人工智能技術及其特點范例6篇

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人工智能技術及其特點

人工智能技術及其特點范文1

【關鍵詞】智能化;技術;電氣自動化

隨著計算機技術的飛速發展,衍生出來的智能技術也逐漸成熟起來,其鮮明的特點即是替代人類的復雜腦力勞動,減輕人力勞動的繁重程度,以計算機技術為載體,通過對信息的處理、分析,繼而決定后續的動作,在電氣自動化控制方面能做到運行的準確和及時的響應,在提升設備的運行穩定、提高控制精度、減輕人力勞動、節約成本方面達到了很高的經濟效益。

1 智能技術及其特點

所謂人工智能技術,指的就是對模仿、延伸、拓展人類智能的相關技術進行研究和開發,它主要是在充分了解智能實質的基礎上,研發出一種和人類智能形似并且有反應的機器。人工智能技術屬于計算機技術的一個重要領域,是在計算機技術發展的推動下產生的。替代人腦對收集到的信息、圖形文字、數據資料等進行分析,進而制定出相應的處理辦法是人工智能技術的主要特點。毫無疑問,在電氣工程自動化控制中,它的作用是巨大的,不僅僅可以提高計算的準確度,進而提高電氣系統的運行效率,而且還能夠節約大量的人力資源,進而提高企業的整體經濟效益。當下,在電氣工程自動化控制中,人工智能技術主要是用來檢測電氣系統中各個元件的運行狀況和系統的全過程控制,除此之外,還及時對系統運行過程中出現的故障進行診斷,進而制定出準確的解決方案。

在各個領域中,人工智能技術都得到了普遍應用,比如在工廠的控制系統中、醫療等領域。人工智能技術不僅僅可以替代人類完成高難度的工作,節省勞動力,而且還可以大大地提高工作效率。人工智能技術探究怎樣使機器具備人類智能,進而獨立完成危險大、難度高的工作。在電氣工程自動化控制中,人工智能技術具體表現為對信息進行搜集和處理等,其適應性、實用性、綜合性都很強,應用價值巨大。在社會經濟發展中,電力系統占有十分重要的地位,它不但自身結構復雜,而且危險性高,一旦出現問題,會造成極為嚴重的后果。人工智能技術可以有效地解決電力系統中出現的一系列問題,進而保證了電力系統的安全性和提高了電力系統的運行效率。除此之外,人工智能技術可以節約大量的人力資源。在電氣工程自動化控制中,人工智能技術有著極為廣闊的應用前景,發展潛力較大。

智能技術電氣自動化控制的中的主要應用概括為如下幾個方面:

(1)可以實現遠程控制,由于控制現場具有一定的局限性,例如環境惡劣、噪聲嘈雜等因素,可以依賴控制中心對運行任務進行調配和控制。

(2)智能技術可以模擬實際系統的運行情況,通過數據收集(主要針對開關量與模擬量),嚴格按照預設程序和協議進行控制。

(3)對設備實現實時監控,一旦出現故障或生產維修等特殊情況時,可以通過實時監控掌握第一手的記錄信息,方便電氣自動化的控制管理。

(4)傳統電氣控制難以掌握參數的詳細變化,對于動態的控制難以做到精確化,而智能技術的引入則不需要預先準備控制對象的模型。

2 人工智能技術在電氣工程自動化控制中的優勢

人工智能技術在電氣工程自動化控制中的優勢主要體現在以下幾個方面:

(1)增強控制系統的適應性。較之于傳統的控制器,人工智能控制可以快速采納新的數據和信息,即便是那些相對比較陌生的知識,也可以通過相應信息和語言對其進行控制。

(2)在控制過程中,能夠保持較好的一致性。根據控制對象的具體情況進行設計是傳統的控制算法。一般情況下,這種控制方式只適用于特定的控制對象,不適用于其他的控制對象,而采用人工智能技術完全可以避免這類問題,無論是對特定的控制對象還是未指定的控制對象,它都可以起到良好的控制效果。

(3)可以提高控制系統參數、設備的控制性能。使用人工智能技術,只需對系統的相關參數進行恰當的調整,就可以提高參數以及設備的控制性能,比如,使用邏輯控制器可以減少響應時間。

(4)設計簡單。傳統的控制設備主要是通過控制對象的具體特點來進行設計,然而,很多不確定的問題會出現在模型建構過程中,進而加大模型設計的難度。使用人工智能技術,可以利用函數近似器對控制對象進行控制,簡單易行。

