人工智能与学校教育

2022-08-23

第一篇：人工智能与学校教育

迈向教师与人工智能协作的未来教育时代

记者：当前，人工智能的应用方兴未艾，智能医疗、智能驾驶、语言及自然语言处理，服务机器人、计算机视觉、智能教育、智能金融、电商物流等人工智能应用进入大众关注和讨论的视野。现在人工智能在教育中的应用处在怎样的发展阶段?

余胜泉：人工智能自1956年达特茅斯会议被首次提出至今已经过去了60多年，在这60多年中，人工智能的发展经历了多次起伏，呈螺旋式上升发展态势。比如，1996年，IBM公司的深蓝超级计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫。现在深蓝进化成为IBM人工智能认知系统Watson，进入了各行各业。比如在医疗行业，Watson系统可以在17秒时间内阅读3469本医学著作、24.8万篇论文、69种治疗方案、61540次实验数据以及10.6万份临床报告，并最终提出三个最优选的治疗方案。这已经不是纯粹的研究了，Watson系统已经实际进入到很多的三甲医院。

再比如，谷歌公司前不久发布了一个相机叫Clips，这不是一个简单的相机，而是主动拍照的相机。它可以自动记录小孩子有意义的表情动作和记录视频短片。这个看起来是很简单，但是实际上是非常不容易的，计算机要能够自动识别小孩子的表情和动作，实现自动记录，这是一个非常不容易的人工智能计算机视觉的突破性的成就。

Cambridge Consultants公司开发了一套AI系统，你只要画出一些草图，基于你的草图可以生成类似毕加索风格或者印象派大师风格的绘画。

再比如，现在的微软小冰，你给它上传一幅图片，它可以给你做出一个非常有意思的诗，而且这首诗还像模像样。现在计算机写财经新闻、写体育报道，已经超越了人类，现在计算机每天创作出的新闻可能有十几万篇。

然而，人工智能现在还处于弱人工智能的阶段。在特定的领域，它正在超越并替代人的认知。如在计算机视觉、计算机创作内容、计算机医疗，以及围棋、象棋这些领域，它已经超越了人类。科学家预测，到2040年的时候，计算机能够在很多领域迁移，就是强人工智能阶段，能够达到和人类相媲美;2075年会出现超人工智能，全方位超越人类。

实际上，人工智能可以取代很多教师所承担的工作，美国佐治亚理工大学就用了一个IBM的Watson机器人代替助教回答问题，一个学期下来以后，绝大部分学生都不知道是机器人在回答问题，它实际上就在担任助教的工作。

记者：北师大未来教育高精尖创新中心开发了“智慧学伴”平台，基于此平台进行了哪些实践研究?

余胜泉：我们希望打造跟特级教师相媲美的人工智能老师――“智慧学伴”，我们将借助海量的数据，对青少年儿童知识、情感、认知、社会网络等进行全面的仿真，通过数据精确了解他们发展的一般规律及个体发展特征，实现自然语言交互形态的“智能导师”服务。

“智慧学伴”这个平台实际上就是做数据分析和数据采集的。在这个过程当中，这个平台核心的思路就是全学习过程数据的采集、知识和能力结构的建模、学习问题的诊断和分析、学科优势的发现和增强。采集学生学习全过程的数据，发现学生的学习问题，增强学生的学科优势。

怎么样来做学生的个性发现呢?我们从四个方面来描述学习者：一是体质健康的数据;二是学科核心素养的数据;三是学科领域核心知识;四是通用心理认知能力，形成一个发现学生个性的数据框架。有了?@个数据框架以后，我们在学生的学习过程中采集各种数据，把学生的信息进行数字化，然后进行编码分析，通过编码分析把它变成可以分析的数据。最后形成一个个性化、描述学生个性特征的数据报告。

“智慧学伴”平台基于精准的数据分析，推荐学生的学习内容，推荐老师给学生提供在线指导的服务，推荐学习同伴，实现学科优势的发现和增强。

我们希望通过大数据和互联网的思路，来实现建立适合学生个性发展的教育公共服务体系。既可以实现大规模的覆盖，又可以实现个性化的成长，解决公平和质量、规模化和个性化，这两对难以调和的教育矛盾。

如果只有平台、技术是无法改变教育现实的，还要研究教育。只是技术化的思维推动教育变革很难，除了技术和平台以外，更重要的是基于这个技术和平台来形成一整套推进教育教学改革和变革的解决方案。

记者：面向未来的教育，人工智能在教育教学中将承担什么样的角色?北师大未来教育高精尖创新中心在人工智能的教育应用领域进行了哪些探索?

余胜泉：今后，人工智能在教育中可以承担很多角色。

第一，自动出题和作业自动批阅。教师可以根据知识图谱任意选择考察知识点，由计算机自动出题，并进行自动批阅，大大降低教师工作负荷。目前，我们有一个小组在做基于知识图谱计算机自动生成题目的研究，教师可以根据知识图谱选择一些知识点，计算机基于这些知识图谱的内在关系进行自动出题。可以实现基于人工神经网络的主观题自动判别，不只是选择、填空题，还有简答、翻译、判断、问答、阅读理解等，实验取得了80%的准确率。

第二，学习障碍自动诊断与及时反馈。人工智能系统可以自动诊断学生的学习障碍点，也就是哪个知识点跟他的学业成绩紧密相关，一旦学生有学习困难，会显著地影响整个学科的学习成绩。我们可以通过数据来推断，他在哪一个关键知识点上出现障碍，根据这个障碍来进行定向突破。我们基于人工神经网络、基于历史数据分析，可以预测新一届学生有可能在哪些关键地方出现障碍，可以减少下一届学生遇到这些障碍的概率，提高教学的效率。所以，今后教师的出题、测评、改卷、分数的分析，以及对学生个性化的指导，一定会被人工智能所取代。

第三，问题解决能力测评。人工智能不仅能够做知识的诊断，还能够做问题解决能力的测评。北师大未来教育高精尖创新中心做了一个研究，就是把知识融合在一个真实问题模拟的场景中，让学生在场景中做出决策，根据决策的数据来分析他的问题解决的态度、策略和问题解决的能力，通过这个来判断学生综合思维的发展，通过采集的各种行为数据、情景化问题的数据、学生的行为数据，推测出他的能力特征。将问题解决能力的测评融入学科能力和学科素养的模型以后，对于学生的能力以及隐含的能力的可视化，人工智能将会起着非常重要的作用。

第四，学生心理素质的测评与改进。我们联合北师大心理学部的专家，编制了中小学生综合心理素质诊断量表，包括心理健康、人格发展、基本认知能力、高级认知能力、学习品质、发展潜力、教育环境、汉语阅读能力八个方面。了解学生的能力，可以让学生更好地了解自己，让家长更好地了解孩子，尤其是某些方面有异常行为的孩子，为学校提前介入和干预提供科学的数据依据。

第五，对青少年体质健康做到实时监测。我们通过一些智能化的穿戴式设备，采集学生的数据，建立这些数据的常模，通过这些常模来比较，就可以发现学生在体质健康、运动知识、运动技能等方面的行为异常，实现体质健康的改进，形成面向学生健康素养的体质检测报告。对于现在的孩子来说，体质健康的监测以及数据的发展，将会跟学习知识一样，同样重要。

第六，学生综合素质评价报告。不再只是一个分数或者等级，类似于我们的体检报告，形成?W习的体检报告，有300多个指标。通过这些指标可以发现他的核心素养情况、知识地图和非智力因素，形成一个报表，这个报表可以精确地了解学生的情况，从学科领域核心知识、学科核心素养、心理、认知能力和体质健康四个方面，规划了300多个指标。

通过课堂的信息、作业数据、在线学习数据、体质的数据、情感分析的数据，综合形成各种数据评价报表，这种综合数据评价报表更具有科学性。有了综合数据评价报表以后，就可以做因人而异的个性化的推荐，如微课、在线指导以及综合实践，实现精准诊断、智能推荐。推荐他所需要的内容、推荐他所需要的合适的学习路径，而且这种推荐是基于行为数据和认知数据相结合的，基于不同的知识状态、学科能力，推荐不同的学习资源。

记者：随着人工智能技术的发展与应用，教师职业是否会被人工智能所取代?您认为人工智在教育领域能的应用会达到一个什么样的状态?

