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人工智能论文精选(九篇)

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人工智能论文

第1篇:人工智能论文范文

第一,植物的规格要确定好,要结合植物所适应的地质条件来对各种规格的植物进行协调搭配。一般来说,中型及其以上规格的乔木作为园林的架构之一,会对整个园林所呈现出来的景观效果起着重要作用,应当先进行安放,然后才是小型规格的植物的安放,保证在园林景观的细节处做好处理;第二,要合理组合植物的品种类型,落叶植物和针叶常绿植物之间在园林中所占的比例应当保持一定的平衡关系,对于植物如花卉、叶丛的颜色要协调好,一般以夏东两季的植物色彩为主色调,其他色调为辅,以保证视觉上能起到互相补充的效果。

2园林设计中人工智能应用现状

2.1系统操作方面

由于园林设计既涉及艺术方法也涉及到技术手段,因此,对操作人员的综合能力要求就比较高,也就是说,操作人员应当对建筑理论、园林绿植知识和计算机基础三方面综合掌握,而事实上,很多参与园林设计的人员并没有很强的工程操作能力,要求太高,难以实现。

2.2园林可重复使用性方面

目前来说,园林的重复使用性还是太低,因为每个地方的气候条件和地理环境都不相同,所以,针对一个地方所制作的园林设计并不能简单地复制到另一个地方,如苏州园林的设计不能直接用在辽宁的园林设计,原因在于北方相对南方来说,园林供水相对困难,山石种类不同,绿植花卉种类也不如南方园林的丰富,而且南北审美观不同,北方园林设计多采用浑厚石材,绿植多为松、柏、杨、柳、榆、槐,加上三季更迭的花灌木,呈现刚健雄浑的特点,而南方则因为花木种类丰富,布局特别,注重山石与水的搭配,独具精致淡雅的特点,由此可见,园林的可重复使用性不高。

2.3计算机辅助设计方面

计算机辅助设计即常说的CAD。目前来说,CAD并不能完全对口符合园林设计的需求,因为CAD只能呈现出单一的图形画面,既不利于设计者进行设计,也不利于客户对设计者的设计的理解,导致客户与设计者之间难免信息不对称,造成一定的信息偏差,影响之后园林设计出来的成果。

3加强人工智能在园林设计中应用的办法

3.1园林子系统的设计

作为整个园林系统的组成部分,园林子系统的设定概要应通过计算机实施建模,来对项目实施进行基本设定,在获得项目系统的自动生成规则之后,在对所收集到的园林基本数进行存档,来作为全局的运行参数,在一定程度上影响了计算机的运行结果。一般来说,存档信息有园林的设计规模、投资情况、发展需求以及相关的环境因素等,存档后,可能会对建筑的规模大小、选址、风格特点以及植物的搭配等造成影响。

3.2地形子系统的设计

地形子系统的设计应当是通过计算机对采集到的地质数据进行推理而后才进行的。一般来说,会采用规则引擎最为计算机的推理机,是基于专家系统的模式下进行推理的,工作原理是由机器来仿造人类在对事件进行考虑的思维和方法,通过进行试探性的方法来进行推理,并不断地对推理所得出来的结果进行解释和验证。对地质情况进行实时实地勘查是保证园林设计图纸正常输出的要求,这是不能单纯地依靠计算机来实现的,因为地质勘查涉及到很多复杂地形的勘查,只能依靠人工的方式。地质勘查可以分为前期阶段和后期阶段。前期阶段主要是设定园林工程的初稿,因此,只要对地质情况进行系统的粗略勘察即可。后期阶段主要是完成图纸设计要求,因此,对数据准确性要求更高,并勘查人员对此进行较为细致的处理。这以后才是通过对计算机智能系统软件的使用来将前期阶段和后期阶段所获得的数据进行智能化处理,完成相关数据的细化以及修正,然后通过系统推理得到一个初步的园林模型。

3.3主干道路子系统的设计

对地形子系统进行地形数据的输出即可得到主干道路设计,因为我们首先完成了地形的设计,因此,在接下来对道路进行设计的过程中就可以有效地避免其他的建筑和设施的干扰,这之后的设计才能按部就班地开展。推理的总体规则为:首先,由园林的建设规模、投资情况等来对道路的类型和所需费用等进行计算,得到相关数据;然后,结合之前的输出地形图来生成推荐道路图,并检查道路的密度是否符合园林的设计规范,接着根据道路建设定额表来对工程造价进行计算,看是否符合预期投资情况;最后,对道路图进行人工的调整,并反复验算。

3.4图纸和图表输出子系统的设计

第2篇:人工智能论文范文

【关键词】法理学/法律推理/人工智能

【正文】

一、人工智能法律系统的历史

计算机先驱思想家莱布尼兹曾这样不无浪漫地谈到推理与计算的关系:“我们要造成这样一个结果,使所有推理的错误都只成为计算的错误,这样,当争论发生的时候,两个哲学家同两个计算家一样,用不着辩论,只要把笔拿在手里,并且在算盘面前坐下,两个人面对面地说:让我们来计算一下吧!”(注:转引自肖尔兹著:《简明逻辑史》,张家龙译,商务印书馆1977年版,第54页。)

如果连抽象的哲学推理都能转变为计算问题来解决,法律推理的定量化也许还要相对简单一些。尽管理论上的可能性与技术可行性之间依然存在着巨大的鸿沟,但是,人工智能技术的发展速度确实令人惊叹。从诞生至今的短短45年内,人工智能从一般问题的研究向特殊领域不断深入。1956年纽厄尔和西蒙教授的“逻辑理论家”程序,证明了罗素《数学原理》第二章52个定理中的38个定理。塞缪尔的课题组利用对策论和启发式探索技术开发的具有自学习能力的跳棋程序,在1959年击败了其设计者,1962年击败了州跳棋冠军,1997年超级计算机“深蓝”使世界头号国际象棋大师卡斯帕罗夫俯首称臣。

20世纪60年代,人工智能研究的主要课题是博弈、难题求解和智能机器人;70年代开始研究自然语言理解和专家系统。1971年费根鲍姆教授等人研制出“化学家系统”之后,“计算机数学家”、“计算机医生”等系统相继诞生。在其他领域专家系统研究取得突出成就的鼓舞下,一些律师提出了研制“法律诊断”系统和律师系统的可能性。(注:SimonChalton,LegalDiagnostics,ComputersandLaw,No.25,August1980.pp.13-15.BryanNiblett,ExpertSystemsforLawyers,ComputersandLaw,No.29,August1981.p.2.)

1970年Buchanan&Headrick发表了《关于人工智能和法律推理若干问题的考察》,一文,拉开了对法律推理进行人工智能研究的序幕。文章认为,理解、模拟法律论证或法律推理,需要在许多知识领域进行艰难的研究。首先要了解如何描述案件、规则和论证等几种知识类型,即如何描述法律知识,其中处理开放结构的法律概念是主要难题。其次,要了解如何运用各种知识进行推理,包括分别运用规则、判例和假设的推理,以及混合运用规则和判例的推理。再次,要了解审判实践中法律推理运用的实际过程,如审判程序的运行,规则的适用,事实的辩论等等。最后,如何将它们最终运用于编制能执行法律推理和辩论任务的计算机程序,区别和分析不同的案件,预测并规避对手的辩护策略,建立巧妙的假设等等。(注:Buchanan&Headrick,SomeSpeculationAboutArtificialIntelligenceandLegalReasoning,23StanfordLawReview(1970).pp.40-62.)法律推理的人工智能研究在这一时期主要沿着两条途径前进:一是基于规则模拟归纳推理,70年代初由WalterG.Popp和BernhardSchlink开发了JUDITH律师推理系统。二是模拟法律分析,寻求在模型与以前贮存的基础数据之间建立实际联系,并仅依这种关联的相似性而得出结论。JeffreyMeld-man1977年开发了计算机辅助法律分析系统,它以律师推理为模拟对象,试图识别与案件事实模型相似的其他案件。考虑到律师分析案件既用归纳推理又用演绎推理,程序对两者都给予了必要的关注,并且包括了各种水平的分析推理方法。

专家系统在法律中的第一次实际应用,是D.沃特曼和M.皮特森1981年开发的法律判决辅助系统(LDS)。研究者探索将其当作法律适用的实践工具,对美国民法制度的某个方面进行检测,运用严格责任、相对疏忽和损害赔偿等模型,计算出责任案件的赔偿价值,并论证了如何模拟法律专家意见的方法论问题。(注:''''ModelsofLegalDecisionmakingReport'''',R-2717-ICJ(1981).)

我国法律专家系统的研制于20世纪80年代中期起步。(注:钱学森教授:《论法治系统工程的任务与方法》(《科技管理研究》1981年第4期)、《社会主义和法治学与现代科学技术》(《法制建设》1984年第3期)、《现代科学技术与法和法制建设》(《政法论坛》)1985年第3期)等文章,为我国法律专家系统的研发起了思想解放和理论奠基作用。)1986年由朱华荣、肖开权主持的《量刑综合平衡与电脑辅助量刑专家系统研究》被确定为国家社科“七五”研究课题,它在建立盗窃罪量刑数学模型方面取得了成果。在法律数据库开发方面,1993年中山大学学生胡钊、周宗毅、汪宏杰等人合作研制了《LOA律师办公自动化系统》。(注:杨建广、骆梅芬编著:《法治系统工程》,中山大学出版社1996年版,第344-349页。)1993年武汉大学法学院赵廷光教授主持开发了《实用刑法专家系统》。(注:赵廷光等著:《实用刑法专家系统用户手册》,北京新概念软件研究所1993年版。)它由咨询检索系统、辅助定性系统和辅助量刑系统组成,具有检索刑法知识和对刑事个案进行推理判断的功能。

专家系统与以往的“通用难题求解”相比具有以下特点:(1)它要解决复杂的实际问题,而不是规则简单的游戏或数学定理证明问题;(2)它面向更加专门的应用领域,而不是单纯的原理性探索;(3)它主要根据具体的问题域,选择合理的方法来表达和运用特殊的知识,而不强调与问题的特殊性无关的普适性推理和搜索策略。

法律专家系统在法规和判例的辅助检索方面确实发挥了重要作用,解放了律师一部分脑力劳动。但绝大多数专家系统目前只能做法律数据的检索工作,缺乏应有的推理功能。20世纪90年代以后,人工智能法律系统进入了以知识工程为主要技术手段的开发时期。知识工程是指以知识为处理对象,以能在计算机上表达和运用知识的技术为主要手段,研究知识型系统的设计、构造和维护的一门更加高级的人工智能技术。(注:《中国大百科全书·自动控制与系统工程》,中国大百科全书出版社1991年版,第579页。)知识工程概念的提出,改变了以往人们认为几个推理定律再加上强大的计算机就会产生专家功能的信念。以知识工程为技术手段的法律系统研制,如果能在法律知识的获得、表达和应用等方面获得突破,将会使人工智能法律系统的研制产生一个质的飞跃。

人工智能法律系统的发展源于两种动力。其一是法律实践自身的要求。随着社会生活和法律关系的复杂化,法律实践需要新的思维工具,否则,法律家(律师、检察官和法官)将无法承受法律文献日积月累和法律案件不断增多的重负。其二是人工智能发展的需要。人工智能以模拟人的全部思维活动为目标,但又必须以具体思维活动一城一池的攻克为过程。它需要通过对不同思维领域的征服,来证明知识的每个领域都可以精确描述并制造出类似人类智能的机器。此外,人工智能选择法律领域寻求突破,还有下述原因:(1)尽管法律推理十分复杂,但它有相对稳定的对象(案件)、相对明确的前提(法律规则、法律事实)及严格的程序规则,且须得出确定的判决结论。这为人工智能模拟提供了极为有利的条件。(2)法律推理特别是抗辩制审判中的司法推理,以明确的规则、理性的标准、充分的辩论,为观察思维活动的轨迹提供了可以记录和回放的样本。(3)法律知识长期的积累、完备的档案,为模拟法律知识的获得、表达和应用提供了丰富、准确的资料。(4)法律活动所特有的自我意识、自我批评精神,对法律程序和假设进行检验的传统,为模拟法律推理提供了良好的反思条件。

二、人工智能法律系统的价值

人工智能法律系统的研制对法学理论和法律实践的价值和意义,可以概括为以下几点:

一是方法论启示。P.Wahlgren说:“人工智能方法的研究可以支持和深化在创造性方法上的法理学反思。这个信仰反映了法理学可以被视为旨在于开发法律分析和法律推理之方法的活动。从法理学的观点看,这种研究的最终目标是揭示方法论的潜在作用,从而有助于开展从法理学观点所提出的解决方法的讨论,而不仅仅是探讨与计算机科学和人工智能有关的非常细致的技术方面。”(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)在模拟法律推理的过程中,法学家通过与工人智能专家的密切合作,可以从其对法律推理的独特理解中获得有关方法论方面的启示。例如,由于很少有两个案件完全相似,在判例法实践中,总有某些不相似的方面需要法律家运用假设来分析已有判例与现实案件的相关性程度。但法学家们在假设的性质问题上常常莫衷一是。然而HYPO的设计者,在无真实判例或真实判例不能充分解释现实案件的情况下,以假设的反例来反驳对方的观点,用补充、删减和改变事实的机械论方法来生成假设。这种用人工智能方法来处理假设的办法,就使复杂问题变得十分简单:假设实际上是一个新的论证产生于一个经过修正的老的论证的过程。总之,人工智能方法可以帮助法学家跳出法理学方法的思维定势,用其他学科的方法来重新审视法学问题,从而为法律问题的解决提供了新的途径。

二是提供了思想实验手段。西蒙认为,尽管我们还不知道思维在头脑中是怎样由生理作用完成的,“但我们知道这些处理在数字电子计算机中是由电子作用完成的。给计算机编程序使之思维,已经证明有可能为思维提供机械论解释”。(注:转引自童天湘:《人工智能与第N代计算机》,载《哲学研究》1985年第5期。)童天湘先生认为:“通过编制有关思维活动的程序,就会加深对思维活动具体细节的了解,并将这种程序送进计算机运行,检验其正确性。这是一种思想实验,有助于我们研究人脑思维的机理。”(注:转引自童天湘:《人工智能与第N代计算机》,载《哲学研究》1985年第5期。)人工智能法律系统研究的直接目标是使计算机能够获取、表达和应用法律知识,软件工程师为模拟法律推理而编制程序,必须先对人的推理过程作出基于人工智能理论和方法的独特解释。人工智能以功能模拟开路,在未搞清法律家的推理结构之前,首先从功能上对法律证成、法律检索、法律解释、法律适用等法律推理的要素和活动进行数理分析,将法理学、诉讼法学关于法律推理的研究成果模型化,以实现法律推理知识的机器表达或再现,从而为认识法律推理的过程和规律提供了一种实验手段。法学家则可以将人工智能法律系统的推理过程、方法和结论与人类法律推理活动相对照,为法律推理的法理学研究所借鉴。因此,用人工智能方法模拟法律推理,深化了人们对法律推理性质、要素和过程的认识,使法学家得以借助人工智能科学的敏锐透镜去考察法律推理的微观机制。正是在这个意义上,BryanNiblett教授说:“一个成功的专家系统很可能比其他的途径对法理学作出更多的(理论)贡献。”(注:BryanNiblett,ExpertSystemsforLawyers,ComputersandLaw,No.29,August1981.note14,p.3.)