3 人工智能技術在電氣工程自動化控制中的應用

在電氣工程自動化控制中,人工智能技術的應用價值主要體現在以下幾個方面。

(1)在電氣設備方面。電氣設備的運行在電氣工程中是一個較為復雜的過程,它牽涉到各個領域的相關知識,一般情況下,只有專業人才才能真正駕馭。如果在電氣設備中使用人工智能技術對設備運行進行控制,就無需人類腦力勞作,這不僅僅可以節約人力資源,而且還可以大大提高設備運行的精確度,從而提高工作效率。

(2)在故障診斷方面。電力系統是一項非常復雜的工程,在具體操作中,局部容易出現各種故障,如果不能及時解決,勢必會影響整個電力系統的運行,最終造成極大的損失。傳統的故障診斷方法步驟繁多,不夠精確,經常出現誤診的現象,如果使用人工智能技術對故障進行診斷,不僅步驟簡單,而且能夠保證較高的準確率。智能技術在電氣自動化中主要應用的系統有三大類:專家系統、模糊理論和神經網絡系統。此三類系統的引入,不僅可以很好的縮短診斷時間,對故障進行及時的響應,而且能夠有效的提升工作效率,間接意義上也節約了成本,提高了經濟效益。

(3)日常操作方面。電氣系統對操作過程有著極高的要求,不僅如此,其操作過程極為繁雜,稍不留意就可能出錯,從而導致重大事故的發生,造成巨大的經濟損失。如果在電氣系統日常操作過程中使用人工智能技術,不僅僅可以極大地簡化操作步驟,而且還可以實現遠程操控,進而突破地域限制,極大地提高工作效率。

電氣自動化控制已經滲入到生活的方方面面,其優點是一改傳統電氣控制中低效、復雜、延時、誤差率較高的特點,極大的簡化了操作,其簡易程度甚至可以通過對家用電腦進行相關的設置來達到控制的目的。由于智能技術逐步發展成熟,其操作也變得簡單起來,可以通過遠程控制來避免許多惡劣的工作環境,降低費用,減少失誤。

4 結語

總而言之,人工智能技術的運用是電氣工程自動化控制的大膽創新,是人類智能的拓展與延伸。社會經濟發展極為迅速,生產力水平不斷提高,在電氣工程自動化控制中應用人工智能技術已經是必然趨勢。在高科技迅速發展的推動下,自動化控制理論也得到了較大的發展,傳統的設計控制器的技術因為自身的缺陷,已經逐步退出歷史舞臺。人工智能技術的應用推動了電氣工程自動化控制的全面發展,使得智能理論得到極為廣泛的運用,在未來社會,在電氣工程自動化控制中,人工智能技術的作用將更加突出。

參考文獻:

人工智能技術及其特點范文2

關鍵詞:人工智能技術;教學方法;編程能力

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?!度斯ぶ悄芗夹g》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?!度斯ぶ悄芗夹g》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?!度斯ぶ悄芗夹g》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.

[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強,等.樹立精品意識搞好人工智能技術課程建設[J].中國大學教學,2004(1):28-29.

人工智能技術及其特點范文3

[關鍵詞]計算機;網絡安全;技術;人工智能;信息時代

中圖分類號:TP18;TP393.09 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0388-01

新世紀以來,信息技術的高速發展給不少領域帶來了動力,尤其是人工智能技術。這項技術在目前的社會領域具有非常廣泛的應用前景和發展潛力。具體來看,這項技術已經不斷融入到了人們的生活、工作以及娛樂當中,小到生活中的智能掃地機器人和電視,大到工作中的機器專家診斷系統。這些切實融入智能技術的機械對人們的生活有了顛覆性的改變,也提升工作的效率。目前,人工智能技術的研究與實踐已經在諸多的全新技術領域得以展開。

一、人工智能技術在計算機網絡技術中的應用優勢

人工智能事實上是一項綜合性的學科,其融入了統計學、語言學、計算機科學以及社會學等學科,具有較強綜合性和邏輯性。從目前的應用來看,其通過對機器人賦予相應的智能特點,使之具備能力去完成一定危險性與復雜性較高的工作,從而保障人類的生命安全。從某種程度上來看,其也對工作效率有不少的提升。因此,人工智能在某種程度也被稱作是機器智能,現階段該項技術已經可以通過將設備和系統等來保障人類各項智能活動都可以被模仿,并在系統指令下完成相應的任務。而其作為一項多部門學科融合而成的應用技術,在某種程度上人工智能的發展與計算機技術的融合十分緊密,也將其作為自身發展的決定性因素。目前的計算機技術發展也很大程度建立在人工智能技術之上,使得過去簡單的數據計算升級為信息處理機制,其中很大程度是由于人工智能技術的支持。而人工智能也因此具備五個方面的優勢:第一是人工智能技術具備處理不確定性與不可知性問題的能力,第二是人工智能技術具備協作能力,第三是人工智能技術具備學習、解釋與推理是能力,第四是人工智能技術還具備處理非線性能力,第五是人工智能技術還具有計算資源耗費小的優點。

