程:一是思維過程,即人們能動地認識世界,二是世界通過大腦對人們思維的反映。人們對客觀世界認知主要通過語言的方式,非語言的手段在認知過程中稍遜于語言手段。

隱喻是借助語言表達出來,但隱喻的源頭卻落在思維概念上。如果討論隱喻不深入到思維概念的源頭,就不能真正地認識隱喻在人們生活中的作用,冷落了不少原本應該在譯文中反映出來的隱喻。隱喻化成分在語言中占據著舉足輕重的地位。

(2)萊考夫的Metaphors We Live By

加州大學伯克利分校的萊考夫的經典之作Metaphors We Live By《我們賴以生存的隱喻》幫助我們更好地理解比喻和翻譯之間的關系奠定了基礎。提出了隱喻的認知功能。他認為隱喻的本質是通過A事物來進行理解和體驗B事物。隱喻不僅僅是一種修辭現象,更重要的是人類普遍的一種思維方式、一種認知手段。同一社會的文化、隱喻思維和語言不是彼此孤立的,而是共同構成一個統一的、不可分割的整體。許多深層文化內容(如人生觀、價值觀)在很大程度上通過隱喻來表達和傳承。此外,不同語言文化之間在隱喻使用上有較大差異。隱喻是語言交際中不可缺少的成分,因此掌握隱喻的功能特點在現代外語教學中越來越重要。

隱喻比如有一個常用的比喻:Argument is war.辯論本身并不是戰爭,但這兩個現象有不少相似的地方。首先在戰爭中,一般有甲乙雙方,辯論中也是這樣。另外,戰爭可以有輸有贏,辯論也可以有輸有贏,戰爭有攻有守,辯論時也可能有攻有守。但戰爭畢竟是一個有具體形式,可以有不少物理特征的過程,而辯論就不見得那么具體了。這個例子就是用較具體的戰爭來構造辯論的概念就更便于說話者表達,也更便于讀者理解。這種從思維概念衍生出來的比喻表達法如下:

1)You disagree?Okay,shoot!

2)He attacked every weak point in my argument.

3)His criticisms were right on the target.

4)Your claims are indefensible.

5)I demolished his argument.

6)I’ve never won an argument with him.

7)If you use that strategy,he’ll wipe you out.

8)He shot down all of my arguments.

?搖?搖?搖?搖?搖?搖(Metaphors We Live By,p.4)

從上面的例子可以看出,在表達戰爭時使用的一些概念都被用來表達爭論了。這種借助一種較為具體的概念來看另一個不那么具體的概念的方法,使人能以一種更熟悉的經歷為基礎來理解另一個不那么熟悉的事物,這恰恰是比喻的本質。正如萊考夫所說:“The essence of metaphor is understanding and experiencing one kind of thing in terms of another.”

很多抽象概念都有一個共同的特點,概念的邊緣比較模糊,不容易把握。如果可以找到一個比較具體的、可以觸摸的,可以感知的東西作為理解抽象概念的中介,那么進行思維就比較方便,表達起來也就更容易。萊考夫用inflation這個詞為例,可以看出實體比喻的概念在我們生活中俯拾皆是:

Inflation is an entity.

1)Inflation is lowering our standard of living.

2)We need to combat inflation.

3)Inflation is backing us into the corner.

上面的例子中,inflation這個完全是抽象的經濟概念被當成實體。把上面句子中的比喻去掉,作一下對比:

1)Because of inflation,our life is not as good as before.

2)We need to do something against inflation.

3)We are in a very difficult situation because of the inflation.

在1),3)句中inflation就好像一個人,在比喻用法中變成了動作的實施者。而combat inflation中的inflation就如同敵人。2)句中的inflation就變成了被把握的對象??梢钥闯鲇帽扔鞯木渥游淖謨灻郎鷦?更是為了便于把握意義。這些實體比喻都是隱性的。萊考夫在書中用大量的例子來說明這類隱喻的普遍性。比如:

1)Our influence in the world has declined because of our lack of moral fiber.(entity)

2)He went to New York to seek fame and fortune.(substance)

3)My mind just isn’t operating today.(mind as an object)

4)Life has cheated me.(life as a person)

