軟件工程專業(yè)學(xué)科前沿講座報(bào)告

1、軟件工程專業(yè)學(xué)科前沿講座報(bào)告院（系）：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程專業(yè)：軟件工程班級(jí)：17060212學(xué)生：張嘉琪學(xué) 號(hào)：人工智能 （Artificial Intelligence），英文縮寫為 Al。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能亦稱智械、機(jī)器智能，指由人制造出來(lái)的機(jī)器所表現(xiàn)出來(lái)的智能。通常人工智能是指通過(guò)普通計(jì)算機(jī)程序來(lái)呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。通過(guò)醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、機(jī)器人學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)等的進(jìn)步，有些預(yù)測(cè)則認(rèn)為人類的無(wú)數(shù)職業(yè)也逐漸被人工智能取代。人工智能在 計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)，得到了愈加廣泛的重視。并在機(jī)器人，經(jīng)濟(jì)政治決策，控制系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用

2、。人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，二十世紀(jì)七十年代以來(lái)被稱為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）。也被認(rèn)為是二一世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、 納米科學(xué)、 人工智能）之一。這是因?yàn)榻陙?lái)它獲得了迅速的發(fā)展，在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，人工智能已逐步成為一個(gè)獨(dú)立的分支，無(wú)論在理論和實(shí)踐上都已自成一個(gè)系統(tǒng)。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思 考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f(shuō)幾乎是自然

3、科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個(gè)應(yīng)用分支。從思維觀點(diǎn)看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、 靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語(yǔ)言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊數(shù)學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。通常，“機(jī)器學(xué)習(xí)”的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是“統(tǒng)計(jì)學(xué)”、“信息論”和“控制論”。還包括其他非數(shù)學(xué)學(xué)科。這類“機(jī)器學(xué)習(xí)”對(duì)“經(jīng)驗(yàn)”的依賴性很強(qiáng)。計(jì)算機(jī)需要不斷從解決一類

4、問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)中獲取知識(shí)，學(xué)習(xí)策略，在遇到類似的問(wèn)題時(shí)，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)解決問(wèn)題并積累新的經(jīng)驗(yàn)，就像普通人一樣。我們可以將這樣的學(xué)習(xí)方式稱之為“連續(xù) 型學(xué)習(xí)”。但人類除了會(huì)從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)之外，還會(huì)創(chuàng)造，即“跳躍型學(xué)習(xí)”。這在某些 情形下被稱為“靈感”或“頓悟”。一直以來(lái)，計(jì)算機(jī)最難學(xué)會(huì)的就是“頓悟”。或者再嚴(yán)格一些來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)在學(xué)習(xí)和“實(shí)踐”方面難以學(xué)會(huì)“不依賴于量變的質(zhì) 變”，很難從一種 “質(zhì)”直接到另一種 “質(zhì)”，或者從一個(gè) “概念”直接到另一個(gè)“概念”。正因?yàn)槿绱?，這里的“實(shí)踐”并非同人類一樣的實(shí)踐。人類的實(shí)踐過(guò)程同時(shí)包括經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造。這是智能化研究者夢(mèng)寐以求的東西。前景：目前隨著人工智能 AI的迅

5、猛發(fā)展，今后幾年觸摸一體機(jī)一定會(huì)和人工智能更好的融入， 更好的提升人機(jī)交互的體驗(yàn)感，讓傳統(tǒng)的觸摸一體機(jī)賦能會(huì)聽、會(huì) 說(shuō)、會(huì)看、會(huì)想更加智能化。機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。機(jī)器視覺作為生產(chǎn)過(guò)程中關(guān) 鍵技術(shù)之一，在機(jī)器或者生產(chǎn)線上，機(jī)器視覺可以檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量以便將不合格的產(chǎn)品剔除，或者指導(dǎo)機(jī)器人完成組裝工作，與整個(gè)生產(chǎn)密切相關(guān)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根

6、據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)（圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、I/O卡等）。一個(gè)典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。機(jī)器視覺的運(yùn)用領(lǐng)域：由于機(jī)器視覺可以快速獲取大量信息，而且易于自動(dòng)處理， 人們逐漸將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于天文行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、交通航海行業(yè)以及軍事行業(yè)領(lǐng)域等。在國(guó)外，機(jī)器視覺的應(yīng)用相當(dāng)普及，主要集中在電子、汽車、冶金、食品飲料、 零配件裝配及制造等行業(yè)。機(jī)器視覺系統(tǒng)在質(zhì)量檢測(cè)的

7、各個(gè)方間已經(jīng)得到廣泛的 應(yīng)用。機(jī)器視覺產(chǎn)品剛剛起步，目前主要集中在制藥、印刷、包裝、食品飲料等行業(yè)。隨著國(guó)內(nèi)制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于產(chǎn)品檢測(cè)和質(zhì)最的要求不斷提高，各行各業(yè)對(duì)圖像和機(jī)器視覺技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)需求將越來(lái)越大，因此機(jī)器視覺在未來(lái)制造業(yè)中將會(huì)有很大的發(fā)展空間。工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器視覺1. 引導(dǎo)和定位，視覺定位要求機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測(cè)零件并確認(rèn) 其位置，上下料使用機(jī)器視覺來(lái)定位，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺定位在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。2. 外觀檢測(cè)，檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，該

8、環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說(shuō)機(jī)器視覺涉及到的醫(yī)藥領(lǐng)域，其主要檢測(cè)包括尺寸檢測(cè)、瓶身外觀缺陷檢測(cè)、瓶 肩部缺陷檢測(cè)、瓶口檢測(cè)等。3. 高精度檢測(cè)，有些產(chǎn)品的精密度較高，達(dá)到0.010.02mm甚至um，人眼無(wú)法檢測(cè)必須使用機(jī)器完成。4.識(shí)別，就是利用機(jī)器視覺對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解， 以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象?？梢赃_(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較 多。應(yīng)用現(xiàn)狀：在國(guó)外，機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備;單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設(shè)

9、施以及耗材、油墨、藥水 藥劑、配件；電子封裝技術(shù)與設(shè)備；絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝:SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測(cè)試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑 等；再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造 設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機(jī)器視覺系統(tǒng) 還在質(zhì)量檢測(cè)的各個(gè)方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機(jī)器視覺還用于其他各個(gè)領(lǐng)域。6而在中國(guó)，視覺技術(shù)的應(yīng)用開始于 90年代，因?yàn)樾袠I(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域，再加 之機(jī)器視覺產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠，導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺大多為國(guó)外品牌。國(guó)內(nèi)大多機(jī)器視覺公司基本上是靠代理國(guó)外各種機(jī)器視覺 品牌起家， 隨著機(jī)器視覺的不斷應(yīng)用，公司規(guī)模慢慢做大，技術(shù)上已經(jīng)逐漸成熟。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，3D機(jī)器視覺也開始進(jìn)入人們的視野。3D機(jī)器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評(píng)級(jí)。它可以 提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過(guò)程的早期就報(bào)廢劣質(zhì)產(chǎn)品，從而減少了浪費(fèi)節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)