人工智能教育背景范文

時間:2023-08-23 16:12:11

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人工智能教育背景

篇1

一、制造行業(yè)勞動力需求大幅降低

鴻海集團(tuán)董事長郭臺銘曾提出“黑燈工廠”的概念,其在“中外政企對話”論壇上,說:“目前富士康的幾個工廠已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的智能全記錄,并且每一個步驟都會自動化檢測,最終做到關(guān)燈生產(chǎn)了。”用智能機(jī)械設(shè)備操作來代替人工,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量同時,更有效降低用工成本,智能化生產(chǎn)將成為越來越多制造型企業(yè)的選擇。而智能制造的大范圍應(yīng)用必然降低企業(yè)對普通勞動生產(chǎn)者的需求,制造型企業(yè)僅需保留少量擁有新設(shè)備操作與維護(hù)技能、可適應(yīng)企業(yè)智能化生產(chǎn)及管理的新型技術(shù)工人即可滿足生產(chǎn)需求。

二、部分標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)作業(yè)將由人工智能取代

除傳統(tǒng)的制造工廠,服務(wù)型企業(yè)也紛紛加入到智能化操作領(lǐng)域。電商物流服務(wù)是近年來快速發(fā)展起來的新行業(yè),隨著電子商務(wù)市場交易規(guī)模的不斷攀升,快遞人工費(fèi)用的飛速上漲,為降低運(yùn)營成本,提高服務(wù)質(zhì)量,電商企業(yè)不斷突破管理及作業(yè)模式,向智能化物流快步邁進(jìn)。以京東快遞的分揀機(jī)器人為例,一群長約60厘米,寬約50厘米,可承重5公斤的橘紅色小機(jī)器人,以3米每秒的速度在京東的分揀倉庫運(yùn)行,每小時即可完成18000件包裹的分揀任務(wù)。而另一款京東配送機(jī)器人也正式下線并進(jìn)入試運(yùn)營階段,該機(jī)器接到配送訂單及路線后,便會按照預(yù)先設(shè)定的路線行駛,并在距離配送目的地100米左右位置時,通過信息系統(tǒng)向收貨人發(fā)送收件信息:“親,有你的快遞”。國家郵政總局在《快遞業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出,鼓勵快遞企業(yè)采用先進(jìn)適用的技術(shù)和裝備,推進(jìn)機(jī)器人、無人飛機(jī)、無人汽車的研發(fā)和應(yīng)用。除物流行業(yè)外,原人工服務(wù)的部分銀行窗口業(yè)務(wù)、餐廳點(diǎn)餐、醫(yī)院掛號及繳費(fèi)、話費(fèi)車費(fèi)充值等大批技術(shù)含量低的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)作業(yè)亦正由人工智能逐步取代,傳統(tǒng)服務(wù)性行業(yè)釋放出的勞動力規(guī)模不容小覷。

三、服務(wù)型經(jīng)濟(jì)背景下人才需求結(jié)構(gòu)發(fā)生遷徙

服務(wù)型經(jīng)濟(jì)背景下,客戶服務(wù)人才需求日益增加。著名社會學(xué)家丹尼爾·貝爾在《后工業(yè)社會的來臨——對社會預(yù)測的一項探索》著作中,將經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段劃分為前工業(yè)社會、工業(yè)社會和后工業(yè)社會。其中后工業(yè)社會表現(xiàn)的主要特征為:(1)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)從商品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)向服務(wù)型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移;(2)以技術(shù)階層的崛起為特征的職業(yè)分布;(3)理論知識日益成為創(chuàng)新源泉和制定社會政策的依據(jù)。據(jù)以上特征我們按圖索驥不難發(fā)現(xiàn),中國許多城市的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及職業(yè)分布已經(jīng)符合后工業(yè)時代的上述特征。歷史經(jīng)驗(yàn)證明,科技進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)升級必將淘汰一部分落后工種,但同時亦將催生出大量新的工作崗位以滿足社會發(fā)展的需要,隨著后工業(yè)時代服務(wù)型經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,掌握著先進(jìn)理念和技能的服務(wù)型人才需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。

綜上所述,不論是傳統(tǒng)制造業(yè)釋放出大量勞動力的就業(yè)遷徙,還是機(jī)器人把人們從簡單枯燥的工作中解放出來享受生活,未來職業(yè)分布及消費(fèi)趨勢的重心都將向服務(wù)行業(yè)傾斜。據(jù)國家統(tǒng)計局官方數(shù)據(jù)顯示:2017上半年,服務(wù)業(yè)增加值206516億元,同比增長7.7%,增速較上年同期提高0.2個百分點(diǎn),比國內(nèi)生產(chǎn)總值和第二產(chǎn)業(yè)增加值分別高出0.8和1.3個百分點(diǎn)。國務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展服務(wù)業(yè)的若干意見》中明確指示,我國到2020年,基本實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)為主的轉(zhuǎn)變,服務(wù)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重超過50%,就業(yè)容量將顯著增加。

四、高職院校應(yīng)契合市場需求,建設(shè)高素質(zhì)服務(wù)型人才培養(yǎng)基地

高等職業(yè)教育是一種具有明確就業(yè)取向的教育體系,該體系的最終目的是為社會發(fā)展提供能滿足需求的人才培養(yǎng)服務(wù)。2017上半年,全國規(guī)模以上服務(wù)業(yè)企業(yè)從業(yè)人數(shù)同比增長5.6%,增速高于第二產(chǎn)業(yè)4.9個百分點(diǎn),在全部規(guī)模以上企業(yè)同比新增的就業(yè)人員中,服務(wù)業(yè)新增加的就業(yè)人員占73.7%,高于第二產(chǎn)業(yè)47.5個百分點(diǎn)。高等職業(yè)學(xué)校應(yīng)積極部署和規(guī)劃學(xué)生向社會需求不斷增加的服務(wù)技能專業(yè)轉(zhuǎn)移,完成其向社會輸送高技能人才的使命。

然而,在相當(dāng)長的一段歷史時期內(nèi),受計劃經(jīng)濟(jì)體制的影響,我國的服務(wù)行業(yè)發(fā)展較發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重停滯,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場的開放,我國企業(yè)若想改變服務(wù)落后的現(xiàn)狀,增加企業(yè)在國際化競爭中的軟實(shí)力,必須從思想根源上著手改革,重視服務(wù)意識、服務(wù)創(chuàng)新意識及可接軌國際服務(wù)管理體系的人才培養(yǎng)方式。高等職業(yè)院校亦應(yīng)迎合市場需求,積極進(jìn)行高素質(zhì)服務(wù)型人才培養(yǎng)計劃制定。

高素質(zhì)服務(wù)型人才培養(yǎng)方案設(shè)計應(yīng)著重圍繞以下要素展開:

1.服務(wù)意識培養(yǎng)

服務(wù)是產(chǎn)品不可分割的一部分。服務(wù)能力來自于從業(yè)人員對服務(wù)深刻的認(rèn)識,好的服務(wù)不僅僅是服務(wù)技巧、業(yè)務(wù)嫻熟,更重要的是服務(wù)的意識和態(tài)度。中國有成百上千家火鍋連鎖店,但把店開到海外,載入哈佛商學(xué)院經(jīng)典成功案例的只“海底撈”一家。海底撈掌門人張勇秉持的信念“好的服務(wù)可以賺大錢”。正是基于對優(yōu)質(zhì)服務(wù)的執(zhí)著追求,才成就了今天的海底撈,而實(shí)施有溫度的優(yōu)質(zhì)服務(wù)的前提條件便是每一名員工都具備良好的服務(wù)意識。高等職業(yè)學(xué)校應(yīng)從關(guān)注顧客需求、重視顧客感受,了解顧客滿意對于企業(yè)長久發(fā)展的重要戰(zhàn)略意義等維度對學(xué)生展開服務(wù)意識的培養(yǎng)。

2.精細(xì)化、個性化服務(wù)能力培養(yǎng)

優(yōu)質(zhì)服務(wù)必須打破傳統(tǒng)被動服務(wù)的模式。優(yōu)質(zhì)的服務(wù)需要具備細(xì)節(jié)、體現(xiàn)人性化、靈活而又多變;通過建立顧客資料庫,進(jìn)行多維度、深層次的數(shù)據(jù)分析,有針對性地主動開展?jié)M足用戶個性化需求的全方位服務(wù),并形成信息追蹤的閉環(huán)操作,不斷完善數(shù)據(jù)的精度,讓用戶享受到超出預(yù)期的服務(wù)體驗(yàn),進(jìn)而提升顧客滿意度,為企業(yè)創(chuàng)造服務(wù)附加價值。服務(wù)技能型人才培養(yǎng)需要增加服務(wù)營銷類課程設(shè)計,讓學(xué)生了解市場細(xì)分原理、精耕細(xì)作的營銷操作方式;同時增強(qiáng)學(xué)生數(shù)據(jù)調(diào)研、整理、分析等操作技能。

3.接軌國際服務(wù)管理體系的視角培養(yǎng)

擁有接軌國際的服務(wù)人才將是我國向服務(wù)型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)。我國是一個有著豐富自然及人文旅游資源的國家,然而在很多西方人意愿中,選擇亞洲城市旅游出行日本東京往往被放置首位。東京擁有便利發(fā)達(dá)的公共服務(wù)設(shè)施、先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)、治安環(huán)境亞洲居首、干凈整潔的城市居所、較高普及程度的雙語言教育以及熱情主動、注重細(xì)節(jié)的服務(wù)體驗(yàn)等,每年為東京吸引著大批的海外游客。除日本東京外,亞洲的新加坡、中國香港、曼谷等城市亦都深受全球游客的喜愛,除高度發(fā)達(dá)的公共服務(wù)設(shè)施外,與國際接軌的服務(wù)理念,高度的雙語教育是以上城市備受熱捧的原因。高等職業(yè)學(xué)校應(yīng)迎合當(dāng)下我國城市建設(shè)和發(fā)展的需要,積極為社會提供具備接軌國際服務(wù)視角,擁有雙語服務(wù)能力的人才。

4.服務(wù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

市場需要有創(chuàng)新能力的服務(wù)。隨著人口年齡結(jié)構(gòu)變化、居民生活方式的改變以及科技的發(fā)展,我國原有的客服從業(yè)人員擁有的經(jīng)驗(yàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。如:養(yǎng)老市場日益增加的具備一定身體及心理護(hù)理基礎(chǔ)的服務(wù)需求;懶人經(jīng)濟(jì)催生的便捷式購物及物流服務(wù)等。服務(wù)創(chuàng)新將成為社會發(fā)展的主要動力:服務(wù)創(chuàng)新可以通過科技進(jìn)步創(chuàng)造出新型的服務(wù)技術(shù);服務(wù)創(chuàng)新可以通過服務(wù)環(huán)境設(shè)計及氛圍營造,重新塑造企業(yè)的服務(wù)形象;服務(wù)從業(yè)人員可以憑借大數(shù)據(jù)的分析,將顧客對服務(wù)的需求更精準(zhǔn)定位,提供訂制化、個性化的可伸縮服務(wù)型產(chǎn)品。那么,如何利用信息技術(shù)、理論知識等工具為社會提供并創(chuàng)造更精準(zhǔn)、更有新意的服務(wù),增加企業(yè)的服務(wù)競爭能力是當(dāng)代高素質(zhì)服務(wù)人才應(yīng)該具備的能力,也是高等職業(yè)院校在進(jìn)行人才培養(yǎng)時應(yīng)遵從的思路和方向。

篇2

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)科學(xué)滲透生活的各個領(lǐng)域,改變了人們的生活方式和學(xué)習(xí)方式。其中,人工智能作為計算機(jī)科學(xué)中迅猛發(fā)展的一部分,正在以其獨(dú)特的魅力走進(jìn)人們的視野?!叭斯ぶ悄堋保ˋrtificial Intelligence),顧名思義,即通過應(yīng)用計算機(jī)來模擬人腦的信息接收、思考、判斷以及決策等思維行為過程,進(jìn)而擴(kuò)展人腦的思維和行動,幫助人們高效智能化地解決特定問題。近年,人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越來越顯著[1],其與眾不同的特點(diǎn)決定了其在教育培訓(xùn)中的地位,將人工智能應(yīng)用在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)中的可行性也成為教育界熱議的新話題。

1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析

11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景

我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響,一方面是由于我國人口基數(shù)大;另一方面是由于我國進(jìn)出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后,尤其與發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比,依舊有較大差距。

12開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的必要性

反思其他發(fā)達(dá)國家在?r業(yè)發(fā)展上實(shí)施過的舉措,包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術(shù)推廣,注意提高勞動者素質(zhì);推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和高技術(shù),重視農(nóng)場管理;經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化;生產(chǎn)專業(yè)化;服務(wù)社會化;市場機(jī)制與政府扶持相結(jié)合;加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等,可以看出,我國在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會經(jīng)營的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻(xiàn)的高學(xué)歷人才成為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步,也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力,而開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn),則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實(shí)的道路。

2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展

近年來,伴隨著人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展,人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也越來越顯著。例如,智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負(fù)擔(dān),在線學(xué)習(xí)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始,其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系,延續(xù)發(fā)展至今,人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包含以下幾個方面。