這些是隱性的,屬于文化的,屬于語言體系的,約定俗成的比喻。

2.隱喻認知功能在英語教學中的應用

(1)語言層面

人類的語言是以詞匯為基礎,詞匯學習是語言學習中首要先解決的問題,也是教師在英語教學中的核心。比喻不只是語言的表達形式問題,更重要的是人的思維方式問題。語言表面上的表達形式都有深刻的原因,比如目前在高科技文化中有人說data warehouse。這種表達方法實際上是說話人在使用這個語言表達法之前先將data比作了一些實物,而將儲存data的地方比作一間間有形的倉庫,思維概念上這么一比,一個語言上的隱喻就出現了。這個比喻相對來說是比較明顯的。所以我們可以直接翻譯成“數據庫”,而沒有必要說“所有的數據像放在倉庫中一樣”。有時候我們沒有意識到自己是在用比喻說話,因為有些比喻說法由于使用的時間較長,比喻色彩已經沒有那么濃厚了,不再如當初開始使用的時候那么引人注意。但仍然是以比喻為基礎,比如“Jack is in depression.”,很難意識到其中有一個比喻。in本來是表示三維空間的,我們可以理解為“杰克處于失落之中”。把in所體現的三維氛圍在譯文中體現出來,比如:“Lily is in the classroom.”但當我們用同一個in來表達depression的時候,實際上是借用表達空間的in來描寫情感。in是一個“隱蔽”的隱喻.但有時隱喻是比較明顯的,容易被忽略。比如“There is a farm at the foot of the mountain.”其中foot表示說話人將mountain比作人,所以才用foot。也可直譯成“山腳下”。

教師應該在課堂上從教材中多講解隱喻結構的語言點。比如在《全新版大學英語》第一冊中,“A Valentine Story”這一單元中“Each letter was a seed falling on a fertile heart.”。其中seed很形象地把書信的頻繁、密集的聯絡表現出來。letter和heart的關系,通過隱喻的表現成為seed和soil之間的關系。而seed最終也會萌芽結果,意味著letter也會帶給寄信人感情的升華。人類總是喜歡借助較直接的物理性經歷來把握非物理性的經歷,而這種用一種經歷來理解另一種經歷的方法恰恰是各種比喻說法的思維基礎。比如“Mary is in the classroom.”是純粹表達物理方位。把in 借用來表達love,實際就是一個比喻。把love變成一個有三維的空間,某人正在這個空間中。在日常生活中,將看不見、摸不到的東西引入另一個領域,使其看得見、摸不到。比如,“I have a cold.”,這時cold就像是一個可以用手把握的實體。我們說“我頭疼得要裂開了”,是將頭比作實體,在內部壓力下快要破裂了。還有download a program,是將program這個看不見的計算機軟件當成了可以從車上卸下來的實體(如機械)。如果比喻只在語言中存在的話,那么它的功能就是美化語言,使語言錦上添花。

在英語教學中如要求學生用較抽象的思維方式,用事物內在的一些特征來組織經歷,有時會抓不住想要表達的概念,一用比喻,把握起來就方便多了。比如“He is at the peak of his career.”其中的peak一下子就生動地把他目前事業如日中天的狀況表達出來。如果不用比喻,可以這樣表述“He has never been so successful in his career.”沒有比喻的這個說法沒有第一個更有表達力。在實踐教學中,教師應培養學生運用隱喻進行思想的語言表達習慣。在教學上盡量創造輕松又要求學生進行主動思考的有情趣的環境,充分利用現代化多媒體手段,以聲、形、圖、景等激發他們的想象和興趣。

(2)文化層面

在課堂教授中,教師應該把語言教學和文化教學緊密聯合起來。在講授語言現象時穿插英美文化內容,由于比喻不少都是借助方位、實體等基本思維概念來表達,不同文化的人在基本思維概念上有相通之處,直譯的情況很常見。如in love(在戀愛中),foot of the mountain(山腳下),peak of his career(事業的頂峰),the income rose(收入上漲),seek fame and fortune(追求名利),the seed of his great ideas(他偉大思想的種子),framework of his theory(理論框架),at the crossroad(在十字路口)。但英漢兩種語言畢竟不同,有些比喻就不宜搬到譯文中來,如雖然可以將under his control譯成“在他的控制下”,卻不能將control over her譯成“她上面的控制”,而應該譯成“控制她”。much more inflation不能譯成“更多的通貨膨脹”,“He is on top of the situation.”不能譯成“他在形勢之上”。慢慢培養學生的隱喻意識,培養學生用隱喻思維進行語言表達。重視文化教學內容,幫助學生掌握與目的語語言文化密切相關的價值觀、交際規則等。語言表達是否得體主要取決于語言使用者是否掌握交際規則,這些都植根于文化。