三是辅助司法审判。按照格雷的观点,法律专家系统首先在英美判例法国家出现的直接原因在于,浩如烟海的判例案卷如果没有计算机编纂、分类、查询,这种法律制度简直就无法运转了。(注:PamelaN.GrayBrookfield,ArtificialLegalIntelligence,VT:DartmouthPublishingCo.,1997.p.402.)其实不仅是判例法,制定法制度下的律师和法官往往也要为检索有关的法律、法规和司法解释耗费大量的精力和时间,而且由于人脑的知识和记忆能力有限,还存在着检索不全面、记忆不准确的问题。人工智能法律系统强大的记忆和检索功能,可以弥补人类智能的某些局限性,帮助律师和法官从事相对简单的法律检索工作,从而极大地解放律师和法官的脑力劳动,使其能够集中精力从事更加复杂的法律推理活动。

四是促进司法公正。司法推理虽有统一的法律标准,但法官是具有主观能动性的差异个体,所以在执行统一标准时会产生一些差异的结果。司法解释所具有的建构性、辩证性和创造性的特点,进一步加剧了这种差异。如果换了钢铁之躯的机器,这种由主观原因所造成的差异性就有可能加以避免。这当然不是说让计算机完全取代法官,而是说,由于人工智能法律系统为司法审判提供了相对统一的推理标准和评价标准,从而可以辅助法官取得具有一贯性的判决。无论如何,我们必须承认,钢铁之躯的机器没有物质欲望和感情生活,可以比人更少地受到外界因素的干扰。正像计算机录取增强了高考招生的公正性、电子监视器提高了纠正行车违章的公正性一样,智能法律系统在庭审中的运用有可能减少某些现象。

五是辅助法律教育和培训。人工智能法律系统凝聚了法律家的专门知识和法官群体的审判经验,如果通过软件系统或计算机网络实现专家经验和知识的共享,便可在法律教育和培训中发挥多方面的作用。例如,(1)在法学院教学中发挥模拟法庭的作用,可以帮助法律专业学生巩固自己所学知识,并将法律知识应用于模拟的审判实践,从而较快地提高解决法律实践问题的能力。(2)帮助新律师和新法官全面掌握法律知识,迅速获得判案经验,在审判过程的跟踪检测和判决结论的动态校正中增长知识和才干,较快地接近或达到专家水平。(3)可使不同地区、不同层次的律师和法官及时获得有关法律问题的咨询建议,弥补因知识结构差异和判案经验多寡而可能出现的失误。(4)可以为大众提供及时的法律咨询,提高广大人民群众的法律素质,增强法律意识。

六是辅助立法活动。人工智能法律系统不仅对辅助司法审判有重要的意义,而且对完善立法也具有实用价值。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)例如,伦敦大学Imperial学院的逻辑程序组将1981年英国国籍法的内容形式化,帮助立法者发现了该法在预见性上存在的一些缺陷和法律漏洞。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)立法辅助系统如能应用于法律起草和法律草案的审议过程,有可能事先发现一些立法漏洞,避免一个法律内部各种规则之间以及新法律与现有法律制度之间的相互冲突。

三、法理学在人工智能法律系统研究中的作用

1.人工智能法律系统的法理学思想来源

关于人工智能法律系统之法理学思想来源的追踪,不是对法理学与人工智能的联系作面面俱到的考察,而旨在揭示法理学对人工智能法律系统的发展所产生的一些直接影响。

第一,法律形式主义为人工智能法律系统的产生奠定了理论基础。18-19世纪的法律形式主义强调法律推理的形式方面,认为将法律化成简单的几何公式是完全可能的。这种以J·奥斯汀为代表的英国分析法学的传统,主张“法律推理应该依据客观事实、明确的规则以及逻辑去解决一切为法律所要求的具体行为。假如法律能如此运作,那么无论谁作裁决,法律推理都会导向同样的裁决。”(注:(美)史蒂文·J·伯顿著:《法律和法律推理导论》,张志铭、解兴权译,中国政法大学出版社1998年9月版,第3页。)换言之,机器只要遵守法律推理的逻辑,也可以得出和法官一样的判决结果。在分析法学家看来,“所谓‘法治’就是要求结论必须是大前提与小前提逻辑必然结果。”(注:朱景文主编:《对西方法律传统的挑战》,中国检察出版社1996年2月版,第292页。)如果法官违反三段论推理的逻辑,就会破坏法治。这种机械论的法律推理观,反映了分析法学要求法官不以个人价值观干扰法律推理活动的主张。但是,它同时具有忽视法官主观能动性和法律推理灵活性的僵化的缺陷。所以,自由法学家比埃利希将法律形式主义的逻辑推理说称为“自动售货机”理论。然而,从人工智能就是为思维提供机械论解释的意义上说,法律形式主义对法律推理所作的机械论解释,恰恰为人工智能法律系统的开发提供了可能的前提。从人工智能法律系统研制的实际过程来看,在其起步阶段,人工智能专家正是根据法律形式主义所提供的理论前提,首先选择三段论演绎推理进行模拟,由WalterG.Popp和BernhardSchlink在20世纪70年代初开发了JUDITH律师推理系统。在这个系统中,作为推理大小前提的法律和事实之间的逻辑关系,被计算机以“如果A和B,那么C”的方式加以描述,使机器法律推理第一次从理论变为现实。

第二,法律现实主义推动智能模拟深入到主体的思维结构领域。法律形式主义忽视了推理主体的社会性。法官是生活在现实社会中的人,其所从事的法律活动不可能不受到其社会体验和思维结构的影响。法官在实际的审判实践中,并不是机械地遵循规则,特别是在遇到复杂案件时,往往需要作出某种价值选择。而一旦面对价值问题,法律形式主义的逻辑决定论便立刻陷入困境,显出其僵化性的致命弱点。法律现实主义对其僵化性进行了深刻的批判。霍姆斯法官明确提出“法律的生命并不在于逻辑而在于经验”(注:(美)博登海默著:《法理学——法哲学及其方法》,邓正来、姬敬武译,华夏出版社1987年12月版,第478页。)的格言。这里所谓逻辑,就是指法律形式主义的三段论演绎逻辑;所谓经验,则包括一定的道德和政治理论、公共政策及直觉知识,甚至法官的偏见。法律现实主义对法官主观能动性和法律推理灵活性的强调,促使人工智能研究从模拟法律推理的外在逻辑形式进一步转向探求法官的内在思维结构。人们开始考虑,如果思维结构对法官的推理活动具有定向作用,那么,人工智能法律系统若要达到法官水平,就应该通过建立思维结构模型来设计机器的运行结构。TAXMAN的设计就借鉴了这一思想,法律知识被计算机结构语言以语义网络的方式组成不同的规则系统,解释程序、协调程序、说明程序分别对网络结构中的输入和输出信息进行动态结构调整,从而适应了知识整合的需要。大规模知识系统的KBS(KnowledgeBasedSystem)开发也注意了思维结构的整合作用,许多具有内在联系的小规模KBS子系统,在分别模拟法律推理要素功能(证成、法律查询、法律解释、法律适用、法律评价、理由阐述)的基础上,又通过联想程序被有机联系起来,构成了具有法律推理整体功能的概念模型。(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)

第三,“开放结构”的法律概念打开了疑难案件法律推理模拟的思路。法律形式主义忽视了疑难案件的存在。疑难案件的特征表现为法律规则和案件之间不存在单一的逻辑对应关系。有时候从一个法律规则可以推出几种不同的结论,它们往往没有明显的对错之分;有时一个案件面对着几个相似的法律规则。在这些情况下,形式主义推理说都一筹莫展。但是,法律现实主义在批判法律形式主义时又走向另一个极端,它否认具有普遍性的一般法律规则的存在,试图用“行动中的法律”完全代替分析法学“本本中的法律”。这种矫枉过正的做法虽然是使法律推理摆脱机械论束缚所走出的必要一步,然而,法律如果真像现实主义法学所说的那样仅仅存在于具体判决之中,法律推理如果可以不遵循任何标准或因人而异,那么,受到挑战的就不仅是法律形式主义,而且还会殃及法治要求实现规则统治之根本原则,并动摇人工智能法律系统存在的基础。哈特在法律形式主义和法律现实主义的争论中采取了一种折中立场,他既承认逻辑的局限性又强调其重要性;既拒斥法官完全按自己的预感来随意判案的见解,又承认直觉的存在。这种折中立场在哈特“开放结构”的法律概念中得到了充分体现。法律概念既有“意义核心”又有“开放结构”,逻辑推理可以帮助法官发现问题的阳面,而根据社会政策、价值和后果对规则进行解释则有助于发现问题的阴面。开放结构的法律概念,使基于规则的法律推理模拟在受到概念封闭性的限制而对疑难案件无能为力时,找到了新的立足点。在此基础上,运用开放结构概念的疑难案件法律推理模型,通过逻辑程序工具和联想技术而建立起来。Gardner博士就疑难案件提出两种解决策略:一是将简易问题从疑难问题中筛选出来,运用基于规则的技术来解决;二是将疑难问题同“开放结构”的法律概念联系在一起,先用非范例知识如规则、控辩双方的陈述、常识来获得初步答案,再运用范例来澄清案件、检查答案的正确性。

第四,目的法学促进了价值推理的人工智能研究。目的法学是指一种所谓直接实现目的之“后法治”理想。美国法学家诺内特和塞尔兹尼克把法律分为三种类型。他们认为,以法治为标志的自治型法,过分强调手段或程序的正当性,有把手段当作目的的倾向。这说明法治社会并没有反映人类关于美好社会的最高理想,因为实质正义不是经过人们直接追求而实现的,而是通过追求形式正义而间接获得的。因此他们提出以回应型法取代自治型法的主张。在回应型法中,“目的为评判既定的做法设立了标准,从而也就开辟了变化的途径。同时,如果认真地对待目的,它们就能控制行政自由裁量权,从而减轻制度屈从的危险。反之,缺少目的既是僵硬的根源,又是机会主义的根源。”(注:(美)诺内特、塞尔兹尼克著:《转变中的法律与社会》,张志铭译,中国政法大学出版社1994年版,第60页。)美国批判法学家昂格尔对形式主义法律推理和目的型法律推理的特点进行了比较,他认为,前者要求使用内容明确、固定的规则,无视社会现实生活中不同价值观念的冲突,不能适应复杂情况和变化,追求形式正义;后者则要求放松对法律推理标准的严格限制,允许使用无固定内容的抽象标准,迫使人们在不同的价值观念之间做出选择,追求实质正义。与此相应,佩雷尔曼提出了新修辞学(NewRhetoric)的法律理论。他认为,形式逻辑只是根据演绎法或归纳法对问题加以说明或论证的技术,属于手段的逻辑;新修辞学要填补形式逻辑的不足,是关于目的的辩证逻辑,可以帮助法官论证其决定和选择,因而是进行价值判断的逻辑。他认为,在司法三段论思想支配下,法学的任务是将全部法律系统化并作为阐释法律的大前提,“明确性、一致性和完备性”就成为对法律的三个要求。而新修辞学的基本思想是价值判断的多元论,法官必须在某种价值判断的指示下履行义务,必须考虑哪些价值是“合理的、可接受的、社会上有效的公平的”。这些价值构成了判决的正当理由。(注:沈宗灵著:《现代西方法理学》,北京大学出版社1992年版,第443-446页。)制造人工智能法律系统最终需要解决价值推理的模拟问题,否则,就难以实现为判决提供正当理由的要求。为此,P.Wahlgren提出的与人工智能相关的5种知识表达途径中,明确地包括了以道义为基础的法律推理模型。(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)引入道义逻辑,或者说在机器中采用基于某种道义逻辑的推理程序,强调目的价值,也许是制造智能法律系统的关键。不过,即使把道义逻辑硬塞给计算机,钢铁之躯的机器没有生理需要,也很难产生价值观念和主观体验,没办法解决主观选择的问题。在这个问题上,波斯纳曾以法律家有七情六欲为由对法律家对法律的机械忠诚表示了强烈怀疑,并辩证地将其视为法律发展的动力之一。只有人才能够平衡相互冲突的利益,能够发现对人类生存和发展至关重要的价值。因此,关于价值推理的人工智能模拟究竟能取得什么成果,恐怕还是个未知数。

2.法理学对人工智能法律系统研制的理论指导作用

GoldandSusskind指出:“不争的事实是,所有的专家系统必须适应一些法理学理论,因为一切法律专家系统都需要提出关于法律和法律推理性质的假设。从更严格的意义上说,一切专家系统都必须体现一种结构理论和法律的个性,一种法律规范理论,一种描述法律科学的理论,一种法律推理理论”。(注:GoldandSusskind,ExpertSystemsinLaw:AJurisprudentialandFormalSpecificationApproach,pp.307-309.)人工智能法律系统的研究,不仅需要以法理学关于法律的一般理论为知识基础,还需要从法理学获得关于法律推理的完整理论,如法律推理实践和理论的发展历史,法律推理的标准、主体、过程、方法等等。人工智能对法律推理的模拟,主要是对法理学关于法律推理的知识进行人工智能方法的描述,建立数学模型并编制计算机应用程序,从而在智能机器上再现人类法律推理功能的过程。在这个过程中,人工智能专家的主要任务是研究如何吸收法理学关于法律推理的研究成果,包括法理学关于人工智能法律系统的研究成果。