余胜泉：今后教师知识性的教学会逐步被人工智能教师所替代，教师的业务重心将会发生重大的改变。老师的作用越来越多地会转为学习的陪伴、学习的导引、情感的培养、毅力的培养等。科技不能取代老师，但是使用科技的老师却能取代不使用科技的老师。

未来的教育是教师与人工智能协作的时代，要充分发挥机器与人类不同的优势，是提高生产力的关键，人工智能将会取代简单重复的脑力劳动，而发挥人类的创新、复杂决策、情感关怀激励等更大的优势，未来的教师要与人工智能共存和协同。

第二篇：光电技术与智能控制教育部重点实验室资料实验室导师

国家绿色镀膜技术与装备产学研联盟由国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、兰州交通大学自动控制研究所、兰州大成自动化工程有限公司、兰州交大国家绿色镀膜工程中心有限责任公司、兰州大成真空科技有限公司等单位组成。联盟主要从事真空镀膜技术与装备、真空复合镀膜技术与装备的应用基础研究、工程技术研发、装备制造与生产、开放与咨询服务，转化、辐射和推广技术成果。2006年，联盟科研创新团队在国内外率先提出“绿色镀膜”技术概念，就是采用真空复合镀膜集成技术替代或者部分替代传统的化学电镀技术，达到保护环境、节能减排、降耗增效、根除电镀三废污染的目的，解决可持续发展与环境的矛盾。绿色镀膜技术包括真空离子镀膜、磁控溅射镀膜、蒸发镀膜、离子注入、离子清洁等一系列单项技术及其多项复

一、国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心简介

2007年11月16日，国家科技部下发文件(国科发计字[2007]675号)，正式批复依托兰州交通大学和兰州大成自动化工程有限公司共同组建“国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心”，组建期为三年，组建经费预算4200万元。

中心主要从事真空复合镀膜技术与装备的工程技术研发、装备制造与生产、开放与咨询服务，转化、辐射和推广技术成果。为进一步发挥中心为经济建设的作用，深化科技体制改革，实现中心人才、技术和经济运行的良性循环，2007年11月28日，经国家科技部批准，国家工商总局核准，在国家工程中心平台上，依托单位兰州交通大学和兰州大成自动化工程有限公司在兰州高新技术产业开发区注册成立了“兰州交大国家绿色镀膜工程中心有限责任公司”(简称“国家绿色镀膜中心公司(NGDC)”)，具有独立法人资格，按照现代企业制度承担“中心”的经济运行职责，主要是“中心”的科技成果孵化、中试和产业化培育，“中心公司”与“中心”相互依托，互动成长，分工明确，资产明晰。

中心的两个依托单位兰州交通大学和兰州大成自动化工程有限公司是我省技术创新力量和高新技术产业化的优秀代表。两个依托单位是产学研战略联盟，具有很强的综合技术实力和优势互补能力，在绿色镀膜技术与装备研究开发方面积累了一批高水平的科研成果，具有先进的技术开发手段和设施，培养了一支高素质的科研队伍，具备承担国家、省部级重大科技攻关项目的能力以及成果转化、推广、辐射与产业化的能力。2007年，两个依托单位共同承担的“超大容积高端汽车灯具镀膜系列装备与工艺研发及产业化”项目已经列入到国家科技进步二等奖建议授奖名单，在我国汽车灯具行业高端市场占有率已达65.9%。

我中心完成的科研项目“超大容积高端汽车灯具镀膜系列装备与工艺研发及产业化”荣获2007国家科学技术进步奖二等奖，是甘肃省属高校中惟一获此殊荣的学校，也是我校建校以来以第一单位主持完成的科研项目荣获国家级奖励的最高奖项。项目负责人范多旺教授应邀出席大会，代表学校接受了党和国家领导人的颁奖。国家绿色镀膜工程中心的组建将进一步增强我国特别是我省大型真空镀膜技术与工业化装备的研究开发能力和产业化能力，在推动行业技术进步、辐射和推广绿色镀膜技术成果、节能减排、降耗增效等方面发挥更加重要的作用，具有重要的经济和社会意义。经过三年的建设，国家绿色镀膜工程中心将成为国内一流、国际先进的绿色镀膜技术研究开发和技术创新基地、工程技术咨询与信息服务中心、工程技术及管理人才的培养和培训基地、绿色镀膜装备产业化示范基地、绿色镀膜技术检验与测试基地。“中心”将以一流的硬件设施、一流的科技创新环境、先进的创新机制、高效的经营管理，实现“出一流人才、创一流技术、造一流装备”，支撑“中心”可持续研发能力，成为我国镀膜行业先进技术的集散地和辐射源，推动镀膜产业升级发展，引领镀膜行业技术发展。

二、光电技术与智能控制教育部重点实验室简介

光电技术与智能控制教育部重点实验室于 2003 年 12 月经国家教育部批准，在 1998 年建立的铁道部“通信与自动化”重点实验室的基础上，主要依托兰州交通大学自动控制研究所、光电技术研究所及计算电磁学与计算光学研究所进行建设，同时正式对外开放，是国内尤其是西北地区光电技术和智能控制领域研究课题覆盖面较广、理论与实践密切结合的具有一定特色的重要研究基地。实验室现设有1个博士后流动站，交通信息工程及控制博士点和9个硕士点。国内著名匡定波院士、薛永琪院士、钱清泉院士、卢秉恒被聘为本实验室的学术委员和兼职教授。从国外归来的博士后也为实验室注入了新鲜活力。

2003年以来，实验室共承担各类项目近40项，其中承担的国家级、省部级等重大项目11项。获得国家科技进步二等奖 2项，甘肃省科技进步一等奖2项、二等奖2项，发表科技论文300多篇，出版专著7部。经部级鉴定达到国际领先或先进水平的技术成果9项，获得授权专利5项。实验室与兰州大成自动化工程有限公司合作完成的两项主要产品“计算机全电子联锁系统”和“大型全自动控制汽车灯具真空镀膜机”，属于国内首创，其技术达到了国际先进水平，目前创新成果已在全国十八个区市得到转化与推广，对引领相关领域科技进步、促进区域经济发展和技术创新能力做出了卓越的贡献。2007年8月7至9日，2007年8月7日，联合体成功组织了由学校与清华大学、北京大学、美国加州大学伯克利分校、日本东京大学举办2007纳米光电子学国际会议。省委常委、副省长冯健身出席开幕式并讲话，范多旺教授担任会议联合主席，来自中国、法国、德国、日本、韩国、俄罗斯、瑞典和美国的100余名专家学者参加了会议，与会专家针对纳米光电子学这一关键领域进行导向性的演讲，讨论了纳米半导体工艺及合成技术、可调光电特性的新物理学、先进的表征技术以及具有新功能的创新设备等。2007纳米光电子学国际会议是我校建校史上规模最大、层次最高、国外参会专家最多的一次高水平学术会议，进一步提升了我校的国际影响力和知名度。实验室定位于应用基础研究，主要研究方向确定为：大型专用真空光电子技术与装备;光电技术与系统;智能控制系统;计算电磁学与光电子学。2007年1月25日，教育部发文公布，重点实验室创新团队正式入选“教育部长江学者和创新团队发展计划”创新团队，获得300万元项目资助，以此为标志我们创新团队已进入国家队的行列。实验室具备良好的科研条件。实验用房面积 4700平方米。研究仪器比较齐全，拥有大型真空镀膜机、联想高性能并行计算机、激光快速成型等总价值超过3000万元的先进的仪器设备。实验室非常重视国际合作研究，近年来，有近20名国内外学者作为高级访问学者或客座教授先后来实验室进行合作研究，与国内外许多著名大学和研究机构建立了长期的合作关系。在国内非常重视与对国民经济有重要影响的大企业集团的合作，促进了该室的学科建设和发展，推动了光电技术与智能控制在各个领域的应用，为国民经济的发展做出了贡献。正在承担的项目

