计算机人工智能的应用

计算机人工智能的应用（共8篇）

计算机人工智能的应用 篇1

摘要：随着计算机的普及以及计算机技术的不断提高，人类已经从计算机上收获到了很大的益?，而且仍然在不断地提高计算机技术，继续开发能为人类做出好的贡献的功能。从20世纪50年代开始，人类就已经有了人工智能这一学科，希望可以让计算机更加智能，更加类似人类的思维，从而更好地为人民服务。人工智能也可以应用于计算机辅助教学当中，本文就将对人工智能在计算机辅助教学当中的应用进行研究。

关键词：人工智能；计算机辅助教学

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）17-0150-02

由于人类对人工智能寄予了很大的希望，人工智能有着很好的前景，并且有可能应用到我们生活当中的各个方面，提高我们所有人整体的生活水平。人工智能技术发展的同时，陆续的已经有科学家将人工智能技术应用到了教学的方面，并且已经获得了很好的成效，所以在人工智能方面继续开发进步，并与教学相结合，将会是很好的新的教学方法。

1人工智能

1.1什么是人工智能

人工智能是二十世纪中期兴起了一门新的科学，这一门科学主要属于计算机科学，但是其中要包括信息学、语言学、心理学、哲学、数学等等很多学科的内容，是一门综合性很强的学科。人工智能主要是使用计算机系统来模拟人类的思维活动。这一门学科研究的领域广泛，也已经在很多方面上有了它的应用。

正是由于人工智能所研究的领域很广泛，所以这也是一项挑战性很强的科学门类，需要科学家在各个方面都有很强的知识基础。目前人工智能的研究与人类的目前需求紧密相关，所以人工智能技术研究也随着时代的变化而发展，让人工智能这一项技术应用在更有意义的事情上。人工智能主要的目标是要求计算机拥有“知识的获取和学习能力”、“对知识进行处理的能力”、“语言的理解能力”、“自动的推断和搜索的能力”以及等等很多方面的能力。

1.2人工智能研究内容

从研究的对象来说，人工智能可以分为三个不同的领域：第一个是要有“自然语言处理”的能力，编写可以读和说的计算机程序。第二个是要研究出一种具有灵敏的感官机器，可以模拟人类的听觉和视觉，可以自动判别不同的环境。第三种是研发专家系统，就是利用计算机可以模拟专家的行为。

从人工智能的研究性质来区别，又可以分为理论和工程两个方面。理论研究，就是不断的开发拓展人工智能理论，工程研究，就是能够设计和开发出相应的产品。二者之间有着很大的关联，是不可分割的。理论研究为工程研究提供了理论基础；工程研究是将理论研究应用于实际当中。

1.3人工智能的技术特征

人工智能有以下几点技术特征：搜索能力，知识表达功能，推理能力，抽象能力，语音识别能力，处理模糊信息的能力。这五点，基本上已经使得人工智能可以简单的模拟人类的思维方式。

2计算机辅助教学（CAI）

2.1什么是计算机辅助教学

计算机辅助教学的含义就是使用计算机来代替教师来执行部分的教学任务，为学生提供一个个人的学习空间，同时利用了多媒体等计算机技术，使得教学方式变得丰富多彩，从而提高教学的效率和质量。利用计算机辅助教学功能可以增加学生的练习数量、课后巩固、与计算机之间拥有灵活自由的对话和咨询、仿真模拟实验过程，以及等等其他的教学模式。极大地丰富了课堂内容，也完成了许多传统教学过程当中不能够完成的内容。计算机辅助教学主要是通过课件的形式进行，学生可以根据自己的情况而进行学习，这样教学可以更好地适应每一个学生的学习情况。计算机辅助教学已经在教育当中占据了很重要的地位，广泛地应用到了学校的教学当中，并且已经有了很好的效果。我国的计算机辅助教学发展得很快，四十年前就已经有很多高等院校把这一教学模式列为重点的研究课题之一。

2.2计算机辅助教学存在的问题

计算机辅助教学，还具有一定的闭塞性。使用计算机辅助教学使得学生被动的进行学习，没有针对性的教育，缺少指导性的引导。主要是通过光盘等载体，将知识内容呈现出来，过程有一些机械化，学生并不是完全主动地去学习。而且学生缺乏教师的监督，可能也会存在一些惰性，学生有问题，也并不能够及时地得到解答。在教学当中，教师可以更加了解学生的各方面情况，了解自己学生的习性、性格、学习方法。而使用计算机辅助教学，可能只可以做到课件上的精美。形式单一，不能够按照学生的情绪波动而改变自己的教学。而这些问题也将是我们在计算机辅助教学当中需要继续发展的地方。

3人工智能与计算机辅助教学系统

3.1基本内容

将人工智能与计算机辅助教学系统相结合，也就是智能计算机辅助教学系统，学生可以借助于智能计算机选择自己学习的内容，使得学生的学习可以更加的有针对性、自主性，可以让学生有更高的学习效率。这就要求计算机教学有着教师的丰富经验和专业的知识，构建一个教学型的专家系统。将计算机辅助教学系统引入人工智能的思想，可以将所有的知识记录到统一的知识库里，并将此作为智能的计算机辅助教学系统的构建环境，并且可以推理出学生的学习需要，可以与学生进行自由的交互，自动的形成相应的教学的方式。

智能化的计算机辅助教学，需要具备以下几个特点：

①能够自动的生成学生相应的练习题。

②可以根据学生的学习水平和学习进度，对教学进行相应的调整。

③可以对问题自动的生成相应的解答。

④有一定的自然语言能力和理解能力，可以与学生进行自由的交互。

⑤可以能够解释学生的咨询。

⑥能够判断出学生是否有错误，并且能够分析其中的原因，给出改正方法。

⑦有能力对学生的学习进行评价、评估。

⑧有能力对教师的教学进行评估。

一般我们现在的计算机辅助教学系统还并不能够达到这么高的要求，一般的智能化计算机辅助教学系统可能会具有其中的几个方面，大多数智能化计算机辅助教学系统一般由五个模块组成：专家模块、学生模块、教学模块、界面模块和智能接口模块。

3.2智能计算机辅助教学系统（ICAI）

在用该系统教学的过程当中，需要教师以其专门知识和经验为依据，从人工智能的方面看，这一种新的教学系统是以认知学为理论基础，是智能化的计算机辅助教学系统，教学型专家系统，它可以根据学生的特点、弱点和基础知识，用最合适的教学方案和教学方法对学生进行教学和辅导。智能计算机辅助教学系统的一般包括四个模块：知识库、学生模块、用户接口模块和教学与控制模块。

