時間:2023-05-29 17:58:49
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能科技,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
民間玩具作為我國民間文化中的一個組成部分。這些玩具是人們在平時的生活、勞作中自己創造出來的,也比較符合幼兒的特點,具有較強的趣味性、娛樂性和操作性,能讓幼兒在做做玩玩的過程中自主探索其中的奧秘,而且更重要的是這些普通的民間小玩具中還蘊含著并不普通的智能科技知識。《3~6歲兒童學習與發展指南》指出:動手探究是幼兒滿足好奇心、找到問題答案的必由之路。
好奇、好問是幼兒探究的動力和前提,而動手操作才是幼兒探究的真正開始。在科技教育活動中,他們是主動的探索者、研究者和發現者,知識經驗的主動建構者。因此有趣的東西更能吸引幼兒主動探究和發現,所以民間玩具必將是幼兒科技教育中一個不可或缺的組成部分。
一、民間玩具的材料能激發幼兒對科技活動的探索欲
民間玩具,顧名思義,它的制作靈感和制作材料都來源于生活。隨著時代的變遷,制作玩具的材料也變得更簡易、更貼近人們的生活,在幼兒的周圍也隨處可見。綱要指出:“科技教育應密切聯系幼兒的實際生活進行,利用身邊的事物和現象作為科技探索的對象。”幼兒的科技經驗基礎大部分來源與生活,所以我們在準備材料時也應該選擇幼兒在日常生活中所看到的,接觸到的,感知到的材料,可激發幼兒的探索欲望,對孩子要有吸引力,要具備色彩性、形式多樣性和操作性。
將活動內容寓于有趣的操作游戲中,使幼兒樂于參與,主動在玩中學。如制作“飲水鳥”“撥浪鼓”所需的材料:牙簽、紗布、勺子、牙膏盒、大大卷等,這些材料都是在幼兒周圍隨處都可以看到的,而且通過簡單的材料制作出好玩的民間玩具,也在一定程度上激發了幼兒對材料的探索欲望。為接下來制作成品玩具起到了很好的伏筆作用。
二、民間玩具的制作能激發幼兒對科技活動的求知欲
在幼兒園的科技活動中,都是讓幼兒直面真實的科技,在探索的過程中理解科技。教師則是積極創設一個合理的科技環境,提供孩子自己動手、動腦,主動探索的機會,從而激發他們的好奇心和求知欲,又能在科技探索的過程中體驗科技給他們帶來的樂趣。然而怎么才能吸引幼兒,激起他們的求知欲呢?民間玩具就能很好地做到這一點,而將民間玩具融入科技教育中也更好地體現了讓幼兒“做中學”的這一個理念。
如“撥浪鼓”這個科技活動,我們就把民間撥浪鼓的制作材料簡化,用大大卷的盒子以及一次性筷子還有幼兒的塑料玩具替代,同樣吸引了幼兒很大的興趣,幼兒在拼拼插插中就很想知道為什么手這么輕輕一搖就能讓大大卷盒子做的“鼓面”發出聲音呢?
除此之外,還有大班的科技活動“飲水鳥”同樣讓幼兒對這個活動充滿了求知的欲望,我們知道飲水鳥是一種很古老的民間玩具,如果按照之前的做法,材料的準備相當復雜,為了符合幼兒的年齡和操作特點,我們就選擇了在生活中便于拿取的材料,如:
一次性勺子、紗布、牙膏盒等,整個活動我們請幼兒兩兩合作來完成,在制作的過程中,很多實驗成功的幼兒就會不由自主地發問,為什么“飲水鳥”的嘴巴喝飽水后就會抬頭,然后再點頭喝水,他們會覺得這個玩具不僅好玩,還有秘密在里面,而且很想去解開這個奧秘。在我園一年一度的“科技節”中,有家長和幼兒一起制作了“走馬燈”,這個“走馬燈”的取材同樣很貼近幼兒的生活,就是玻璃瓶和幼兒用繪畫裝飾好的畫紙,在讓幼兒相互欣賞同伴的科技制作的時候孩子們都很好奇,為什么很簡單的一個罩子一個瓶子和一根蠟燭就能讓上面的罩子自己轉動起來,很神奇。
通過以上三個在平時教學生活中的例子不難看出,幼兒通過親身的制作和觀察民間玩具提出了很多的問題。愛因斯坦曾說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”因此,在科技活動中,我們讓幼兒通過制作自己去發現問題,提出問題,讓孩子在思考和討論中相互交流相互啟發,從而激發他們對于許多科技現象的求知欲,從而進一步讓他們自己解決問題。
三、民間玩具的制作原理能激發幼兒對科技知識的遷移
陶行知先生曾提出:“生活即教育。”斯賓塞說:“教育是為了完美的生活。”由此可見,教育的目的本是使人生活得更美好,教育應以幫助幼兒適應現實及將來的社會生活為主要目的。所以科技教育更應以幼兒的生活及周圍環境為基礎,使教育內容與幼兒的實際生活、感性經驗相結合,讓幼兒在真實的情境中學習,最終能運用知識解決生活中的問題。
就如之前我們提到過的大班科技活動“飲水鳥”中,幼兒都很好奇為什么“飲水鳥”會自己抬頭點頭喝水,為了解決這個問題,我請幼兒再次做了實驗,這次我換了有顏色的水來讓幼兒操作,當“飲水鳥”的“嘴巴”(紗布)放到水里后。
幼兒就能看到有顏色的水慢慢地被紗布吸收,吸收到接近紗布飽和的狀態后,紗布多余的水分就會流到“飲水鳥”的“身體”里(勺子),這時候原本“飲水鳥”身體的平衡狀態被打破,勺子就自動的向后傾斜,致使“飲水鳥”抬頭,多余的水分被倒出后,“飲水鳥”的頭就會點下去,又開始“飲水”。
其實“飲水鳥”的這個民間小制作就是利用了科技中的毛細現象還有平衡這兩個原理來制作的,向幼兒揭開謎底后,有一次,幼兒在洗完手用紙巾擦手時就和我說:“老師紙巾濕了而且吸水,這個也是毛細現象吧。”其實就是一個有趣的制作一個簡單的原理,你和幼兒一起來解開謎底后,他們就會很快地將發現的思維遷移到生活中,去尋找他們周圍與之類似的奧秘。
其實科技教育隨處都在,它藏在我們生活的點滴當中,一個小小的民間玩具中就蘊含豐富的科技現象和教育契機,在試試、
想想、問問、做做中強烈地引發幼兒的好奇心,培養幼兒敏銳的觀察力,提高幼兒操作能力,這些天生的小探索家能盡情地運用感官去發現世界的奧秘。
