人工智能论文3000字集合10篇【人工智能写论文】

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发布时间:
2023-03-10 18:26:43

导语:童话寓言

【汇报材料】 论文一般由标题、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录组成,其中一些部分如附录是可选的。 以下是为大家整理的关于人工智能论文字的文章篇 ,欢迎品鉴! 第一篇 人工智能论文字摘要:随着人工智能技术不断更新,人工智能与实体经济融合的趋势无法避免,实现人工智能产业化成为核心问题。目前,人工智能产业运作模式分为基础层、技术层、应用层,依据不同的场景区分应用模式,其中技术层是关键,体现了创新能力与核心竞争力。本文从产业经济学与技术革命的视角分析人工智能产业化的运作模式及其可能带来的冲击,认为当前人工智能正在影响产业经济的整体布局,其中人工替代率增长和社会不平衡加剧的问题值得关注与思考。 关键词:人工智能;产业经济;技术革命 人工智能作为一个专业术语,可以追溯到世纪年代。美国计算机科学家约翰·麦卡锡及其同事在年达特茅斯会议上提出:让机器能够做出与人类相同的行为,这便是人工智能定义的开端。随后的年中,人工智能经历了三次发展浪潮,与我们的经济社会生活愈发贴近。人工智能与实体经济的融合无法避免,人工智能技术的应用正在悄悄改变产业布局,如何更好地实现人工智能产业化是当今科技社会必须面对的问题。 人工智能产业概述 .产业定义 从概念上看,人工智能是计算机科学的一个分支领域,致力于让机器人模拟人类思维,从而执行学习、推理等工作。人工智能分为强人工智能和弱人工智能,强人工智能侧重于思维能力,指机器不仅是一种工具,而且本体拥有知觉和自我意识,能真正地推理和解决问题。在弱人工智能阶段,由于人工智能仅限于处理相对单一的事务,尚未发展到模拟人脑的程度,该类人工智能依旧被视为一种法律上的客体或物,属于工具的范畴。人工智能产业是指群体、团队、个人针对人工智能本身基础理论、技术、系统、平台以及基于人工智能技术的相关产品和服务的研发、生产、销售等一系列经济活动的集合。 .产业环境 人工智能作为第四次工业革命的核心驱动力,在很大程度上能够影响未来社会的经济发展。目前,苹果、谷歌、微软、亚马逊、脸书,这五大企业巨头无一例外都投入了越来越多资源来抢占人工智能市场,甚至整体转型为人工智能驱动型公司。年,智能+首次出现在中国的政府工作报告中,要求坚持创新引领发展,培育壮大新动能。人工智能在金融、教育、工业、安防、医疗等众多领域扮演着越来越重要的角色。年,G技术发展进一步深入,G技术的高性能传输通信能力将为人工智能更高速率的应用提供可能性。高端制造、无人驾驶、智慧医疗等领域将伴随G与人工智能的紧密结合衍生出更丰富的应用场景。目前,人工智能技术的产业环境优势十分明显,不论是企业巨头的大力投入,市场导向的迅速普及,还是各国政府的政策扶持(见表),都为人工智能产业化开辟了道路。 人工智能产业化运作模式 人工智能的产业生态可以分为基础层、技术层、应用层。其中,基础层侧重基础支撑平台的搭建,例如人工智能芯片、算法和数据;技术层侧重核心技术的研发,例如计算机视觉与图像、自然语言处理、语音识别;应用层更注重应用发展,包括人工智能行业应用方案、消费类终端或服务等。根据目前人工智能产业化形态的现状和发展,人工智能在不同类型产业中的应用模式和应用前景差别很大。例如,人工智能与制造业融合的发展方向是减少劳动成本和提高效率,与服务业融合的发展方向是精准化市场需求和制定最优方案。所以,人工智能产业化运作模式需要依照产业类型分类讨论。 .基础层产业 基础层产业的关键词是感知与计算。基础层典型产业有摄像头、传感器、云端计算、芯片等。以摄像头为例,年因疫情防控的需要,安防行业相继研发新产品,例如人体测温双目摄像机、智能测温一体化安检门、热成像人脸测温一体机等。通过前端设备进行图像数据采集,经产品内置芯片进行数据处理和智能分析后上传至存储服务器,再通过网络及云端传输至后端供平台使用。其中,芯片是设备性能及技术处理的核心要件。从产业经济学的角度看,产业经济学的研究对象聚焦于市场主体:产业组织和劳动组织,人工智能在基础层产业的分布十分契合这一点,例如智能摄像头以传统摄像头硬件为载体,但此时传统的市场主体已经具备全新的基础和平台。在人类文明进步的历程中,生产力是关键。人工智能所搭建的数据平台是生产力发展的产物,芯片的处理能力和处理效率是人脑无法企及的,这是生产力的革新,产业结构逐渐开始了以数据为基础的全新布局。 .技术层产业 技术层产业的关键词是人工智能系统平台与人工智能基础服务。技术层的典型产业有数据处理系统、智能语音识别、文字和图像识别等。技术层产业是人工智能产业的核心部分,体现为核心技术能力的竞争。以腾讯为例,腾讯在技术层建立了人工智能技术开发平台,包括语音识别、计算机视觉、自然语言处理和机器学习。从技术革命的角度看,产业升级的基础是创新,传统产业能够成功转型升级的关键也在于创新。产业竞争环境和产业创新能力是产业竞争力的主要来源,技术革新是创新能力的关键要素。 .应用层产业 应用层产业的关键词是场景服务与硬件产品。近年来兴起的无人驾驶汽车、智慧医疗、智能家居、智慧城市、工业机器人等都是人工智能应用层产业的典型代表。以智慧医疗为例,数字化医疗的整个产业链以大数据资源库为共享平台实现产业集聚,医疗机构、患者、医疗设备研发机构和产品制造商多端实时共享和有效互动。人工智能的应用层场景布局正在悄悄地改变产业布局,整个社会逐渐成为以数据资源库为轴心的相互连通的复合体。追本溯源,产业是社会分工的产物,随着经济发展,社会分工越来越精细,人工智能的应用层场景以一种新兴的方式实现产业链的互联互通,让不断细化的社会分工和产业结构以一种全新的智能方式进行融合,强化了产业组织的内部联动及共生关系。 .产业运行准则 有学者认为,人工智能需要依据封闭性准则来加以应用,规避人工智能技术失控风险。以AlphaGo为例,虽然围棋机器人在与人类的对弈中获胜,似乎表现出超强大脑的水准,但终究是训练方法的胜利。此时,围棋的规则和训练机制对AlphaGo而言便是它的封闭边界。我们需要某种准则,以便客观地判断:哪些场景中的应用是现有人工智能技术能够解决的,哪些问题是不能解决的。这个准则就是封闭性准则。 人工智能产业化带来的冲击 .人工替代率增长 有学者从经济学角度研究人工智能是否导致失业时,发现对于这个问题经济学家的总体判断是相对悲观的。回顾历史上工业革命带来的冲击,技术革命导致大量工人失业,导致工人背后的家庭整体生活水平下降,对工人阶层非常不利。直到工业革命逐渐扩散和技术普及,经济发展水平趋高维稳,工人阶层的生活水平才逐渐好转。