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浅谈人工智能

中国西部科技2009年10月(下旬)第08卷第30期 总第191期浅谈人工智能李轶博(吉林石化信息网络公司软信公司,吉林 132021) 摘 要: 人工智能作为计算机学科的一个分支,有其自身的特点,现已在社会生活各个领域都有应用,并将有更为广阔 的发展前景。

关键词: 人工智能;AI;模拟关于人工智能的定义众说不一,美国斯坦福大学人工 智能研究中心尼尔逊教授下过这样的一个定义:“人工智 能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎么样获得知 识并使用知识的科学。

”而麻省理工学院的温斯顿教授认 为:人工智能就是如何使用计算机去做过去只有人才能做的 工作。

”人们普遍认为人工智能,它是研究、开发用于模 拟、延伸和扩展人的智能的理念、方法技术以及应用系统 的一门新的技术科学。

它是从计算机应用系统的角度出 发,研究如何制造出人造的智能机器或智能系统,来模拟 人类智能活动能力,以延伸人们智能的科学。

人工智能就其本质而言,是对人的思维的信息过程的 模拟,人工智能不是人的智能,更不会超过人的智能,对 于人的思维模拟可是结构模拟,仿照人脑的结构机制,暂 时撇开人脑的内部结构,而从其功能过程进行模拟。

人工智能可以分为强人工智能和弱人工智能。

强人工 智能观点认为有可能制造出真正能推理和解决问题的智能 机器,并且,这样的奇迹将被认为是有知觉的,有自我意 识的。

弱人工智能观点认为不可能制造出能真正的地推理 和解决问题的智能机器,这些机器只不过看起来像是智能 的,但并不真正拥有智能,也不会有自主意识。

1 人工智能研究的历史与现状 人工智能的研究经历了以下几个阶段: 第一阶段:20世纪50年代人工智能的兴起和冷落。

人工此计划最终失败,但它的开展形成了一股研究人工智能的 热潮。

第四阶段:20世 纪 80年代末,精神网络飞速发展。

1987年,美国召开第一次精神网络国际会议,宣告了这一 新学科的诞生。

此后,各国在精神网络方面的投资逐渐增 大,精神网络迅速发展起来。

第五阶段:20世纪90年代,人工智能出现新的研究高 潮。

由于网络技术特别是国际互联网的技术发展,人工智 能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式 人工智能研究。

不仅研究基于同一目标的分布式问题求 解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智 能面向实用。

人工智能研究范畴有自然语言处理、知识表现、智能 搜索、推理、知识获得、组合调度问题,感知问题,模式 识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理, 人工生命,精神网络,复杂系统等。

2 人工智能是与具体领域相结合 目前,人工智能是与具体领域相结合进行研究的,有 如下领域:①专家系统。

依靠人类已有的知识建立起来的 知识系统,目前专家系统是人工智能研究中开展最早、最 活跃、成就最多的领域。

②机器学习。

主要在三个方面进 行:首先是研究人类学习的机理、人脑思维的过程。

其次 是机器学习的方法。

最后是建立针对具体任务的学习系 统。

③模式识别。

研究如何使机器具有感知能力,主要研 究听觉模式和视觉模式的识别。

④理解自然语言,计算机 如能“听懂”人的语言,便可以直接用口语操作计算机, 这将给人们带来极大的便利。

⑤机器人学。

机器人是一种 模拟人的行为的机械,对它的研究历经三代发展过程:第 一代机器人只能按程序完成工作。

第二代机器人配备了像 样的感觉传感器,能取得作业环境、操作对象等简单的信 息,并由机器人体内的计算机进行分析处理,控制机器人 的动作。

第三代机器人具有类似人的智能,它装备了高灵 敏度传感器,因而具有超过人的视觉、听觉、嗅觉、触觉 的能力,能对感知的信息进行分析,控制自己的行为,处 理环境发生的变化,完成各种复杂的任务。

而且有自我学 习、归纳、总结、提高已掌握知识的能力。

⑥智能决策支 (下转第41页)智能概念首次提出后,出现了一批显著的成果,如机器定理 证明、跳棋程序、LISP表处理语言等。

但由于揭发推理能力 有限,以及其翻译失败等,使人工智能走入低谷。

这一阶段 的特点是:重视问题求解的方法,忽视知识重要性。

第二阶段:20世纪60年代末到70年代,专家系统出现使 人工智能研究出现新高潮,DENDAL化 学 质 谱 分 析 系 统 、 MTCIN疾 病 诊 断 和 治 疗 系 统 、 PROSPECTIOR探 矿 系 统 , Hearsay-II语言理解系统等专家系统的研究和开发,将人工 智能引向了实用化。

1969年成立了国际人工智能联合会。

第三阶段:20世纪 80年代,随着第五代计算机的研 制,人工智能得到了很大发展。

日本1982年开始了“第五 代计算机研制计划”,即“知识信息处理计算机系统 LIPS”,其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。