随着人工智能法律系统研究从低级向高级目标的推进,人们越来越意识到,对法律推理的微观机制认识不足已成为人工智能模拟的严重障碍。P.Wahlgren指出,“许多人工智能技术在法律领域的开发项目之所以失败,就是因为许多潜在的法理学原则没有在系统开发的开始阶段被遵守或给予有效的注意。”“法理学对法律推理和方法论问题的关注已经有几百年,而人工智能的诞生只是本世纪50年代中期的事情,这个事实是人工智能通过考察法理学知识来丰富自己的一个有效动机。”(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)因此,研究法律推理自动化的目标,“一方面是用人工智能(通过把计算机的应用与分析模型相结合)来支撑法律推理的可能性;另一方面是应用法理学理论来解决作为法律推理支撑系统的以及一般的人工智能问题。”(注:P.Wahlgren,AutomationofLegalReasoning:AStudyonArtificialIntelligenceandLaw,ComputerLawSeries11.KluwerLawandTaxationPublishers.DeventerBoston1992.Chapter7.)在前一方面,是人工智能法律系统充当法律推理研究的思想实验手段以及辅助司法审判的问题。后一方面,则是法律推理的法律学研究成果直接为人工智能法律系统的研制所应用的问题。例如,20世纪70年代法理学在真实和假设案例的推理和分析方面所取得的成果,已为几种人工智能法律装置借鉴而成为其设计工作的理论基础。在运用模糊或开放结构概念的法律推理研究方面,以及在法庭辩论和法律解释的形式化等问题上,法理学的研究成果也已为人工智能法律系统的研究所借鉴。

四、人工智能法律系统研究的难点

人工智能法律系统的研究尽管在很短的时间内取得了许多令人振奋的成果,但它的发展也面临着许多困难。这些困难构成了研究工作需要进一步努力奋斗的目标。

第一,关于法律解释的模拟。在法理学的诸多研究成果中,法律解释的研究对人工智能法律系统的研制起着关键作用。法律知识表达的核心问题是法律解释。法律规范在一个法律论点上的效力,是由法律家按忠实原意和适合当时案件的原则通过法律解释予以确认的,其中包含着人类特有的价值和目的考虑,反映了法律家的知识表达具有主观能动性。所以,德沃金将解释过程看作是一种结合了法律知识、时代信息和思维方法而形成的,能够应变的思维策略。(注:Dworkin,TakingRightsSeriously,HarvardUniversityPressCambridge,Massachusetts1977.p.75.)目前的法律专家系统并未以知识表达为目的来解释法律,而是将法律整齐地“码放”在计算机记忆系统中仅供一般检索之用。然而,在法律知识工程系统中,法律知识必须被解释,以满足自动推理对法律知识进行重新建构的需要。麦卡锡说:“在开发智能信息系统的过程中,最关键的任务既不是文件的重建也不是专家意见的重建,而是建立有关法律领域的概念模型。”(注:McCarty,Intelligentlegalinformationsystems:problemsandprospects,op.cit.supra,note25,p.126.)建立法律概念模型必须以法律家对某一法律概念的共识为基础,但不同的法律家对同一法律概念往往有不同的解释策略。凯尔森甚至说:即使在国内法领域也难以形成一个“能够用来叙述一定法律共同体的实在法的基本概念”。(注:(奥)凯尔森著:《法与国家的一般理论》,沈宗灵译,中国大百科全书出版社1996年版,第1页。)尽管如此,法理学还是为法律概念模型的重建提供了一些方法。例如,德沃金认为,法官在“解释”阶段,要通过推理论证,为自己在“前解释”阶段所确定的大多数法官对模糊法律规范的“一致看法”提供“一些总的理由”。获取这些总的理由的过程分为两个步骤:首先,从现存的明确法律制度中抽象出一般的法律原则,用自我建立的一般法律理论来证明这种法律原则是其中的一部分,证明现存的明确法律制度是正当的。其次,再以法律原则为依据反向推出具体的法律结论,即用一般法律理论来证明某一法律原则存在的合理性,再用该法律原则来解释某一法律概念。TAXMAN等系统装置已吸收了这种方法,法律知识被计算机结构语言以语义网络的方式组成不同的规则系统,解释程序使计算机根据案件事实来执行某条法律规则,并在新案件事实输入时对法律规则作出新的解释后才加以调用。不过,法律知识表达的进展还依赖于法律解释研究取得更多的突破。

第二,关于启发式程序。目前的法律专家系统如果不能与启发式程序接口,不能运用判断性知识进行推理,只通过规则反馈来提供简单解释,就谈不上真正的智能性。启发式程序要解决智能机器如何模拟法律家推理的直觉性、经验性以及推理结果的不确定性等问题,即人可以有效地处理错误的或不完全的数据,在必要时作出猜测和假设,从而使问题的解决具有灵活性。在这方面,Gardner的混合推理模型,EdwinaL.Rissland运用联想程序对规则和判例推理的结果作集合处理的思路,以及Massachusetts大学研制的CABARET(基于判例的推理工具),在将启发式程序应用于系统开发方面都进行了有益的尝试。但是,法律问题往往没有唯一正确的答案,这是人工智能模拟法律推理的一个难题。选择哪一个答案,往往取决于法律推理的目的标准和推理主体的立场和价值观念。但智能机器没有自己的目的、利益和立场。这似乎从某种程度上划定了机器法律推理所能解决问题的范围。

第三,关于法律自然语言理解。在设计基于规则的程序时,设计者必须假定整套规则没有意义不明和冲突,程序必须消灭这些问题而使规则呈现出更多的一致性。就是说,尽管人们对法律概念的含义可以争论不休,但输入机器的法律语言却不能互相矛盾。机器语言具有很大的局限性,例如,LDS基于规则来模拟严格责任并计算实际损害时,表现出的最大弱点就是不能使用不精确的自然语言进行推理。然而,在实际的法律推理过程中,法律家对某个问题的任何一种回答都可根据上下文关系作多种解释,而且辩论双方总是寻求得出不同的结论。因此,智能法律专家系统的成功在很大程度上还依赖于自然语言理解研究工作的突破。牛津大学的一个程序组正在研究法律自然语言的理解问题,但是遇到了重重困难。原因是连法学家们自己目前也还没有建立起一套大家一致同意的专业术语规范。所以EdwinaL.Rissland认为,常识知识、意图和信仰类知识的模拟化,以及自然语言理解的模拟问题,迄今为止可能是人工智能面临的最困难的任务。对于语言模拟来说,像交际短语和短语概括的有限能力可能会在较窄的语境条件下取得成果,完全的功能模拟、一般“解决问题”能力的模拟则距离非常遥远,而像书面上诉意见的理解则是永远的终极幻想。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)

五、人工智能法律系统的开发策略和应用前景

我们能够制造出一台什么样的机器,可以证明它是人工智能法律系统?从检验标准上看,这主要是法律知识在机器中再现的判定问题。根据“图灵试验”原理,我们可将该检验标准概括如下:设两间隔开的屋子,一间坐着一位法律家,另一间“坐着”一台智能机器。一个人(也是法律家)向法律家和机器提出同样的法律问题,如果提问者不能从二者的回答中区分出谁是法律家、谁是机器,就不能怀疑机器具有法律知识表达的能力。

依“图灵试验”制定的智能法律系统检验标准,所看重的是功能。只要机器和法律家解决同样法律问题时所表现出来的功能相同,就不再苛求哪个是钢铁结构、哪个是血肉之躯。人工智能立足的基础,就是相同的功能可以通过不同的结构来实现之功能模拟理论。

从功能模拟的观点来确定人工智能法律系统的研究与开发策略,可作以下考虑:

第一,扩大人工智能法律系统的研发主体。现有人工法律系统的幼稚,暴露了仅仅依靠计算机和知识工程专家从事系统研发工作的局限性。因此,应该确立以法律家、逻辑学家和计算机专家三结合的研发群体。在系统研发初期,可组成由法学家、逻辑与认知专家、计算机和知识工程专家为主体的课题组,制定系统研发的整体战略和分阶段实施的研发规划。在系统研发中期,应通过网络等手段充分吸收初级产品用户(律师、检察官、法官)的意见,使研发工作在理论研究与实际应用之间形成反馈,将开发精英与广大用户的智慧结合起来,互相启发、群策群力,推动系统迅速升级。

第二,确定研究与应用相结合、以应用为主导的研发策略。目前国外人工智能法律系统的研究大多停留在实验室领域,还没有在司法实践中加以应用。但是,任何智能系统包括相对简单的软件系统,如果不经过用户的长期使用和反馈,是永远也不可能走向成熟的。从我国的实际情况看,如果不能将初期研究成果尽快地转化为产品,我们也难以为后续研究工作提供雄厚的资金支持。因此,人工智能法律系统的研究必须走产研结合的道路,坚持以应用开路,使智能法律系统尽快走出实验室,同时以研究为先导,促进不断更新升级。

第三,系统研发目标与初级产品功能定位。人工智能法律系统的研发目标是制造出能够满足多用户(律师、检察官、法官、立法者、法学家)多种需要的机型。初级产品的定位应考虑到,人的推理功能特别是价值推理的功能远远超过机器,但人的记忆功能、检索速度和准确性又远不如机器。同时还应该考虑到,我国目前有12万律师,23万检察官和21万法官,每年1.2万法学院本科毕业生,他们对法律知识的获取、表达和应用能力参差不齐。因此,初级产品的标准可适当降低,先研制推理功能薄弱、检索功能强大的法律专家系统。可与计算机厂商合作生产具有强大数据库功能的硬件,并确保最新法律、法规、司法解释和判例的网上及时更新;同时编制以案件为引导的高速检索软件。系统开发的先期目标应确定为:(1)替律师起草仅供参考的书和辩护词;(2)替法官起草仅供参考的判决书;(3)为法学院学生提供模拟法庭审判的通用系统软件,以辅助学生在、辩护和审判等诉讼的不同阶段巩固所学知识、获得审判经验。上述软件旨在提供一个初级平台,先解决有无和急需,再不断收集用户反馈意见,逐步改进完善。

第四,实验室研发应确定较高的起点或跟踪战略。国外以知识工程为主要技术手段的人工智能法律系统开发已经历了如下发展阶段:(1)主要适用于简单案件的规则推理;(2)运用开放结构概念的推理;(3)运用判例和假设的推理;(4)运用规则和判例的混合推理。我们如确定以简单案件的规则推理为初级市场产品,那么,实验室中第二代产品开发就应瞄准运用开放结构概念的推理。同时,跟踪运用假设的推理及混合推理,吸收国外先进的KBS和HYPO的设计思想,将功能子系统开发与联想式控制系统结合。HYPO判例法推理智能装置具有如下功能:(1)评价相关判例;(2)判定何方使用判例更加贴切;(3)分析并区分判例;(4)建立假设并用假设来推理;(5)为一种主张引用各种类型的反例;(6)建立判例的引证概要。HYPO以商业秘密法的判例推理为模拟对象,假设了完全自动化的法律推理过程中全部要素被建立起来的途径。值得注意的是,HYPO忽略了许多要素的存在,如商业秘密法背后的政策考虑,法律概念应用于实际情况时固有的模糊性,信息是否已被公开,被告是否使用了对方设计的产品,是否签署了让与协议,等等。一个系统设计的要素列表无论多长,好律师也总能再多想出一些。同样,律师对案件的分析,不可能仅限于商业秘密法判例,还可能援引侵权法或专利法的判例,这决定了缘由的多种可能性。Ashley还讨论了判例法推理模拟的其他困难:判例并不是概念的肯定的或否定的样本,因此,要通过要素等简单的法律术语使模糊的法律规则得到澄清十分困难,法律原则和类推推理之间的关系还不能以令人满意的方式加以描述。(注:EdwinaL.Rissland,ArtificialIntelligenceandLaw:SteppingStonestoaModelofLegalReasoning,TheYaleLawJournal.(Vol.99:1957-1981).)这说明,即使具有较高起点的实验室基础研究,也不宜确定过高的目标。因为,智能法律系统的研究不能脱离人工智能的整体发展水平。

第五,人-机系统解决方案。人和机器在解决法律问题时各有所长。人的优点是能作价值推理,使法律问题的解决适应社会的变化发展,从而具有灵活性。机器的长处是记忆和检索功能强,可以使法律问题的解决具有一贯性。人-机系统解决方案立足于人与机器的功能互补,目的是解放人的脑力劳动,服务于国家的法治建设。该方案的实施可以分为两个阶段:第一阶段以人为主,机器为人收集信息并作初步分析,提供决策参考。律师受理案件后,可以先用机器处理大批数据,并参考机器的和辩护方案,再做更加高级的推理论证工作。法官接触一个新案件,或新法官刚接触审判工作,也可以先看看“机器法官”的判决建议或者审判思路,作为参考。法院的监督部门可参照机器法官的判决,对法官的审判活动进行某种监督,如二者的判决结果差别太大,可以审查一下法官的判决理由。这也许可以在一定程度上制约司法腐败。在人-机系统开发的第二阶段,会有越来越多的简单案件的判决与电脑推理结果完全相同,因此,某些简单案件可以机器为主进行审判,例如,美国小额法庭的一些案件,我国法庭可用简易程序来审理的一些案件。法官可以作为“产品检验员”监督和修订机器的判决结果。这样,法官的判案效率将大大提高,法官队伍也可借此“消肿”,有可能大幅度提高法官薪水,吸引高素质法律人才进入法官队伍。

未来的计算机不会完全取代律师和法官,然而,律师和法官与智能机器统一体的出现则可能具有无限光明的前景。(注:Smith,J.C,MachineIntelligenceandLegalReasoning,Chicago-KentLawReview,1998,Vol.73,No.1,p277.)可以预见,人工智能将为法律工作的自动化提供越来越强有力的外脑支持。电脑律师或法官将在网络所及的范围内承担起诸如收债、税务、小额犯罪诉讼等职能。自动法律推理系统将对诉讼活动发挥越来越多的辅助作用,例如,通过严密的演绎逻辑使用户确信全部法律结论得出的正当性;在解决相互冲突的规则、判例和政策问题时提示可能出现的判决预测;等等。正如网络的出现打破了少数人对信息的垄断一样,电脑法律顾问的问世,将打破法官、律师对法律知识的垄断,极大地推动法律知识的普及,迅速提高广大人民群众的法律素质,使法律真正变为群众手中的锐利武器。

