人工智能 Word 文檔.doc

人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域摘要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人工智能得到了愈來(lái)愈廣泛的關(guān)注,大家對(duì)他的研究越來(lái)越多，它的發(fā)展速度也越來(lái)越快，伴隨著應(yīng)用領(lǐng)域逐漸加大人工智能已經(jīng)并且將繼續(xù)不可避免地改變我們的生活。關(guān)鍵字：人工智能，計(jì)算機(jī)技術(shù)，應(yīng)用人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。在我們的日常生活和學(xué)習(xí)當(dāng)中也有許多地方得到應(yīng)用一 在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用1.1 機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)模型的綜合和分析的過(guò)程，它不僅包括大量的計(jì)算、分析、繪圖等數(shù)值計(jì)算型工作；還包括擬定初始方案，選擇最優(yōu)方案，制定合理結(jié)構(gòu)等方案設(shè)計(jì)工作。 目前， 有些企業(yè)已引入CAD/CAM 系統(tǒng)， 由于CAD/CAM系統(tǒng)對(duì)符號(hào)推理工作需要綜合運(yùn)用多種科學(xué)的專門知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能解決，這需要CAD/CAM系統(tǒng)具有智能性，因此，設(shè)計(jì)智能化已成為機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)很熱門的研究課題之一，它把計(jì)算機(jī)從數(shù)值處理擴(kuò)展到非數(shù)值處理，包括知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的集成、推理和決策，力圖使機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化，減少人類專家在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于個(gè)人因素造成的不足。此外，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，專家系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，它不僅可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、節(jié)省成本，還可以為專家知識(shí)特別是啟發(fā)式知識(shí)提供存儲(chǔ)手段和傳授途徑、易于繼承。1.2 機(jī)械制造 在機(jī)械生產(chǎn)制造過(guò)程中，需要為工廠中所有的裝配機(jī)器供應(yīng)零件。目標(biāo)可能由監(jiān)控者提供，也可能由系統(tǒng)對(duì)當(dāng)時(shí)狀態(tài)做出評(píng)估而產(chǎn)生。智能系統(tǒng)怎樣推斷出適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)，然后構(gòu)造試圖達(dá)到目標(biāo)的動(dòng)作序列，這個(gè)過(guò)程通常稱為規(guī)劃(planning), 它是自動(dòng)問(wèn)題求解的特例，是人工智能研究的重要子領(lǐng)域。 此外，計(jì)算機(jī)集成加工系統(tǒng)（CIMS）和柔性加工系統(tǒng)（FMS）在近年來(lái)獲得迅速發(fā)展。在一個(gè)復(fù)雜的加工過(guò)程中，不同條件下的多種操作是必要的。環(huán)境的不確定性以及系統(tǒng)軟硬件的復(fù)雜性，向當(dāng)代工程師們?cè)O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)有效的集成控制系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。為了把現(xiàn)有的Petri 網(wǎng)技術(shù)用于現(xiàn)代加工系統(tǒng)，需要開發(fā)一種新技術(shù)，把機(jī)器智能技術(shù)和Petri 網(wǎng)理論以及智能離散事件控制器連接起來(lái)。1.3 機(jī)械電子工程 在許多工程系統(tǒng)中，往往由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在著對(duì)加工過(guò)程控制及故障診斷等方面的困難，一般的PID 等典型控制方法雖然能解決一些問(wèn)題，但在一些場(chǎng)合已不能滿足生產(chǎn)的要求，當(dāng)前，典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品- 數(shù)控機(jī)床、交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置等正在向數(shù)字化、小型化、高精度等方向發(fā)展，為監(jiān)控帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，由于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制不依賴控制對(duì)象和數(shù)學(xué)模型，具有較強(qiáng)的魯棒性，是一種非線性的控制方法，在解決此類問(wèn)題中有很好的優(yōu)勢(shì)。而專家系統(tǒng)主要用于復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，能夠克服基于模型的故障診斷方法對(duì)模型的過(guò)分依賴性。1.4 機(jī)械系統(tǒng)故障診斷 對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷主要是通過(guò)對(duì)設(shè)備敏感部位的信號(hào)利用傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和特征提取，根據(jù)不同機(jī)械部件在不同時(shí)間和狀態(tài)下具有不同的特征，來(lái)判斷是否工作正常。它包含兩方面的內(nèi)容，即對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)異常情況后對(duì)故障進(jìn)行分析、診斷。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，若某一時(shí)刻系統(tǒng)發(fā)生故障，領(lǐng)域?qū)＜铱梢詰{借視覺、聽覺、嗅覺、觸覺或測(cè)量設(shè)備得到一些客觀數(shù)據(jù)，并根據(jù)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)故障歷史的深刻了解很快做出判斷，確定故障的原因和部位。對(duì)于較為復(fù)雜的系統(tǒng)，這種基于專家系統(tǒng)的故障診斷方法尤為有效二 在工程領(lǐng)域的應(yīng)用 2.1 醫(yī)學(xué)系統(tǒng)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)是人工智能和專家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國(guó)匹茲堡大學(xué)的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢的Internist 2內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的高潮。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過(guò)其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,并在不斷發(fā)展完善中。 