21基于人工智能的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育是對傳統(tǒng)教育方式的一次革新,而人工智能對網(wǎng)絡(luò)教育的滲透,又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學(xué)生可以自主地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí),根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計劃,進(jìn)行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程,學(xué)生可以便捷地通過網(wǎng)絡(luò)獲取全球最高質(zhì)量的教學(xué)資源,并可以量身打造自己的學(xué)習(xí)計劃。

22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)

近十年來,智能傳感器、語音識別、圖像識別、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來越準(zhǔn)確高效,這無疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術(shù),學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng),借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力,實(shí)時地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息,答疑解惑。目前此類應(yīng)用軟件的應(yīng)用廣泛,例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。

23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

隨著信息化時代的到來,如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源,無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)勢在必行。現(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)的研究成果不斷深入,依托知識庫系統(tǒng)對教育信息的整合與構(gòu)建,學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)充,由點(diǎn)至面的不斷學(xué)習(xí)新知識;依托教育資源管理系統(tǒng)中來,教育管理工作者可以合理分配教學(xué)資源,讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來,真正做到物為己用,因材施教。

3人工智能與農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的結(jié)合

新時代社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章,如何加快社會主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,這為新時代的農(nóng)業(yè)知識教育提出了新的要求。另外,近年來勞動力轉(zhuǎn)型的趨勢日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動人口數(shù)量的減少,為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,需要有素質(zhì)、懂知識的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而,對于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重,已被提上日程。

人工智能技術(shù)和教育領(lǐng)域融合的不斷完善成熟,基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)正如雨后春筍般涌現(xiàn),在農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域嶄露頭角。

31人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢

從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看,較之于發(fā)達(dá)國家,我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低,農(nóng)業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的知識匱乏,農(nóng)業(yè)知識教育的推廣不僅薄弱,而且效率低下。因此,伴隨著信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對傳統(tǒng)教模式的強(qiáng)有力革新,基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)展示了其強(qiáng)大的威力和優(yōu)勢,具體可以總結(jié)為如下兩個方面。

311個性化教育針對性強(qiáng)

相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式,基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠?yàn)閷W(xué)生個性化地制訂學(xué)習(xí)計劃,靈活安排學(xué)習(xí)時間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的時間成本問題,農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時間自主安排學(xué)習(xí)。另外,針對于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識水平和培訓(xùn)需求,培訓(xùn)平臺可以個性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識和操作技能。

312教育資源利用率高

我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn),教育教師需求數(shù)量和實(shí)際在崗教師資源極不匹配,具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的教師數(shù)量缺乏,這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音,智能化的教學(xué)進(jìn)程得以讓教師從繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)中解放。同時,基于網(wǎng)絡(luò)的課程資源共享可以讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)走進(jìn)千家萬戶,讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識的距離不再遙遠(yuǎn)。

4平臺開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)

基于人工智能技術(shù),一個合理的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)平臺能夠像一個優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和優(yōu)良的教學(xué)技能知識,并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過程。除此之外,該培訓(xùn)平臺還能夠準(zhǔn)確實(shí)時地與學(xué)生進(jìn)行信息交互,有針對性地開展個性化教學(xué),并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評估和反饋,不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略?;谝陨戏治觯撻_發(fā)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機(jī)交互接口四個組成部分,結(jié)合下圖對每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。

41學(xué)生模型

學(xué)生模型應(yīng)針對不同的學(xué)生,準(zhǔn)確地評估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平,對學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識水平、知識架構(gòu)進(jìn)行診斷和評定,以便有針對性地制訂教學(xué)方案,進(jìn)而實(shí)施個性化教育。

另外,學(xué)生模型需要對學(xué)習(xí)過程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫,對教育效果進(jìn)行評定,從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計劃是否合適,以便下述教師模型中對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的靈活調(diào)整。

42教師模型

教師是教學(xué)工作開展過程中的主體,一個合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個部分。

教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇,這要根據(jù)學(xué)生模型中對學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評定,并且針對學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo),并從下述知識庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容,為教學(xué)的開展做好準(zhǔn)備。

在確定了教什么的問題之后,教室模型要確定如何教的問題,即選取合理的教學(xué)策略開展教學(xué)。教學(xué)方式的選擇依附于學(xué)生模型,而又能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況記錄進(jìn)行反饋動態(tài),不斷完善和調(diào)整教學(xué)策略。

另外,在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師傳授知識,并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題和疑惑時,教師模型應(yīng)該實(shí)時地提供信息支持,為學(xué)生提供針對性的幫助。因而教師模型要實(shí)現(xiàn)與人機(jī)交互接口的實(shí)時連接,在問題到來時控制模塊驅(qū)動應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。

43綜合數(shù)據(jù)庫模型

綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持,主要包括以下三個模塊。

知識庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識,包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學(xué)習(xí)知識。一旦教師模型中完成了教學(xué)內(nèi)容的選擇,便由此模塊中調(diào)取相對應(yīng)的文件開展教學(xué)。

專家評估模塊用于處理教學(xué)過程中的教學(xué)效果評價和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),為教師模型中的各個環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個完善的教學(xué)過程,教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)和反饋,以此指導(dǎo)下一步的教學(xué)內(nèi)容和策略的更新。

為了對學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評估,還需要引入測試考核模塊對學(xué)生的成績進(jìn)行量化考核。測試考核模塊中包含學(xué)生答題庫和成績測評庫,準(zhǔn)確檢測出開展農(nóng)業(yè)知識培?的作用與效果。

44人機(jī)交互接口

基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的過程是學(xué)生和系統(tǒng)進(jìn)行交流的過程,所以一個友好的人機(jī)接口是系統(tǒng)必不可少的組成部分。在這一模塊中,友好的圖形用戶界面的設(shè)計能夠幫助學(xué)生流暢地接收信息,提高學(xué)習(xí)效率。同時,借助于人工智能中對語音和圖像信號的先進(jìn)識別技術(shù),人機(jī)交互接口可以智能化地接收分析和理解學(xué)生的自然語言信息和動作信息,進(jìn)而為系統(tǒng)提供寶貴的輸入信息。

篇3

關(guān)鍵詞:人工智能;教學(xué)改革;教學(xué)方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科,是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會新需求的爆發(fā),人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時代的到來,大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛,對于管理類人才來說,加強(qiáng)對人工智能知識的深入學(xué)習(xí),不斷將人工智能技術(shù)與管理知識結(jié)合起來,對其未來職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門前沿學(xué)科,管理學(xué)院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力,基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn),通過概率統(tǒng)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會對于人工智能領(lǐng)域的人才需求,結(jié)合諸多長期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見,針對管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討,以期對中國高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。

1、教學(xué)現(xiàn)狀與問題

作為一門綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)科,人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富,外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門課程,需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對管理類人才,該課程在課程教學(xué)過程中存在幾個較為突出的問題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前,中國大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,在教學(xué)過程中照本宣科,忽略與學(xué)生的互動,并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置,如此一來大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識講解時,隨著章節(jié)的知識難度不斷增加,單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無法反映人工智能學(xué)科的全貌,課堂講解難以同時給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知,部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學(xué)進(jìn)度,導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會走向更加具體化的管理崗位,具有多學(xué)科的素養(yǎng),但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識,給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識點(diǎn)較多,涵蓋模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容,概念抽象,不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先修課程,缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識,導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加,產(chǎn)生學(xué)時不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過多的問題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下,人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、智能制造等各個領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例,使得人工智能不再是高深莫測的理論,而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如,在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域,人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計制造、車輛工程等方向的重要技術(shù)來源;在醫(yī)療領(lǐng)域,是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動力;在能動領(lǐng)域,是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動;在光電信息與計算機(jī)工程領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展時刻推動著智能科學(xué)與技術(shù)核心價值的提升。然而,對于管理類專業(yè)的學(xué)生來說,現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論,在教學(xué)過程中常常涉及到很多從未接觸過的抽象理論和復(fù)雜算法,書本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵,缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐,加上一些教師授課方法單一,不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外,大學(xué)生對知識的理解能力差異很大,教師采用統(tǒng)一的方式教給他們,這使一些學(xué)生無法跟上和理解,教師也無法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,導(dǎo)致學(xué)生缺乏動力。因此,如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況,提高他們的動手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問題。

2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略

課程教學(xué)改革是一項提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問題。對于高校的教學(xué)工作而言,教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡單數(shù)字化和信息化,而是充分利用時代信息資源優(yōu)勢的新型教學(xué)模式。針對管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過程中存在的問題,可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。

2.1教學(xué)方法改進(jìn)

教師對學(xué)生具有引領(lǐng)作用,其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求,通過安排一些具體的教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項活動,是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法,有效理解知識要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性,適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言,高?;谄鋯栴}啟發(fā)性、教學(xué)互動性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn),可以建立基于人工智能知識體系的教學(xué)案例庫,雖然這項建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時性,但具有很強(qiáng)的積極效果:培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的批判性思維能力,更多地保留課程材料,更積極地參與課堂活動,對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如,通過單一案例教學(xué),讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識原理及應(yīng)用;通過一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法;通過綜合案例的設(shè)計,啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動式教學(xué)研討互動式的各個教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個體的差異性,在課堂討論的過程中對學(xué)生做出評判,從而對不同類型的學(xué)生開展針對性的教學(xué)?;觿t是在研討的基礎(chǔ)上,通過老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動,讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)的過程中來。在人工智能課程教學(xué)過程中,教師通過課堂討論了解學(xué)生對于知識點(diǎn)的掌握情況,可以有針對性地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,例如,對于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生,將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個人興趣范疇、社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來,能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力;對于基礎(chǔ)知識較為薄弱的學(xué)生,可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,根據(jù)自己的理解撰寫心得報告,并在課堂或課外進(jìn)行師生互動。像這樣研討與互動相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望,建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù),人才需求量極大,對教師的教學(xué)水平也提出了更高要求,因此,進(jìn)行有效激勵極為重要。在學(xué)生激勵方面,可以舉辦各類人工智能競賽項目,設(shè)置相應(yīng)項目獎學(xué)金,吸引學(xué)生參與實(shí)踐,調(diào)動學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如,教育部主辦的中國研究生人工智能創(chuàng)新大賽,圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式,在各學(xué)院乃至全校開展此類競賽項目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊合作能力,鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵方面,在教師聘任和提升過程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分,鼓勵教師積極參與這些活動。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識融合程度較高,學(xué)科交叉性強(qiáng)?;谌斯ぶ悄艿膶W(xué)科交叉性特點(diǎn),增強(qiáng)管理類人才對學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟,可以采取開展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起,國務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》等文件,“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,人類進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代,社會需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如,基于工業(yè)4.0和強(qiáng)國戰(zhàn)略,人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類人才對該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識,我們請機(jī)械工程、能源動力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式,進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識和發(fā)展趨勢的講解,使學(xué)生理解更為透徹。此外,在教學(xué)實(shí)踐過程中,還可以用舉辦人工智能知識交流會、線上人工智能論壇等形式,促進(jìn)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對于人工智能知識模塊的見解,相互交流、滲透和學(xué)習(xí),從而推動人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。

2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國家的教育體系設(shè)置,肯定會有不同,但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究,結(jié)合中國教育體系設(shè)置,認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R點(diǎn)過多而出現(xiàn)雜而不精的問題,勢必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時代,我們可以使用云計算和其他方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲和處理,通過在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘和豐富教學(xué)資源,并在整合課程資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行研究方法和前沿知識的擴(kuò)展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面,可以通過收集到的數(shù)據(jù)資料,選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識作為重點(diǎn),使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時內(nèi)掌握人工智能的知識脈絡(luò)。例如,編寫針對管理類人才的人工智能教材,內(nèi)容涉及緒論、知識表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時,重點(diǎn)增加相應(yīng)知識點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例,加強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。同時,根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域,開設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程,以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ),才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過程等,才能將數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化為程序語言,并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對薄弱,因此,在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前,建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語言、python等編程基礎(chǔ)課程,使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。另外,可以推進(jìn)MOOC平臺建設(shè),在平臺上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,幫助學(xué)生掌握人工智能知識基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對于人工智能知識點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解,可以基于不同的應(yīng)用模塊,設(shè)計具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn),設(shè)計不同層次的項目要求,同時基于相同的實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分組對實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克,并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評價體系,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中反映出的不同進(jìn)度,讓教師能對學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評判,及時進(jìn)行教學(xué)反思,以便更好地開展下一步工作。例如,針對人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法,在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解-實(shí)現(xiàn)-參數(shù)分析-具體應(yīng)用-嘗試改進(jìn)-深度拓展的不同層次的項目要求,在這些項目層次中規(guī)定必做項與可選項,讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí),然后通過個人自我評價、小組成員互相評價以及教師評價的方式進(jìn)行打分,對小組整體能力以及個人能力進(jìn)行綜合評估,以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。