4结束语

计算机人工智能的应用 篇2

关键词：计算机,人工智能识别技术,应用

一、人工智能识别技术概念

人工智能识别技术就是用计算机来模拟人的智能, 使计算机能够按照人的思维模式识别和计算的一种先进的科学技术。将人工智能识别技术应用到机器中, 就会赋予机器特定的功能, 使其能够识别特殊的声音、图像、指纹等等, 例如企业在门上安装指纹识别系统, 进出都要扫描指纹, 可以有效的识别工作人员的指纹, 能够防止工作人员迟到早退, 杜绝其他人员非法进入企业等等。在实际的生产和生活中应用人工智能识别技术, 还能够大幅度的减少人力资源的投入, 提高工作人员的工作效率。

二、人工智能识别技术发展现状

人工智能识别技术最早源于国外, 经过了多年的发展研究很多国家已经建立了较为成熟的技术体系。我国的人工智能识别技术起步较晚, 近年来随着各国科技的交流合作, 为我国的人工智能识别技术提供了新的发展契机, 目前该技术已经得到了显著的提高, 我国人民的生活因而得到了明显的改善。然而我国的人工智能技术中仍然存在一些缺陷, 与发达国家之间还存在一定的差距, 这些都是如今我们急需解决的问题。

三、人工智能识别技术分类

人工智能识别技术按照识别物是否具备生命体征可分为无生命识别技术和有生命识别技术, 每种技术都有其特定的应用。下面将分别对这两种技术的应用情况进行简单的介绍。

1、“无生命”识别技术

(1) 条形码识别技术

该项技术主要包括一维条码技术和二维条码技术, 后者是在前者研究的基础上发展起来的, 二维条码技术的信息容量、中英文字符显示、信息密度以及纠错能力等更加先进, 这项技术逐渐成为重要的信息标识和信息采集技术, 并被广泛应用。

(2) 智能卡技术

该技术主要通过智能卡进行自动识别。智能卡是一种“集成电路卡”, 它可以独立运算和储备, 可与计算机系统完美结合, 完成信息采集、传输、管理、加密等工作。这项技术在物理领域应用广泛, 如物品身份追踪与验证、车辆识别等。

(3) 射频识别技术

该技术是一种非接触式的自动符号识别技术, 利用无线电磁波对相应的目标进行读取和识别。其中无线电信号利用电磁场将数据从物品上的标签传输出去, 从而达到自动辨识和跟踪的目的。该技术主要对物品进行标识, 它的发展可能取代现在广泛应用的条形码技术, 最终成为物品标识管理的有效手段。

2、“有生命”识别技术

(1) 声音识别技术

该技术是通过识别用户的声音进而对其身份进行鉴定的智能识别技术, 原理是根据每个人的声音特点不同, 从音质、音调、音色等多个方面辨识声音, 用户声音的所有特征必须全部符合系统记录才能够通过鉴定。

(2) 人脸识别技术

该技术是通过扫描人体脸部的特征以达到鉴别身份的目的, 一般情况下是鉴别瞳孔或者扫描整个脸部结构。该技术能够将局部区域放大分析, 并自动搜索关键特征, 调整当前环境的亮度, 使鉴定结果更加准确。

(3) 指纹识别技术

该技术是通过扫描人体指纹进行身份鉴定的智能技术, 原理是每个人的指纹都不相同, 无法找到指纹完全一样的两个人, 通过指纹识别技术能够精确鉴定用户的具体身份。

四、人工智能识别技术的应用瓶颈

1、声音识别技术应用瓶颈分析

(1) 声音识别系统不完善

我国各个地区的语言存在很大的差异, 虽然普通话已经普及到大江南北, 可是仍有部分地区的人们不会讲普通话。受到声音软件技术水平的限制, 声音库中只收录了普通话, 所以声音识别系统也只能识别普通话, 不会说普通话或者发音不标准的人就无法使用该系统, 这大大限制了声音识别技术的应用范围。

(2) 易受干扰

声音识别系统的组成部分包括麦克风、听筒等等, 这些元件对使用环境的要求较高, 不能受到噪音、电磁、电波的干扰, 否则会影响该系统的正常功能, 使鉴定结果出现失误。

(3) 不能智能判断

每个人的声音都不一样, 在不同时间、环境下同一个人的声音也会出现差异, 这给声音识别系统的鉴定工作增加了难度。而且有些软件具备录音功能, 有些犯罪分子可以提前录下用户的声音, 伪造成用户实施犯罪行为。

2、视觉识别技术应用瓶颈分析

(1) 人脸识别

俗话说“人有相似, 物有相同”, 这就说明不同的个体之间可能存在相同的面部特征, 对于人来说, 可以很容易的将二者区分开, 但是对于人工智能识别系统来说, 仅仅是根据这些面部特征进行识别, 就必然会将不同个体的同一特征相混淆, 使鉴定结果出现偏差。同时, 随着年龄的增长, 人的面部特征也会发生变化, 而且不同表情下人的面部也会呈现不同的状态, 人脸识别技术无法预知用户脸部将要产生的变化, 也不能将所有表情完全收录采集。以上这些都是目前人脸识别技术中无法攻克的难题, 也是该技术未来研究的重点。

(2) 指纹识别

科技的日益发展更新为造假行业创造了良好的生存条件, 比如说每个人都有不同的指纹, 这是我们独一无二的特征, 而且终身都不会改变。在此背景下指纹识别技术应该是最科学、最严谨的人工智能识别技术。然而事实往往与之相反, 由于人们常常接触不同的事物, 容易在很多物体上留下指纹, 只要稍加留心就可以采集到用户的指纹并进行复制和伪造, 指纹识别技术不能识别这些假用户的指纹, 容易造成很大的安全隐患, 严重损害了用户的个人权益。

总结:计算机人工智能识别技术是生活中较为常见的智能技术, 可以准确的扫描商品信息, 计算商品价格;也可以通过鉴定声音、指纹、脸部特征确定用户身份, 为人们的生活提供了巨大的便利。可以说, 人工智能识别技术是计算机技术的一次伟大革命, 促进计算机向着自动化、智能化的方向发展。我们应不断研究人工智能识别技术, 并提高相关技术的科技含量, 将人工智能识别技术与其他技术结合使用, 使其在应用中得到不断的完善和创新, 以早日达到世界领先水平。

参考文献

[1]杨恒.计算机人工智能技术研究进展和应用分析[J].信息通信.2014 (01)

