智能家居的现状与前景(通用7篇)
(南京航空航天大学机电学院,南京市,210016)摘要:简述了智能制造形成的原因及智能制造的概念;分析了智能制造国内外的发展现状;指出了智能制造的发展趋势及其面临的问题。
关键词:智能制造 人工智能 机械制造 工业4.0
The development and research of intelligent manufacturing
JiaYu Wang(College of Mechanical Engineering, Nanjing University of Aeronautics&
Astronautics, Nanjing, 210016, China;)Abstract:This paper depicts the cause of formation and conception of IM.And presents status in the development on IM.Finally indication is given of the trend of development and question confronting IM.Key words:IM;AI;mechanical manufacture;Industrie 4.0
0 前言
智能制造装备是先进制造技术、信息技术以及人工智能技术在制造装备上的集成和深度融合,是实现高效、高品质、节能环保和安全可靠生产的下一代制造装备。在综述了智能制造装备国内外发展现状的基础上,重点论述了目前智能制造存在的问题,并得出结论,认为德国的”工业4.0”和美国的工业互联网装备将是智能制造装备未来的发展方向。
1研究背景
制造业是国民经济的基础工业部门,是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看,经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言,大体上每十年上一个台阶: 50-60年代是单机数控,70年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛,80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时,出现了计算机集成制造,但与实用化相距甚远。随着计算机的问世与发展,机械制造大体沿两条路线发展:一是传统制造技术的发展,二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。80年代以来,传统制造技术得到了不同程度的发展,但存在着很多问题。近来年,人们对制造过程的自动化程度赋予了极大的研究热情,这是因为从1870年到1980年间,制造过程的效率提高了20倍,而生产管理效率只提高了1.8-2倍,产品设计的效率只提高了1.2倍,这表明体力劳动通过采用自动化技术得到了极大的解放,而脑力劳动的自动化程度(其实质是决策自动化程度)则很低,制造过程中人的因素尚未得到充分的认识,人尚未真正地从复杂的生产过程中解放出来,各种问题求解的最终决策在很大程度上仍依赖于人的智慧。因而,人类群体所面临的众多问题(包括社会问题、生理问题等)在制造过程中都有所反映。面对批量小、品种多、质量高、更新快的产品市场竞争要求以及各种社会因素的综合影响,制造过程的自动化程度的提高面临众多问题,譬如:(1)专家人才的短缺和转移致使一些专门技能不能及时或长久地得到提供;(2)现代制造过程中信息量大而繁杂,传统的信息处理方式已不能满足要求,大量的信息资源需要开发与共享;(3)制造环境柔性要求更大,决策过程更加复杂,决策时间要求更短;(4)制造过程的自动化程度受制于制造系统的自组织能力,即智能水平;(5)现代生产要求专家们在更大范围内进行更及时的合作,小到一个企业内部的各个生产环节,大至一个国家甚至世界范围内的工业界中的众多企业之间。各种迹象表明,“我们正处在制造历史上的一个危险时期”。幸运的是,计算机与计算机科学以及其它高技术的发展,通过集成制造技术、人工智能等而发展起来的一种新型制造工程—智能制造技术(intelligent manufacturing technology,IMT)与智能制造系统(intelligent manufacturing system,IMS)使我们有可能走出这个危机。这是因为,制造过程所面临的众多问题的核心是“制造智能”和制造技术的“智能化”。IMT是指在制造工业的各个环节以一种高度柔性与高度集成的方式,通过计算机模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动;并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承与发展。未来工业生产的基本特征应该是知识密集型,制造自动化的根本是决策自动化。
2发展现状
2.1国外研究现状:
目前,IMT&IMS的研究正迅速受到众多国家的政府、工业界和科学家们的广泛重视:
2.1.1美国
美国是国际智能制造思想的发源地之一,美国政府高度重视智能制造的发展,并且已经把它作为21世纪占领世界制造技术领先地位的基石。从上世纪90年代开始,美国国家科学基金(NSF)就着重资助有关智能制造的诸项研究,项目覆盖了智能制造的绝大部分,包括制造过程中的智能决策、基于多施主(multi-agent)的智能协作求解、智能并行设计、物流[]传输的智能自动化等1。2005年,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了“聪明加工系统(smart machining system,SMS)”研究计划。聪明加工系统的实质是智能化,该系统的主要目标和研究内容包括:(1)系统动态优化。即将相关工艺过程和设备知识加以集成后进行建模,进行系统的动态性能优化;(2)设备特征化。即开发特征化的测量方法、模型和标准,并在运行状态下对机床性能进行测量和通信;(3)下一代数控系统。即与STEP-NC兼容的接口和数据格式,使基于模型的机器控制能够无缝运行;(4)状态监控和可靠性。即开发测量、传感和分析方法;(5)在加工过程中直接测量刀具磨损和工件精度的方法。
2011年,美国总统奥巴马宣布实施包括工业机器人在内的”Advanced Manufacturing Partnership Plan”(先进制造联盟计划),立即得到同日发布的“实现 21世纪智能制造”新报告的积极响应。在这份由美国智能制造领导联盟(smart manufacturing leadership coalition,SMLC)公布的报告中,不但描绘了该领域未来的发展蓝图,而且确定了十大优先行动目标,意图通过采用21世纪的数字信息技术和自动化技术,加快对20世纪的工厂进行
