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人工智能研究現(xiàn)狀綜述精選(九篇)

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人工智能研究現(xiàn)狀綜述

第1篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

[關(guān)鍵詞]信息科學(xué);信息技術(shù);旅游;交叉研究;系統(tǒng)綜述

[中圖分類號]F59

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1002—5006(2013)01—0114—15

1 引言

旅游領(lǐng)域正在經(jīng)歷著一個以商業(yè)實踐和研究活動為平臺的迅猛發(fā)展期,對于旅游研究者而言,把握領(lǐng)域最新研究進(jìn)展、了解已被研究的內(nèi)容以及思考未來的研究方向是非常重要的。在我國的旅游研究中,針對各種研究主題的綜述性研究非常豐富,然而信息科學(xué)與旅游的交叉研究并沒有得到足夠的重視。

交叉研究或跨學(xué)科研究一詞源于1926年美國哥倫比亞大學(xué)心理學(xué)家伍德沃斯(Woodworth)創(chuàng)建的英文形容詞:interdisciplinary(跨學(xué)科的),指超過一個學(xué)科范圍的研究活動。信息科學(xué)是一種橫斷科學(xué)與方法科學(xué),在信息科學(xué)所涉及的4個方面研究中:(1)電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信系統(tǒng)、信息獲取與處理;(2)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全;(3)控制理論與工程、系統(tǒng)科學(xué)與工程、人工智能與智能系統(tǒng);(4)半導(dǎo)體科學(xué)與信息器件、信息光學(xué)與光電子器件、激光技術(shù)與技術(shù)光學(xué),其中3個方面都與旅游研究在研究對象上發(fā)生交叉(如旅游博客數(shù)據(jù)挖掘、旅游推薦系統(tǒng)),且旅游研究也不斷采用信息科學(xué)的理論與方法去解決問題(如人工智能在旅游預(yù)測中的應(yīng)用、計算機(jī)仿真在游憩行為研究中的應(yīng)用),體現(xiàn)了交叉研究和跨學(xué)科特征。信息科學(xué)與旅游的交叉研究客觀存在,且已經(jīng)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展。

旅游研究一直是一個開放的體系,吸納著其他學(xué)科的營養(yǎng);信息科學(xué)與旅游研究的交叉與融合為解決旅游領(lǐng)域的新矛盾、新問題和探索新規(guī)律、新原理提供了新的思維方式和科學(xué)的研究方法,是信息時代旅游發(fā)展的產(chǎn)物與趨勢。信息科學(xué)與旅游的交叉研究無論對旅游學(xué)術(shù)研究還是對旅游業(yè)發(fā)展都具有非常重要的意義,其研究進(jìn)展應(yīng)得到關(guān)注與重視。

已有關(guān)于信息科學(xué)與旅游交叉研究進(jìn)展的綜述研究川沒有體現(xiàn)出兩種研究的“交叉”性,即信息科學(xué)研究中有哪些以旅游為研究對象或者解決旅游領(lǐng)域的問題?旅游研究中涉及哪些信息科學(xué)方法與技術(shù)應(yīng)用?這些問題的回答對于研究者廣泛與深入開展信息科學(xué)與旅游的交叉研究具有重要意義。

為了較為全面地闡述信息科學(xué)與旅游研究之間的“交叉性”,本文采用系統(tǒng)綜述方法對該交叉領(lǐng)域最近12年發(fā)表的文獻(xiàn)進(jìn)行了搜集、篩選、整理、歸納與分析.以期幫助相關(guān)研究者了解這一交叉領(lǐng)域的主要研究問題及所取得的研究進(jìn)展,并對今后的深入研究有所借鑒與啟發(fā)。

2 系統(tǒng)綜述方法

系統(tǒng)綜述(systematic review)又稱系統(tǒng)評價,起源于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,是指在復(fù)習(xí)、分析、整理和綜合原始文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次研究方法,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于循證醫(yī)學(xué)(evidence—based medicine),逐步應(yīng)用于社會學(xué)、教育學(xué)、圖書情報等領(lǐng)域。系統(tǒng)綜述可被精確區(qū)分為兩種類型:(1)定性系統(tǒng)綜述,原始文獻(xiàn)的研究結(jié)果被分析與總結(jié),但未經(jīng)統(tǒng)計學(xué)合并;(2)定量系統(tǒng)綜述,又稱元(meta)分析或薈萃分析,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對若干個研究結(jié)果進(jìn)行定量統(tǒng)計合并的過程。在某些不強(qiáng)調(diào)或較難實施統(tǒng)計學(xué)合并的研究領(lǐng)域,直接將定性系統(tǒng)綜述稱為系統(tǒng)綜述,將其作為一種對某研究問題、主題或現(xiàn)象的可獲得的所有研究進(jìn)行評價和解釋的方法,目標(biāo)在于通過一種可信的、嚴(yán)格的以及可審計的方法來提供公正的研究評價。信息科學(xué)與旅游科學(xué)的交叉研究屬于較難實現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)合并的研究領(lǐng)域,因此本文采用定性系統(tǒng)綜述方法,簡稱系統(tǒng)綜述。

本文關(guān)于信息科學(xué)與旅游的交叉研究的系統(tǒng)綜述研究包含如下步驟:

(1)確定研究問題

為了全面了解與分析信息科學(xué)與旅游的交叉研究現(xiàn)狀,本文確定了如下系統(tǒng)綜述的研究問題:①信息科學(xué)研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中與信息科學(xué)相關(guān)的研究主要有哪些方面?③信息科學(xué)與旅游的交叉研究有哪些趨勢?

(2)確定文獻(xiàn)搜索策略

基于所確定的研究問題,設(shè)計如下文獻(xiàn)搜索策略:

①搜索工具與數(shù)據(jù)庫:采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect;

②搜索關(guān)鍵字:采用關(guān)鍵字組合“tourism”AND(“computer”O(jiān)R“communication technology”),即“旅游”與“計算機(jī)”或“通信技術(shù)”同時出現(xiàn);計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是信息科學(xué)研究領(lǐng)域中最為活躍的方向之一,計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信科學(xué)與技術(shù)在信息科學(xué)研究中具有一定的代表性;經(jīng)過反復(fù)搜索測試,“計算機(jī)”與“通信技術(shù)”作為關(guān)鍵字與“旅游”進(jìn)行組合搜索,搜索結(jié)果能夠較為全面地覆蓋信息科學(xué)與旅游的交叉研究,實現(xiàn)本文系統(tǒng)綜述的研究目標(biāo);③搜索的時間范圍:2000年之后。

(3)文獻(xiàn)搜索

按照上述搜索策略分別在3個工具與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索。Google Scholar顯示共有54500條結(jié)果(2011年12月22日),其只提供最相關(guān)的前1000條;IEEE Xplore(搜索字段為“摘要”)共搜索到46條結(jié)果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段為“題目”或“關(guān)鍵字”或“摘要”)共搜索到36條結(jié)果(2011年12月24日)。

(4)文獻(xiàn)篩選

在上述搜索到的條目中,按照表1所示的文獻(xiàn)入選和剔除標(biāo)準(zhǔn),篩選用于本文系統(tǒng)綜述的文獻(xiàn)。

表1所示第一步完成后共有512篇文獻(xiàn)入選。第二步經(jīng)過多次逐步細(xì)化篩選,最終確定用于本文系統(tǒng)綜述的入選文獻(xiàn)共245篇,其中期刊論文158篇,會議論文87篇。245篇文獻(xiàn)來自106種期刊和58種會議,文獻(xiàn)來源分散且涉及領(lǐng)域廣泛,有關(guān)文獻(xiàn)來源、作者等的定量分析結(jié)果已另文撰寫,本文則側(cè)重對系統(tǒng)綜述研究步驟(1)所確定的研究問題的回答。

(5)分析與完成報告

根據(jù)系統(tǒng)綜述研究步驟(1)所確定的研究問題,對入選文獻(xiàn)進(jìn)行分類、分析與總結(jié)。分析結(jié)果見下一章節(jié)。

為了分別回答問題1與問題2,本文需要將入選文獻(xiàn)劃分為旅游研究和信息科學(xué)研究兩種視角,分別簡稱為旅游類研究和信息類研究。而事實上,當(dāng)兩種研究產(chǎn)生交叉與融合,進(jìn)行上述嚴(yán)格區(qū)分是較為困難的。為此,本如下處理:

(1)按照文獻(xiàn)來源所屬學(xué)科范疇進(jìn)行劃分,如來源于Tourism Management及《旅游學(xué)刊》的文獻(xiàn)則劃入旅游類,來源于Expert Systems with Applications及《計算機(jī)工程》的文獻(xiàn)則劃入信息類;

(2)按照期刊載文的學(xué)科范疇劃分,如《華東經(jīng)濟(jì)管理》刊載旅游類文章,則歸為旅游類,《北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》刊載信息技術(shù)類文章,則歸為信息類;

(3)按照入選文獻(xiàn)的具體內(nèi)容劃分,一些綜合性期刊無法直接確認(rèn)屬于哪一類,則閱讀入選文章原文,如果偏重人文社會學(xué)視角,則歸入旅游類;如果偏重信息科學(xué)及技術(shù)視角,則歸入信息類。

由此,經(jīng)管類、電子商務(wù)、地理類等期刊歸入旅游類中,測繪類期刊歸入信息類中;兩類分別含有入選文獻(xiàn)147篇和98篇。

3 綜述結(jié)果與分析

3.1問題1:信息科學(xué)研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?

“面向旅游”并不特指專用于或?qū)iT針對旅游的研究,而是指其研究問題由旅游領(lǐng)域而產(chǎn)生,或者旅游是其最為典型的應(yīng)用。面向旅游的信息科學(xué)研究幾乎涉及了信息科學(xué)研究范疇的各個方面,而許多研究領(lǐng)域更是體現(xiàn)了信息科學(xué)領(lǐng)域較新及較前沿的研究方向與熱點,如表2所示。面向旅游的信息科學(xué)研究中最受關(guān)注的研究主題是應(yīng)用系統(tǒng)、人工智能、地理信息系統(tǒng)、移動應(yīng)用、推薦系統(tǒng)以及語義網(wǎng)與本體等;而Web服務(wù)、虛擬現(xiàn)實、普適計算、計算機(jī)仿真也受到了一定程度的關(guān)注。下面對表2排序前10的研究主題的進(jìn)展情況進(jìn)行詳細(xì)闡述。

3.1.1

應(yīng)用系統(tǒng)

應(yīng)用系統(tǒng)指面向各種終端設(shè)備,如電腦、手機(jī)、PDA(掌上電腦)、電話等使用者的可用人機(jī)交互系統(tǒng),也包含網(wǎng)站(Web)應(yīng)用系統(tǒng)。本文為了強(qiáng)調(diào)移動應(yīng)用和推薦系統(tǒng)兩類特殊的應(yīng)用系統(tǒng),在本類研究主題統(tǒng)計中將其排除,另列類別。應(yīng)用系統(tǒng)研究占據(jù)了面向旅游的信息科學(xué)研究的較大比重。一方面是因為信息科學(xué)向旅游研究中進(jìn)行滲透的最初方式正是其在旅游行業(yè)中的實際應(yīng)用;另一方面是人選文獻(xiàn)中我國研究占據(jù)較大比重且較集中于該類研究。

應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)研究可分為:①戰(zhàn)略設(shè)計或?qū)嵤┙ㄗh,如航空業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)研究,以及非洲撒哈拉以南地區(qū)的旅游組織實施電子商務(wù)的建議;②技術(shù)架構(gòu)設(shè)計,如基于面向服務(wù)的體系架構(gòu)(service oriented architecture,SOA)的旅游資源信息服務(wù)模型研究;③系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā),如一種智能旅游行程導(dǎo)航系統(tǒng),以及四川、山西和贛東北等目的地或區(qū)域管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。

3.1.2人工智能

人工智能是面向旅游的信息科學(xué)研究較多采用的方法與技術(shù),可將相關(guān)研究分成以下幾個方面:①推理,即采用人工智能推理技術(shù)支撐各種應(yīng)用系統(tǒng),如基于貝葉斯網(wǎng)的旅游行程推理;②數(shù)據(jù)挖掘,如旅游突發(fā)事件預(yù)測預(yù)警、消費者特征分析、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的旅游博客觀點挖掘以及數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在旅游業(yè)中的應(yīng)用;③主體(agent),如主體旅游者進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析并向旅游者進(jìn)行旅游推薦弛;④評價,如基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的上海旅游可持續(xù)發(fā)展能力評價;⑤決策支持,如旅游目的地選擇決策支持系統(tǒng)。

3.1.3地理信息系統(tǒng)

旅行活動是一種人地關(guān)系,地理信息是設(shè)計與開發(fā)各種旅游應(yīng)用系統(tǒng)的重要信息資源,地理信息系統(tǒng)就是為這些應(yīng)用系統(tǒng)提供地理信息使用接口的重要支撐系統(tǒng)。個性化目的地推薦系統(tǒng)、基于短信服務(wù)的餐館推薦系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、位置服務(wù)系統(tǒng)、旅游資源監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)以及古建筑信息系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)都離不開地理信息系統(tǒng)的支撐。上述“應(yīng)用系統(tǒng)”主題研究中,幾乎所有面向目的地與區(qū)域的管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)都離不開地理信息系統(tǒng)。有關(guān)旅游地理信息系統(tǒng)本身的研究也較為活躍,如雅安市WebGIS(萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng))的實現(xiàn)研究、基于WebGIS的旅游地理信息系統(tǒng)研發(fā)以及泰山三維(3D)地理信息系統(tǒng)的研發(fā)。