序号项目名称项目来源

1国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心组建项目国家科技部

2铁路车站全电子控制关键技术与成套装备国家863计划

3微结构异质界面柔软太阳能电池及其制造工艺国家863计划(与西安交大合作) 4紫外发光材料的合成及其稳定性的研究国家自然科学基金

5用于聚合物太阳能电池的多骈噻吩芳环共轭高分子的合成与表征国家自然科学基金

6太阳能电池p-n异质结界面的三维微结构压印成形国家自然科学基金(与西安交大合作) 7镁合金防护与连接工程技术研究开发

国家十一五科技支撑计划

8青藏铁路运营保障研究国家十一五科技支撑计划 9V1800立式镀膜机国家重点新产品计划 10铁路车站应急联锁系统国家重点新产品计划

11全电子计算机联锁系统

国家重点新产品计划

12DLZ系列大型快速等离子轰击清洁设备

国家中小企业创新基金

三、硕士研究生导师简介

3.1范多旺：男，1955年3月出生，甘肃省永靖县人，中国共产党员，现任国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心主任、光电技术与智能控制教育部重点实验室主任、甘肃省特聘科技专家、甘肃工业交通自动化工程技术研究中心常务副主任、甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室主任、兰州交通大学“交通信息工程及控制”学科责任教授、博士生导师、兰州大成自动化工程有限公司总经理、法人代表。范多旺教授在二十几年的科研创新工作中共完成了各种科研项目30余项，全部得到了应用，先后获一项国家科技进步二等奖、八项甘肃省科技进步奖和一项兰州市科技进步一等奖，主持完成的“超大容积高端汽车灯具镀膜系列装备与工艺研发及产业化”获2007年国家科技进步二等奖;合作完成的“ZR-1416-8大型铝板翅式换热器真空钎接设备”获国家科技进步二等奖;主持完成的“超大型系列铝真空钎接炉计算机测控系统”获甘肃省科技进步一等奖;主持研制的“大型真空钎焊炉微机测控系统” 获省科技进步二等奖;主持研制的“新型系列汽车灯具真空镀膜设备计算机控制系统”获省科技进步二等奖;主持研制的“铁路车站全电子化模块高原适应性研究”获省科技进步二等奖。主持承担的信息产业部电子信息产业发展基金项目“铁路车站智能化控制嵌入式软件及成套设备的开发与应用”获“信息产业部优秀项目”奖。范多旺教授在我国铁路自动化领域和真空钎焊及真空镀膜计算机测控领域卓有建树，进行了一系列开创性工作，多项科技成果达到国际、国内先进水平，并以第一完成人先后申请8项发明专利和4项实用新型专利。范多旺教授主持完成的“计算机联锁全电子执行单元”通过铁道部鉴定，鉴定意见：技术先进，属国内首创，达到了当前国际先进水平。” 主持完成的科技部攻关项目“超大容积汽车灯具真空镀膜成套设备的研制及其镀膜工艺研究”已通过科技部验收和鉴定, 验收意见为：该成果填补了高端镀膜机的国内空白，达到国际先进水平。主持的甘肃省科技攻关计划“大型立式全自动控制真空镀膜机研究”研发成功并通过甘肃省科技厅鉴定，鉴定意见为：填补了立式全自动控制复合镀膜机的国内空白，整体技术达到了国际先进水平。范多旺教授1998年获全国“五一劳动奖章”、2005年获“第二届中国科协西部开发突出贡献奖”、“兰州市科技功臣奖”;先后被评为“全国优秀科技工作者”、全国高等学校优秀骨干教师”、“铁道部有突出贡献的中青年科技专家”、“国务院特贴专家”、“甘肃省劳动模范”、“全路新长征突击手”、”甘肃省十大杰出青年”、“兰州市先进科技工作者”。 3.2王晓明：男，教授，博士生导师，现任兰州交通大学常务副校长, 省工程中心技术带头人。王晓明教授长期从事自动控制、计算机应用、可视编程技术领域的工程技术研究开发工作。先后发表高水平论文十余篇，获甘肃省科技成果二等奖、甘肃省青年教师成才奖和铁道部电务局中青年电务专家称号，主持研究的一项科研成果被列入“国家级科技成果重点推广计划”。

3.3任恩恩：男，教授，博士生导师，现任兰州交通大学校长，省工程中心主任、技术带头人。任恩恩教授长期从事自动控制、机电一体化领域的工程技术开发与管理工作，目前主持和承担国家十一五科技支撑计划课题、铁道部科技开发计划重点项目等3项，获得甘肃省科技进步奖3项。

3.4逯迈：教授、博士后，现任光电技术与智能控制教育部重点实验室(兰州交通大学)副主任、学术带头人。1991年6月从兰州交通大学工业电气自动化专业获得学士学位，1996年6月毕业于兰州大学无线电物理专业，获得硕士学位，1999年6月从兰州大学凝聚态物理专业毕业，获得博士学位。1999年8月至2001年8月，在兰州大学化学博士后流动站微波化学方向做博士后，2001年2月至2004年1月，在英国BATH大学电子与电气工程系计算电磁学方向做博士后(Post-Doctor Research Officer)，目前在瑞典CHALMERS工业大学信号与系统系生物电磁学方向做博士后(Post-Doctor Fellow)。1998年获得“宝钢教育奖”， 1999年获得“铁道部科技拔尖人才”， 2004年获得“甘肃省第十一届高校青年教师成才奖”。主要研究领域是在跨学科的基础上，通过数值计算环节在无线电物理的电磁场与微波技术、凝聚态物理的磁学与磁性材料研究方向上开展基础研究工作。具体研究内容有：计算电磁学、计算微磁学与磁滞建模、生物电磁学等。参与英国EPSRC资助的主项目1项，参与国家自然科学基金国际合作项目1项，目前正在进行的国际合作项目1项、甘肃省科技攻关项目1项。通过上述研究,已在国际学术刊物、国际会议上发表论文47篇，其中被SCI收录32篇。 3.5郑小平：教授，博士后， 1990年6月兰州大学物理系磁学专业毕业，获理学学士学位;1994年6月获兰州大学磁学与磁性材料专业硕士学位;2001年6月至2002年6月在加拿大Manitoba 大学物理系作为高级访问学者;2002年6月毕业于兰州大学物理系凝聚态物理专业，获理学博士学位;2002年9月—2005年1月在兰州大学化学与化工学院从事博士后研究。2004年2月被聘为兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室“大型专用真空光电技术与装备”研究方向学术带头人。主要从事Kinetic Monte Carlo模拟薄膜生长机理及其制备工艺领域的研究。近年来已发表各类相关学术论文20余篇，有8篇在国家级核心期刊上发表，有13篇在英国、韩国、德国、荷兰等国际期刊上刊登，有13篇被全球最权威的科技论文检索系统SCI、EI收录，并参加14th CANADIAN MATERIALS SCIENCE CONFERENCE、第十一届全国磁学与磁性材料会议、全国固体物理与Mössbauer会议等国内外学术会议，并在大会上作学术报告. 3.6汪洋：教授、博士后，1989年哈尔滨师范大学毕业获得物理学士学位， 1999年日本奈良教育大学毕业，获得物质科学硕士学位，2002年，日本奈良女子大学毕业获得金属材料博士学位，2003年3月—2005年3月，在浙江大学材料与化工学院金属研究所从事了3年的博士后研究。2004年6月作为甘肃省引进人才被聘为兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室副主任，材料学学科带头人，任职教授。汪洋教授长期从事多年金属材料的研究，在其科研领域首次研究成功Al-Ni-Co准晶晶体, 代替准晶粉末状态,为准晶研究提供便利条件，属于国内外首创.另外,利用国内最先进的产业真空镀膜机,蒸镀了高熔点TiO2薄膜, 为国内首创. 目前主持一项建设部项目“利用太阳能研究废气在金属表面吸附和脱附”(项目编号No.2005110)，一项甘肃省国际合作项目。近几年来发表论文20余篇，已有7篇被SCI、EI收录。