[]现代化改造过程,以改变以往的制造方式,借此获得经济、效率和竞争力方面的多重效益2。
2.1.2 日本
日本于1990年首先提出为期10年的智能制造系统(IMS)的国际合作计划,并与美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年开展了联合研究,其目的是为了克服柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)的局限性,把日本工厂和车间的专业技术与欧盟的精密工程技术、美国的系统技术充分地结合起来,开发出能使人和智能设备都不受生产操作和国界限制,且能彼此合作的高技术生产系统。2.1.3 欧盟
欧盟于2010年启动了第七框架计划(FP7)的制造云项目3,特别是制造业强国的德
[]国,继实施智能工厂(Smart factory)之后4,又启动了一个投入达2亿欧元的工业4.0(Industry []4.0)项目5。德国政府2010年制定的《高技术战略2020》计划行动中,意图以未来项目“工业4.0”奠定德国在关键工业技术上的国际领先地位,并在2013年4月举行的汉诺威工业博览会上正式将此计划推出。“工业4.0”概念最初是在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子
[]公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,目前其已上升为国家级战略6。
[]2.2 国内研究现状
国内在智能制造技术与系统方面的绝大多数研究工作,目前还处在探讨人工智能在制造领域中应用的阶段。几年来,开发出了众多类型、水平各异的面向制造过程中特定环节、特定间题的“智能化孤岛”,诸如专家系统、基于知识的系统和智能辅助系统等,而对制造环境的全面“智能化”研究工作还处于刚刚起步阶段。我国自 2009 年 5 月《装备制造业调整和振兴规划》出台以来,国家对智能制造装备产业的政策支持力度不断加大,2012年国家有关部委更集中出台了一系列规划和专项政策,使得我国智能制造装备产业的发展轮廓得到进一步地明晰。工业与信息化部发布了《高端装备制造业“十二五”发展规划》,同时发布了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》子规划,明确提出到2020年将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。科学技术部也发布了《智能制造科技发展”十二五”专项规划》;国家发展改革委员会、财政部、工业与信息化部三部委组织实施了智能制造装备发展专项;工业与信息化部制定和发布了《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》,该路线图明确把智能制造装备作为高端装备制造业的发展重点领域,以实现制造过程智能化为目标,以突破九大关键智能基础共性技术为支撑,其思路是:以推进八项智能测控装置与部件的研发和产业化为核心,以提升八类重大智能制造装备集成创新能力为重点,促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。问题与展望
3.1 存在问题
总的说来,目前IMS的研究仍处在人工智能在制造领域中应用的阶段,研究课题涉及到市场分析、产品设计、制造过程控制、材料处理、信息管理、设备维护等众多方面,取得了丰硕的成果,开发了种类繁多的面向特定领域的专家系统、基于知识的系统和智能辅助系统,甚至智能加工工作站(IMW),形成了一系列”智能化孤岛”(islands of intelligence)。这中间包括CIMS研究中所取得的有关进展。然而,随着研究与应用工作的深入,人们逐渐地认识到自动化程度的进一步提高依赖制造系统的自组织能力,研究工作还面临着一系列理论、技术和社会问题,、问题的核心是“智能化”。一般说来,现代工业生产作为一个有机的整体要受技术(包括生产系统)、人(包括间接影响生产过程的社会群体)和经济(包括市场竞争和社会竞争)三方面因素的制约。从技术的角度来看,对于一个企业来说,市场预测、生产决策、产品设计、原料订购与处理、制造加工、生产管理、原料产品的储运、产品销售、研究与发展等环节彼此相互影响,构成产品生产的全过程。该过程的自动化程度取决于各环节的集成自动化(integrated automation)水平,而生产系统的自组织能力取决于各环节的集成智能(integrated intelligence)水平。目前,尚缺乏这种“集成”制造智能的技术,这也是目前“并行工程”的研究重点。
3.2发展趋势 当前,智能制造的发展趋势以德国的”工业4.0”和美国的工业互联网装备最为清晰。
3.2.1 德国“工业4.0”
德国“工业 4.0”通过充分利用信息物理系统(CPS),实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式,推动现有制造业向智能化方向转型。CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,通过3C(Computation、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现制造装备系统的实时感知、动态控制和信息服务。CPS实现计算、通信与物理系统的一体化设计,可使系统更加可靠、高效、实时协同。德国电气电子和信息技术协会于2013年发布了德国首个“工业4.0”标准化路线图,以加强德国作为技术经济强国的核心竞争力,确保德国制造[]的未来7-8。“工业4.0”项目主要分为两大主题:(1)智能工厂。重点研究智能化生产系统及过。程,以及网络化分布式生产设施的实现(工业4.0智能工厂如图1所示);
(2)智能生产。主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
图1 工业4.0智能工厂
3.2.2 美国工业互联网装备
2013年,美国通用电气公司(GE)发表了《工业互联网-打破智慧与机器的边界》报告[9]。该报告提出了工业互联网(Industrial Internet)的概念。工业化创造了无数的机器、设施和系统网络,而工业互联网则是指让这些机器和先进的传感器、控制和软件应用相连接,以提高制造业的生产效率、减少资源消耗。工业互联网装备将整合两大革命性转变的优势:(1)工业革命。伴随着工业革命,出现了无数台机器、设备、机组和工作站;(2)强大的网络革命;