指導學生閱讀文學作品,不同文學作品反映不同的文化背景,不同的文化背景導致不同的文化現象。在全新版《大學英語》第三冊“Civil Rights Heroes”這一單元中,指導學生了解在當時背景文化下的知識和信息,引導學生通過文學作品介紹它所反映的更廣闊的社會時代背景――文化。宗教文化是人類文化的重要組成部分,它是由民族的、意識所形成的文化,表現不同的民族在崇尚方面的文化傾向。課文中出現了Quaker(貴格會會員),Methodist等宗教名稱,對學生舉例一些宗教的詞語,如Pandora’s box(比喻災難、麻煩和禍害的根源),Prometheus(熱愛人類、反抗壓迫的象征)等。這些隱喻都源自于古希臘文明或基督教文明。課文中出現的underground railroad,在特定的文化背景下,已不是字面意義上的地下鐵路,是一個協助黑奴(用passenger代替slave)脫逃的地下組織,廢奴主義者(conductor代替helpers)通過這個組織,以隱蔽的方式,經由秘密的路線和食宿站作為避難所(station代替refuge),指引和協助黑人逃離南方。文中大量地使用隱喻,是與當時的文化背景分不開的。

在教學中,強調要區別一種表達方式是屬于集體的,還是屬于個體的。上面討論的那些所謂的“隱性的”比喻大都是一種文化中的人約定俗成的,反映的不是寫作者一個人的思維模式,而是一個群體的思維模式。在翻譯中保留這些比喻可以揭示原文說話人所處群體的集體思維模式。比喻如果為了交流的目的而寫,為了充分達到交流的目的,就要盡量提高可接受性,不必去照顧模擬源語的思維模式,比如在實用性的科技、經濟、法律等語篇中就沒有必要去反映思維模式,而應著眼于信息的交流。當然純粹反映思維模式而進行的翻譯是不多見的。

3.結語

隱喻的研究可以揭示語言和文化之間的關系。我們在教學中經常會遇到教材中的隱喻式,教師應該把認識語言學有關隱喻的研究成果熟練運用,準確地把握隱喻所表達的意義,幫助學生深入了解隱喻環境下的背景文化知識。用比喻就更容易把握住想要表達的事物的實質。正如萊考夫所說,不少對人類來說非常重要的概念都是十分抽象的、不容易把握的(如情感、想法、時間等)。但我們又必須把這些概念緊緊抓住,所以只有求助于另一些概念,用另一些更容易把握、更有物理形狀或更能從基本的物理感覺上理解辨識的概念(如方向、物件等)來把握抽象的概念。即用有形的、容易把握的概念來解釋抽象的、不容易把握的概念。這就要求教師要把隱喻概念運用到英語教學中。注重傳授西方文化知識,在實踐教學中根據學習者的不同背景進行因材施教,多講解一些在語言文化教學中適合學習者領會的隱喻形式,幫助學生掌握隱喻的分析方法,通過表面的語言現象深層次理解其包含的文化內容。

參考文獻:

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人工智能教育的應用范文3

近兩年,“AlphaGo”連勝全世界的圍棋名將,被媒體廣泛報道。人工智能開始成為社會關注的熱點,引起人們的廣泛興趣,并令人深信不疑。

在剛剛結束的2017年高考,學霸君與準星云學兩家企業的“高考機器人”分別拿出了 134 分和 105 分的高考文科數學成績。在做題方面,機器可能已經超越了不少人類。正是這樣一件事,同樣引發了人們的深度討論與思考。

的確,隨著理論和技術的日益成熟,人工智能開始受到產業資本的熱捧,語音識別、機器視覺、智能控制、智能檢索、智能互聯、專家系統、自動規劃等應用步伐加速。金融、電商零售、醫療健康、交通、個人助理等多個領域都可以看到人工智能的應用,人工智能已然開始取代工廠工人、客戶服務等重復性工作。人工智能在教育領域同樣擁有巨大的應用潛力,隨著知識表示方法、機器學習與深度學習、自然語言處理、智能、情感計算等關鍵技術的發展,人工智能將在學校管理、校園安全、課堂管理、智能助教、自動閱卷、自適應教學等方面發揮作用。