篇4

[關(guān)鍵詞]人工智能;包裝專業(yè);人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型

人工智能時代,是繼農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命后,人類現(xiàn)代社會的第三次浪潮時代。以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新技術(shù)、新應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生[1]。包裝產(chǎn)業(yè)作為典型的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),人的操作技能與經(jīng)驗(yàn)曾發(fā)揮著決定性的重要作用,對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要的影響。然而,隨著包裝產(chǎn)業(yè)向綠色化、數(shù)字化、智能化、融合化的技術(shù)升級與轉(zhuǎn)型,企業(yè)的崗位設(shè)置和人才需求也正在發(fā)生巨大變化[2]。為了深入了解包裝相關(guān)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院傳播工程學(xué)院會同中國印刷科學(xué)技術(shù)研究院針對四類包括包裝印刷生產(chǎn)企業(yè)、包裝設(shè)計公司、設(shè)備制造企業(yè)和終端品牌客戶在內(nèi)的28家大中型代表性企業(yè)開展了“人工智能時代包裝人才需求的調(diào)研”。本文將結(jié)合這次調(diào)研結(jié)果,探討人工智能時代高職院校包裝專業(yè)人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型。

一、包裝相關(guān)企業(yè)用人現(xiàn)狀分析

根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)分析,對于包裝印刷生產(chǎn)企業(yè),人員占比最大的是印刷生產(chǎn)人員和印后加工人員,這體現(xiàn)出目前我國包裝印刷生產(chǎn)行業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況,即印刷生產(chǎn)及印后加工自動化、數(shù)字化、智能化水平都處于較落后的狀態(tài)。但隨著數(shù)字車間、智能工廠的建設(shè),印刷生產(chǎn)、印后加工、質(zhì)檢、倉儲物流崗位將更多地被智能化設(shè)備所替代[3],因此這些崗位的人員需求度將逐年降低。對于包裝設(shè)計公司,人才需求主要集中在策劃及包裝創(chuàng)意設(shè)計人員,且設(shè)計師崗位工作目前受到人工智能技術(shù)的沖擊較小。這也說明在人工智能時代,設(shè)計師崗位結(jié)構(gòu)變化不大,因?yàn)樵O(shè)計崗位屬于智力勞動型崗位,對設(shè)計師的專業(yè)知識和創(chuàng)新能力要求較高。作為包裝印刷企業(yè)服務(wù)商的設(shè)備制造企業(yè),其主要人員崗位均集中在產(chǎn)品研發(fā)人員、產(chǎn)品生產(chǎn)人員及售后服務(wù)人員。在這次人工智能技術(shù)革命中,設(shè)備制造商將發(fā)揮著重要作用,其產(chǎn)品要滿足智能化的需要,就必須掌握并應(yīng)用人工智能相關(guān)的技術(shù),所以未來其產(chǎn)品研發(fā)崗位必定是設(shè)備制造企業(yè)的核心崗位,且對人才的要求較高,需求較旺盛。而對于最受畢業(yè)生就業(yè)喜歡的終端品牌客戶其產(chǎn)品研發(fā)人員的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前三類企業(yè),產(chǎn)品研發(fā)人員一直是終端品牌客戶關(guān)注的主要崗位,未來需求也將保持穩(wěn)定。在調(diào)研中我們還發(fā)現(xiàn),除了上述固有崗位結(jié)構(gòu)變化外,對于包裝類企業(yè)在人工智能時代也將催生一批新的就業(yè)崗位,如IE工程師、智能設(shè)備操作員、云服務(wù)平臺運(yùn)維人員、智能化信息管理人員、智能化物流管理倉儲人才、智能化服務(wù)平臺的運(yùn)營人員等,這些新崗位的出現(xiàn)為包裝高職教育提出更高的人才培養(yǎng)要求。

二、人工智能時代對包裝專業(yè)高職人才培養(yǎng)提出的新要求

人工智能時代,技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn),包裝產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也隨之調(diào)整,在人才知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)技術(shù)能力要求兩方面對包裝專業(yè)高職人才的培養(yǎng)提出了新要求。

(一)人才知識結(jié)構(gòu)要求

根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)分析,從企業(yè)選擇數(shù)量來看,人工智能時代,包裝專業(yè)人才需要具備的知識,按照占比排前的依次為“包裝策劃與營銷知識”“包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計”“智能包裝技術(shù)”“包裝造型設(shè)計”。在人工智能時代,包裝專業(yè)人才需要跨界融合的趨勢越來越明顯。作為一個包裝從業(yè)人員要不斷強(qiáng)化市場營銷意識,根據(jù)包裝產(chǎn)品的屬性與特點(diǎn),結(jié)合市場與消費(fèi)者需求進(jìn)行設(shè)計開發(fā),并將功能、結(jié)構(gòu)、裝潢、材料、生產(chǎn)工藝等方面的因素同時考慮,進(jìn)行針對性、多樣化包裝設(shè)計。例如,包裝設(shè)計已由單品包裝轉(zhuǎn)為系列化的包裝設(shè)計,一套茶葉包裝可擴(kuò)充為茶葉包、茶葉盒、茶葉手提袋等多種包裝產(chǎn)品。另外,人工智能時代,智能包裝必定成為包裝行業(yè)的主流趨勢,因此,日常工作中,包裝設(shè)計師在保留包裝產(chǎn)品基本功能后,還應(yīng)設(shè)法提升產(chǎn)品的附加價值,進(jìn)行品牌推廣的同時需增加感知、監(jiān)控、定位、記錄等相關(guān)信息的輔助包裝設(shè)計功能,幫助客戶對產(chǎn)品流通全程進(jìn)行跟蹤、監(jiān)控,以提高供應(yīng)鏈整體效率,使客戶安心放心使用產(chǎn)品[4]。與此同時,包裝專業(yè)人才還應(yīng)具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、AR/VR/HTML5等新技術(shù)知識,可以幫助包裝設(shè)計師了解消費(fèi)者的心理動態(tài),設(shè)計出更符合消費(fèi)者需求的包裝產(chǎn)品。

(二)專業(yè)能力要求

人工智能時代,隨著客戶需求的提高、包裝承載功能的豐富,包裝相關(guān)企業(yè)對于包裝專業(yè)人才的能力有更高的要求,各調(diào)研對象對必備能力的選擇,從選擇的數(shù)量上來看,對于包裝專業(yè)人才必須具備的能力排名靠前的分別是“對市場品牌的敏感度與審美”“包裝造型與外觀創(chuàng)意設(shè)計能力”“包裝產(chǎn)品策劃能力”和“包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計能力”。這充分說明包裝專業(yè)人才屬于智慧型人才,需為客戶提供品牌策劃與設(shè)計方案。為此,首先要了解客戶需求,對設(shè)計品牌的起源、特點(diǎn)及標(biāo)志有一定認(rèn)識,才能正確、清楚地進(jìn)行需求定位;其次才是設(shè)計環(huán)節(jié)。而人工智能時代,包裝專業(yè)人才的競爭,將不再局限于紙面上的設(shè)計圖案,創(chuàng)新思維將成為當(dāng)前包裝策劃設(shè)計人才的核心競爭力。

三、人工智能時代高職院校包裝專業(yè)人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型建議

人工智能等新技術(shù)與包裝產(chǎn)業(yè)的融合對包裝教育提出更高的要求和人才培養(yǎng)規(guī)格[5]。高職教育作為一種比其他教育類型更貼近市場、更注重實(shí)用性的教育,需要及時調(diào)整專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)。

(一)專業(yè)定位

高職教育以市場和就業(yè)為導(dǎo)向,企業(yè)需要什么樣的人才,我們就應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)什么樣的人才,從前面的調(diào)研數(shù)據(jù)可知,無論是知識結(jié)構(gòu)還是能力要求,策劃和設(shè)計都是最重要的兩個點(diǎn)。包裝策劃指根據(jù)產(chǎn)品特色與生產(chǎn)條件并結(jié)合市場與消費(fèi)需求,對產(chǎn)品的市場目標(biāo)、包裝方式與品牌定位進(jìn)行整體方向性規(guī)劃定位的決策活動。包裝設(shè)計則是一個大設(shè)計概念,包含裝潢設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、造型設(shè)計、運(yùn)輸包裝設(shè)計、工藝設(shè)計等[6]。目前包裝人才培養(yǎng)方面各院校更多偏重于設(shè)計、技術(shù)方面,而忽視了策劃。未來,整個行業(yè)對具有市場數(shù)據(jù)分析、文案寫作、創(chuàng)新思維、市場營銷的策劃類人才將有更多的需求。包裝人才,策劃先行,包裝專業(yè)需在策劃類課程建設(shè)、師資培養(yǎng)等方面投入更多精力。

(二)人才培養(yǎng)目標(biāo)

包裝產(chǎn)業(yè)的融合性特點(diǎn)使得包裝專業(yè)人才跨界融合的趨勢越來越明顯。未來,行業(yè)將更需要能提供包裝整體解決方案的復(fù)合型高技術(shù)高技能人才,因此在人才培養(yǎng)目標(biāo)的制訂上將體現(xiàn)以下三個方面的特點(diǎn)。1.具有跨學(xué)科、跨專業(yè)知識背景調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,包裝企業(yè)從業(yè)者往往身兼數(shù)職,需要同時掌握多種專業(yè)知識和業(yè)務(wù)知識。例如包裝策劃人員,一方面要有市場營銷知識和品牌推廣能力,對于客戶消費(fèi)心理有基本的分析和判斷;另一方面還需要具備設(shè)計思維和設(shè)計技能,同時還應(yīng)對各種包裝材料、包裝形式、包裝工藝有深入了解。因此包裝人才培養(yǎng),不僅要具備包裝設(shè)計、包裝材料、包裝工藝等知識,還要具備計算機(jī)軟件應(yīng)用、市場營銷等方面的知識和技能以及人工智能基礎(chǔ)知識。2.具有運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力目前包裝企業(yè)還面臨設(shè)備操作智能化水平低、數(shù)據(jù)信息交互機(jī)制缺失、生產(chǎn)勞動強(qiáng)度大的局面。為了更快地推進(jìn)包裝企業(yè)的智能化,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高效,包裝企業(yè)現(xiàn)階段更需要一批既懂包裝專業(yè)知識,又精通大數(shù)據(jù)分析、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能技術(shù)的技術(shù)型人才。包裝專業(yè)人才同樣需要運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析客戶需求、客戶喜好,同時能夠?qū)⑷斯ぶ悄芗夹g(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)引入包裝設(shè)計中,發(fā)展智能化包裝。3.具有創(chuàng)新思維創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展最核心的動力,從前面的調(diào)研也可以看出,在人工智能時代,創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新設(shè)計已經(jīng)成為企業(yè)的第一核心競爭力,特別是作為包裝專業(yè)人才,需要通過策劃、創(chuàng)意設(shè)計進(jìn)行包裝的創(chuàng)新以滿足功能上的新要求和視覺上的新鮮感。沒有創(chuàng)新思維,就像無本之木,沒有辦法實(shí)現(xiàn)包裝在功能、形式、外觀、材料等方面的創(chuàng)新。企業(yè)首先看重的就是創(chuàng)新思維,其次才是專業(yè)能力。高職院校應(yīng)在平時教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生基于專業(yè)知識的發(fā)散思維,通過各種競賽鍛煉創(chuàng)新實(shí)踐能力。應(yīng)積極組織學(xué)生參與“包裝之星”“世界之星”“全國包裝設(shè)計職業(yè)技能大賽”等科技競賽,以賽促學(xué),以賽育人,參與設(shè)計專題討論交流,切實(shí)提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和培養(yǎng)質(zhì)量

四、結(jié)語

篇5

關(guān)鍵詞:人工智能;高中生;職業(yè)規(guī)劃;建議

一、引言

人工智能的不斷發(fā)展與拓展促進(jìn)了我國各個領(lǐng)域的發(fā)展,同時對各個行業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊,很多需要人工機(jī)械作業(yè)的領(lǐng)域?qū)褂脵C(jī)器人,造成大量人員的失業(yè)。面對如此現(xiàn)狀,今后我們高中生如何做好職業(yè)生涯規(guī)劃成為當(dāng)務(wù)之急,只有深刻把握社會發(fā)展趨勢,加強(qiáng)學(xué)習(xí)方向與時代潮流的匹配性,才能迎接挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇、趨利避害,做好職業(yè)選擇和規(guī)劃,更好地適應(yīng)今后的社會發(fā)展。

二、人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

(一)人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀

“人工智能”一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會上提出的。它是計算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。從計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā),人工智能是研究如何制造智能機(jī)器或智能系統(tǒng),來模擬人類智能活動的能力,以延伸人們智能的科學(xué)。目前,人工智能技術(shù)在美國、歐洲和日本呈現(xiàn)飛速發(fā)展趨勢。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能已經(jīng)在各個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,其中比較典型應(yīng)用主要包括符號計算、模式識別、機(jī)器翻譯、機(jī)器學(xué)習(xí)、問題求解、邏輯推理和定理證明、自然語言處理、智能信息檢索技術(shù)以及專家系統(tǒng)等,這些在計算機(jī)領(lǐng)域、化學(xué)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及礦物勘測領(lǐng)域等得到廣泛應(yīng)用,并取得較好效果。