(3)在网络化的影响下,计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。小结
智能制造装备集制造、信息和人工智能技术于一身,是未来高端装备制造业的重点发展方向。各国政府高度重视智能制造装备的研发和应用,美、日、欧已有一系列的研究成果和部分产品面世,德国的“工业4.0”项目也积极地推动了制造业向智能化的转型。我国政府也充分认识到智能制造装备的重要战略地位,已出台政策推动智能制造装备的产业化水平提升。可以预见,未来智能制造装备在引领制造业低碳、节能、高效发展上的作用将进一步得到显现;同时,行业也将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、三维打印装备、新型传感器、自动化成套生产线等重点领域形成快速发展与突破。参考文献
1.1 智能电网的内涵
当前提出的智能电网的含义主要是在传统电网的含义基础上提出来的。相比来看, 传统电网主要是指电网内部存在很多的信息孤岛, 缺乏一定的信息共享性, 整个电网的智能化比较低。而智能电网则是指能够通过一定的技术手段及时地获得比较完整的信息, 优化资源胚子, 提高能源的综合利用。所谓的“智能”指的是什么呢?主要是指智能电网的可观测———量测、传感技术;分布智能———嵌入式处理技术;自适应;可控制———对观测状态进行控制;高级分析———数据到信息的转换;自愈功能。
1.2 智能电网的功能特点
智能电网的功能特点主要包括以下几点:可观性、可控性、灵活性、开放性、安全性、自愈性、预测性、快速性、互动性、全局性、协调性、经济性等。
2 智能电网的国外及国内研究现状
2.1 智能电网的国外研究现状
智能电网的发展已经引起了世界范围内的广泛关注, 特别欧美发达国家科学技术发展的速度比较快, 对智能电网的研究比较早, 直到今天, 不仅形成了一整套基本完善的发展体系, 并且在实践中得到了很大程度的应用。不过因为各个国家所处的地理位置以及经济发展程度是不同的, 所以对智能电网有着不同的侧重点, 我们应该有选择的学习。例如, 欧洲国家更侧重对可再生能源的研究, 希望在将来的时候可以弥补电力不足的问题;而美国则是侧重对智能电网的升级和发展, 利用有限的资源获得更多的好处。未来电网的发展主要是向着智能化、高度集成的方向发展。
2.2 智能电网的国内研究现状
我国对智能电网的研究比较晚, 到目前为止还没有形成国际层面的智能发展战略, 不过在某些方面的研究成果还是对智能电网的发展提供了借鉴作用。华东公司建设智能电网呈现的特点为:规划以自愈为目标的智能电网;实现智能化调度;新型材料和智能设备的全面使用;可再生能源的友好接入;实现与用户的智能互动。而华北公司则在可再生能源发电方面进行了相应的研究, 国家也启动了多项高新技术研究项目, 在“十一五”期间, 在三大先进能源技术领域设立重大项目和重点项目, 包括以煤气化为基础的多联产示范工程, MW级并网光伏电站系统, 太阳能热发电技术及系统示范等项目。
3 智能电网的未来发展前景
我们通过众多的实践经验并结合相关的智能电网的技术资料, 总结出智能电网在未来发展中的前进方向, 我们将会针对具体的几个方面进行阐述, 希望能够帮助电力系统人员更加了解智能电网的相关内容, 进一步提高电力系统的工作性能, 尽早地实现智能电网系统。
3.1 基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制
近年来, MAS系统使用越来越频繁, 所谓MAS就是我们通常所说的多A gent系统。该系统伸缩性非常强, 可以有效的互联和互操作遗留系统, 因此, 该MAS系统可以最大限度的保护用户资源。该系统是人工智能领域研究比较多的方向, 其在智能电网上的应用前景也将越来越大。
3.2 分布式能源的系统集成智能电网构架
分布式储能, 分布式发电以及具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源是分布式能源的三个重要组成部分。这三者同属于用电范畴, 并具有非常大的联系。例如:分布式发电与分布式储能组成功能互补的微网, 并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。
3.3 快速仿真决策智能电网技术
基于事件响应的快速仿真决策, 既不同于传统预防性控制的静态安全分析和安全对策, 也较基于PMU的广域测量系统所组成的动态安全评估有所发展, 主要增加故障发展快速仿真的实时预测功能, 为调度员提供紧急状态下的决策支持。从目前的发展趋势来看, 基于A gent的快速仿真决策是未来发展的重要方向。
3.4 基于知识的综合决策支持的智能电网系统
伴随着计算机技术的快速发展, 智能电网实现了信息化, 而发展所需要的信息和数据数量在不断增多, 我们需要通过某种技术手段把这些数据和信息联系起来。这个问题已经成为了当前电力系统部门需要考虑的基本问题, 实现相关联的信息的有效调度也是未来智能电网发展的重要方向。通过实践证明, 智能电网能够很好地获得大量的信息和数据, 并对这些信息和数据有很好的控制作用, 这也是实现智能电网的一个原因。
4 结束语
实现智能电网能够促进我国节约能源, 提高环保力度, 带动相关产业的发展, 提高企业的经济效益, 实现我国经济的快速发展。所以我们应该加强对智能电网的研究, 提高我国电力系统的创新发展, 实现资源的优化配置。
智能电网的实现是一项十分复杂的工作, 在具体的工作中经常会遇见很多的难题, 这其中包括硬件问题和软件问题。所以, 我们为了能够实现电力企业的发展, 电力系统的革新, 智能电网的应用, 就必须采取下列的建议。要想实现智能电网的进一步发展, 就必须发挥出一体化管理的优势, 形成适应电网发展的管理模式;不断加强电力系统结构设计的科学建构, 发挥出智能电网的优势;关于智能电网系统的设计必须是科学的、实用的, 能够真正指导建设实践;在建设智能电网的过程中, 应该兼顾设计、改进和控制, 才能够真正地满足智能电网的需要;不仅要重视实践的创新还要重视理论知识的进步, 这样才能够保证智能电网的顺利进行;学习和引进国外先进成果, 对我国智能电网的发展情况有深入了解, 去其糟粕, 取其精华。此外, 国家还应该建立智能电网示范工程, 在促进我国电力发展的同时也能够深入探究智能电力的发展。
综上所述, 为了尽快实现智能电网, 我们必须在研究和建设智能电网的同时学会运用自主创新精神, 实现我国电力事业的快速发展。
参考文献
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[7]袁瑶, 刘爽昕, 王晓曦, 张龙斌.我国智能电网规划现阶段研究与应用[J].长春工程学院学报 (自然科学版) , 2010 (04) .