3.7俞天智：博士后，1995年6月毕业于兰州大学离子交换平衡及动力学专业，获得硕士学位。2003年6月毕业于兰州大学稀土配位化学专业，获得理学博士学位。2003年8月至2005年7月在中科院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室从事博士后科研工作。主要从事荧光光谱分析和色谱—质谱联用技术及药物、发光材料的合成、表征及应用的研究。近年来，发表相关论文10余篇，其中3篇被SCI收录。作为主要合作者参与《新型植物生长调节剂的合成研究》和《草酸二乙酯的合成与分析研究》，为甘肃省环保所承担《蔬菜及土壤中农药残留量分析研究》项目的测试工作，建立起一整套相关农药的分析测试方法。现已完成了中科院长春光学精密机械与物理研究所青年创新基金一项，参与中科院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室承担的国家自然科学基金重大研究计划——Eu配合物电致发光效率及寿命提高研究(项目号：90201012)。2005年5月任兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室材料学学术带头人。主要研究方向为高效紫外光、蓝光有机电致发光器件的研究，包括发光材料的合成和高效发光器件的研制二个方向。

3.8魏宗寿：男，汉族，1954年7月生，72年3月参加工作。82年3月广播电视大学电子专业毕业，在兰州铁道学院电信系自控教研所工作，90年晋升为工程师，95年晋升为高级工程师，2001年被学校低职高聘为研究员至今。行政上担任自动控制研究所副所长，甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室学术带头人。任现职以来主要专业技术成绩：发表论文6篇，完成项目(不含获奖项目)四项：成果获奖五项，申请发明专利六项。“超大容积高端汽车灯具镀膜系列装备与工艺研发及产业化”获2007年国家科技进步二等奖;“ZR-1416-8大型铝板翅式换热器真空钎接设备”1998年12月获国家科技进步贰等奖。“超大型系列铝真空钎接炉计算机测控系统”1997年5月，获省科技进步壹等奖。“发电机参数监测综合信息显示系统”1997年5月，获省科技进步贰等奖。“新型系列汽车灯具真空镀膜设备计算机控制系统”2000年3月获省科技进步贰等奖，本人名排名2/6，承担系统硬件设计，控制监测软件设计。

3.9邓志杰：男，兰州交通大学教授，省工程中心技术带头人，教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队骨干成员，现任兰州大成自动化工程有限公司副总经理。邓志杰教授长期从事真空镀膜、自动控制领域的工程技术开发，特别是真空镀膜技术装备的设计与开发，积累了丰富的工程化实践经验，近年来共主持或参加纵向科研项目9项，其中国家级科研项目4项，承担企业委托技术开发项目22项。先后获1项国家科技进步二等奖和6项省科技进步奖，获得发明专利1项，实用新型专利4项。

3.10陈光武：男，副教授，在读博士，硕士生导师，现任甘肃省高原交通工程及控制重点实验室副主任，兰州交通大学自动控制研究所副所长，教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队骨干成员。陈光武副教授从事铁路信号、容错计算机系统等领域的工程技术开发工作，目前参与国家863项目1项，主持承担甘肃省科技攻关项目1项。获得甘肃省科技进步奖一等奖2项，甘肃省科技进步奖二等奖1项，甘肃省高校科技进步二等奖2项，主持完成甘肃省自然科学基金项目1项。发表EI论文2篇，核心刊物论文6篇。

3.11王成龙：男，在读博士，兰州交通大学副教授，被聘为省工程中心技术骨干、高级工程师，教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队梯队成员，兰州大成自动化工程有限公司真空研发部副主任。王成龙副教授主要从事真空镀膜工艺的系统开发及检测试验，近两年承担企业委托技术开发任务6项，参加国家863计划项目1项，参加国家十一五科技支撑计划项目1项，发表相关学术论文6篇，申请发明专利2项。

3.12魏文军：男，1971.12.10生，副教授，在读博士。参与了“超大容积高端汽车灯具镀膜系列装备与工艺研发及产业化”、“铁路车站全电子计算机联锁仿真开发系统”、“LDJLZ-II型计算机联锁全电子执行单元”、“铁路车站全电子执行机冗余系统开发仿真平台”、“多通道电液伺服协调加载系统”和“铁路车站信号应急联锁系统”等多项科研项目的开发其中参与的项目获得国家科技进步二等奖一次、甘肃省科技一等奖一次、甘肃省高校科技二等奖两次、通过省部级科研成果鉴定6次，指导的一名研究生获得了2006年甘肃省大学生挑战杯科技竞赛特等奖。公开发表论文多篇，合作出版专业教材一本。

3.13何涛：男，1977年12月出生于内蒙古商都县，副教授，在读博士，硕士生导师，光电与智能控制教育部重点实验室副主任。1999年毕业于兰州铁道学院(现兰州交通大学)自动控制专业，2002年毕业于兰州铁道学院(现兰州交通大学)交通信息工程及控制专业。2000年至兰州交通大学自动控制研究所工作。2004年晋升讲师，2006年低职高聘副教授，主要从事铁路信号自动控制系统方向的研究。完成的主要科研成果有：铁路车站全电子化模块高原适应性研究，2004年获甘肃省科技进步二等奖;青藏线全电子模块控制单元故障-安全及系统冗余的研究与试验，铁道部科技研究开发计划，2004年通过验收;铁路车站信号应急联锁系统，2005年获郑州铁路局科技进步一等奖;铁路车站智能化控制成套设备及嵌入式软件的开发与应用，2005年获信息产业部优秀项目奖;LDJLZ-II型计算机联锁全电子执行单元，2005年通过铁道部科技成果鉴定;铁路车站全电子计算机联锁仿真开发系统，2006年获甘肃省高校科技进步二等奖;智能交通铁路车站信号数字化应急联锁系统，电子信息产业发展基金项目，2007年通过验收;铁路车站全电子执行机冗余系统开发仿真平台，2007年获甘肃省科技进步一等奖。主要论文有“铁路车站信号计算机联锁全电子执行单元研究”(铁道学报)、“25 Hz相敏轨道电路接收器的电子化研究”(兰州交通大学学报)等。目前承担的主要科研项目有高可靠容错专用计算机系统(甘肃省科技攻关计划)、青藏铁路综合安全监控系统研究(国家科技支撑计划)。

四、2008年硕士生招生规模 40人左右。

五、招生专业序号专业名称

1 交通信息工程及控制2 控制理论与控制技术3 电力电子与电力传动4 计算机软件与理论5 检测技术与自动化装置6 模式识别与智能控制7 通信8 电路与系统9 系统分析与集成

六、硕士生导师名单

序号导师姓名职称

1. 任恩恩教授/博导2. 王晓明教授3. 范多旺教授/博导4. 邓志杰教授5. 汪洋教授6. 魏宗寿研究员7. 郑小平教授8. 逯迈教授9. 魏文军副教授10. 俞天智副教授11. 陈光武副教授12. 何涛副教授13. 王成龙副教授14. 夏养君副教授 1.交通专用通信系统的理论及应用

本研究方向主要开展包括铁路、公路、水路、机场、码头等领域在内的专用移动通信系统体制、系统设计和产品开发等方面的研究。在该方向已获得联合国ITU国际合作研究资助、铁道部和教育部的资助等，参加了美国IEEE-VT铁路通信标准组工作和铁道部铁路移动通信网络设计等研究工作。

2.交通运输自动化控制系统

本方向主要从事铁路及城市轨道交通的信号自动控制的研究开发，该研究方向的特色是：采用计算机技术、现代通信技术、可靠性技术及铁路信号技术研制新型交通运输自动化控制系统，提高运输效率，保证行车安全。本方向1996年以来完成科研项目总经费900多万元，获得了省级科技进步奖等多项奖励。 3.交通运输信息系统研究与开发

