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人工智能课程论文人工智能论文摘要：人工智能一直处于计算机技术的前沿，人工智能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。今天，已经有很多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。将来，人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作和教育等带来更大的影响。 关键字：人工智能、智能化电子、ICAI人工智能(Artificial Intelligence, AI)是20世纪50年代中期兴起的一门新兴边缘科学，它既是计算机科学的一个分支，又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。人工智能又称为智能模拟，是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包括模式识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策；模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统；机械手与机器人的研究和应用等。 人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的，现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确，因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标。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, 人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外, 人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。一.人工智能具体应用实例-智能化电子1、“超人类语音识别”的电脑 近日，IBM表示，期望在21世纪头10年结束之前，生产出能够自动理解多达20门语言，并能识别这些语言的各种语调变化、口音及上下文环境的机器。该机器能丝毫不差地转录法律、医疗和法庭证词，被IBM称为“超人类语音识别”计划。该项目已于本年度启动，IBM方面已经制定出了整个研制过程的阶段性任务，而总体目标更加明确使机器语音识别能力赶上并超越人类。很多年来，PC机及其更加小巧的后续产品（PDA和手机）就具备了听说功能，但是用户很少能够充分利用这些功能，这是因为还存在以下制约因素：机器在理解口音、语调变化特别是谈话的上下文环境方面还有困难(识别英语对于机器来说尤其困难)。除此之外，技术越复杂越需要大量的实验和调整，比如：通过反复听同一段声音，机器的识别能力将大为改善。 IDC预计，到2005年全球市场对电话语音处理设备的需求将达到35亿美元，为此，IBM、AT&T、朗讯和飞利浦等许多大公司都在争先恐后地进行语音识别技术研究。IBM公司的100位全职语音识别研究人员中有20名正在专门投入此项研究课题之中。他们正在着手进行音频-视频识别研究，涉及计算机视觉技术的开发，以便改善语音识别的精确度。在国家科学基金会的资助下，IBM正在和其他行业的研究人员并肩工作，试图破解长达10万小时的二战时期纳粹大屠杀幸存者的谈话录音，这些录音内容纷繁多变，充满各种方言，感情起伏，语调跌宕，还夹杂着各种不同语言。2、独特的电子视窗眼镜我们生活在一个充满秘密的世界。理所当然的，对那些关心自己的秘密的人来说，一种新型仪器可以保留个人隐私的电子视窗眼镜成为热点就不足为奇了。假设你在公共场合用笔记本电脑浏览互联网，还不得不撑起前臂来遮挡过大的笔记本电脑的显示屏幕，来防备在飞机靠背或者火车上的偷窥的眼睛，是不是觉得很累呀。现在，电子视窗眼镜的独特的显示方法能帮助你防范这种状况的发生。 电子视窗眼镜是个液晶显示的数控系统，它是个人显示仪器的一个突破，能够在任何地方提供虚拟的大屏幕高分辨率观看效果。当距离1英寸(2.54厘米)观看时，能够产生奇特的虚拟效果，让你以为5是在距离2.5英尺(76.2厘米)的地方观看19英寸(48厘米)的高分辨率大屏幕台式显示器。电子视窗眼镜目前有两款提供给顾客选择：一种是3430(单镜片显示仪器)，能够很好地手持观看；另一种是2420(双镜片显示仪器)，可以戴在头上观看。如果你显示时色彩比较单一(例如在制表格时)，它可以自动减少电量的消耗，起到节能的效果。 模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。这里,我们把环境与客体统称为”模式”,随着计算机技术的发展，人类有可能研究复杂的信息处理过程。用计算机实现模式（文字、声音、人物、物体等）的自动识别，是开发智能机器的一个最关键的突破口，也为人类认识自身智能提供线索。信息处理过程的一个重要形式是生命体对环境及客体的识别。对人类来说，特别重要的是对光学信息（通过视觉器官来获得）和声学信息（通过听觉器官来获得）的识别。这是模式识别的两个重要方面。市场上可见到的代表性产品有光学字符识别系统 (Optical Character Recognition，OCR)、语音识别系统等。二.人工智能与计算机辅助教学的关系人工智能与计算机辅助教学的关系人工智能与计算机辅助教学的关系人工智能与计算机辅助教学的关系 智能包括人类智能和计算机智能(即机器智能)，使用人工智能可以将人类智能转化为计算机智能；使用计算机辅助教学或计算机智能化教学可以将计算机智能转化为人类智能。使用人类智能可以对于知识进行知识表示，即知识处理的形式化；使用计算机智能可以对于知识进行知识推理(检索或证明)，即知识处理的自动化和智能化这统称为知识工程。计算机辅助教学既是知识工程的重要内容， 人工智能在计算机辅助教学中又有重要的应用。CBECAI的重要方向是它们的智能化。智能化是信息技术发展的最重要的方向之一。把人工智能技术应用于计算机教育之中，才能使CAI(计算机辅助教学)真正做到因材施教。人工智能辅助教学系统具有“教学决策”模块、“学生模型”模块和“自然语言接口”，并在辅导、模拟、练习等多种教学形式中得到应用，充分发挥了CAI的交互特性，加强其软件智能化的研究其方向是多媒体技术，使所有的媒体融于一体，实现更高学习效率的研究以及有关软件制作的研究，可使它具有能与人类优秀教师相媲美的功能。目前CAI系统还很少具有智能，构造真正的智能教学系统有待专家们的研究。关于人工智能与计算机辅助教学的关系，可以使用如下关系图1表示：三.人工智能技术在ICAI中的应用人工智能理论和技术应用于CAI，形成的智能计算机辅助教学系统(ICAI)是智能的CAI。它必将为学生提供一个新型的学习环境，它将教学内容与教学策略分开，根据学生认知模型提供的信息，通过智能系统的搜索与推理。动态生成适合于个别化教学的内容与策略；通过智能诊断机制判断学生的学习水平，分析学生产生错误的原因，同时向学生提出更改建议以及进一步学习内容的建议；通过对全体学生出现的错误进行分布统计，智能诊断机制将向教师提供教学重点、方式、测试重点、题型的建议；为教师提供友好的教学内容、测试内容维护界面，无需改变软件的结构即可调整教学策略；通过对学生认知模型、教学内容、测试结果的智能分析。向教学督导人员提供对任课教师教学业绩评价的参考意见。ICAI系统的主要组成部分是：有关问题解答的知识和技能传授给学生的课程内容和如何教授学生的教学策略。一个典型的ICAI系统主要是由知识模块、学生模型模块、教学模块、人机接口构成的。如下图2所示：人工智能虽然在现在社会发展领域取得了一定的成就，然而它的发展也并不是一帆风顺的，也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷，但是随着硬件和软件的发展，计算机的运算能力在以指数级增长，同时网络技术蓬勃兴起，确保计算机已经具备了足够的条件来运行一些要求更高的软件，而且现在的具备了更多的现实应用的基础。90年代以来，人工智能研究又出现了新的高潮。今后，基础研究的比例应该适当提高，同时人工智能研究一定要与应用需求相结合。科学研究讲创新，而创新必须接受应用和市场的检验。因此，我们不仅要善于找到解决问题的答案，更重要的是要发