二、人工智能在計算機網絡技術中的運用研究

(一)人工智能技術在在網絡管理與系統評價中的運用

計算機網絡管理在智能化的發展中,需要將人工智能技術和電信技術作為根基。人工智能的應用,將問題求解技術和專家知識庫進行了有機融合,并以此構建綜合管理系統,全面保障網絡綜合管理工作的開展。從目前網絡所表現的瞬變性和動態性來看,網絡管理和系統評定工作在這方面具有重大的壓力,智能技術的融入也確實有效緩解了這一問題。值得一提的是,專家系統的出現很好融合領域的專家技術和診斷經驗,提高了對問題的處理質效水平,是一項相當具有現實意義的產物。

(二)人工智能在計算機網絡安全管理中的應用

網絡安全漏洞在目前屢屢發生,不僅用戶財產安全受到影響,同時個人隱秘資料安全也面臨極大的流失風險,成為目前人們所關注的重要問題。然而,通過初步的人工智能技術融入嘗試后,可以發現該技術在網絡安全管理的應用更加有利于幫助個人用戶保護自身的信息安全和財產安全。對于人工智能技術的應用,其在網絡管理中發揮的主要是以下表現:智能防火墻的構建、智能篩選垃圾郵件以及入侵檢測三個方面。

第一是防火墻的構建。智能防火墻的構建后,使之可以通過概率運算、數理統計、記憶識別以及智能化決策來對信息數據進行識別。這樣一來,便能夠盡量簡化在進行匹配檢查時所進行的海量計算,同時也能夠有效的提高識別網絡行為特征值的能力。最終實現了對于直接訪問的高效控制,對網絡危害進行有效的降低,防止計算機網絡用戶受到危害信息的威脅。而智能防火墻的作用則表現在對于黑客攻擊的防護性上,同時也有效的阻斷了惡意病毒的傳播,對于局域網內的監控和管理具有較大的提升,有效防止了惡意病毒和木馬的威脅。入侵檢測作為智能防火墻的重要組成,被譽為防火墻的二道防護,同樣也發揮了維護網絡安全的作用。其通過對網絡信息和數據的分類、過濾以及檢測等方面的操作,并將最終的結果來提供給用戶。第二是入侵檢驗機制。入侵檢測并不會影響網絡的性能,同時也使得用戶計算機免于內部攻擊、外部攻擊以及操作失誤等問題。第三是垃圾郵件甄別機制。智能型反垃圾郵件系統則從用戶郵箱這一信息入口進行了防護,通過監測和檢查來防止垃圾郵件來影響用戶安全。同時,將垃圾郵件進行分類并在集中整合之后,提醒用戶盡快處理。

(三)人工智能Agent技術的應用

人工智能Agent技術作為一種性質的實體,能夠通過各Agent間的通訊部分、解釋推理器、數據庫和知識域庫來對信息數據進行處理,從而有效完成相關的任務。具體來看,該項技術的應用可以幫助用戶自定義的進行信息自動搜索,并將信息傳輸到指定位置,是一項具有相當高水平智能化和人性化的服務機制。例如,該項技術在應用后,可以通過用戶的日常信息行為對用戶信息查找進行有效的分析和處理,并向用戶傳遞最有可能需要的信息,幫助用戶節約信息搜索所需的時間。此外,人工智能Agent技術也不斷融入人們日常生活的其他部分,例如會議籌劃、郵件歸納以及購物篩選等等。

(四)智能家居方面

在經濟得到高速發展后,國內居民開始有能力享受不斷提高的生活質量,同時也提高其對于住房家居的要求,應用了人工智能技術的職能家具系統也受到了人們的重視。例如智能化控制門窗閉合;智能空調;智能掃地機器人;智能電視;智能診療機器人等等,人工智能技術在計算機網絡技術系統中得到更加廣闊的應用空間。

結束語:

科學技術在飛速的進步,人工智能技術在應用上也得到不斷的完善。在計算機網絡系統中的廣泛應用給該項技術足夠的空間影響人們的生活,同時也促進了自身的發展。相信在未來,該技術的應用會更加廣泛而深入,也會在計算機網絡技術中發揮更大的作用。

參考文獻:

[1]吳振宇.試析人工智能在計算機網絡技術中的運用問題[J].網絡安全技術與應用,2015,01:70+74.

[2]盧昌龍.人工智能及其在計算機網絡技術中的運用[J].電子制作,2015,05:87-88.

[3]譚仕平.人工智能在計算機網絡技術中的應用分析[J].硅谷,2013,18:11+4.