3.1.4移動應(yīng)用

移動通信技術(shù),特別是移動終端技術(shù)的快速發(fā)展,使得面向旅游者手持終端(如手機(jī)、PDA)的各種移動應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。相比較于傳統(tǒng)的計算機(jī)應(yīng)用,移動應(yīng)用較好體現(xiàn)了旅游以“人為中心”而不是計算機(jī)為中心的理念。相關(guān)研究主要集中于面向旅游者服務(wù)的信息推送與搜索、導(dǎo)航、實時路線及目的地推薦;并向普適計算的方向進(jìn)行擴(kuò)展,如手機(jī)電子門票、基于全球定位系統(tǒng)的車輛監(jiān)控與導(dǎo)航以及手機(jī)與環(huán)境之間的交互游戲等。除了面向旅游者服務(wù)外,移動應(yīng)用研究還包含面向旅游研究者、旅游公共管理與服務(wù)部門以及旅游企業(yè)的旅游行為數(shù)據(jù)采集與分析,如可通過基于手機(jī)數(shù)據(jù)的散客流分析,對目的地住宿的可容納量進(jìn)行估算。移動應(yīng)用中與位置信息相關(guān)的應(yīng)用也被稱為位置服務(wù),如位置信息服務(wù)、導(dǎo)航以及實時路線推薦等。

3.1.5推薦系統(tǒng)

推薦系統(tǒng)是為解決互聯(lián)網(wǎng)“信息過載”問題而提出的一種個性化服務(wù),幫助用戶從大量信息中發(fā)現(xiàn)其可能感興趣的或者滿足其需求的資源,如信息、服務(wù)以及商品等,并自動生成個性化推薦。目前,推薦系統(tǒng)在旅游中的典型應(yīng)用為旅游行程規(guī)劃,可面向旅游電子商務(wù)用戶,也可面向互聯(lián)網(wǎng)用戶;可規(guī)劃旅行的時間、地點以及活動等全套行程規(guī)劃引,也可推薦旅游目的地、餐廳以及住宿等。推薦系統(tǒng)主要采用人工智能、語義網(wǎng)、移動應(yīng)用、定位與地理信息系統(tǒng)等技術(shù)。相關(guān)研究還涉及用戶個性語義模型、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計等方面。

3.1.6語義網(wǎng)和本體

語義網(wǎng)(semantic Web)是傳統(tǒng)網(wǎng)站的一種擴(kuò)展。在語義網(wǎng)中,信息具有明確的含義——語義,人類語言與機(jī)器語言之間能夠相互理解,機(jī)器能夠自動地處理和集成網(wǎng)上對于人而言可用的信息,使得人與機(jī)器之間的交流變得像人與人之間交流一樣順暢。本體(ontology)是用來描述網(wǎng)絡(luò)文檔中術(shù)語的明確含義及其之間關(guān)系的技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)語義網(wǎng)信息處理的自動化,提高網(wǎng)站搜索的準(zhǔn)確性以及網(wǎng)站服務(wù)質(zhì)量。旅游領(lǐng)域是語義Web與本體研究的問題來源與典型應(yīng)用對象,如基于語義Web與本體技術(shù)的旅游中小企業(yè)間信息交換、動態(tài)生成客戶供給的客戶關(guān)系管理、旅游網(wǎng)站信息系統(tǒng)、旅游目的地管理系統(tǒng)以及旅行推薦系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠?qū)β糜晤I(lǐng)域知識進(jìn)行本體表達(dá),從而集成對于用戶有用的或者滿足用戶需求的語義信息;其中,旅游知識域的本體表達(dá)、行程規(guī)劃的語義信息推理是實現(xiàn)這些系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1.7Web服務(wù)

Web服務(wù)(Web services)是Web上數(shù)據(jù)和信息集成的有效機(jī)制,是解決Web上各種應(yīng)用系統(tǒng)高維護(hù)與更新代價的最為合理的解決方案。因此,Web服務(wù)在旅游中主要用于信息集成、交換以及系統(tǒng)之間的互操作。Web服務(wù)技術(shù)對于旅游目的地管理而言非常重要,能夠?qū)崿F(xiàn)旅游目的地營銷系統(tǒng)與旅游企業(yè)之間以及目的地旅游企業(yè)之間的異構(gòu)數(shù)據(jù)交換、共享以及集成。Web技術(shù)還是Web推薦系統(tǒng)的重要技術(shù)之一,能夠獲取推薦系統(tǒng)所需的動態(tài)與實時的萬維網(wǎng)數(shù)據(jù)。

3.1.8虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要用于旅游目的地、景區(qū)、景點的市場營銷。國內(nèi)的相關(guān)研究集中于旅游目的地、景區(qū)及景點等的虛擬展示,如西安市360度全景虛擬旅游系統(tǒng)、北京妙峰山古建筑群的網(wǎng)絡(luò)虛擬漫游系統(tǒng)、村鎮(zhèn)民俗旅游資源的立體展示。鄭鵬等認(rèn)為這是一種旅游產(chǎn)品的虛擬試用體驗。而國外的相關(guān)研究則側(cè)重于游客的現(xiàn)場體驗,特別針對歷史文化遺產(chǎn)與遺跡,如意大利的PEACH(personal experience with active cultural heritage,個性化體驗活動的文化遺產(chǎn))項目針對提升游客在博物館對于文化遺產(chǎn)的體驗以及馬來西亞凱利城堡(Kellie’s Castle)的虛擬旅游原型研發(fā)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在旅游中的應(yīng)用還包含了旅游開發(fā)與遺產(chǎn)保護(hù),如十三陵景區(qū)的虛擬復(fù)原。

3.1.9普適計算

普適計算模式下人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進(jìn)行信息的獲取與處理。由于移動終端設(shè)備及其應(yīng)用的發(fā)展,普適計算在旅游研究中非?;钴S,如一種面向移動終端的基于旅游本體的信息廣播與推送方法研究,用以解決傳統(tǒng)移動終端對于旅游者需要花費昂貴的“漫游”網(wǎng)絡(luò)連接費用以及需要主動獲取信息等問題;一個面向德國雷根斯堡(Regensburg)游客的移動終端游戲的設(shè)計與應(yīng)用,游客可以通過在空中晃動手機(jī)來與游戲中的歷史人物溝通,該游戲以一種有趣的方式向游客介紹雷根斯堡的歷史。普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)理論與技術(shù)之一。

3.1.10計算機(jī)仿真

計算機(jī)仿真技術(shù)研究中面向旅游的研究包含基于概率統(tǒng)計方法對上海旅游服務(wù)系統(tǒng)顧客滿意度進(jìn)行仿真以及基于系統(tǒng)動力學(xué)方法對新度假制度對城郊旅游的影響進(jìn)行仿真等。

3.2問題2:旅游研究中與信息科學(xué)相關(guān)的研究主要有哪些方面?

旅游研究中與信息科學(xué)方法與技術(shù)相關(guān)的研究范圍較為廣泛,表3顯示本文入選文獻(xiàn)中歸入旅游類的研究主題共有43種。其中最受關(guān)注的研究主題是電子商務(wù)、網(wǎng)站評估以及在線消費者行為。人工智能、移動通信、地理信息系統(tǒng)等信息科學(xué)方法與技術(shù)在旅游中受到了相應(yīng)重視。旅游網(wǎng)站空間、系統(tǒng)評價、網(wǎng)絡(luò)營銷、應(yīng)用系統(tǒng)以及正在大范圍普及的Web 2.0互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式也受到了旅游研究的重視。信息科學(xué)領(lǐng)域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了關(guān)注,如計算機(jī)仿真、推薦系統(tǒng)、Web服務(wù)、語義網(wǎng)與本體。

進(jìn)一步對表3各類主題的文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行剖析與歸納,可以得到以下旅游研究中與信息科學(xué)方法與技術(shù)相關(guān)的6個研究范疇:

3.2.1信息技術(shù)對旅游的影響

信息技術(shù)對旅游的影響研究主要包含信息技術(shù)對旅游產(chǎn)業(yè)的影響與信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用影響兩個方面。其中,信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用影響又分為現(xiàn)狀研究、作用研究、影響因素研究等方面。

信息技術(shù)對旅游產(chǎn)業(yè)的影響主要體現(xiàn)在其對傳統(tǒng)旅游產(chǎn)業(yè)價值鏈的重構(gòu)上,集中表現(xiàn)于電子商務(wù)對旅游產(chǎn)業(yè)的影響、新型電子中介(供應(yīng)商、互聯(lián)網(wǎng)門戶網(wǎng)站、拍賣網(wǎng)站、數(shù)字電視、移動商務(wù)等)對傳統(tǒng)電子中介(計算機(jī)訂座系統(tǒng)、全球分銷系統(tǒng)等)的影響、信息技術(shù)對分銷渠道的影響。

信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用現(xiàn)狀研究主要側(cè)重于旅游企業(yè),如電子商務(wù)在北京旅游企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、土耳其旅行社對互聯(lián)網(wǎng)的使用情況、愛爾蘭旅游中小企業(yè)和鄉(xiāng)村微型住宿業(yè)對信息技術(shù)使用情況的分析、南非中小旅游企業(yè)對于信息技術(shù)使用的狀況研究。

信息技術(shù)對旅游的作用研究既包含旅游企業(yè)整體層面,如信息技術(shù)對埃及中小接待企業(yè)發(fā)展的積極作用、知識管理對于澳大利亞旅游業(yè)的作用等;又包含旅游企業(yè)的某項具體功能,如信息技術(shù)應(yīng)用對于泰國酒店運營效率的作用;還包含旅游資源開發(fā)與保護(hù)方面,如計算機(jī)技術(shù)對于泰國古建筑重建的重要作用。

信息技術(shù)應(yīng)用的影響因素研究對于旅游業(yè)如何有效應(yīng)用信息技術(shù)而言是非常重要的。相關(guān)研究包含:①電子商務(wù)的應(yīng)用影響,如泰國旅游企業(yè)應(yīng)用電子商務(wù)的影響因素、酒店業(yè)應(yīng)用電子商務(wù)的影響因素②網(wǎng)絡(luò)營銷對旅游企業(yè)的影響,如互聯(lián)網(wǎng)廣告對旅行社運營的影響;③旅游企業(yè)對技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度,如希臘旅行社對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用情況與態(tài)度;④旅游者對信息技術(shù)使用的態(tài)度,如游客在度假時是否愿意使用基于技術(shù)的信息、影響旅游者使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行旅游規(guī)劃的因素。

3.2.2信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用模式

目前,信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用模式研究主要集中于電子商務(wù)模式、網(wǎng)絡(luò)營銷以及Web 2.0。電子商務(wù)模式的相關(guān)研究有區(qū)域旅游電子商務(wù)開發(fā)計劃研究、旅游電子商務(wù)模式現(xiàn)狀與趨勢研究、旅游電子商務(wù)模式以及運營模式研究等。

網(wǎng)絡(luò)營銷是除了電子商務(wù)之外信息技術(shù)在旅游中最主要的應(yīng)用模式。網(wǎng)絡(luò)營銷研究多圍繞網(wǎng)站展開,如英國農(nóng)村接待企業(yè)網(wǎng)站營銷現(xiàn)狀研究、塞爾維亞旅游網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)促銷現(xiàn)狀和形式研究、美國旅游官方網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)營銷使用分析、旅游目的地營銷組織網(wǎng)站的客戶需求研究。此外,在線葡萄酒旅游以及在線客戶關(guān)系管理都是一種網(wǎng)絡(luò)營銷方式。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,Web 2.0作為一種新型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式受到了旅游領(lǐng)域的高度關(guān)注。相關(guān)研究可以分為如下幾個方面:①營銷,即基于Web 2.0的網(wǎng)絡(luò)營銷方式,這是目前旅游研究領(lǐng)域最為關(guān)注的方面,如Web 2.0對克羅地亞旅游產(chǎn)品的營銷作用研究、博客對于旅游市場營銷的中介作用;②旅游者行為與服務(wù),如Web 2.0下網(wǎng)絡(luò)旅游消費行為模式及旅游網(wǎng)站應(yīng)用研究、基于Web 2.0的用戶個性化定制研究以及基于人工智能技術(shù)的微博“旅游情感”數(shù)據(jù)挖掘;③網(wǎng)站分類,如Web 2.0旅游網(wǎng)站的分類機(jī)制研究。

此外,面向產(chǎn)業(yè)價值網(wǎng)絡(luò)的四川旅游信息資源整合推進(jìn)模式和機(jī)制是一種信息技術(shù)在旅游中應(yīng)用模式的有效探索。

3.2.3信息技術(shù)在旅游中的應(yīng)用評價

網(wǎng)站評價是信息技術(shù)應(yīng)用評價研究中最主要的內(nèi)容。從評價對象上看,相關(guān)研究涉及官方旅游網(wǎng)站、目的地營銷組織網(wǎng)站、各國及地區(qū)旅游網(wǎng)站;從評價內(nèi)容上,包含有效性評價、可用性評價、使用分析、功能分析、網(wǎng)站設(shè)計、網(wǎng)站旅游本體分析、游客價值以及網(wǎng)站訪問者分析等;從評價方法上有調(diào)查法、啟發(fā)式方法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、內(nèi)容分析法、網(wǎng)站日志分析法、領(lǐng)域本體分析法等。

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展,移動應(yīng)用在旅游領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,針對移動應(yīng)用系統(tǒng)的評價研究也受到研究者的關(guān)注,如從用戶角度對移動應(yīng)用進(jìn)行評價、各種移動旅游者指南功能與可用性評價。

3.2.4信息社會視角的旅游研究對象

較傳統(tǒng)旅游研究對象,如旅游資源、旅游企業(yè)以及旅游者等,信息社會視角的旅游研究對象發(fā)生了擴(kuò)展,如從旅游者的地理時空變化擴(kuò)展到了在線旅游者行為變化,從旅游資源的空間格局?jǐn)U展到了旅游網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。