第3篇:人工智能论文范文

[关键词]人工智能,常识推理,归纳逻辑,广义内涵逻辑,认知逻辑,自然语言逻辑

现代逻辑创始于19世纪末叶和20世纪早期,其发展动力主要来自于数学中的公理化运动。当时的数学家们试图即从少数公理根据明确给出的演绎规则推导出其他的数学定理,从而把整个数学构造成为一个严格的演绎大厦,然后用某种程序和方法一劳永逸地证明数学体系的可靠性。为此需要发明和锻造严格、精确、适用的逻辑工具。这是现代逻辑诞生的主要动力。由此造成的后果就是20世纪逻辑研究的严重数学化,其表现在于:一是逻辑专注于在数学的形式化过程中提出的问题;二是逻辑采纳了数学的方法论,从事逻辑研究就意味着象数学那样用严格的形式证明去解决问题。由此发展出来的逻辑被恰当地称为“数理逻辑”,它增强了逻辑研究的深度,使逻辑学的发展继古希腊逻辑、欧洲中世纪逻辑之后进入第三个高峰期,并且对整个现代科学特别是数学、哲学、语言学和计算机科学产生了非常重要的影响。

本文所要探讨的问题是:21世纪逻辑发展的主要动力将来自何处?大致说来将如何发展?我个人的看法是:计算机科学和人工智能将至少是21世纪早期逻辑学发展的主要动力源泉,并将由此决定21世纪逻辑学的另一幅面貌。由于人工智能要模拟人的智能,它的难点不在于人脑所进行的各种必然性推理(这一点在20世纪基本上已经做到了,如用计算机去进行高难度和高强度的数学证明,“深蓝”通过高速、大量的计算去与世界冠军下棋),而是最能体现人的智能特征的能动性、创造性思维,这种思维活动中包括学习、抉择、尝试、修正、推理诸因素,例如选择性地搜集相关的经验证据,在不充分信息的基础上作出尝试性的判断或抉择,不断根据环境反馈调整、修正自己的行为,……由此达到实践的成功。于是,逻辑学将不得不比较全面地研究人的思维活动,并着重研究人的思维中最能体现其能动性特征的各种不确定性推理,由此发展出的逻辑理论也将具有更强的可应用性。

实际上,在20世纪中后期,就已经开始了现代逻辑与人工智能(记为AI)之间的相互融合和渗透。例如,哲学逻辑所研究的许多课题在理论计算机和人工智能中具有重要的应用价值。AI从认知心理学、社会科学以及决策科学中获得了许多资源,但逻辑(包括哲学逻辑)在AI中发挥了特别突出的作用。某些原因促使哲学逻辑家去发展关于非数学推理的理论;基于几乎同样的理由,AI研究者也在进行类似的探索,这两方面的研究正在相互接近、相互借鉴,甚至在逐渐融合在一起。例如,AI特别关心下述课题:

·效率和资源有限的推理;

·感知;

·做计划和计划再认;

·关于他人的知识和信念的推理;

·各认知主体之间相互的知识;

·自然语言理解;

·知识表示;

·常识的精确处理;

·对不确定性的处理,容错推理;

·关于时间和因果性的推理;

·解释或说明;

·对归纳概括以及概念的学习。[①]

21世纪的逻辑学也应该关注这些问题,并对之进行研究。为了做到这一点,逻辑学家们有必要熟悉AI的要求及其相关进展,使其研究成果在AI中具有可应用性。

我认为,至少是21世纪早期,逻辑学将会重点关注下述几个领域,并且有可能在这些领域出现具有重大意义的成果:(1)如何在逻辑中处理常识推理中的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。

1.常识推理中的某些弗协调、非单调和容错性因素

AI研究的一个目标就是用机器智能模拟人的智能,它选择各种能反映人的智能特征的问题进行实践,希望能做出各种具有智能特征的软件系统。AI研究基于计算途径,因此要建立具有可操作性的符号模型。一般而言,AI关于智能系统的符号模型可描述为:由一个知识载体(称为知识库KB)和一组加载在KB上的足以产生智能行为的过程(称为问题求解器PS)构成。经过20世纪70年代包括专家系统的发展,AI研究者逐步取得共识,认识到知识在智能系统中力量,即一般的智能系统事实上是一种基于知识的系统,而知识包括专门性知识和常识性知识,前者亦可看做是某一领域内专家的常识。于是,常识问题就成为AI研究的一个核心问题,它包括两个方面:常识表示和常识推理,即如何在人工智能中清晰地表示人类的常识,并运用这些常识去进行符合人类行为的推理。显然,如此建立的常识知识库可能包含矛盾,是不协调的,但这种矛盾或不协调应不至于影响到进行合理的推理行为;常识推理还是一种非单调推理,即人们基于不完全的信息推出某些结论,当人们得到更完全的信息后,可以改变甚至收回原来的结论;常识推理也是一种可能出错的不精确的推理模式,是在容许有错误知识的情况下进行的推理,简称容错推理。而经典逻辑拒斥任何矛盾,容许从矛盾推出一切命题;并且它是单调的,即承认如下的推理模式:如果p?r,则pùq?r;或者说,任一理论的定理属于该理论之任一扩张的定理集。因此,在处理常识表示和常识推理时,经典逻辑应该受到限制和修正,并发展出某些非经典的逻辑,如次协调逻辑、非单调逻辑、容错推理等。有人指出,常识推理的逻辑是次协调逻辑和非单调逻辑的某种结合物,而后者又可看做是对容错推理的简单且基本的情形的一种形式化。[②]

“次协调逻辑”(ParaconsistentLogic)是由普里斯特、达·科斯塔等人在对悖论的研究中发展出来的,其基本想法是:当在一个理论中发现难以克服的矛盾或悖论时,与其徒劳地想尽各种办法去排除或防范它们,不如干脆让它们留在理论体系内,但把它们“圈禁”起来,不让它们任意扩散,以免使我们所创立或研究的理论成为“不足道”的。于是,在次协调逻辑中,能够容纳有意义、有价值的“真矛盾”,但这些矛盾并不能使系统推出一切,导致自毁。因此,这一新逻辑具有一种次于经典逻辑但又远远高于完全不协调系统的协调性。次协调逻辑家们认为,如果在一理论T中,一语句A及其否定?A都是定理,则T是不协调的;否则,称T是协调的。如果T所使用的逻辑含有从互相否定的两公式可推出一切公式的规则或推理,则不协调的T也是不足道的(trivial)。因此,通常以经典逻辑为基础的理论,如果它是不协调的,那它一定也是不足道的。这一现象表明,经典逻辑虽可用于研究协调的理论,但不适用于研究不协调但又足道的理论。达·科斯塔在20世纪60年代构造了一系列次协调逻辑系统Cn(1≤n≤w),以用作不协调而又足道的理论的逻辑工具。对次协调逻辑系统Cn的特征性描述包括下述命题:(i)矛盾律?(Aù?A)不普遍有效;(ii)从两个相互否定的公式A和?A推不出任意公式;即是说,矛盾不会在系统中任意扩散,矛盾不等于灾难。(iii)应当容纳与(i)和(ii)相容的大多数经典逻辑的推理模式和规则。这里,(i)和(ii)表明了对矛盾的一种相对宽容的态度,(iii)则表明次协调逻辑对于经典逻辑仍有一定的继承性。

在任一次协调逻辑系统Cn(1≤n≤w)中,下述经典逻辑的定理或推理模式都不成立:

?(Aù?A)

Aù?AB

A(?AB)

(A??A)B

(A??A)?B

A??A

(?Aù(AúB))B

(AB)(?B?A)

若以C0为经典逻辑,则系列C0,C1,C2,…Cn,…Cw使得对任正整数i有Ci弱于Ci-1,Cw是这系列中最弱的演算。已经为Cn设计出了合适的语义学,并已经证明Cn相对于此种语义是可靠的和完全的,并且次协调命题逻辑系统Cn还是可判定的。现在,已经有人把次协调逻辑扩展到模态逻辑、时态逻辑、道义逻辑、多值逻辑、集合论等领域的研究中,发展了这些领域内的次协调理论。显然,次协调逻辑将会得到更进一步的发展。[③]

非单调逻辑是关于非单调推理的逻辑,它的研究开始于20世纪80年代。1980年,D·麦克多莫特和J·多伊尔初步尝试着系统发展一种关于非单调推理的逻辑。他们在经典谓词演算中引入一个算子M,表示某种“一致性”断言,并将其看做是模态概念,通过一定程序把模态逻辑系统T、S4和S5翻译成非单调逻辑。B·摩尔的论文《非单调逻辑的语义思考》(1983)据认为在非单调逻辑方面作出了令人注目的贡献。他在“缺省推理”和“自动认知推理”之间做了区分,并把前者看作是在没有任何相反信息和缺少证据的条件下进行推理的过程,这种推理的特征是试探性的:根据新信息,它们很可能会被撤消。自动认知推理则不是这种类型,它是与人们自身的信念或知识相关的推理,可用它模拟一个理想的具有信念的有理性的人的推理。对于在计算机和人工智能中获得成功的应用而言,非单调逻辑尚需进一步发展。

2.归纳以及其他不确定性推理

人类智能的本质特征和最高表现是创造。在人类创造的过程中,具有必然性的演绎推理固然起重要作用,但更为重要的是具有某种不确定性的归纳、类比推理以及模糊推理等。因此,计算机要成功地模拟人的智能,真正体现出人的智能品质,就必须对各种具有不确定性的推理模式进行研究。

首先是对归纳推理和归纳逻辑的研究。这里所说的“归纳推理”是广义的,指一切扩展性推理,它们的结论所断定的超出了其前提所断定的范围,因而前提的真无法保证结论的真,整个推理因此缺乏必然性。具体说来,这种意义的“归纳”包括下述内容:简单枚举法;排除归纳法,指这样一些操作:预先通过观察或实验列出被研究现象的可能的原因,然后有选择地安排某些事例或实验,根据某些标准排除不相干假设,最后得到比较可靠的结论;统计概括:从关于有穷数目样本的构成的知识到关于未知总体分布构成的结论的推理;类比论证和假说演绎法,等等。尽管休谟提出著名的“归纳问题”,对归纳推理的合理性和归纳逻辑的可能性提出了深刻的质疑,但我认为,(1)归纳是在茫茫宇宙中生存的人类必须采取也只能采取的认知策略,对于人类来说具有实践的必然性。(2)人类有理由从经验的重复中建立某种确实性和规律性,其依据就是确信宇宙中存在某种类似于自然齐一律和客观因果律之类的东西。这一确信是合理的,而用纯逻辑的理由去怀疑一个关于世界的事实性断言则是不合理的,除非这个断言是逻辑矛盾。(3)人类有可能建立起局部合理的归纳逻辑和归纳方法论。并且,归纳逻辑的这种可能性正在计算机科学和人工智能的研究推动下慢慢地演变成现实。恩格斯早就指出,“社会一旦有技术上的需要,则这种需要比十所大学更能把科学推向前进。”[④]有人通过指责现有的归纳逻辑不成熟,得出“归纳逻辑不可能”的结论,他们的推理本身与归纳推理一样,不具有演绎的必然性。(4)人类实践的成功在一定程度上证明了相应的经验知识的真理性,也就在一定程度上证明了归纳逻辑和归纳方法论的力量。毋庸否认,归纳逻辑目前还很不成熟。有的学者指出,为了在机器的智能模拟中克服对归纳模拟的困难而有所突破,应该将归纳逻辑等有关的基础理论研究与机器学习、不确定推理和神经网络学习模型与归纳学习中已有的成果结合起来。只有这样,才能在已有的归纳学习成果上,在机器归纳和机器发现上取得新的突破和进展。[⑤]这是一个极有价值且极富挑战性的课题,无疑在21世纪将得到重视并取得进展。

再谈模糊逻辑。现实世界中充满了模糊现象,这些现象反映到人的思维中形成了模糊概念和模糊命题,如“矮个子”、“美人”、“甲地在乙地附近”、“他很年轻”等。研究模糊概念、模糊命题和模糊推理的逻辑理论叫做“模糊逻辑”。对它的研究始于20世纪20年代,其代表性人物是L·A·查德和P·N·马林诺斯。模糊逻辑为精确逻辑(二值逻辑)解决不了的问题提供了解决的可能,它目前在医疗诊断、故障检测、气象预报、自动控制以及人工智能研究中获得重要应用。显然,它在21世纪将继续得到更大的发展。

3.广义内涵逻辑

经典逻辑只是对命题联结词、个体词、谓词、量词和等词进行了研究,但在自然语言中,除了这些语言成分之外,显然还存在许多其他的语言成分,如各种各样的副词,包括模态词“必然”、“可能”和“不可能”、时态词“过去”、“现在”和“未来”、道义词“应该”、“允许”、“禁止”等等,以及各种认知动词,如“思考”、“希望”、“相信”、“判断”、“猜测”、“考虑”、“怀疑”,这些认知动词在逻辑和哲学文献中被叫做“命题态度词”。对这些副词以及命题态度词的逻辑研究可以归类为“广义内涵逻辑”。

大多数副词以及几乎所有命题态度词都是内涵性的,造成内涵语境,后者与外延语境构成对照。外延语境又叫透明语境,是经典逻辑的组合性原则、等值置换规则、同一性替换规则在其中适用的语境;内涵语境又称晦暗语境,是上述规则在其中不适用的语境。相应于外延语境和内涵语境的区别,一切语言表达式(包括自然语言的名词、动词、形容词直至语句)都可以区分为外延性的和内涵性的,前者是提供外延语境的表达式,后者是提供内涵性语境的表达式。例如,杀死、见到、拥抱、吻、砍、踢、打、与…下棋等都是外延性表达式,而知道、相信、认识、必然、可能、允许、禁止、过去、现在、未来等都是内涵性表达式。在内涵语境中会出现一些复杂的情况。首先,对于个体词项来说,关键性的东西是我们不仅必须考虑它们在现实世界中的外延,而且要考虑它们在其他可能世界中的外延。例如,由于“必然”是内涵性表达式,它提供内涵语境,因而下述推理是非有效的:

晨星必然是晨星,

晨星就是暮星,

所以,晨星必然是暮星。

这是因为:这个推理只考虑到“晨星”和“暮星”在现实世界中的外延,并没有考虑到它们在每一个可能世界中的外延,我们完全可以设想一个可能世界,在其中“晨星”的外延不同于“暮星”的外延。因此,我们就不能利用同一性替换规则,由该推理的前提得出它的结论:“晨星必然是暮星”。其次,在内涵语境中,语言表达式不再以通常是它们的外延的东西作为外延,而以通常是它们的内涵的东西作为外延。以“达尔文相信人是从猿猴进化而来的”这个语句为例。这里,达尔文所相信的是“人是从猿猴进化而来的”所表达的思想,而不是它所指称的真值,于是在这种情况下,“人是从猿猴进化而来的”所表达的思想(命题)就构成它的外延。再次,在内涵语境中,虽然适用于外延的函项性原则不再成立,但并不是非要抛弃不可,可以把它改述为新的形式:一复合表达式的外延是它出现于外延语境中的部分表达式的外延加上出现于内涵语境中的部分表达式的内涵的函项。这个新的组合性或函项性原则在内涵逻辑中成立。