本方向主要开展多种类型、不同层次的铁路运输信息系统与信息系统的安全和保密技术的研究与开发。主持了国家“九五”科技攻关项目“高速试验列车旅客信息系统的研究”，参与的铁道部重点项目“全路客票发售和预定系统总体设计”获得了1999年铁道部科技进步三等奖。这些项目的完成和推广，为铁路信息化建设做出了巨大的贡献。

4.城市交通信息工程及控制系统的研究

ITS技术是近10年发展起来的集现代信息论、控制论、计算机技术、通信技术及现代数学理论为一体的综合立体交通体系。本研究方向主要从事公路交通的ITS理论与应用研究，以解决ITS中一些关键的技术难题。本方向承担了国家自然科学基金项目和铁道部项目等多项科研课题。俞天智陈光武李立刘红忠钱清泉汪洋王永生魏宗寿何涛靳根明卢秉恒秦世引史铁林魏文军张福甲何美芳黄良甫匡定波

第三篇：人工智能与生活

摘要：随着社会的发展人们的生活水平逐步提高，为了给人们的生活带来方便，人工智能走进了人们的生活中。那么什么是人工智能呢?人工智能是怎样产生的?它给人们的生活带来哪些方便?在以后的生活中人工智能又将扮演什么角色呢?

关键字：人工智能产生方便角色

在日常生活中我们经常听到“人工智能”这个词，那么到底什么是人工智能呢?

人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能又是怎样产生和发展的呢?

作为一门学科，人工智能于1956年问世，是由“人工智能之父“McCarthy及一批数学家、信息学家、心理学家、神经生理学家、计算机科学家在Dartmouth大学召开的会议上，首次提出。对人工智能的研究，由于研究角度的不同，形成了不同的研究学派。这就是：符号主义学派、连接主义学派和行为主义学派。传统人工智能是符号主义，它以Newell和Simon提出的物理符号系统假设为基础。物理符号系统是由一组符号实体组成，它们都是物理模式，可在符号结构的实体中作为组成成分出现，可通过各种操作生成其它符号结构。物理符号系统假设认为：物理符号系统是智能行为的充分和必要条件。主要工作是“通用问题求解程序“(General Problem Solver, GPS)：通过抽象，将一个现实系统变成一个符号系统，基于此符号系统，使用动态搜索方法求解问题。

连接主义学派是从人的大脑神经系统结构出发，研究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处理的本质和能力，研究大量简单的神经元的集团信息处理能力及其动态行为。

人们也称之为神经计算。研究重点是侧重于模拟和实现人的认识过程中的感觉、知觉过程、形象思维、分布式记忆和自学习、自组织过程。

行为主义学是从行为心理学出发，认为智能是在与环境的交互作用中表现出来。人工智能的研究经历了以下几个阶段：第一阶段：50年代人工智能的兴起和冷落

人工智能概念首次提出后，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、LISP表处理语言等。但由于消解法推理能力的有限，以及机器翻译等的失败，使人工智能走入了低谷。这一阶段的特点是：重视问题求解的方法，忽视知识重要性。

第二阶段：60年代末到70年代，专家系统出现，使人工智能研究出现新高潮 DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系统的研究和开发，将人工智能引向了实用化。并且，1969年成立了国际人工智能联合会议(International Joint Conferences on Artificial Intelligence即IJCAI)。

第三阶段：80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展日本1982年开始了“第五代计算机研制计划“，即“知识信息处理计算机系统KIPS“，其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失败，但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。第四阶段：80年代末，神经网络飞速发展

1987年，美国召开第一次神经网络国际会议，宣告了这一新学科的诞生。此后，各国在神经网络方面的投资逐渐增加，神经网络迅速发展起来。第五阶段：90年代，人工智能出现新的研究高潮由于网络技术特别是国际互连网的技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解，而且研究多个智能主体的多目标问题求解，将人工智能更面向实用。另外，由于Hopfield多层神经网络模型的提出，使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。人工智能已深入到社会生活的各个领域。

IBM公司“深蓝“电脑击败了人类的世界国际象棋冠军，美国制定了以多Agent系统应用为重要研究内容的信息高速公路计划，基于Agent技术的Softbot(软机器人)在软件领域和网络搜索引擎中得到了充分应用，同时，美国Sandia实验室建立了国际上最庞大的“虚拟现实“实验室，拟通过数据头盔和数据手套实现更友好的人机交互，建立更好的智能用户接口。图像处理和图像识别，声音处理和声音识别取得了较好的发展，IBM公司推出了ViaVoice声音识别软件，以使声音作为重要的信息输入媒体。国际各大计算机公司又开始将“人工智能“作为其研究内容。人们普遍认为，计算机将会向网络化、智能化、并行化方向发展。二十一世纪的信息技术领域将会以智能信息处理为中心。目前人工智能主要研究内容是：分布式人工智能与多智能主体系统、人工思维模型、知识系统(包括专家系统、知识库系统和智能决策系统)、知识发现与数据挖掘(从大量的、不完全的、模糊的、有噪声的数据中挖掘出对我们有用的知识)、遗传与演化计算(通过对生物遗传与进化理论的模拟，揭示出人的智能进化规律)、人工生命(通过构造简单的人工生命系统(如：机器虫)并观察其行为，探讨初级智能的奥秘)、人工智能应用(如：模糊控制、智能大厦、智能人机接口、智能机器人等)等等。

人工智能对于我们的生活来说又是什么呢?一个会做饭的机器人，会动手术的仿生手，还是会下象棋的电脑?

其实您说得都对，然而人工智能对生活的渗透还远远不止这些。“大至火箭发射、太空探测、国防装备，小至手臂机器人、汽车喷漆、无人驾驶汽车、看病诊断、天气预测，包括机器人足球赛等等，无不和智能科学息息相关，它已经深入到百姓日常生活的各个领域。”中科院计算所主任研究员、中国人工智能学会副理事长史忠植为我们描绘了一幅广阔的人工智能图景。

简单地说，人工智能就是运用知识来解决问题，研究人的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，从而实现机器智能，使计算机也具有人类听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能力。然而，细分起来，人工智能却有包括类人行为、类人思维等在内的10种定义方法，史忠植在《智能科学》一书中，详细介绍了这10种定义。

交通：智能系统实现安全畅通

智能交通系统ITS(IntelligentTrans鄄portationSystem)是一种先进的运输管理模式。人工系统主要利用计算机仿真技术，通过监测人们出行的行为计算交通流。比如上下班、接送小孩、上街等产生的交通流，进而研究不同时段的交通特征。人工系统不仅可以作为学习、管理的中心，培训交通管理员和操作员，还可以作为实验与评估的工具。比如，人工系统可以模拟交通事故或恶劣天气，以此观测紧急情况造成的道路拥堵情况和对其他路段的影响。

一个成功的智能交通系统，要做到人、车、路整个大系统的协调，通过搜集信息来计算：路能容纳多少车，客流量需要多少车，车怎么发挥最大的效益，最终做到有人必有车，有车必有路。

农业：专家系统会诊作物生长农业方面，人工智能的应用有一个很重要的部分——农业专家系统。农业专家系统用来做什么?众所周知，专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序。农业专家系统可以代替农业专家群体走向地头，进入普通农家，并指导农民科学种田。

农业专家系统包含了农业各个领域的专家经验、知识，如作物栽培、植物保护、配方施肥、农业经济效益分析等等。例如，针对作物不同时期和不同环境条件出现的各种症状，诊断可能出现的病虫灾害，病虫害防治专家系统提出了有效的防治方法。栽培管理专家系统是在各个作物的不同生育期，根据不同的生态条件，进行科学的农事安排，包括栽培、施肥、灌水、植物保护等。

医学：机器代替专家看病

世界上第一个专家系统DENDRAL是化学分析专家系统，于1968年研制成功。9年后，我国也有了第一个专家系统——中医关幼波肝炎诊断治疗程序，这也是国际上第一个中医专家系统。