在線旅游者行為研究中最受關(guān)注的是消費行為研究,如消費影響因素與滿意度、忠誠度與推薦行為、在線分享行為。隨著社會網(wǎng)絡(luò)的形成,在線旅游者的情緒研究得到關(guān)注,如通過旅游者在論壇、博客(微博)上的評論分析旅游者情緒,相關(guān)方法包含內(nèi)容分析、統(tǒng)計與語言學(xué)分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等。一項研究還將旅游者的博客進(jìn)行了計算機(jī)可視化,用來輔助其他旅游者的旅行計劃。此外,旅游目的地營銷組織網(wǎng)站的旅游者在線行為也受到研究者的關(guān)注。

目的地地理尺度的旅游網(wǎng)站空間結(jié)構(gòu)也受到研究者的關(guān)注,主要包含方法研究與案例研究。方法研究有統(tǒng)計方法以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D方法等;案例包含歐洲、意大利厄爾巴島]以及河北省等。

旅游虛擬社區(qū)是社會信息化背景下形成的新型社區(qū),部分旅游研究者對其給予了關(guān)注,如針對具有中國文化背景的芒果社區(qū)網(wǎng)(Mango)的綜合性研究。

3.2.5社會信息化下的旅游研究方法

社會信息化下的旅游研究方法包含兩個方面的含義。

一是指傳統(tǒng)旅游研究方法可借助社會信息化背景進(jìn)行擴(kuò)展,如網(wǎng)絡(luò)調(diào)查方法擴(kuò)展了傳統(tǒng)現(xiàn)場發(fā)放問卷的調(diào)查方法;基于射頻識別(RFID)與全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的追蹤系統(tǒng)擴(kuò)展了傳統(tǒng)旅游者游憩行為問卷調(diào)查方法,并提高了數(shù)據(jù)的精度;遙感與地理信息系統(tǒng)(RS&GIS)技術(shù)可提高旅游資源監(jiān)測的準(zhǔn)確性等。

二是指旅游研究方法對于信息科學(xué)方法與技術(shù)的借鑒。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科學(xué)方法與技術(shù),其在旅游研究中的應(yīng)用可以分為以下幾個方面:①需求預(yù)測,如基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的西班牙巴利亞利群島旅游時間序列預(yù)測、遺傳算法在旅游需求預(yù)測中的應(yīng)用、模糊時間序列及灰色理論在短時間序列旅游需求預(yù)測中的應(yīng)用以及人工智能方法與其他預(yù)測方法的比較;②在線行為分析,如基于機(jī)器學(xué)習(xí)(machine learning)的在線消費者行為數(shù)據(jù)挖掘;③基于主體(agent)的旅游系統(tǒng)仿真研究,采用人工智能研究領(lǐng)域的重要分支——多主體系統(tǒng)(multi-agent system,MAS)對多層面、多地理尺度旅游系統(tǒng)進(jìn)行計算機(jī)仿真,探索旅游主體之間的相互作用與規(guī)律,如基于多主體的旅游空間結(jié)構(gòu)演化研究、旅游者在目的地以及景區(qū)范圍的動態(tài)性研究。

計算機(jī)仿真方法與技術(shù)在旅游研究中的應(yīng)用也受到了旅游研究者的關(guān)注,具體研究包含以下幾個方面:①預(yù)測,如旅游收入預(yù)測;②旅游經(jīng)濟(jì)研究,如區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)動力學(xué)分析;③旅游主體行為研究,如上述人工智能研究中基于主體的旅游系統(tǒng)仿真研究。

地理信息系統(tǒng)(GIS)是信息科學(xué)與地理科學(xué)的交叉研究領(lǐng)域,作為旅游研究的一種研究方法或工具,主要被用于旅游資源評價。

3.2.6旅游領(lǐng)域中的信息科學(xué)研究

隨著移動終端設(shè)備在旅游者中的普及,旅游研究者對移動應(yīng)用的相關(guān)研究給予了較大關(guān)注,如上下文適應(yīng)的移動應(yīng)用體系框架設(shè)計、上下文相關(guān)的信息推動服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計以及用于博物館導(dǎo)游的多媒體技術(shù)研究。語義網(wǎng)與本體是信息科學(xué)的前沿領(lǐng)域,但由于其對于提升面向旅游者的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量具有非常重要的作用,也受到了旅游研究者的關(guān)注,如用于搜索引擎的旅游域語義表示研究。智能系統(tǒng)作為信息科學(xué)的前沿領(lǐng)域,在旅游研究中也受到了關(guān)注,除了綜述性研究外,還出現(xiàn)了有關(guān)智能系統(tǒng)設(shè)計方面的研究。

應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)劃建議與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計是旅游研究者較為關(guān)注的信息技術(shù)研究,如基于知識管理視角的目的地管理系統(tǒng)設(shè)計。而其中以我國的相關(guān)研究為最多,如贛東北網(wǎng)絡(luò)旅游信息系統(tǒng)研究、上饒市旅游資源信息系統(tǒng)。

數(shù)字旅游是一種典型的旅游與信息技術(shù)的綜合叉研究主題,在我國旅游研究領(lǐng)域受到了關(guān)注,既包含了偏重技術(shù)的研究,如數(shù)字旅游的體系框架,也包含了圍繞數(shù)字旅游系統(tǒng)建設(shè)的保障體系研究,如相關(guān)政策法規(guī)方面的研究。

3.3問題3:信息科學(xué)與旅游的交叉研究有哪些趨勢?

盡管信息科學(xué)與旅游的交叉研究在近12年間經(jīng)歷了快速發(fā)展,但其仍然屬于新興交叉學(xué)科,其發(fā)展需要相關(guān)學(xué)者更為廣泛與深入的探索研究。在本節(jié),筆者在對最近12年信息科學(xué)與旅游的交叉研究進(jìn)行系統(tǒng)整理的基礎(chǔ)上,通過捕捉旅游類與信息類研究共同關(guān)注的研究主題(表4),以及基于筆者對信息科學(xué)以及旅游研究趨勢的把握,找到信息科學(xué)與旅游交叉研究中的研究重點,其反映了兩類科學(xué)的交叉發(fā)展趨勢,或者研究者們重新認(rèn)識某些對該交叉領(lǐng)域的發(fā)展來講非常重要的問題。以下分別對它們進(jìn)行闡述:

3.3.1人工智能在旅游領(lǐng)域的深入應(yīng)用

人工智能方法與技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展的高級階段,研究如何應(yīng)用計算機(jī)的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù),涉及知識表示、自動推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識獲取、知識處理系統(tǒng)、自然語言理解、計算機(jī)視覺、智能機(jī)器人、自動程序設(shè)計等方面的研究內(nèi)容。盡管目前人工智能在旅游中的應(yīng)用以旅游需求預(yù)測最為成熟,然而其相關(guān)理論、方法與技術(shù)并沒有在旅游領(lǐng)域中得到充分應(yīng)用。如何充分利用人工智能方法與技術(shù)來有效處理與使用旅游數(shù)據(jù)、信息與知識,深入挖掘旅游者、旅游公共管理與服務(wù)部門以及旅游企業(yè)的特征、存在的問題并進(jìn)行決策支持,是信息科學(xué)與旅游科學(xué)交叉研究中較為迫切與前沿的問題。

3.3.2基于語義網(wǎng)與本體的旅游推薦系統(tǒng)

語義網(wǎng)與本體研究是信息科學(xué)領(lǐng)域的前沿領(lǐng)域,是海量網(wǎng)絡(luò)信息之間相互理解的基礎(chǔ)?;ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展使得傳統(tǒng)面向旅游者的“線下”服務(wù)擴(kuò)展至“線上”,包含以傳統(tǒng)計算機(jī)為中心的和以新興各種移動終端為中心的“線上”服務(wù),“線上”服務(wù)質(zhì)量對于信息時代的旅游者體驗是非常重要的?;谡Z義網(wǎng)與本體技術(shù)的旅游推薦系統(tǒng)正是提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的有效方法與工具,如何將語義網(wǎng)、本體技術(shù)以及旅游推薦系統(tǒng)進(jìn)行理論、方法以及應(yīng)用上的有效集成,使其對旅游者具有實際應(yīng)用價值,是信息科學(xué)與旅游科學(xué)交叉研究中的另一個前沿問題。

3.3.3

普適計算與旅游(物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)與旅游)

普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。隨著移動終端設(shè)備及其應(yīng)用的發(fā)展,傳統(tǒng)以計算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)擴(kuò)展至以移動終端一旅游者為中心,基于普適計算模式的連接物與物、人與物、人與人的物聯(lián)網(wǎng)以及各種移動應(yīng)用系統(tǒng)在旅游研究與實際應(yīng)用中得到了重視。然而,無論是普適計算還是物聯(lián)網(wǎng),在信息科學(xué)研究中都是前沿領(lǐng)域,存在許多未解問題,因此,普適計算以旅游領(lǐng)域為問題域或典型應(yīng)用,將同時有助于其本身以及旅游問題的解決。

第2篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

關(guān)鍵詞:無人駕駛汽車;可靠性;綜述;展望

引言

近年來,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展給汽車制造工業(yè)帶來了革命性變化的機(jī)會。與此同時,汽車智能化技術(shù)正逐步得到廣泛應(yīng)用,這項技術(shù)簡化了汽車的駕駛操作并提高了行駛安全性。而其中最典型也是最熱門的未來應(yīng)用就是無人駕駛汽車[1]。

無人駕駛汽車,是可以通過計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)而實現(xiàn)無人駕駛的新型智能化汽車[2]。無人駕駛汽車是人工智能技術(shù)、雷達(dá)、數(shù)學(xué)計算、監(jiān)控設(shè)備與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)作實現(xiàn)的,它受計算機(jī)系統(tǒng)的控制,實現(xiàn)無人駕駛。目前,無人駕駛技術(shù)還停留在研發(fā)和實驗中,尚未被批準(zhǔn)用作商業(yè)用途和用作私家車[3]。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在意外事故中,以車禍占首位,占意外死亡總數(shù)的50%以上。僅以汽車交通事故為例,全世界因交通事故而死亡的人數(shù)已超過3000萬人,多于世界大戰(zhàn)死亡人數(shù)?;诟呖萍佳芯康臒o人駕駛汽車,無論在其安全性還是可靠性方面,都極具發(fā)展?jié)摿ΑR虼耍瑹o人駕駛汽車的研究與發(fā)展是降低車禍發(fā)生率、保障人民生命安全的重要任務(wù)[4]。

1 無人駕駛技術(shù)的研究成果

1.1 國外無人駕駛技術(shù)的研究成果

二十世紀(jì)五十年代起,英美等發(fā)達(dá)國家就開始涉及無人駕駛汽車領(lǐng)域的研究,并在某些方面取得了很大進(jìn)展。1950年,世界上第一臺自主導(dǎo)航汽車由貝瑞特電子公司在美國研制成功,實現(xiàn)了在設(shè)定路線上行駛。1987年,奔馳公司投資贊助了慕尼黑國防大學(xué)實驗室,獨立設(shè)計了VaMoRs智能車,車速最高達(dá)到96KM/h。1994年,歐洲研制的VaMP和VITA-2機(jī)器人車輛在巴黎進(jìn)行了測試,并在多車道高速公路上行駛了1000多公里,其中車速最高時達(dá)到130KM/h,并能自主完成跟蹤行駛[5]。2005年,在美國國防部主辦的無人車挑戰(zhàn)賽上,斯坦福大學(xué)的選手們改裝的大眾途銳多功能車經(jīng)過7個半小時的長途車程到達(dá)終點,完成了全程障礙賽[6]。2010年,Google設(shè)計制造的無人駕駛汽車進(jìn)行并通過了主要城市道路的駕駛測試,確定具有完備的感知能力和高水平的人工智能[7]。2014年,Code Conference 科技大會上,Google的新產(chǎn)品無人駕駛汽車亮相,和一般的汽車不同,Google 無人駕駛汽車沒有方向盤和剎車[8]。美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家和歐洲由于對無人駕駛技術(shù)的研究起步早,對無人駕駛技術(shù)的掌握和對無人駕駛汽車的研發(fā)與生產(chǎn)更成熟和可靠。

1.2 國內(nèi)無人駕駛技術(shù)的研究成果

國內(nèi)在此領(lǐng)域相對英美等國家起步較晚,目前仍處于初級階段,從二十世紀(jì)八十年代開始,以國防科技大學(xué)為主開始進(jìn)行此方面的研究。

2001年,在賀漢根教授帶領(lǐng)下,研制成功時速達(dá)76公里的無人車[9]。2002年,國防科技大學(xué)與發(fā)達(dá)國家聯(lián)合研制的汽車實現(xiàn)了在公路上的無人駕駛[10]。2005年,國防科技大學(xué)完成的一個重大項目中,實現(xiàn)了2000公里的無人駕駛[11]。2006年,在東北亞的貿(mào)易博覽會上,中國研發(fā)的無人駕駛汽車在不封路的情況下,以80公里每小時的速度自主行駛。2011年,國防科技大學(xué)成功研制了紅旗HQ3無人車,在長沙-武漢高速公路上完成了無人駕駛實驗,創(chuàng)造了在復(fù)雜交通環(huán)境下無人駕駛的新紀(jì)錄。2012年,軍事交通學(xué)院研制的無人駕駛智能汽車配備了全球定位系統(tǒng)、超聲波雷達(dá)傳感器等先進(jìn)技術(shù)儀器,以感知周圍環(huán)境,自動規(guī)劃行車路線[12]。2015年,長安汽車首輛無人駕駛樣車在重慶亮相,為國內(nèi)第二輛原型車。長安已經(jīng)完成了1級的智能駕駛技術(shù)應(yīng)用,如全速自適應(yīng)巡航、緊急剎車、車道保持等[13]。

我國無人駕駛汽車的蓬勃發(fā)展還需要長期堅持不懈的努力,面臨的困難還有很多,技術(shù)水平不足、關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口、政策法規(guī)不完善等問題較為突出。