[4]孫曉霞.人工智能在計算機網絡技術中的應用探究[J].網絡安全技術與應用,2016,03:99+101.

人工智能技術及其特點范文4

關鍵詞:電力系統;人工智能;運行

作者簡介:郭云川(1971-),男,四川達川人,國網四川省電力公司攀枝花供電公司,工程師。(四川 攀枝花 617067)

中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)27-0204-02

電力系統內部非常復雜,涉及到大量的數據和信息,人工管理不但費時費力,還容易出現差錯。而人工智能技術卻能夠解決這些問題,在將來,我國的電力系統必定會往智能化、自動化的方向發展。

一、人工智能技術概述

人工智能技術集腦科學、神經學、信息技術為一體,目前廣泛運用于多個領域,同時也是近年來科技領域的一個研究熱點。它通過對人腦的原理和行為進行模仿,從而研制出一種自動化的機器,這種機器能分析、識別、發現問題。很多電力企業都運用了這種技術,它提高了電力運行的效率,減少了故障發生的機率,還節約了人力、物力、財力。同時,它也能解決電力系統中非常復雜的問題,比如非線性映射。不僅如此,它還被繼電保護所應用。人工智能技術中的神經網絡方法,通過采集大量的故障樣本,使設備對故障有一定的印象。因此,在發生故障的時候,設備能夠快速反應并且發出警報。

二、人工智能技術的種類

1.人工神經網絡

人工神經網絡是人工智能技術中的一種,它的非線性問題非常復雜,這種技術主要是用在繼電保護上,它是通過模仿人的神經系統而研制出來的。此外,人工神經網絡還具有比較快的反應能力,能夠及時對電力系統進行監控、評估等等。即便是發生了故障,它也能夠進行快速的判斷,并且對故障的距離、情況等一一進行探測。

2.智能模糊邏輯

智能模糊邏輯通過運用模糊理論,輸入變量,建立數學模型,能夠很好地對電力系統進行規劃,并且診斷電力系統故障。如今,智能模糊邏輯已經成為了一種比較成熟和完善的人工智能技術,廣泛應用于電力系統當中。

3.遺傳算法

遺傳算法的理論基礎是數學模型,它通過借鑒自然遺傳機制的隨機搜索算法,從而對群體和個體之間的信息進行交換。一般情況下,電力系統中比較難的非線性問題都是采用遺傳算法來解決。

4.混合技術

所謂的混合技術,就是將遺傳算法、人工神經網絡、智能模糊邏輯等幾種技術合在一起,因為上面所說的幾種方法有一定的局限性,甚至還有一些難以克服的缺陷。將這些技術合在一起,就能夠更好地解決電力系統中的問題。

三、人工智能技術的特點

1.優點

(1)并行性。該技術具有高度的并行性,因為它的內部由多個簡單處理單元組成,這些小單元雖然比較簡單,但是處理能力卻很高。不僅如此,這些小單元相組合,還能夠處理并行活動,對信息的處理速度更是驚人。

(2)記憶性。人工智能技術也具有記憶性,因為它能夠對信息進行記憶,然后將這些記憶信息存儲在權值當中。從這些權值中就可以看出電力系統中的信息。另外,它還能對信息進行特征提取、特殊處理,給電力系統的工作帶來了很大的方便。

(3)非線性全局作用。這種技術中的神經元能夠接受其他神經元的輸入,并且經過并行網絡產生輸出,從而對其他的神經元造成一定的影響。整個電力系統是相互制約、相互影響的,這樣就可以達到非線性映射,從而表現出一種集體性的行為。

2.缺點

(1)需要較長訓練時間。對于一些比較復雜的問題,遺傳算法需要進行較長時間的訓練。這是因為其學習的速率太慢。

(2)訓練的難度較大。如果網絡出現了故障,或者權值調得過大,就會使人工智能中的加權總和增加,從而導致導數非常小,而網絡權值的調節過程也會隨之而停頓。因此,訓練的難度較大。

四、電力系統運行中人工智能的具體應用

電力系統中有很多非線性問題,里面的方程式也有一定復雜性和系統性,但是可以應用人工智能技術來解決這些問題。

1.人工神經網絡在繼電保護中的應用

過去的繼電保護裝置是運用的普通計算機,后來開始運用人工神經網絡,因為這種技術比普通的計算機更加可靠和穩定。在運行過程中,人工神經網絡的運行效率非常高,而且速度也很快,不僅如此,人工神經網絡還可以實現精準度比較高的算法,從而更好地保護電力系統。

人工神經網絡中又包括三個部分,這三個部分分別是前置信號處理子系統、故障區域判定子系統以及故障判定網絡。在操作之前,先要對輸電線路旁邊的電流、電壓信號進行處理,從而得到一些數據。之后再把故障的特征輸入故障區域判定子系統當中,這樣就可以判斷系統的故障了。最后再使用第三部分的故障判定網絡對故障的性質進行分析。