面向未來,我們不禁要問,人工智能是否能夠改變教育?人工智能在教育領域將釋放怎樣的潛力?本期策劃,我們邀請上海海事大學魏忠,探討人工智能視角下的未來教育,從人工智能的教育本體、對學科的影響、對教育技術的改變、對教育價值的重新定位幾個方面進行了系y思考與分析。江蘇師范大學智慧教育學院周寶、楊現民結合人工智能在教育中的典型應用,探討人工智能對學校管理及教學帶來的革命性影響。華東師范大學第二附屬中學劉黨生,從技術與教育的關系延伸到人工智能,并對非生物智能介入教育的未來趨勢進行了預測;重慶市江津區聚奎小學校劉春林、重慶市聚奎中學校張渝江從教育教學實際出發,介紹了人工智能軟件如何溫柔地改變教育。上海市位育中學陳凱從教育哲學的角度,探討了人工智能如何作用于思維、認知、學習,并進行了反思。

“這是最好的時代,這是最壞的時代;這是智慧的時代,這是愚蠢的時代?!比斯ぶ悄軙r代的鐘聲已經敲響,我們還在工業時代的迷夢中尋找教育的未來。誰曾想到,未來來得如此之快,我們是否準備好做出改變?未來,我們需要什么樣的人才?我們需要什么樣的教育?我們不妨想象一下,未來10年、20年的教育將發生怎樣的改變?也許一個嶄新的時代并不會留給我們那么長時間去形成新的教育生態系統。

人工智能教育的應用范文4

【關鍵詞】人工智能信息管理效率

引言

人工智能技術已經成為當今計算機網絡信息科技的重點產業,在國民經濟發展中占有重要比重,加強人工智能技術的信息管理領域的應用可以極大的提高信息處理的效率和信息的準確性,不會因為面對海量信息而無法找到一條有用信息而苦惱,通過人工智能技術可以快速準確的識別數以億計的海量信息,完成信息優化組合,因此,大力發展計算機人工智能技術,可以極大的提高信息管理的效率。

一、人工智能技術的發展概述

人工智能技術是一種借助于計算機語言和電子計算機將多種學科知識綜合而形成的一種高科技技術,使其具有和人的思維類似的方式,產生多種類人行為結果[1]。當前人工智能技術在各種信息管理領域都有很好的應用,比如在信息傳播領域中智能電視的出現可以根據人們的愛好自動的播放人們喜歡的節目并記錄這種愛好,同時通過不斷的強化為人們喜好推送感興趣的信息。在對車牌的信息的管理中可以借助于人工智能技術快速識別車牌信息和車主信息,并在計算機中通過人工智能技術進行交通違法的處理和判斷。人工智能是在上世紀由一位美國科學家提出的,共計經歷了三個階段的發展,首先是由人的推理變為機器的推理;其次是隨著機器人的出現,可以在復雜的多變的信息環境中找到人類所需要的信息,并進行簡單的類人思維活動;最后是人工智能技術的出現,并顯示其極強的類人思維能力,可以代替人類完成更加復雜的信息的處理和判斷,完成多種人類需要的工作。

二、人工智能技術在信息管理中的多種能力

2.1海量信息的快速處理能力

隨著智能設備的普及,每天都會產生海量的數據信息,而這些信息包含文字、圖片、視頻、語音等,面對海量的信息,借助于計算機網絡系統中的人工智能技術,可以提高信息管理的效率,通過不斷的優化人工智能技術,了解信息管理中存在的問題,不斷的優化人工智能模型,可以對大量不確定的信息進行識別,將大量信息進行分類整理,提高信息的質量和節約存儲設備。

2.2與計算機的協同能力

隨著高新技術的不斷發展和計算機技術的大量普及,辦公逐步網絡化和電子化,人工智能機在信息管理中的應用規模也在不斷的擴大,通過運用人工智能技術,可以不斷的強化信息管理的安全和信息有效性的增強,通過人工智能對不同信息進行智能監控,不斷的完善信息管理的流程,不斷的提高信息傳輸和搜索的效率。

2.3類人的思維能力

隨著信息量的逐步增加,通過應用人工智能技術對大量的數據庫中信息利用網絡管理協議進行管理,保證信息管理措施的有效應用,通過人工智能融入到信息管理中,可以借助于人工智能技術及其強大的學習搜索能力進行信息的收集和整理,為人類科學決策提供支持。