但是,人工智能技术能够代替的是更复杂的人类劳动,会计师、理财顾问、律师助理和新闻记者已经在与某种形式的人工智能竞争。对企业来说,雇佣劳动力需要更多的成本,而使用机器人的成本显然更低,效率更高,不可避免地出现岗位减少,工人失业的情况。例如,经合组织估计,经合组织国家中有%的工人处于被替换或需要从根本上转型的高风险中。 .社会不平衡加剧 由工人大量失业引发的一个问题是,贫富差距的两级分化更加剧烈。人工智能技术的发展演变,是迅速且具有爆发力的,作为和平年代的技术革命,它看似无声响却更有冲击力。技术变革对社会财富分配和阶层结构的后续演化产生冲击,导致社会不稳定不平衡加剧。类比市场垄断,多家规模不均的同类企业竞争往往具有市场活力,一旦出现一家独大,这些企业的市场竞争力就会被削弱,甚至难以存活以致被吞并。当一个行业逐渐被行业巨头垄断,这个行业就会被这股强大的力量主导,资源不断聚集,力量弱小的主体自身难保,谈何竞争?对劳动者来说,收入差距拉大有一定的激励作用,对高薪和社会地位的追求能够激发人们的斗志,带动经济发展。但是当这个差距被拉大到一定程度,富者恒富,底层人民望尘莫及,看不到向上走的希望,努力失去意义,就会产生落差与不满。这种大规模人群的不满会成为社会中值得关注的不稳定因素。 结语 人工智能以超凡的能力和效率改变着社会产业布局,不只是人工的替代,也不仅仅是技术的革新,更是社会生产力、经济运行方式和人类生活方式的全新搭建与构思,具有无限可能。人工智能的产业化发展依据不同的特征应用于不同的场景,与不同类别的传统产业和实体经济相融合,并以数据为轴心创造了一个互联互通的生态系统和共建共享的动力系统,为经济发展注入了活力与生命力。人工智能的产业化发展也会带来一些问题,有学者认为,我们正在见证全球经济的骄人变化,并且很难知道这些变化的广度,或者说几十年之后全球财富在一国内或多国内将如何分配。经济学中有一种理性人假设,这种假设易令经济学家忽视财富分配的必要性,认为平衡能够自动达成。然而,收入与分配的长期演变是必须面对且至关重要的社会经济问题。人工智能时代,收入与分配不均现象更为严重,社会财富可能会集中在少部分掌握技术的人手中,社会不稳定因素增多,需要政府一定程度的干预,从宏观层面把握收入与分配的平衡。 第二篇 人工智能论文字 一、人工智能的定义解读 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。人工智能一词最初是在年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。 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与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能的发展史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能在世纪必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。 二、人工智能的发展历程 事物的发展都是曲折的,人工智能的发展也是如此。人工智能的发展历程大致可以划分为以下五个阶段: 第一阶段世纪年代,人工智能的兴起和冷落。人工智能概念在年首次提出后,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。但是由于消解法推理能力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,而忽视了知识的重要性。 第二阶段年代末到年代,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、HearsayII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,年成立了国际人工智能联合会议(International Joint Conferences onArtificial Intelligence 即IJCAI)。 第三阶段年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了飞速的发展。日本在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。 第四阶段年代末,神经网络飞速发展,。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技术的发展,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。 三、人工智能的多元应用 、人工智能在管理系统中的应用 人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。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。也就是说,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,这些正体现了人工智能在企业管理中的巨大价值。 、人工智能在工程领域中的应用 人工智能在地质勘探、石油化工等工程领域也发挥着非常重要的作用。早在年,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,是工程领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积,价值超过亿美元。 、人工智能在技术研究中的应用 人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全已经成了人们关心的重点,因此必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级的AI通用与专用语言和应用环境以及开发专用机器,而人工智能技术则为其提供了一定的可能。 四、人工智能的未来思考 人工智能的近期研究目标在于建造智能计算机,用以代替人类去从事各种复杂的脑力劳动。正是根据这一近期研究目标,人们才把人工智能理解为计算机科学的一个分支。当然,人工智能还有它的远期研究目标,即探究人类智能和机器智能的基本原理,研究用自动机(automata)模拟人类的思维过程和智能行为。这个长期目标远远超出计算机科学的范畴,几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科。