计算机人工智能的应用 篇3

关键词：计算机网络技术；人工智能；应用分析

中图分类号：TP393.0

人工智能作为一项应用前景广泛的技术，遍布人们的工作、日常生活及娱乐活动。从智能电视机至机器专家系统，均包含了人工智能技术。这些智能科技的开发与应用，极大程度上提高了人们的工作效率，同时也丰富了人们的日常生活。人工智能技术的研究与运用，开创了许多全新技术领域，并在社会各个行业，特别是计算机网络技术中，得到了广泛的应用。

1 人工智能的概念

人工智能是一门综合了生理学、语言学、计算机科学等的学科，具有综合性、挑战性等特点，其主要目的便是赋予机器人工智能的功能，使其能够替代人去完成一些危险性与复杂性较高的工作，进而确保人们的安全，促进工作效率的提高[1]。因此，人工智能也被称为机器智能。相比于自然智能与人类智能而言，人工智能属于一项全新智能，其通过将设备、系统等来模拟人类各项智能活动，从而完成命令。作为一项结合多门学科的应用技术，人工智能的发展与其组建学科的关系十分紧密，特别是计算机技术的发展方向，其对人工智能的应用具有决定性作用。此外，人工智能技术也极大程度上促进了计算机网络技术的发展，计算机为从单纯数据计算转变为知识处理，就离不开人工智能技术的支持。

人工智能的作用与优势具体如下：其一，可处理不确定信息，实时了解系统资源表现出来的局部及全局状态，并对状态变化情况进行追踪，通过技术处理获取的信息，从而为用户实时提供所需信息护具。其二，具有较高的写作能力，可科学、有效整合获得的资源，进而将各用户之间的资源进行传输与共享，通过有机结合网络管理与众多代理写作分布式人工智能的思想，可充分促进网络管理相关工作效率及效益的提高。其三，其在网络智能化护理中具有显著优势，主要表现在其学习、推理能力方面。在网络管理工作中应用人工智能，可将信息处理的准确性及效率进行提升，同时，通过利用人工智能技术的记忆功能，可在存储信息过程中建立完善的信息库，并将其作为综合、解释、总结信息的平台，在产生出更为准确及科学的高级信息的基础上，实现网络管理水平的全面提升。

2 计算机网络技术的问题

目前，随着计算机技术的广泛应用，人们愈发重视有关网络信息安全问题。在网络管理系统的应用过程中，用户最为关注的功能便是网络监视与网络控制，其中，为正常发挥网络监视及网络控制这两大功能，就需要对信息急性及时获取与准确处理。网络传输的数据通常是不连续、不规则的，而在早期阶段，计算机只具备逻辑化分析及处理数据的功能，难以准确判断出数据的真实性，因此，为从大量繁复的信息中，挑选出有效的信息，实现计算机网络技术的智能化具有非常重要的意义[2]。

计算机的应用日益广泛与深入，这使得用户需要通过网络安全管理来为其信息安全提供保障，而网络犯罪现象的增多，使得计算机必须具备灵敏的观察能力及迅速的反应能力否则便难以对侵犯用户信息的各种违法犯罪行为进行有效遏制。为促进网络安全管理的实现，就需要将以人工智能技术为基础而建立起来的智能化管理系统作为有效手段，自动收集信息数据，及时诊断运行故障，并在线分析趋势及性能等，从而确保计算机发生网络故障时，可做出快速、准确的反应，并采取有效措施来恢复计算机的网络系统。由此可知，针对计算机网络中存在的问题，就需要应用人工智能技术，在其内部建立完善的网络管理及防御系统，从而为用户信息安全提供充分保障。

3 计算机网络技术中人工智能的应用分析

在计算机网络技术中应用人工智能，可极大程度满足人们对计算机提供人性化及智能化服务的需求。其中，计算机网络技术智能化服务主要指的是智能化的人机界面、信息服务、系统开发及支撑的环境这几个方面，与此同时，这些需求进一步促进了人工智能在计算机网络技术，尤其是在智能人机界面、网络安全及系统管理评价等方面的应用进程。

3.1 人工智能在计算机网络安全管理中的应用

在计算机网络技术中，人工智能得到了极为广泛的应用。在计算机网络安全管理中，人工智能的应用主要表现在智能防火墙、入侵检测、智能型反垃圾邮件系统这三个方面。

相比于其他防御系统，智能防火墙系统采用的是智能化识别技术，例如，通过概率、统计、记忆、决策等方法，来识别并处理有关信息数据，不但有效减少了计算机匹配检查过程中的庞大计算，而且大大提高了发现网络有害行为的效率，从而实现了限制访问及拦截有害信息的功能；此外，与传统防御软件相比，智能防火墙系统具有更高的安检效率，从而将拒绝服务共计这一普通防御软件普遍发生的问题进行有效解决，实现了高级应用的入侵及病毒傳播的有效遏制[3]。

作为计算机网络技术安全管理的一项重要环节，入侵检测起着保证网络安全的关键作用，同时也是防火墙技术的核心部分。计算机系统资源的保密性、完整性、安全性等均与网络系统入侵检测功能的有效发挥有着紧密联系。入侵检测技术通过采集、筛选、分类、处理信息数据，在形成最终报告的基础上，将当前计算机网络系统的安全状态及时反映给用户。现阶段，人工智能在模糊识别、专家及人工神经网络等系统入侵检测中，得到了非常广泛的应用。

计算机网络安全管理中的智能型反垃圾邮件系统，是一项以人工智能技术为基础而研发出来的防护技术，其针对的对象为垃圾邮件。此项技术可在不对用户信息安全造成影响的前提下，有效监测用户的邮件，并在完成邮箱内垃圾邮件的开启式扫面后，将垃圾邮件分类信息提供给用户，提醒其对可能对自身不利或对系统造成危害的信息进行尽早处理，进而确保整个邮箱的安全性，

3.2 人工智能在计算机网络系统管理及评价中的应用

计算机网络管理的智能化发展，离不开人工智能技术及电信技术的发展。除了应用在计算机网络安全管理中，人工智能技术中的问题求解技术及专家知识库等，均可促进计算机网络综合管理的实现。由于网络具有瞬变性及动态性的特点，因而给计算机网络管理工作增加了一定的难度，这同时也使得现代化网络管理工作朝着智能化的方向发展。其中，以人工智能理论为发展基础的专家级决策及支持方法，在信息系统的管理工作中得到了广泛应用。作为一项智能计算机程序，专家系统可累积尽可能多的专家经验与知识，并通过进行归纳与总结，在形成资源录入系统的基础上，利用这一汇集了多位特定领域中的专家经验的系统，对此领域中相似的其他问题进行解决。因此，对于计算机网络管理及其系统评价，可通过众多专家系统来开展计算机网络管理及系统评价等大量工作。

4 结数语

综上所述，在人们对计算机网络技术应用需求不断增多，以及人工智能技术不断发展与完善的形势下，人工智能在计算机网络技术中的应用将会朝着更深、更广的方向发展，并且会在计算机网络管理及系统的评价工作中，发挥出至关重要的作用。

参考文献：

[1]熊英.人工智能及其在计算机网络技术中的应用[J].技术与市场，2011（02）：235-237.