2 無人駕駛汽車的可靠性分析

無人駕駛汽車的可靠性依賴其關(guān)鍵技術(shù)的可靠性。其關(guān)鍵技術(shù)有導(dǎo)航技術(shù)和智能控制技術(shù)。

1965年,傅京孫教授提出了將人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中實踐,是我國最早提出的把人工智能和控制技術(shù)相結(jié)合[14]。1971年,他提出智能控制是自動控制與人工智能的二元交集論觀點。1977年,三元交集論被提出,即認(rèn)為智能控制是人工控制、自動控制和運籌學(xué)的交集。

1989年,我國依靠通信衛(wèi)星進(jìn)行了雙星定位演示驗證試驗,并肯定了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)技術(shù)體制的正確性和可行性。1994年,我國正式啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)建設(shè)。2004年,啟動導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。2006年,張彥在汽車產(chǎn)品的可靠性工程中應(yīng)用了灰色系統(tǒng)理論,主要體現(xiàn)在可靠性設(shè)計、分配、預(yù)測、試驗和評價,為無人駕駛汽車可靠性研究開辟了更廣的研究方向[15]。2008年,萬正高憑借我國汽車行業(yè)整車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗的部分結(jié)果,建立了汽車可靠性的數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)了可靠性數(shù)據(jù)分析處理軟件[16]。2009年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)成功發(fā)射了GEO衛(wèi)星,驗證了相關(guān)技術(shù)的正確性。2015年,主席參加“互聯(lián)網(wǎng)之光”博覽會時,參觀了百度的展臺,并聽取了關(guān)于無人駕駛汽車研發(fā)的報告。

隨著無人駕駛汽車行業(yè)的深入研究,提高無人駕駛汽車的可靠性就顯得十分緊迫,對其進(jìn)行可靠性試驗更顯得尤為重要和必要。

3 無人駕駛汽車面臨的問題及因素分析

雖然我國無人駕駛汽車發(fā)展迅速,但是分析無人駕駛汽車的發(fā)展現(xiàn)狀,仍發(fā)現(xiàn)了一些問題,主要表現(xiàn)為以下幾個方面:

3.1 技術(shù)不夠成熟,關(guān)鍵技術(shù)的可靠性需進(jìn)一步論證

雖然國內(nèi)外對無人駕駛汽車的研究與試驗都積累了一定的經(jīng)驗,但是考慮到其安全性和應(yīng)用,無人駕駛汽車的技術(shù)可靠性仍需進(jìn)一步論證,特別是關(guān)鍵技術(shù)。Google研制的無人駕駛汽車雖然通過了實際城市道路的行駛測試,但是其通行也只是限制在美國的某些州而不是全美國;我國國防科技大學(xué)研制的無人駕駛汽車完成了高速公路無人駕駛實驗,但這也是在特殊條件下進(jìn)行的測試,是仿真模擬[17]。因此,無人駕駛汽車技術(shù)的成熟還需進(jìn)一步論證,對無人駕駛汽車的試驗也應(yīng)多積累經(jīng)驗[18]。

3.2 成本太高,大批量生產(chǎn)困難

智能化的現(xiàn)代,人類生活方便快捷,生活質(zhì)量的提高伴隨著生活成本的提高,智能化的生活是由高科技的成本提供和支持的。越來越多的家庭擁有私家車,體現(xiàn)了傳統(tǒng)汽車制造業(yè)的繁榮和汽車價格的日趨降低。但是針對無人駕駛汽車這一全新的領(lǐng)域來說,高成本始終成為其不可避免的問題。雖然無人駕駛汽車可以降低事故率并帶給人們輕松的享受,但是低性價比則阻礙了其大批量生產(chǎn)和普及,因此,降低成本成為無人駕駛汽車普及的關(guān)鍵因素[19]。

3.3 對傳統(tǒng)汽車制造業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)沖擊大

隨著無人駕駛汽車的普及和汽車共享意識增強(qiáng),傳統(tǒng)汽車銷售數(shù)量和售價將會出現(xiàn)一定幅度的下降。汽車行業(yè)秩序可能被打亂,傳統(tǒng)整車制造商的行業(yè)地位將受到新進(jìn)入者的巨大沖擊。隨著無人駕駛汽車交通事故率的降低,人們?yōu)槠嚰叭藛T投保的意識和心理會受到一定影響,因而保險行業(yè)特別是車險的銷售會受到一定沖擊。

3.4 交通法規(guī)制定困難及人倫困境

無人駕駛汽車作為一種新型智能化產(chǎn)品,必然會給人類生活帶來新的改變,而已有的交通法規(guī)也將不適用于無人駕駛汽車的上路行駛,因此交通法規(guī)的修改甚至是重新制定將是一件重要的、困難的工作。當(dāng)無人駕駛汽車與傳統(tǒng)汽車發(fā)生交通事故時,責(zé)任和賠償?shù)纫幌盗惺聞?wù)的處理勢必會觸及人倫道德的方面,而現(xiàn)有處理事故人員的素質(zhì)及主觀因素也使這些問題的解決更為棘手。

4 無人駕駛汽車的展望

本文總結(jié)了無人駕駛汽車的國內(nèi)外研究狀況,對其技術(shù)可靠性做出了論述,發(fā)現(xiàn)了國內(nèi)外無人駕駛汽車出現(xiàn)的共同問題。雖然對無人駕駛汽車的研究從上個世紀(jì)就已經(jīng)開始,期間也突破了很多技術(shù)難題并取得了一定成果,但距無人駕駛汽車真正走進(jìn)人類生活還需要很長的研究與試驗過程。從當(dāng)今來看無人駕駛汽車,其研究、發(fā)展和普及存在著很多尖銳的問題。

今后可從以下幾個方面對無人駕駛汽車進(jìn)行研究或開展工作。(1)對無人駕駛汽車的可靠性及安全性繼續(xù)進(jìn)行研究和試驗。(2)對無人駕駛汽車的制造成本進(jìn)行突破并向批量生產(chǎn)過渡。(3)對傳統(tǒng)汽車制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級并帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(4)根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行交通法規(guī)的修改制定并大力宣傳無人駕駛汽車。(5)大力發(fā)展無人駕駛汽車在服務(wù)業(yè)、工業(yè)和私人方面的應(yīng)用,擴(kuò)大其消費市場。

參考文獻(xiàn)

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第3篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

關(guān)鍵詞:財務(wù)會計管理會計轉(zhuǎn)型思考對策

1財務(wù)會計向管理會計轉(zhuǎn)型的必要性

1.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,財務(wù)會計的核算和監(jiān)督職能已經(jīng)無法滿足企業(yè)應(yīng)對市場激烈競爭的需求。財務(wù)會計難以合理預(yù)測企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動的效果,對企業(yè)決策的影響力正在減弱,而管理會計則是企業(yè)內(nèi)部個性化需求的產(chǎn)物,以預(yù)計企業(yè)未來的經(jīng)濟(jì)行為加工對象,所產(chǎn)生的信息面向未來,貨幣性和非貨幣性信息并重,以預(yù)算會計和責(zé)任會計為主要內(nèi)容,更符合企業(yè)應(yīng)對市場激烈競爭的需求。

1.2財務(wù)會計人員數(shù)量飽和而管理會計人才緊缺

隨著市場競爭日益激烈,部分企業(yè)已經(jīng)意識到管理會計的重要性,從企業(yè)的內(nèi)部管理到?jīng)Q策都需要使用相關(guān)的管理會計工具來加工企業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息,滿足企業(yè)的需要。相比財務(wù)會計人員數(shù)量的飽和狀態(tài),人力資源市場中管理會計人員的數(shù)量缺口卻比較大。

1.3管理會計可以更好地滿足企業(yè)管理和決策需求

財務(wù)會計主要是對外報告的會計,而管理會計主要是對內(nèi)報告的會計。財務(wù)會計主要反映和報告可以貨幣形式計量的財務(wù)信息,關(guān)注企業(yè)整體的財務(wù)狀況、經(jīng)營成果和現(xiàn)金流量情況,考慮更多的是資產(chǎn)負(fù)債與實際價值的偏差,股東權(quán)益、銷售收入、凈利潤的真實性和準(zhǔn)確性,納稅及合規(guī)義務(wù)的履行與否。而管理會計涵蓋的范圍則更廣,除了貨幣形式的,還包括非貨幣性的信息,如國家政策,宏觀經(jīng)濟(jì)等決策要素,關(guān)注資源在企業(yè)內(nèi)部是否被合理配置,以及尋找更好的配置資源的方式,使得企業(yè)能夠在各種約束條件下,以最小投入取得最大回報。由此可見,管理會計主要對企業(yè)內(nèi)部服務(wù),可以根據(jù)企業(yè)自身的管理基礎(chǔ)和需要,以及所處的行業(yè)和階段,自行確定所采用的方法、流程以及報告格式,具有較大的可選擇性,不必受會計準(zhǔn)則約束。對于企業(yè)不同的管理目標(biāo),采用不同的核算方法,從而能夠提供滿足科學(xué)決策需要的最優(yōu)信息,并在實施過程中及時控制和修正,更好地為企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)服務(wù)。

2財務(wù)會計的現(xiàn)狀和存在的問題

2.1財務(wù)會計人員可替代性高

人工智能對傳統(tǒng)財務(wù)會計人員造成挑戰(zhàn)。2016年3月,德勤會計師事務(wù)所將人工智能引入會計工作中,一年后,德勤財務(wù)機(jī)器人正式上崗工作。不久之后,安永、畢馬威、普華永道等知名會計師事務(wù)所也都相繼引入了財務(wù)機(jī)器人。從發(fā)展的趨勢來看,會計行業(yè)接納人工智能已經(jīng)勢不可擋,人工智能有以下優(yōu)勢。(1)節(jié)約人力成本和時間。使用人工智能后,可以減少會計基礎(chǔ)核算工作的人工,基礎(chǔ)核算工作簡單且重復(fù)性高,相比用人而言,人工智能可以省去更多的人力成本,如社保,帶薪休假,各類補(bǔ)貼等,甚至也不會發(fā)生工傷等讓公司遭受意外損失的事情,唯一需要做的就是維護(hù)數(shù)據(jù)的安全性問題。(2)提高了會計信息的準(zhǔn)確性和及時性。因為財務(wù)會計是根據(jù)會計準(zhǔn)則來歸集數(shù)據(jù),制作報表的,具有一定的規(guī)則性,這樣的規(guī)則性導(dǎo)致人工智能軟件可以通過編訂程序或者模板,將發(fā)票掃描后進(jìn)行業(yè)務(wù)歸類然后自動生成憑證。同時,隨著電子發(fā)票越來越普及,將來甚至可以達(dá)到一鍵生成憑證,無需掃描工作,主要的數(shù)據(jù)對接完全由電腦完成。

2.2財務(wù)會計信息在部門間溝通不順暢

企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)實現(xiàn)需要通過各部門共同協(xié)作來完成,各部門之間的溝通很重要,而數(shù)據(jù)溝通更是重中之重,不可相互理解的信息數(shù)據(jù)會導(dǎo)致意見不統(tǒng)一。財務(wù)會計信息是基于會計準(zhǔn)則得出,不能完全滿足企業(yè)全部門的需要:財務(wù)部門人員能看懂,但是其他部門人員沒有財務(wù)基礎(chǔ),未必能了解有些數(shù)據(jù)的深層含義。這就需要使用相關(guān)的管理會計工具對財務(wù)會計信息重新進(jìn)行加工處理,把財務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成任何部門都能理解的數(shù)據(jù),管理會計類似一個翻譯官角色,將財務(wù)數(shù)據(jù)翻譯成各個部門能夠看得懂的數(shù)據(jù)。所以管理會計有助于各部門順暢的進(jìn)行溝通,讓各部門共同協(xié)作來完成企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.3財務(wù)會計不能很好地滿足企業(yè)內(nèi)部需求

財務(wù)會計要以整個企業(yè)為工作主體,按照會計準(zhǔn)則來處理數(shù)據(jù),由于會計準(zhǔn)則針對所有的企業(yè)制定,沒有針對性和個性化定制功能,使得財務(wù)會計相當(dāng)一部分成本費用都是籠統(tǒng)地歸集核算,得出的核算數(shù)據(jù)并不等于企業(yè)需要的管理數(shù)據(jù),往往不能準(zhǔn)確體現(xiàn)業(yè)務(wù)更深層次的情況。而管理會計的工作主體可分為多個層次,既可以是整個企業(yè),又可以是企業(yè)內(nèi)部的局部區(qū)域或個別部門,甚至是某一管理環(huán)節(jié),可以滿足企業(yè)不同層級的管理需要。管理會計著重為企業(yè)管理部門優(yōu)化決策及時提供有用的財務(wù)與管理信息,并參與企業(yè)經(jīng)營管理,有助于改善企業(yè)生產(chǎn)和運營。管理會計將財務(wù)會計數(shù)據(jù)重新聚類后,更能貼近業(yè)務(wù)活動本身及管理的需求,也更能體現(xiàn)企業(yè)中的投入產(chǎn)出關(guān)系,從而促進(jìn)內(nèi)在價值的挖掘。同時,針對性的核算增強(qiáng)了各部門控制成本的責(zé)任感。

3財務(wù)會計向管理會計轉(zhuǎn)型的對策建議

3.1高校教育轉(zhuǎn)型跟進(jìn)

高校作為社會人才的培養(yǎng)基地,應(yīng)根據(jù)人力資源市場的需求來合理設(shè)置專業(yè),不能與其脫節(jié),否則會造成過剩人才的浪費和企業(yè)急需人才的緊缺。目前人力資源市場財務(wù)會計已經(jīng)開始飽和,而管理會計卻有較大缺口,高校要改變過于陳舊的會計人才培養(yǎng)課程及方案,制定培養(yǎng)管理會計人才的新方案,打造適應(yīng)社會發(fā)展需要的管理會計人才。高??梢酝ㄟ^邀請國內(nèi)知名企業(yè)的管理會計師進(jìn)行管理會計課程的講授與交流,將一線的經(jīng)驗與體會分享,讓學(xué)生對于管理會計的實際運用有更深刻的理解。高??梢酝ㄟ^校企合作,積極構(gòu)建產(chǎn)教結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,這樣既能解決管理會計專業(yè)的學(xué)生實踐不足問題,又能讓企業(yè)在實習(xí)學(xué)生中選拔需要的優(yōu)秀人才,解決企業(yè)的人才儲備問題,達(dá)到校方與企業(yè)雙贏。