一般而言,一个好的内涵逻辑至少应满足两个条件:(i)它必须能够处理外延逻辑所能处理的问题;(ii)它还必须能够处理外延逻辑所不能处理的难题。这就是说,它既不能与外延逻辑相矛盾,又要克服外延逻辑的局限。这样的内涵逻辑目前正在发展中,并且已有初步轮廓。从术语上说,内涵逻辑除需要真、假、语句真值的同一和不同、集合或类、谓词的同范围或不同范围等外延逻辑的术语之外,还需要同义、内涵的同一和差异、命题、属性或概念这样一些术语。广而言之,可以把内涵逻辑看作是关于象“必然”、“可能”、“知道”、“相信”,“允许”、“禁止”等提供内涵语境的语句算子的一般逻辑。在这种广义之下,模态逻辑、时态逻辑、道义逻辑、认知逻辑、问题逻辑等都是内涵逻辑。不过,还有一种狭义的内涵逻辑,它可以粗略定义如下:一个内涵逻辑是一个形式语言,其中包括(1)谓词逻辑的算子、量词和变元,这里的谓词逻辑不必局限于一阶谓词逻辑,也可以是高阶谓词逻辑;(2)合式的λ—表达式,例如(λx)A,这里A是任一类型的表达式,x是任一类型的变元,(λx)A本身是一函项,它把变元x在其中取值的那种类型的对象映射到A所属的那种类型上;(3)其他需要的模态的或内涵的算子,例如€,ù、ú。而一个内涵逻辑的解释,则由下列要素组成:(1)一个可能世界的非空集W;(2)一个可能个体的非空集D;(3)一个赋值,它给系统内的表达式指派它们在每w∈W中的外延。对于任一的解释Q和任一的世界w∈W,判定内涵逻辑系统中的任一表达式X相对于解释Q在w∈W中的外延总是可能的。这样的内涵逻辑系统有丘奇的LSD系统,R·蒙塔古的IL系统,以及E·N·扎尔塔的FIL系统等。[⑥]

在各种内涵逻辑中,认识论逻辑(epistemiclogic)具有重要意义。它有广义和狭义之分。广义的认识论逻辑研究与感知(perception)、知道、相信、断定、理解、怀疑、问题和回答等相关的逻辑问题,包括问题逻辑、知道逻辑、相信逻辑、断定逻辑等;狭义的认识论逻辑仅指知道和相信的逻辑,简称“认知逻辑”。冯·赖特在1951年提出了对“认知模态”的逻辑分析,这对建立认知逻辑具有极大的启发作用。J·麦金西首先给出了一个关于“知道”的模态逻辑。A·帕普于1957年建立了一个基于6条规则的相信逻辑系统。J·亨迪卡于60年代出版的《知识和信念》一书是认知逻辑史上的重要著作,其中提出了一些认知逻辑的系统,并为其建立了基于“模型集”的语义学,后者是可能世界语义学的先导之一。当今的认知逻辑纷繁复杂,既不成熟也面临许多难题。由于认知逻辑涉及认识论、心理学、语言学、计算机科学和人工智能等诸多领域,并且认知逻辑的应用技术,又称关于知识的推理技术,正在成为计算机科学和人工智能的重要分支之一,因此认知逻辑在20世纪中后期成为国际逻辑学界的一个热门研究方向。这一状况在21世纪将得到继续并进一步强化,在这方面有可能出现突破性的重要结果。

4.对自然语言的逻辑研究

对自然语言的逻辑研究有来自几个不同领域的推动力。首先是计算机和人工智能的研究,人机对话和通讯、计算机的自然语言理解、知识表示和知识推理等课题,都需要对自然语言进行精细的逻辑分析,并且这种分析不能仅停留在句法层面,而且要深入到语义层面。其次是哲学特别是语言哲学,在20世纪哲学家们对语言表达式的意义问题倾注了异乎寻常的精力,发展了各种各样的意义理论,如观念论、指称论、使用论、言语行为理论、真值条件论等等,以致有人说,关注意义成了20世纪哲学家的职业病。再次是语言学自身发展的需要,例如在研究自然语言的意义问题时,不能仅仅停留在脱离语境的抽象研究上面,而要结合使用语言的特定环境去研究,这导致了语义学、语用学、新修辞学等等发展。各个方面发展的成果可以总称为“自然语言逻辑”,它力图综合后期维特根斯坦提倡的使用论,J·L·奥斯汀、J·L·塞尔等人发展的言语行为理论,以及P·格赖斯所创立的会话含义学说等成果,透过自然语言的指谓性和交际性去研究自然语言中的推理。

自然语言具有表达和交际两种职能,其中交际职能是自然语言最重要的职能,是它的生命力之所在。而言语交际总是在一定的语言环境(简称语境)中进行的,语境有广义和狭义之分。狭义的语境仅指一个语词、一个句子出现的上下文。广义的语境除了上下文之外,还包括该语词或语句出现的整个社会历史条件,如该语词或语句出现的时间、地点、条件、讲话的人(作者)、听话的人(读者)以及交际双方所共同具有的背景知识,这里的背景知识包括交际双方共同的信念和心理习惯,以及共同的知识和假定等等。这些语境因素对于自然语言的表达式(语词、语句)的意义有着极其重要的影响,这具体表现在:(i)语境具有消除自然语言语词的多义性、歧义性和模糊性的能力,具有严格规定语言表达式意义的能力。(ii)自然语言的句子常常包含指示代词、人称代词、时间副词等,要弄清楚这些句子的意义和内容,就要弄清楚这句话是谁说的、对谁说的、什么时候说的、什么地点说的、针对什么说的,等等,这只有在一定的语境中才能进行。依赖语境的其他类型的语句还有:包含着象“有些”和“每一个”这类量化表达式的句子的意义取决于依语境而定的论域,包含着象“大的”、“冷的”这类形容词的句子的意义取决于依语境而定的相比较的对象类;模态语句和条件语句的意义取决于因语境而变化的语义决定因素,如此等等。(iii)语言表达式的意义在语境中会出现一些重要的变化,以至偏离它通常所具有的意义(抽象意义),而产生一种新的意义即语用涵义。有人认为,一个语言表达式在它的具体语境中的意义,才是它的完全的真正的意义,一旦脱离开语境,它就只具有抽象的意义。语言的抽象意义和它的具体意义的关系,正象解剖了的死人肢体与活人肢体的关系一样。逻辑应该去研究、理解、把握自然语言的具体意义,当然不是去研究某一个(或一组)特定的语句在某个特定语境中唯一无二的意义,而是专门研究确定自然语言具体意义的普遍原则。超级秘书网

美国语言学家保罗·格赖斯把语言表达式在一定的交际语境中产生的一种不同于字面意义的特殊涵义,叫做“语用涵义”、“会话涵义”或“隐涵”(implicature),并于1975年提出了一组“交际合作原则”,包括一个总则和四组准则。总则的内容是:在你参与会话时,你要依据你所参与的谈话交流的公认目的或方向,使你的会话贡献符合这种需要。仿照康德把范畴区分为量、质、关系和方式四类,格赖斯提出了如下四组准则:

(1)数量准则:在交际过程中给出的信息量要适中。

a.给出所要求的信息量;

b.给出的信息量不要多于所要求的信息量。

(2)质量准则:力求讲真话。

a.不说你认为假的东西,。

b.不说你缺少适当证据的东西。

(3)关联准则:说话要与已定的交际目的相关联。

(4)方式准则:说话要意思明确,表达清晰。

a.避免晦涩生僻的表达方式;

b.避免有歧义的表达方式;

c.说话要简洁;

d.说话要有顺序性。[⑧]

后来对这些原则提出了不和补充,例如有人还提出了交际过程中所要遵守的“礼貌原则”。只要把交际双方遵守交际合作原则之类的语用规则作为基本前提,这些原则就可以用来确定和把握自然语言的具体意义(语用涵义)。实际上,一个语句p的语用涵义,就是听话人在具体语境中根据语用规则由p得到的那个或那些语句。更具体地说,从说话人S说的话语p推出语用涵义q的一般过程是:

(i)S说了p;

(ii)没有理由认为S不遵守准则,或至少S会遵守总的合作原则;

(iii)S说了p而又要遵守准则或总的合作原则,S必定想表达q;

(iv)S必然知道,谈话双方都清楚:如果S是合作的,必须假设q;

(v)S无法阻止听话人H考虑q;

(vi)因此,S意图让H考虑q,并在说p时意味着q。

试举二例:

(1)a站在熄火的汽车旁,b向a走来。a说:“我没有汽油了。”b说:“前面拐角处有一个修车铺。”这里a与b谈话的目的是:a想得到汽油。根据关系准则,b说这句话是与a想得到汽油相关的,由此可知:b说这句话时隐涵着:“前面的修车铺还在营业并且卖汽油。”

第4篇:人工智能论文范文

摘要:人工智能是在计算机科学、控制论、信息论、心理学、语言学等多种学科相互渗透的基础发展起来的一门新兴边缘学科,主要研究用用机器(主要是计算机)来模仿和实现人类的智能行为,经过几十年的发展,人工智能应用在不少领域得到发展,在我们的日常生活和学习当中也有许多地方得到应用本文就符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译等方面的应用作简单介绍,籍此使读者对我们身边的人工智能应用有一个感性的认识。

一、符号计算

计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类:一类是纯数值的计算,例如求函数的值,方程的数值解,比如天气预报、油藏模拟、航天等领域;另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算,处理的是符号符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式,函数,集合等长期以来,人们一直盼望有一个可以进行符号计算的计算机软件系统早在50年代末,人们就开始对此研究进入80年代后,随着计算机的普及和人工智能的发展,相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中Mathematica和Maple是它们的代表,由于它们都是用C语言写成的,所以可以在绝大多数计算机上使用Mathematica是第一个将符号运算,数值计算和图形显示很好地结合在一起的数学软件,用户能够方便地用它进行多种形式的数学处理。

计算机代数系统的优越性主要在于它能够进行大规模的代数运算通常我们用笔和纸进行代数运算只能处理符号较少的算式,当算式的符号上升到百位数后,手工计算就很困难了,这时用计算机代数系统进行运算就可以做到准确,快捷,有效现在符号计算软件有一些共同的特点就是在可以进行符号运算、数值计算和图形显示等同时,还具有高效的可编程功能在操作界面上一般都支持交互式处理,人们通过键盘输入命令,计算机处理后即显示结果并且人机界面友好,命令输入方便灵活,很容易寻求帮助。

尽管计算机代数系统在代替人繁琐的符号运算上有着无比的优越性,但是,计算机毕竟是机器,它只能执行人们给它的指令,有一定的局限性首先,多数计算机代数系统对计算机硬件有较高的要求,在进行符号运算时,通常需要很大的内存和较长的计算时间,而精确的代数运算以时间和空间为代价的第二个问题是用计算机代数系统进行数值计算,虽然计算精度可以到任意位,但由于计算机代数系统是用软件本身浮点运算代替硬件算术运算,所以在速度要比用Fortran语言算同样的问题慢百倍甚至千倍另外,虽然计算机代数系统包含大量的数学知识,但这仅仅是数学中的一小部分,目前仍有许多数学领域未能被计算机代数系统涉及计算机代数系统仍在不断地发展、完善之中。

二、模式识别

模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读这里,我们把环境与客体统称为“模式”,随着计算机技术的发展,人类有可能研究复杂的信息处理过程用计算机实现模式(文字、声音、人物、物体等)的自动识别,是开发智能机器的一个最关键的突破口,也为人类认识自身智能提供线索信息处理过程的一个重要形式是生命体对环境及客体的识别对人类来说,特别重要的是对光学信息(通过视觉器官来获得)和声学信息(通过听觉器官来获得)的识别这是模式识别的两个重要方面市场上可见到的代表性产品有光学字符识别系统(OpticalCharacterRecognition,OCR)、语音识别系统等计算机识别的显著特点是速度快、准确性和效率高识别过程与人类的学习过程相似以“汉字识别”为例:首先将汉字图象进行处理,抽取主要表达特征并将其特征与汉字的代码存在计算机中就象把老师教我们这个字叫什么、如何写的知识记忆在大脑中这一过程叫做“训练”识别过程就是将输入的汉字图像经处理后与计算机中所保存的全部汉字进行比较,找出最相近的字作为识别结果,这一过程叫做“匹配”。

语音识别就是让计算机能听懂人说的话,一个重要的例子就是七国语言(英、日、意、韩、法、德、中)口语自动翻译系统其中,中文部分的实验平台设立在中国科学院自动化所的模式识别国家重点实验室,这是口语翻译研究跨入世界领先水平的标志该系统实现后,人们出国预定旅馆、购买机票、在餐馆对话和兑换外币时,只要利用电话网络和国际互联网,就可用手机、电话等与“老外”通话。

指纹是人体的一个重要特征,具有唯一性北京大学有关专家对数字图像的离散几何性质进行了深入研究,建立了从指纹灰度图像精确计算纹线局部方向、进而提取指纹特征信息的理论与算法,随后研究成功了适于民用身份鉴定的全自动指纹鉴定系统,以及适于公安刑事侦破的指纹鉴定系统从而开创了我国指纹自动识别系统应用的先河北大指纹自动识别系统的推出,使我国公安干警从指纹查对的繁重人工处理中解放出来浙江省从1997年开始使用北大指纹自动识别系统,采取省地(市)二级建库、省地(市)县三级查询的方式,形成了独特的“浙江模式”省公安厅现已建立了100多万人的指纹库,是目前国内的第二大库在100多万人的指纹库中,检索一枚现场指纹仅需4分钟左右2000年浙江省用指纹自动识别系统直接破案3063起,连带破案12000多起破案率为全国第一,并遥遥领先于国内其它指纹识别系统,被公安部树为指纹系统建设应用样板。

这里介绍一个综合应用的例子,一汽集团公司与国防科技大学最近合作研制成功“红旗轿车自主驾驶系统”(即无人驾驶系统),它标志着我国研制高速智能汽车的能力已达到当今世界先进水平汽车自主驾驶技术是集模式识别、智能控制、计算机学和汽车操纵动力学等多门学科于一体的综合性技术,代表着一个国家控制技术的水平红旗车自主驾驶系统采用计算机视觉导航方式,并采用仿人控制,实现了对红旗车的操纵控制首先,摄像机将车前方的道路和车辆行驶情况输入到图像处理和图像识别系统该系统识别出道路状况、前方车辆的相对距离和相对车速接着,路径规划系统根据这些信息规划出一条合适路径,即决定如何开车然后,路径跟踪系统根据需跟踪的路径,结合车辆行驶状态参数和车辆驾驶动力学约束,形成控制命令,控制方向盘和油门开启机构产生相应动作,使汽车按照规划好的路径前进,即按自主驾驶系统的规划路径前进。