[2]陈斌.人工智能在计算机网络技术中的应用[J].技术与市场，2010（12）：339-340.

[3]谭仕平.人工智能在计算机网络技术中的应用分析[J].高新技术产业发展，2013（18）：11-13.

计算智能实验报告 篇4

专业

信息与算科学

班级

112

姓名

刘红军

学号

2011062064

协作队员

实验日期

2013

年 10月30 日

星期

成绩评定

教师签名

批改日期

题目

一、问题提出 4中产品指标如下 X1 =(37,38,12,16,13,12)X2=(69,73,74,22,64,17)X3=(73,86,49,27,68/,39)X4=(57,58,64,84,63,28)

二、模型建立相关数学建立相似矩阵，用传递闭包进行模糊聚类

三、求解方法

四、输出结果

计算机人工智能的应用 篇5

【教材分析】

在我们的生活中很多领域已经在使用人工智能产品。本课主要介绍了人工智能在生活中的一些具体的应用，让学生体验人工智能的应用、了解其原理，为后面设计创作简单的人工智能作品打下基础。

【学情分析】

本节课的教学对象是六年级的学生，他们之前已经对什么是人工智能以及人工智能发展史有了初步的了解，对生活中一些人工智能产品也有一些感知。在本课教学中可以发挥学生的主观能动性，让学生通过动手实践，自主探究，感受人工智能对生活带来的便利，为后面学习使用xDing软件编写程序，实现人工智能的应用作好铺垫。

【教学目标与要求】

1.了解人工智能在生活中的具体应用，感受智能识别对生活和学习的作用，产生并保持学习的兴趣。

2.在尝试识别未知音乐和图片中文字的过程中，能够根据需要，主动地运用相应的智能识别软件处理问题，并在小组中进行知识分享与创新创造。

3.通过对智能识别和具体的应用的深入了解，提高探究能力，保持学习兴趣。

【教学重点与难点】

重点：了解人工智能在生活中的一些具体的应用。

难点：学会使用音乐识别软件和OCR文字识别软件，能说出其优点和不足。【教学方法与手段】

方法：通过视频激发学生的学习兴趣，教学过程中采用任务驱动教学方法，将自主探究和小组合作学习形结合，重点培养学生对人工智能的兴趣和探究热情。

手段：多媒体教学网络、教师演示与学生操作相结合。【课时安排】 安排1课时。【教学过程】

一、导入

1.同学们，你们打电话时，一般如何拨号呢？ 学生回答。

2.数字拨号看来是最常用的方式，接下来老师用的方法和你们的有点不一样哦。教师使

用手机里的语音识别功能进行拨号并通话。

3.现在我们的身边有很多与人工智能相关的应用，它们改善了我们的生活质量，今天就让我们一起来了解一下吧！

板书：人工智能的应用

【设计意图】通过一个简单的实际应用操作，将抽象的语音识别技术变得具体化、生活化，让学生明白人工智能也并非是高不可攀的，它就在我们身边。从而调动学生的积极性，增强学生的参与性。

二、新授

1.语音识别技术。

（1）刚才我们使用语音来帮助我们拨号，使用的就是人工智能中的语音识别技术。语音识别技术，也被称为自动语音识别（Automatic Speech Recognition，简称ASR），其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。

2.体验QQ音乐的听歌识曲功能。

（1）播放一段音乐，让学生猜猜叫什么名字？ 学生思考、汇报。

同学们，你们有什么好方法可以快速获知这首歌的名字吗？ 学生简单交流、汇报。

（2）体验QQ音乐的听歌识曲功能。

下载QQ音乐软件，利用其中的语音识别功能快速准确识别未知的音乐，感受其神奇的功能。

语音识别功能界面

学生自行尝试，交流。

同学们，在语音识别领域人工智能还能有哪些应用呢？它的优点和不足你们知道吗？

学生查阅资料、讨论、汇报。师生小结。

优点：便捷，提高效率。

不足：对读音要求苛刻、识别过程中会有错误、需要检查纠正等。3.其他人工智能识别技术的应用。

（1）语音识别技术让我们的生活充满了人情味，在我们的身边还有哪些人工智能应用实例呢？让我们通过这一段视频了解一下。

（2）学生小组讨论：这些人工智能应用给我们生活带来了哪些便利呢？（3）学生汇报，师生小结。

车牌识别便捷，降低维护成本，减轻工作人员工作量，找车也方便…… OCR文字识别：提高办公效率，少打字……

（4）如今的生活，随着扫描仪的广泛应用，尤其是OCR文字识别得到了进一步的发展，在医院、学校、交通、安全等领域都有着大量的运用。百闻不如一试，接下来我们就亲自动手试一试。

（5）探究“捷速OCR文字识别”软件的应用。①打开“捷速OCR文字识别”软件。

捷速OCR文字识别软件界面1

学生熟悉窗口，通过交流了解软件基本的使用方式。

②以小组为单位，选择不同的图片格式，尝试利用软件的文字识别功能将图片上的文字转换成可以编辑的文档。

捷速OCR文字识别软件界面2

教师小结：通过实际操作，和前面的语音识别技术相比，你能说说这两种技术的相同和不同之处吗？它们是不是每次都能成功？有没有你认为不足、需要改进的地方？

学生互相交流、汇报。

【设计意图】通过学生自身的生活体验，结合图片、视频等资料及相应的应用软件，更深层次地感受人工智能产品对人类生活质量、工作效率的提升，从而调动学生的积极性，同时也通过体验发现软件的不足，对软件本身也产生初步优化的概念，为下一课学习xDing软件作铺垫。

三、总结拓展

同学们，你能说说这节课最大的感受是什么吗？随着生活中的人工智能应用越来越高效，范围越来越广泛，我们的生活变得越来越便捷。越聪明的人工智能其实往往就是设计师们智慧的体现，相信同学们从本节课的体验中也感受到了，课后我们还可以继续交流，希望大家通过以后的学习能赋予它们更强大的“智慧”！