2.2地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域 地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評(píng)價(jià)、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等,是工業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)人工智能專家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過(guò)1億美元。三 在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用3.1 企業(yè)管理人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率, 是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人們非常需要做,但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中,以數(shù)據(jù)管理和處理為中心,圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫(kù),而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)建立和運(yùn)行。換句話說(shuō),就是將企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺(tái),使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。 3.2智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS) 智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式,也是今后教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的全部?jī)?nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和極大的吸引力。四 我們生活的領(lǐng)域4.1 符號(hào)計(jì)算 現(xiàn)在符號(hào)計(jì)算軟件有一些共同的特點(diǎn)就是在可以進(jìn)行符號(hào)運(yùn)算、數(shù)值計(jì)算和圖形顯示等同時(shí),還具有高效的可編程功能。在操作界面上一般都支持交互式處理,人們通過(guò)鍵盤輸入命令,計(jì)算機(jī)處理后即顯示結(jié)果。并且人機(jī)界面友好,命令輸入方便靈活,很容易尋求幫助。4.2專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。專家系統(tǒng)內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域的專家水平的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，能夠運(yùn)用人類專家的知識(shí)和解決問(wèn)題的方法進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過(guò)程，來(lái)解決該領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題。專家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用研究最活躍和最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一,涉及到社會(huì)各個(gè)方面，各種專家系統(tǒng)已遍布各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，取得很大的成功。根據(jù)專家系統(tǒng)處理的問(wèn)題的類型，把專家系統(tǒng)分為解釋型、診斷型、調(diào)試型、維修型、教育型、預(yù)測(cè)型、規(guī)劃型、設(shè)計(jì)型和控制型等10種類型。具體應(yīng)用就很多了，例如血液凝結(jié)疾病診斷系統(tǒng)、電話電纜維護(hù)專家系統(tǒng)、花布圖案設(shè)計(jì)和花布印染專家系統(tǒng)等等。為了實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)，必須要存儲(chǔ)有該專門領(lǐng)域中經(jīng)過(guò)事先總結(jié)、分析并按某種模式表示的專家知識(shí)(組成知識(shí)庫(kù))，以及擁有類似于領(lǐng)域?qū)＜医鉀Q實(shí)際問(wèn)題的推理機(jī)制(構(gòu)成推理機(jī))。系統(tǒng)能對(duì)輸入信息進(jìn)行處理，并運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行推理，做出決策和判斷，其解決問(wèn)題的水平達(dá)到或接近專家的水平，因此能起到專家或?qū)＜抑值淖饔?。開發(fā)專家系統(tǒng)的關(guān)鍵是表示和運(yùn)用專家知識(shí)，即來(lái)自領(lǐng)域?qū)＜业募罕蛔C明對(duì)解決有關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的典型問(wèn)題有用的事實(shí)和過(guò)程4.3 模式識(shí)別 模式識(shí)別就是通過(guò)計(jì)算機(jī)用數(shù)學(xué)技術(shù)方法來(lái)研究模式的自動(dòng)處理和判讀。這里,我們把環(huán)境與客體統(tǒng)稱為“模式”,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人類有可能研究復(fù)雜的信息處理過(guò)程。用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模式（文字、聲音、人物、物體等）的自動(dòng)識(shí)別，是開發(fā)智能機(jī)器的一個(gè)最關(guān)鍵的突破口，也為人類認(rèn)識(shí)自身智能提供線索。信息處理過(guò)程的一個(gè)重要形式是生命體對(duì)環(huán)境及客體的識(shí)別。對(duì)人類來(lái)說(shuō)，特別重要的是對(duì)光學(xué)信息（通過(guò)視覺器官來(lái)獲得）和聲學(xué)信息（通過(guò)聽覺器官來(lái)獲得）的識(shí)別。這是模式識(shí)別的兩個(gè)重要方面。市場(chǎng)上可見到的代表性產(chǎn)品有光學(xué)字符識(shí)別系統(tǒng) (Optical Character Recognition，OCR)、語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)等。4.4 機(jī)器翻譯 在目前的情況下，計(jì)算機(jī)輔助翻譯應(yīng)該是一個(gè)比較好的實(shí)際選擇。事實(shí)上，在很多領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)輔助人類工作的方式已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，例如CAD軟件。如果計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)用于語(yǔ)言的翻譯研究，應(yīng)該同樣可以起到很大的輔助作用，這就是所謂的“計(jì)算機(jī)輔助翻譯”。它集機(jī)器記憶式翻譯、語(yǔ)法分析式翻譯和人際交互式翻譯為一體，把翻譯過(guò)程中機(jī)械、重復(fù)、瑣碎的工作交給計(jì)算機(jī)來(lái)完成。這樣，翻譯者只需將精力集中在創(chuàng)造性的思考上，有利于工作效率的提高。機(jī)器翻譯研究歸根結(jié)底是一個(gè)知識(shí)處理問(wèn)題，它涉及到有關(guān)語(yǔ)言內(nèi)的知識(shí)、語(yǔ)言間的知識(shí)、以及語(yǔ)言外的世界知識(shí)，其中包括常識(shí)和相關(guān)領(lǐng)域的專門知識(shí)。隨著因特網(wǎng)的普及與發(fā)展，機(jī)器翻譯的應(yīng)用前景