第一個部分是前置信號處理子系統,要采取合適頻率來對繼電保護中的電流、電壓進行采集,收集到了故障樣本之后再將其輸入到處理信號的子網絡當中,對其進行處理。最后再將剛才的電流、電壓的特征進行輸出。

第二個部分是故障區域判定子系統,這個系統能夠對故障進行判定,用于快速判定故障發生的位置,從而對故障采取合理的解決措施。電力系統發生故障是不可避免的,系統運行了一段時間之后,難免會出現問題,比如金屬故障、非線性故障、設備故障等等。

第三個部分是故障判定網絡,這個部分會自動對發生的故障進行分析,它有三個層面和節點。必須在其中輸入電力系統中的突變量,然后再對得到的這些值進行處理。

2.人工智能算法在電力系統運行中的應用

人工智能算法主要的原理是無功優化,通過無功優化,能夠提高電力運行效率,使電力傳輸達到一個最佳的狀態。

人工智能算法采取記憶指導搜索的辦法來提高搜索速度,從而使全局達到最優的狀態。它還有禁忌搜索方法,這種方法在跳出局部方面有很大的優勢。此外,它還能解決多變量、非線性、離散性的問題,而且操作手法簡單,易于使用。

3.模糊理論在電力系統運行中的應用

模糊理論突破了經典集合中的一些概念,它采用的是模糊搜索的原理來對一些不明確、不精準的事情和現象進行分析。首先要在其中加入一些近似推理的模糊邏輯和引入語言變量,從而對事情和現象進行分析與描述。如今,這種模糊理論已經具有比較成熟的技術,它的應用已經相當廣泛,遍及多個行業、多個領域。電力系統中有非線性,而線路通過非線性的時候,就會產生一些分量,這些分量能夠重疊在故障上面,并且不會被消除掉。而模糊理論中的技術可以消除輸電線路中互相影響的現象,使之相互獨立。

4.專家系統在電力系統運行中的應用

專家系統也是人工智能中的一種,它在很多年前就開始被應用。同時,它還能解決電力系統中的疑難問題,并且提高運行效率和解決問題的速度。

與上面的幾種人工智能技術相比,專家系統同樣能夠保護電力、控制電力、規劃電力。此外,它還能夠支持消息發送、防止停電、移除一些負荷較大的設備,從而降低電力系統運行的負荷。因此,專家系統可以說是一種比較可靠、技術含量較高的電力保護系統,適宜被大力推廣和使用。

五、人工智能在電力系統中的發展與前景

目前,人工智能在電力系統運行中得到了廣泛應用,隨著經濟發展和社會進步,人們對供電的質量和要求也越來越高,這使得電力企業必須采取科學的手段來提高電力系統的運行效率,應用新方法來解決問題,促進電力的發展,并且運行更加方便簡單、易于操作。這也是人工智能在電力系統中的發展與前景。

在將來,電力系統還會不斷發展,因為其復雜性在不斷提高,所以一些影響因素也會隨之而產生,再加上人工管理的方法容易出差錯。因此,電力企業必須使用人工智能的技術和方法。人工智能技術仍然在開發當中,技術人員在原有的技術基礎上對其進行改進和完善,這樣不但能夠提高技術,還能夠為電力系統的發展提供新的活力。

六、總結與體會

人工智能技術已被大部分電力企業所應用,這種技術不但能為電力企業節省人力、財力、物力,還能提高供電質量,其發展前景非??捎^。未來,這種技術將會越來越成熟,并且變得容易操作、方便,從而為電力企業和廣大用戶提供更優質的服務。

參考文獻:

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人工智能技術及其特點范文5

關鍵詞: 人工智能 足球機器人 人工神經網絡 智能控制

引言

足球機器人系統是一個典型的多智能體系統和分布式人工智能系統,涉及機器人學、計算機視覺[1]、模式識別、多智能體系統[2]、人工神經網絡[3]等領域,而且它為人工智能理論研究及多種技術的集成應用提供了良好的實驗平臺。機器人球隊與人類足球一樣,它的勝負不但取決于機器人本身的性能,而且取決于比賽策略,只有將可靠的硬件與先進的策略結合才能取勝。人工智能技術在足球機器人的平臺上有著重要的作用。從機器人的外觀到機器人最重要的核心部分——控制、決策,都無不起著重要的作用。專家系統[4]、人工神經網絡在機器人的路徑規劃[5]上得到充分的應用。