教師還要善于觀察、捕捉、把握一切有利于幼兒發展的契機,利用各種方法和資源生成科技內容,從而實施日常科技教育。
在日常生活中教師也應積極滲透科技教育,培養幼兒的自主探索能力。而給孩子在日常生活中創設一個自主探索的環境也是非常重要的,它能對孩子的自主探索能力起到一個推動的作用。
只要在心中始終能有那么一分關注的心,在適時的時候能夠推孩子一把,這樣就能點亮孩子們心中對科技自主探索的嫩苗。
如今隨著科技的進步,寶寶的玩具也開始越來越科技化、智能化。例如,之前非常流行的各種學習機、語言機,以及近一兩年來熱銷的智能娃娃、智能玩具等,都屬于科技智能玩具。相對而言,這些玩具的使用和操作更方便,有的不僅有聲光效果,而且還會動,所以特別吸引小寶寶的注意。再加上這些玩具的說明中提到可以提升寶寶的語言發展或是人際互動能力,能開發寶寶的智能。所以,很多媽媽會買這類玩具給寶寶自己玩,并想借此替代家長在家庭中本應扮演的教育角色。
其實,這些智能型科技玩具雖然有促進寶寶教育方面的功能,但我們必須要知道:寶寶即使對新鮮的事物產生注意,也只是短暫的注意。所以,想要發揮這些高價玩具的功能和作用,我們就必須花時間、有系統地引導寶寶玩,而不是把玩具丟給寶寶,讓他自己玩。下面,我們就介紹一下不同類型的智能玩具:
早教學習機
市面上有各式各樣的早教機,有的能說故事,有的會唱兒歌,有的可用觸控筆讓寶寶點選。這類早教機最重要的就是聲音的質量,真人發音或仿真的聲音質量比較好,比較適合寶寶,選擇時需要特別注意。
對于年齡較小的寶寶,我們需要陪他一起來使用這些早教機,并做適度的重復。尤其是在玩早教機中的配對游戲時(例如顏色配對、認知配對、邏輯配對等等),剛開始時,我們一定要陪著寶寶,讓他了解游戲的規則。當然,做對或做錯有的學習機會發出不同的聲音,這時我們就必須配合著做適度的口語引導。比如,玩顏色配對的游戲,我們要對寶寶重復說出顏色的名稱,這樣才能將這些早教學習機的功能發揮到最大。
語言學習機和電子書
現在的家長都不愿意讓自己的寶寶輸在起跑點上,所以在寶寶很小的時候,家長就買了各種英文兒歌、童謠的光盤,并不斷地放給寶寶聽,希望他從小耳濡目染,習慣兩種語言。為此,一些玩具廠商以及兒童語言教育機構就推出各種好玩的語言學習機。
如今,這些語言學習機的功能非常多,可以中英文互換。最初的語言學習機是用卡片刷過特別的機器從而讀出聲音,而現在則更進步,有的電子書,只要直接把各種相應的書放在機器上,用光筆點擊書上的內容就能讀出聲音來。這種電子書可以根據寶寶的年齡和認知水平的增長來調整內容,非常適合寶寶。
選擇語言學習機時,最重要的就是要注意其發音要清晰,字體大小要清楚。而且,我們要明白:對于3歲以下的小寶寶來說,這些電子書就像“聲音”玩具一樣,我們可以引導寶寶,讓他覺得好玩,但不必要求寶寶一定要跟著念或學會什么。因為只有讓寶寶覺得有趣,他才會反復使用這些電子書,并從游戲中熟悉不同的發音方式,熟悉兩種語言。
學習互動光盤
如今,網絡上、光盤中都有很多電子游戲,有些是專門給小寶寶玩的,類似早教機中的內容。由于計算機光盤或是網絡的互動性比較強,因此,這些互動的教學游戲大多會標明適合的年齡層,我們可以挑選合適的和寶寶一起玩。但需注意的是:計算機屏幕對于寶寶的視力有一定的傷害,哪怕是液晶顯示屏,寶寶也不宜長時間注視,所以玩這些光盤或網絡游戲的時間最好不要超過15分鐘。
智能玩具
這兩年市面上熱銷的智能狗或智能娃娃吸引了很多小寶寶。這些玩具裝有電子芯片和機械,可以通過語音來控制這些智能玩具的對話。這些“聰明的”智能玩具還能唱歌、背唐詩、說笑話等等,非常有趣。
聯泰科技在3D打印行業十四年的堅持與信仰,在技術上有過無數次革新突破,經過不懈努力,目前已發展成為國內最具影響力和最具潛力的工業級3D打印廠商。為推動國內3D打印的發展貢獻了應有力量。
2014年8月,聯泰迎來了V5.0新版控制軟件上市,RSCON V5.0是3D打印設備的控制軟件,是聯泰技術團隊近幾年來嘔心瀝血的成果之一。RSCON V5.0的上市,將意味著3D打印行業一次技術性的顛覆,也是推動3D打印從研發型向生產應用型轉變邁出的第一步,它最具代表性的體現是——功能性、創新性和智能化三足鼎立!
在V5.0之前,聯泰RS系列設備的控制軟件已經過好幾代版本的革新和升級,最終版軟件定格在RSCONV3.2上,再直接從V3.2跨越升級到V5.0。版本的跨越不僅僅是數字符號的變換,它代表了聯泰在技術創新領域飛越性的突破。
V5.0不同于以往傳統的3D打印控制軟件,它的脫穎而出,打破了目前市場上3D打印設備功能局限性。在創新、時尚、科技、智能、兼容這五大方面都有著完美彰現!
3D打印技術已日趨成熟化,聯泰科技雖然是一家民營企業,但是品牌及技術在市場上卻一直有著較大的影響力和良好的口碑,原因是聯泰專注于3D打印行業研發生產十幾年,累積了豐富的經驗,擁有一支超強的技術團隊,跨出去的每一步,都見證著聯泰技術的飛躍,推動著國內3D打印行業的發展。
2014年8月至9月,聯泰科技在東莞、汕頭、上海舉辦三場RSCON V5.0新品會。界時,業內幾十家3D行業用戶前來參加。會上,將重點演示講解RSCON V5.0新的功能,會后將會同業內人士就如何推動3D打印深入產業應用進行探討。
3D打印是目前炙手可熱的應用新技術,發展前景非常看好!誰能抓緊住這難得的機遇,誰就擁有明天嶄新的夢想!誠然,這更需要有志三D打印同仁的共同努力。聯泰期待越來越多對3D打印抱有夢想的企業或朋友們和聯泰一起,推動中國3D打印的發展,讓國內3D技術快速登上國際大舞臺,這不但是聯泰努力的方向,更是整個中國3D打印行業奮進的目標!