(二)人工智能的發(fā)展趨勢

技術(shù)的發(fā)展總是超乎人們的想象,要準(zhǔn)確地預(yù)測人工智能的未來是不可能的。但是,從目前的一些前瞻性研究可以看出未來人工智能可能會綜合模糊處理、并行化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器情感等進(jìn)行全方位發(fā)展。隨著全球化趨勢的不斷增強(qiáng),今后人工智能會向著全球國際標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)不斷地在就業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用及發(fā)展,因此高中階段就對自己的職業(yè)生涯有著規(guī)劃是未來發(fā)展的必然趨勢,并且美國、加拿大等先進(jìn)國家早早的就把高中生職業(yè)規(guī)劃教育課程安排在了高中階段,相比之下安排職業(yè)規(guī)劃教育課程的高中畢業(yè)生,甚至大學(xué)畢業(yè)生對自己的規(guī)劃都有著明確的方向,我國目前某些地區(qū)高中階段已經(jīng)安排了職業(yè)規(guī)劃類型的課程,相信不久高中生職業(yè)規(guī)劃的課程也會出現(xiàn)在更多地區(qū)的校園。

(三)人工智能發(fā)展對就業(yè)的影響

隨著機(jī)器眼下正在取代的首當(dāng)其沖的是那些簡單機(jī)械操作的勞動者,比如說我國工廠里的初級工人正在面臨自動化的威脅。還有美國福特公司,不僅大量裁減藍(lán)領(lǐng)工人,而且還要把工廠搬到別的州或國家去,那里稅收更低、政策環(huán)境更寬松、工會更友善的,在這些地方使用機(jī)器人不僅可以提高作業(yè)效率和質(zhì)量,而且能夠極大的降低各種成本,能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的效益。

隨著人工智能的快速發(fā)展,人工智能對各個領(lǐng)域的就業(yè)產(chǎn)生了重大影響,我國也在往這個方向發(fā)展,對于IT行業(yè),今后會大量使用機(jī)器人進(jìn)行工作,制造業(yè)也在逐漸增加使用機(jī)器人。技術(shù)的進(jìn)步,使得個人的生產(chǎn)效率得到了巨大的提升。雖然就短期而言,機(jī)器是不會一下子取代大多數(shù)人,但我們必須未雨綢繆、防患于未然。有一些機(jī)械的、長時間集中精神的、固定套路的工作,比如流水線工、司機(jī)、配藥師等,機(jī)器比人還擅長,這些領(lǐng)域?qū)蕴罅康墓と耍瑢?dǎo)致很多人員失業(yè)。而很多工作需要人搭配機(jī)器做才最高效,這些工作是主流的新工作,但是需要注意的是,在人和機(jī)器協(xié)作的過程中,機(jī)器一定會不斷智能優(yōu)化的,在單一專業(yè)的工作內(nèi)容中,機(jī)器逐漸又會替代人,因此也會造成人員失業(yè)。對于人際溝通事務(wù),由于需要人與人之間的交流,還是人比較擅長。審美是模糊的、社會性的,這個還是人比較擅長。

對于我們高中生而言,勤動腦,勤動手,不斷創(chuàng)新,是未來立足之本。因此不僅要埋頭學(xué)習(xí)知識,還要培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,以應(yīng)對迎接人工智能的挑戰(zhàn)。

(四)高中生應(yīng)該怎樣規(guī)劃職業(yè)生涯

面對人工智能的快速發(fā)展,今后我們高中生應(yīng)當(dāng)趨利避害,努力做好職業(yè)生涯規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)自我價值的增值,具體來說應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面入手:

1.增強(qiáng)職業(yè)規(guī)劃的意識

高中生要根據(jù)自身的主觀因素以及外界的環(huán)境因素,分析、歸納、選擇自己的職業(yè)發(fā)展方向,并且制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)計劃,采取必要行動去實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這種確定人生方向的規(guī)劃問題應(yīng)該在高中階段每一個學(xué)生都應(yīng)該對自己有著清醒的認(rèn)識,并且得到自身的重視,對選考科目的選擇及大學(xué)志愿的填報就不會盲目、無頭緒,在高中階段有了明確的目標(biāo)會使自己的學(xué)習(xí)方向更加準(zhǔn)確,學(xué)習(xí)積極性更加強(qiáng)勁,同時在就業(yè)選擇上也可以盡量地少走彎路。

2.選擇高水平的職業(yè)指導(dǎo)教師

高中生實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到社會或者更高層學(xué)校的過程中職業(yè)規(guī)劃具有重要的導(dǎo)向作用,因此在高中階段一個好的職業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)教師對學(xué)生的影響有著重要的意義。首先我們選擇的職業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)教師必須具備一定的任職條件,目前國家也一再的強(qiáng)調(diào)任職職業(yè)資格的嚴(yán)格性;其次就是指導(dǎo)教師要善于啟發(fā)式指導(dǎo)學(xué)生,增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力,在教師的幫助下充分認(rèn)識自己的天賦、特長、興趣、能力、心理等方,發(fā)現(xiàn)和挖掘自己多方面的潛能,學(xué)會正確利用各方面條件充分發(fā)展。同時,要注意避免指導(dǎo)教師的思想左右了我們的思想,只有準(zhǔn)確的認(rèn)識自己,才能促使我們帶著自己的職業(yè)規(guī)劃繼續(xù)努力進(jìn)步。

3.自己的高中生涯規(guī)劃

高中的三年,對一個高中生的人生有著重要的意義,因此高中階段可以進(jìn)行分階段的自我管理培養(yǎng)。高一階段:剛進(jìn)入學(xué)校,通過學(xué)習(xí)了解學(xué)科特點(diǎn),利用學(xué)校、教師、網(wǎng)絡(luò)、社會了解就業(yè)動向,自我優(yōu)勢結(jié)合人才需求,明確選考科目,初步制定職業(yè)發(fā)展意向。高二階段:正確處理選考科目學(xué)習(xí)與學(xué)考科目學(xué)習(xí)的關(guān)系,既突出專業(yè)知識又兼顧知識廣度。高三階段:更要處理好語文數(shù)學(xué)英語必考科目學(xué)習(xí)與選修科目深化拓展的關(guān)系,既要提高高考成績又要深化拓展專業(yè)素養(yǎng);既要強(qiáng)化高考復(fù)習(xí)又要重視面試培訓(xùn),為參加高校自主招生考試或“三位一體”考試做好充分準(zhǔn)備。因?yàn)榻陙碇攸c(diǎn)大學(xué)通過高考統(tǒng)一招生錄取的名額正在減少,而自主招生或“三位一體”的名額大量增加,有志于就讀名牌大學(xué)的學(xué)生要注意這方面的情況。同時高中生要根據(jù)自己的理想多去了解高校情況,多去了專業(yè)設(shè)置的情況,為報考適合自己的學(xué)校及專業(yè)做好信息準(zhǔn)備。

4.積極參加選修課程,為今后的職業(yè)生涯做好基礎(chǔ)

按照教育部有關(guān)規(guī)定,高中學(xué)校要開設(shè)選修課程。我們可以根據(jù)自己的興趣愛好,選取自己喜歡的課程進(jìn)行學(xué)習(xí),這不僅可以及早的發(fā)現(xiàn)我們的喜好和特長,為我們的職業(yè)生涯做規(guī)劃有著重要的參考意義,同時對我們的基礎(chǔ)知識的培養(yǎng)也很重要,拓寬了我們的見識寬度,為今后的職業(yè)生涯奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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篇6

人工智能不僅可以用于操作機(jī)器人,也可以廣泛應(yīng)用于社會生活中的各個領(lǐng)域中。文章闡述了人工智能的定義,簡要介紹了人工智能技術(shù)在模式識別、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用。并在機(jī)器情感和智能家居兩方面的應(yīng)用中展望了人工智能在未來的前景和發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】人工智能 應(yīng)用 發(fā)展前景

現(xiàn)如今,科技的飛速發(fā)展使得人們生活的需求也在不斷的變化,單純的計算機(jī)技術(shù)似乎已經(jīng)無法滿足人們的需求。計算機(jī)不僅要提供更加智能化的服務(wù),而且還要提供更加人性化的服務(wù),只有這樣才能逐漸滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,它在社會、生活等各個領(lǐng)域中的應(yīng)用和影響也越來越大,而且相對于其他技術(shù)也有著更大的發(fā)展空間與發(fā)展前景。

1 人工智能的定義

人工智能并不是近些年才出現(xiàn)的新名詞。早在1956年美國計算機(jī)協(xié)會組織的達(dá)特莫斯(Dartmouth)學(xué)會上就已經(jīng)提出了“人工智能”這個詞。美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能的定義是:“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的學(xué)科”。而美國麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為:“人工智能就是研究如何使用計算機(jī)去做過去只有人才能做到的智能工作”。由于人類的智能存在并不是單方面的,對于智能的研究很可能是多方面共同作用的結(jié)果,而且不同學(xué)科有不同的研究背景和不同的研究環(huán)境,對人工智能的理解不同,提出的觀點(diǎn)也不同。這就導(dǎo)致了目前對人工智能的定義還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

人工智能作為一門學(xué)科,它綜合了計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)以及語言學(xué)等多種學(xué)科,是一門非常具有挑戰(zhàn)性的綜合型技術(shù)。人工智能技術(shù)的研究目的是為了讓機(jī)器等設(shè)備能夠代替人類或者人類專家來處理一些相對復(fù)雜的問題,因此也被稱為機(jī)器智能。人工智能是相對于人類智能和自然智能而言的智能,使機(jī)器設(shè)備等通過對人類智能活動的模仿、延伸和擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)某些機(jī)器思維,完成操作者的命令。

2 人工智能的應(yīng)用簡介

2.1 人工智能在模式識別中的應(yīng)用

數(shù)字識別、漢字識別和語音識別使用的技術(shù)是人工智能中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有學(xué)習(xí)能力和快速并行實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。漢字識別的難度相對于數(shù)字識別來說要復(fù)雜的多,困難的多,影響其正確識別的因素很多。以一套漢字識別系統(tǒng)為例――“漢王筆”,這是一套在手寫板上書寫的漢字聯(lián)機(jī)輸入計算機(jī)的漢字識別系統(tǒng),是由中科院自動化研究所漢王公司開發(fā)的。語音識別在生活中并不陌生,目前很多移動端的應(yīng)用程序中就有關(guān)于語音識別的應(yīng)用。其中人工智能在語音識別中的應(yīng)用代表之一是七國(英、日、意、德、法、韓、中)語言口語自動翻譯系統(tǒng)。

人臉識別也是人工智能在模式識別中的重要應(yīng)用。人臉識別主要是機(jī)器等設(shè)備基于人臉特征進(jìn)行身份驗(yàn)證,相比其它人體生物特征的識別來說更加直接、精確度高。目前具有代表性的產(chǎn)品之一是漢王人臉通,它可以在無光線條件下進(jìn)行人臉的識別,還可以利用高精度3D打印技術(shù)打印人臉的識別。漢王人臉通目前可以實(shí)現(xiàn)對易容的識別,同卵雙胞胎、同卵三胞胎的識別。

2.2 人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用

人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用基本滿足了人們對計算機(jī)等設(shè)備提出的智能化、人性化服務(wù)的需求。人工智能技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用不勝枚舉,此處僅是簡要介紹人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全管理領(lǐng)域中的主要應(yīng)用。下面以智能防火墻技術(shù)、入侵檢測、智能型反垃圾郵件系統(tǒng)對用戶郵箱的保護(hù)為例進(jìn)行簡要說明。

智能化防火墻系統(tǒng)采用智能化識別技術(shù),如記憶、統(tǒng)計、概率以及策略等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和處理。采用智能化識別技術(shù)的目的主要是為了減少了計算機(jī)在進(jìn)行匹配檢查過程中所要進(jìn)行的龐大計算。智能防火墻系統(tǒng)有效的解決了普通防御軟件拒絕服務(wù)等問題,并且還有效的遏制病毒傳播與入侵。

入侵檢測是防火墻技術(shù)核心組成部分,入侵檢測技術(shù)主要是通過采集數(shù)據(jù)、篩選數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分類和處理等過程,及時向用戶報告當(dāng)前安全狀態(tài)。人工智能技術(shù)在入侵檢測中較為廣泛的應(yīng)用例子有專家系統(tǒng)、模糊識別系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

智能型反垃圾郵件系統(tǒng)可以在不影響用戶信息安全的基礎(chǔ)上,對用戶郵件進(jìn)行有效檢測,并及時提醒用戶存在可能危害系統(tǒng)的垃圾信息。

2.3 人工智能在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用

新西蘭的研究人員制作出了一個“虛擬教師”――Dubbed Eve,“他”能根據(jù)遠(yuǎn)程學(xué)生的情緒狀態(tài)做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。Dubbed Eve三維動畫教師是計算機(jī)科學(xué)中人工智能技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。Eve的設(shè)計目的是以一對一的方式教8歲大小的孩子數(shù)學(xué)。Eve不僅可以接受孩子的提問、反饋、給出相應(yīng)的答案,還能和孩子一起討論問題,并能表現(xiàn)相應(yīng)的情感。也能使用響應(yīng)系統(tǒng)的基本信息判斷孩子的反應(yīng),并從孩子的反應(yīng)中相應(yīng)的調(diào)整自己。為了制作出Eve,研究人員觀察了教師和學(xué)生之間在真實(shí)生活中的交互情形,抓取了數(shù)千張面部表情、手勢、身體語言等圖片,編制了Eve的響應(yīng)系統(tǒng)程序。基于人工智能的響應(yīng)系統(tǒng)程序與嵌入式設(shè)備配合,機(jī)器設(shè)備能感知學(xué)生的情緒和其它生物信號、識別面部表情以及身體語言等。