1.人工智能研究現狀

人工智能[6-8]是一門研究人類智能機理,以及如何用計算機模擬人類智能活動的學科,該領域的研究包括機器人、語言識別[9]、圖像識別、自然語言處理和專家系統等,涉及數理邏輯、語言學、醫學和哲學等多門學科。人工智能學科研究的主要內容包括:知識表示[10][11]、自動推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面。

幾乎所有的編程語言均可用于解決人工智能算法,但從編程的便捷性和運行效率考慮,最好選用“人工智能語言”[12]。常用的人工智能語言有傳統的函數型語言Lisp、邏輯型語言Prolog及面向對象語言Smalltalk、VC++及VB等,Math-Works公司推出的高性能數值計算可視化軟件Matlab中包含神經網絡工具箱,提供了許多Matlab函數。另外,還有多種系統工具用于開發特定領域的專家系統,如INSIGHT、GURU、CLIPS、ART等。這些實用工具為開發人工智能應用程序提供了便利條件,使人工智能越來越方便地運用于各種領域。

智能機器人是信息技術和人工智能等學科的綜合試驗場,可以全面檢驗信息技術和人工智能等各領域的成果,以及它們之間的相互關系。人工智能技術中的視覺、傳感融合、行為決策、知識處理等技術,需要使無線通訊、智能控制、機電儀一體化、計算機仿真等許多關鍵技術有機、高效地集成統一。人們在很多領域都成功地實現了人工智能:自主規劃和調度、博弈、自主控制、診斷、后勤規劃、機器人技術、語言理解和問題求解等。

2.人工智能主要研究領域

人工智能的研究領域非常廣泛,而且涉及的學科非常多。目前,人工智能的主要研究領域包括:專家系統、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、智能決策支持系統及人工神經網絡等。下面主要介紹在足球機器人設計、制造、控制等過程中常用的人工智能技術[13]。

2.1專家系統

專家系統是一個智能計算機程序系統,是一個具有大量專門知識與經驗的程序系統,它應用人工智能技術和計算機技術,根據某領域一個或多個專家提供的知識和經驗,進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以便解決那些需要人類專家處理的復雜問題。專家系統一般具有如下基本特征:具有專家水平的專門知識;能進行有效的推理;具有獲取知識的能力;具有靈活性;具有透明性;具有交互性;具有實用性;具有一定的復雜性及難度。

2.2人工神經網絡

人工神經網絡是由大量處理單元互聯組成的非線性、自適應信息處理系統,采用了與傳統人工智能和信息處理技術完全不同的機理,克服了傳統的基于邏輯符號的人工智能在處理直覺、非結構化信息方面的缺陷,具有自適應、自組織和實時學習的特點。神經網絡在很多領域已得到了很好的應用,但其需要研究的方面還很多。其中,具有分布存儲、并行處理、自學習、自組織和非線性映射等優點的神經網絡與其他技術的結合,以及由此而來的混合方法和混合系統,已經成為一大研究熱點。由于其他方法也有優點,因此將神經網絡與其他方法相結合,取長補短,可以達到更好的應用效果。目前這方面工作有神經網絡與模糊邏輯、專家系統、遺傳算法、小波分析、混沌、粗集理論、分形理論、證據理論和灰色系統等的融合。

2.3圖像處理

圖像處理是用計算機對圖像進行分析,達到所需結果,又稱影像處理。圖像處理技術主要包括圖像壓縮,增強和復原,匹配、描述和識別三個部分。常見的處理有圖像數字化、圖像編碼、圖像增強、圖像復原、圖像分割和圖像分析等。數字圖像處理中的模式識別技術,可以對人眼無法識別的圖像進行分類處理,可以快速準確地檢索、匹配和識別出各種東西,在日常生活各方面和軍事上用途較大。

3.人工智能在足球機器人中的應用

3.1基于專家系統的足球機器人規劃

路徑規劃或避碰問題是足球機器人比賽中的一個重要環節。根據工作環境,路徑規劃模型可分為基于模型的全局路徑規劃和基于傳感器的局部路徑規劃。全局路徑規劃的主要方法有:可視圖法、自由空間法、最優控制法、柵格法、拓撲法、切線圖法、神經網絡法等。局部路徑規劃的主要方法有:人工勢場法、模糊邏輯算法、神經網絡法、遺傳算法[14]等。機器人規劃專家系統是用專家系統的結構和技術建立起來的機器人規劃系統。大多數成功的專家系統都是以基于規則系統的結構來模仿人類的綜合機理的。它由五部分組成:知識庫、控制策略、推理機、知識獲取、解釋與說明。隨著人工智能計算智能與進化算法研究的逐步發展,遺傳算法、蟻群算法等的提出,機器人路徑規劃問題得到了相應發展。尤其是通過遺傳算法在路徑規劃中的應用,機器人更加智能化,其運行路徑更加逼近理想的優化要求。以動態、未知環境下的機器人路徑規劃為研究背景,利用遺傳算法采用了基于路點坐標值的可變長染色體編碼方式,構造了包含障礙物排斥子函數項的代價函數,使得路徑規劃中的地圖信息被成功引入到了遺傳操作的實現過程中。同時針對路徑規劃問題的具體應用,改進了交叉和變異兩種遺傳算子,獲得了較為理想的路徑搜索效率,達到了較好的移動機器人路徑規劃效果。