3.2財務(wù)會計人員必須實現(xiàn)自身的突破

3.2.1思維要轉(zhuǎn)型

財務(wù)會計的轉(zhuǎn)型首先是思維的轉(zhuǎn)型,因為財務(wù)會計已經(jīng)養(yǎng)成了復(fù)式記賬的思維習(xí)慣,考慮問題的出發(fā)點仍受到會計準(zhǔn)則的影響。財務(wù)人員自己的思維要向業(yè)務(wù)人員甚至管理人員的思維轉(zhuǎn)變,以便與管理會計的思維體系形成對接。

3.2.2業(yè)務(wù)能力要拓展

首先,管理會計是經(jīng)營會計,需要從業(yè)務(wù)角度去探索內(nèi)部流程優(yōu)化和控制,如果不能制定比較明確的操作流程來指導(dǎo)業(yè)務(wù)人員的經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)活動,或者業(yè)務(wù)人員不認(rèn)可財務(wù)人員制定的流程,很難在實際運行中發(fā)揮作用。其次,管理會計報告基于財務(wù)會計報告,優(yōu)秀的企業(yè)甚至已經(jīng)逐步跳出企業(yè)內(nèi)部的范疇,開始在管理會計報告中關(guān)注市場環(huán)境、競爭對手情況、宏觀經(jīng)濟(jì)形勢、企業(yè)戰(zhàn)略、全產(chǎn)業(yè)鏈等方面的事項,形成戰(zhàn)略管理會計報告體系。財務(wù)人員如果沒有業(yè)務(wù)基礎(chǔ),無法搭建富有特色的戰(zhàn)略管理會計報告體系,就無法幫助企業(yè)在戰(zhàn)略上取得競爭優(yōu)勢。

3.2.3信息化技能要提升

時代在進(jìn)步,職業(yè)也在進(jìn)步,隨著信息化的成熟,大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來。各類處理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)無處不在,這些系統(tǒng)解決了繁雜的核算過程,節(jié)省了大量的時間和勞動力。作為和數(shù)據(jù)打交道的管理會計人員,要熟悉對各類數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的操作,這樣才能快速完成數(shù)據(jù)分析。競爭市場瞬息萬變,管理會計信息要求時效性,有用的信息如果得不到及時的處理和利用,那么企業(yè)就會因此錯失良機(jī)。

3.3注重對管理會計的重視程度加快人才選拔培養(yǎng)

目前國內(nèi)很多企業(yè)已經(jīng)意識到管理會計的重要性,但大部分企業(yè)仍沒有設(shè)置管理會計崗位。據(jù)統(tǒng)計,我國企業(yè)中管理會計崗位不足20%,超過80%還是財務(wù)會計崗位。面對市場上急缺管理會計人才的現(xiàn)狀,企業(yè)或許可以考慮從內(nèi)部培養(yǎng),這也更加適應(yīng)管理會計與業(yè)務(wù)相結(jié)合的特點。管理會計人員需要在熟悉公司業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,才有可能勝任管理會計工作,不了解經(jīng)營活動的財務(wù)會計人員無法開展管理會計工作,管理會計甚至還帶有行業(yè)性要求,比如重工業(yè)的管理會計人員不一定能勝任快消品行業(yè)的管理會計工作,因為兩個行業(yè)的差距較大,流程、技術(shù)和管理方法不一樣;市場競爭、客戶需求也不一樣。只有在熟悉流程管理等方面的前提下,才能把數(shù)據(jù)變成信息,優(yōu)化流程,形成預(yù)案,為決策者提供幫助。因此,企業(yè)在管理會計人才方面不能過多地期望從外部挖據(jù),需要從內(nèi)部擇優(yōu)培養(yǎng)。

4結(jié)語

綜上所述,在社會飛速發(fā)展的時代背景下,管理會計是一項順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的會計理念,企業(yè)的經(jīng)營決策關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展,而管理會計著重為企業(yè)進(jìn)行最優(yōu)決策,改善經(jīng)營管理,提高經(jīng)濟(jì)效益。管理會計人才是企業(yè)的核心戰(zhàn)斗力,企業(yè)的進(jìn)步需要財務(wù)會計人員向管理會計人員轉(zhuǎn)型。而要填補(bǔ)企業(yè)管理會計人才的需求缺口,需要高校、財務(wù)人員和企業(yè)三者共同努力:通過高校教育的轉(zhuǎn)型能在源頭上減少人力資源市場上過剩的財務(wù)會計人員,孕育出緊缺的管理會計人員,通過企業(yè)的支持和財務(wù)人員自身的努力,將市場上過剩的財務(wù)會計人員轉(zhuǎn)型為管理會計人員,只有這樣才能優(yōu)化社會人力資源配置,同時也讓企業(yè)提高核心競爭力,更加適應(yīng)社會發(fā)展需要。

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第4篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 應(yīng)用 發(fā)展趨勢

一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

20世紀(jì)60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期,各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)給以很大的關(guān)注。20世紀(jì)90年代后期,機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)。目前,機(jī)電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段,在這一時期,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。但當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,C械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀(jì)70年代~80年代為第二階段。這一時期,計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,更為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

(一)智能化趨勢。智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。

(二)模塊化趨勢。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。

(三)人性化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受。

(四)網(wǎng)絡(luò)化趨勢。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。

(五)微型化趨勢。微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型化產(chǎn)品泛指幾何尺寸不超過1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。

(六)綠色化趨勢??萍嫉陌l(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的問題。綠色產(chǎn)品概念在這種情況下應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求。

(七)帶源化。是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

四、典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展

目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家(近320萬臺),但數(shù)控機(jī)床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控(發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床占10%)。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展,在以下幾個技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。

(1)高速化。由于高速加工技術(shù)普及,機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000~4000r/min提高到8000~10000r/min;銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000~8000r/min提高到12000~40000r/min以上;快速移動速度由過去的10~20m/min提高到120m/min;在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度,由過去一般機(jī)床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可達(dá)15G;

(2)高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亞微米級機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右;納米級機(jī)床達(dá)到0.005~0.01um;最小分辨率為1nm(0.000001mm)的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。

(3)復(fù)合加工,新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn),如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床,5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。同時派生出各種新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu),包括6軸虛擬軸機(jī)床,串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等。

結(jié)束語:綜上所述, 經(jīng)過20多年的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一,并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。我國從80年代初對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品開始予以重視,先后在國家科技攻關(guān)計劃、863高科技計劃和國家自然科學(xué)基金中列專項對機(jī)電一體技術(shù)加以研究,并取得了一系列重大科技成果。1990年,國家將用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)列為“八五”及本世紀(jì)后十年發(fā)展全民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略技術(shù)措施,機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用已取得相當(dāng)進(jìn)展。

參考文獻(xiàn):

[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

第5篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

Abstract: With the continuous development of economy, the energy is increasingly short. In order to meet the needs of economic development, all kinds of energy-saving technology arises at the historic moment. Based on the breaker as an example, the paper elaborates the intelligent energy-saving control technology, providing a reference basis for coal mining enterprises to carry out energy saving control.

關(guān)鍵詞: 智能節(jié)能控制技術(shù);破碎機(jī);技術(shù)創(chuàng)新

Key words: intelligent energy-saving control technology;crusher;technology innovation

中圖分類號:TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)32-0061-02

作者簡介:董獻(xiàn)勇(1978-),男,河南平輿人,本科,助理工程師,研究方向為礦山機(jī)電。

1 智能節(jié)能控制技術(shù)的概述

1.1 項目的背景、依據(jù)和意義 隨著能源緊張的日趨嚴(yán)重,煤炭行業(yè)也越來越重視生產(chǎn)的高效率。在實際使用中,膠帶輸送機(jī)、刮板機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備中的電動機(jī)負(fù)荷變動比較大,其平均輸出功率與最高輸出功率之比一般為 0.2~0.4,電動機(jī)的負(fù)載率低,效率不高,進(jìn)而浪費了大量電能,節(jié)能空間比較大。

智能節(jié)能控制技術(shù)以破碎機(jī)為研究對象,研究分析電機(jī)的較準(zhǔn)確模型、變頻調(diào)速、功率匹配原理、最大效率運行以及矢量控制等,并結(jié)合調(diào)壓和無功補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù),對低碳控制方法進(jìn)行綜合研究,借助人工智能專用芯片,自動監(jiān)測電動機(jī)的負(fù)荷狀況,能根據(jù)電機(jī)實際負(fù)荷的大小,供給電機(jī)最適宜的電壓與電流,進(jìn)而滿足節(jié)能的需要。

1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的控制采用Y—(星-三角)運行、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,該方法通過降低電機(jī)勵磁電流進(jìn)而提高功率因數(shù)和運行效率,但是節(jié)能效果不是十分理想。對于特定的周期性變工況負(fù)載,在空載和發(fā)電工況時斷開電源,將電流和損耗變?yōu)榱?,?dāng)重新進(jìn)入電動工況時可以再通電繼續(xù)運行,對電網(wǎng)沖擊太大。目前國內(nèi)外已經(jīng)有部分企業(yè)采用調(diào)速節(jié)能,但會改變工作周期和工作效率,這對于煤炭行業(yè)有工作周期要求的變工況負(fù)載不適合。

1.3 本項目對促進(jìn)集團(tuán)公司發(fā)展工作的作用和意義 該申請研究項目通過研究煤礦典型周期性變工況負(fù)荷,以破碎機(jī)為研究對象,結(jié)合調(diào)壓和無功補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)研究綜合智能節(jié)能控制方法,采用人工智能專用芯片,自動調(diào)節(jié),無需人工干預(yù),在輕負(fù)荷的情況下電機(jī)電壓自動降至最低需求而轉(zhuǎn)速保持恒定,對煤炭行業(yè)的能源高效利用和節(jié)能減排工作有重要意義。

2 主要研究內(nèi)容、試驗內(nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵方案

2.1 研究的主要內(nèi)容:①研究探討功率匹配原理在周期性變工況負(fù)荷控制中的應(yīng)用。②研究功率匹配最大效率控制下的矢量控制,確定帶有磁鏈觀測器、轉(zhuǎn)矩估算器的較為簡單的功率匹配下的最大效率控制的矢量控制系統(tǒng)框圖。③在惡劣電網(wǎng)條件下,對周期性變工況載荷控制中的擾動抑制控制、轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計等若干技術(shù)的研究。④兼顧工程實際和智能節(jié)能控制相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,采用智能控制理論以解決電機(jī)參數(shù)時變性強(qiáng)、離散性大的特點和節(jié)能控制中算法振蕩的問題。⑤對本項目的主要工作和貢獻(xiàn)作總結(jié),根據(jù)其他原煤生產(chǎn)單位的具體條件和掌握的資料、數(shù)據(jù),研究提出周期性變工況典型負(fù)荷智能節(jié)能控制技術(shù)方案。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)如下:①研究變化著的鐵心損耗和磁飽和等非線性問題對異步電機(jī)的運行的影響以及相應(yīng)的處理方法。②對電機(jī)的功率匹配原理進(jìn)行完善,深入研究功率匹配原理在電機(jī)控制中的應(yīng)用。③針對與功率匹配最大效率控制的特點,研究分析幾種常用的開關(guān)脈沖的產(chǎn)生方法。④進(jìn)行恒速恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩變頻實驗和恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速兩組實驗,從而也驗證異步電機(jī)的功率匹配最大效率控制的原理。⑤根據(jù)系統(tǒng)實施情況,及時將研究的結(jié)果加以推廣應(yīng)用。

2.3 技術(shù)路線:①元器件在工廠經(jīng)過篩選;②盡可能采用貼片工藝;③板級做好前三防和后三防;④整機(jī)經(jīng)過24小時運輸考驗后進(jìn)行工業(yè)化試驗和運行;⑤同時進(jìn)行兩臺樣機(jī)的試驗;⑥工業(yè)運行至少三個月。

2.4 技術(shù)指標(biāo)(2*37kW破碎機(jī)一臺):①供電電壓:380~440V(+10%/-15%);②起動負(fù)荷:3倍裝置額定電流可承受30秒;5.5倍裝置額定電流可承受5秒;③起動電壓:供電電壓之30~70%;④起動扭力:直接起動扭力的9-49%;⑤故障檢測:可控硅短路及缺相會自動中斷;⑥散熱:自然散熱53安;⑦具有缺相、過載、短路、不對稱、自動重合等比較齊全的保護(hù)功能;⑧操作形式:符合現(xiàn)場操作習(xí)慣的操作。

2.5 環(huán)境效益 該產(chǎn)品屬于電子電氣產(chǎn)品,采用板級外協(xié),最后裝配的生產(chǎn)模式。因此,工廠對外不產(chǎn)生廢氣、廢水,只有少量報廢的電子元器件和電路板。對城市環(huán)境不會造成污染,設(shè)備本身有許多降低諧波和提高功率因數(shù)措施,電機(jī)在最高轉(zhuǎn)速時所產(chǎn)生的第5及第7類電源諧波只有8%及1%。