三、专家系统

专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统专家系统内部含有大量的某个领域的专家水平的知识与经验,能够运用人类专家的知识和解决问题的方法进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,来解决该领域的复杂问题专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的应用领域之一,涉及到社会各个方面,各种专家系统已遍布各个专业领域,取得很大的成功根据专家系统处理的问题的类型,把专家系统分为解释型、诊断型、调试型、维修型、教育型、预测型、规划型、设计型和控制型等10种类型具体应用就很多了,例如血液凝结疾病诊断系统、电话电缆维护专家系统、花布图案设计和花布印染专家系统等等。

为了实现专家系统,必须要存储有该专门领域中经过事先总结、分析并按某种模式表示的专家知识(组成知识库),以及拥有类似于领域专家解决实际问题的推理机制(构成推理机)系统能对输入信息进行处理,并运用知识进行推理,做出决策和判断,其解决问题的水平达到或接近专家的水平,因此能起到专家或专家助手的作用。

开发专家系统的关键是表示和运用专家知识,即来自领域专家的己被证明对解决有关领域内的典型问题有用的事实和过程目前,专家系统主要采用基于规则的知识表示和推理技术由于领域的知识更多是不精确或不确定的,因此,不确定的知识表示与知识推理是专家系统开发与研究的重要课题此外,专家系统开发工具的研制发展也很迅速,这对扩大专家系统的应用范围,加快专家系统的开发过程,将起到积极地促进作用随着计算机科学技术整体水平的提高,分布式专家系统、协同式专家系统等新一代专家系统的研究也发展很快在新一代专家系统中,不但采用基于规则的推理方法,而且采用了诸如人工神经网络的方法与技术。

四、机器翻译

机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程,用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统几十年来,国内外许多专家、学者为机器翻译的研究付出了大量的心血和汗水虽然至今还没有一个实用、全面、高质量的自动翻译系统出现,不过也取得了很大的进展,特别是作为人们的辅助翻译工具,机器翻译已经得到大多数人的认可目前,国内的机器翻译软件不下百种,根据这些软件的翻译特点,大致可以分为三大类:词典翻译类、汉化翻译类和专业翻译类词典类翻译软件代表是“金山词霸”了,堪称是多快好省的电子词典,它可以迅速查询英文单词或词组的词义,并提供单词的发音,为用户了解单词或词组含义提供了极大的便利汉化翻译软件的典型代表是“东方快车2000”,它首先提出了“智能汉化”的概念,使翻译软件的辅助翻译作用更加明显以“译星”、“雅信译霸”为代表的专业翻译系统,是面对专业或行业用户的翻译软件,但其专业翻译的质量与人们的实用性还有不少差距,有人评价说“满篇英文难不住,满篇中文看不懂”,该说法虽然比较极端,但机译译文的质量确实却一直是个老大难问题这里,我们不妨对现有的机译和人译过程作一比较,从中可以看出一些原因:

机器翻译:

1.一句一句处理,上下文缺乏联系;

2.对源语言的分析只是求解句法关系,完全不是意义上的理解;

3.缺乏领域知识,从计算机到医学,从化工到法律都通用,就换专业词典;

4.译文转换是基于源语言的句法结构的,受源语言的句法结构的束缚;

5.翻译只是句法结构的和词汇的机械对应

人工翻译:

1.一般会先通读全文,会前后照应;

2.对源语言是求得意义上的理解;

3.只有专业翻译人员,而没有万能翻译人员;

4.译文是基于他对源语言的理解,不受源语言的句法结构的束缚;

5.翻译是一个再创造的过程

在目前的情况下,计算机辅助翻译应该是一个比较好的实际选择事实上,在很多领域中,计算机辅助人类工作的方式已经得到了广泛的应用,例如CAD软件如果计算机辅助技术用于语言的翻译研究,应该同样可以起到很大的辅助作用,这就是所谓的“计算机辅助翻译”它集机器记忆式翻译、语法分析式翻译和人际交互式翻译为一体,把翻译过程中机械、重复、琐碎的工作交给计算机来完成这样,翻译者只需将精力集中在创造性的思考上,有利于工作效率的提高。

机器翻译研究归根结底是一个知识处理问题,它涉及到有关语言内的知识、语言间的知识、以及语言外的世界知识,其中包括常识和相关领域的专门知识随着因特网的普及与发展,机器翻译的应用前景十分广阔作为人类探索自己智能和操作知识的机制的窗口,机器翻译的研究与应用将更加诱人国际上有关专家分析认为机器翻译要想达到类似人工翻译一样的流畅程度,至少还要经历15年时间的持续研究,但在人类对语言研究还没有清楚“人脑是如何进行语言的模糊识别和判断”的情况下,机器翻译要想达到100%的准确率是不可能的。

五、人工智能思想的应用:在家里寻找外星人

人工智能的基本思想已经在许多领域中得到了应用,“在家里寻找外星人”(SETI@home)项目就是利用人工智能的神经网络和网格计算思想的一个成功案例SETI@home是SearchforExtraTerrestrialIntelligenceatHome的缩写,意为:在家里寻找外星文明该项目由美国行星学会和美国加州大学伯克利分校于1999年5月17日开始启动,它利用特定的PC机屏幕保护程序,来调用全球上网的个人计算机的闲置能力,分析世界上最大的射电望远镜获得的数据,帮助科学家探索外星生物其计算模式的实质就是网格计算:

SETI@home项目的大致流程是这样的:

1.政府或者研究部门将一项需要巨大运算量的任务以程序和数据的形式提交给服务器

2.服务器将数据和程序代码分成更小的部分,也称“子任务”

3.在志愿者的PC机上安装一种特殊的客户程序(事实上是一个屏幕保护程序),它能自动同服务器联络,自动下载和处理子任务

4.子任务处理完后的结果被送回服务器然后,客户程序下载新的子任务,继续处理

5.一旦所有的子任务处理完毕,服务器就将各种结果汇总,生成最后的报告,并把最终结果发回提交人

第5篇:人工智能论文范文

关键词:人工智能;理论传授;实验训练;科研训练

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题[1]。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。目前,人工智能很多研究领域,如自然语言处理、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、智能计算等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入并影响了人们的生活。

2003年12月5日,国内第一个“智能科学与技术”本科专业在北京大学诞生[2],它标志着我国智能科学与技术本科教育的开始,对我国智能科学技术人才培养和智能科学与技术学科建设起到极大的带动作用。目前,人工智能课程的教学存在几个问题:首先,注重讲授理论知识,实验环节滞后,这不利于培养学生的实践能力,更谈不上实践创新。其次,人工智能是交叉学科,内容比较繁杂,各种教材的内容不一样,授课没有统一的体系,学生学习时抓不住重点,不能理解人工智能的根本方法和思想。一般说来,计算机专业的其他课程,如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术,而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。最后,人工智能科学与技术飞速发展,但目前人工智能只被视为一门专业课,课程讲授和人工智能没有作为一个研究方向结合起来,也没有把传授课本知识和引导启发创新结合起来。

适应知识经济发展的高等教育,要把培养创造精神和创新能力摆在突出的位置。创新是基础研究的生命,而高等学校的教学只有与科研紧密结合,才能在培养学生的创新精神方面有所作为。为此,针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。在教材上,我们选用了清华大学出版社出版、马少平等编写的《人工智能》。我们的教学研究与实践的主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文,学校大学生科研项目资助计划,国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践。下面,我们就这三个方面内容展开探讨。

1启发式传授人工智能解决问题的非结构化思想

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次[1]:1)结构化问题,能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;2)非结构化问题,难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;3)半结构化问题,介于上述两者之间。一般说来,计算机专业的其他课程如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。人工智能的教学可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题的解决过程的了解,从而达到培养学生多角度思维的目的。

我们使用的教材主要内容包括搜索和高级搜素、谓词逻辑和归结原理、知识表示、不确定性推理方法、机器学习等。这些主要内容也可以相应地归结为若干个典型算法,如启发式A*搜索算法、 剪枝算法、元启发式算法(模拟退火,遗传算法)、谓词逻辑归结算法、贝叶斯网络、决策树、神经网络(BP算法、自组织网络和Hopfield神经网络算法)。元启发式算法是一种启发式的随机算法,是用来解决非结构化问题的典型算法,其思想和传统的决定性算法如动态规划、分支限界完全不一样。学生在刚一接触到这些元启发式算法一时难以接受和理解其机理,对算法的有效性往往半信半疑。根据非结构化、半结构化问题的特点,讲解和演示算法在解决此类问题的具体步骤和详细过程,从而让学生掌握人工智能算法的基本思想。在讲解不同的元启发式算法的时候,学生会问,是模拟退火算法强,还是遗传算法强;在讲到机器学习算法的时候,学生会问到底哪个分类算法最好,这时候我们可以把搜索(优化)领域和机器学习领域的“没有免费午餐”定理进行适当的讲解和解释,从而把具体算法实现层面之上的一些人工智能的哲学思想进行传授。

在人工智能的具体教学中,采用问题教学法和参与式教学法。在问题教学法中,围绕人工智能的知识模块,在引导学生发现各种各样问题的前提下,传授知识。教学活动中,尝试使人工智能知识围绕实际问题而展现,使问题不仅成为激发学生求知欲的前提,也成为学生期盼、理解和吸收知识的前提,以此激发学生的创造动机和创造性思维。在参与式教学中,打破人工智能算法的枯燥、沉闷的传统教学法,尝试开放式教学内容;提问式讲课;无标准答案的课程设计;查找文献,分组动手实现人工智能算法等参与式教学方法,培养和发扬学生的参与意识,通过参与式教学提高学生学习的主动性、积极性和效率,培养学生的动手能力和创新能力。

2成体系的实验训练

独立开展人工智能实验课程,开发一批新型、富有创意的实验案例库,搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。人工智能实验课程的特点是应用各种人工智能方法,根据问题的约束、结构、信息进行表示建模和计算机上实现,是与人工智能原理同步的实验课程。学生必须掌握的人工智能的基本原理和计算机操作技能,它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用,在整个教学过程中占有非常重要的地位,是计算机软件、计算机应用、计算机网络、软件工程等专业的一门重要的必修专业课程。通过实验,学生得到严格的训练,能规范地掌握人工智能的基本理论和主要方法、基本问题求解技术,熟悉各种计算环境的基本使用。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标,在课程内容安排上采用适量基本原理与方法的实验内容为基本内容,增加一系列综合性实验和开放性创新实验问题,在实验内容方面更注重研究性实验中的创新问题。实验内容方面分为三个层次:基本原理的基础性实验、综合实验和研究性实验。在后两个层次的实验中,部分引入人工智能课程小组团队的最新科研成果,目的在于通过完成这些研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,以提升学生的科研素质与创新意识。我们将这些设计实验称为新型实验案例库,它被放在人工智能课程小组网站上,以此搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。通过实验课程的学习和训练,学生应达到下列要求。

1) 掌握人工智能方法的优点及其在实际中的应用。

2) 学会对人工智能问题进行分析建模和应用各种计算工具实现问题求解,熟悉对实验现象的观察和记录,实验数据的获取与设计,最佳实验条件的判断和选择,实验结果的分析和讨论等一套严谨的实验方法。

3) 巩固并加深对人工智能原理课程的基本原理和概念的理解,培养学生勤奋学习,求真求实的科学品德,培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象能力、表达能力。

4) 通过完成综合研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,提高学生的科研素质与创新意识。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,进一步培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,为学生今后从事科研、教学或企事业单位的分析检验以及新技术的研发工作打下扎实的基础。

在实验组织方面,根据各实验的目的和要求,学生分为5人1组,指定一个组长,每组选择1套实验题目。基础实验题目要求达到27学时、综合性实验题目选择1题和研究性实验题目选择1题,基础实验题目要求在规定时间内,小组独立完成实验测定、数据处理,并撰写实验报告。实验过程中, 要求学生勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋, 分析钻研问题, 准确记录原始数据, 经教师检查,实验及其原始数据记录才有效。同时,团队作业,需要多人分工合作、相互帮助,这样可以提高人际交往和沟通能力,学会与他人合作,培养团队创新能力。

3课程学习与毕业论文,科研训练相结合

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿和未来,通过学习和体验人工智能的知识和技术,学生能够在一定程度上了解信息技术发展的前沿知识,这有助学生开阔视野、培养兴趣,为今后继续深造或走向社会奠定坚实的基础[3-4]。

人工智能的理论和方法广泛应用于数据挖掘、机器学习、模式识别、图像处理中,这些内容既是高年级的后续课程,又是现在热门的研究方向。学习和深刻理解人工智能的理论、方法和应用,对后续课程学习以及今后的研究具有重要的意义。

我院规定大学三年级的学生开始联系毕业论文指导导师,同时确定毕业论文的研究方向,提前进行科研实践,以培养实践能力和研究素质。人工智能课程正好是大三高年级开设的专业课,因此,我们把课程实验及设计与同学的兴趣相结合,引导学生,并提炼和形成学生的毕业选题和课外的科研方向,它是提高本科生研究创新能力的有效手段。

基于新的教学实践,很多学生的选题都与上述归纳的人工智能若干算法相关,如算法本身的研究和改进,或是算法在各领域,如数据挖掘、图像处理等的应用。在我们的科研能力训练计划中,一批项目和课题,如混合神经网络的研究与应用、差分演化算法研究与应用、基于协同训练的推荐系统等,分别受到国家和学校本科生科研项目立项资助。一批三四年级的本科生以第一作者身份在国内核心期刊、国际会议和期刊上发表学术论文,这激发了学生的科研兴趣,使学生体会到了创新的乐趣。

总之,课程学习与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练,极大地提升了学生的创新能力和科研基本素质。

4结语

针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。我们的教学研究与实践主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践,新的改革和实践在教学中取得了令人满意效果。

参考文献:

[1] 张剑平. 关于人工智能教育的思考[J]. 电化教育研究,2003(1):24-28.

[2] 谢昆青. 第一个智能科学技术专业[J]. 计算机教育,2009(11):16-20.

[3] 罗辉,梁艳春. 大学生毕业论文与科研能力培养及就业[J]. 吉林教育,2003(10):18.