关键词:智能家居;控制系统;工作原理;展望
中图分类号:TB472 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2016)05-0285-01
一、引言
互联网的问世无疑将科学信息技术与人们的日常生活紧密的联系起来,从而推动了人类文明的巨大进步。1984 年美国首次出现了“智能型建筑”,从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。进入21世纪之后,借助网络和信息技术的发展,信息家电也越来越多的出现在人们的生活中。
智能家居(智能住宅)控制系统是采用通信、计算机等技术,通过专用设备对各种仪表(如水表、电表、气表等)的数据进行自动采集和处理,并利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、医疗电子技术依照人体工程学原理,融合个性需求,将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖、健康保健、卫生防疫等有机地结合在一起,通过网络化综合智能控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。以智能家居系统为平台,家居电器及家电设备为主要控制对象,从而构建出一套高效集成的住宅设施与家庭日程事务的综合控管系统。
二、智能家居系统的通讯媒体技术
家庭网络的通讯主要以物理媒体层的电磁信号为主要传输载体,所以物理媒体层传输介质是整个家居网络的物质基础。因而家庭网络通讯媒体的选用是非常重要的。目前,家庭网络的通讯媒体主要是以太网(双绞线)、电话线、电力线、无线射频、红外线、电缆和光钎等种类,有线网络以双绞线、电话线和电力线为主。而家庭无线网络则主要采用红外和无线方式,以其灵活方便和可移动计算的特点,成为未来的主要发展方向。当然,在现有条件下,根据接入设备的类型及实际需要,家庭局域网可以用有线或者无线的方式实现,也可以用混合型网络的方式实现。
三、系统总体设计内容
把单片机嵌入到工控应用系统中,称之为嵌入式计算机系统,简称嵌入式系统。嵌入式系统包括工控机、通用CPU模块、嵌入式微机处理和单片机。本系统是单片机在系统检测以及工程控制方面的应用,其特点是体积小,成本低,功能强,功耗低,是微机应用产品化的最佳机种之一,它已经广泛应用到了产品智能化和工业自动化之中。
(一)系统总体设计与分析。
本设计属于单片机应用系统,确定单片机控制系统总体方案,是进行总体设计中最重要和最关键的一步。总体方案的设计主要是根据被控对象的任务及工艺要求而确定的,设计方案大致如下:
1.选择系统。根据需求特征,首先确认系统的类别(开环、闭环或数据处理系统)。
2.选择检测元件。在确定总体方案时,必须选择好被测参数的测量元件,它是影响被测系统精度的重要因素之一。
3.选择执行机构。执行机构是微型机控制系统的重要组成部分之一。执行机构的选择一方面要与控制算法相匹配,另一方面要根据被控系统的实际情况而确定。
4.选择输入|输出通道及外围设备。选择时应考虑各输入输出通道是串行操作还是并行操作、各通道的传递速率、各通道数据的字长及选择位数、对显示打印有何要求等因素。
(二)系统工作流程的优势特征。
1.系统构成灵活。从总体上看,智能家居控制系统是由各个子系统通过网络通信系统组合而成的,可以根据实际需要,减少或者增加子系统,以满足需求。
2.操作管理便捷。智能家居控制的所有设备可以通过手机、平板电脑和触摸屏等人机接口进行操作,非常方便。
3.场景控制功能丰富。可以设置各种控制模式,如离家模式、回家模式、下雨模式、生日模式、宴会模式和节能模式等,能够极大得满足用户生活品质需求。
4.信息资源共享。可以将温度、湿度和干燥度等室内小气候指标发布到网上,形成整个区域性的环境监测点,为环境的监测提供有效的信息。
5.安装调试方便。即插即用,无线的方式可以快速部署系统。
图1智能家居控制系统的工作流程图
四、对未来智能家居(智能住宅)发展前景的分析展望
智能家居控制系统是一项复杂而又庞大的系统工程,涉及通信、家电、建筑、网络服务等诸多领域,整个系统的功能以及具体实现上还需要进一步的完善,本文提出如下几点展望:
随着自动控制技术的发展,系统可以完成对室内温度、湿度、光强度的自动调节,并能实现对家电的协调优化和自动管理。
通过Internet网络,在任何时候,只要点击鼠标,就可以控制电器设备,掌握家里的安全状况。
不仅可以简化接口和控制,还可以提高系统整体性能及工作可靠性,也为进一步系统集成创造条件。
远程控制采用无线移动网络,如中国移动的GSM、GPRS或中国联通的CDMA等。
随着数字技术、光通信技术、软件技术家电信息技术的发展与成熟,实现“三网合一”。为用户提供多样化,多媒体化,个性化服务。
参考文献:
[1]李晓维,徐勇军,任丰原.无线传感器网络技术[M].北京:北京理工大学出版社,2007。
[2]徐维祥,刘旭敏 主编.单片微型机原理及应用[M].大连:大连理工大学出版社,1996。