3 本項目技術(shù)先進(jìn)性、可行性分析評價

①智能節(jié)能控制技術(shù)在確保煤礦安全生產(chǎn)條件下,利用最小輸入有功功率最優(yōu)控制方法實現(xiàn)電機(jī)經(jīng)濟(jì)運行。②智能節(jié)能控制裝置安裝后所產(chǎn)生的諧波電壓的總畸變率和各次諧波電流的有效值能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn),不會造成諧波污染。③該系統(tǒng)同時具有電流、電壓和功率因數(shù)在線檢測功能,并且可以通過CAN總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,可以方便實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。④結(jié)合高速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,實現(xiàn)異步電動機(jī)的高級智能控制。⑤本項目所設(shè)計的智能節(jié)能控制裝置實現(xiàn)了電機(jī)的軟起動與軟剎車、過載保護(hù)、缺相以及三相不平衡保護(hù),通過在實驗室以及現(xiàn)場實驗,證明其功能是可靠的。

4 本項目預(yù)期目標(biāo)、預(yù)計推廣前景

4.1 預(yù)期目標(biāo) ①提交一套周期性變工況負(fù)荷智能節(jié)能控制方案及其安裝圖;②提交安裝周期性變工況負(fù)荷智能節(jié)能控制器后,破碎機(jī)在空載、輕載和滿載條件下的節(jié)能測試報告。

4.2 市場需求情況分析及經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益預(yù)測 ①國內(nèi)外市場推廣應(yīng)用前景和市場需求情況分析預(yù)測。周期性變工況負(fù)載智能節(jié)能控制技術(shù)實現(xiàn)了異步電機(jī)輕載或空載情況下節(jié)能,提高電機(jī)運行效率,降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,具有十分重要的理論和實際意義。②項目完成后的預(yù)期經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。使用智能節(jié)能控制器不僅能在一年至兩年左右利用減少的電費開支收回設(shè)備投資,還能減少維護(hù)修理費用、減少設(shè)備的再投入資金、減少用電設(shè)備的故障,從而給用戶帶來了不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。

5 實施措施和進(jìn)度安排

①2013.1~2013.2,深入礦區(qū),分析其運行狀態(tài)和安全運行要求,消化資料,組織綜述報告,找出問題的切入點; ②2012.3~2012.5,對典型負(fù)荷各種智能節(jié)能控制技術(shù)以及軟起動方式進(jìn)行研究比較,在此基礎(chǔ)上確定合適的智能節(jié)能控制技術(shù)以及軟起動方案;③2013.6~2013.7,智能節(jié)能控制器的構(gòu)建:包括設(shè)計和搭建整個控制系統(tǒng);④2013.8~2013.9,現(xiàn)場安裝以及工業(yè)性試驗,對前期算法進(jìn)行最終確定,進(jìn)一步積累經(jīng)驗;⑤2013.10~2013.11,電路及程序調(diào)試:根據(jù)控制要求完成和改進(jìn)控制算法,進(jìn)一步調(diào)整程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的正確運行。

6 結(jié)束語

通過上述分析,隨著能源的日趨緊張,智能節(jié)能控制技術(shù)適應(yīng)了環(huán)保的需要,同時智能節(jié)能控制技術(shù),在一定程度上提高了電機(jī)的運行效率,為煤礦企業(yè)節(jié)能減排工作的順利實施創(chuàng)設(shè)了便利條件。

參考文獻(xiàn):

[1]張樂明,任貴濤.破碎機(jī)安全防護(hù)裝置改造[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2012(01).

第6篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

關(guān)鍵詞:智能控制 智能監(jiān)控 視頻監(jiān)控 監(jiān)控技術(shù)

隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息與通信、音視頻編解碼、流媒體等技術(shù)的日趨成熟與完善,在安防市場巨大的需求推動下,視頻監(jiān)控技術(shù)正在向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展,視頻監(jiān)控由目視解釋轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣咏忉屖且曨l監(jiān)控技術(shù)的飛躍,也是安防技術(shù)發(fā)展的必然。

在2008年北京安防展上,一批視頻監(jiān)控前端設(shè)備廠家分別展出了各自的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品,標(biāo)志著智能視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)從概念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,并逐步進(jìn)入實際應(yīng)用。本文結(jié)合智能視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與部署的經(jīng)驗,對智能視頻監(jiān)控技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀與前景進(jìn)行分析。

一、智能視頻監(jiān)控技術(shù)

智能視頻監(jiān)控技術(shù)源自計算機(jī)視覺與人工智能的研究,它的主要研究目標(biāo)是利用計算機(jī)視覺技術(shù)、圖像視頻處理技術(shù)和人工智能技術(shù)對監(jiān)控視頻的內(nèi)容進(jìn)行描述、理解和分析,并能根據(jù)分析的結(jié)果對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制,從而使視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較高層次的智能化水平。

智能視頻分析模塊獲取視頻序列后,首先通過圖像恢復(fù)或超分辨率復(fù)原技術(shù)提高圖像質(zhì)量,然后對場景中的目標(biāo)進(jìn)行檢測、分類和跟蹤,進(jìn)而實現(xiàn)視頻內(nèi)容的分析理解,包括場景中的異常檢測、人的身份識別以及視頻內(nèi)容的理解描述等。最后根據(jù)設(shè)定的規(guī)則產(chǎn)生報警,進(jìn)而觸發(fā)后續(xù)業(yè)務(wù)處理。各步驟介紹如下:

(1)目標(biāo)檢測將輸入的視頻圖像中變化劇烈的圖像區(qū)域從圖像背景中分離出來,它處于視頻監(jiān)控技術(shù)的前端,是各種后續(xù)處理的基礎(chǔ)。目前,算法主要包括背景減法、相鄰幀差法和光流法等。

(2)目標(biāo)分類利用一些圖像特征值實現(xiàn)目標(biāo)類型(一般是人和車)的甄別。用于目標(biāo)分類的特征有空間特征和時間特征兩種,空間特征包括目標(biāo)輪廓、目標(biāo)尺寸、目標(biāo)紋理等,時間特征包括目標(biāo)大小的變化、運動的速度等。

(3)目標(biāo)跟蹤依據(jù)目標(biāo)及其所在的環(huán)境,選擇能唯一表示目標(biāo)的特征,并在后續(xù)幀中搜索與該特征最匹配的目標(biāo)位置。常用的跟蹤算法包括:基于特征的跟蹤算法,基于3D模型的跟蹤,基于主動輪廓模型的跟蹤以及基于運動估計的跟蹤等。

(4)智能分析。它位于智能視頻監(jiān)控的高級階段,是實現(xiàn)視頻監(jiān)控智能化的關(guān)鍵。包括異常檢測、身份識別及視頻內(nèi)容理解等:

異常檢測中典型的異常包括用戶定義的異常情況和非常規(guī)事件,檢測方法分為基于模型的方法和基于分類器的方法;

身份識別包括人臉識別和步態(tài)識別;

視頻內(nèi)容理解是指在對序列進(jìn)行低級處理的基礎(chǔ)上,對場景中的事件進(jìn)行分析和識別,用自然語言等加以描述。

根據(jù)目前智能視頻分析技術(shù)的成熟度,智能視頻監(jiān)控應(yīng)用場景主要包括人數(shù)統(tǒng)計、車牌識別、事件檢測和視頻診斷等。

人數(shù)統(tǒng)計:統(tǒng)計穿越入口或指定區(qū)域的人或物的數(shù)量。例如可為商場統(tǒng)計每天的客流量。

車牌識別:識別車輛的形狀、顏色、車牌號碼等特征,并反饋給監(jiān)控者。此技術(shù)可應(yīng)用于車輛黑名單追蹤。

事件檢測:對視頻進(jìn)行周界監(jiān)測與異常行為分析。異常行為包括雙向越界、單向越界、進(jìn)入、離開、徘徊、無人值守、驟變、人員聚集、煙霧檢測、快速運動、逆行、打架等事件。

視頻診斷:對視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡和云臺失控等常見攝像頭故障做出準(zhǔn)確判斷并發(fā)出報警信息。該技術(shù)可應(yīng)用于平安城市的建設(shè)中,自動檢測攝像機(jī)的狀態(tài),從而減輕維護(hù)人員的工作強(qiáng)度。

二、智能視頻監(jiān)控應(yīng)用

(1)智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品形態(tài)。根據(jù)智能視頻分析模塊所處的位置可將智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品分為兩種形態(tài):前端智能和后端智能。其中,前端智能通過DSP方式實現(xiàn),將智能視頻分析算法加載在視頻服務(wù)器、數(shù)字硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等前段設(shè)備中,對攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)直接進(jìn)行分析。由于利用了DSP強(qiáng)大的硬件處理能力,同時前端設(shè)備的架設(shè)針對具體的智能視頻分析算法優(yōu)化,從而提高了視頻分析準(zhǔn)確率,因此目前智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品多為前端智能。后端智能通過純軟件實現(xiàn),運行于普通PC或服務(wù)器上,構(gòu)成視頻分析服務(wù)器。視頻分析服務(wù)器獲取壓縮的視頻流后,對視頻進(jìn)行解碼、分析和處理。后端智能的優(yōu)勢在于可以方便的與其它視頻監(jiān)控應(yīng)用軟件融合,而且不需要對已有的前端設(shè)備進(jìn)行替換升級,保護(hù)原有投資,同時智能視頻分析單元可被多路視頻分析分時復(fù)用,降低整個系統(tǒng)的投入。但后端智能受限于視頻分析服務(wù)器的處理能力,而且已有前端設(shè)備的架設(shè)往往不滿足智能視頻分析的要求,導(dǎo)致視頻分析的準(zhǔn)確率較低。

(2)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)實施。隨著智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品日漸成熟,智能視頻監(jiān)控技術(shù)開始在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中逐步應(yīng)用,大大提高了視頻信息的價值。但是,要充分發(fā)揮智能視頻監(jiān)控技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的作用,卻不是想象中那么簡單,主要面對以下幾點挑戰(zhàn)。

智能視頻檢測準(zhǔn)確率。

智能視頻監(jiān)控技術(shù)運用數(shù)學(xué)模型來描述真實世界,并試圖利用數(shù)學(xué)模型來分析視頻數(shù)據(jù),但是實際環(huán)境比數(shù)學(xué)模型要復(fù)雜得多,智能視頻分析受到諸多因素的干擾而影響其檢測準(zhǔn)確率,存在較大程度的漏報和誤報,當(dāng)漏報和誤報達(dá)到一定比例,視頻檢測就失去了它的意義。智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)廠家針對各種實際應(yīng)用環(huán)境,對算法進(jìn)行了大量的優(yōu)化以排除干擾,提高了智能視頻檢測的準(zhǔn)確率,但是實際應(yīng)用環(huán)境千差萬別,生產(chǎn)廠家要對各種環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,勢必增加研發(fā)成本與產(chǎn)品版本管理的負(fù)擔(dān)。

智能視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)入實用,極大提高了視頻信息的價值,具有傳統(tǒng)視頻監(jiān)控?zé)o法比擬的優(yōu)勢,但是因為該技術(shù)尚欠缺成熟度和穩(wěn)定性,集成商智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)施工經(jīng)驗不足,它投入實戰(zhàn)還面臨不少挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]李浚泉.智能控制發(fā)展過程綜述.《工業(yè)控制計算機(jī)》,1999年 第3期

第7篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

關(guān)鍵詞:計算機(jī)技術(shù);園林綠化;應(yīng)用

Abstract: Summary from the network of information technology, artificial intelligence, 3S technology, such as computer technology application status in the landscape.

Keywords: computer technology; landscaping; application.

中圖分類號:K928.73文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及人工智能和3S技術(shù)為依托的多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、作物生長模擬系統(tǒng)、植物生長專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等技術(shù)的迅速發(fā)展,計算機(jī)已涉及到園林生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。

1網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以把各方面的人力、物力和財力充分聯(lián)合起來,然后通過分工協(xié)作,充分發(fā)揮聯(lián)機(jī)優(yōu)勢,把各種信息資源收集后放在網(wǎng)絡(luò)上共享,使傳統(tǒng)的信息處理手段與先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化信息處理手段有機(jī)地結(jié)合起來,實現(xiàn)園林科技信息研究、管理的現(xiàn)代化。1999-2001年,由中國園藝種植者用數(shù)碼相機(jī)把種在中國的百合生長情況拍攝成照片傳到Internet上,荷蘭的百合專家根據(jù)圖片判斷百合的長勢,進(jìn)而指導(dǎo)中國的種植者生產(chǎn),成功地把荷蘭的20多個品種的百合同時引種在中國的20個不同的城市。

Internet網(wǎng)上的園林信息資源極其豐富,它包含有園林植物自然資源、城市綠化、園林綠化科研、園林綠化生產(chǎn)、市場動態(tài)、植物保護(hù)、環(huán)境保護(hù)等各種信息資源。園林工作者可以充分利用Internet網(wǎng)上豐富的信息資源,如通過查詢檢索、聯(lián)合編目以及多媒體等信息服務(wù)來獲取所需的信息。同時,還可以把各種有價值的資源通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息共享。例如,新加坡國家公園局對其所管轄的每一棵樹木都建立了數(shù)字化的信息檔案,通過計算機(jī)檢索就能對全國的觀賞植物品種、數(shù)量及生長狀況有比較全面的了解。目前,廣大園林綠化工作者建立了從植物材料選擇到基地建設(shè),從工程技術(shù)設(shè)計到圖紙繪制、價格估算,從研究分析到建造文件等一系列規(guī)劃設(shè)計工作過程所需的各類資料、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。如已建成的園林植物資源、園林科技成果及推廣應(yīng)用、園林政策法規(guī)、國內(nèi)外園林發(fā)展及其市場動態(tài)分析、園林植物病蟲害預(yù)測預(yù)報、檢索查詢等各類型的全文數(shù)據(jù)庫、圖形圖像數(shù)據(jù)庫以及多媒體數(shù)據(jù)庫等。這些信息資源既相互獨立又相互聯(lián)系,共同形成了獨具特色的園林信息資源。