人工智能在电气自动化中的应用 篇6

2.2电气自动化的应用流程在电气自动化控制工作中，加强人工智能技术的应用，可以不断提高电气自动化控制工作的高效性，为电气设备工作效率的提升创造有利条件，并防止在电气自动化设备运行中出现风险，防止故障问题的出现。人工智能技术，可以将系统的规划性提升上来，并确保系统运行中各个环节的运行状态，将控制系统的运行效率提升上来。此外，在智能技术中，专家级别的控制也发挥着极大的作用，专家化控制，可以将系统运行的规范性提升上来，与实际运行需求保持高度的一致。

2.3自动化控制故障诊断一般来说，在设计某一产品和设备过程中，理论和实际应用结合的模式得到了广泛的应用，从而确保设计方案的合理性。但是，有时也很难保证方案的科学性。在科学技术的强大推动下，在整个控制工作中，人工智能技术发挥着极大的作用，所以设计方法也主要以自动化设计为主。首先，该类型的设计模式，可以防止出现问题，并将系统运行质量提升上来[2]。其次，智能化技术，可以对系统所出现的问题进行总结和归纳，而且在诊断工作中，加强先进技术的应用，可以促进诊断工作的顺利进行，与智能化和自动化优势相符，给予自动化控制系统故障诊断效率一定的保障，将故障诊断和维修时间保持在合理范围内，进一步落实好电气自动化控制工作。

2.4汽车安全操作在自动化控制领域中，人工智能技术对汽车安全操作也产生了极大的影响，首先，在智能刹车方面，可以有效扩展手动变速汽车上坡停刹车的功能，而且还可以借助倾斜角的传感器，智能化检测汽车发生倾斜方向和角度，进而促使自动上坡车的实现。其次，在车内科学控制方面，在车内控制系统中，加强人工智能技术的应用，要求要加强智能化系统的构建，将自控制、自适应特点体现出来，确保智能化控制方法的综合性，从而与复杂的交通环境相一致和协调。最后，在智能通信方面，要结合信息交互功能，加强智能化通信系统的构建，详细交互汽车在行驶过程中的汽车之间的诸多信息数据，进而借助无线数字技术，将车内设备的交互性状态展现出来，确保行车过程中信息传输的准确性的稳步提升。

3结语

在电气自动化控制过程中，加强人工智能技术的应用势在必行，可以推动自动化控制整个过程的顺利进行，值得进行广泛的应用和推广。

【参考文献】

[1]李莹，王众.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].山东工业技术，(15)：132.

[2]李刚，曹宇鹏.浅谈电气自动化控制中的人工智能的实践[J].通讯世界，2019，26(05)：190-191.

浅谈人工智能在计算机中的应用 篇7

1 人工智能技术的概念

人工智能作为一项被社会各个行业领域广泛应用的高新技术, 与大众学习生活存在着密切的联系。例如, 人们生活中常用到的手机、电脑, 工厂企业所运用到的智能机器人、智能运行系统等, 这些都包含了人工智能技术[1]。人工智能是一门结合了众多内容的学科, 具体涵盖了社会语言学、生理学、计算机科学等, 智能技术显著的特征就是挑战性和综合型, 技术人员通过将智能技术运用在机器上, 能够有效使其代替人类去完成各项高危险性和复杂性的工作, 这样有利于降低工作人员的任务量, 并且提高企业的工作效率。人工智能又被人们称作为机器智能, 相较于传统的人类智能, 人工智能更加先进化, 能够通过将各项系统和设备等来模拟人类的智能活动, 从而成功达成各种指令。

人工智能与计算机的发展是相辅相成、相互促进的, 人工智能技术对计算机技术的发展方向起到了决定性的作用, 当前计算机网络技术不再只是单纯地进行各项信息数据的计算分析, 而是通过人工智能技术的辅助应用, 实现了将数据转变为知识处理传输。人工智能技术在计算机中应用的优势和作用主要体现在以下几个方面; (1) 能够帮助计算机处理各种不确定的信息数据, 充分掌握了解到系统资源所展现出来的全局以及局部状态, 同时对于系统的状态变化进行实时跟踪, 在技术处理下有效获取有用的信息, 从而满足社会用户对于信息数据的需求; (2) 具备了较强的写作能力, 计算机通过应用人工智能技术, 能够有效将网络平台中的各类资源进行科学合理的整合, 并将资源进行高效的传输和分享, 通过有效集合众多代理和网络管理写作分布式人工智能的先进思想, 能够最大化提高计算机网络管理工作的质量和效率, 创造出更多的经济效益和社会效益; (3) 网络智能化的学习、推理优势。人们通过将人工智能技术有效应用在网络管理工作当中, 能够有效提升各项信息数据处理的效率和科学准去新, 并且在记忆功能的辅助下, 实现将所有信息保存在数据库当中, 建立起健全的分析、解释、总结信息的网络平台, 为广大用户提供个性信息服务, 从而提升社会网络管理的整体水平[2]。

2 计算机网络技术发展中存在的弊端

大数据时代的来临, 让人们更加注重计算机网络数据的安全性, 计算机技术在给人们生活工作带来便利的同时, 也在威胁着人们自身的信息数据安全。计算机用户越来越关注到计算机的网络控制和实时监视工作功能, 要想充分发挥出这两项功能对于数据的安全保护作用, 就必须要加强对信息的及时获取和科学处理。众所周知, 网络传输信息数据的过程中通常是不规则、不连续的, 传统计算机仅仅具备了处理数据和逻辑化分析的简单功能, 无法准确分析判断出数据的完整真实性。因此, 在计算机中应用人工智能技术就变得尤为重要了, 它能够在庞大的信息数据量中, 整理挑选出有价值的信息, 提高人们的工作效率, 推动社会和谐稳定的发展。

当前社会大众的生活早已离不开计算机, 人们无时无刻不在与计算机打交道, 这使得计算机用户更加需要通过先进的网络安全管理技术去保护信息安全, 降低社会网络犯罪的概率, 不断提高计算机的信息保护能力和反应处理能力。计算机研究领域要想不断提升网络系统的安全管理水平, 就必须加强对人工智能技术的研究应用, 有效建立起科学完善的智能化管理系统, 加强网络信息数据的收集整理功能, 能够实时对数据进行监测分析, 保障系统的安全可靠运行, 当计算机出现运行故障时, 能够在第一时间作出准确的判断反应, 有针对性地采取解决措施, 避免造成用户巨大的经济损失。由上述内容可知, 要想有效解决好计算机网络中的安全管理问题, 就必须通过高效应用人工智能技术, 在内部计算机系统中建立起安全管理和防御系统, 为广大社会用户提供高质量的安全信息保障[3]。