三、人工智能技術在各種信息管理場景中的應用

3.1垃圾郵件識別場景中的人工智能技術應用

隨著人們工作任務逐漸增加,電子郵件的交往日漸頻繁,在保證信息安全的前提下,智能型反垃圾郵件系統可以對用戶接收到的各種郵件進行智能檢測和分類,智能識別各種垃圾郵件并標記,讓用戶對垃圾郵件進行及時處理,同時根據用戶對各種郵件的厭惡,做出進一步的細致分類,減少用戶受垃圾郵件的干擾,保證計算網絡的安全和工作的高效。

3.2家居信息管理場景中的人工智能技術應用

隨著物聯網技術的發展,各種電氣化的產品在人們日常生活中逐步增加,對各種家電設備的應用提出了更高的要求,通過對各種家電設備信息進行收集和管理,綜合運用人工智能技術實現對各種家電的完美應用,實現各種家具的如電飯煲智能開啟和關閉、室內環境的智能清潔等,可以極大的提高人們的生活質量和效率,節約時間成本。

3.3教育知識信息管理場景中人工智能技術的應用

隨著我國中小學到各類大學教育信息的逐漸增加和計算機網絡的應用增加,將教育知識信息和人工智能技術結合,可以極大的提高教學質量和效率。這是由于人工智能技術的核心是基于大量的知識數據庫,而數據庫中存儲有大量的教育知識信息,老師在教育教學知識信息傳授的過程中,人工智能技術可以快速的提取所需要的各個知識點,并進行優化組合,提高教育知識信息利用效

四、結語

綜上,隨著電子信息的逐步增加和人工智能技術進一步發展和成熟應用,人工智能技術將會在信息管理分析、研究、應用的各種場景中普及和應用,而且隨著計算機網絡技術的不斷發展,運算能力的進一步增強,人工智能運用領域將會進一步的增加,這將極大的提高人民的生活工作質量,提高工作效率,降低決策風險。

人工智能教育的應用范文5

當前高職教育中為計算機專業學生所開設的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環境下的教學方式和內容,這顯然與高職教育本身培養人才的目標和方式不一致。高職教育的最終目標是要培養適應生產需要的技能型、應用型人才,而高職教育在教學方式上應更為注重實踐教學,包括各種實驗、實訓、實習和設計。因此,人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應高職教育的實際教學環境要求,有必要對人工智能課程在教學內容和方式上加以改革。三個改革途徑(一)引導學生閱讀應用研究文獻

高職教育強調培養學生的知識應用技能,其中重要的一點是要培養學生把理論知識應用到實際生產中的能力。然而在教學實踐過程中,學生普遍反映由于人工智能課程理論性強,難于從課本理論聯系到實際的專業應用上,這樣對激發學生的學習興趣,提高技能應用水平是不利的。

實際上,人工智能涉及的應用領域極為廣泛,其中在專家系統、模式識別、智能控制、數據挖掘、自然語言理解等方面尤為突出,每一種應用都能夠很好地體現出人工智能學科的基本理論方法特點。因此,在課程學習的開始階段,應讓學生按照個人興趣自行選定某個應用領域,在一定的提示和引導下通過檢索有關文獻,訪問相關的科研院校網站等方式獲取資料,了解當前該領域的發展現狀和具體產品的開發和使用情況,最后在課程的結束階段以學習報告的形式在課堂上加以演示和共同討論,這樣可以大大激發學生學習人工智能課程的主觀能動性,開闊學生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應用的首要環節,對于培養應用型人才的知識應用技能很有幫助。(二)安排學生對經典算法程序進行實驗

與普通高等教育相比,高職教育更加強調實踐教學的重要性。從實踐中學習和理解理論知識,并且把所學知識運用到實踐中,這是高職教育的重要特點。人工智能課程內容抽象而概念性強,單純的理論講解學生難以從中得到啟發,也難以體現出高職教育突出實踐教學的特點,為此需要安排學生動手實驗,從實踐中理解人工智能科學的理論原理和應用途徑。