然而，人工智能在医学上的应用还远远不止这些。最近，就有苏格兰的一家假肢制造公司推出了一种每根手指都装有电动机的人造手，能够帮助患者抓取东西、操作键盘等。此外，将微型智能机器人应用在体内手术上，不用开颅，开一个小口，把机器人放进去，到指定的位置疏通血管或者切除病变组织;或是把胶囊形状的图像探测机器人吞入腹中，消化道的图像就可以显示出来，达到检查消化道的目的。随着科学家们对人类大脑和神经系统的研究越来越多，许多科学家断言：机器的智能会迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和霍金的智能之和。到21世纪中叶，人类生命的形式也许会发生变化。智能芯片的植入将增强人类的思考能力，并且开始向一种新型的人/机复合智能形式过渡。

家居：个性化的生活方式

智能家居系统——为普通消费者提供人性化、主动管家式的服务系统。当主人外出时，可以命令各种系统自动工作，比如关掉冷气、音响和电视机的电源，接电话自动留言等。当主人回家后，可以发出指令，打开空调，调节室内光线，开启自动做饭系统做饭、煮咖啡等。不少科学家目前还在构想未来的智能化厨房，它将通过互联网与超市相连。用扫描仪记录冰箱中食品的条形码，将信息送入计算机;当食品快用完时，它就会自动打出订货清单，通过互联网送到超市，商店则会及时发送当天订购的货物;如果储存的食品将要超过保质期，冰箱还会自动发出警告。

“然而，目前的智能家居还处于研究试验阶段。”王飞跃解释说，“成本是最大的问题，而另一个更加重要的条件是将人的因素放入智能家居系统的研究中，不能让人改变自己去适应这个系统，一定是这个系统符合人的心理。现在的智能家居只适合高智能的人使用，而不适合普通人使用。人们真正需要的是傻瓜型的智能家居，能体帖到用户的需求并方便‘交流’的智能家居。”

未来：智能实现“心想事成”

“人工智能发展到高级的阶段，就可以真正实现‘心想事成’。比如，你想知道我在想什么，立即就可以通过脑电波和人工智能技术获取。脱离通常的计算机上网方式，通过脑电波和英特网随时随处获取信息，这样人类就真正进入到了一个新型的智能化社会。”中科院计算所主任研究员、中国人工智能学会副理事长史忠植笑着说，“信息的来源就好像我们需要灯光时打开电源开关一样简单，不管怎么理解，科学的发展最终是要真正服务于人类的。”

“目前我们需要解决的问题还有许多：包括通过脑科学和智能科学结合探讨人的本质、思维过程;解决计算机的高性能和它的低智能方面的矛盾;通过把信息、脑、生物和纳米技术结合，使得我们人类具有各种各样的传感器。”史忠植强调，特别是智能技术、生物技术与纳米技术相结合，研制具有生物特征的智能机，将是21世纪高技术革命的突破口。生物智能的体积可以很小，与生物体同质，能够植入人脑，成为人机共生体，这样就真正出现了人机共同思考的时代。

在机器智能中，有一个正在研究的全新的发展思路，那就是将机器智能与动物智能结合起来，从而形成一个更有效的高级智能系统。何华灿介绍说：“比如在地震之后，抢险人员要迅速了解废墟下是否有人，就可以将机器与老鼠结合运用。目前的智能机器人可以做得很小，但其行为能力和智能远不如老鼠;老鼠的体积比较小，容易钻到废墟下，但是无法听人指挥并告知人它所看到的一切。如果机器能破译老鼠的语言和脑电波，通过在老鼠体内植入专门芯片，将机器与老鼠连在一起，机器就可以指挥老鼠的行动方向，理解老鼠感觉到的一切，从而快速了解地下的情况，找到遇险人员，实施有效的救助。这是一条既经济又快捷的形成高级智能系统的途径和方法，当然，这项研究才刚刚开始，许多还只是设想。”

发展人工智能的终极目标是让机器成为人类得心应手的助手，成为人类团队的后备力量。在一项工作中，人类进行高级决策，把体力上和低级脑力上的劳动交给机器来处理，人机合一，提高效率，生活也将变得更加便利。人工智能将成为人们生活上的好帮手。·

参考文献：

《人工智能对未来社会的影响》,清华大学信息学院覃征教授。《关于人工智能真相的清单》王煜全海银资本创始合伙人。《人工智能将会影响到那些行业》李彦宏，百度CEO。

第四篇：人工智能与机器人

江西蓝天学院

人工智能与机器人

系别：机械系

班级：09热动本(1)班姓名：艾立强学号:109202020001

人工智能

最近看了电影《终结者》，对其中的科幻生活有了憧憬，然而现在的世界是否会如电影中一样呢?人工智能的神话是否会发生在当前社会中的呢 ?

人类正向信息化的时代迈进，信息化是当前时代的主旋律。信息抽象结晶为知识，知识构成智能的基础。因此，信息化到知识化再到智能化，必将成为人类社会发展的趋势。人工智能已经并且广泛而有深入的结合到科学技术的各门学科和社会的各个领域中，它的概念，方法和技术正在各行各业广泛渗透。

人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。

当前人工智能的发展方向可以分为两种：一种是由知识工程师将有关的知识归纳、整理，并且表示为计算机可以接受、处理的方式输入计算机。另一种是使计算机本身有获得知识的能力，它可以学习人类已有的知识，并且在实践过程中不总结、完善。

人工智能并不像很多人想象的是几个科学家的工作，而是随着社会各学科发展而默默发展的。在智能领域里，最关键的问题之一，就是机器学习的问题。一旦机器有了学习的能力，谁还(敢)预测未来呢?人类的社会发展其实也是在不断积累中发展而来，人的智能也就是事实依据库+推理机制所构成了的。当所有领域的定律都能用特定的公式推理出来，《终结者》的实现就要到来了。

研究人工智能的目的，一方面是要创造出具有智能的机器，另一方面是要弄清人类智能的本质，因此，人工智能既属于工程的范畴，又属于科学的范畴。通过研究和开发人工智能，可以辅助，部分替代甚至拓宽人类的智能，使计算机更好的造福人类。

目前，人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域;

一、专家系统

专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统，目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域，广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统，它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程，来求解领域内的各种问题，达到或接近专家的水平。

二、机器学习

机器学习的研究，主要在以下三个方面进行：一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。机器学习的研究是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科基础上的。依赖于这些学科而共同发展。目前已经取得很大的进展，但还没有能完全解决问题。

三、模式识别

模式识别是研究如何使机器具有感知能力，主要研究视觉模式和听觉模式的识别。如识别物体、地形、图象、字体(如签字)等。在日常生活各方面以及军事上都有广大的用途。近年来迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。特别神经网络方法在模式识别中取得较大进展。

四、人工神经网络

人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发，试图用大量的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)模仿人脑神经系统工程结构和工作机理。在人工神经网络中，信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的，知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系，网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。

人工智能研究的近期目标;是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问题，能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标，根据现行的计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法，建立相应的智能系统。例如现在研究开发的有专家系统，机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。随着社会的发展，技术的进步，人工智能的发展是任何人都无法想象的。

人类经过五十年的发展进入了基于知识的“知识经济”。人类社会空前地高速发展。知识是智能的基础，知识只有转化为智能才能发挥作用，知识无限的积累，智能也就将在人类社会起越来越大的作用，更有人提出：知识经济的进一步发展将是“智能经济”。“智能经济”包含：人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。可以想象“智能经济”将比“知识经济”具有更高的智能水平，更高更快发展速度。

人工智能的繁荣景象和光明前景已展示出其诱人的魅力，一起期待未来的世界吧，一个全新的人工智能世界。

第五篇：人工智能与电子商务

2013年6月16日

人工智能在电子商务中的应用

摘要：人工智能技术和电子商务的飞速发展推动了全球科技经济领域的进步，基于人工智能技术的电子商务更趋向完美和成熟。随着电子商务的不断发张和人工智能的不断完善，两者在各自领域、各个层次的相互融合将更加紧密。作为各自的成功因素，电子商务和人工智能技术的融合必将成为一种关键技术。