3 当前人工智能系统的发展状况

3.1 专家系统

在人工智能研究领域最为活跃和最有成效的内容就是专家系统, 它是基于知识的一种系统, 因此被人们称作为知识基系统。专家系统通过从人类科学家获取各类知识, 并运用这些知识去解决只有科学家才能够解决的社会难题。专家系统被广泛应用在特殊领域中的计算机系统, 在此领域当中科学家通过明确能够使用的清晰规则, 将事先调整过的if-then和规则相互之间产生联系, 从而用来解决各种难题。专家系统最显著的特征就是其模仿性, 它成功模仿了社会专家去处理各类问题和故障的思维方式, 甚至能够处理解决专家也无法完成的任务。

3.2 模式识别

模式识别的工作内容主要包括了对视觉模式和听觉模式的识别, 工作人员通过将模式识别功能应用在计算机中, 能够使计算机具备感知能力。就比如生活中常用的语音识别、扫描仪以及手写输入文字等均是使用了这种模式识别功能。此外, 在医学和军事领域, 血液化验、遥感图像识别等模式也得到了广泛的应用, 并且发挥出了良好的实际效果。

3.3 社会机器人学

机器人学作为人工智能研究领域的重要组成部分, 人们一直在追求用机器人代替员工, 去完成各项困难负责的工作任务。而智能机器人的研究发展不仅仅能够有效扩大机器人的实际应用领域, 还能够认识到周围环境和工作对象, 根据自身系统所存储的知识和人类派发的指令去进行工作, 智能机器人可以更好地适应作业环境的变化, 有效提高人们工作的质量和效率。

3.4 机器学习

机器与人类的思维方式是存在很大区别的, 机器学习的主要目的是计算机获取人类思考模式以及学习模式。人工智能研究人员对于机器学习内容的研究需要展开以下几方面的重点工作:研究社会人类学习的原理和机制、机器学习办法和人类大脑思维过程以及根据实际任务建立的学习系统[4]。

3.5 人工神经网络

人工神经网络又被人们简称作为神经网络或者类神经网络, 其作为人类未来应用人工智能的新领域。人工神经网路, 顾名思义, 就是众多神经元相互连接形成的网络, 它具备了很强的自主学习能力, 能够轻松解决各种复杂和多维的非线性问题, 并且也适用于对定量问题的解决。与此同时, 人工神经网络还具有准确处理信息存储的功能, 随着时间的推移, 未来计算机网络技术会将人工神经网络结合在一起。

4 人工智能的特点及未来发展方向

传统计算机技术仅仅关注到对于大数据的高效处理, 而忽视了对数据的人性化和智能化管理。通过应用现代人工智能技术能够有效解决这方面的问题, 促进计算机行业更加稳定持续地发展。因此, 计算机研究机构要加强对人工智能技术的研究分析, 将其与计算机发展有效结合在一起, 推广应用在人类社会的生产和工作生活当中。人工智能的特征主要体现在以下几方面。

人工智能技术在计算机上的应用, 能够帮助人们在工作生活中解决一些不具备确定的难题, 并且还可以对不具体的模型进行科学计算和分析, 这种具备较强模糊性的先进技术能够全面提升当前社会网络管理对于各种难题的处理解决能力, 充分掌握了解到模糊信息的特征, 为广大用户提供个性化以及智能化的网络管理服务, 确保整个网络平台的高效性和畅通性。

人工智能能够通过不断模仿人类的思维习惯, 具备了对于新知识的学习能力, 人们只要向人工智能系统内输入各种较低层次的信息数据, 人工智能可以及时对其进行计算分析, 从而有效获取较高层次上的信息数据, 这样能够最大化提高网络管理工作的实践应用性, 实现高层次数据的高效传输应用, 提高网络管理系统的运行效率, 满足用户的各项服务需求。

人工智能技术在对社会复杂数据问题进行处理计算时, 无需消耗大量的资源, 这样能够帮助人们节省更多的支出成本[5]。就算是面对运算过程极为复杂的模糊控制计算, 人工智能技术也可以一次性地就准确找出最佳解, 这样能够省去多层次的复杂计算, 帮助计算机节省了大量的运算资源, 并且还可以最大程度提升计算机的运算速度。

人工智能技术的创新发展, 有效丰富了人类智能的功能, 随着时间的推移, 人工智能技术势必会得到更加广泛的应用。在当前计算机行业中, 人工智能技术和智能系统都得到了相关的利用, 尤其在计算机网络和用户的接口方面上, 人工智能更是具备了良好的应用前景, 它能够将用户和计算机网络分工做得更加具体精细化, 通过利用智能化人机界面的特点, 紧密得将人机结合在一起, 让用户体验到更好的计算机网络智能服务。与此同时, 基于集成技术的发展下, 人工智能技术能够继承很多信息处理以及相关的科学技术, 从而满足社会的网络管理和控制的现代化需求。

5 人工智能在计算机中的实践应用

5.1 人工智能在计算机网络安全管理上的应用

用户对于计算机网络安全管理是极其关注的, 要想保障计算机信息数据的安全可靠性, 就必须通过利用人工智能技术, 加强用户对计算机网络的安全管理, 能够更加简单快捷地进行保密操作。当前人工智能在防火墙、智能型反垃圾邮件以及入侵检测等方面都发挥出了不错的效果。

在计算机中建立起智能防火墙, 能够有效提高传统防火墙对于各项病毒的安检效率, 解决各类拒绝服务的问题。并且智能防火墙通过使用现代智能识别技术能够及时对相关信息数据进行识别和处理, 从而降低计算机的大数据运算量, 节省运算资源。智能防火墙能够加强计算机对各种入侵病毒的防御工作, 及时对网络有害行为进行处理, 从而有效避免病毒得到传播, 保障了用户自身的利益。

智能型反垃圾邮件的应用可以对计算机中垃圾邮件处理起到良好的作用。通过在计算机中应用智能型反垃圾邮件不仅能够在确保用户系统内信息数据安全的条件下, 对计算机邮件进行安全扫描检测, 然后将存在的垃圾邮件进行有效标记, 提醒用户要及时对该类邮件进行删除处理, 避免对计算机造成巨大的危害, 导致系统的信息泄露, 从而保障了用户计算机系统整体的安全性。

入侵检测作为当前计算机网络安全的重要组成部分, 它起到了至关重要的保护网络安全的作用。要想有效保证计算机系统内数据资源的完整性、安全性以及保密性, 就必须利用入侵检测智能技术, 发挥出其在信息数据处理上的优势, 通过采集、筛选以及分类处理等一系列工作, 最终形成科学报告, 及时将计算机目前的网络安全状态反馈给用户, 让用户充分掌握了解到自身计算机的安全状态, 进行合理的修复工作。人工智能在人工神经网络、模糊是被等系统入侵检测中都取得了很好的应用。