虽然收稿日期: 2009-09-06 修回日期:2009-10-16作者简介: 李轶博(1982-),男,吉林籍,本科,助理工程师,主要研究方向为信息技术应用和管理。

58开 发 应 用50%~100%以内变化,当冷冻水流量减至60%时,机组 COP减小10%左右 ,图2显示了冷水机组COP随冷冻水流量 变化的趋势。

[3]的。

从运行费用来说,冷凝温度越低,制冷系数越大,压 缩机单位制冷量的耗功率越小。

例如,某一型号的冷水机 组,当蒸发温度一定时,冷凝温度每降低1℃,压缩机单位 制冷量的耗功率约减小2% 。

冷却水进出口温差变大时, 虽然可以减小冷却水泵的运行费用,然而,为了保证冷凝 器内的热交换,冷凝温度必然要高于冷却水的出口温度, 并且冷凝温度与冷却水出口温度也要求有一低限(图3显示 了冷凝器中制冷剂与冷却水温度的变化),所以,要想加 大冷冻水的进出口温差,从而减少冷却水泵的功耗,就必 须提高冷却水出口温度(通常冷却水进口温度基本上是定 值),这又将引起冷凝温度的增加,降低了冷水机组的 COP值。

[2]图1 蒸发器温度变化示意图图2 冷冻水流量的变化对冷水机组COP的影响衡量蒸发器变流量运行能否节能的标准不单是冷冻水 泵运行时节能多少,而还应考虑蒸发器变流量运行造成冷 水机组COP值下降而损失的能耗,再考虑变流量运行的负荷 时间频度。

很明显,冷冻水泵的总功耗占水系统总功耗的 比例越大,其节能幅度就越大。

3 冷凝器变流量对冷水机组性能的影响 当冷水机组在低负荷运行时,冷凝器中冷却水的进出 口温差要低于标准值(一般是5℃),机组运行的负荷越 低,冷却水的进出口温差就越小,这就形成了冷水机组低 负荷运行时冷却水大流量小温差循环,造成冷却水输送水 泵能耗的浪费。

目前,不少空调系统的冷却水泵安装了变 频器,对冷却水泵进行变流量运行,期望达到节能的目图3 冷凝器温度变化示意图与蒸发器变流量相比,冷凝器变流量运行对冷凝温度 的影响较大,故导致冷水机组COP的变化较大,在给冷却水 泵安装变频器时,应详细分析冷却水变流量对冷水机组性 能的影响,确定方案的可行性。

参考文献: [1] 孙一坚.空调水系统变流量节能控制.暖通空调,2001(6):5~7. [2] 彦启森.空气调节用制冷技术.北京:中国建筑工业出版社,1983. [3] 孟彬彬,朱颖心,林波荣.部分负荷下一次泵水系统变流量性能 研究.暖通空调,2002,32(6):108~110.(上接第58页) 持系统。

20世纪80年代以来专家在许多方面 取得成功,将人工智能中特别是智能和知识处理技术应用 于决策支持系统,扩大了决策支持系统的应用范围,提高 了系统解决问题的能力,这就成为了智能决策支持系统。

⑦人工神经网络。

在研究人脑的奥秘中得到启发,试图用 大量的处理单元模仿人脑系统工程结构和工作机理。

人工智能的应用领域:①问题求解。

到目前为止,人 工智能程序能知道如何思考他们解决的问题。

②逻辑推理 与定理证明。

逻辑推理是人工智能研究中最持久的领域之 一。

定理寻找一个证明或反证,不仅需要有根据假设进行 演绎的能力,而且许多非形式的工作,在人工智能方法的 研究中定理证明是一个极其重要的论题。

③自然语言处 理。

自然语言的处理是人工智能技术应用与实际领域的典 范,目前该领域的主要课题是:计算机系统如何以主题和 对话情景为基础,注重大量的尝试——世界知识和期望作 用,生成和理解自然语言。

④智能信息检索技术。

信息获取和净精华技术已成为当代计算机科学与技术研究中迫切 需要研究的课题,将人工智能技术应用于这一领域是人工 智能走向广泛实际应用的契机与突破口。

⑤专家系统。

专 家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的研究领域, 它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。

人工智能的发展前景。

人工智能不单需要逻辑思维与 模仿,科学家对人类大脑和精神系统研究得越多,他们越 加肯定情感是智能的一部分,而不是与智能相分离的。

因 此人工智能领域的下一个突破可能不仅在于赋予它情感能 力。

科学家断言,机器的智能会迅速超过爱因斯坦和霍金 的智能之和。

大量微小的小机器人将在大脑的感觉区里占 有一席之地,并且创造出真假难辨的虚拟现实的仿真效 果。

参考文献: [1] George E luger著.人工智能——复杂问题求解的结构和策 略.机械工业出版社,2005.41。

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