[4] 金聪,刘金安. 人工智能教育在能力培养中的作用及改革设想[J]. 计算机时代,2006(9):66-69.

Reform and Practice of Innovative Teaching in Artificial Intelligence

WANG Jia-hai, YIN Jian, LING Ying-biao

(Department of Computer Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

第6篇:人工智能论文范文

Abstract: In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum, including abstract content and complex algorithm, and the actual needs of undergraduate teaching, combined with teaching practice, this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system, teaching content, teaching methods and assessment methods.

P键词: 人工智能;创新;本科

Key words: artificial intelligence;innovation;undergraduate

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)22-0230-02

0 引言

人工智能是计算机科学的一个分支,是当前科学技术中正在迅速发展、新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的一个学科,其属于一门边缘学科,同时也是多个学科交叉而成的一门学科,包括语言学、哲学、心理学、神经生理学、系统论、信息论、控制论、计算机科学、数学等[1]。当前人工智能已经是很多高校计算机相关专业的必修课程,它是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程,其教学内容主要包括自然语言理解、计算智能技术、问题求解和搜索算法、知识表示和推理机制、专家系统和机器学习等,国内外很多大学都意识到了其重要性,纷纷对其展开了教学和研究。人工智能课程包含多个学科,具有内容抽象、理论性强、知识点多等特点,且算法复杂,但是多数高校采用的教学方式仍是传统的课堂教学方式,即“教师讲、学生听”的教学模式,这种信息单向传输教学模式以教师为主体,学生只是在被动的接收知识;存在过分重视理论教学,忽视实践活动教学的问题,导致教育内容无法和社会接轨;人工智能教材理论性过强,学生在学习过程中常常感到枯燥乏味,进而对学习该课程失去热情[2],久而久之,不仅人工智能课程的教学质量和效果无法达到预期,甚至学生还会产生厌学心理。针对人工智能课程中现有的各项问题,本文作者结合自身丰富人工智能教学实践经验,参考人工智能课程特点和教学目标,从多个方面探讨和总结了人工智能,包括教学内容、教材选择、教学方法和考核形式等。

1 教学内容优化与更新

人工智能是一门崭新的学科。开设本课程首先是确定教学内容。通常来讲,人工智能学科的内容包括两个部分,具体:一是知识表示和推理;二是人工智能的应用。前者是人工智能的重要基础,后者主要介绍了几种人工智能应用系统,包括自动规划和机器视觉、机器学习、专家系统等。另外,课程内容中还包括了一些人工智能应用的实例,将实践和理论紧密结合起来[3]。

随着时代的发展和科技的进步,人工智能学科也取得了较大发展。基于此,人工智能学科也应该与时俱进,更新人工智能教学大纲,进一步完善其教学内容。修订后的人工智能教学大纲将人工智能分成两个部分,即基础部分和扩展应用部分。前者包括计算智能、搜索原理、知识表示等,后者包括智能机器人、智能控制、多智能体、自然语言理解、自动规划、机器学习、知识工程等。

教学内容的选择和确定应综合考虑多项因素,不仅要重视基础知识,也应注意推陈出新,随着科技的进步做到与时俱进,同时教学内容应符合现实的需求,能够与社会接轨,将理论和实践紧密结合起来,只有这样人工智能课程的教学质量和效果才能事半功倍。

2 教学策略及教学方法的改革创新

由于人工智能课程具有算法复杂、内容抽象、理论性强、 知识点多的特点,传统的教学模式已经无法满足人工智能课程的需求,教师应探索更加有效的教学模式和方法,确保人工智能课程能够取得良好的教学质量和教学效果。具体的改革和创新人工智能课程的手段和方法主要包括以下几个方面:

2.1 激发学生的学习兴趣 无论是经验还是常识都在告诉我们每个人最好的老师就是兴趣,学生只有对某门学科存在兴趣,才会更加主动积极的学习该门课程,从而获得良好的教学效果。比如,作者在课程的一开始先播放了一段著名导演斯蒂文・斯皮尔伯格的《Artificial Intelligence》的相关片段,由这个电影学生知道了世上存在人工智能的机器人,学生们随着电影情节的发展而深深感动,与此同时教师让学生思考和谈论人工智能是什么?研究人工智能的意义在哪里?实践发现,在课堂中加入电影因素,能够大大提升学生们的注意力,让学生更加专注在教学任务中,有效提高了学生探索人工智能的积极性和主动性。此外,在教学中还可以用动画、视频、图片等手段将反映人工智能最新研究和应用的成果展示出来,让学生更直观的感受人工智能的奥妙,从而投入更多热情学习人工智能课程。

2.2 面向问题的案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础、以能力培养为核心的一种教学方法[11]。针对学校学生特点,我们采取了以下几种教学形式实施案例教学。①讲解式案例教学:这种案例通过教师的讲解,帮助学生理解抽象的理论知识点。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例―理论”,即先给出教学案例,然后再讲解理论知识;二是“理论―案例”,即教师先讲解理论知识,再给出教学案例;通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。②讨论式案例教学:在课程初期将学生分成若干学习小组,每小组3~4人;教师将提前设计好的一题多解的教学案例以及收集的相关资料分配给每个小组,要求学生在课余时间通过自学和组内讨论的方式给出问题的不同解决方案。③辩论式案例教学:在课程后期,采取专题辩论的方式对综合应用案例进行讨论,能有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法,加深学生对人工智能的理解。

2.3 个性化学习与因材施教 在开展课程教育过程中应注意对学生进行个性化教学,结合学生特点因材施教。比如,在日常教学中多观察学生情况,鼓励那些应对教学任务后仍存在余力的W生深入探索较深层次的课程及相关知识,同时友善面对学习较差的学生,分析其学习过程中面对的困难,有的放矢地采取应对措施,帮助其不断进步;在教学过程中让学生以读书报告的形式多多思考,鼓励学生发散性思考问题,鼓励优秀学生进行深一步的探讨,并且教师应帮助具有新颖思想或论点的学生将其智慧以科技论文和发表文章的形式转化为成果。

2.4 注重综合能力培养 在研究型教学中任务驱动是一种常用的教学方法,其中心导向是任务,学生在完成任务的同时也在吸收和掌握知识。通常来讲,该教学方法的步骤是:教师提出任务师生共同分析以得出完成任务的方法和步骤适当讲解或自学、协作学习完成任务交流和总结。”[3]该教学模式不仅有利于培养学生的创新能力和创新意识,还能够培养学生解决实际问题的能力,提高其综合实力。不仅如此,由于该教学模式通常是以小组协作的方式进行,教师给出研究范围,学生自愿结组并选择具体的题目,经过分析和讨论后以程序设计或者论文的形式协作完成研究。由此可知,学生是在以团队的力量解决问题,这十分考验学生的团队协作能力,对于学生团队合作精神的培养至关重要,且在完成任务的过程中学生需要查阅大量的资料,久而久之学生收集资料和创新能力势必会得到提升。

2.5 采用启发式教学 人工智能的很多问题都较为抽象,对学生理解力的要求较高,因此,在实际的教学过程中教师应有意识的就课程内容提出相关问题,让学生自己独立思考,鼓励学生提出自己的想法和解决方案。然后回归到课程上,对比分析教材上的解决方案和学生自己的解决方案,如此不仅培养了学生独立思考的能力,也增加了学生参与教学活动的意识,提高了学生的学习热情。比如,在讲到较为抽象的“遗传算法”时,先提出一个问题,即“遗传算法如何用于优化计算?”,然后从“达尔文的生物进化论”入手,讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用,之后举例分析,启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现,最后师生一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。如此既完成了教授遗传算法的目的,也锻炼了学生逻辑思维的能力,教学效果良好[4]。

3 作业和考核方式的改革创新

过去的课程作业都是单一书面习题作业,发展至今,课程作业形式已经发生了变化,更加丰富多样,包括必须交给教师评阅的书面家庭作业和不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中通过网络就可以完成上交作业,并且教师批阅作业后也可以通过网络返回给学生,实现了网络化。课程的考核方式较之以前也发生了较大变化,加强了平时思维能力的考核,更加注重学生实验能力和动手能力的培养,不再是绝对的一次考试定成绩,而是在总评成绩中加入30%的平时成绩,如此不仅减轻了学生的期末负担,也迫使学生更加重视平时的学习思考,有利于课程教学质量的提升。

4 结束语

本文是以提高教学质量为目标,结合教学实践,从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革进行了探讨,总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措符合二十一世纪高校教学的要求,可以支持教师提高教学手段现代化的水平,同时更贴合学生的学习需求。作为该课程的授课教师应始终保持对教学内容的不断更新、教学方法的多样化,才能激发学生的学习兴趣,培养他们的思维创新和技术创新的能力,最终提高本课程的教学质量。从学生的反馈来看,作者所总结的教学实践具有明显的教学效果。但仍有许多方面做得不够,今后将继续在教学过程中不断总结成功的经验,吸取失败的教训。

参考文献:

[1]蔡自兴.人工智能及其应用[M].三版.北京:清华大学出版社,2007.

[2]谢榕,李霞.人工智能课程教学案例库建设及案例教学实践[J].计算机教育,2014(19):92-97.

[3]蔡自兴,肖晓明,蒙祖强.树立精品意识搞好人工智能课程建设[J].中国大学教学,2004(1):28-29.

第7篇:人工智能论文范文

关键词:科技期刊;媒体融合;知识服务;精准传播

近年来,随着计算机技术的进步,科技期刊出版正在经历着前所未有的巨大变革。目前,信息技术已呈现出“人-机-物”三元融合的态势,数据分析工具和基于云计算的数据资源成为期刊出版的重要特征[1],期刊出版的数字化和集群化发展成为当下期刊发展的主流趋势,人工智能也将在学术期刊的出版、存取、质量评价等多个环节上得到广泛应用,并推动科技期刊出版方式的变革[2]。目前,在科技期刊界,学者们就如何促进科技期刊媒体融合发展开展了大量的研究,既包括理论层面的探讨,又包括从实践和案例的角度开展的应用研究[3-6]。与此同时,我们注意到,全球的科学产出以极快的速度增长,从第二次世界大战结束以来,全球的科学产出相当于每9年就会翻1番[7],读者也更容易被无用的信息轰炸,难以在期刊论文的海洋中高效准确地找到自己需要的内容,科技期刊要想扩大自身的影响力也愈来愈难。信息爆炸时代,科技期刊关注读者“需要什么”比“提供了什么”更重要。在智能技术变革的时展潮流中,科技期刊应如何顺应时展趋势,利用智能技术整合资源,更好地满足读者的需求,扩大期刊的影响力,创造科技期刊人、出版商、作者、读者的共赢局面?本文从以上问题切入,尝试从扩展学术搜索的路径、构建个性化的精准推送平台和多元化的传播模式、向用户提供有针对性的服务方面探索在媒体融合形势下如何提升科技期刊的精准传播能力,以期为我国科技期刊媒体融合建设增瓦添砖。

1借助人工智能,扩展学术搜索的路径

互联网时代改变了人们获取信息的方式,搜索引擎在促进科技期刊的传播、提高影响力等方面的功能逐渐凸显。虽然现有的一些搜索门户网站诸如Webofscience、PubMed、谷歌学术、各图书馆网站、中国知网、万方数据知识服务平台等搜索引擎可以帮助读者检索科技论文,但是仍不能满足用户多样化的检索需求。Tancheva等[8]针对康奈尔大学图书馆开展的一项调查研究发现受访者“往往既对搜索方法的效率感到满意,同时又对搜索的棘手和费力感到不满……当研究人员无法完成一个特定的搜索任务,他们很可能放弃现有的方法(或工具或技术),而不是找出如何使它工作”。为了解决这一问题,需要开发新的模式解决学术出版的过量负载,利用智能技术优化搜索引擎的现有功能。目前很多科技公司都在探索开发基于人工智能的学术搜索引擎和知识服务。例如Springer网络平台不断对其功能进行集成,并提供个性化服务功能;Elsevier等出版商为用户等提供搜索引擎培训课程;微软学术(MicrosoftAcademic)通过在实体之间建立有意义的关联,自动生成可视化的知识图谱,引导学者阅读[2];2014年,Wiley线上图书馆为用户提供了增强型HTML文章服务(AnywhereArticle),它将可读性、交互性和可移植性设为用户体验的核心,使读者能够在页面中快速找到最重要的信息[9]。一些关于科学出版的新模式和平台被相继开发,如Chorus[10]通过集成服务和开放APIs,优化了科技论文被搜索的路径,并为政府机构、出版商、研究人员、图书馆员和作者提供可持续的解决方案。目前我国已经形成一些专业的期刊集群,一部分学术期刊数据库平台也开始进行语义出版形式的探索,对科技期刊内容进行深度加工和挖掘。不同的科技期刊具有不同的特点,在学术期刊的数据库平台建设过程中需要平台开发团队与期刊编辑充分交流[11],发挥编辑的优势和主导作用,凸显本学科的学科特色。

2利用智能算法,构建个性化的精准推送平台

技术是科技期刊创新发展的重要推手,技术应用能力也成为科技期刊发展的竞争资源,充分利用技术强化科技期刊的知识服务和加工能力,创新出版和传播模式,满足数字化时代的读者需求,对于科技期刊的精准传播和融合发展非常重要。在人工智能背景下,可以借助于算法实现科技期刊出版的智能化。算法的设计程序与设计者的思维密不可分,设计者选择数据样本、赋予数据意义、设计模型与算法,拥有数据并设定算法的智能化平台具有很强的主导性[12],因此设计者需要尽可能考虑并消除算法偏见和利益冲突对精准传播带来的负面影响。日前,腾讯研究院和腾讯AILab联合的人工智能伦理报告指出“人工智能等新技术需要价值引导,做到可用、可靠、可知、可控”[13]。目前“智能算法+学术期刊”已成为创新趋势,学术期刊可构建信息数据基础环境,进一步完成动态精准信息推荐,最后以传受关系交互实现长期有效的黏性连接[14]。一方面可以通过算法整合资源,实现大量科技期刊的数字资源的聚合;另一方面可以通过算法分析用户的阅读兴趣、研究领域,基于用户的需求建立相关用户数据信息,从而进一步将数字资源和用户数据相匹配,实现科技期刊的智能化精准传播。如中国知网推出的“CNKI全球学术快报”整合全球文献和超星集团推出的“域出版”超星学习通学术平台[15],用户不仅可以在其App上进行文献检索、分版阅读、专题阅读等,还可以与作者进行互动交流。此外,还可以利用智能算法设计追踪用户的信息反馈,通过学术平台进一步增加用户的体验感,提升科技期刊的精准传播能力。