3.2人工神經網絡在機器人定導航中的應用

人工神經網絡是一種仿效生物神經系統的信息處理方法,其優點主要體現在它可以處理難以用模型或規則描述的過程和系統;對非線性系統具有統一的描述;有較強的信息融合能力。因此在移動機器人定位與導航方面,基于神經網絡的多傳感器信息融合正是利用了神經網絡的這些特性,將機器人外部傳感器的傳感數據信息作為神經網絡的輸入處理對象,從而獲得移動機器人自身位置與對障礙物比較精確的估計,實現移動機器人的避障與自定位。

結語

隨著人工智能技術的進一步研究,足球機器人競賽水平將不斷提高。但就目前情況來看,在現有的基礎上擴大應用的范圍,增強應用的效果,還應主要在人工智能技術上做進一步的研究。專家系統在專家知識的總結、表述及不確定的情況下推理是目前專家系統的瓶頸所在。制造生產的多變復雜性及操作的人工經驗性,使人工智能的應用受到限制。此外,一些工藝參數的定量化實現也不易。隨著技術的飛速發展,人工智能技術也在進一步完善,如多種方法混合技術、多專家系統技術、機器學習方法、并行分布處理技術等。隨著新型人工智能技術的出現,制造業將會更加光明,性能更加優越的足球機器人也不再遙遠。

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人工智能技術及其特點范文6

[關鍵詞]人工智能,工程技術應用

中圖分類號:TP 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)31-0221-01

首先,介紹下人工智能(Artificial Intelligence,AI)是一門綜合了計算機科學、生理學、哲學的交叉學科。人工智能的研究課題涵蓋面很廣,從機器視覺到專家系統,包括了許多不同的領域。 其點是讓機器學會“思考”

人工智能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。

1.20世紀80年代,專家系統技術的逐漸成熟及計算機技術的迅速發展,使得智能控制和決策的研究也取得了較大進展。計算智能是一種仿生計算方法,它從生物底層對智能行為進行模擬和研究,拓展了傳統的計算模式,為復雜問題的求解提供了新的解決辦法。為了提高計算智能的應用效率,本文分析了二進制遺傳算法中早熟收斂的成因,指出了傳統的變異算子在防止早熟收斂方面的不足,提出了一種能有效預防早熟現象的二元變異算子,并在此基礎上提出了一種便于用常規邏輯門電路實現的遺傳算法。鑒于參數選擇對于遺傳算法求解效率的影響。

2.人工智能在工程技術各行各業的應用

(1)工業過程中的智能控制。生產過程的智能控制主要包括兩個方面:局部級和全局級。

(2)機械制造中的智能控制。在現代先進制造系統中,需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數據來解決難以或無法預測的情況,人工智能技術為解決這一難題提供了有效的解決方案。

(3)電力電子學研究領域中的智能控制。電力系統中發電機、變壓器、電動機等電機電器設備的設計、生產、運行、控制是一個復雜的過程,國內外的電氣工作者將人工智能技術引入到電氣設備的優化設計、故障診斷及控制中,取得了良好的控制效果 。

(4)人工智能在水利工程中應用。大壩安全監測自動化系統結構和大壩安全智能決策支持系統(DSIDSS)。

1)針對大壩安全監測系統的可靠性問題,將現場總線監測網絡結構和基于現場總線的通信網絡模型應用于大壩安全監測系統中,提高了系統的可靠性和系統組網的靈活性,使大壩安全監測自動化系統可根據現場條件靈活組網,增加了系統的實用性。重點研究了監控網絡的系統結構、網絡通訊模式和功能分布。

2)針對自動化監控系統的數據真實性和合理性檢驗問題,研究了大壩安全監測數據的預處理方法,應用灰色系統理論和過程突變理論建立了監測數據的在線檢驗模型,有效地解決了自動化系統監測數據的合理性和真實性的在線檢驗問題。