3 人工智能的發(fā)展前景

情感能力對于計算機(jī)與人的交互至關(guān)重要,如何賦予計算機(jī)情感能力將是人工智能技術(shù)的發(fā)展前景。當(dāng)前國際人工智能領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芎驼J(rèn)知領(lǐng)域的研究日趨活躍。有能力感知和適應(yīng)人來情緒的計算機(jī)程序,將作為未來發(fā)展的必要趨勢。

智能家居也是未來人工智能技術(shù)在生活中應(yīng)用的發(fā)展前景?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的無線傳感裝置可以實(shí)現(xiàn)通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時監(jiān)測、感知和采集環(huán)境信息,可以更好的提升現(xiàn)代住房的安全、舒適。還可以通過物聯(lián)網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn)用戶在異地對智能家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程查詢和調(diào)控。人工智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用很大程度上為人民提供了方便舒適的生活環(huán)境,也是未來的發(fā)展趨勢。

4 總結(jié)

人工智能技術(shù)除了在模式識別和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用之外,在工業(yè)生產(chǎn)、軍事、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、企業(yè)等各個領(lǐng)域當(dāng)中都有了廣泛的應(yīng)用。人工智能技術(shù)不僅帶動了新型處理技術(shù)的推廣,而且還會延伸更多新型技術(shù)的發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的不斷完善與發(fā)展,它將在今后的社會、生活中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇7

2012年,在技術(shù)創(chuàng)業(yè)尚未形成風(fēng)氣之時,他中斷了在美國的學(xué)術(shù)道路,回到中國,與中學(xué)同學(xué)、前阿里云總監(jiān)林晨曦創(chuàng)辦了依圖科技公司,致力于計算機(jī)視覺業(yè)務(wù)。談到創(chuàng)業(yè)的初衷,他說:“我始終認(rèn)為,技術(shù)要應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中,才能發(fā)揮出最大的價值?!?/p>

2013年,依圖科技拿到了真格基金百萬美元的天使投資。2015年和2016年,依圖科技先后完成A輪、B輪融資,估值數(shù)千萬美元,成為業(yè)界最被看好的計算機(jī)視覺創(chuàng)業(yè)公司之一。

創(chuàng)業(yè)四年,甘苦嘗盡。朱瓏的技術(shù)優(yōu)勢顯而易見,要面對的難題也不少:沒有商科背景,是否會讓他在管理上左支右絀?在人工智能這樣的前沿領(lǐng)域,沒有現(xiàn)成的商業(yè)模式可供借鑒,他該如何取舍公司的業(yè)務(wù)方向?

8月,趁朱瓏在北京出差之際,《時間線》對他進(jìn)行了專訪,聽朱瓏講述行走在中國科技產(chǎn)業(yè)浪潮之巔的故事。

《時間線》:2012年你創(chuàng)業(yè)的時候,國內(nèi)人工智能市場是怎樣的?

朱瓏:當(dāng)時大家對人工智能的未來不像今天這樣有信心,資本對這個圈子的熱度也遠(yuǎn)不如今天。并不是說你來自MIT就很容易拿到投資。我認(rèn)為2012年是技術(shù)類創(chuàng)業(yè)的標(biāo)桿性的一年,此后,創(chuàng)投圈開始從“資金密集型”和“資源密集型”轉(zhuǎn)向“智慧密集型”。

《時間線》:如你所說,當(dāng)時資本圈對AI并不像今天這樣抱有信心,依圖拿到真格基金百萬美元的天使投資,經(jīng)歷了怎樣的過程?

朱瓏:在紅杉資本中國基金副總裁吳瑩的介紹下,我和我的合伙人林晨曦與真格基金的創(chuàng)始人徐小平先生在他的家中見面,交流了十幾個小時。當(dāng)時,徐老師對人工智能技術(shù)并不十分了解,但非??春梦覀兊膱F(tuán)隊和AI的未來,提出給依圖兩百萬美元的投資,這筆資金動用了當(dāng)時真格基金總額的7%,我認(rèn)為徐小平老師是個非常有魄力的投資人。

《時間線》:你們的很多項目都是與政府部門合作的,一家創(chuàng)業(yè)公司是如何取得政府的信任的?

朱瓏:我回國之后動用了自己在國內(nèi)所有的人際關(guān)系,最終獲得了在某個公安系統(tǒng)會議的茶歇時間與一名負(fù)責(zé)人交流3分鐘的機(jī)會。經(jīng)過一番爭取,他愿意讓我嘗試計算機(jī)車輛識別系統(tǒng),當(dāng)時計算機(jī)的車輛自動識別準(zhǔn)確率不到30%,對方希望提升到70%。接到任務(wù)兩個月后,我們做出了一套車輛識別系統(tǒng),識別準(zhǔn)確率達(dá)到了90%,獲得公司成立后的第一單業(yè)務(wù)。

由此開始,我們與公安系統(tǒng)開始了長期緊密合作,將人臉識別技術(shù)應(yīng)用于追逃、刑偵、監(jiān)控等方 面。

《時間線》:人臉識別技術(shù)具體可以如何應(yīng)用到公安系統(tǒng)的工作中?

朱瓏:我們曾協(xié)助蘇州公安完成一起追逃任務(wù),公安用全國在逃庫的26萬人與常住及暫住人口庫中的1300萬人進(jìn)行比對,通過人臉識別的捕捉,系統(tǒng)共預(yù)警25人。經(jīng)過人工甄別,最終確定了17人為嫌疑人,其中9人已撤銷,最后現(xiàn)場捕獲了3人。這是過去單靠警力無法做到的事情,現(xiàn)在人工智能技術(shù)可以幫助我們實(shí)現(xiàn)。此外,人臉識別技術(shù)還可以應(yīng)用到金融等其他行業(yè)。

《時間線》:從創(chuàng)業(yè)到現(xiàn)在,人工智能市場經(jīng)歷了怎樣的變化?

朱瓏:今年的前三、四個月,比過去一年的變化還大。很多投資人的邏輯是“我就要投資人工智能,一定要進(jìn)來參與這個領(lǐng)域。”

《時間線》:在人工智能大熱的今天,可能會有一些投機(jī)主義的公司涌現(xiàn),這是否會成為你的困擾?

朱瓏:肯定有,這很正常。有一些公司不見得會涉及智能的那些部分,只是包裝一個概念,但時間會自動篩選出真?zhèn)?,有?shí)力的公司很稀缺,團(tuán)隊會更加值錢。

為杭州打造“城市數(shù)據(jù)大腦”

今年9月,全球矚目的G20峰會將在杭州召開,杭州市委市政府聯(lián)合眾多公司,在阿里云的牽頭下開展了一個名為“城市數(shù)據(jù)大腦”的城市交通規(guī)劃項目,借此盛會展現(xiàn)大數(shù)據(jù)在城市管理中的作用,依圖公司參與其中,提供車輛識別及大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)。首次涉通領(lǐng)域,對于依圖來說是一個新的挑戰(zhàn)。

《時間線》:“城市數(shù)據(jù)大腦”項目中,依圖進(jìn)行了哪些方面的技術(shù)支持?

朱瓏:我們對城市中車輛的行駛路徑等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析,對車、道路、紅綠燈的信息進(jìn)行建模。在建模的基礎(chǔ)上對政府的交通管理者給予建議和優(yōu)化方法,比如紅綠燈的改進(jìn)措施,道路的修繕方案。我們希望通過解決城市交通這類世界級難題,讓人工智能使我們的生活更加輕松便捷。

《時間線》:這個項目的難點(diǎn)在哪里?

朱瓏:從技術(shù)層面來講,交通管理是一個非常新的領(lǐng)域,世界上頂級機(jī)構(gòu)對這一領(lǐng)域的研究也處于原始階段,現(xiàn)有的學(xué)術(shù)界的模型、數(shù)據(jù)體量無法滿足模型精度的需求。要完成這個項目,我們還要做很多新的研究。從操作層面來講,我們的工作要跨越政府的不同部門,把這些數(shù)據(jù)整合到一起。

《時間線》:大數(shù)據(jù)對人工智能技術(shù)有重要作用,你們?nèi)绾谓⒆约旱臄?shù)據(jù)庫?

朱瓏:最樸素的辦法就是一點(diǎn)一滴積累,比如車輛數(shù)據(jù),我們自己去路上拍了很多,慢慢地數(shù)據(jù)就積累起來了。在和客戶合作的過程中,客戶也會提供一些數(shù)據(jù)。

《時間線》:現(xiàn)階段在中國進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)業(yè),難點(diǎn)在哪里?

朱瓏:從創(chuàng)業(yè)環(huán)境來看,我們沒有完善的反壟斷機(jī)制,也就是說大公司還是可以跟你競爭的;但在美國,這不一定行得通。而且中國的知識版權(quán)的保護(hù)尚為薄弱,小公司抄襲的情況比較多。

此外,探索出好的商業(yè)模式是非常困難的。依圖成立四年,經(jīng)歷了很多探索,我們一直在扎實(shí)地做垂直領(lǐng)域,包括公安、金融等領(lǐng)域。我始終在問自己:人工智能的賣點(diǎn)是什么?

AI最大的考驗(yàn)是商業(yè)模式的創(chuàng)新

2016年初,一場人機(jī)大戰(zhàn)成為全民熱點(diǎn)。人工智能的概念從科技圈走向大眾,做了一次生動的市場教育。影響迅速蔓延到二級市場,人工智能概念股迅速飆升,中國興起一波人工智能創(chuàng)業(yè)熱潮。創(chuàng)業(yè)四年,朱瓏目睹了人工智能產(chǎn)業(yè)的變遷,他有著怎樣的體會?作為一個創(chuàng)業(yè)者,他如何看待這個產(chǎn)業(yè)的未來

《時間線》:現(xiàn)在依圖在技術(shù)研發(fā)和商業(yè)方面的比率大概是什么樣的?

朱瓏:超過50%都是技術(shù)團(tuán)隊,我們的核心優(yōu)勢是對技術(shù)的理解能力。有了技術(shù)作為基礎(chǔ),擴(kuò)張的成本會變得很低。

《時間線》:作為學(xué)者型創(chuàng)業(yè)者,商業(yè)背景的匱乏會不會成為你的瓶頸?

朱瓏:創(chuàng)業(yè)四年,這個部分的知識我補(bǔ)充了很多。商業(yè)知識是不斷學(xué)習(xí)的過程,今天學(xué)到的商業(yè)經(jīng)驗(yàn)不一定能解決明天的問題。換句話說,有商科背景不一定比我更有能力解決未來將面對的問題。創(chuàng)業(yè)本身就是個不確定的探索過程。

《時間線》:如何看待技術(shù)與商業(yè)化的平衡?