关键词：电子商务;人工智能;数据仓库;数据挖掘

一、引言

电子商务的飞速发展给全球经济带来的冲击是巨大的。基于人工智能技术的电子商务将能更好地为其发展带来良好的基础.这过程是电子商务向着良性发展的必然趋势。本文从人工智能技术与电子商务的国内外动态人工智能技术在电子商务中的应川例子，以及数据挖掘技术在web上的应用等几个方面对其进行论述。

二、人工智能

人工智能(artificialintelligence,AI)是在计算机科学、控制论、信息论、神经心理学、哲学、语言学、等多种学科研究的基础上发展起来的一门综合性很强的交叉科学，是一门新思想、新观念、新理论、新技术不断出现的新兴科学以及正在迅速发展的前沿学科【1】。人工智能是研究使机器具备人所具有的智能功能的一门高新技术学科。其目的是模拟、延伸和扩展人的智能，以实现某些脑力劳动的自动化。实质上，它是开拓计算机应用、研制新一代计算机和扩展计算机应用领域的技术基础，也是探索人脑奥秘的重要科学途径。人工智能、原子能技术、空间技术，被称2O世纪的三大尖端科技。进入21世纪后，人工智能仍是适应信息时代需求的关键技术之一。明确上述人工智能定义后，不难指明智能化与电脑化的区别。“人工智能”是指，采用人工能理论方法和技术，并具有某种或某些拟人智能特性或功能。有电脑后不一定采用人工智能方法，也不一定具有拟人智能特性，故不一定能被称为“智能化”。

三、电子商务

电子商务，源于英文ELECTR0NICC0MMERCE，简写为EC，指的是利用简单、快捷、低成本的电子通讯方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动。【2】其内容包含两个方面：一是电子方式;二是商贸活动。电子商务可以通过多种电子通讯方式来完成，但是，现在人们所探讨的电子商务主要是以EDI(电子数据交换)和INTER—NET来完成的。尤其是随着INTERNET技术的日益成熟，电子商务真正的发展将是建立在INTERNET技术上的，所以也有人把电子商务简称为IC(INTERNETC0MMERCEo从贸易活动的角度分析，电子商务可以在多个环节实现，由此也可以将电子商务分为两个层次，较低层次的电子商务如电子商情、电子贸易、电子合同等;最完整的也是最高级的电子商务应该是利用INTENET网络能够进行全部的贸易活动，即在网上将信息流、商流、资金流和部分的物流完整地实现，也就是说，你可以从寻找客户开始，一直到洽谈、订货、在线付(收)款、开据电子发票以至到电子报关、电子纳税等通过INTERNET一气呵成。要实现完整的电子商务，还会涉及到很多方面，除了买家、卖家外，还要有银行或金融机构、政府机构、认证机构、配送中心等机构的加入才行。由于参与电子商务中的各方在物理上是互不谋面的，因此整个电子商务过程并不是物理世界商务活动的翻版，网上银行、在线电子支付等条件和数据加密、电子签名等技术在电子商务中发挥着重要的、不可或缺的作用。

第1页共7页

四、人工智能国内外的动态

从1955年正式提出人工智能学科算起40多年来人工智能学科取得了长足的发展.成为一门广泛的交叉和前沿科学。总的说来人工智能的目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考，如果希望做出一台能够思考的机器月B就必须知道什么是思考更进一步讲就是什么是智慧。什么样的机器才是智慧的呢，科学家已经作出了汽车火车飞机收音机等等.它们我们身体器官的功能但是能不能模仿人类大脑的功能呢7到目前为止我也仅仅知道这个装在我们天灵盖里面的东西是由数十亿个神经细胞组成的器官.我们对这个东西知之甚少，模仿它或许是天下最困难的事情了当计算机出现后人类开始真正有了个可以模拟人类思维的工具在以后的岁月中无数科学家为这个目标努力着.现在人“商场现代化"2007年10月(上甸刊j总第517期工智能已经不再是几个科学家的专利了全世界几乎所有大学的计算机系都有人在研究这门学科，学习计算机的大学生也必须学习这样f1课程在大家不懈的努力下现吝计算机似乎已经变得十分聪明了。例如1997年5月18M公司研制的琛蓝{DeepBlue)计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫(Kasparov)。大家或许不会注意到.在一些地方计算机帮助人进行其它原来只属于人类的工作计算机以它的高速和准确为人类发挥着他的作用。人工智能始终是计算机科学的前沿学科计算机编程语言和其他计算机软件都因为有了人工智能的进展而得以存在;在大多数学科中存在着几个不同的研究领域，每个领域都有其特有的感兴趣的研究课题、研究技术和术语。在人工智能中，这样的领域包括语言处理、自动定理证明.智能数据检索系统、视觉系统、问题求解、人工智能方法和程序语言阱段自动程序设计等。在过去30多年中已经建立了一些具有人工智能的计算机系统，例如.能够求解微分方程的.下棋的设计分析集成电路的.合成人类自然语言的检索情报的诊断疾病以及控制太空飞行器和水下机器人的具有不同程度人工智能的计算机系统。人工智能理论进八21世纪正酝酿着新的突破——人工生命的提出不仅意味着人类试图从传统的工程技术途径.而且将开辟生物工程技柬途径去发展人工智能.同时人工智能的发展.又将作为人工生命科学的重要支柱和推动力量。可以预言.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^类智能.人工智能将为发展国民经济和改善人类生活作出更大贡献。

五、人工智能技术在电子商务中的应用

人工智能技术和电子商务的结合简称商务智能商务智能中的核心技术就是数据仓库，以下将以数据仓库为例来论述人工智能技术在电子商务中的应用。著名的数据仓库专家W.H.Inmon在其著作(BuildingtheDataWarehouse)【3】一书中给予如下描述：数据仓库(DataWarehouse)是一个面向主题的(Subject0dented)、集成的(Integrate)、相对稳定的(Non—Volatile)、反映历史变化的(TimeVariant)数据集合，用于支持管理决策。对于数据仓库的概念，我们可以从两个层次予以理解：首先，数据仓库用于支持决策，面向分析型数据处理，它不同于企业现有的操作型数据库：其次，数据仓库是对多个异构数据源的有效集成，集成后按照主题进行重组，并包含历史数据，而且存放在数据仓库中的数据一般不再修改。

(一)、数据仓库【4】

1、数据仓库的建设企业数据仓库的建设，是以现有企业业务系统和大量业务数据的积累为基础。数据仓库不是静态的概念，只有把信息及时交给需要这些信息的使用者，供他们做出改善其业务经营的决策，信息才能发挥作用，信息才有意义。而把信息加以整理归纳和重组，并及时提供给相应的管理决策人员，是数据仓库的根本任务。因此，从产业界的角度看，数据仓库的建设是一个工程，是一个过程。

第2页共7页整个数据仓库系统是一个包含四个层次的体系结构。

(1)数据源。是数据仓库系统的基础，是整个系统的数据源泉通常包括企业内部信息和外部信息。内部信息包括存放于RDBMS中的各种业务处理数据和各类文档数据;外部信息包括各类法律法规、市场信息和竞争对手的信息等等。 (2).数据的存储与管理。是整个数据仓库系统的核心。数据仓库的真正关键是数据的存储和管理。数据仓库的组织管理方式决定了它有别于传统数据库，同时也决定其对外部数据的表现形式。要决定采用什么产品和技术来建立数据仓库的核心，则需要从数据仓库的技术特点着手分析。针对现有各业务系统的数据，进行抽取、清理，并有效集成，按照主题进行组织。数据仓库按照数据的覆盖范围可以分为企业级数据仓库和部门级数据仓库(通常称为数据集市)。 (3).OLAP(On—lineAnalysis&Processing)fJ~.务器。对分析