我們期待著您的到來!更期待著美好的未來!讓3D打印的中國夢——能悄然融入我們每個人工作、生活、學習的各個方面!讓3D打印的中國夢——引領各個行業發展新的潮流!讓3D打印的中國夢——伴隨制造業轉型的優美時代旋律,飛的更高!更遠!
朋友們!您準備好了嗎?
美聯國際智能科技(北京)有限公司是在北京經濟技術開發區注冊的一家純美資企業,是美商UIIT集團在亞洲設立的家用及商用電器智能控制系統生產企業,被獲準以UIITEC為產品品牌在華的獨家使用,公司注冊資本100萬美金,并計劃在5年內增資至500萬美金,滿足公司在中國及亞太地區智能產品的市場供應。
美聯國際智能科技(北京)有限公司作為美商UIIT集團在中國大陸設立的第一家電子企業,定位于高科技生活領域,面向全球市場。美聯公司研發中心通過與美國科研總部信息共享和資源綜合利用,并通過嚴格符合IS09000認證的研發流程產品,以質量求第一,成為了全國首家通過3C認證的智能家居公司,產品除供應出口外,還將目標瞄準中國建筑和家庭領域對于智能化產品潛藏的巨大需求空間。
美聯國際智能家居產品是以舒適、安全、便利、環保、節能、人性化為目標的。目前美聯國際智能家居的系統可實現:家庭環境中燈光、家用電器、電動窗簾的遙控、電話遠程控制、網絡控制、定時控制以及安防報警,遠程監控和信息傳輸系統。
目前美聯國際智能科技(北京)有限公司的智能家居產品能夠滿足人們在方便和舒適生活的多方面需要,如:遙控功能(一個遙控器便可遙控所有的燈,空調和電器);集中控制(無需重新布線,便可在多處集中控制);網絡化控制(全開全關,場景設置);本地控制(調光,軟啟,記憶);場景控制(一鍵控制特定環境下的幾個設備同時工作);更高級的功能選項(電話遠程控制,全宅自動定時控制,網絡化空調控制,多功能遙控器,全宅音響系統,具安防功能寵物等)
在激烈的市場競爭中美聯國際智能科技(北京)有限公司力求引領世界智能家居行業,除了在電力載波系統、射頻系統做到在功能和性能方面更加完美之外,美聯公司通過市場調查和客戶要求,正在致力于更高端的智能家居控制產品的研發,相信以前只能在科幻片里看到的人工智能產品以不再是幻想。
目前美聯國際智能科技有限公司還將目標指向家電市場,現在已經和多個家電生產商合作將其產品集成到家電產品中去,相信在不久的將來,智能電器產品將給您帶來更加舒適安逸的生活。
智能制造迎來新
目前,智能制造是全球新一輪制造變革的核心內容,是中國制造實現由大變強、向高端邁進的戰略選擇。其中,強化創新驅動;夯實發展基礎;推進智能轉型;深化融合發展是其幾個主要方面。在落實這些內容過程中的各種措施和投入,也正在改變和推動智能化的發展進程,有可能在某些領域的技術突破及應用會引發新的產業變革和新一輪的創新浪潮。
前不久,美國國家科學基金會的《科學與工程指標2016》顯示,中國已成為僅次于美國的世界第二科技研發大國,在研發投入、科技論文產出、高技術制造增加值等重要指標方面已居世界第二位。
據有關部門統計,2015年我國研發經費投入總量為1.4萬億元,占GDP比重2.1%。在公布的《“十三五”國家科技創新規劃》,研究與試驗發展經費投入強度達到2.5%。科研力量和經費的不斷投入,加快了中國工業和制造體系的建立和完善,加快了中國制造邁向中國智造的步伐。
目前,中國是全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家,擁有39個工業大類,191個中類,525個小類,已經形成了一個舉世無雙、行業齊全的工業體系。這些日益完備的工業體系為中國智能制造和發展打下了堅實的基礎。
2015年以來,工信部連續兩年組織實施智能制造專項行動。在專項行動中,共確定109個示范項目,覆蓋63個行業,分布在27個省、自治區、直轄市。初步形成了石化行業智能工程、航空專業網絡制造和重大技術裝備遠程服務和存儲可服務可發展模式,還帶動一批關鍵裝備和軟件產品的突破。
當前,“智能制造”一詞已成許多企業家口中最熱的詞匯。不久前,一項對中國企業的情況調查顯示,85%的企業未來一年內有意引入工業機器人、數字化智能機床、數控系統、3D打印機等智能制造設備,22%的企業未來一年向智能制造設備的投入占總預算的20%以上。
還有,國內許多知名企業也積極聯合向中國智造邁進,如浪潮集團聯合中國航天科技集團、大連船舶重工集團等20多家機構,成立中國智能制造信息化推進聯盟,以航空航天、船舶、高端裝備制造等國家核心行業為中心,打造協同創新平臺與成果產業化應用推廣聯合體,圍繞智能制造產業鏈的新需求合力攻關,打造智能制造生態圈。
在山東,青島海信集團每年投入2億―3億元打造“智能工廠”,到今年年底將達到上千臺機器人的使用規模。在生產場地沒有增加和工人數量減少的情況下,電視機產量由2011年的800萬臺增長到去年的1110萬臺,增長了39%。
因此,人們相信中國智造業的產品智能、設備智能、生產過程智能,將是繼零售業、信息傳播產業等領域發生顛覆性改造以后的下一個,智能制造是中國工業經濟陣營里的新技能。
國外智造業戰略的提出和發展
當前,智能制造技術已成為世界制造業發展的客觀趨勢,世界上主要工業發達國家正在大力推廣和應用。如日本早在1989年提出智能制造系統,美國在1992年執行新技術政策,大力支持包括信息技術、新的制造工藝和智能制造技術在內的關鍵重大技術。歐盟于1994年啟動新的研發項目,選擇了39項核心技術,其中信息技術、分子生物學和先進制造技術均突出了智能制造技術的地位。
目前,智能制造裝備跨國企業主要集中在美國、德國及日本工業化發達國家。以智能控制系統為例,全球前50家企業排行榜中74%為美、德、日企業,入榜企業最多的是美國和德國,各有13家,其次是日本有11家企業,其后相對居多的國家是英國和瑞士,其中,排名前10位企業中有半數是美國企業。