基金项目:“宿州学院大学生创新创业训练计划资助”省级大学生创新创业训练计划入選项目“智能家居(智能住宅)控制系统的工作原理与发展前景的研究”(201510379146)。
作者简介:王友典(1994-),男,安徽阜阳人,本科,宿州学院美术与设计学院2013级环境设计专业。
人工智能专业核心课程
1.认知与神经科学课程群
具体课程:认知心理学、神经科学基础、人类的记忆与学习、语言与思维、计算神经工程
2.人工智能伦理课程群
具体课程:《人工智能、社会与人文》、《人工智能哲学基础与伦理》
3.科学和工程课程群
新一代人工智能的发展需要脑科学、神经科学、认知心理学、信息科学等相关学科的实验科学家和理论科学家的共同努力,寻找人工智能的突破点,同时必须要以严谨的态度进行科学研究,让人工智能学科走在正确、健康的发展道路上。
4.先进机器人学课程群
具体课程:《先进机器人控制》、《认知机器人》、《机器人规划与学习》、《仿生机器人》
5.人工智能平台与工具课程群
具体课程:《群体智能与自主系统》《无人驾驶技术与系统实现》《游戏设计与开发》《计算机图形学》《虚拟现实与增强现实》
6.人工智能核心课程群
具体课程:《人工智能的现代方法I》《问题表达与求解》、《人工智能的现代方法II》《机器学习、自然语言处理、计算机视觉等》
人工智能考研考什么
机器人工程专业
机器人工程专业(Robot Engineering),是培养适应社会发展需要的德、智、体、美全面发展,具有道德文化素质和社会责任感,掌握工业机器人技术工作必备的知识、技术,有较强实践能力、创新精神,主要从事机器人工作站设计、装调与改造,机器人自动化生产线的设计、应用及运行管理等相关岗位工作,具有较强综合职业能力的高素质应用型专门人才。
智能科学与技术专业
智能科学与技术专业是智能科学系在提出成立的,智能科学系的前身是北京大学信息科学中心,由北京大学数学系、计算机系、电子学系等10个系(所)于1985年成立,主要从事机器感知、智能机器人、智能信息处理和机器学习等交叉学科的研究和教学。
计算机科学与技术专业
交通安全与智能控制专业培养具有交通安全与控制技术专业必须的理论知识和技能,能从事交通安全与管理控制工作的高级技术应用性专门人才。
1、交通安全与智能控制专业主要课程
交通工程学、道路交通管理、安全系统工程、交通事故调查处理、交通控制技术、高速公路管理、运筹学、计算机网络与通信、社会调查、驾驶实习、交通事故调查处理、交通安全管理与管理信息技术实训、毕业实习等,以及各校的主要特色课程和实践环节。
2、交通安全与智能控制专业毕业后具备的能力
培养技能
交通安全、事故评估、交通管理信息及智能控制能力。
3、交通安全与智能控制专业就业方向与就业前景
高速公路管理、城市道路交通管理、道路交通运输管理等部门。
国内有许多的个人网站,内容不外乎一些网址大全和影视网站,由于游走版权问题边缘,让许多公司无法公开进入,即使类似百度公司推出的mp3搜索,也只是给出一个地址,自己不提供这种服务,好像路上有一个人一直告诉你哪里有人在制假造假,让你过去看看,这个告诉你的人并不犯法,虽然他可以从那些制假造假的人那边获得利润,及使不获得利润,当人们知道这个人有办法告诉你那里造假的同时也告诉你一些你需要的信息,譬如告诉你那里没有造假,然后从这些正规的商家获得更多的钱。
这就是一个诡异的网络游戏规则。
个人网站发迹的现象在国外没有这么明显,除了中国人对于网络不是非常了解之外,还有适应大量的个人兴趣问题一般大型公司无法满足,譬如一些**问题网站,半**网站,都满足了这些个人网站发展的条件。
我们暂时撇去这些网站来看看个人网站的发展,还有没有其他出路。
一个中国第一个成名的个人网站,华军软件园,是一个专业的软件网站,由于市场的需求,导致该个人网站的出现及时弥补市场空白,我们来看这个趋势,是否仍有个人网站发展的空间:
从华军软件园的成长,我们发现,这个行业和需求仍然不断地在上升中,我们必须想到,既然个人网站不断发展,同样的道理,那么是不是原来在这个位置的其他网站就会不断地被挤压呢?
我们寻找一些和国内比较成功的个人网站类似的网站一年来的走势变化,发现,由于中国网民的增加速度非常快,所以只要经营不要出现问题,都可以保持每年30%左右的成长,而让我们非常惊讶的是,个人网站在这段时间的成长速度平均都超过相同类型的公司网站。而如果和一般的国际公司相比,这个就非常明显了:
个人网站能够发展,我们分析有几个因素:
1.以前的网络资源较少,所以各地的省市门户网站得以依仗国家资源,先拿到一些优势,造成各个省市的一些热线网站平均都能排名在世界1000名左右,但是这种优势逐渐失去,公平竞争的情况下,给与个人网站急起直追的机会。
2.个人网站可以随时调整客户需要,给与服务,譬如短信服务,图片下载,音乐下载等等。
3.个人网站的维护和调整,都可以紧密地和个人的收入结合起来,一个个人的劳动力等于在公司里面工作的劳动力效益的十倍以上,形成一股势力。
4.中国用户越来越多,让赚钱的机会越来越多,而发现可以赚钱的时候,个人往往比公司更积极选择机会进行投入。