朱瓏:技術(shù)與商業(yè)化從來不是矛盾的。中國現(xiàn)在有很多大規(guī)模的問題放到學(xué)術(shù)上都是非常有挑戰(zhàn)性和標(biāo)桿性的。在實(shí)驗(yàn)室是無法直接解決問題的,因?yàn)橛行?shù)據(jù)不易得到,做商業(yè)項目與學(xué)術(shù)研究并不沖突,反而可以更好地促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。

篇8

關(guān)鍵詞:人工智能;專家系統(tǒng);ARM;單片機(jī)

人工智能(AI)[1]是計算機(jī)科學(xué)的重要分支,是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。本課程在介紹人工智能的基本概念、基本方法的基礎(chǔ)上,主要是研究如何用計算機(jī)來模擬人類智能,即如何用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)諸如問題求解、規(guī)劃推理、模式識別、知識工程、自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的“智能”,本課程重點(diǎn)闡明這些方法的一般性原理和基本思想,使得計算機(jī)更好得為人類服務(wù)。

1人工智能課程體系

人工智能主要研究傳統(tǒng)人工智能的知識表示方法,包括狀態(tài)空間法、問題歸約法謂詞邏輯法、語義網(wǎng)絡(luò)法、框架表示、劇本表示等;搜索推理技術(shù)主要包括盲目搜索、啟發(fā)式搜索、消解原理、規(guī)則演繹算法和產(chǎn)生式系統(tǒng)等。

人工智能的研究論題包括計算機(jī)視覺、規(guī)劃與行動、多Agent系統(tǒng)、語音識別、自動語言理解、專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等。這些研究論題的基礎(chǔ)是通用和專用的知識表示和推理機(jī)制、問題求解和搜索算法,以及計算智能技術(shù)等。

人工智能課程在我校計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院是作為大三年級的一門專業(yè)選修課開設(shè),總共學(xué)時數(shù)為:60(其中理論學(xué)時為36,實(shí)驗(yàn)學(xué)時為24),隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷更新發(fā)展,人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越廣,因此人工智能(AI)這個學(xué)科已不再陌生,很多學(xué)生對其充滿興趣,所以在選課人數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他選修課的人數(shù),另外結(jié)合我校的實(shí)際情況,部分理論或?qū)嶒?yàn)設(shè)計項目可以與其他相關(guān)專業(yè)結(jié)合起來而應(yīng)用。

2人工智能教學(xué)實(shí)踐

50多年以來,人工智能獲得很大的發(fā)展,已經(jīng)引起眾多學(xué)科和不同專業(yè)背景學(xué)者們的日益重視,成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué),但是到目前為止人工智能至今仍尚無統(tǒng)一的定義,要給人工智能下一個準(zhǔn)確、科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x也是困難的。

由于人工智能[2]是一門交叉性的學(xué)科,涉及到了控制論、語言學(xué)、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等許多學(xué)科。所以該學(xué)科具有知識點(diǎn)多、涉及面廣、內(nèi)容抽象、不易理解、理論性強(qiáng)、需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力等特點(diǎn),導(dǎo)致了在教學(xué)過程中老師講得吃力、學(xué)生聽得吃力。盡管在多年的教學(xué)過程中積累了一些經(jīng)驗(yàn),但是對于如何把握這門課程的特點(diǎn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生更好的理解這門課程,目前仍然有很多問題需要研究解決。

目前在整個教學(xué)過程中存在的主要問題[3]是:

1) 教學(xué)內(nèi)容陳舊,部分參考書相關(guān)內(nèi)容或案例都過于陳舊。在整個教學(xué)過程中,多數(shù)教學(xué)案例涉及到人工智能理論的高級應(yīng)用――機(jī)器人,目前在國際及國內(nèi)機(jī)器人的水平已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平,但是部分教科書中仍沿用關(guān)節(jié)型機(jī)器人為例,教學(xué)內(nèi)容稍顯陳舊。

2) 教材難易程度不均勻,部分章節(jié)學(xué)生難以理解。由于人工智能課程的部分章節(jié),本身就可以獨(dú)立成一門課程,但由于是面向本科生的內(nèi)容,因此很多內(nèi)容壓縮于一章來講解,同時由于課時所限,完全不能將相關(guān)的內(nèi)容講透講通;例如:神經(jīng)計算中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),與模糊邏輯控制的相關(guān)理論與應(yīng)用。

3) 教學(xué)手段單一,教學(xué)過程中缺乏師生之間的溝通與交流。經(jīng)過自己的實(shí)踐教學(xué)及對兄弟院校的人工智能的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段的調(diào)研,同時也在學(xué)生之間進(jìn)行溝通交流,發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)反映,理論與應(yīng)用雖然前沿,但是在學(xué)習(xí)過程中,教師教學(xué)手段單一,內(nèi)容枯燥乏味,一般的教學(xué)模式,多采用“老師講,學(xué)生聽”的方法,整個教學(xué)效果并不理想。

4) 考核方法不科學(xué),不能體現(xiàn)學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)情況。目前對于課程學(xué)習(xí)的考核采用閉卷考試的方式,很多考點(diǎn)有的同學(xué)根本不理解,完全死記硬背,考后又將內(nèi)容丟棄,從學(xué)習(xí)的效果來講,收獲甚微且完全沒有達(dá)到真正學(xué)習(xí)及應(yīng)用的能力。

3教學(xué)方法改進(jìn)

3.1注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

科學(xué)家愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師?!比绾卧诮虒W(xué)工作中激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們學(xué)習(xí)的主動性和積極性是當(dāng)前教學(xué)改革中迫切需要解決的重要問題。

在實(shí)際的課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn),剛開始聽課由于有興趣學(xué)生整體學(xué)習(xí)的積極性很高,但是一段時間過后發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生由于教學(xué)內(nèi)容抽象,難點(diǎn)比較多,不便于理解,興趣日漸變少,針對此種情況,可以采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)或案例教學(xué)。

例如:在講專家系統(tǒng)章節(jié)時,在授課之前先通過互聯(lián)網(wǎng),采取案例教學(xué)法,給學(xué)生們實(shí)時在線演示一個醫(yī)療專家診斷系統(tǒng),演示其中的功能,同時與學(xué)生互動,以問答式與學(xué)生互動,了解目前專家系統(tǒng)的具體應(yīng)用、可以解決的問題、給人民生活帶來的益處等。通過這種教學(xué)的形式,一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面也使同學(xué)們體會到人工智能與我們生活的貼近程度。第二步,采用任務(wù)驅(qū)動法,具體來說,它是指教學(xué)全過程中,以醫(yī)療專家診斷系統(tǒng)若干個具體任務(wù)為中心,通過完成任務(wù)的過程,介紹和學(xué)習(xí)基本知識和具體設(shè)計方法。

3.2注重教材選擇

這一任務(wù)的執(zhí)行者主要是由教研室主任或任課老師來完成。目前在各高校中所使用的人工智能相關(guān)教材的種類繁多,章節(jié)和內(nèi)容的設(shè)置上也存在差別。筆者在訂閱教材或參加教材展銷的活動中,都比較重視人工智能教材的情況,通過比較發(fā)現(xiàn),有的教材內(nèi)容及難度太低,完全不符合高等本科院校的要求,而部分出版社的教材則是內(nèi)容及章節(jié)安排內(nèi)容太多太泛,有些知識點(diǎn)講的又過于深奧,限于學(xué)時所限也不適合選用。在選教材方面,除了關(guān)注內(nèi)容方面外,還要注重書上所講的一些實(shí)例,注重這些例子的典型性、時效性及新穎性,例如,部分教材在自動規(guī)劃這一章,選用機(jī)械手作為例子來說明積木世界的機(jī)器人規(guī)劃問題,還有一些選擇關(guān)節(jié)機(jī)器人,前些年這樣的機(jī)器人技術(shù)確實(shí)是個難點(diǎn),但是依據(jù)現(xiàn)在成熟的機(jī)器人技術(shù),無論是國際還是國內(nèi)都已不再是技術(shù)難點(diǎn),再拿這個例子去配合理論去講解,無論內(nèi)容還是形式都稍顯陳舊,目前機(jī)器人技術(shù)發(fā)展水平基本上達(dá)到盡可能高仿真狀態(tài)。

3.3運(yùn)用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段

針對人工智能課程相關(guān)內(nèi)容比較抽象,公式推導(dǎo)比較繁瑣,除了具有完善的教學(xué)大綱、合理的教學(xué)計劃以及好的教材外,還應(yīng)該根據(jù)學(xué)校的實(shí)際硬件條件盡可能地選擇多媒體教學(xué)手段來輔助教學(xué)。因此在實(shí)踐教學(xué)中,配合教學(xué)內(nèi)容,充分利用計算機(jī)、投影儀以及互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,結(jié)合多種教學(xué)方法與手段組織整個教學(xué)過程。例如:在講述搜索推理技術(shù)時,使用一些小的演示軟件,將相關(guān)推理技術(shù)的理論通過動畫的形式一步一步演示出來;在講專家系統(tǒng)相關(guān)理論知識時,尤其是各種類型的專家系統(tǒng),采用互聯(lián)網(wǎng)上的一些在線視頻資源為例,給同學(xué)進(jìn)行詳細(xì)講解,同時結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn),在線資源有如農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)或動物專家診斷系統(tǒng)等,這樣學(xué)生可以加強(qiáng)對理論知識的理解,同時也體會到理論不再是抽象空洞的文字描述;在自動規(guī)劃這一章,給同學(xué)們選擇演示發(fā)達(dá)國家目前研制的各種類型機(jī)器人,通過這些形象生動、行為舉止逼近真實(shí)人的機(jī)器人來給學(xué)生講理論,這樣學(xué)生通過觀看視頻資源,不僅可以拓寬知識面及視野,同時也可以及時地了解國際及國內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展水平及差距,不斷更正自己的錯誤觀點(diǎn)并更新自己新的專業(yè)認(rèn)識,另一個方面也可以同時激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和積極性,這一點(diǎn)在課堂實(shí)踐教學(xué)中得到驗(yàn)證,得到廣大同學(xué)的認(rèn)可和接受,整個教學(xué)課堂不再那么單調(diào)枯燥呆板了,基本可以達(dá)到在娛樂中傳授專業(yè)知識。

3.4加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視

目前高校在人工智能的教學(xué)過程中,實(shí)驗(yàn)所占的學(xué)時比較少,有的甚至就不安排實(shí)驗(yàn)課學(xué)時;另外實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也相對比較簡單,應(yīng)用不到理論課堂上所學(xué)到的人工智能原理,實(shí)驗(yàn)效果不是很好。面向人工智能課程的程序設(shè)計語言,多采用Prolog程序設(shè)計語言,該語言是一種基于一階謂詞的邏輯程序設(shè)計語言,它在AI和知識庫的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面具有十分重要的作用,具有表達(dá)力強(qiáng)、表示方便、便于理解、語法簡單等優(yōu)點(diǎn)。但在整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境也遇到了如下問題:首先是目前有關(guān)人工智能的專門配套實(shí)驗(yàn)教程很少;其次是即使有諸如《面向人工智能程序設(shè)計Prolog》教程,則主要是側(cè)重介紹這門自然語言的程序設(shè)計,而其中很多部分與AI實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)度不大,另外教材價位也比較高。針對此種情況,筆者在24個學(xué)時的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,安排7個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,其中最后一個專家系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)作為一個綜合性實(shí)驗(yàn)來設(shè)計。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,首先參考多本Prolog程序設(shè)計教程,選擇其中與實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃中相關(guān)的內(nèi)容,專門編寫相應(yīng)的電子教程,同時也結(jié)合我校學(xué)生本身的特點(diǎn)[4],有側(cè)重地體現(xiàn)和編寫,總的目的是給學(xué)生一份完整的、系統(tǒng)的、規(guī)范的電子教程。這樣做的目的是:一方面作為學(xué)生參考的技術(shù)文檔;另一方面也可以節(jié)省學(xué)生的部分經(jīng)濟(jì)開支。電子教程的結(jié)構(gòu)分為三個部分來完成,首先為人工智能理論及原理,Prolog語言的使用說明;其次具體的例子演示(均經(jīng)過調(diào)試正常運(yùn)行);最后為布置給學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及相關(guān)題目,以提供給學(xué)生自己動手實(shí)踐的機(jī)會。此外在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,同時也會給學(xué)生們自由發(fā)揮的機(jī)會,比如專家系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)作為一個綜合性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以采用Prolog編程實(shí)現(xiàn),也可以采用其他自己擅長的程序設(shè)計語言,例如有的同學(xué)選擇C語言、VC++、Visual Basic、Java及網(wǎng)頁開發(fā)設(shè)計語言ASP/JSP等,此外在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面,實(shí)驗(yàn)遞交的專家系統(tǒng)涉及多個領(lǐng)域(有動物辨別、醫(yī)療診斷、動物養(yǎng)殖咨詢等專家系統(tǒng))、范圍也頗廣,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)性很小,在設(shè)計過程中,絕大部分同學(xué)均是結(jié)合自己的興趣愛好來完成設(shè)計。

4結(jié)語

人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多、更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,同時將為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大的貢獻(xiàn)。作為一名當(dāng)代的大學(xué)生有必要學(xué)好這門課程,但是根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況,教師與學(xué)生仍然需要繼續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的研究與發(fā)展,只有不斷地探索和提高,才能使我們的教學(xué)工作更上一層樓,才能培養(yǎng)出符合時代和社會需求的人才。另外人工智能與農(nóng)業(yè)等方面存在很多結(jié)合應(yīng)用的契機(jī),這樣計算機(jī)就可真正地服務(wù)于社會、服務(wù)于人類、服務(wù)于農(nóng)業(yè)、應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、發(fā)展農(nóng)業(yè)。

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Study of the Artificial Intelligence Teaching Methods

HAN Jie-qiong1, YU Yong-quan2

(1. School of Computer Science and Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China;

2. School of Computer, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510075, China)

篇9

關(guān)鍵詞:“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè);專業(yè)建設(shè);培養(yǎng)目標(biāo);課程體系;師資隊伍建設(shè);就業(yè)

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1 “智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)背景

隨著生產(chǎn)力的持續(xù)進(jìn)步和科技的發(fā)展,傳統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)已不能適應(yīng)時代進(jìn)步的要求,眾多的產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、科技和社會問題,無法用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法和技術(shù)加以解決。智能科學(xué)技術(shù)正是在這樣的背景下被提出來的,它是腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和人工智能等學(xué)科構(gòu)成的交叉學(xué)科,主要研究智能的基本理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在國外,智能科學(xué)技術(shù)已得到了較好的發(fā)展。并且,國外一些著名學(xué)府,如東京大學(xué)、愛丁堡大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)等先后開設(shè)了“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè),培養(yǎng)該方向的高層次人才。智能科學(xué)技術(shù)也得到國內(nèi)專家的密切關(guān)注,早在1991年中國科學(xué)院就建立了以智能科學(xué)技術(shù)為主要研究方向的復(fù)雜系統(tǒng)與智能科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,并且已有計劃將其列入我國新近制定的中長期科技發(fā)展規(guī)劃中。