近年來,美國為了重塑制造業的全球競爭優勢,啟動了制造業振興計劃,加快發展技術密集型先進制造業,實現再工業化。并研發智能制造系統集成等關鍵要素技術進行系統支持。
奧巴馬政府也重點提出了再工業化戰略,目的是優化本國投資環境,吸引本國制造業回歸和外國直接投資。從2010―2014年,美國制造業以年均3.46%的速度增長,高于同期GDP增長率,制造業就業人數從1200多萬上升到1300多萬,年均增長2.05%,制造業成為美國經濟復蘇的重要引擎。
2013年,美國GE公司宣布將在今后幾年投入15億美元開發工業互聯網,并同年《工業互聯網@工作》報告,直接與美國政府的戰略舉措相呼應。在GE公司的未來構想中,工業互聯網將通過智能機床、先進分析方法以及人的連接,深度融合數字世界與機器世界,深刻改變全球工業。
還有德國政府,根據本國工業形勢發展需要積極和弗勞恩霍夫研究所、各州政府合作,投資數控機床、制造和工程自動化行業應用制造研究,鞏固其制造業領先地位。
在2014年漢諾威工業博覽會上,德國展示了10家企業聯合研發的全球第一個“工業4.0”演示系統。向世界提供用智能制造系統生產的產品,并扮演智能制造系統供應者的角色。
傳漾科技創始人及CEO
曾于2000年創建Babel網絡多媒體技術有限公司;也曾在分眾傳媒旗下寬通廣告任總經理,深耕于富媒體營銷、垂直廣告網絡平臺、精準營銷體系的革新和推廣;擁有豐富的互聯網行業經驗及敏銳的行業產品洞察,在業界享有盛名;現為傳漾科技創始人及CEO,致力于帶領傳漾成為提供全方位服務的高效商業智能引擎。
以技術驅動數字營銷行業,將中國海量的受眾信息數據整合清洗和挖掘,并進行多維分析定向,精準鎖定目標和潛在受眾,滿足不同的客戶需求。以技術終結數字孤島,從而邁入后精準時代。
傳漾科技整合創新技術與優質媒體搭建領先的智能數字營銷平臺,目前已經擁有1000+優質媒體資源,以及超6億的獨立Cookies,海量數據覆蓋中國80%以上的網民。我們以技術驅動數字營銷行業,將中國海量的受眾信息數據整合清洗和挖掘,并進行多維分析定向,精準鎖定目標和潛在受眾,滿足不同的客戶需求。以技術終結數字孤島,從而邁入后精準時代。
2012年傳漾科技將旗下平臺深入整合,升級DSP平臺(Demand Side Platform需求方)和SSP平臺(Supply SidePlatform供應方),以開放的態度面對互聯網廣告行業變革,全力營造一個開放性的融合的廣告生態系統,并在此基礎上驅動核心產業鏈延伸,深耕無線互聯網廣告,率先打通PC+Mobile用戶數據通道,成為第二代數字廣告行業代表,進一步推動中國互聯網廣告行業發展。
傳漾科技成立于2009年,至今短短三年時間,目前分別在上海、北京、廣州、成都、重慶、武漢、長沙、西安、廈門、臺北等重點城市成立分公司和辦事處,員工超過400名。已經服務了近百家國內外高端品牌,如迪奧、三星、諾基亞、百事可樂、惠普、IBM、高露潔、華碩、聯想、一汽大眾等。傳漾科技一直致力于網絡廣告技術平臺和營銷平臺的創新突破,通過垂直的媒體資源和廣告優化技術服務廣大客戶,讓數字營銷變得更智能、更快捷、更精準、更高效!
【2012營銷風向標】
Q:2011年的營銷感悟是?請用一句話說明。
A:傳漾科技堅定不移地在智能數字營銷領域里以技術研發為核心并使之產品化、平臺化。
Q:對業界近期哪個營銷案例或技術有深刻印象?為什么?
A:印象最深刻的是傳漾科技近期設計研發并執行投放的三星手機i929網球游戲――與李娜一起挑戰ACE球推廣活動。三星i929智能手機是李娜代言的首款三星電子產品,傳漾科技領先行業趨勢,通過HTML5技術,銜接智能手機特有的屬性,以ACE球為互動元素,直接在手機瀏覽器中實現與李娜發球互動。操作簡便,互動性強,既充分展現出三星i929手機極速雙核的特性,也增加了廣告趣味性,用戶打開手機網頁后就能直接參與此次活動,無需繁瑣地下載安裝程序,屬于業內領先。
前沿一:創造新的思維方式
我觀察到的問題就是有的人不理解人工智能,主要是因為它是不同的思維方式。實際上,我們的智能對其自身的認識還很愚鈍。我們并不知道什么才是真正的智能,有的時候很難進行一個所謂的多樣化的總結。在我們的人工智能下,基本上我們把它解釋為IQ,它是一個單維度的事情,可能有更高的信號,從最小的,比如老鼠的人工智能,越來越大,一直到天才的一個智商,再到人工智能,這是完全錯誤的,對于我們的以智能大小來判斷是錯誤的。
實際上,智能會有更為聰明的一面。我們有不同類型的智能,比方說你的計算器在你口袋里,從單個維度上講,它在計算能力或者數學上比你更聰明;你手機中的GPS或者車輛中的GPS在空間的導向上比你功能更強;還有搜索引擎,百度在總的記憶方面比你強,因為它記住了60萬億的網頁當中的每一個詞。所以,我們自己這樣的智能,其實就像這樣的坡面,像一個交響樂,是不同部位思維,非常個性化,一個人的智能和另外一個人的智能不一樣。動物也有智能,而且是包括了不同類型、不同模式的思維。某些情況里面,像這樣智力的維度,動物的智能也可以在人身上體現,比如一個松鼠可以記住具體的位置,能夠記住成千松果所埋的地方。
我們制造這些機器,也是制造了各種不同類型的智能機器,把各種各樣的類型組合在一起。一開始這些機器都非常小,就像小的交響樂,小的坡面,非常小,小而美,但是呢,有的時候,在維度上面比人類偉大。我們現在有人工智能,它能夠超越人,它們有非常長期的記憶力,在這個方面已經超越了人類。非常重要的一點,這是不同類型的一些智能,他們并不是類似人的智能。
所以我們可以思考一下,像人工智能這樣的項目,我們其實就是要發明不同的思維,盡可能找到更多,也許100個或者是1000個不同的思維。那么,要有千差萬別的心智,因為有千差萬別,所以會有很多的好處。這種不同,對我們來說是最佳的回報、好處,也是為了解決科學或者商務中人很難解決的一些問題。我們需要發明另外一種思考、思維,幫助我們解決這些問題。