我们估计,未来的中国百大网站可能会有一半的网站属于个人,而前1000大网站里面估计有可能70%的网站都属于个人网站,这批人的崛起,都会改变网络世界。
个人网站的淘金梦
如果在网上折腾了一年半载,相信除了找资料看新闻逛逛所谓的门户网站外,许多人的大部分在线时间都是花在浏览众多的个人站点上,之所以出现个人站点日访问量能够达到数万的原因并不是因为该网站制作如何如何,其中很重要的原因是我们国内网站的总体数量还是太少,而且信息量简直微乎其微。
回顾个人网站的历史,不得不提到网易在1998年大量派发免费的个人网站空间,此策略所产生的效果,不仅仅使得网易在众多网民心目中地位陡升,更重要的是通过那区区20兆空间产生了中国第一批个人站点。在这些站点中不仅有下载站、游戏站、商情站,最重要的是它们带来了大量的信息,由于目前上网者中对于计算机有关信息的需求还是占很大的比重,所以这些由爱好者办的发烧站很快成型,其中有名的高春晖主页、华军主页、飞翔鸟系列站鼎盛时期日访问达到三四万人次。并且初步形成了金字塔式的个人网站格局。
为个人站点定性
对于个人站点的性质其实非常难以界定,可以说目前网络上诸多站点的前身都是个人站点,像今天亿人皆知的YAHOO!其前身也是个人手工分类站点。而现在的个人站点按照其最初建设的初衷可以分为三类。
1、首先最多的站点就是按照个人爱好设置的个人主页,其内容无非就是个人介绍,可以说是的的确确的个人站点。建立这类站点的目的就是给个人一个展示自我的空间,同时利用制作页面来达到熟悉网站制作的目的。一般这类站点的吸引度并不高,主要是由于内容较 2 少,今后的发展空间非常的小,无非就是一个展示台。
2、第二类的个人主页也是目前个人站点中最流行的,两三个人组成某某工作室,网站的内容基本上与软硬件有关,即便收集不到软硬件的大量信息,就算拿如何制作网站来当内容也成,除此之外就是名目繁多的软件下载、MP3下载、图片下载。可以说此类站点的特色就是一个字“杂”,反正信息多了总不是坏事。像华军、高春晖等站点可以算是第一代大杂烩站点,别看其内容杂乱,但是对于处于这个时代的上网者来说,每天以这样一个站点作为目标站点的不知有多少。主要的原因是由于上网者基本上都是通过计算机上网,其中有很多是从事计算机行业或是最为执著的计算机爱好者。这种个人站点在最初非常地受欢迎,早先的几个尝试者大都收到了回报,但是似乎由于先入为主的惯性作用,后来者很难再显昔日的辉煌。而且最初的几个这类站点目前还在运作的已经为数不多,虽然PCHOME在最近的中文网络排行榜中名列第19名,但是与商业网站的人气值相比就是小巫见大巫了。
3、第三类个人站点在内容上力求单一,在未来发展上力求商业化。这类站点最典型的例子就是“走进中关村”了。首先其网站的内容从最初就有一个非常明确的目标,像“走进中关村”将内容定位为基于中关村的经销环节,在商情报价以及中关村经销商文化上有很深的见地。与其同类的“飞翔鸟硬件资讯”则将定位与硬件技术以及硬件产品,其他类似的站点也同样在网站主题上有明确的目标,这类内容主要集中在硬件、模拟器、游戏新闻等热点内容,而且尤其以硬件这种便于获得广告的内容为佳。
除了内容上的专业性,这类站点在最初建设的时候相对明确的网站股权分配,还拿“走进中关村”为例。该站点在建设的最初就花钱注册了自己的域名,而且其服务器空间也非免费空间,随着网站建设的稳定,该站还专职雇佣了几名信息采访者游走在中关村里。其产权明晰,人员分工稳定为今后站点商业化运作或者寻求投资奠定了非常稳定的基础。这类个人站点与前面各种站点最不同的就是网站设立者跳出了个人的小圈子,将个人站点定位为商业网站的基础,由此酝酿今后的网站发展。
个人因素与个人站点
在个人站点的建设与运作中个人因素起着非常重要的作用。由于最初是个人站点、网站的建设毫无资金投入,最多就是个人的零星资金。而大多数个人站点在建设之初,即便使用免费的服务器,每个月上传占用的上网费用就令许多个人站点夭折,所以能将一个个人站点建立起来并不是什么难事,难的是在没有外来投入的情况下将站点维持就已经是非常难的事 情了。而且这里还只是将个人站点维持下来,要想有长远的发展还需要在内容、运作上增加投入,这个投入不仅是个人精力的投入,更多的是资金、人际关系的投入。但是长期的零收入使得个人站手头拮据,而且诸多不知名站点的疯狂抄袭,以及某些知名站点的挤兑,使得许多最初的网络个人站点难以维持。
由于个人站点的制作者多为学生,精力与金钱的双重压力的确令无数个人折腰,虽然也有坚持下来的,但几乎所有的这些个人站点都需要寻求其他的收入来源。最常见的就是投稿方法了,一篇文章投给刊物收到稿费的同时,还可以为自己的网站增加内容,但是这样的收入太少,而且写文章既费时间又很容易被其他网站抄袭。于是一些以硬件资讯为主的站点就联系厂商,借助自己的网站帮助厂商进行宣传,反正得不到钱也能拿到一些硬件。而真正能够靠广告作为收入的真是凤毛菱角,目前广告效益比较好的个人站点也还是硬件站点,“走进中关村”每个月的广告收入就上万,而“飞翔鸟硬件”的一个长幅广告年报价就是一万。
作为个人站点的经营运作,大部分还是为了“糊口”,不同的个人站点制作者由于自身经济情况不同,日子过的就差别很大。现在像高春晖那样最初将制作个人站点作为职业的人基本上已经绝迹,原因非常的简单--“钱”。