3)應用人工神經網絡技術研究了大壩監測數據的分析方法,建立了基于自學習神經元的自學習即網絡監控模型,為大壩安全監控模型的建立和預測提供了新的思路和方法。

4)針對合理處理DSIDSS中的不確定因素問題,采用模糊測度和模糊積分理論的基本思想和方法進行了處理。結合模糊集和可能性理論,提出了大壩安全等級劃分和安全判據的表示方法。應用模糊測度和模糊積分理論,較好地解決了大壩安全綜合評價中不確定性因素的計算機表示和處理方法。

5)探討了DSIDSS中的知識表示和推理技術,應用知識的語義網絡和模糊產生式規則表示方法,建立了大壩安全智能決策支持系統的知識庫。所采用的模糊推理方法克服了傳統Bayes推理方法的部分缺陷,在實際應用中表明是合理有效的一種推理模式。

人工智能的過程及在工程技術轉化的順序包含:

1.機器學習

機器學習(Machine Learning)是研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為,以獲取新

的知識或技能,重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使計算機具有智能的根本途徑,其應用遍及人工智能的各個領域,它主要使用歸納、綜合而不是演繹機器學習的研究是根據生理學、認知科學等對人類學習機理的了解,建立人類學習過程的計算模型或認識模型,發展各種學習理論和學習方法,研究通用的學習算法并進行理論上的分析,建立面向任務的具有特定應用的學習系統。這些研究目標相互影響相互促進。

2.模式識別

1). 模式識別概述

模式識別(Pattern Recognition)是人類的一項基本智能,在日常生活中,人們經常在進行“模式識別”。隨著20世紀40年代計算機的出現以及50年代人工智能的興起,人們當然也希望能用計算機來代替或擴展人類的部分腦力勞動。(計算機)模式識別在20世紀60年代初迅速發展并成為一門新學科。

模式識別(Pattern Recognition)是指對表征事物或現象的各種形式的(數值的、文字的和邏輯關系的)信息進行處理和分析,以對事物或現象進行描述、辨認、分類和解釋的過程,是信息科學和人工智能的重要組成部分。應用計算機對一組事件或過程進行辨識和分類,所識別的事件或過程可以是文字、聲音、圖像等具體對象,也可以是狀態、程度等抽象對象。這些對象與數字形式的信息相區別,稱為模式信息。

2).模式識別的應用(1)文字識別(2)語音識別(3)圖像識別(4)醫學診斷

3.專家系統

1).專家系統概述

專家系統是一個智能計算機程序系統,其內部含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗,能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領域問題。

2).發展歷史

專家系統的發展已經歷了3個階段,正向第四代過渡和發展。

第一代專家系統(dendral、macsyma等)以高度專業化、求解專門問題的能力強為特點。但在體系結構的完整性、可移植性等方面存在缺陷,求解問題的能力弱。

第二代專家系統(mycin、casnet、prospector、hearsay等)屬單學科專業型、應用型系統

第三代專家系統屬多學科綜合型系統,采用多種人工智能語言,綜合采用各種知識表示方法和多種推理機制及控制策略

3. 專家系統的基本結構

專家系統的基本結構如圖所示,其中箭頭方向為數據流動的方向。專家系統通常由人機交互界面、知識庫、推理機、解釋器、綜合數據庫、知識獲取等6個部分構成。知識庫用來存放專家提供的知識。專家系統的問題求解過程是通過知識庫中的知識來模擬專家的思維方式的,因此,知識庫是專家系統質量是否優越的關鍵所在,即知識庫中知識的質量和數量決定著專家系統的質量水平。

人工智能在物聯網的應用

物聯網智能是利用人工智能技術服務于物聯網絡的技術是將人工智能的理論方法和技術通過具有智能處理功能的軟件部署在網絡服務器中去服務于接入物聯網的物品設備和人。

1.智能物聯網

1)智能物聯網概念

智能物聯網就是對接入物聯網的物品設備產生的信息能夠實現自動識別和處理判斷,并能將處理結果反饋給接入的物品設備,同時能根據處理結果對物品設備進行某種操作指令的下達使接入的物品設備作出某種動作響應.而整個處理過程無需人類的參與。

2)智能物聯網的實現途徑

要實現物聯網智能化就必須讓人工智能成為物聯知終端、傳輸網絡、具有人工智能的數據處理服務器。

2.物聯網需要的人工智能技術

1)物聯網中需要來自人工智能技術的研究成果.如問題求解、邏輯推理證明、專家系統、數據挖掘、模式識別、自動推理、機器學習、智能控制等技術。

2)物聯網的智能控制

在物聯網的應用中.控制將是物聯網的主要環節.如何在物聯網中實現智能控制將是物聯網發展的關鍵。

3.物聯網智能模型

基于對人工智能技術的認識和研究.依據人工智能模型.推演出了智能物聯網智能化模型。智能物聯網被分為五個層次機器感知交互層、通信層、數據層、智能處理層、人機交互層,共五層。

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