我們發明另外一種思維,一種比人類更加擅長然后幫助我們解決問題的思維。這種所思迥異,就是我們新的經濟引擎,就是要有不同的思維方式,還有機器幫助我們能夠有差異化的思維。這是真正價值所在。
在人工智能的一個前沿,就是要發明這種自然中不存在的思維方式。作為人類,我們發明了人工的飛行。我們一開始就是發明能夠撲動的翅膀,這種翅膀開始不能飛行,只是機械地模仿自然。最后我們的機器卻能夠在空中飛行,是固定羽的飛行器,然后推進器,這種飛行的方式是自然不存在的,這是人工的飛行,完全是嶄新的飛行方法,是人所發明的。在人工智能方面我們所做的,就是創新一種新的思維方式。這種新的思維方式在自然當中是不存在的,將會成為最有利的思維方式。
前沿二:用感知來整合機器人
我們思考一下我們的前沿,是把所有不同的思維模式集成在一起。我前面說到,其實有各種不同的思維方式:長期、短暫、語言的思維構成我們的大腦。現在有人工智能了,我們實現了一種這樣的思維:就是感知。
感知,是一種類型的判斷。比如說視覺的感知,我們能夠看出東西,然后能夠聽到這個東西,能夠理解聲音的圖案,然后進行這種模仿,來模仿各種各樣的感知。現在很多的工作,其實就是利用這樣的感知。
機器,我們所制造的機器、人工智能,就是用這樣的感知。我們還要把其他各種各樣的機器整合進去,整合了之后,更加的高級,更加的復雜,這是我們的一個行業的前沿。我們要領先一步來合成這種希望的思維方式,只有這樣我們才能有更加復雜的集成的智能,我們還沒有到達這一步,這是我們的科學前沿。
前沿三:讓人工智能成為公用工程
還有另外一個前沿,把我們的智力搬到云上去。在環節當中,所有的一切成為可能,是因為我們在150年之前,發現了人工動力。工業革命之前,我們所做的很多東西,必須要用自然的肌肉力,比如人的肌肉力或者動物的肌肉力。比如說公路上我們用人力建造的,房屋也是人力建造的,一個椅子,我們也都是人工造的。
工業化之后,人們開始使用人工動力。比如煤碳、石油或者水力,利用這些動力進行發電或者是人工的動力,通過電網輸送人工的電能,可以分派這樣的電能到任何地方。每一個人可以購買這種人工動力,然后制造其他的東西,把他們的家庭變成自動化,工廠也是自動化,農場也是自動化。所以這個動力成為了商品,是公用的商品,非常的便宜,無處不在,每個人都可以購買。如果你是一個企業家,有些人也在思考,這是一個手搖泵,要人力泵送這樣的水,現在他們想出來一個點子:我們是人工智能,我們購買人工動力,制造一個電動泵。一個人工電動泵,就這樣發明出來了。
這樣的方程式,進行一百倍放大,這就是工業革命,過去是人力完成的,現在我們是有人工的動力了,突然之間把我們房子建造成功了,或者是摩天大樓、鐵路公路都可以建造成功了,成百的椅子都可以通過這樣的人工動力完成。整個城市,我們的生命都是充分地利用這種人工的動力,所以人工動力成為了一種商品,大宗商品。
我們現在也可以這樣做,我們現在有新的所謂的動力叫做人工智能。我們把這個電泵加上人工智能,這就變成智能電泵,然后乘上1000倍,或者是所有的這種電器的東西都可以拿進來,然后加上一個人工智能,我們也可以讓它具有這種認知的功能了!
工業革命,給我們帶來了非常大的轉變。現在有人工智能,也可以給我們帶來非常大的轉變。我們可以把它放在我們電網上,我們把這個電網稱作云,所以人工智能可以像電力一樣流動,流到每個人手中,你可以購買你所有想要的人工智能,非常便宜。所以有云電網,你可以購買這樣的人工智能,如果你是企業家的話,你也可以購買這樣的人工智能了。
接下來如果有10000個創業公司,他們的成功方程式就是把傳統的東西拿過來,然后再加上人工智能,就可以創業了。把傳統的東西拿過來再加上人工智能就是新的領域,這就是一般創業者的方向。前沿就是我們讓人工智能成為一個公用工程或者大宗商品,每個人都能夠獲得的,這將是非常有利的變化。
前沿四:人工智能的情感
第四個前沿是情感。我們在思考這種看上去非常復雜的情感,僅僅是人有情感,因為人有智商的,但是我們后面發現情感并不是太難。基本上的情感,我們都可以進行追蹤,現在有軟件了。軟件可以識別26個不同人的情感,而且非常的精準。
可以看到,是不是他分心了,是不是他害怕了,他憤怒了或者驚訝了,都可以識別。你是不是要假裝出這樣的表情,他也可以識別出來,識別這個到底是真正的你的表情還是假的表情,這個機器能夠識別我們,能夠理解我們的情感了,他們也可以來進行響應,機器也有很強的情感。
我們有的時候也會非常驚訝,其實我們和機器人以及人工智能有情感的紐帶了,他們會給我們他們的情感。我們有些寵物,比如貓狗,他們其實也會給到我們一個反饋的情感,我們愛狗和貓,貓也會愛我們。這樣的情感也進入了我們的和機器人的關系,像人工智能他們也有情感。
前沿五:可解釋的人工智能
還有另外一個人工智能的領域,像道德問題,讓機器人也能夠為我們做出決定。他們為我們做出決定,我們希望他們也考慮到我們的價值觀。人工智能的問題就是他們也做決定,但我們無法理解或者是我們也不知道他們怎么做出決定的,其中有一個前沿,就是使得人工智能可以解釋,能自圓其說,讓他自己解釋一下自己能夠幫助我們,或者引導我們了解他到底怎樣做出決定,做出符合道德的決定。
這是神經網絡,信息進入了,有各種不同的層面,最后有一個答案出來了。
這是一個簡單化的版本。也許會有100萬這樣的節點,有11層,它可以自己在中間做出一些決定。可以說,這里有很多的動物,那里有一個貓,但是他無法告訴你為什么他看到這個東西是貓,我們這里一個前沿就是找到一種方式使得我們人工智能對我們來說更加的透明化,這樣我們就能夠理解了。或者是我們能夠訓練他們做出更好的決定,就是說這個決定是我們允許的。