如今,人工智能已经进入了世纪,其必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。但是,从人工智能目前的发展现状来看,其研究也存在一定的问题,这些主要表现在以下三个方面: 、宏观与微观隔离 一方面是 哲学、认知科学、思维科学和 心理学等学科所研究的智能层次太高、太抽象;另一方面是人工智能逻辑符号、神经 网络和行为主义所研究的智能层次太低。这两方面之间相距太远,中间还有许多层次尚待研究,目前还无法把宏观与微观有机地结合起来和相互渗透。 、全局与局部割裂 人工智能是脑系统的整体效应,有着丰富的层次和多个侧面。但是,符号主义只抓住人脑的抽象思维特性;连接主义只模仿人的形象思维特性;行为主义则着眼于人类智能行为特性及其进化过程。这就导致了三者之间存在着明显的局限性。因此,必须从多层次、多因素、多维和全局观点来研究人工智能,才能克服上述局限。 、理论与实际脱节 大脑的实际 工作,在宏观上已知道不少;但是智能的千姿百态,变幻莫测,复杂的难以理出头绪。在微观上,我们对大脑的工作机制知之甚少,似是而非,这也使我们难以找出规律。在这种背景下提出的各种人工智能理论,只 是部分人的主观猜想,能在某些方面表现出智能就已经算是相当的成功。 五、结语 人工智能一直处于 计算机技术的前沿,其研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的 发展方向。人工智能研究与 应用虽取得了不少成果,但离全面推广应用还有很大的距离,还有许多问题有待解决,且需要多学科的研究专家共同合作。因此,要想从根本上了解人脑的结构和功能,完成人工智能的研究任务,就必须去寻找和建立更新的人工智能框架和理论体系,进而为人工智能的进一步发展奠定坚实的理论基础。我们坚信在不久的将来,人工智能技术的应用与发展必将会给人们的生活、工作和 教育等带来更大的影响。 第三篇 人工智能论文字〔摘要〕人工智能飞速发展,正在改变人类生活,推动人类进步。人工智能学者从认知科学、心灵哲学以及控制论等不同视角对人工智能进行研究,但对于人工智能哲学根源的追溯与厘清较少。古希腊毕达哥拉斯主义的数论思想、亚里士多德演绎逻辑系统与分析哲学中的逻辑分析与语言分析方法以及简单性哲学原则为人工智能研究纲领、研究框架以及研究方法等奠定了基础,哲学核心问题决定了人工智能的研究进路。只有对人工智能的哲学思想源流进行追溯与探究,才能理解人工智能的理论基础,以更好地把握人工智能的发展规律并合理预测人工智能的发展趋势。 〔关键词〕人工智能,数论,简单性原则 〔中图分类号〕N〔文献标识码〕A〔文章编号〕() 人工智能发展如火如荼,学者除了对人工智能技术本质、人工智能社会影响、发展路径及伦理问题等进行研究之外,还关注人工智能中的哲学问题。对人工智能的研究不能仅仅局限于技术层面及科学基础层面的反思,也要涉及对人工智能的哲学思考。博登指出:在科学家族中,没有一门学科比AI与哲学的关系更密切。〔〕人工智能与哲学紧密联系,特别是心灵哲学与语言哲学,认知科学与认知心理学等学科也为人工智能发展奠定了科学基础。迄今为止,对于人工智能哲学的研究还没有形成完整的理论体系,学者多从哲学视角对人工智能中的问题进行探讨,从哲学思想源流挖掘人工智能基础的著述不多。笔者尝试从人工智能的数论基础、逻辑学、分析哲学基础以及简单性原则等视角分析人工智能的哲学思想根源。 一、数论哲学为人工智能提供质料基础 人工智能先驱西蒙与纽维尔作为人工智能符号主义(symbolicism)学派的代表,他们的研究着眼于计算机程序的逻辑结构、符号操作系统以及编程语言,这与古希腊哲学家毕达哥拉斯学派的数论思想一脉相承。在毕达哥拉斯看来,数是万物的本原,万物皆数。按照普罗克洛在《欧几里德〈几何原理〉注释》中,‘数学’这个词也是毕达哥拉斯学派首先使用的〔〕。毕达哥拉斯将科学研究的基础建构在数学的基础之上。毕达哥拉斯哲学思想的核心即数是万物的本原。按照毕达哥拉斯的数论思想,与其说水、火、土等都是万物的本原,不如用一个简单词数来解释万物的存在。 数是万物的本原包含着万物之中存在着某种数量关系的含义,不管是天体结构、音阶音律以及建筑結构等万物都存在数量关系。毕达哥拉斯学派认为数是宇宙的元素,科学研究就是寻找纷繁复杂现象之后的数量关系。例如,物理学是研究事物运动方面的数量关系,几何学是研究事物点、线、面、体之间的数量关系等。他们将事物的本质归结为数的规律,认为事物的本质就是数。按照亚里士多德四因说来看,毕达哥拉斯的数既是构成事物的形式因,又是构成事物的质料因。质料因指的是构成事物的原始质料,就好比建造房屋用的砖木石瓦,形式因即构成事物的样式和原型,就好比造房屋的图纸或建筑师头脑里的房屋原型。这样的思想家(毕达哥拉斯主义学派)认为数既是事物的质料、同时又是形成事物的变化和它们的不变状态的形式〔〕。因此,数对于事物来说,既是质料因又是形式因。 毕达哥拉斯的哲学思想还表现在数的和谐论。他认为万物包括宇宙在内都由数构成,并且万物可以还原为数;他还认为宇宙是和谐的,并把和谐的宇宙称为科斯摩斯。科斯摩斯原意就是秩序的意思,认为世界存在内在秩序与内在规律,人类可以通过数量之间的关系找到世界的既定秩序。 毕达哥拉斯的万物皆数,数之和谐思想既具有本体论含义,也具有方法论意味。他的哲学思想影响了古希腊科学的发展,亚里士多德的逻辑学体系、欧几里德的几何学体系、托勒密的天文学体系、盖伦的医学体系这四大古希腊的科学成就皆受毕达哥拉斯主义哲学思想的影响。不但如此,毕达哥拉斯的哲学思想还影响了西方整个自然科学的发展。达芬奇、哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿等人都自称是毕达哥拉斯主义者。达芬奇认为天体是一架服从确定自然法则的机器,自然界有确定的规律;世纪带有毕达哥拉斯主义成分的新柏拉图主义者把自然事物的行为解释成数学结构;哥白尼日心说体系的理论基础也是依据毕达哥拉斯主义哲学理论来构造行星运动简单、和谐的天体几何学模型;开普勒认为自己是毕达哥拉斯主义者,他的目标就是追求造物主心中数的和谐;伽利略也是毕达哥拉斯主义的追随者,他认为自然之书是用数学语言书写的,自然的真理存在于数学事实中。毕达哥拉斯的数论思想还影响了莱布尼兹。莱布尼茨有一个梦想,就是给出一套理想符号系统或语言和确定的语言变换或演算规则,把日常问题转变成理想语言,利用演算规则清楚地求解问题的答案。在此基础上,莱布尼兹提出通用机的天才设想。莱布尼茨尝试发明人工智能通用机,他设计出一种二进制计算法,用二进制数代替原来的十进制数,二进制数即和。莱布尼兹虽然制作出了简单机器,但其只能进行简单的算术计算,还不是莱布尼兹设想的能够进行复杂数据处理的通用机。尽管如此,莱布尼兹思想还是影响了整个计算机系统的发展。 