在人工智能科學的發展過程中,先后提出了一些經典的優秀算法程序,如A*算法、遺傳算法、神經網絡的BP學習算法等,在科研和工程實際中得到了廣泛的應用,在實踐教學中同樣有著重要價值。根據教學要求和實際情況,學生并不需要自行設計關于這些算法的具體程序,在提倡開放和共享源代碼的今天,通過網絡能夠獲得大量相關的程序代碼資源。同時,一些軟件平臺也集成了一些工具箱,如遺傳算法工具箱、神經網絡工具箱等,只需設定相關輸入參數和數據,便可通過調用工具箱函數實現算法,極為簡便而易于理解。

學生應通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學內容。為安排學生有效地進行實驗,教師應結合當前階段所講授的內容準備相應的算法程序,當該部分內容結束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學生獲得該算法程序以及具體的實驗任務后在課后完成實驗并提交實驗報告。

例如,在講授啟發式搜索時,可向學生提供A*算法求解八數碼難題的算法程序,并對某個學生給定某個初始棋盤狀態,要求學生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態的估價函數計算結果,以及相應的OPEN表和CLOSED表的變化情況,從中理解A*算法的原理特點。又如,在講授BP學習算法時,可根據學生的實際情況對內容進行調整,強調BP神經網絡的實際工程應用價值,而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向學生提供利用BP神經網絡學習特定目標函數的MATLAB程序代碼后,要求學生動手運行該程序,并且記錄和對比神經網絡在訓練前后對目標函數的逼近效果。

(三)啟發學生引入人工智能理論方法對畢業設計加以創新

畢業設計是高職教育的重要環節,學生通過畢業設計對以往所學知識作系統性總結,通過畢業設計能進一步加強學生的技能訓練,提高學生的技能應用水平。從實踐教學的角度來講,畢業設計不僅僅要求學生對已學知識和技能的簡單重復運用,更重要的是強調學生能夠主動獨立地分析實際問題,對問題的解決方法提出新的觀點并付諸實踐。然而從教學的實際來看,在畢業設計中學生創新的主動性不足,往往停留在繼承和模仿階段,畢業設計作品少有突破和創新。究其原因,并非學生所學知識和技能不足,而是學生未懂得如何分析已有問題,在其基礎上引入新的解決方法或提出新的應用內容。

人工智能教育的應用范文6

關鍵詞:精品課程;視頻公開課;課程建設;人工智能

一、引言

中南大學的人工智能課程是國內高校最早開設的該課程之一。1987年清華大學出版社出版了我校蔡自興和清華大學徐光編著的《人工智能及其應用》,成為國內率先出版的具有自主知識產權的人工智能教材,為人工智能課程提供了一部好教材,對人工智能在中國的傳播和發展起到重大推動作用。

我校人工智能課程自開設以來已培養約30屆學生,培養人數超過3000人。授課對象包括計算機、自動化專業的本科生和電子信息類等專業的研究生。2001年,我們研發的“人工智能網絡課程”被評為優秀網絡課程。2003年和2007年“人工智能”分別被評為首批國家精品課程和全國雙語教學示范課程。同時,課程的相關網絡資源和知識表示方法的課堂錄像陸續上網,向全社會開放,成為學生復習和自學的有力手段和特色環境。

近年來隨著國外名校的視頻公開課風靡網絡,建設我國自己的視頻公開課已勢在必行。在這種背景下,人工智能課程的等一批國家精品視頻公開課應運而生。我們的“人工智能PK人類智能”的視頻公開課入選國家精品視頻公開課建設計劃,已成為首批播出的課程之一,受到公眾歡迎與好評。

二、講授內容選定

人工智能是一門前沿交叉學科,也是一門與人類生活息息相關和公眾頗感興趣的科學。網絡視頻公開課是以大學生為服務主體,同時面向社會大眾,是免費開放的科學與文化素質教育的網絡視頻課程與學術講座。由于人工智能屬于專業基課程,如何在有限的時間內講述一個完整的專題,避免艱深的專業知識,讓大多數人都能聽懂并感興趣,是安排視頻課程內容時需要首先考慮的問題。為此,在內容安排上將重點放在專業史和熱點研究介紹上,其目的是通過介紹學科的發展史和一些經典或熱點問題的研究情況,激發大家對人工智能研究的興趣,增進對人工智能知識的了解,認識到前沿科學其實離現實并不遙遠。