人才个体与商业网站
对于个人站点许多制作者都是做着美式的网络发家梦的,但是在全球网络整体发展比较完善之后兴起的国内网络来说,虽然有中文这个门槛,但是仅仅凭借一个网站就发家似乎已经过了年月。虽然不断传出商业网站收购个人站点的消息,但是一般一个站点的收购费用远远低于个人的长期投入。于是依附发展、寻求投资的心态陡增,渐渐地丧失了自己的独立性,很多站点或者成为了大型商业网站的一个附庸栏目,或者在不知不觉中消失。这些个人站点的兴起与衰落形成了中文网络发展所需的血液循环。而在这个循环中能够得到收益并且不被鲸吞的真是寥寥无几。
其实个人网站除非能够达到日访问上万,并且能够吸引稳固的访问者,否则网站的知名度根本一钱不值。虽然有海阔天空、华军等综合类下载站不断被收购,也有中经网、电脑报等胃口极佳的收购大亨。但是这些收购中除了站点的收购外,真正有价值的收购是网络人才的收购。这也是在成熟的商业ICP眼中个人站点唯一诱人的地方,尽管商业站点通过招聘可以找到不少会制作主页的人,但是与个人站点高手相比,不仅技术上难敌个人站点,就连费用支出也要超过对于个人站点的收购,况且对于个人站点的收购还可以获得依附于个人站 点的信息内容,商业ICP自然何乐而不为呢?从某种意义上说,目前ICP对于出众的个人网站的收购,系为了在短时间内迅速扩充内容,为了获取投资方的支持而采取的速成方法。
当然收购并不是唯一的法宝,有些个人站点对于几十万的收购费用似乎并不开脸,这些坚持我行我素的个人站点虽然眼光放的很远,但是商业站点收购不成就采取迂回挖人的方式,反正个人站点财枯势单,高薪加高压的策略,的确是个人网站很难对付的。这样的例子举不胜举,有海阔天空的低价抛售,有华军的无疾而终,还有飞翔鸟软件与8848的联姻。反正商业网站只要拥有一定的启动资金,有了一点钱就有了现成的站台和人员,有了现成的人员就有了扩大规模的资本,就可以吸引更多的网民,自然就好谈投资,然后有了投资就可以再买人再扩容,如此循环。个人网站被收购的网络人才成为一个商业站点发展的基石,而除了收购支付的补偿外就从一个独立的站点变为了一个给人家打工的网络人,这对于个人的知识价值似乎是不公平的,但这就是现实。
后记
无人驾驶, 生活方式的改变缘于智能的延伸
以物联网技术的日臻成熟及广泛推广, 大量传感器钩织成的物联网将各种天气条件、路况变化、各种行人和其他车辆并存的情况拟人化地将汽车中驾驶者融于其中, 驾驶者在获取信息的作用上, 已显得可有可无了。另外, 人工智能技术为内核的自适应巡航控制系统在逻辑层面真正实现了无人驾驶:依据预设逻辑安全及时地做出转弯、加速和刹车的决定, 让汽车与前车保持安全距离, 同时维持匀速行驶。
无人驾驶汽车前些年还显得那么不可思议的事情现在已经变得十分可行, 大多数汽车厂商正在赛道上测试自动驾驶汽车, 并将测试引向真实路况。
奥迪A7搭载了一套“堵车辅助系统”, 在严重拥堵的车流中以每小时不超过40英里的时速自动驾驶, 人在车上的身份完全是乘客。这不是在炫耀技术, 而是有着实际意义——能帮助老年人和盲人, 以及那些宁可在车上读书的人的自动驾驶汽车。
有人驾驶的一辆车上装了各种摄像头、传感器和一套特殊设备, 能监测驾驶者眼睛的情况, 以确保司机开车时不要睡着。如果司机真的睡着了, 这辆车就会稳稳地减速、停止行驶, 请求援助。用了动态车道辅助系统, 车辆无意中偏离车道时能发出预警, 同时轻轻地让车回到正确的车道上。
以上两个例子, 足以让我们信服:通过物联网和人工智能的契合完全能够驾驭“无人驾驶汽车”的。更为可喜的是新技术已过了价格高昂的研发期, 相关的软硬件以及处理所有这些信息的算法现在都日益便宜、小型化并且运算速度更快。去年奥迪试验车辆的后备箱里还塞满了控制系统;而今年, 作为车辆大脑、位于仪表板上的定制芯片只有一本书那么大。
但令人尴尬的是, 技术发展的迅猛正在无情挑战着我们原有的法律框架——“如果一辆没有驾驶者的车出了事故, 到底该谁负责:司机?车主?还是奥迪?”没人有确切答案。人类自身约束体系的滞后更加彰显新技术的活力:无人驾驶汽车出事的概率会比传统汽车要低——否则干嘛要研发它们呢?物联网如此、人工智能亦如此。无人驾驶汽车作为改变人了生活方式的物联网智能化的典范, 绝不仅是“就事论事”, 因为还会带动新的工业产业、服务产业的涌现。
智慧的物联网已将直接改变人类自身
原有的物联网是指物与物相连, 其实我们人类也是可以“物化”到其中, 嵌入人类的智能物联网拓扑模式为“物——人——物”, 这一貌似简单的嵌入式链接有着现实意义——人类的躯体部分缺失或损毁, 以嵌入神经系统、听从大脑指令的装置来替代。这种生物电子装置也称作神经义肢, 是物联网与人工智能技术契合引发了人类自身某种意义的“再造”。