图灵与冯·诺依曼的人工智能机器也受毕达哥拉斯主义数论的影响,他们运用数的和谐以及数量关系的计算尝试让莱布尼兹之梦在现实生活中得以实现。图灵通过基本的数学运算将数学运算符号化为运算符,并用一个无限长纸带来表述计算过程,制造出了图灵机,这就是莱布尼茨所说的通用机。图灵认为人脑类似通用机,图灵提出一台计算机在多大程度上可以模仿人的活动,进而提出机器能否思维这个哲学问题。图灵坚持通过特定算法程序,把可计算的数量关系都转化为由一台图灵机来计算。冯·诺依曼指导发明第一台基于运算器与存储器的计算机,他为图灵通用机设计出一个物理模型——EDVAC,EDVAC可以执行加、减、乘、除等数学操作。与图灵一样,冯·诺依曼把人脑与机器类比,机器通过存储器储存数据,通过数学规则设计出把思维当成数据的程序,通过简单、和谐的数字制造出能进行复杂数字处理的机器。不管是图灵的通用机还是冯·诺依曼的EDVAC都是为了解决莱布尼兹之梦,其哲学思想均根源于毕达哥拉斯的数论哲学思想。除了图灵与莱布尼茨,纽维尔与西蒙等符号主义人工智能先驱也认为,不管是人类智能还是机器智能都是根据确定的或者规范的规则来进行符号操作的。不但如此,基于认知模拟的强人工智能也把心理状态作为计算状态,所谓认知就是计算,这是对基于数论的计算主义教条的信仰,人类智能类似于信息处理系统。联结主义人工智能不同于符号主义人工智能,它否认智能行为来自于在形式规则下对符号进行操作的观点,符号主义人工智能中的信息处理包括明确的应用和形式规则,但是联结主义人工智能没有这样的规则〔〕。与符号主义人工智能不同,联结主义人工智能的工作原理是寻找神经网络及其间的联结机制及学习算法。虽然联结主义与符号主义人工智能有区别,但联结主义人工智能与符号主义人工智能的共同假设都是把认知看作信息处理,且信息处理都具有可计算性。可见,毕达哥拉斯的万物皆数,数之和谐思想为符号主义人工智能与联结主义人工智能的发展奠定了基础。 二、演绎逻辑与分析哲学成为搭建人与机器联系的桥梁 除了毕达哥拉斯的数论思想,古希腊亚里士多德的演绎逻辑系统也是人工智能的哲学思想源泉。人工智能符號主义学派也称为逻辑主义学派,可见逻辑思想在人工智能发展中的重要地位与作用。即使是深受胡塞尔后期的现象学、海德格尔的存在现象学和梅洛庞蒂的知觉现象学影响的人工智能专家德雷福斯,也肯定演绎逻辑以及形式系统在人工智能发展中的作用。在德雷福斯看来,符号主义人工智能的基础是逻辑学,是哲学中的理性主义。人工智能的主要设想是可以运用计算机的逻辑运算来模拟人类思考的过程。图灵尝试依靠逻辑发明通用机,我希望数字计算机能够最终激起人们对符号逻辑的极大兴趣人与这些机器进行交流的语言构成一种符号逻辑〔〕。马丁·戴维斯直接把符号主义学派的源头追溯到亚里士多德,把逻辑推理简化为形式的努力可以追溯到亚里士多德〔〕。亚里士多德是逻辑学的创始人,他认为逻辑学是获得真正知识的重要工具,逻辑学是哲学的基础。亚里士多德注重演绎推理,特别重视三段论推理,他认为三段论推理是一切思维运动的基本形式。三段论是一种典型的演绎推理模式,它由普遍性公理和推理规则经过严密的逻辑论证得出必然性结论。图灵的通用机以及符号主义人工智能的根本基础,都可以归结为逻辑或者演绎推理。 集逻辑分析方法与语言分析方法于一体的分析哲学也是人工智能的思想源泉,分析哲学把逻辑学看作一切学科的基础,数学的基础也是逻辑学,数学也要用逻辑符号来表示。分析哲学产生于世纪初,代表人物是石里克与卡尔纳普等人,其理论来源于英国的经验论者休谟、法国的实证主义者孔德、英国的逻辑主义者密尔和哲学家与心理学家马赫等人的观点。弗雷格的《算术基础》、罗素与怀特海合著的《数学原理》、石里克的《普通认识论》以及维特根斯坦的《逻辑哲学论》是分析哲学的代表著作。分析哲学的基本观点是:哲学的任务是对知识进行分析,强调通过对语言的逻辑分析来消除形而上学问题,认为一切综合命题都以经验为基础等。分析哲学家认为一切科学研究必须从经验出发,哲学的主要任务是运用现代数理逻辑和语言分析把复杂的概念分析为简单的概念,分析哲学家想通过对语言的逻辑分析澄清语句、语词的意义,通过语义上升,抛弃含混、模糊、有歧义的自然语言,把自然语言的语句转换成逻辑命题,通过分析逻辑命题的意义清除伪哲学问题,达到拒斥形而上学的目的。分析哲学注重逻辑分析与语言分析,强调语言分析的重要性,分析哲学把科学的任务界定为发现真理,而逻辑的任务在于识别真理的规律。罗素立足于把哲学建成严密的科学,哲学像科学一样可以获得真理性的知识。在罗素看来,哲学和科学只有程度之分,没有本质区别。哲学问题都是逻辑问题,逻辑问题就是科学问题。对科学问题进行分析还原之后,如果这个问题是逻辑问题,则它是哲学问题,否则就不是哲学问题。因此,逻辑是哲学的基础。通过逻辑分析进行还原涉及语言,那么,所有哲学问题命题都是语言表达式,语言结构是逻辑结构,是科学命题的真正的逻辑形式。 罗素的逻辑原子论从本体论角度坚持奥卡姆剃刀的最小化原则,从语言角度上坚持思维经济原则,语言表述坚持最小词汇量原则。如无必要,勿增实体。罗素从逻辑学角度坚持逻辑前提或者公理最小化原则,宁可构造,勿要推论。根据公理与推理规则建构的逻辑学公理系统影响了图灵、冯·诺依曼及其以后的人工智能专家。冯·诺依曼致力于为新机器设计逻辑方案,戈德斯坦把冯·诺依曼看成将逻辑应用于计算机的第一人,据我所知,冯·诺依曼是一个清楚地懂得计算机本质上执行的是逻辑功能的人〔〕。冯·诺依曼在EDVAC的报告中也提到,不但从数学的观点,而且从工程史和逻辑学家的观点来探讨大规模计算的机器。在人工智能哲学先驱德雷福斯看来,自从古希腊人发明了逻辑与几何,就把一切推理归结为计算。人工智能中符号主义的基础是逻辑学,是哲学中的理性主义、还原论传统。他们把计算机看成操作思想符号的系统,试图用计算机来表达对世界的形式表述。心灵与计算机都是物理符号系统。在德雷福斯看来,伽利略发现人们可以忽略的品质和技术上的考虑,从而能找到一种用来描写物质运动的纯形式化系统,同样我们可以设想,一位研究人类行为的伽利略可能会把所有语义上的考虑(对意义的依赖),变成为句法(形式化)操作技巧〔〕。人工智能的代表人物数理逻辑学家皮茨与生理学家麦卡洛克撰写了《神经活动中内在观念的逻辑运算》,他们的思想受到罗素与怀特海《数学原理》的启发,坚持把一切数学还原为逻辑,甚至神经网络也可以用逻辑来表达。德雷福斯认为人工智能的发展建立在四种假设之上,即生物学假设、心理学假设、本体论假设以及认识论假设。其中认识论假设指的是一切知识都可被形式化,可以被编码成数字形式;本体论假设指的是存在一组在逻辑上相互独立的事实,知识可以被编入计算机程序。纽维尔认为:人工智能科学家把计算机看成操作符号的机器,他们认为,重要的是每一样东西都可以经编码成为符号,数字也不例外。