需要的数据进行有效集成，按多维模型予以组织，以便进行多角度、多层次的分析，并发现趋势。其具体实现可以分为ROLAP、MOLAP和HOLAP。ROLAP基本数据和聚合数据均存放在RDBMS之中;MOLAP基本数据和聚合数据均存放于多维数据库中;HOLAP基本数据存放于RDBMS之中，聚合数据存放于多维数据库中。

(4) .前端工具。主要包括各种报表工具、查询工具、数据分析工具、数据挖掘工具以及各种基于数据仓库或数据集市的应用开发工具。其中，数据分析工具主要针对OLAP服务器;报表工具、数据挖掘工具主要针对数据仓库。

2、数据仓库的作用

数据仓库究竟能帮我们干点什么?简单地说，假设你用自动柜员机取200元，当你等待柜员机交易确认时，银行可以查看一下你的账号，告诉你现金账上钱太多，应该换另一个账号，以便获得更多利息。如果银行这么对待你，作为消费者你肯定会觉得这是一个好银行。然而没有数据仓库，银行就做不到这一点。现在上网购物常常给人带来意外的惊喜。网站在你不知不觉中记录你的行踪，抓到你的喜好。如果你在网上点击一下衬衫，之后又看了一下书和裤子，网站就会记住你的点击顺序，记下你在每个产品上停留的时间以及你买了什么，没买什么。这些信息都由数据仓库保存整理。假如你买了裤子，没买衬衫，下次你上网时，数据仓库会跟你说，“欢迎再次光顾，上次您买了裤子，现在我们有一件衬衫可以优惠卖给你。你感兴趣吗?”顾客遇到这种情况，一定是又惊又喜。这就是数据仓库的魅力。

数据仓库及管理软件的市场潜力十分巨大。用一句话说，新经济的基础是用互联网武装各种类型的公司，并使之自我发展，这个过程中产生许多数据。如果没有数据仓库软件，这些数据就根本没有用处。有了数据仓库，就可以了解客户是谁，他需要什么，怎样提供更好的服务给他，并以此创造更多利润。

(二)、数据挖掘与知识发现

1、数据挖掘与知识发现

数据挖掘(DMDataM川ng)和数据库知识发现(KDDKwowledgeDiscoveryinDatebase)是随着数据库技术人工智能拄术和网络技术的发展而提名的。尤其是随着电子商务的开展.信万方数据电孑商务息总量不断增加.更迫切地需要有效的信息分析工具以便能发现大量商业数据问隐藏的依赖关系.从而抽取有用的信息或知识指导商业决策【5】。过去只有简单的数据统计技术，还未达到成为智…能数据分析工具。因此.在数据生成和数据理解之间还存在很大的差距。DM和KDD就是种新型的数据分折技术.旨在从大型数、据库中提取隐藏的

第3页共7页预测性信息构建高校的数据仓库，发掘数据问潜在的模式以便于用理解和观察的形式反映给用户，从而为企业做出前瞻的.基于知识的决策参考意见。【6】DM与KDD需要解决的问题有：超大规模数据库和高维数据.数据丢失：变化中的数据和知识.模式的易懂性非标准格式数据，多媒体数据以及面向对象数据的处理.与其他系统的集成.网络与分布式环境下的KDD问题等。DM与KDD的区别是.KDD是一个综合的过程包括实验记录叠代求解用户交互以及许多定制要求和决策设计等而DM只是KDD中的一个具体但又是关键的步骤.，当然.它们都对数据仓库进行有效利用的技术手段。

2、数据挖掘实际应用

DM(KDD)工具和软件已在各个部门得到很好的应用，并收到明显的效益。

[1]金融方面:银行信用卡和保险行业，预测存/贷款趋势，优化存/贷款策略，用DM将市场分成有意义的群组和部门，从而协助市场经理和业务执行人员更好地集中于有促进作用的活动和设计新的市场运动。

[2]在客户关系管理方面:DM能找出产品使用模式或协助了解客户行为，从而可以改进通道管理(如银行分支和ATM等)。又如正确时间销售(RightTimeMarKeting)就是基于顾客生活周期模型来实施的。

[3]在零售业/市场营销方面:是数据挖掘技术应用最早也是最重要的领域，DM用于顾客购货篮的分析可以协助货架布置，促销活动时间，促销商品组合以及了解滞销和畅销商品状况等商业活动。通过对一种厂家商品在各连锁店的市场共享分析,客户统计以及历史状况的分析，可以确定销售和广告业务的有效性。

[4]在过程控制/质量监督保证方面:DM协助管理大数量变量之间的相互作用，DM能自动发现出某些不正常的数据分布，暴露制造和装配操作过程中变化情况和各种因素，从而协助质量工程师很快地注意到问题发生范围和采取改正措施。

[5]在远程通讯部门:基于DM的分析协助组织策略变更以适应外部世界的变化，确定市场变化模式以指导销售计划.在网络容量利用方面，DM能提供对客户组类服务使用的结构和模式的了解，从而指导容量计划人员对网络设施作出最佳投资决策。

[6]化学/制药行业：从各种文献资料总自动抽取有关化学反应的信息，发现新的有用化学成分。在遥感领域针对每天从卫星上及其它方面来的巨额数据，对气象预报，臭氧层监测等能起很大作用。

[7]军事方面：使用DM进行军事信息系统中的目标特征提取、态势关联规则挖掘等。总之，DM可广泛应用于银行金融、零售与批发、制造、保险、公共设施、政府、教育、远程通讯、软件开发、运输等各个企事业单位及国防科研上。据报导，DM的投资回报率有达400%甚至10倍的事例。

(三)、生物认证技术

目前，许多磁卡、存单大都是用密码进行安全保障的。一旦密码泄露，也就不安全了。在电子商务中，电子货币将得到急速的发展。对安全水平的要求也相应提高。从而带动了人工智能的一个分支领域——生物认证技术的研究与开发。

生物认证技术是指利用人体某一具有特征的部位。或个人的习惯，如指纹、掌纹、手形、网膜、虹膜、脸型、声纹及笔记等来识别人们的身份的技术。这种识别技术与磁卡式的靠持有物认证的方法和密码式的靠只是认证的方法相比，具有极大的优越性。它不会丢失，被盗和伪造。

生物认证技术作为一种准确、快速和高效的身份认证方法，正应用于如银行、海关、医疗保险、重要通道控制、信息网络安全等领域。这是一项集现代化生物科技与计算机科学相结合

第4页共7页的高科技实用项目。微软公司宣布把生物认证技术添加到自己的视窗操作系统中。这对这项新技术的发展将起到促进作用。

(四)、智能数据库信息检索在电子商务平台应用实践中，如何根据用户的意图，兴趣和特点自适应地和智能地从现有的客户信息、商品库信息等大量数据信息中对信息进行相关性排列，调整匹配机制，以获得用户满意的检索输出，成为电子商务今后;应用所面临的一个技术问题。

六、结论

本文从人工智能技术和电子商务技术的发展，人工智能技术在电子商务中的应用实例，以及数据挖掘技术和数据仓库技术的实际应用进行概括的论述。随着电子商务的不断发展和人工智能的不断完善，两者在各个领域、各个层次的相互融合将更加密切。

总而言之，作为一种商务活动过程，人工智能在电子商务中的应用将带来一场史无前例的革命，其对社会经济的影响会远远超过商务本身。除了上述这些影响之外，他还将对就业、法律制度以及文化教育等带来巨大的影响。

参考文献

【1】王万良。人工智能及其应用(第二版)，2008 【2】旋奈德;成栋;韩婷婷。电子商务，2004 【3】W.H.Inmon.BuildingtheDataWarehouse.1998. 【4】冯明，人工智能与电子商务，广东科技2009.6第214期【5】张兰芳，电子商务与人工智能技术，商场现代化2007(28) 【6】韩家伟;堪博;范明;孟小峰。数据挖掘概念与技术，2007

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

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10、一日无书，百事荒废。——陈寿