兩個月前,我看到一則報道“硅谷趨勢:智能化應用將再次改變世界”,硅谷科技精英的這一預見,又一次驗證了智能科學技術在科技進步中的引領地位和在社會經濟發展中的支撐作用。上個月,我去了一趟硅谷,身臨其境,感受趨勢,更加引發了我對我國智能科學技術教育的思考。
智能科學技術作為信息科學技術的核心、前沿和制高點,是各種智能化應用的關鍵。隨著智能化應用時代的到來,加快我國智能科學技術教育事業的發展,培養大批高水平的智能科技人才,是國家智能化應用發展戰略的必需,應引起社會和高校的高度重視。
十余年來,中國人工智能學會教育工作委員會以其對我國智能科技人才培養的社會責任感,以倡導、協調、推進、創新我國智能科學技術教育為宗旨,在開創、引導、發展、繁榮我國智能科學技術教育事業的過程中作了大量的創造性工作,同時也打造出了一個面向我國智能科學技術教育的學術交流平臺——“全國智能科學技術教育暨教學研討會”。
在這個平臺上,全國各高校的智能科技工作者針對我國智能科學技術教育問題,相互交流專業建設和課程教學經驗,共同探討核心課程和教學實驗體系,對我國智能科學技術專業建設和學科發展中起到了積極的推動作用。
今年的會議,除正常的教育教學研討交流外,還有兩大事項需要大家共同推進:一是由中國人工智能學會主辦、學會教育工作委員會組織的“華為杯全國大學生智能設計競賽”;二是由中國人工智能學會教育工作委員會與清華大學出版社共同組織的“全國高等院校智能科學與技術專業系列規劃教材”建設。希望會議各項議程都能取得圓滿成功。
《計算機教育》雜志長期以來一直關注人工智能學科建設和發展,連續幾年以專刊的形式報道“全國智能科學技術教育暨教學研討會”成果,在此,衷心感謝《計算機教育》雜志社的熱情合作!
最后,感謝各位作者的大力支持!感謝北京信息科技大學的積極努力!愿我國智能科學技術教育的星星之火能隨全球智能化應用時代的到來在全國成燎原之勢。
總體來講,以上兩方面代表了我國農業科技的最新成果和進展。在我國農業工程領域發揮著各自的作用。但在實際應用中,取得效果的好壞還取決于農民的自身學識和掌握程度。就農業專家系統應用來說,農民的操作、作業形式是:有問題先問“電腦”,有了結果,需要農民親自回到田間中實施作業。這個過程中,農業專家系統僅幫助農民解決了如何干、怎樣干的問題,但干的效果取決于農民的操作精準和素質。而“精準農業”的許多設備操作也需要由農民或農業科技人員去完成。那么,可以考慮將以上這些技術集成在一起構建一個大系統,以更高的角度看農業問題,即:從農業大系統的產前、產中到產后全方位的、整體性的幫助農民解決盡可能多的問題、真正降低農民的勞動投入和參與強度,提高農業系統整體產出,并節約資源。
本文將農業系統看成一個閉環大系統,從控制系統角度闡述了一個新的概念:智能農業體系。并論述了智能農業體系的模型,以及基于此解決以上問題的優勢。同時建議政府部門在制定“十二五”規劃時,對智能農業應給予充分的重視。
1智能農業的內涵和系統架構
早期對于智能農業的雛形議論僅僅涉及了人工智能在農業中以及智能控制技術在農業溫室環境控制中的應用145。也有一些涉及到系統建模等等。但整體智能農業大系統的論述很少見到。毫無疑問,要評價一個系統的智能化,勢必要借鑒工業智能化評價指標,從系統“軟件”和“硬件”組模型和控制1671。基于此,農業智能化也應該具備工業智能化的幾個主要特征。但是,由于農業系統自身的特殊性,有時無法采用工業領域成熟的控制模型和智能控制技術所以必須規范農業智能化的定義。這里給出了智能農業要具備的兩個要素:
①反饋控制。這里要強調的是:智能農業系統首先要有控制在里面,并且是反饋控制的,也即系統要構成閉環。反饋控制是任何一個智能控制系統的首要構件。在該體系中,從信息給定、處理、核心調控,再到信號的采集、反饋,應該形成閉環,否則稱不上是智能化系統。
②自主控制。所謂自主控制包含兩層含義:一是系統的控制核心具備自適應的調整能力。農業系統是一個非線性系統,并且系統的外在擾動和內在擾動沒有規律,如果其控制核心具備自適應、自調整能力,則具備初步智能;二是系統的控制模型具備自學習和自整定能力。由于農業系統是一個邊界條件模糊、建模困難的非線性系統,很難使系統向著收斂方向調控。這一點對農業系統要求比較苛刻,但這是系統智能化的一個重要標志之一。
基于以上觀點,分別構建兩個智能農業體系:狹義智能和廣義智能的基本框架模型。
圖1所示為基于狹義智能特點構建的經典智能農業體系模型。首先將農業系統看成一個大的閉環系統,其各個環節應用控制、管理、檢測等手段來調控。將農業系統的產出視為系統的輸出,
而用戶的參數設定、目標優化和管理決策視為系統的給定。然后根據控制模型和能耗模型來構建控制系統的前向通道。其中應用許多智能手段,如多目標優化、智能預測、自適應調控等以及智能檢測技術使系統達到智能的調控、降低農業工作者的參與和勞動強度的目的,并使產出最優化。
圖2是基于廣義智能化在大系統控制論18基礎上,構建的多級遞階智能農業體系模型。在這個大系統中,分別對農業系統的產前、產中和產后的各個子系統構建各自的農業子系統,并設計成微觀級別。而各個子系統均受各自的局部控制器調控,同時應用多目標優化等智能手段做系統自適應尋優。這些局部智能控制器,可以是大田節溉系統智能控制器、農作物溫室環境智能控制器、施肥及病蟲害處理智能控制器、傳感器網絡智能控制器和網上農業智能控制器等。由于農業子系統的分散性和邊界的模糊性,分別設定各自的控制參數進行閉環智能調控。同時,處于該系統宏觀級的協調器通過觀測遞階和遞階信息流,借助于Interne將智能決策全局優化作為給定去約束各個局部控制器,從而達到整體系統的智能能、運籌學、先進的自動控制技術、檢測技術等都要綜合的運用到系統的各個環節中。另外,在農業子系統中恰當的引入傳感網和物聯網技術也是智能農業的一個顯著標志。目前農業工程中多種應用于大田數據釆集的傳感器,無論是有線的還是無線的,均要通過底層的傳感網進行數據交換。因此各種現代化、智能化農業機具和作業設備。