〔〕在符号主义者看来,符号是人类认识外部世界的基本单元。人工智能的逻辑学派将人的认识对象通过数学逻辑的方式抽象为符号,利用计算机的程序符号来模拟人认知世界的过程。符号主义学派主要依靠计算机的逻辑符号来模拟人的认知过程。人工智能的重量级人物纽维尔与西蒙构造了第一个真正意义的人工智能程序,称之为逻辑专家,可见人工智能专家受逻辑学思想影响之深,任何表现出一般智能的系统,都可以证明是一个物理符号系统〔〕。西蒙与纽维尔认为,作为一般的智能行为,物理符号系统具有的计算手段既是必要的也是充分的。纽维尔与西蒙把其理论来源追溯到分析哲学家弗雷格、罗素与怀特海,该假设的起源要追溯到弗雷格、怀特海与罗素就形式化逻辑提出的方案:以逻辑方式获取基本的概念式数学观念,把证明和演绎观念置于可靠的根基上〔〕。德雷福斯认为,真正的专家解决问题是诉诸直觉与整体性,在此基础上对人工智能的认识论假设与本体论假设进行批判,但他同意专家系统必须使用某种类型的概论度量的逻辑标准,认知模拟的先驱者们——已经继承了霍布斯推理就是计算的主张,笛卡尔的心理表述、莱布尼兹的‘普遍文字’的思想——所有知识都可以在一组初始概念中得到表示〔〕。正如德雷福斯所言,人工智能就是试图找到主体(人或计算机)中的哲学本原元素和逻辑关系〔〕。可见,人工智能与逻辑学特别是分析哲学紧密相关,逻辑学与分析哲学是人工智能的一个重要思想来源。 三、简单性哲学原则为人工智能提供方法论基础 简单性原则作为一种方法论原则,指的是科学理论前提的简单性、科学定律的简单性、思维经济性以及逻辑简单性原则。简单性原则在科学中占有重要地位。欧几里得几何学只有五个公设和几个推理规则就建构其整个立体几何学体系。这就是简单性应用的典范。简单性哲学原则认为,某一给定实体是由更为简单或更为基础的实体所构成的集合或组合。爱因斯坦指出:从古希腊哲学到现代物理学的整个科学史中,不断有人力图把表面极为复杂的自然现象归结为几个简单的基本观念和关系。〔〕 古希腊先哲用简单的物质元素探索世界的本原。例如,泰勒斯把世界的本原归结为水,赫拉克利特把世界的本原归结为火,德谟克利特把世界的本原归结为原子,认为世界由不可分的原子构成。他认为,万事万物都可以还原为不可分最小微粒——原子,世界是由原子构成的。复杂的事物由简单的事物构成,万事万物都由不可分的基本粒子构成。世界由最基本的粒子构成,复杂对象由基本粒子构成,基本粒子决定了宇宙的性质。 简单性哲学原则不但用简单元素追溯世界的本原,还致力于用力学解释自然现象。不管是物理规律、化学规律、生物规律,甚至是社会规律都可以用力学解释。哥白尼的日心说体系之所以取得科学界的支持也不是因为其解释力强,而是因为其遵循了简单性原则,从而取代了托勒密繁琐的本轮均轮模型。牛顿的力学三定律就立足于简单性原则,用力来解释所有运动。按照简单性哲学原则,人与动物都是由简单的粒子构成,人与动物没有根本区别,人与机器也没有本质区别,甚至可以说人就是机器。年,拉·梅特里发表了《人是机器》这一哲学巨著,提出人是动物,因而也是机器,不过是更复杂的机器罢了〔〕。笛卡尔把人体看作是与机械相类似,用机械的旋涡来解释天体运动问题,他认为宇宙是一架机器,机械运动是唯一的运动规律。牛顿、开普勒、伽利略等都力图建立严密的力学体系来正确描述宏观物理运动,甚至是天体运动。爱因斯坦试图用公理化方法把自然界描绘成物质在时空中运动的统一体,德国物理学家海森堡也认为简单性原则可以作为科学假说可接受性的标准。 不仅自然界的规律可以用力学表示,而且社会关系也可以用力学表示。孔德提出社会动力学和社会静力学概念,社会动力学又称为社会物理学,立足于运用力学规律分析社会关系。年,斯宾塞出版《社会静力学》,把事物的基本规律看作力的恒久性规律(thelawofpersistenceofforce)。人是机器的观点启发人工智能先驱开始了构造具有人类智能机器的探索。 简单性哲学原则在人工智能发展中发挥了重要作用,影响了人工智能的出现与发展。人工智能是使用数字计算机模拟智能行为的活动。在纽维尔与西蒙看来,人工智能系统中把数据看作与的数字串,其他复杂的数量关系可以由和两个数字来构建,这是计算向物理过程的还原。人工智能需要把任何种类的智能活动变成一套指令。在人工智能的计算主义看来,一切推理都可以归结为计算,人工智能机器可以复制人类智能行为。人类的认知与计算机器是一样的。一切人类实践与技能在头脑中都表现为一个信念系统,由与上下文环境无关的初始行为与事实所构成。人与计算机都是物理系统或者可以简单归结为物理系统,这种思想深受简单性原则影响。不但如此,人工智能中的问题求解也是由难问题还原为简单问题来讨论。明斯基(MarvinLeeMinsky)认为:解决困难问题的能力,随着把难题分成或者转换成难度较低问题的能力而改变,为了做到这点,需要对局势的理解,但不是全靠运气。人们必须能够对问题的表达作充分的推理或猜测,才能为问题的局势建立更简单的模型。这些模型具有的结构,应足以使人觉得可以把从模型得到的解,扩展到原有的问题上。〔〕在人工智能先驱纽维尔与西蒙看来,人工智能与人脑都是同样的信息处理工具,具有功能相似性,可以看出这种方法并未假设计算机和大脑在‘硬件’上的相似会超出这样一個范围,即认为两者都是通用的符号处理装置,而且能为计算机编程程序来进行一些基本的信息处理,使它们的功能与大脑十分相似〔〕。既然人脑可以还原为物理属性,那么,人工智能同样可以还原成简单的形式化规律。智能行为原则上可以理解为确定的独立元素的本体论假设。不但如此,人工智能的四个假设都建立在简单性原则之上,心理学假设、认识论假设与本体论假设的共同之处是:它们都认为,人一定是一种按照规则对原子事实形式的数据作计算的装置〔〕。智能行为可以还原为计算。哲学传统一直认为,凡是有序的东西都可以形式化为规则。明斯基认为所有的规律都受规则支配。每当(在我们的行动中)观察到一种定律时,便转交给确定性规则来表达〔〕。按照明斯基、纽维尔与西蒙等人工智能专家的观点,人与机器都是对原子事实形式化数据的装置,都可以还原为数量关系与物理学关系。四、哲学核心问题决定了人工智能的研究进路 主体与客体的关系在哲学史上占居重要地位,是哲学研究中的核心問题,也是哲学史上诸多学派的思想源头。古希腊米利都学派的泰勒斯探索万物本源的时候就开始关注主体如何认识客体,关注主体与客体的关系,普罗泰戈拉提出的命题人是万物的尺度包括了主客二分思维的萌芽,笛卡尔的精神和物质相互独立的二元论思想暗含着主体和客体截然二分的思想。人们一般认为,只有人类才能成为主体,人之外的世界是客体。那主客二分的标准是什么呢?人之所以为主体的标准又是什么呢?有的学者认为只有主体才具有意向性,客体不具有意向性,客体只是主体认识的对象。主体一般具有独立意识或者个体经验。