智能科學(xué)技術(shù)要發(fā)展,人才是關(guān)鍵。中國人工智能學(xué)會副理事長、北京郵電大學(xué)鐘義信教授在2007年中國人工智能年會上指出:“智能科學(xué)技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的核心、前沿和制高點(diǎn),充滿重大的創(chuàng)新機(jī)遇。在激烈競爭的國際環(huán)境下,誰先掌握智能科學(xué)技術(shù),誰就有可能掌握制勝的主導(dǎo)權(quán)”。目前,智能科學(xué)技術(shù)正在迅猛發(fā)展,推進(jìn)智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)教育,培養(yǎng)高層次智能科學(xué)技術(shù)人才,正當(dāng)其時,適應(yīng)國家教育振興行動計劃的要求,順應(yīng)時代的需求。自2003年10月北京大學(xué)自主設(shè)置的“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)在教育部備案以來,先后有北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等多所院校先后設(shè)置了“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè),我校申報的“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)也于2008年得到了國家教育部的批準(zhǔn)。

為加快智能科學(xué)與技術(shù)研究生教育的發(fā)展步伐,進(jìn)而提高“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)的辦學(xué)質(zhì)量,新專業(yè)建立以來,中國人工智能學(xué)會教育工作委員會先后于2004年8月在北京、2004年11月在北京、2005年11月在武漢、2006年12月在北京、2007年12月在哈爾濱和2008年10月在北京六次組織“智能科學(xué)與技術(shù)”教育研討會和座談會,上百所大學(xué)的代表參加了會議。加快發(fā)展“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教育己成為眾多院校的共同愿望,但由于該專業(yè)設(shè)置時間不長,各高校對于該專業(yè)的建設(shè)都還處于摸索階段,因而還有很多問題有待研究。

我校建校50多年來,堅持以信息學(xué)科為特色,不斷調(diào)整學(xué)科結(jié)構(gòu),努力提高辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)效益,為國家及地方建設(shè)培養(yǎng)了大批專門的人才。近年來,我校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)取得明顯的成效,是中國人工智能學(xué)會粗糙集與軟計算專業(yè)委員會的掛靠單位,在智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中的智能信息處理、計算智能、模式識別、文本分類、圖像處理等研究方向已取得了豐碩的成果,已形成了一支學(xué)歷、職稱、年齡結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍和學(xué)術(shù)梯隊。在科學(xué)研究方面,研究內(nèi)容涉及多個領(lǐng)域。在Rough集擴(kuò)展理論模型、決策信息系統(tǒng)不確定性度量、自主式機(jī)器學(xué)習(xí)、信息系統(tǒng)知識約簡、不完備信息系統(tǒng)中的知識獲取等方面取得了一系列成果;針對復(fù)雜問題求解,模擬人類問題求解的自然方式,以Rough集、模糊集和商空間理論為基礎(chǔ),開展粒計算研究工作,在二進(jìn)位粒表示、模糊商空間、覆蓋粒計算模型、粒計算知識獲取等方面已取得了階段性成果;將計算智能理論成果應(yīng)用于一些特色領(lǐng)域,例如,研制了EMAIL過濾系統(tǒng)、基于語音和圖像的雙模情感識別系統(tǒng)、Rough集智能數(shù)據(jù)分析仿真系統(tǒng)(R1DAS)、圖形圖像智能分析與處理系統(tǒng)、棉屬植物生物基因信息智能分析系統(tǒng)等,取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。這些都為我?!爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)提供了基礎(chǔ)。

本文將結(jié)合重慶郵電大學(xué)本校的學(xué)科優(yōu)勢和人才優(yōu)勢,對我校建設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)中的若干問題進(jìn)行探討。

2 “智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)的若干問題

2.1 培養(yǎng)目標(biāo)

制定科學(xué)、合理的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是實(shí)施人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。培養(yǎng)目標(biāo)的制定必須結(jié)合以下三個方面。

(1)緊扣專業(yè)內(nèi)涵,彌補(bǔ)“智能缺位”的專業(yè)漏洞

智能科學(xué)技術(shù)以人工智能理論和方法為核心,研究如何用計算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能;如何設(shè)計和建造具有高智能水平的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng);如何設(shè)計和制造更聰明的計算機(jī)。對于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),按照專業(yè)現(xiàn)狀,“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)定位于彌補(bǔ)“智能缺位”的漏洞。現(xiàn)有的電子、自動化和計算機(jī)等專業(yè)本身都在向縱深發(fā)展,人才需求強(qiáng)勁,都是不可或缺的朝陽專業(yè),與智能技術(shù)雖有交叉和結(jié)合,但每個專業(yè)都不能獨(dú)立地覆蓋智能科學(xué)技術(shù)的整體范疇,更不可能丟棄原有的專業(yè)核心將重心轉(zhuǎn)移到智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。因此,“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)應(yīng)該定位于彌補(bǔ)信息領(lǐng)域“智能缺位”的專業(yè)漏洞。

(2)緊跟市場需求,培養(yǎng)適應(yīng)國際競爭和社會需求的人才

學(xué)校并不是孤立的,它與社會有千絲萬縷的聯(lián)系,是面向社會開放的大系統(tǒng)。因此,在制定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)時,必須緊跟市場需求,培養(yǎng)適應(yīng)國際競爭和社會需求的人才。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國際競爭的加劇,社會對人才提出了更高的要求,“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”是當(dāng)前社會對人才的要求。具體到“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè),我們可以從以下三個方面著手。一是加強(qiáng)基礎(chǔ)能力培養(yǎng),即加強(qiáng)英語、數(shù)學(xué)、計算機(jī)能力的培養(yǎng);二是突出本專業(yè)的核心技能,即突出對人工智能、腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等的基本理論與方法的掌握;三是強(qiáng)化實(shí)踐動手能力,即強(qiáng)化智能系統(tǒng)、智能網(wǎng)絡(luò)等的分析與設(shè)計能力。

(3)緊隨本校優(yōu)勢,突出人才培養(yǎng)特色

市場對人才需求的多樣性要求學(xué)校對學(xué)生的培養(yǎng)多樣化。各所院校不可能制定完全一致的培養(yǎng)目標(biāo),完全一致的培養(yǎng)目標(biāo)必定導(dǎo)致人才培養(yǎng)的失敗。因此,培養(yǎng)計劃的制定必須結(jié)合自己的學(xué)科優(yōu)勢和人才優(yōu)勢,突出本校的專業(yè)特色,針對性地培養(yǎng)市場所需要的人才。重慶郵電大學(xué)是一所以信息科學(xué)技術(shù)為特色的院校。因此,我們在制定培養(yǎng)計劃時,一方面可以借鑒其他院校的培養(yǎng)目標(biāo),另一方面必須結(jié)合我校十分優(yōu)越的計算機(jī)和通訊技術(shù)方面的學(xué)科優(yōu)勢和人才優(yōu)勢。將“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)與現(xiàn)有的“通信技術(shù)”、“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”等專業(yè)結(jié)合,不僅能夠?yàn)樯鐣囵B(yǎng)急需的人才,而且必將大力推動我校的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè),加速我校其他學(xué)科的快速發(fā)展。

2.2 課程體系

培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要依靠課程體系的整合和設(shè)計來 支撐。一個專業(yè)的課程體系直接反映了人才培養(yǎng)的方向。課程是教學(xué)之根本,其主要任務(wù)在于結(jié)合社會對人才的實(shí)際需求,依靠專業(yè)培養(yǎng)的總體目標(biāo)來進(jìn)行課程體系的設(shè)計。

對于“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的課程體系,從該專業(yè)本科畢業(yè)生所應(yīng)具備的知識體系來看,我們大致可以將大學(xué)教育期間學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)的知識劃分為以下四個層次:公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)開放選修課程。其中,公共基礎(chǔ)課程是對學(xué)生德、智、體三方面基礎(chǔ)素質(zhì)的培養(yǎng)。專業(yè)基礎(chǔ)課培養(yǎng)學(xué)生在計算機(jī)、電子技術(shù)等方面的基本能力,為本專業(yè)后續(xù)課程之基礎(chǔ)。專業(yè)核心課程培養(yǎng)學(xué)生本專業(yè)的基本能力,主要以智能科學(xué)技術(shù)方面的課程為主。專業(yè)開放選修課是實(shí)現(xiàn)學(xué)生個性化發(fā)展的課程,也是體現(xiàn)本校專業(yè)特色的模塊。

新專業(yè)要生存和發(fā)展,必須盡快形成自己的特有學(xué)科體系和核心課程,核心課程將成為區(qū)別于相關(guān)學(xué)科的重要標(biāo)志?!爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專業(yè)課程體系建設(shè)的一個重要原則是:本專業(yè)核心課程不是信息科學(xué)專業(yè)核心課程和自動化科學(xué)核心課程的簡單堆砌,而應(yīng)該對信息科學(xué)核心課程進(jìn)行有效的裁減和調(diào)整。通過對各相關(guān)院校進(jìn)行調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)尚沒有形成本專業(yè)的核心課程,這是一個亟待討論的問題。開放選修課是各校區(qū)別于其他院校的特色課程。結(jié)合我校的學(xué)科優(yōu)勢與專業(yè)特色,可以將智能科學(xué)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合開設(shè)相關(guān)課程,如智能通信技術(shù)等。

2.3 師資隊伍建設(shè)

優(yōu)良的師資隊伍是實(shí)施“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)的保證。要保證教學(xué)的正常運(yùn)行、教學(xué)質(zhì)量的不斷提高,需要教師具備相關(guān)專業(yè)的堅實(shí)基礎(chǔ)和熟練的業(yè)務(wù)能力。如何整合師資力量,如何共享資源,如何進(jìn)行高校之間的聯(lián)合培訓(xùn)、互聘教師等問題都是新專業(yè)建設(shè)和規(guī)劃所面臨的突出問題。

重慶郵電大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院通過20多年的師資隊伍建設(shè),在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科上已經(jīng)形成了一支學(xué)歷、職稱、年齡結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍和學(xué)術(shù)梯隊。但是,為適應(yīng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)需要,除了依賴本院已有的師資隊伍,還需要整合其他院系的師資力量,比如控制技術(shù)相關(guān)的課程和實(shí)驗(yàn)可以借調(diào)自動化學(xué)科的老師,而生物信息技術(shù)方面的課程則可以讓生物信息處理學(xué)科的老師來承擔(dān)。

然而,為了適應(yīng)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)以后發(fā)展的需要,師資隊伍建設(shè)還有很長的路要走。特別是腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)方面的師資力量的建設(shè)和加強(qiáng)。我們擬從以下幾個方面對現(xiàn)有的師資隊伍進(jìn)行調(diào)整和培養(yǎng):

(1)調(diào)整教師隊伍。從現(xiàn)有的教師隊伍中挑選一些在智能科學(xué)技術(shù)方面有專長的老師組建“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教研室。

(2)組織教師培訓(xùn)。針對當(dāng)前師資隊伍薄弱的課程,組織老師到相關(guān)院校進(jìn)行調(diào)研和專業(yè)學(xué)習(xí)。

(3)引進(jìn)高級人才。建設(shè)科研團(tuán)隊,提高教師學(xué)術(shù)水平,是建設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的根本保證。

2.4 就業(yè)前景展望

“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)人才就業(yè)前景的好壞是本專業(yè)生死存亡的關(guān)鍵。產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、科技和社會對智能科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)烈需求為“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)人才提供了廣闊的就業(yè)空間。因此,“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)去向至少包括以下幾條重要途徑:

(1)從事智能科學(xué)技術(shù)的研究。智能科學(xué)技術(shù)已成為新世紀(jì)爭奪國際市場的重要因素,加之我國中長期科學(xué)技術(shù)規(guī)劃的迫切需要,在國家各部門各領(lǐng)域從事智能科學(xué)技術(shù)的研究工作是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)學(xué)生的一個去向。

(2)從事“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的人才培養(yǎng)。隨著“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的逐步建立,高校急需大量具有相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和技能的教學(xué)人員和研究人員,在高校從事人才培養(yǎng)是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)學(xué)生的又一個去向。

(3)從事智能系統(tǒng)和智能產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。智能系統(tǒng)和智能產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)需要大量的智能科技人才,結(jié)合我校的行業(yè)背景,將智能科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,培養(yǎng)學(xué)生從事智能通信技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)、智能信息安全等的研發(fā)能力,將為我?!爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專業(yè)畢業(yè)學(xué)生就業(yè)開辟最主要的途徑。

篇10

關(guān)鍵詞:智能信息處理技術(shù);量子計算智能導(dǎo)論;教學(xué)實(shí)踐

人類正被數(shù)據(jù)淹沒,卻饑渴于知識。面臨浩瀚無際而被污染的數(shù)據(jù),人們呼喚從數(shù)據(jù)中來一個去粗取精、去偽存真的技術(shù)。而數(shù)據(jù)挖掘就是從大量數(shù)據(jù)中識別出有效的、新穎的、潛在有用的,以及最終可理解的知識和模式的高級操作過程,所以數(shù)據(jù)挖掘也可以說是一個模式識別的過程,因此模式識別領(lǐng)域的許多技術(shù)經(jīng)過一定的改進(jìn)便可以在數(shù)據(jù)挖掘中起重要的作用。計算智能(Computational Intelligence-CI)方法是傳統(tǒng)人工智能(Artificial Intelligence,AI)的擴(kuò)展,它是模式識別技術(shù)發(fā)展的新階段[1]。