2發展智能農業的預期效益
基于以上分析,發展智能農業是將農業視為一個可控的整體來看待,是解決農業大系統的問題。既包括廣義上的農業信息處理、農業專家智能決策系統,又包括自動控制系統、智能控制算法、機電一體化設備、檢測技術與傳感器網絡、物聯網絡等等。所以,在我國大力發展智能農業,就是要在大系統控制背景下做大系統集成,預期效益有以下幾方面:
①提高農業的整體產出和效益。智能農業把農業系統看成一個閉環的大系統,雖然有很多限制條件和不確定的制約因素,但在構建的整體系統框架下,可以有效的應用人工智能技術、運籌學技術、自動控制技術的三方融合技術進行智能系統設計和系統全局最優化調控,比如全局多目標動態優化與自適應尋優、基于約束條件的大系統最優控制等,從而增加農業系統的整體效益以及節能減排。
②有效地整合和管理各個農業子系統。在資源約束和經濟效益最大化約束條件下,統籌管理整個農業體系,從而可避免顧此失彼的分散管理模式,做到集約管理和經營,為國家的農業宏觀規劃和管理打下基礎。
③促進我國農業科技水平的整體提升,解放勞動力,帶動農民致富。智能控制可以極大地減輕勞動者負擔,以盡可能少的人力、財力投入來降低操作誤差,提高系統效能和產出。農業智能化本身的科技含量很高,將會大大改進我國農業科技水平,促使農業技術發展進步,真正在“軟件系統”和“硬件系統”兩方面實現現代化。
④降低重復性科研投入。智能農業講究按照一個整體來研究農業事情,是將農業體系拆分但又綜合、協調的統一整體系統,科研成果的研發和推廣按照這個整體進行任務分配,就像研發一個航天太空船一樣,設立同一目標,分部門協同攻關,在構建的智能農業大系統下,整合資源,共同努力,可以減少各自為政的科研投入,大大節省開支,減少重復勞動。
此外,加大智能農業的投入還可以帶動相關產業進步和發展,對于擴大內需、拉動經濟有促進作用。智能農業體系不是簡單的軟件問題,而是控制系統問題,更是技術集成問題。其中要用到各種高科技設備和裝置,特別是當今熱門的農業機器人技術、傳感網技術和物聯網技術等。進而會帶動相關設備制造業、機械加工業、計算機和通訊業、電子技術產品和檢測傳感器領域、網絡產品、自動控制產品和生產線制造業等行業的發展,同時對運輸業、倉儲業和建筑業等均有提升作用。
新時期高等教育取得了優異的改革成就,高校不僅要編制一套完整的專業教學體系,還要注重校內配套設施的調控應用,建立完善的專業教學輔助系統,才能更好地開展專業教學活動。實驗室是高校現代化教學不可缺少的一部分,借助實驗室可完成理論與實踐教學的相互集合。為了更好地利用實驗室資源,需將信息技術應用于實驗室智能管理系統,擴大實驗室工作的教育服務職能。
1高校實驗室建設存在問題
高等教育為國家培養了多類專業人才,每年根據教育部門政策要求開展教學活動,擴大了社會專業人才的培養范圍。從目前來看,高校實驗室建設依舊存在著諸多問題,這類問題將限制實驗室教育功能的全面發揮。高校實驗室正處于深化市場機制的過程中,還未采用各種現代化管理手段,作為實驗室主管,無法快速、全面、準確地掌控合同狀況、試驗進度、人員管理等實驗室信息;人員和任務分配過程較復雜;檢驗任務書、試驗報告、原始記錄等信息需要重復錄入,而且查詢、生成不方便;實驗儀器設備的查詢、維修、校準、各種標準文本的發放、查詢等管理手續繁瑣;從檢驗任務書的傳遞、檢驗,以及檢驗報告等都由人工處理;雖然各部門都配備了電腦,但是大多數部門的計算機都是獨立使用,沒有很好地實現資源共享。
2智能管理軟硬件系統設計
實驗室是服務于高校專業教學的配套設施,也是教育科研人員工資的主要場所。由于高校教育體制改革存在的缺陷,造成實驗室管理工作未受到足夠的重視。結合高校實驗室建設存在的種種問題,面對信息時代改革發展趨勢,高校實驗室建設必須要朝著信息化方向轉變,借助信息科技搭建智能化實驗室管理平臺,滿足高等教育事業的快速發展需求。
2.1硬件系統
實驗室構建數字化操控模式,需先配備專用硬件設施,才能進一步提升高校調度中心辦事處理水平,從而實現數字化控制模式的最佳狀態。硬件系統構建中,主要是根據實驗室工作要求設置計算機設備,從數量、配置、性能等方面選擇,為管理操作提供良好的硬件平臺。比如,選用高配置計算機為實驗數據處理提供硬件功能。
1)服務器。實驗室是用于高校科研教育的場所,每天產生了大量的專業領域數據,硬件系統必須配備大內存服務器,以及時收集相關的數據信息。實驗室服務器應分為實時服務器、歷史服務器等兩類,前者用于現有數據的收錄與處理,后者用于存儲實驗室早期產生的數據。
2)子站點。我國高校已經發展成為綜合式的教育體系,各所高校分為多個不同的校區,每個校區實驗室之間存在著密切的關聯性。基于互聯網科技應用下,實驗室智能管理需設計總站點、子站點等分布式模式,由中心校區實驗室對分校區實驗室進行調控管理。因此,子站點是實驗室硬件系統的服務終端,也是硬件規劃不可缺少的一部分。
2.2軟件系統
軟件是決定信息管理系統運行速率的關鍵因素,數字化系統要考慮軟件設施的升級改造,配備專用軟件輔助實驗室管理辦公操作。現代計算機網絡區域智能化改造,軟件系統逐漸配備了多種實用型軟件產品,并且根據用戶操作要求執行動作指令。現有軟件系統科采用超大容量數據庫為支撐,及時處理高校實驗室內產生的數據信息。
1)接收端。實時收錄實驗室操作相關的數據,對高校實驗室信息化建設具有價值意義,也是現代教育科研工作取得的有效成果。軟件系統設計數據接收層,重點對端口數據完成收集、處理等工作,強調了數據結構的總體性。軟件系統中的數據接收層,主要是實驗室管理員、教師、師生之間的三方聯用,如圖1,擴大了智能數據傳輸的工作范圍。