哲学意义的认识论指的是个体对知识和知识获得所持有的信念,主要包括知识结构、知识本质、知识来源和知识判断的信念等内容,主体与客体的关系问题是哲学的核心问题。认识论中的可知论与不可知论是研究主体之外的客体是否可知,唯心主义与唯物主义的区分以及各种不同的哲学流派的分野都基于主体与客体截然二分的哲学基础,哲学史上,各大流派都曾经把主客关系作为研究的切入点。 人工智能是赋予机器智能,让机器可以模拟或者代替人类的某种智能。人工智能基于不同的哲学理念有不同的研究进路,人工智能发展史上不同思想的对立也是基于对于主体与客体关系的哲学思考。一般来讲,人工智能可分为三种进路,即符号主义进路、联结主义进路以及行为主义进路。人工智能符号主义进路把人类的认知过程看成符号计算过程,人类认知是物理符号系统,人工智能先驱德雷福斯(H.Dreyfus)认为,人工智能研究者其实与炼金术师一样,也是对一些符号进行不同的处理。因此,在人工智能的符号主义看来,人与机器没有本质区别,人类的心智同样可以还原成符号计算。德雷福斯在《计算机不能做什么:人工智能的极限》中提出,人工智能机器是基于生物学假设、心理学假设、认识论假设以及本体论假设基础之上的。生物学假设:在某一运算水平上,大脑与计算机一样,以离散的运算方式加工信息;心理学假设:大脑被看作一种按照形式规则加工信息单位的装置;认识论假设:一切知识都可被形式化,可以被编码成数字形式;本体论假设:存在是一组在逻辑上相互独立的事实,知识可以被编入计算机程序〔〕。从德雷福斯关于人工智能的四个假设中我们可以看出,人工智能与人类一样都是对信息加工和处理的工具,从这个意义上讲,主体与客体之间没有本质的区别。主体与客体不能截然二分,之所以对主体和客体进行区分,表明人类对于自身的认知规律和智能结构没有真正揭示。 人工智能的联结主义进路,又称为仿生学派或生理学派,认为人工智能源于仿生学,特别是对人脑模型的研究,其主要原理为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。联结主义起初是用软件模拟神经网络,后来发展到用硬件模拟神经网络。其理论假设是人与机器如果具有同样的结构应该具有同样的功能,可以通过研究人脑的物理结构从而制造出类似人脑的机器。在联结主义看来,人与机器结构相同,人脑与计算机程序运行模式相同,则功能相同。纽维尔(AllenNewell)认为,智能的计算机程序可以被用来模拟人类的思维过程。联结主义失败的原因是人脑的结构并不像人工智能研究者们在电脑上模拟一样,人类的大脑是将物理事实与知觉过程所连接的客观事实,而不只是对信息进行加工的一台机器。人与机器不同,机器不具有人类的精神状态和意识。人类的精神状态和意识是否由人脑结构决定呢?人类精神状态和意识是先验存在还是后天习得仍然是认知科学研究的难题。因此,通过神经网络让机器模拟人类智能行不通。通过对人工智能的符号主义和联结主义的分析我们发现,主体与客体区别的必要性得以彰显,人的主体性地位不能动摇。 人工智能的行为主义进路,又称为人工智能的进化主义或控制论学派,其原理为维纳和麦克洛克等学者的控制论思想及感知动作型控制系统。研究重点是模拟人在控制过程中的智能行为和作用,如对自适应、自组织和自学习等的研究。人工智能行为主义学派的代表布鲁克斯(RodneyBrooks)研制的六足机器人实质上是一个基于感知动作模式模拟昆虫行为的控制系统,能够适应外界的环境,但这样的机器人也不具有人类的感知与认知能力,主体与客体之间还是可以严格区分。人工智能的目标从技术层面来讲是制造出对人类有益的智能机器,从哲学层面来讲,就是利用人工智能概念和模型,通过机器模拟人类智能来推动哲学核心思想主客二分问题的研究,借此解决哲学上的身心问题、意识难题等问题。哲学的核心问题与人工智能的研究是相互促进的。 综上所述,人工智能技术的发展有其哲学根源,根源于数是万物本源思想、万物皆数思想以及数的简单、和谐思想,还根源于亚里士多德的逻辑思想以及分析哲学的逻辑分析研究方法。在众多哲学思想中,简单性原则是人工智能的哲学思想源泉。人工智能就是计算机用逻辑方法把思维还原为简单数字来模拟人脑的过程。人工智能发展是思维的革命,人工智能涉及信息与计算的本体地位和方法论问题,人工智能的发展迫使哲学家们对思维的存在形式进行深入研究,从而把形而上的论证变成可操作的过程。人工智能的目标是通过计算机实现机器模仿人类智能,人工智能的发展直接指向哲学的中心问题。例如,意向性问题、形式化问题、身心问题等。对于人工智能的哲学基础溯源有利于推动哲学的进步与发展,也可以拓展对于传统哲学问题的研究。只有对人工智能的哲学思想基础进行追溯与探源,才能为人工智能工作者提供思想源泉,从而更好地理解与把握人工智能的理论基础、发现人工智能的发展规律以及预测人工智能的发展趋势、把握人工智能的发展方向。 参考文献: 〔〕玛格丽特·博登.人工智能哲学〔M〕.刘西瑞,王汉琦,译.上海:上海译文出版社,. 〔〕汪子嵩,等.希腊哲学史〔M〕.北京:人民出版社,. 〔〕亚里士多德.形而上学〔M〕.李真,译.上海:上海人民出版社,.〔〕安东尼·梅耶斯.爱思唯尔科学哲学手册〔M〕.张培富,等译.北京:北京師范大学出版社,. 〔〕KrausePJ.CollectedworksofA.M.Turing〔M〕.NorthHolland,Amsterdam:MacmillanmagazinesLtd,. 〔〕Davis,Martin.Enginesoflogic:mathematiciansandtheoriginofthecomputer〔M〕.NewYork:W.W.Norton&Co.Inc,. 第四篇 人工智能论文字《基于当前社会的人工智能初探》 本文的开头,我想先强调一个概念,究竟什么是人工智能。一般人看到AI第一瞬间便会想到机器人,但机器人只是一个容器,它的内核与控制系统才能被称作人工智能。再者,人工智能不能被单纯地被认为是与人类处在同等智能水平上的事物,总的来说,可以将它分成三个层次:.弱人工智能;.强人工智能;.超人工智能。 弱人工智能,是在单一领域具有超越常人的能力,比如说AlphaGo,它可以在围棋方面战胜李世石,但是若让它进行简单的计算,类似+=这样的式子,它可能却是不行的。现阶段,弱人工智能存在于我们生活的方方面面。导航,Siri,天气预报,搜索引擎,音乐推荐等等,这都是人工智能,只不过大多数人并不知道罢了。所以那些人工智能根本不可能造福人类的说法是绝对错误的,正相反,人工智能给人们带来了诸多便利。因此,我希望大家能抛弃对人工智能的偏见,真正接纳人工智能的存在。组成人类的细胞都比弱人工智能层次要高,所以对待这一层次的人工智能,我们是不必担心的,若非要把有关人类的事物划分到这一层次中,类似核糖体的细胞器便是属于这一层次。 