此类例子比比皆是, 我们机体的部分与“外界”物联后最初的智能缘于模仿和学习借以恢复功能, 残肢经外科手术重新接驳神经后, 肌肉仍可产生运动, 并被传感器阵列记录下来。下一代的义肢能听命于转接的肌肉信号, 行动越来越接近天生的血肉肢体。活生生的例子就是因伤致残的阿曼达。即便筋肉骨骼损毁或丧失, 曾经控制着它们的大脑区域及神经也会继续存活, 与断肢对应的脑区和神经都在静候联络, 如同话机被扯掉的电话线。医生们已开始利用神乎其技的外科手术, 为患者把这些人体构造与照相机、话筒、马达之类的装置连接起来。这个物联网构成是这样的, 在胸部插入八根微细的电极, 在右臂的皮下一路走到手指肌肉。他胸前的肌肉收缩时, 会引发一个信号, 经由无线发射器传给挂在他轮椅上的小型电脑, 后者将信号解读后传回植入他胸部的接收器, 再由导线顺着手臂传到手上, 于是信号命令手指的肌肉收紧、握拢——这一切都在1微秒内完成。于是, 阿曼达能双手操持家务了。
进一步向“模块化”技术方向发展, 直接引导再造器官——人工耳蜗就是实现换能毛细胞的功能的替代性装置, 通过微电子技术, 把声音信号有序地转换为电信号传入植入体内的刺激器, 接收后通过解码, 有序地根据声音信号的强度、频率以及时程把它送入耳蜗, 从而产生听觉。
智慧的“物—人”相联更是夸张地延伸到了我们的大脑, 眼皮在麻醉状态下被拉开, 一位来自得克萨斯的盲人79岁高龄的乔·安·路易斯眼球内部及四周植入了新的硬件, 它们与一台计算机协同运作, 把影像传给她的大脑。电子装置绕过损毁的感光细胞, 让他眼中找回了些许光明——闪烁不定的线条, 模糊的形状, 色晕的团块。虽然患者表示“我没法像你们那样看清东西”, 但这种技术还只是刚刚起步, 给予我们了极大的信心。甚至更为大胆的设想是人与机器实现嫁接把人类引向永生, 即把电子信息和动物的意识连在一起, 打破人脑和电脑的界限, 实现人脑与电脑的连通, 用人的思维直接控制机器的运行。
地外文明探索也要靠物联网
人类作为智能动物身居地球, 对外面世界的好奇驱使其走出地外, 星际相连。其实星际物联早已存在, 原始的宇宙物联网就是光和波连接着各星体。这种久远的“被动式”星际物联网如能对其进行智能性地升级, 就是通过宇宙中的最原始的物联网传感器——望远镜。基于计算机技术的物联网和人工智能让我们观看宇宙的视野起了革命性的改变, 就以最著名的哈勃太空望远镜为例, 接收到地外信息, 接入计算机网络使终端个人使用者不受时间和空间的限制, 就可结合全球 (甚至外层空间中) 的观测望远镜进行远方遥控观测, 哈勃的对地外信息也能拟人化处理, 使得光承载的信息得以分析与数据处理。更有甚者, 有人都打起了太空物联网的商业价值的主意:英国《新科学家》杂志10日报道, 登录www.Talk To Aliens.com网站, 网民就可以打一个“太空电话”, 他们的电话信号将通过架设在美国康涅狄格州中部、一个直径为3.2米的发射器发送到太空。该网站的负责人说, 如果遥远星球上有一个与直径超过300米的射电望远镜类似的接收器, 就能“听”到来自地球的声音。
其实, 人类欲物联地外的想法由来已久。早在1977年美国先后发射旅行者1号和旅行者2号, 担负了探测地外文明的任务。我们完全有理由把那两颗孤帆远航的飞船理解成伸向宇宙深处的网线, 初步织起已接近太阳系边缘物联网雏形。因为旅行者1号已在2009年飞临太阳系与其他星际交界地带, 还再继续前行。美中不足的是这张网, 只有去没有回, 仅是单向、单程。不要小觑物联网向宇宙迈出的一小步, 她的智能性的起点就很高——承载着搜寻地外生命和文明的任务:一张镀金铜板声像片和一枚金刚石唱针, 它可以在宇宙中保存10亿年, 上面记录了用54种人类语言向外星智慧生物发出的问候语, 还有117种地球上动植物的图形, 以及长达90分钟的各国音乐录音, 其中包括中国传统古琴名曲《高山流水》。这些地球之声将带着人类的期望回荡在宇宙空间。人们希望它在宇宙中漂流的漫长岁月里能遇上地外生命, 而这张唱片则传达了来自地球的信息。如果有幸旅行者能被地外异类所接纳, 并向其所有者发出“失物招领”, 我们编织的宇宙物联网就会成为真正意义的“双向、互联”。
遗憾的是, 旅行照飞船的所携能量预计2020年耗尽, 将与地球失去联系, 但她还会在漫漫漂流。这种漫游式的宇宙物联网建设受时空的局限较大, 我们看不到宇宙物联网的尽头!为了弥补浩瀚宇宙中孤独的智能生物——人类的遗憾, 智能物联网的方案有了更为实际的加强版——随后发射的探测器都携带了物联网装备, 他们具有类似人类的脑、手、体、足, 在外星体着陆, 由近渐远地建立外星——地球“点对点式”网络。最为典型的就是, “勇气”号和“机遇”号火星探测器。勇气号火星探测器于2004年1月3日着陆到火星表面的一侧, 作为它姊妹探测器的“机遇”号则在1月25日着陆到这颗“红色星球”的另一侧。这两个完全模拟人类智慧火星物联网“传感器”向地球传送回了大量数据, 拍摄很多极富科学价值的火星近照, 开展了大量科学考察。
早在1999年, 比尔盖茨在他的《未来之路》里就给提出了物物相连的概念, 人工智能的融入物联网犹如人类智慧搭乘高速载体, 使任何一个感知都将通过这条通道传达到云端的“泛”大脑 (此脑可是人的, 亦可是物的) , 而大脑的指令也会随后传输回去, 让人与信息、人与物的交流中, 人的核心要素作用逐渐淡化。
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