人工智能的应用领域
摘要:随着社会的快速发展,人工智能得到了愈来愈广泛的关注,大家对他的研究越来越多,它的发展速度也越来越快,伴随着应用领域逐渐加大人工智能已经并且将继续不可避免地改变我们的生活。
关键字:人工智能,计算机技术,应用
人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民和改善人类生活做出更大贡献。在我们的日常生活和学习当中也有许多地方得到应用
一 在机械领域的应用
1.1 机械设计 机械设计实际上是一个模型的综合和分析的过程,它不仅包括大量的计算、分析、绘图等数值计算型工作;还包括拟定初始方案,选择最优方案,制定合理结构等方案设计工作。 目前, 有些企业已引入CAD/CAM 系统, 由于CAD/CAM系统对符号推理工作需要综合运用多种科学的专门知识和丰富的实践经验才能解决,这需要CAD/CAM系统具有智能性,因此,设计智能化已成为机械设计中一个很热门的研究课题之一,它把计算机从数值处理扩展到非数值处理,包括知识与经验的集成、推理和决策,力图使机械设计过程自动化,减少人类专家在设计过程中由于个人因素造成的不足。此外,与传统设计方法相比,专家系统在机械设计中有着不可比拟的优势,它不仅可以长期稳定工作、节省成本,还可以为专家知识特别是启发式知识提供存储手段和传授途径、易于继承。
1.2 机械制造 在机械生产制造过程中,需要为工厂中所有的装配机器供应零件。目标可能由监控者提供,也可能由系统对当时状态做出评估而产生。智能系统怎样推断出适当的目标,然后构造试图达到目标的动作序列,这个过程通常称为规划(planning), 它是自动问题求解的特例,是人工智能研究的重要子领域。 此外,计算机集成加工系统(CIMS)和柔性加工系统(FMS)在近年来获得迅速发展。在一个复杂的加工过程中,不同条件下的多种操作是必要的。环境的不确定性以及系统软硬件的复杂性,向当代工程师们设计和实现有效的集成控制
系统提出了挑战。为了把现有的Petri 网技术用于现代加工系统,需要开发一种新技术,把机器智能技术和Petri 网理论以及智能离散事件控制器连接起来。
1.3 机械电子工程 在许多工程系统中,往往由于内部结构复杂,存在着对加工过程控制及故障诊断等方面的困难,一般的PID 等典型控制方法虽然能解决一些问题,但在一些场合已不能满足生产的要求,当前,典型的机电一体化产品- 数控机床、交流伺服驱动装置等正在向数字化、小型化、高精度等方向发展,为监控带来新的挑战,由于模糊神经网络控制不依赖控制对象和数学模型,具有较强的鲁棒性,是一种非线性的控制方法,在解决此类问题中有很好的优势。而专家系统主要用于复杂的机械系统,能够克服基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性。
1.4 机械系统故障诊断 对机械设备进行故障诊断主要是通过对设备敏感部位的信号利用传感器进行数据采集和特征提取,根据不同机械部件在不同时间和状态下具有不同的特征,来判断是否工作正常。它包含两方面的内容,即对系统运行状态进行监测和发现异常情况后对故障进行分析、诊断。在系统运行过程中,若某一时刻系统发生故障,领域专家可以凭借视觉、听觉、嗅觉、触觉或测量设备得到一些客观数据,并根据对系统结构和系统故障历史的深刻了解很快做出判断,确定故障的原因和部位。对于较为复杂的系统,这种基于专家系统的故障诊断方法尤为有效
二 在工程领域的应用
2.1 医学系统医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它可以帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了着名的作为内科医生咨询的Internist 2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发与应用的高潮。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,并在不断发展完善中。
2.2地质勘探、石油化工等领域 地质勘探、石油化工等领域是人工智能
的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积,价值超过1亿美元。
三 在管理系统中的应用
3.1 管理人工智能应用于管理的意义主要不在于提高效率, 是用计算机实现人们非常需要做,但工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统一集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理与决策中的关键因子。
3.2智能教学系统(ITS) 智能教学系统(ITS)是人工智能与结合的主要形式,也是今后教学系统的发展方向。信息技术的飞速发展以及新的教学系统开发模式的提出和不断完善,推动人们综合运用超媒体技术、基础和人工智能技术区开发新的教学系统,计算机智能教学系统就是其中的典型代表。计算机智能教学系统包含学生模块、教师模块,体现了教学系统开发的全部内容,拥有着不可比拟的优势和极大的吸引力。
四 我们生活的领域
4.1 符号计算 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。
4.2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、