在上述理念指導下,本視頻課程并沒有照搬平時上課的內容,而是精選了人工智能領域中一些具有代表性的內容進行介紹。首先概述人工智能的起源與發展歷史,以及人工智能領域影響最大的三大流派及其認知觀等。然后介紹人工智能中幾種經典技術,包括推理證明技術、問題求解技術等。此外,對人工智能中公眾最感興趣的一個應用領域――機器人學進行闡述。最后,對人工智能的一些最新研究發展領域,如計算智能和群智能技術等進行討論。具體內容安排如下:

第一講:人工智能的誕生

長期以來人工智能充滿了激烈爭論,其發展過程不是一帆風順的,在中國也歷經了質疑、批評甚至打壓,直至出現希望的曙光,形成今天的可喜局面,其過程可謂艱辛。該講從不同角度對人工智能的定義進行介紹,分析其異同,介紹人工智能的起源與發展過程,特別是在中國的發展情況,讓聽眾對什么是人工智能有個大致的了解。

第二講:人工智能的學派

從符號主義為代表的經典人工智能到連接主義、行為主義,人工智能的研究可以說是從一家獨秀走向百家爭鳴。該講介紹人工智能的主要學派,各自的理論基和認知觀,并論述人工智能對社會、文化、經濟等層面的影響。

第三講:經典人工智能的推理技術

經典人工智能的有關推理技術和方法是早期人工智能研究的主要手段,用于研究基于經典邏輯的自動定理證明等問題,對人工智能學科的發展產生了深遠的影響。本講主要介紹基于數理邏輯方法的推理證明技術,尤其是定理證明方法的代表之一――消解原理。

第四講:問題求解與搜索

問題求解技術是人工智能研究領域的一個核心問題,涉及問題表示和求解搜索兩部分內容。這一講主要介紹問題求解中的一種常用方法――狀態空間法,闡述圖搜索方法和求解策略,特別是引入啟發式信息的啟發式搜索方法。

第五講:機器人學

機器人是人們聽到人工智能時幾乎第一時間聯想到的事物。機器人學作為一門學科,該講介紹機器人學的發展過程和機器人的分類,探討機器人學與人工智能的關系,說明研究開發機器人技術的動機。

第六講:人工智能的新領域――計算智能

經典人工智能雖在早期占有統治地位,但目前已經不再是研究熱點。而計算智能則異軍突起,成為智能學科中新的增長點。本講主要介紹計算智能的幾個主要分支神經計算、進化計算、模糊計算和人工生命的一些基知識。

第七講:人工智能中的仿生學――群智能

人工智能是一門信息科學與生命科學等高度交叉的科學,不僅涉及到計算機、自動化、數學、信息學等學科,還涉及到心理學、腦科學、仿生學等各種學科。群智能就是仿生學在人工智能中應用的典型。該講主要介紹受到蟻群和鳥群社會行為啟發而構建的蟻群算法和粒群算法,將其轉換為可計算模型,引入到問題優化求解中。

三、課程建設經驗

由于授課對象的不同和授課時間的限制,在只有30分鐘的一講一主題情況下,要像平時上課那樣詳細講解是不可能的,為此需要對視頻公開課的材料進行重新組織。我們的人工智能課程作為首批國家精品課程,其教學資源還是比較豐富的,具有一定優勢。

首先,使用主講人編著的《人工智能及其應用》作為課程教材。根據教學對象不同,編撰了不同類型的教材,以適應不同層次學生的要求。2003年和2004年在清華大學出版社先后出版了《人工智能及其應用》第三版“本科生用書”和“研究生用書”。2005年在高等教育出版社出版了面向大專院校和網絡課程的《人工智能基》,以及在國防科技大學出版社出版了面向管理類學生的《人工智能及其在決策系統中的應用》。2010年又出版了“十一五”規劃教材《人工智能及其應用》第四版及《人工智能基》第二版,使教材與時俱進,不斷創新,更好地為人工智能教學改革和人才培養服務。這些教材已為高水平課程建設和學科建設做出了重要貢獻,也為視頻網絡課程提供了豐富的素材。

其次,教學資源豐富,知識融會溝通。課程主講人也是國家級教學團隊“智能科學基系列課程教學團隊”的負責人,團隊成員除承擔人工智能課程教學外,還負責智能控制、機器人學等相關課程的教學。這些課程也都有對應的自編優秀教材,都可直接作為課程的參考資料。