5.2 人工智能在计算机网络安全管理及评价中的应用

要想实现现代计算机网络技术的个性化和智能化服务, 就必须将人工智能技术融入计算机中, 不断创新研究人工智能技术的实践应用。通过在计算机中应用人工智能技术, 可以有效提升计算机网络安全综合管理的水平, 发挥出人工智能技术专家知识库和问题求解技术的作用。由于计算机网络具有动态性和瞬变性的特征, 对于网络管理工作极其之高, 而通过采用先进的人工智能化系统, 可以改变这种现状, 是原本复杂的计算机网络综合管理变得简单明了化, 方便于用户对于计算机的综合管理[6]。

当前, 基于人工智能发展基础上的专家决策和支持方法, 在计算机信息系统管理中得到了普遍的应用, 发挥出了良好的效果。人工智能系统中的专家系统能够自主的汲取和整理总结出社会专家们的丰富科学知识和经验, 同时将获取的知识经验有效储存在智能系统中, 只要等到这些系统知识得到最终完善后, 就能够利用这些专家经验知识去解决一些复杂的难题。加强人工智能专家系统在计算机中的应用, 有利于计算机网络管理和系统评价工作的顺利开展, 减少计算机系统的运行任务量。

5.3 人工智能技术在计算机辅助教学中的应用

高校教育的发展越来越重视起智能计算机辅助教学系统的实践教学应用, 它通过将认知学作为理论基础, 采用先进的人工智能技术去优化计算机的辅助教学。智能化计算机辅助教学有效打破了传统教学的弊端, 无论是在教学观念、内容, 还是在教学思想上都发生了一定的改变, 这种教学模式能够充分激发学生的学习兴趣和热情, 培养学生的学习积极性和主动性。在人工智能技术的辅助下, 计算机有效建立起了专家系统知识库, 将与教学内容有关的丰富知识有效保存在系统当中, 从而有利于教师在开展计算机辅助教学过程中对知识库中的知识进行合理地分析推理, 从而获取所需要的结果。

5.4 人工智能技术在社会企业经营管理中的应用

现代企业要想在竞争激烈的经济市场始终占据一席之地, 就必须不断提高自身的竞争力和影响力, 加强科技的创新应用, 其中人工智能化的计算机技术应用尤为重要。首先是在企业自动化监控系统中有效结合人工智能技术, 有效实现对企业网络的实时高效管理, 帮助管理人员充分了解到企业内部网络动态变化, 最大化地提高企业的管理工作效率, 保障企业网络运行管理的安全性和可靠性。与此同时, 先进的人工智能技术还实现了企业的智能化管理, 促使企业的经营管理变得更加方便快捷, 节省了大量的人力和物力, 为企业创造出更多的经济效益和社会效益, 有效解决了企业在投入较高资金成本时还无法达成预期目标的尴尬, 企业在管理过程中采用人工智能化技术能够起到良好的管理效果, 促进企业稳定持续的发展, 朝着现代化和智能化的方向不断前进。

人工智能技术的应用除了应用在上述行业领域中, 还被普遍应用国家军事、工厂生产以及农业生产等各个方面。人工智能技术是与社会大众的生活息息相关的, 计算机输电网络需要依赖于人工智能技术的进行监测诊断故障;人工智能技术可以进一步优化发电站的锅炉燃烧;高校通过利用人工智能技术可以实现教育管理的智能化;人工智能技术有利于医疗行业的发展进步。因此, 未来人工智能技术完全可以让“人类思维→机器模拟操作”的过程成为现实。

6 结语

综上所述, 与西方发达国家相比较, 我国人工智能技术的创新发展还不够完善, 但是在时间沉淀下, 我国的人工智能技术会得到进一步提升, 会被高效应用在各个行业领域中, 在计算机行业中通过合理采用人工智能技术, 能够引领计算机技术的新一代革命, 促进整个社会和谐稳定的发展。

摘要：随着社会经济的不断发展与进步, 科学技术的不断改革与创新, 人工智能技术发展得到了质的飞跃, 社会各界人士开始高度关注和重视到人工智能的应用。人工智能作为计算机运行过程的重中之重, 是一个必不可缺的关键环节, 它能够有效提高计算机的工作质量和效率, 最大化满足现代社会对于智能化和人性化的服务需求, 推动社会和谐稳定的发展, 文章将进一步对人工智能在计算机中的应用展开分析与探讨。

关键词：人工智能,计算机,网络技术

参考文献

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[3]李兰发, 李华女.利用“97”计算机网和集中维护网实现停复话操作的自动化[J].天津通信技术, 2014 (1) :121-123.

[4]吴振宇.试析人工智能在计算机网络技术中的运用问题[J].网络安全技术与应用, 2015 (1) :65-68.

[5]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用, 2014 (22) :145-148.

计算机人工智能的应用 篇8

【关键词】 智能材料;结构;新进展

近年来,国际上关于智能材料的研究和学术活动十分活跃,我国对这一新兴学科的研究也十分重视,国家自然科学基金、航空基金等从1993年起每年都将智能材料列入研究计划项目。将对智能材料的设计原理和几类智能材料的发展状况作概括介绍。

一、智能材料及其结构概述

智能材料是模仿生命系统、能感知环境变化并能实时地改变自身的一种或多种性能参数、自身可作出所期望的能与变化后的环境相适应的、自我调整的复合材料或材料的复合。它是同时具有感知功能即信号感受功能(传感器功能)、自己判断并自己作出结论的功能(情报信息处理机功能)和自己指令并自己行动的功能(执行机构功能)的材料(感知、反馈、响应是其三大基本要素)。

智能材料与结构涉及到三个概念:智能材料、智能器件和智能结构。智能材料包括感知材料和驱动材料。感知材料是一类对外界或内部的应力、应变、热、光、电、磁、辐射能和化学量等参量具有感知功能的材料,用它们可以制成各种传感器件;驱动材料则是能对环境条件或内部状态变化作出响应并执行动作的材料,用它们可以制成各种驱动器件。

智能结构则是由材料和器件所构成的,集传感、信号处理、控制和驱动于一体的材料系统或结构体系,它能感知环境或内部参量,进行信息处理,发出指令,执行并完成动作,从而实现自诊断、自修复和自适应等多种功能。智能材料与结构具有敏感特性、传输特性、智能特性和自适应特性这四种最主要的特性以及材料相容性。