科學(xué)家預(yù)言:“21世紀(jì),人類將從經(jīng)典信息時代跨越到量子信息時代”。創(chuàng)立了一個世紀(jì)的量子力學(xué)隨著20世紀(jì)90年代與信息科學(xué)交叉融合誕生的量子信息學(xué),已成為量子信息時代來臨的重要標(biāo)志[2]。量子計算智能導(dǎo)論作為信息科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、智能信息處理、人工智能等相關(guān)專業(yè)的研究生專業(yè)課程,已經(jīng)在越來越多的高等學(xué)校開設(shè)。

由于量子計算智能是一門跨越包括物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、電子機(jī)械、通訊、生理學(xué)、進(jìn)化理論和心理學(xué)等學(xué)科在內(nèi)的深奧科學(xué),因此量子計算智能導(dǎo)論的教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)的安排目前仍處在探索階段,尤其作為研究生課程如何使得學(xué)生在掌握深奧理論的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,將理論轉(zhuǎn)化為技術(shù)與工具,從而提高動手能力,這是每個研究生專業(yè)課任課老師的核心探索所在,因此就要求老師在授業(yè)解惑的同時關(guān)注前沿,以該學(xué)科的前沿領(lǐng)域?yàn)榻虒W(xué)指引,進(jìn)而更好的培養(yǎng)研究生主動探索知識的能力。

1教材選擇

一本好的教材為教學(xué)起到了畫龍點(diǎn)睛的作用,因此教材的選擇即是老師對教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法的選擇。我們選擇教材,期望該教材由淺入深、深入淺出、可讀性好,具有系統(tǒng)性、交叉性、前沿性等特點(diǎn)。由于量子計算智能導(dǎo)論為全校研究生的專業(yè)課程,而量子計算智能是一門多學(xué)科交叉的綜合型學(xué)科,因此我們要考慮到來自學(xué)校不同專業(yè)背景,以及在物理,數(shù)學(xué),工程優(yōu)化和進(jìn)化理論基礎(chǔ)有限的兩難困境,所以首先選擇了一本關(guān)于量子計算的英文原版書作為教材之一,Michael Nielsen等人所著的《Quantum Computation and Quantum Information》[3],2003年高等教育出版社出版,該書全面介紹了量子計算與量子信息學(xué)領(lǐng)域的主要思想與技術(shù)。到目前為止,該領(lǐng)域的高速進(jìn)展與學(xué)科交叉的特性使得初學(xué)者感到困惑而不易對其主要技術(shù)與結(jié)論有綜合性的認(rèn)識,而該書特色在于對量子機(jī)制和計算機(jī)科學(xué)給予了指導(dǎo)性介紹,使得那些沒有物理學(xué)或計算機(jī)科學(xué)背景的學(xué)生對此也易于接受,為學(xué)生提供了詳實(shí)的關(guān)于量子計算的物理原理和基本概念;另外考慮到這門課程面向研究生,無論將來他們是直接就業(yè)還是繼續(xù)深造,都要注重實(shí)踐動手能力的培養(yǎng),要能夠?qū)⒆约核鶎W(xué)的書本知識轉(zhuǎn)化為技術(shù)和工具,去解決實(shí)際的工程和科研問題,因此我們還選擇了另外一門書,由李士勇教授所著的《量子計算與量子優(yōu)化算法》[4],哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社于2009年出版,該書著重講解了量子優(yōu)化算法,為實(shí)際工程應(yīng)用提供了新的思路,并啟發(fā)大家在量子計算機(jī)沒有走出實(shí)驗(yàn)室的今天,如何利用現(xiàn)有的數(shù)字式計算機(jī)構(gòu)造具有量子特性的快速算法。當(dāng)然考慮到全校研究生的專業(yè)知識背景不同,我們也推薦了中南大學(xué)蔡自興教授等編著,2004年由清華大學(xué)出版社出版的《人工智能及其應(yīng)用:研究生用書(第三版)》[5],該書是蔡自興為主講教授的國家精品課程人工智能的配套教材,該本書中系統(tǒng)全面的講解了高級知識推理、分布式人工智能與艾真體、計算智能、進(jìn)化計算、群智能優(yōu)化、自然計算、免疫計算以及知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘等近年的熱點(diǎn)智能方法,從而輔助學(xué)生了解人工智能,以及人工智能如何發(fā)展到計算智能,使得學(xué)生全面認(rèn)識學(xué)科的發(fā)展和傳承性,為今后學(xué)習(xí)量子計算智能打下堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2教學(xué)內(nèi)容

本課程從量子計算的基本概念和原理出發(fā),重點(diǎn)講解量子計算基礎(chǔ)和基本的量子算法;并從量子優(yōu)化算法拓展開來。該門課程我們安排了46學(xué)時,具體安排如下:第1章,量子力學(xué)基礎(chǔ)(2學(xué)時);第2章,量子計算基礎(chǔ)(4學(xué)時);第3章,基本量子算法(4學(xué)時);第4章,Grover量子搜索算法的改進(jìn)(4學(xué)時);第5章,量子遺傳算法(8學(xué)時);第6章,量子群智能優(yōu)化算法(8學(xué)時);第7章,量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法(8學(xué)時);第8章,量子遺傳算法在模糊神經(jīng)控制中的應(yīng)用(8學(xué)時)。

3教學(xué)方法

3.1理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法

量子計算智能導(dǎo)論是一門多學(xué)科交叉的綜合型學(xué)科。選課的同學(xué)來自全校,各個的專業(yè)背景不同,但是大家的共同需求是一樣的,就是從課程中掌握一種用于解決實(shí)際問題的工程技術(shù),但是工程技術(shù)的掌握也需要理論的支撐,因此我們在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出了一套方法,具體做法是將教學(xué)內(nèi)容劃分為:理論型和實(shí)踐型。

理論型教學(xué)指的是發(fā)展完善的量子計算基本原理和方法。其內(nèi)容包括:量子位、量子線路、量子Fourier 變換、量子搜索算法和量子計算機(jī)的物理實(shí)現(xiàn)等。而其中量子位、量子線路以及量子算法都是以量子相對論為基礎(chǔ)的,這也是量子計算的本質(zhì)原理,而較之我們熟悉的數(shù)字式計算機(jī)和計算方式有著本質(zhì)的區(qū)別。我們在教學(xué)中由淺入深,通過PPT授課,采取理論與實(shí)例相結(jié)合的講授方式。下面給出了一個我們在教學(xué)中的實(shí)例:將量子計算問題形象化。具體內(nèi)容如下。

讓我們想象一下下面這個問題。我們要找一條穿過復(fù)雜迷宮的路。每次我們沿著一條路走,很快就會碰到新的岔路。即使知道出去的路,還是容易迷路。換句話說,有一個著名的走迷宮算法就是右手法則――順著右手邊的墻走,直到出去(包括繞過絕路)。這條路也許并不很短,但是至少您不會反復(fù)走相同的過道。以計算機(jī)術(shù)語表述,這條規(guī)則也可以稱作遞歸樹下行?,F(xiàn)在讓我們想象另外一種解決方案。站在迷宮入口,釋放足夠數(shù)量的著色氣體,以同時充滿迷宮的每條過道。讓一位合作者站在出口處。當(dāng)她看到一縷著色氣體出來時,就向那些氣體粒子詢問它們走過的路徑。她詢問的第一個粒子走過的路徑最有可能是穿過迷宮的所有可能路徑中最短的一條。當(dāng)然,氣體顆粒絕不會給我們講述它們的旅行。但是 量子算法以一種同我們的方案非常類似的方式運(yùn)作。即,量子算法先把整個問題空間填滿,然后只需費(fèi)心去問問正確的解決方案(把所有的絕路排除在答案空間以外)。這樣以來,一個枯燥晦澀的量子算法就被很形象的解釋,因此增強(qiáng)了學(xué)生的記憶也加深了理解,從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)踐型教學(xué)指的是正在發(fā)展中的量子計算智能方法的熱點(diǎn)問題。其內(nèi)容包括:量子遺傳算法,混沌量子免疫算法,量子蟻群算法,量子粒子群算法,量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法,和這些算法在實(shí)際工程優(yōu)化中的應(yīng)用。這部分內(nèi)容屬于本學(xué)科的前沿,但也是熱點(diǎn)問題,因此這部分我們在教學(xué)中忽略理論推導(dǎo),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作,在PPT課件中增加仿真實(shí)例的講解;并在課下布置相應(yīng)的上機(jī)操作習(xí)題,配合上機(jī)實(shí)踐課程,鍛煉學(xué)生的動手能力,同時也引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注這些前沿,從而培養(yǎng)他們的科研素養(yǎng)。

為了體現(xiàn)該門課的教學(xué)特點(diǎn),我們在考核方式上,采取考試與報告相結(jié)合的方式,其中理論部分我們采取閉卷考試,占總考評分?jǐn)?shù)的40%;實(shí)踐部分采取上機(jī)技術(shù)報告考核,內(nèi)容為上機(jī)實(shí)踐課程布置的大作業(yè),給出詳實(shí)的算法流程圖和仿真結(jié)果與分析,占總考評分?jǐn)?shù)的40%;出勤率占總考評分?jǐn)?shù)的20%。

3.2科研素養(yǎng)的培養(yǎng)與實(shí)踐能力的提高

科研素養(yǎng)的最核心部分,就是一個人對待科研情感態(tài)度和價值觀,科研素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅使學(xué)生獲得知識和技能,更重要的是使其獲得科學(xué)思想、科學(xué)精神和科學(xué)方法的熏陶和培養(yǎng)。正如溫總理說的那樣:“教是為了不教,學(xué)是為了會學(xué)”,當(dāng)學(xué)生將課本內(nèi)容遺忘后,遺留下來的東西即是他們所具備的科研素養(yǎng)。因此,在教學(xué)中,我們的宗旨也是提高學(xué)生的科研素養(yǎng),量子計算智能導(dǎo)論是一門理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科,該學(xué)科的發(fā)展日新月異,在信息處理領(lǐng)域的關(guān)注度也越來越高。在教學(xué)實(shí)踐中,我們采用了上機(jī)實(shí)踐和技術(shù)報告相結(jié)合的教學(xué)方式。掌握各種量子計算智能方法的原理和流程是這門課程教學(xué)的首要任務(wù),因此學(xué)生結(jié)合各自研究方向?qū)崿F(xiàn)量子智能算法在實(shí)際科研任務(wù)中的優(yōu)化問題求解。在上機(jī)實(shí)踐中,學(xué)生不僅要掌握該智能算法的流程而且重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對

自己科研任務(wù)的建模,學(xué)會系統(tǒng)分析問題,建立合理的數(shù)學(xué)模型,并給出理論分析。上機(jī)實(shí)踐驗(yàn)收中,我們不但考察其結(jié)果展示,更增加了上機(jī)實(shí)踐的技術(shù)報告,用來分析模型建立的合理性,從而培養(yǎng)學(xué)生對待科研問題的分析素養(yǎng)和建模素養(yǎng)。在技術(shù)報告中,我們要求學(xué)生給出幾種可供參考的建模模型,并分析各自的優(yōu)勢,和選擇這一解決方案的依據(jù)。由于量子計算智能導(dǎo)論是面向研究生開設(shè)的課程,在教學(xué)中,我們更佳關(guān)注其分析問題的能力,和解決問題的合理性的思考能力,從而培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)。

4結(jié)語

把教學(xué)當(dāng)做一門藝術(shù),是我們作為高校老師畢生追求的目標(biāo),如何做到重點(diǎn)講透,難點(diǎn)講通,要點(diǎn)講清,這也是我們多年教學(xué)中一直關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)。我們在教學(xué)中反對“灌輸式”,強(qiáng)調(diào)“啟發(fā)式”,以實(shí)際應(yīng)用先導(dǎo)教學(xué)是非常可取的,也收到了良好的效果。量子計算智能導(dǎo)論是一門綜合型交叉學(xué)科,且面向研究生開設(shè),因此在教學(xué)實(shí)踐中,我們十分重視學(xué)生科研素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過上機(jī)實(shí)踐和技術(shù)報告的形式引導(dǎo)學(xué)生積極動手,積極思考。希望這些教學(xué)中的點(diǎn)滴供同行們交流探討。

參考文獻(xiàn):

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[2] 田新華. 跟蹤國際學(xué)術(shù)前沿迎接量子信息時代:《量子計算與量子優(yōu)化算法》評介[J]. 科技導(dǎo)報,2010,28(6):122.

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[5] 蔡自興,徐光v. 人工智能及其應(yīng)用:研究生用書[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.

Exploration on Introduction to Quantum Computational Intelligence

LI Yangyang, SHANG Ronghua, JIAO Licheng

(School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China)