2人工智能

人工智能是20世紀(jì)50年代在美國首先興起的一門綜合性很強(qiáng)的邊緣科學(xué),以人工智能科學(xué)為基礎(chǔ)的智能技術(shù)的研究范圍包括知識表示、推理技術(shù)、模式識別、機(jī)器人、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、知識工程與專家系統(tǒng)等許多方面。其中,農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究與應(yīng)用已達(dá)到較高水平,它是一種智能化的農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng),可以把農(nóng)學(xué)領(lǐng)域的專家知識、實踐經(jīng)驗、科技成果、數(shù)據(jù)資料、有關(guān)信息與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來,建立起能夠針對不同情況推薦優(yōu)化方案的綜合性專家系統(tǒng),它不僅可以作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的載體傳播各類實用的農(nóng)業(yè)知識和高新技術(shù)成果,而且擁有高層次、多方位的農(nóng)業(yè)專家知識,能夠模仿人類大腦的推理過程,以形象、直觀的方式向使用者提供各種農(nóng)業(yè)問題的咨詢服務(wù)和決策方案。通過大面積生產(chǎn)實際利用,證明了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)對推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步具有重要的理論意義和實用價值[8]。如已建成的郁金香標(biāo)準(zhǔn)化栽培專家系統(tǒng),可以從品種選擇、生產(chǎn)計劃安排、切花栽培技術(shù)、生長期管理、種球繁殖技術(shù)、生理病害診斷及病蟲害防治等方面對種植者進(jìn)行指導(dǎo)。

33S技術(shù)

3S指以地理信息系統(tǒng)為核心的遙感技術(shù)(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的集成,構(gòu)成了對空間數(shù)據(jù)實時進(jìn)行采集、更新、處理、分析以及為各種應(yīng)用提供科學(xué)的決策咨詢的強(qiáng)大技術(shù)體系。利用3S技術(shù)可以對園林綠化進(jìn)行自然資源調(diào)查、自然災(zāi)害的監(jiān)測以及森林植被的分布情況調(diào)查等。借助計算機(jī)可將GPS獲得的地表信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字編碼,給測繪部門提供數(shù)字式的地圖資料,通過計算機(jī)接受這些數(shù)字信息,并將其轉(zhuǎn)繪成所需比例的高精確度測繪地圖。此外,由于全球氣溫變暖,如果不加強(qiáng)預(yù)防,容易導(dǎo)致大面積的森林火災(zāi)。利用3S技術(shù)和計算機(jī)相結(jié)合能夠?qū)θ蚍秶鷥?nèi)的森林進(jìn)行監(jiān)控,及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患,提前預(yù)報。在發(fā)生火災(zāi)后能夠及時準(zhǔn)確地反映受災(zāi)地區(qū)的位置以及災(zāi)情狀況,以便更好地保護(hù)生命與財產(chǎn)的安全。歐美等發(fā)達(dá)國家正在大力發(fā)展將3S技術(shù)應(yīng)用到施肥、植物保護(hù)、精細(xì)播種、耕作和水分管理等領(lǐng)域的精細(xì)農(nóng)業(yè),中國北方的風(fēng)沙防治工程利用3S技術(shù)對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和評估,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會效益。

4計算機(jī)技術(shù)在園林綠化設(shè)計中的應(yīng)用

計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)已經(jīng)成為設(shè)計行業(yè)中必不可少的、方便快捷的設(shè)計工具。在園林設(shè)計中采用CAD可將方案設(shè)計、圖形繪制、工程預(yù)算等環(huán)節(jié)形成一個相互關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體。借助計算機(jī)可以有效降低設(shè)計人員的勞動強(qiáng)度,節(jié)省描圖、制圖的材料消耗,同時,在計算機(jī)上校核方案時具有可觀性好、修改方便和不破壞原始方案等優(yōu)點。設(shè)計者每做一項工程設(shè)計就可以將其中有用的圖樣制作成塊,作為園林素材存入圖庫,當(dāng)有類似的需要時,可通過調(diào)用圖庫中的素材而不必重畫,既減輕了設(shè)計者的勞動強(qiáng)度又大大加快了工程設(shè)計的速度。使用計算機(jī)輔助設(shè)計還能夠通過聯(lián)網(wǎng)更加有效地進(jìn)行分工協(xié)作,在較大的工程中要求園林工程設(shè)計者同建筑師、結(jié)構(gòu)工程師以及水電、道路等專業(yè)人員相互協(xié)調(diào),緊密配合。即各類專業(yè)人員通過計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享,使設(shè)計方案更加完美。通過CAD精確地模擬生成數(shù)字地面模型及建筑、植物、道路等地表景物景觀框架,然后在三維動畫制作軟件中賦予各種材質(zhì)、光源、環(huán)境因子,并通過照相機(jī)模擬人的正常視點、視域在主游線上的旋轉(zhuǎn)移動連成一連串的視點軌跡,達(dá)到多角度、多視點、全方位觀察設(shè)計的效果,使人有一種身臨其境的真實感,在與用戶單位交流時有一個良好媒體與界面,而且在設(shè)計過程中可以及時發(fā)現(xiàn)、彌補(bǔ)一些隱存的缺陷與不足,使設(shè)計更加完善,影響計算機(jī)技術(shù)在園林設(shè)計中廣泛應(yīng)用的一個重要因素是應(yīng)用軟件,現(xiàn)在主要使用的為Photoshop,AutoCAD,3D MAX, Land de-signer 3D,3D Landscape, CASD,TOPOGRAPHY等。園林設(shè)計的另一個重要組成部分是資料的積累與保存。傳統(tǒng)的手工繪制圖紙歸檔既浪費時間又占用大量的空間,并且隨著時間的推移,容易發(fā)生霉變及其他不可預(yù)測的災(zāi)難性后果。利用計算機(jī)系統(tǒng)可以更加科學(xué)地管理園林工程設(shè)計圖紙,把完成的圖紙資料保存在軟盤、硬盤上,或者刻成光盤,還可以保存在磁帶上,這樣不僅方便查閱,而且可以多次備份,大大增加了資料的安全性。

第8篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

[關(guān)鍵詞]配電網(wǎng)規(guī)劃 地理信息系統(tǒng) 空間負(fù)荷預(yù)測 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

O引言

配電系統(tǒng)的規(guī)劃是供電企業(yè)規(guī)劃活動中的基本環(huán)節(jié),配電網(wǎng)的規(guī)劃質(zhì)量直接影響到配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)水平及投資效益,其對于降低網(wǎng)損、提高可靠性和保障電能質(zhì)量的影響不亞于配電網(wǎng)的運行管理,因此說,配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展對整個電力的發(fā)展至關(guān)重要。由于配電網(wǎng)規(guī)劃是非常復(fù)雜的工程問題,需要考慮諸多因素,因此實際規(guī)劃中多數(shù)還是依靠人工及CAD制圖工具完成,也有部分地區(qū)嘗試在規(guī)劃過程中的某些步驟采用軟件完成,但依然需要耗費大量的人力物力,而且在眾多可選方案及制約因素下,很難找到一個最優(yōu)方案。

近年來,地理信息系統(tǒng)(Geographic InformationSystem,簡稱GIS)在我國電力系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用,為建立高效、實用的配網(wǎng)規(guī)劃體系提出了新的課題。另一方面,空間負(fù)荷預(yù)測方法由于其在預(yù)測負(fù)荷量的同時,也能預(yù)測出負(fù)荷的增長位置,使其越來越受到預(yù)測者的青睞。目前,已有不少基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃軟件包及智能決策支持系統(tǒng)的產(chǎn)生,這些理論研究對于計算機(jī)應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃有著重要意義,但由于配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)本身在國內(nèi)還處于起步階段,基于該系統(tǒng)的配網(wǎng)規(guī)劃在實際中尚處于探索、研究及試點階段。

1配電網(wǎng)規(guī)劃的發(fā)展現(xiàn)狀、主要內(nèi)容及存在問題

配電網(wǎng)規(guī)劃按照電壓等級可以分為高、中、低壓三類,其中的中、低壓配電網(wǎng)規(guī)劃在國內(nèi)開展較晚,相對主網(wǎng)規(guī)劃而言,配網(wǎng)規(guī)劃尚待完整。

1.1配電網(wǎng)規(guī)劃的主要內(nèi)容

無論以人工為主進(jìn)行的配網(wǎng)規(guī)劃還是以軟件系統(tǒng)協(xié)助參與的配電網(wǎng)規(guī)劃,其內(nèi)容必然包括配網(wǎng)現(xiàn)狀分析、負(fù)荷預(yù)算、技術(shù)原則的確定、建設(shè)改造規(guī)劃方案確定、投資估算于經(jīng)濟(jì)評價幾個方面,其細(xì)節(jié)及關(guān)鍵點如下:

(1)配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

該過程主要通過收集配網(wǎng)的設(shè)備及運營數(shù)據(jù),完成配網(wǎng)現(xiàn)狀的分析。主要包括配電網(wǎng)整體營運指標(biāo)計算及分析、配電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量及年限統(tǒng)計、配網(wǎng)電源的負(fù)載率情況、1OkV出線間隔的利用率情況、中壓配網(wǎng)設(shè)備運行情況、中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。通過以上內(nèi)容的分析,得出配網(wǎng)的高電壓布點是否合理、供電半徑是否滿足要求、負(fù)荷分布是否合理、設(shè)備的狀況等結(jié)論,從而確定規(guī)劃期的改造目標(biāo)及方向。

(2)規(guī)劃期的負(fù)荷預(yù)算

主要包括電量和最大負(fù)荷總量預(yù)測、負(fù)荷地理分布預(yù)測兩個方面。前者用于衡量高壓電源總量規(guī)劃的合理性和初步測算規(guī)劃期內(nèi)需新建輸變電設(shè)施的規(guī)模;后者確定城市各供電區(qū)域規(guī)劃期內(nèi)的負(fù)荷增長情況,是高壓電源供電分區(qū)劃定、線路布置和供電范圍確定的依據(jù),在實踐中目前多采用空間負(fù)荷預(yù)測的思路完成。

(3)規(guī)劃技術(shù)原則的確定

一般以上級確定的技術(shù)原則為基礎(chǔ),綜合規(guī)劃區(qū)實際情況,從配網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、架空及電纜線路的選型、變壓器及開關(guān)設(shè)備選型、二次系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求等方面確定技術(shù)細(xì)則。

(4)電網(wǎng)建設(shè)改造規(guī)劃

這是目前配電網(wǎng)規(guī)劃的重中之重,具體要進(jìn)行高壓變電站選址、定容量及供電區(qū)域劃分,之后進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃和優(yōu)化,然后提出分年度具體的建設(shè)和改造項目,最后進(jìn)行相應(yīng)地地理接線圖的繪制。

1.2配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的主要問題和難點

(1)規(guī)劃數(shù)據(jù)收集的困難

隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大,配網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)越來越龐大,更新速度快,每次規(guī)劃均需要花費大量的時間及人力整理相關(guān)資料。配電網(wǎng)規(guī)劃主要涉及配網(wǎng)設(shè)備的裝備及運行數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域的用電及負(fù)荷數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域的市政規(guī)劃資料、規(guī)劃區(qū)的國民經(jīng)濟(jì)類數(shù)據(jù)等,其中數(shù)據(jù)量最大的為配網(wǎng)設(shè)備的裝備及運行數(shù)據(jù)。該部分?jǐn)?shù)據(jù)的收集整理占用大量時間。

(2)空間負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性有待提高

配網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中總量預(yù)測的方法和技術(shù)經(jīng)過多年的實踐已較為成熟,而作為配網(wǎng)規(guī)劃核心的空間負(fù)荷預(yù)測方法由于既要預(yù)測負(fù)荷的量還要預(yù)測負(fù)荷的增長位置,在城市用地類型變化頻繁、配網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展較為復(fù)雜的情況下,其準(zhǔn)確性受多種條件制約。

(3)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化困難

網(wǎng)架規(guī)劃的目的是根據(jù)規(guī)劃期內(nèi)的負(fù)荷水平及電源規(guī)劃確定相應(yīng)的最佳配網(wǎng)結(jié)構(gòu),同時滿足經(jīng)濟(jì)性、可靠性要求。因此,配網(wǎng)規(guī)劃是一個具有多目標(biāo)性、不確定性、非線性和多階段性的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題,求解困難。

2基于GIS平臺進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的優(yōu)勢

配電GIS是利用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將配電網(wǎng)絡(luò)的分布、屬性及實時信息按其實際地理位置描述在地理背景上,形成的集查詢、統(tǒng)計、運行、維護(hù)、分析、管理等多種功能于一體的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。利用GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)分析的拓補(bǔ)功能來處理配電系統(tǒng)與空間有關(guān)的信息,不僅能夠極大地方便規(guī)劃數(shù)據(jù)的獲取、處理,提高規(guī)劃人員的效率,而且規(guī)劃過程和結(jié)果也更加直觀、更具交互性。以下是GIS平臺上進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃的主要優(yōu)勢:

2.1配電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢

面對越來越密集的電網(wǎng)、復(fù)雜的電力設(shè)備、時刻變化的負(fù)荷信息、不斷變遷的道路和建筑,GIS為我們提供了各種圖形、地圖、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一共享的平臺。GIS數(shù)據(jù)庫存儲了用于進(jìn)行系統(tǒng)各部分分析和顯示的空間及屬性數(shù)據(jù),對于配網(wǎng)規(guī)劃中所需的配電網(wǎng)、變電站及設(shè)備、用戶等大量數(shù)據(jù),如果結(jié)合地理環(huán)境,采用空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲,可以使數(shù)據(jù)管理更加直觀、有效,規(guī)劃結(jié)果更具實際意義,從而大大減輕規(guī)劃人員的工作量。