人类是属于强人工智能层次的生物,而且是这一层次中顶端的存在。强人工智能,已经可以同人类一样进行各种脑力活动。但很遗憾,至今它还未曾问世。从弱人工智能到强人工智能的过渡是漫长的,从地球弱人工智能层次的氨基酸等有机物进化至生命,耗费的时间以亿计数。但是随着社会的进步,发展的能力、速度都会极大地提升,所以强人工智能的出现不会耗费太多时间,短则十年长则百年。由弱到强,需要有两方面的改变。 第一,提高弱人工智能的运算速度,降低单位运算速度所需金钱。 人类的大脑运算速度经Kurzweil对不同大脑区域进行估算,大约为一亿亿次计算每秒。强人工智能不是终点,所以运算速度也必须超过一亿亿这个数值。但若是我们研究出超人工智能却只能供应极少数人,那必将会造成灾难——上位者操纵人工智能统御下位者,这绝对不是我们想看见的。因此,我们要降低单位运算速度的成本,让成果平民化,让人工智能能真正造福所有人类。 第二,提高弱人工智能的智能层次,然后通过人工智能的递变演化,让它到达更高的层次。这一点是最难处理的,也是可能导致人工智能转头空的最大因素,人类对智能层次的认识只能停留在浅薄的理论上,我们不知道如何将猩猩的大脑演化为人类的大脑,同样,我们也不知道如何将人工智能的层次提高到新的高度。不过万幸我们有我们自己这样一个完美的强人工智能系统,我们可以通过对自身的生物研究来推动人工智能的发展。这样做有两个方向:.逆推,根据人本身大脑的思考模式逆推出运算的模式,再将这种模式代入到人工智能上;.正推,从细胞开始,不断推动生命层次的研究,一步一步地将大脑的运算模式推断出来。两种方向皆有利弊,从我自己来说,这两种方向应同时进行,一个最大的原因便是人类若想得到长足发展,必先研究透自身,一举两得,何乐而不为? 以上所述,还可寻到根据,接下来的便只能是进行合乎逻辑的推理和大胆的设想了。 强人工智能即指超过人类的层次,它可能超过一点,也可能超过几千万倍,跨度极大。也正是因为它的不可控性,人们才会认为这是一个潘多拉魔盒,会毁灭人类,但是这也同样可能使人类真正永生。那么有什么办法能使超人工智能受到人类的控制呢?答案是没有,起码在我们当前的认知中是不切实际的。自然界创造了人类,可人类却近乎脱离了自然界的控制。那么,人工智能是不是该停止呢?我认为不该。前面提到了递变演化,超人工智能的层次提高是人类插不上手的,只能靠它自身的递变演化。但是递变演化却不是只出现在人工智能身上,人类也有自己的递变演化,而且根据加速回报理论,递变的单位所需时间是会逐渐缩短的,如果我们能从人工智能那里取得这样的经验,发展的就不会只是人工智能。再者,从强人工智能到超人工智能的层次质变,同样可以被借鉴用于人类的发展,这就意味着人类自身是会永远领先人工智能一步。难道人类担心过被猴子毁灭吗?没有。同样人工智能就好比比我们智能层次低的猴子,也不会导致我们的毁灭。并且我们可利用人工智能为我们自身服务。当然,这只局限于理论推导、假设猜想,很可能未来的走向会与之大相径庭。 人工智能的发展不应是单方面的,视野必须拓宽出去。对于人工智能的研究其实等同于对人自身的研究,它不仅仅只是一门计算机科学,更是一门生命科学。如果能将它的研究与生命科学的研究结合起来,人们对它的了解就可能更透彻。比如说,对于大脑的研究,一定会牵扯到思维的研究,而对思维研究的深入,可以让我们更好地设计智能的思维,甚至于我们可以将人类的心理在不影响性能的情况下导入其中。人类的心理会使它们站在人类的角度思考,甚至可以说智能便成了人类的另一种存在形式。在这里,就又引出一个问题:安全和性能,我们应更注重哪一个。答案非常明确,安全。如果连安全都保证不了,那它就没有存在的价值。原子能,人类可以控制,所以才有了核电的存在。人工智能同样如此,虽然我希望人工智能能造福人类,但若能证实它对人类的弊大于利,那就应该终止有关的研究,让它成为历史。 有人说人工智能是人类最后的一项发明,因为一旦超人工智能出现,人类便会灭绝,未免太过悲观了。生物与生物之间最纯粹的关系是利益关系,人工智能与人类之间也可以通过利益关系关联起来,并且让人类处于主导的地位。那么人类可以为人工智能提供什么利益呢?目标。人类是已知唯一有独立意识的存在,我们可以提供给人工智能目标,这就需要我们再设计时不能让它产生独立意识,如果这能实现,就意味着我们拥有了超越人类层次却对人类无比忠诚的存在,人类社会的发展必因此得到更大的进步。 人工智能是一个很好的发展机遇,我们不应畏手畏脚。人工智能的未来是不可控的,但是人类的发展也同样是不可控的。走得太稳不见得能真地走得太远,试一次或许会有不一样的结果。 第五篇 人工智能论文字【摘要】STEM教育已经成为世界发达国家基础教育研究的热点,通过加强科学、技术、工程、数学等学科之间的联系,打通学科壁垒,采取更加灵活的学习方式,让学习者在真实情景下开展深度学习,有利于创新人才和高水平技术人才的培养。 【关键词】STEM教育;人工智能;机器人;编程创新 随着现代信息技术的迅猛发展,人工智能这个技术英豪已在全世界如火如荼地跑马圈地,迅速跻身技术创新的第一梯队。未来十年,我们将进入不可想象的智能化社会。智能机器人是信息技术发展的前沿领域,智能机器人教育具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于学生迅速接触前沿研究,打开思路,拓宽视野,开展智能机器人教学研究活动,让小学生从小触摸人工智能,感受它的非凡魅力,是小学阶段实现STEM教育理念、提高学生动手能力、培养学生创新精神的最好途径。 一、开展人工智能教育的背景 国务院在年印发的《新一代人工智能发展规划》宣布:举全国之力,在年一定要抢占人工智能全球制高点!人工智能正式上升为国家战略。年月,中国第二届STEM大会在深圳福田召开,大会邀请了国内外著名的专家学者开设主题讲座,介绍最新的STEM教学理论和实践成果,掀起了福田STEM教育的热潮。在新一轮的教育规划中,福田区加快教育综合改革,以智能教育作为未来的发展方向,建立与中心区匹配的智能教育服务体系。STEM是用科学、数学知识和先进技术,以工程思维解决现实世界的问题。其教育的核心是:发现问题—设计解决方法—利用科学、技术、数学知识实施解决方法—将解决方法传达给大家。基于学校学科融合的办学理念,我校积极探索STEM教育的模式,开设机器人STEM课程,开展教师的课题研究和学生的探究性小课题研究、积极组织学生参与区、市级机器人创客比赛活动,积极投身人工智能的教学研究行列,培养学生的STEM素养。 二、以课程建设为核心,提升学生的STEM素养 机器人STEM课程是一门激发学生学习人工智能知识兴趣、培养学生综合能力、挖掘学生潜能为统领,以设计、组装、编程、运行机器人为主要学习内容,以培养学生观察能力、分析能力、想象力、逻辑思维能力、动手能力和提升学生的信息技术核心素养为主要目标的课程。