“人工智能網絡課程”具有明顯特色(網絡化、智能化和個性化),得到專家和同行的認可和肯定,被教育部評為國家級優秀網絡課程。特別是更新后的向導學習、個性化以及算法實驗,采用了人工智能技術本身來實現人工智能網絡課程,具有顯著的特色和先進性。網站上課程的教學大綱、教案、課件、實驗指導書、課堂錄像和參考文獻一應俱全。人工智能相關的網絡資源,如網站、新聞組、BBS等,包括了大量的文獻資料、討論、本領域研究的前沿動態、人工智能課程相關的演示動畫

和實驗等。

雖然有相當豐富的教學資源,但為了適應視頻公開課的需要,在視頻公開課材料的組織上仍然花費了大量的時間和精力。本視頻公開課課程具有下列主要特色:

(1)材料翔實、圖文并茂

人工智能的發展經過幾代人的努力奮斗,其在中國的發展尤其曲折。在課程資料組織過程中,對許多重要理論與方法的提出者以及一些會議與紀念活動等介紹,基本上都配以圖片。這些圖片有的是自己的第一手資料,有些則是從網絡搜索得到。這些圖片的引入,給本來相當枯燥無味的文字和概念增加了趣味性和對觀眾的吸引力,也是視頻教學優勢的一個體現。

(2)深入淺出、直觀生動

人工智能作為一門講述前沿理論的專業基課,其復雜的技術、算法、理論是一般觀眾很難理解的。視頻課程不可能在較短時間內將這些問題講透,而是通過形象的動畫說明基本原理和概念,激發學生進一步學習的興趣,真正起到帶“入門”的作用。這也是視頻課程的優勢所在。

(3)精選題材、注重趣味

人工智能是一門高度交叉的科學,涉及面極廣。為了讓觀眾盡可能全面地了解這門學科,公開課著力于講授內容的精選。從人工智能的起源開始,分別介紹了經典人工智能的搜索推理技術、當前的研究熱點計算智能和群智能技術,以及人們對人工智能最直觀的印象――機器人學,形成一定的體系。在這些題材中包括了邏輯學、生物學、腦科學、神經學乃至仿生學等不同的學科交叉,力求使枯燥的科學理論變成美味的知識盛宴。

四、問題與體會

經過緊張的準備和拍攝過程,“人工智能PK人類智能”精品視頻公開課終于上網與廣大觀眾見面了。由于時間倉促和經驗不足等原因,本視頻課程仍存在一些不足之處,值得今后彌補。

(1)考慮到比較通俗易懂的要求,使沒有相關專業基的公眾也能夠基本上聽懂,因而將很大一部分內容的重點放在了專業史上,其專業深度不夠。

(2)由于每講必須在30分鐘內講完一個專題,因此難以對相關技術進行深入探討,只能簡要介紹其原理和概念,使觀眾能知其然,卻沒法知其所以然。

(3)國外的公開課基本上都是隨堂錄像,視頻課講的內容就是平時課堂講授的內容。而我國的視頻公開課課程卻強調普及性,相應的犧牲了部分專業性,在定位上仍有猶豫。這可能是我們的公開課與國外公開課的一個重要差別。

要把我國的視頻公開課建設好,不能盲目追求觀看率和點擊率。從課程性質上看,文史類課程由于受眾面廣,容易被更多的人群接受和理解,觀看的人就自然會多。理工類課程由于受限于領域基知識,受眾面相對較窄,其接受程度肯定較低。要真正建設一門好的視頻公開課,還是應該明確定位,內容貴精不貴多,完整清晰的講述好若干知識點,讓觀眾真正有所收獲就是成功的。

參考文獻:

[1]傅京孫,蔡自興,徐光,人工智能及其應用,北京:清華大學出版社,1987

[2]宋健,學科前沿的最精彩成就[C],見蔡自興,徐光編著的人工智能及其應用(第四版)[M],北京:清華大學出版社,2010

[3]蔡自興,徐光,人工智能及其應用(第三版),本科生用書[M],北京:清華大學出版社,2003

[4]蔡自興,徐光,人工智能及其應用(第三版),研究生用書[M],北京:清華大學出版社,2004

[5]蔡自興,蒙祖強,人工智能基[M],北京:高等教育出版社,2005

[6]蔡自興,人工智能及其在決策系統中的應用[M],長沙:國防科學技術大學出版社,2005

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