2.2配網(wǎng)規(guī)劃運行情況分析優(yōu)勢

科學(xué)的決策在某種程度上依賴于決策者所掌握的信息量的大小。GIS可以最大限度地將有關(guān)信息集成起來,從而為電力系統(tǒng)決策人員提供一個多元化的決策依據(jù)。在規(guī)劃地址及預(yù)測中涉及諸多關(guān)聯(lián)因素,如資源、人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、負(fù)荷情況、用戶報裝情況等,它們都與地理系統(tǒng)有關(guān)。將GIS作為實現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃的數(shù)據(jù)分析、管理功能的工具,通過與其他系統(tǒng),如SCADA、MIS、用電營業(yè)系統(tǒng)、配變監(jiān)測儀等接口有效地組織數(shù)據(jù)信息,從而方便運行數(shù)據(jù)的整理、分析,使規(guī)劃更貼近實際。

2.3配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、自動布線優(yōu)勢

地理信息系統(tǒng)是配網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化得以實現(xiàn)的重要前提:在GIS平臺上采用人工智能的搜索算法以求解網(wǎng)架優(yōu)化問題,由于GIS空間分析功能,在變電站選址尋優(yōu)過程中,可以有效避開障礙物;另一方面,利用GIS進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃可以實現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃的可視化、自動化, 而且能直接得到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的地理接線圖,從而將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與圖形輸出緊密結(jié)合。

近年來,國內(nèi)很多學(xué)者在GIS規(guī)劃平臺理論研究方面取得了一定突破。文獻(xiàn)[1]結(jié)合地理信息的空間特性與人工智能兩者的優(yōu)點,詳細(xì)論述了用于配網(wǎng)規(guī)劃的智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組合,為GIS平臺下配網(wǎng)規(guī)劃提出了研究方向。文獻(xiàn)[2]以文獻(xiàn)[1]為基礎(chǔ),討論了在地理信息系統(tǒng)環(huán)境中,采用遺傳算法尋找最優(yōu)布線路徑的數(shù)學(xué)模型及算法。文獻(xiàn)[3]采用一種基于空間GIS的變長度符號編碼策略來表示線路的結(jié)構(gòu),以最短路徑法形成初始網(wǎng)架;并采用具有禁忌搜索思想的TS算法對初始網(wǎng)架進(jìn)行優(yōu)化。文獻(xiàn)[4]、[5]、[6]分別運用空間GIS和人工智能優(yōu)化算法對城市中壓配電網(wǎng)輻射型、多分段多聯(lián)絡(luò)、帶開閉所接線模式下的自動布線進(jìn)行了深入研究,并通過算例驗證了該方法的可行性。在實際城網(wǎng)中,一般是幾種接線模式并存的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的自動布線目前尚未見到解決的有效方式。

3空間負(fù)荷預(yù)測方法的研究成果

實踐表明,空間負(fù)荷預(yù)測方法是眾多預(yù)測方法中最適宜于配網(wǎng)規(guī)劃的方法之一,但由于配網(wǎng)自動化尚未發(fā)展成熟,使配網(wǎng)的數(shù)據(jù)積累基礎(chǔ)較差,從而制約了該方法的預(yù)測準(zhǔn)確性,在這方面很多學(xué)者也進(jìn)行了不同角度的研究和改進(jìn)。文獻(xiàn)[7]將模糊推理方法用于空間負(fù)荷預(yù)測的小區(qū)用地適應(yīng)性和優(yōu)劣分析中,建立了能夠充分體現(xiàn)專家決策的基于模糊集理論的城市土地開發(fā)和土地改造預(yù)測的基本原理,為預(yù)測中確定小區(qū)土地開發(fā)時間和使用性質(zhì)提供了系統(tǒng)的方法。文獻(xiàn)[8]對影響空間負(fù)荷預(yù)測的不確定因素進(jìn)行了詳細(xì)分類,將空間負(fù)荷分解為基礎(chǔ)分布和事件分布的疊加,并針對大事件出現(xiàn)時間和位置的不確定性,提出了多方案預(yù)測法,改進(jìn)了用地最優(yōu)分配模式,從而解決了城市改造中的不確定性問題。文獻(xiàn)[9]通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)訓(xùn)練使從專家獲取的模糊規(guī)則庫更符合每個地區(qū)的實際地理情況,得出的小區(qū)用地評分更加合理。

4基于GIs的配電網(wǎng)規(guī)劃的實踐應(yīng)用建議

由第三部分介紹的情況來看,目前基于GIS平臺的配網(wǎng)規(guī)劃研究多集中于網(wǎng)架優(yōu)化、自動布線方面,且在該方面也未能全面應(yīng)付實際規(guī)劃中的復(fù)雜情況,故研究成果也還未能廣泛應(yīng)用。另一方面,從GIS系統(tǒng)本身的實踐情況來看,目前國內(nèi)部分地區(qū)開發(fā)的配網(wǎng)GIS系統(tǒng)由于資料量大、更新快等原因,暫時還沒有非常成功的例子,要真正應(yīng)用規(guī)劃軟件進(jìn)行輔助規(guī)劃,前提之一是有較為成熟的GIS系統(tǒng),并能夠保證GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的及時更新及完整、正確,前提之二是在空間負(fù)荷預(yù)測及網(wǎng)架優(yōu)化等開發(fā)出較為實用的算法及配套規(guī)劃軟件。

在目前形勢下,應(yīng)該以規(guī)劃試點的模式對基于GIS平臺的配網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行嘗試,建議可以如下方式展開:

(1)軟件的試點必須在開發(fā)有GIs系統(tǒng),并且相對管理應(yīng)用較為成熟的地區(qū)進(jìn)行。同時規(guī)劃軟件必須能夠很好地與GIS系統(tǒng)整合。

(2)由于現(xiàn)階段還沒成熟的基于GIS的規(guī)劃軟件,故建議采用試點的方式,供電部門與科研單位進(jìn)行合作開發(fā),根據(jù)應(yīng)用情況不斷進(jìn)行軟件的改進(jìn)。

(3)進(jìn)行軟件開發(fā)試點的時候,配合相關(guān)工作崗位的設(shè)置試點及人員的規(guī)劃理論等培訓(xùn)。

(4)目前中壓配電網(wǎng)規(guī)劃的難點在于準(zhǔn)確的空間負(fù)荷預(yù)測及10kV線路的自動布線。在自動布線不成熟的時候,可以通過GIS平臺給出一些布線的走向建議,提供人工布線的工具,重點則實現(xiàn)對規(guī)劃布線方案的效果分析上。

(5)在基于GIS的規(guī)劃軟件未真正成熟之前,即使不能夠利用其進(jìn)行完整的規(guī)劃,仍然可以利用規(guī)劃軟件中的成熟部分,輔助進(jìn)行一部分的規(guī)劃工作,然后隨軟件的升級及成熟,逐步加大軟件的應(yīng)用及在規(guī)劃中的使用比例。

5結(jié)束語

本文從配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用需求出發(fā),從規(guī)劃平臺和預(yù)測方法兩個配網(wǎng)規(guī)劃中的關(guān)鍵點切入,著重分析了利用GIS平臺進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的迫切性及已有的理論研究成果,重點討論了將GIS平臺引入實際規(guī)劃過程的技術(shù)準(zhǔn)備及應(yīng)用策略。今后,以配網(wǎng)地理信息為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和開發(fā)平臺的配網(wǎng)規(guī)劃方案,應(yīng)該成為配網(wǎng)規(guī)劃的方向和主流,而空間負(fù)荷預(yù)測方法也因其實用性而成為配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測的核心方法,這兩大主題的成果實踐是理論研究人員與規(guī)劃實踐人員共同努力的方向。

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第9篇:人工智能研究現(xiàn)狀綜述范文

關(guān)鍵詞: 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計 系統(tǒng)化 結(jié)構(gòu)模塊化 產(chǎn)品特征 智能化

隨著近年來人類科學(xué)技術(shù)水平的加速發(fā)展,特別是計算機(jī)軟硬件性能的持續(xù)提高,以及計算機(jī)技術(shù)對各行各業(yè)全面深入的滲透,各技術(shù)領(lǐng)域的思維、觀念和方法不斷得以更新。機(jī)械設(shè)計作為一個具有幾百年歷史的技術(shù)領(lǐng)域,也在世界科技進(jìn)步的大潮中獲得了新生。目前,計算機(jī)輔助產(chǎn)品的設(shè)計繪圖、設(shè)計計算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效。

根據(jù)目前國內(nèi)外設(shè)計學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計所用方法的主要特征,我們可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計方法概括為下述四大類型。

一、系統(tǒng)化設(shè)計方法

系統(tǒng)化設(shè)計方法的主要特點是:將設(shè)計看成由若干個設(shè)計要素組成的一個系統(tǒng),每個設(shè)計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系,并具有層次性。所有的設(shè)計要素結(jié)合后,即可實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

系統(tǒng)化設(shè)計思想于上世紀(jì)70年代由德國學(xué)者Pahl和Beitz教授提出,他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),制定了設(shè)計的一般模式,倡導(dǎo)設(shè)計工作應(yīng)具備條理性。德國工程師協(xié)會在這一設(shè)計思想的基礎(chǔ)上,制定出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計方法。

由于每個設(shè)計者研究問題的角度以及考慮問題的側(cè)重點不同,進(jìn)行方案設(shè)計時采用的具體研究方法亦存在差異。具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計方法有設(shè)計元素法、圖形建模法、“構(gòu)思”―“設(shè)計”法、矩陣設(shè)計法、鍵合圖法,等等。

二、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計方法

從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出:定義設(shè)計任務(wù)時以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),引用已有的產(chǎn)品解(如通用零件部件等)描述設(shè)計任務(wù),即分解任務(wù)時就考慮每個分任務(wù)是否存在對應(yīng)的產(chǎn)品解。這樣,能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計任務(wù)中可能存在的矛盾,早期預(yù)測生產(chǎn)能力、費用,以及開發(fā)設(shè)計過程中計劃的可調(diào)整性,由此提高設(shè)計效率和設(shè)計的可靠性,同時也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設(shè)計任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層:(1)產(chǎn)品(2)功能組成(3)主要功能組件(4)功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄,對功能元件進(jìn)行更為具體的定性和定量描述。同時研制出適合于產(chǎn)品開發(fā)早期和設(shè)計初期使用的工具軟件STRAT。

這種方法認(rèn)為專用機(jī)械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解,而具有新型解的專用功能只是少數(shù)。因此,在專用機(jī)械設(shè)計中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對于評價專用機(jī)械的設(shè)計、制造風(fēng)險十分有利。

這種方法提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上,將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個或幾個模塊化的基本結(jié)構(gòu),通過選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件,甚至是一個系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口(連接和配合部),并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟(jì)化,具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和CAD技術(shù),將變形設(shè)計與組合設(shè)計相結(jié)合,根據(jù)分級模塊化原理,將加工中心機(jī)床由大到小分為產(chǎn)品級、部件級、組件級和元件級,并利用專家知識和CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊,再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。

這種方法以設(shè)計為目錄作為選擇變異機(jī)械結(jié)構(gòu)的工具,提出將設(shè)計的解元素進(jìn)行完整的、結(jié)構(gòu)化的編排,形成解集設(shè)計目錄。并在解集設(shè)計目錄中列出評論每一個解的附加信息,非常有利于設(shè)計工程師選擇解元素。

根據(jù)機(jī)械零部件的連接特征,將其歸納成四種類型:

1)元件間直接定位,并具有自調(diào)整性的部件;

2)結(jié)構(gòu)上具有共性的組合件;

3)具有嵌套式結(jié)構(gòu)及嵌套式元件的連接;

4)具有模塊化結(jié)構(gòu)和模塊化元件的連接,并采用準(zhǔn)符號表示典型元件和元件間的連接規(guī)則,由此實現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。

在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計時,用“功能建立”模塊對功能進(jìn)行分解,并規(guī)定功能分解的最佳“粒化”程度是功能與機(jī)構(gòu)型式的一一對應(yīng)?!敖Y(jié)構(gòu)建立”模塊則作為功能解的選擇對象,以便于實現(xiàn)映射算法。

三、基于產(chǎn)品特征知識的設(shè)計方法

基于產(chǎn)品特征知識設(shè)計方法的主要特點是:用計算機(jī)能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計領(lǐng)域?qū)<业闹R和經(jīng)驗,建立相應(yīng)的知識庫及推理機(jī),再利用已存儲的領(lǐng)域知識和建立的推理機(jī)制實現(xiàn)計算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計。

機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征,以及設(shè)計領(lǐng)域?qū)<业闹R和經(jīng)驗進(jìn)行推量和決策,完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實現(xiàn)這一階段的計算機(jī)輔助設(shè)計,必須研究知識的自動獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。

四、智能化設(shè)計方法

智能化設(shè)計方法的主要特點是:根據(jù)設(shè)計方法學(xué)理論,借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計軟件和虛擬現(xiàn)實技術(shù),以及多媒體、超媒體工具進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計、表達(dá)產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。在利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論的同時,我們考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方法學(xué)VDI2221,研制出適合于產(chǎn)品設(shè)計初期使用的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。上述各種方法并不是完全孤立的,各類方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系。

機(jī)械產(chǎn)品的方案設(shè)計正朝著計算機(jī)輔助實現(xiàn)、智能化設(shè)計和滿足異地協(xié)同設(shè)計制造需求的方向邁進(jìn),由于產(chǎn)品方案設(shè)計計算機(jī)實現(xiàn)方法的研究起步較晚,目前還沒有成熟的、能夠達(dá)到上述目標(biāo)的方案設(shè)計工具軟件。我認(rèn)為,綜合運用文中四種類型設(shè)計方法是達(dá)到這一目標(biāo)的有效途徑。雖然這些方法的綜合運用涉及的領(lǐng)域較多,不僅與機(jī)械設(shè)計的領(lǐng)域知識有關(guān),而且涉及系統(tǒng)工程理論、人工智能理論、計算機(jī)軟硬件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各方面的領(lǐng)域知識,但仍然是產(chǎn)品方案設(shè)計必須努力的方向。

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