二、几种智能材料研究的发展

智能材料的基本组元有:光导纤维、压电材料、电磁流变体、形状记忆合金、磁致伸缩材料、各类半导体敏感材料和高分子智能材料,所有这些都在智能材料和系统中有着广泛的应用。以下介绍几种智能材料研究的新进展:

1.磁致伸缩材料

目前磁致伸缩智能材料的主流是稀土磁致伸缩材料,稀土超磁致伸缩材料是近期才发展起来的一种新型功能材料。这种材料在电磁场的作用下可以产生微变形或声能,也可以将微变形或声能转化为电磁能。对于磁致伸缩智能材料的应用,目前美国位居各国之首,其成功标志在于开发出了一系列用于军事目的的尖端产品,如美国已成功地将其应用于舰艇水下声纳探测系统以及导弹发射控制装置等。

但是我国对磁致伸缩智能材料新产品的开发还处于起步阶段,也已呈现出良好的发展势头。如中国长江水利委员会应用这种材料,开发出了大功率岩体声波探测器,应用于三峡工程和地球物理勘探;辽河油田应用这种材料,开发出了井下物理法采油装量;东北大学和大连理工大学应用这种材料,拟在进给和精密定位方面进行联合开发。

2.磁流变材料

磁流变材料是由悬浮于载体液中的可磁化粒子构成,它是一种新型的智能材料,在建筑结构防震和机械振动控制领域有较大的应用前景。在外加磁场作用下,磁流变装置能产生连续可控的阻尼力对振动系统的振动特性进行控制。由于磁流变阻尼器具有优良的可控阻尼性能,在建筑结构、车辆工程和机械工程中都有重要的应用价值。曾有人预言,在汽车工业上,21世纪将是磁流变液的世纪。

3.压电材料

压电智能材料可以将压强、振动等迅速转变为电信号或将电信号转变为振动信号,也就是说压电材料在外电场的作用下可以产生微小变形,也可以将微小变形转变为电信号。且新一代的压电材料还具有了条件反射和指令分析的能力,其特征和运转方式类似于人的神经系统,可执行类似于大脑的指令。压电材料的这种独特功能,使其在智能材料系统中具有广阔的应用前景。

(1)压电陶瓷驱动器。由于压电陶瓷具有把电能转变为机械能的能力,当应用系统通电给压电陶瓷时,使材料的自发偶极矩发生变化,使材料的尺寸发生改变,这种效应能产生200～300的微应变,据报道,88层的压电陶瓷片做成的驱动器可在20ms内产生50μm的位移,响应速度之快是其它材料所无法比拟的,是高精度、高速驱动器所必须的材料,已应用在各种跟踪系统、自适应光学系统、机器人微定位器、磁头、喷墨打印机和扬声器等。

(2)压电传感器。由于压电材料对于所加应力能产生可测量的电信号,在高智能材料系统中可用做传感器。PVDF压电陶瓷的压电性比石英高3～5倍,压电系数值更高,并且可以做得很薄,可贴在物体表面,非常适合做传感器。在机器人上做触觉传感器可感知温度、压力,采用不同模式可以识别边角、棱等几何特征。同时这种材料具有热释电效应,可用作温度传感器。科学家最近研制成功一种压电晶体,如果将其放入壁纸中,就可以大大减小冰箱或空调机的噪声,给住户创造了一个安静的居住环境。

4.形状记忆合金

一般金属材料受到外力作用后,首先发生弹性变形,达到屈服点,就产生塑性变形,应力消除后留下永久变形。但有些材料,在发生了塑性变形后,经过合适的热过程,能够回复到变形前的形状,这种现象叫做形状记忆效应(SME)。具有形状记忆效应的金属一般是两种以上金属元素组成的合金,称为形状记忆合金(SMA)。目前已开发成功的形状记忆合金有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。形状记忆合金的具体应用如下:

(1)工业应用。a.利用单程形状记忆效应的单向形状恢复。如管接头、天线、套环等。b.外因性双向记忆恢复。即利用单程形状记忆效应并借助外力随温度升降做反复动作,如热敏元件、机器人、接线柱等。c.内因性双向记忆恢复。即利用双程记忆效应随温度升降做反复动作,如热机、热敏元件等。但这类应用记忆衰减快、可靠性差,不常用。d.超弹性的应用。如弹簧、接线柱、眼镜架等。

(2)医学应用。TiNi合金的生物相容性很好,利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。

5.光纤基础智能材料

光导纤维具有感知和传输双重功能,具有直径小、柔韧性好、质量轻、抗电磁干扰、传输频带宽、可埋入性好、便于波分、时分复用和可进行分布式传感等优点,可用于制作各种传感器,测量温度、压力、位移、应力、应变等多种物理量并具有极高的灵敏度。因此光纤已成为当前智能材料与结构研究中首选的信息传感及传输载体,光纤传感技术则成为智能材料与结构的技术基础之一。

三、未来热点应用

智能材料与结构发展异常迅速,虽然还是一个不成熟的领域,但由于应用迫切,其应用研究与基础研究并行发展。作为一种新技术,它在航空航天、国防军事、建筑、纺织、医学、汽车等部门都有着广阔的发展前景,其未来热点应用主要集中在以下几个方面:

(1)仿生学和航空航天。随着智能材料与结构的发展“,个人航空器”取代汽车已不再是科幻小说。目前已存在可调机翼的飞机,但像生命有机体一样可以伸缩和有反应能力的飞机和航天器将是研究的热点。

(2)智能传感器。随着智能材料和人工智能技术特别是微型计算机技术的迅速发展,智能传感器将在各个高新技术领域得到应用。目前研制的智能材料传感器如光纤传感器、压电传感器、微芯片传感器等在各领域的应用已经取得一定成效,未来的智能材料传感器应具有更强大的功能。如:传感器自身能消除异常值和例外值,提供更全面、更真实的信息;除了自适应和自调节功能外,还有一定的智能算法及自学习功能;可通过数字通信接口而实现网络化和远程控制等。

(3)智能化住宅。智能材料的发展,特别是毫米塑料设想的提出,使智能化住宅的梦想离现实越来越近。可任意改变颜色的墙壁,根据人体需要可随时调节温度的水流,随着季节变化可控温度和湿度的房屋,所有的电器都是触摸式的,永远不会再有触电的危险,地震后房屋可以自动修复……这种理想的智能化住宅将显著提高人们的生活质量。

20世纪是机电学的时代。传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统,但复杂而庞大,形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能,可以实现控制系统的微型化和智能化,如全息机器人、毫米级超微型机械手等。21世纪将成为材料电子学的时代。形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响,可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。

参考文献

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[4]刘小峰.神奇的智能材料[J].科技视野.2007