机器人配备了各种功能的零件:如砖、轴、轮子等机械部分,大型电机、中型电机等动力部分,光电、触碰、红外等传感器,还有机器人的核心部件——控制器。学生通过动手创作,发挥自己的想象力和创造力,将零件组装整合,搭建各种具有实用功能的机器人。在搭建各种主题作品的过程中,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的逻辑思维和解决问题的能力。他们在做中学、在玩中学、在学中玩,享受人工智能带来的无穷乐趣。 如果没有给机器人赋予运行的程序,机器人就是一堆塑料。因此,编程是机器人STEM课程的核心。在编写程序的过程中,学生需要把一个复杂的大问题,分解成一个个可以解决的小问题,循序渐进,逐步解决整个问题。在编写程序的过程中,学生首先要要清楚机器人的搭建结构和运行原理,其次还要清楚各种传感器的功能,通过编写程序来控制各种传感器,使机器人感知外界的环境信息,并对感知到的信息做出决策和响应,以使机器人能够顺利完成指定的任务。 以笔者执教的《走进人工智能》一课为例,该课伊始,笔者激趣导入,播放了特奥机器人飞速弹奏《野蜂飞舞》的精彩视频,勾起了学生学习人工智能知识的好奇心,产生探究科学的勇气,让学生对机器人技术有强烈求知的欲望。接着,采用任务驱动法教学,让学生通过微课程学习EV编程技术,循序渐进地完成两个任务:.让乐高机器人沿直线匀速运动;.让乐高机器人沿直线匀速运动并且到达指定地点;最后的终极挑战环节,笔者让学生用乐高的配件搭建机械臂,编写程序,让乐高机器人模拟宇航员调整太阳能电池板,学生在設计、编程、调试中学得开心,玩得快乐,创意飞扬。 三、以课题研究为引领,推动师生专业化成长 课题研究是学校发展的源动力,是促进师生专业成长的重要途径。机器人教育作为一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科,如何为学生学习的思维体操提供了一个崭新的表演舞台,使教学取得效率高、印象深、氛围雅、感受新的明显效应,一直是我们在进行机器人教学研究中最为关注的问题。为此,我校信息技术教师申请了福田区教育科学十三五规划课题《基于STEM教育理念下的机器人搭建与编程教学研究》,学生申请了年深圳市中小学生探究性小课题《乐高机器人的搭建与编程》,师生在研究中努力学习,敢于实践,勇于创新,取得了很大的进步。 以学生的探究性小课题为例,学生采用PBL项目式学习方式开展小课题研究,学生的学习方式由过去的像容器一样被满堂灌转变为学生间合作、交流、探究式学习,掌握了隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。在研究的过程中,学生保持开放的心态,敢于尝试新鲜事物,从失败和成功中汲取经验教训,养成追求真理、锲而不舍的科学态度,在课题研究中不断优化算法和改进搭建模型,设计实用的机械臂,进一步提升机器人的稳定性和完成任务的数量和质量。团队成员在研究中不断碰撞出智慧的火花,通过小组合作解决一个个课题研究过程中遇到的困难,掌握了科研活动的过程与方法,在探究中催生宝贵的创新意识。 四、以参加机器人赛事为驱动,搭建学生个性成长的平台 雄鹰只有经过千百次的历练,才能够在蔚蓝的天空中展翅翱翔。机器人比赛让学生接轨前沿科技,开阔眼界,培养学生综合素养,让其在同龄人中迅速脱颖而出。通过参加机器人比赛活动,为学生搭建个性成长的平台,创设真实的解决问题的情景,让学生严格按照规则进行实战对抗比赛,不断修改机器人的设计,并对机器人重新进行编程,以期在合乎规则的情况下,取得尽可能好的成绩,品尝成功的快乐。 通过参与各级各类机器人比赛,挖掘了学生的潜能,张扬了学生的个性,丰富了学生的学习生活,培养了学生的核心素养,促进学生人格的健全发展。队员贾壹方谈到参加机器人创意赛时,感触良多:参加了机器人创意赛后,我受益无穷。我学到了许多关于编程、搭建的知识,更重要的是:我认识到了团体合作的重要性,一开始我们总是各执己见,可是,在陈秀老师的带领下,我们认真地听取他人意见,齐心协力地克服了一个又一个困难,感谢福民小学为我们提供了这样一个学习和进步的机会。 未来,我们将继续带领学生行走在人工智能校本课程的探索和实践道路上,完善课程内容,认真参与课题实验,带领学生参与各种展示活动,为学生探索科技搭建更完美的平台,培养人工智能时代的信息技术精英。 参考文献: []中国STEM教育白皮书.中国教育科学研究院,,,. []戴玉梅,王健潼,彭青青等.基于核心素养的小学机器人创客课程实践研究[J].中国教育信息化,,. 第六篇 人工智能论文字摘要:时代是不断发展的,对于电气信息类专业的学生来说,社会岗位在综合素质和专业能力方面提出了对学生诸多新的要求。因此为了促进学生能够在毕业之后获得良好的发展,在电气信息类专业教育教学中,教师要对原有课程教育模式和课程教育手段进行有效的改革以及创新,从而促进学生专业能力的提高。为了使学生更加积极地进行知识内容的学习,教师要在电气信息类专业教育教学中充分的发挥人工智能的优势,提高课堂教学的效果。 关键词:人工智能;电气信息类;教学应用 教师在电气信息类专业教育教学中在运用人工智能技术进行教学时,要对人工智能技术的含义和特点进行深入的分析和研究,并且还要了解电气信息类专业的育人目标和教学要求,将人工智能和电气信息类专业教学进行有机的融合,为学生打造全新的教学课堂,从而使学生的专业素质和学习能力能够在人工智能的运用下得到有效的提高,为学生后续的发展提供更多的可能性。 一、人工智能时代的概述 人工智能(ArtificialIntelligence,缩写为AI)亦称智械、机器智能,指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。该词也指出研究这样的智能系统是否能够实现,以及如何实现。人工智能于一般教材中的定义领域是智能主体(intelligentagent)的研究与设计,智能主体指一个可以观察周遭环境并作出行动以达致目标的系统。约翰•麦卡锡于年的定义是制造智能机器的科学与工程。安德里亚斯•卡普兰(AndreasKaplan)和迈克尔•海恩莱因(MichaelHaenlein)将人工智能定义为系统正确解释外部数据,从这些数据中学习,并利用这些知识通过灵活适应实现特定目标和任务的能力。人工智能的研究是高度技术性和专业的,各分支领域都是深入且各不相通的,因而涉及范围极广。人工智能是研究使用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
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