3创新知识加工,构建多元化的传播模式

在人工智能和融媒体时代,除了运用智能技术构建个性化的知识服务平台,科技期刊也需要充分发挥社交媒体的作用,通过加强期刊网站建设、建立App客户端、微信、微博等新媒体传播平台,可以根据各自领域的特点,对科技论文进行多次加工和编辑,构建个性化的传播方式。如论文编辑平台Kudos为作者提供了一种利用社交媒体使他们的论文更易下载和传播的工具,通过为作者已发表的文章创建介绍并添加简短的标题、易懂的摘要和补充内容,可以使他们的文章对读者更具吸引力[16],学术出版平台也可以通过建立二维码,为读者提供开放增值服务,使读者进一步了解论文的数据、图片等资料,实现与用户的精准对接。如中国煤炭行业知识服务平台为该平台上的每篇论文制作了二维码,用户阅读纸刊论文时,通过扫描其中的二维码可以免费下载PDF、HTML文件,此外读者还可以通过扫描二维码向作者提问或向责任编辑反馈意见[17]。目前,邮件推送也正在成为科技期刊提升精准传播能力的一个重要手段,国内一些期刊在这方面做了大胆的尝试。例如:《计算机工程》基于语义分析和智能分词等技术,设计了一套期刊内容精准推送系统,将读者—文章—标准关键词进行匹配,通过邮件为潜在读者推送与其研究方向相关的最新研究论文[18];《应用生态学报》通过运用大数据和数理统计方法,构建了科技期刊论文单篇推送客体指标体系,通过邮件对读者进行单篇精准推送,取得了较好的传播效果[19]。此外,利用音频、视频、科学可视化等多媒体技术可以在短时间内表达丰富的科学信息,增加科技论文的广泛传播。如虚拟现实/增强现实(VR/AR)为读者提供沉浸式的阅读环境,提升读者的体验感,从而吸引了更多读者的关注。中国科学技术大学王国燕博士及其团队开展的前沿科学可视化研究和设计,使科技论文通过图像的形式向读者展现,提高了科技论文的交流和传播,她通过对顶级科技期刊《Nature》《Science》《Cell》的一项实证研究发现,科技期刊封面故事和封面图像的使用可以提高论文的引用率[20]。《上海大学学报(自然科学版)》借助第三方AR展示平台实现了学术期刊的多模式AR融合出版,取得了很好的效果[21]。

4满足用户需求,提供有针对性的服务

第8篇:人工智能论文范文

关键词:人工智能;教学改革;教学方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科,是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发,人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来,大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛,对于管理类人才来说,加强对人工智能知识的深入学习,不断将人工智能技术与管理知识结合起来,对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科,管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力,基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点,通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习,加强学生解决实际问题的能力,为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求,结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见,针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨,以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。

1、教学现状与问题

作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科,人工智能课程内容及内涵及其丰富,外延极其广泛。学习这门课程,需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才,该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前,中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式,在教学过程中照本宣科,忽略与学生的互动,并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置,如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时,随着章节的知识难度不断增加,单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌,课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知,部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度,导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位,具有多学科的素养,但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识,给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多,涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容,概念抽象,不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程,缺乏一定的关联思考和研究意识,导致课程学习难度增加,产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下,人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域,给学生提供了大量的现实案例,使得人工智能不再是高深莫测的理论,而是现实中可以触及的内容。例如,在机械学科领域,人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源;在医疗领域,是医疗器械的创新生产源动力;在能动领域,是高端能源装备与新能源发展的重要驱动;在光电信息与计算机工程领域,技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而,对于管理类专业的学生来说,现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论,在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法,书本中的应用实例大多纸上谈兵,缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践,加上一些教师授课方法单一,不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外,大学生对知识的理解能力差异很大,教师采用统一的方式教给他们,这使一些学生无法跟上和理解,教师也无法控制学生的学习状况,导致学生缺乏动力。因此,如何结合学生的现实情况,提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。

2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略

课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言,教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化,而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题,可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。

2.1教学方法改进

教师对学生具有引领作用,其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求,通过安排一些具体的教学案例,引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动,是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征,调动学生的学习积极性,并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法,有效理解知识要点及其关联性,适用于管理类专业学生的教学。具体而言,高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点,可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库,虽然这项建设将极具挑战性与耗时性,但具有很强的积极效果:培养学生较强的批判性思维能力,更多地保留课程材料,更积极地参与课堂活动,对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如,通过单一案例教学,让学生掌握相关基础知识原理及应用;通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法;通过综合案例的设计,启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性,在课堂讨论的过程中对学生做出评判,从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上,通过老师与学生、学生与学生的互动,让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中,教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况,可以有针对性地设计教学内容,例如,对于学校积极性不强的学生,将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来,能够极大程度地提高学生学习的自主能力;对于基础知识较为薄弱的学生,可以在教师的指导下查阅相关文献资料,根据自己的理解撰写心得报告,并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望,建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术,人才需求量极大,对教师的教学水平也提出了更高要求,因此,进行有效激励极为重要。在学生激励方面,可以举办各类人工智能竞赛项目,设置相应项目奖学金,吸引学生参与实践,调动学生做研究、发论文的积极性。例如,教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛,围绕新一代人工智能创新主题,激发学生的创新意识,提高学生的创新实践能力,为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式,在各学院乃至全校开展此类竞赛项目,激发学生的创新能力与团队合作能力,鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来,激发其学习兴趣。在教师激励方面,在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分,鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高,学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点,增强管理类人才对学科应用的领悟,可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起,国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件,“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域,人类进入数字经济时代,社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如,基于工业4.0和强国战略,人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识,我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式,进行相关领域知识和发展趋势的讲解,使学生理解更为透彻。此外,在教学实践过程中,还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式,促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解,相互交流、渗透和学习,从而推动人工智能课程教学的改进。

2.2教学内容设置

世界一流大学在人工智能课程内容设置根据不同国家的教育体系设置,肯定会有不同,但颇有共通之处。本文借鉴世界顶尖大学经验,针对管理类专业人工智能课程教学内容进行研究,结合中国教育体系设置,认为应从以下几方面进行改进。(1)核心内容设置为避免学生因为知识点过多而出现杂而不精的问题,势必要精化教学内容。在互联网时代,我们可以使用云计算和其他方式来实现数据信息的传输、存储和处理,通过在线收集和整合网络课程相关数据,挖掘和丰富教学资源,并在整合课程资源的基础上,进行研究方法和前沿知识的扩展。在核心内容设置方面,可以通过收集到的数据资料,选择人工智能领域具有代表性且难易程度适中的知识作为重点,使学生能够在有限的学时内掌握人工智能的知识脉络。例如,编写针对管理类人才的人工智能教材,内容涉及绪论、知识表示与推理、常用算法、机器学习、神经网络等方面的同时,重点增加相应知识点在管理上的应用案例,加强学生对知识点的理解。同时,根据管理类专业偏向领域,开设关联程度较大、应用较广泛的人工智能选修课程,以便学生根据自己的兴趣与需求选修具体方向的课程。(2)注重学生的数理及编程基础良好的数理及编程基础是学习人工智能的前提。只有具备了这些基础,才能搞清楚人工智能模型的数量关系、空间形式和优化过程等,才能将数学语言转化为程序语言,并应用于实验。管理学院人才的数理及编程基础相对薄弱,因此,在安排学生学习人工智能课程之前,建议开设面向全体管理类专业学生的微积分、线性代数、概率论等专业基础数学课程以及C语言、python等编程基础课程,使学生具备数学分析的基础与一定编程基础,为学习人工智能课程打下坚实的基础。另外,可以推进MOOC平台建设,在平台上开设人工智能网络课程,帮助学生掌握人工智能知识基础及专业技能。(3)实验建设为了加强学生对于人工智能知识点间的关联性理解,可以基于不同的应用模块,设计具有前后铺垫、上下关联的综合性实验,设计不同层次的项目要求,同时基于相同的实验课题,让学生分组对实验课题进行攻克,并设置多元化的实验评价体系,通过实验教学过程中反映出的不同进度,让教师能对学生的学习水平做出准确评判,及时进行教学反思,以便更好地开展下一步工作。例如,针对人工智能课程应用中很广的遗传算法,在某一管理规划的具体应用上设置理解-实现-参数分析-具体应用-尝试改进-深度拓展的不同层次的项目要求,在这些项目层次中规定必做项与可选项,让学生基于同一实验课题进行合作学习,然后通过个人自我评价、小组成员互相评价以及教师评价的方式进行打分,对小组整体能力以及个人能力进行综合评估,以期培养学生的自主思考能力。

第9篇:人工智能论文范文

论文关键词:人工智能技术,电气自动化,自动化控制,策略

智能化技术是技术领域的一种革新,使得各个行业都实现了全面发展。在电气自动化控制中应用人工智能技术,可以使得电气设备的系统运行更加简单智能,对系统可以进行优化处理。与此同时,人工智能技术的应用也为电气自动化控制提供了技术保障和安全保障,减少了各种电气设备操作对人员带来的伤害,在节省人力和物力的基础上提高了工作质量。在电气行业的发展过程中,自动化发展就必须要利用人工智能技术。

1 人工智能技术概述

1.1 人工智能技术的定义

人工智能技术指的是借助计算机技术对人脑进行模拟,并且发出类似人类的行为指令,从而对各种操作进行完成的过程。人工技能技术是多个领域的研究结果的融合,比如传统的数学和计算机,同时还结合了人文学科、自然和社会学科的知识,在很多领域中都有十分广泛的应用。计算机技术可以实现对人脑的有效模拟,因此使得工作的效率更高,系统的运行更加灵活也更加稳定,能够增强各种设备的自动化处理水平。

1.2 人工智能技术在电气自动化应用中的功能

第一,实现数据的采集和处理。人工智能技术在电气自动化控制中进行应用的时候,可以实现对设备中的一些数据进行采集,根据功能的不断完善,还能对一些数据进行存储。

第二,监视运行系统,并及时发出报警。人工智能技术可以对电气设备在使用过程中出现的一些问题进行有效地监控,而且还能对电气系统进行有效地模拟,对设备的开关量进行监视,防止出现异常情况,一旦出现了异常情况,要自动启动报警装置,同时还能对一些电气设备进行切断,从而使得电气设备处于安全状态。

第三,对电气设备的操作进行控制。电气自动化过程中,人工智能技术的应用,可以使得电气设备的操作过程变得更加简单,通过鼠标和键盘可以实现对断路器和电动隔离开关的控制,还可以对励磁电流进行调整。通过这种技术的应用,就可以极大地减少工作人员的工作量,降低劳动强度。

2 人工智能技术在电气自动化过程中的应用

2.1 在电气设备中的应用

电气设备的设计要符合自动化操作的要求,在进行设计的过程中,也应该要加强对人工智能技术的应用。由于电气设备的系统比较复杂,包含了很多方面的知识和技能,因此在进行设计的时候,有的系统设计也可以借助人工智能技术来完成,比如可以通过计算机设置一些算法,对电气设备系统设计中的一些参数进行计算,从而便于电气设备控制系统的设计,极大程度地提高设备的工作速率与质量。

2.2 在电气控制工作中的应用

在电气领域内,对电气设备进行控制是一个十分重要的部分,自动化设备是当前电气行业的主要发展方向,在设备的控制上,也要逐渐实现智能化,可以极大程度增强工作效率,缩减资金成本,并且降低从业者的劳动强度。比如人工智能技术中的模糊控制、神经网络控制、专家系统等,都是比较先进的控制技术,可以实现对各种设备的有效控制,韩剧热的反思而且控制的效果很好,产生的误差较小。比如在模糊控制中,较为常用的模糊控制方法有Sugeno与Mamdani两种技术,后者主要是应用在对设备的速度调节的控制上,模糊控制的方法能够以一种更高的效率来处理交流传动控制的相关问题,从而使得电气设备的工作质量和工作效率有很大的提升。

2.3 在电气设备的日常操作过程中的应用

电气行业与民众的日常生活与工作都存在紧密的关联,各种电网十分复杂、电气设备繁多,日常的控制工作也十分繁琐。传统的日常操作比较复杂,而且也会增加电气系统控制的时间,降低控制效率。对此,要积极加强对人工智能技术的应用,在日常工作过程中,可以通过人工智能技术设置一些基本的控制算法,应用在日常系统操作期间,能够将复杂的操作流程变得简洁,而且仅仅需要电脑就可以实现对各种操作的控制,最重要的是,通过人工智能技术的深化,还能实现远程控制,可以将操作界面进行简化,及时处理并保存相关重要数据,为将来的查找与应用提供方便。在日常操作过程中,对于很多数据都要进行记录,比如电气设备的损耗情况、电量等,如果采用人工记录,则会有巨大的工作量,还容易出错,但是应用人工智能技术编制相应的表格和数据采集系统,则可以实现对数据的采集和有效保存,降低了工作强度,同时提高了工作效率。

2.4 在故障诊断过程中的应用

在电气运行过程中,无论是客观因素还是其他的主观因素,都会造成电气设备的故障以及事故,如果对于这些故障没有及时进行处理,找不到相应的原因,则很有可能造成更严重的危害,会有较大的经济损失。电气自动化过程中,对设备的使用性能、故障等方面的诊断也要逐渐实现自动化,而人工智能技术的应用,将使得故障诊断过程变得更加简单。神经网络、模糊理论及专家系统是人工智能技术在电气诊断过程中应用的三种方式,这三种方法在故障的诊断以及事故的发生过程中发挥了十分重要的作用。借助智能技术,将神经网路、模糊理论等系统的结合在一起,就能够处理电气故障检测耗费时间长、等待结果时间长等问题,可以对各种故障进行精准的判断,并且为后续的故障处理提供更多充足的时间和依据。

2.5 在简化自控流程中的应用

电气领域的自动化控制是一个十分复杂的过程,对于各个步骤的要求都比较严格,一旦某个环节出现了纰漏,则会造成严重的后果,引发较大的经济损失。人工智能技术的应用可以对各种设备使用情况、故障情况等进行分析,进而设计出合理的故障处理方法,尽可能确保电气自控工作的质量。而且这种技术的应用,还可以实现远程维修,简化了过程。

3 结语

综上所述,人工智能技术在电气自动化过程中的应用包括多方面内容,比如电气设备的操作、故障的诊断、自动控制流程的简化等,都可以借助人工智能技术,使得各个过程变得简单、快捷,促进电气设备的自动化水平不断提升。

【参考文献】

[1]胡燕来.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].建筑·建材·装饰,2015(03).