2)處理端。無論是實時數據或歷史數據,在軟件系統里都要經過詳細地處理,按照程序編碼完成指令操作,為智能實驗室建設創造技術性條件。數據處理層采用人工智能識別技術,對實驗室建設相關數據及時收取,讓實驗室數據庫運行流程更加規范化。比如,實驗室遠程控制安裝人機工程系統,代替管理員執行人工指令操作。
3實驗室智能管理系統的主要功能
實驗室智能管理是利用計算機技術、電子傳感技術、無線網絡技術等共同組建的信息管理模式,在主要科學技術推動下實現了數字改造進程,為現代化實驗室升級改造搭建了高科技平臺。基于軟硬件系統設計,智能實驗室管理系統主要功能如圖2。
3.1處理功能
包括數據收集和輸入、數據傳輸、數據存儲、數據加工和輸出。高校建立數字化調度中心,對信息化管理所得數據實時自動化處理,維持了實驗室監控區域內作業流程的規范化。調度中心主要結合計算機設備執行調控方案,重點解決實驗室作業區的監控難點,創建更加宏觀的工程信息化平臺。比如,機算計遠程網絡科對教學期間實驗室內部實施全程觀測,24h監控可及時發現實驗室內的異常情況,向調度管理人員輸送可靠的數據信號。
3.2計劃功能
根據高校提供的約束條件,合理地安排各職能部門的計劃,按照不同的管理層,提供不同的管理層,提供相應的計劃報告。“安全化”是在高校實驗室信號傳播條件下,利用數字式控制系統對智能管理進行改造,進一步提升實驗室運行流程的安全作業水平。軟硬件系統是智能實驗室尤為關鍵的組成部分,設計人員要根據專業實驗教學的具體情況,編制切實可靠的軟硬件結構模式,全面提升高校實驗室運行的工作效率。
3.3控制功能
根據各職能部門提供的數據,對計劃的執行情況進行檢測、檢測、比較執行與計劃的差異,對差異情況分析其原因。長期以來實驗室在推動高校發展方面的作用顯著,作為高校教育事業的基礎服務設施,實驗室功能得到了最優化升級。根據現有實驗室作業模式,實驗器材與配套設施是實驗室信息化改造的核心構成,這是監控平臺建設的主要對象。可采用遠程視頻監控系統,對實驗室內部運行狀態進行全程監測,由無線網絡載入視頻監控信號,為調度中心作業提出可靠的指導。
3.4輔助功能
采用各種數學模型和所存儲的大量數據,及時推倒出有關問題的最優解或滿意解,輔助各級管理人員進行決策,以期合理利用人財物和信息資源,取得較大的經濟效益。此外,運用現代數學方法、統計方法和模擬方法,根據過去的數據預測外來的情況。
4高校實驗室智能管理系統的具體應用
在科學技術改革條件的推動下,我國高等教育事業朝著數字化方向轉變,全面實現了實驗室工作模式的科技化改造,幫助管理人員解決了諸多信號處理方面的難題。高校實驗室信息化建設,不僅設置了高端的軟硬件系統構架,同時結合信息管理系統設定處理、計劃、控制、輔助等功能模塊,進一步完善了高校實驗室管理體系,如圖3。結合實驗室日常使用情況,智能管理系統主要應用包括:
4.1人機管理
高校管理科技改革區域智能化,這種管理系統實現了計算機代替人工操控,減小了實驗室管理員日常工作的難度。智能系統科根據實驗室內部工作要求,設定不同的人機工程操作模塊,主要包括:公告管理、用戶管理、數據字典等系統。人機管理是人與計算機的協調運行,借助智能平臺提升了實驗室相關事務的處理效率,方便了實驗室管理人員的多項工作。
4.2教學管理
專業教學、科技研究等是實驗室的主要應用功能,高校建設實驗室多數是為了滿足專業教學要求,智能系統對實驗室內教學管理業有很大的幫助。智能教學管理是指對老師教學過程的整體管理,包括對教學計劃、教學資源、上傳文檔、學生數據報表、成績的管理等,都可以利用實驗室智能系統進行識別、存儲。實驗室教學是培養學生實踐能力的關鍵,由智能實驗室設計專項教學方案,提高了高校專業教育的工作水平。
4.3設備管理
實驗器材是高校投資的采購對象,實驗設備損壞則會造成較大的經濟損失。智能實驗室采用了數字化設備管理體系,對實驗設備的加入、存儲、使用、維修、損耗的管理。比如,實驗設備器材采購管理中,智能系統可對建設規劃步驟、設備采購流程等優化管理;設備分為三種:辦公設備、科研設備、教學設備。如需申購,填寫申購表格,然后根據審批流程進行審批,由采購部門統計生成采購清單。
4.4數據管理
對專業實驗中產生的有價值數據,智能管理系統能夠實時收錄、存儲,在系統內配備專用數據庫可提升資源的有效利用率。實驗室數據管理應用表現:一是實驗室評估與評教,系統使用者對實驗室的管理及教學的評價統計;二是數據與報表,系統根據錄入的設備,低值品與耗材等的數據情況形成可查詢的明細和統計,可形成報表。
5結論
實驗室是用于高校專業實驗或科學研究的重點場所,搞好實驗室信息化建設關系著高等教育事業發展水平。信息科技是實驗室智能管理系統的核心支撐,借助軟硬件系統服務平臺,實驗室可設定處理功能、計劃功能、控制功能、輔助功能等,為人機管理、教學管理、設備管理、數據管理等創造廣闊的平臺,從多個方面保障了實驗室信息化建設水平。
自由之聲:麥克風遠場識別技術
語音交互想要做到智能化,首先是要在場景的使用上足夠自由,也就是說,不論你在客廳的哪個角落發出指令,設備都能夠準確的識別。想要做到這樣一種體驗,它所涉及的是多種復雜的語音交互處理。
目前室內的語音交互受到背景噪音、其他人聲干擾、回聲、混響等多重復雜因素影響,導致識別率極低,甚至無法使用,只能在相對安靜、近距離的環境下使用。為了能夠打破這種限制,科大訊飛為DingDong智能音箱提供了遠場識別技術,使語音交互的距離可以達到5米且保證識別率在90%以上,這也是目前市場上唯一支持5米的超遠距離語音交互產品。
該技術利用安放在音箱頂部的8個麥克風陣列,實現空間上360°的語音信號采集,通過聲源定位來確定目標說話人的方向。同時,利用麥克風陣列形成的空域濾波特性,在目標說話人方向形成拾音波束,抑制波束之外的噪音和反射聲,此外,結合獨特的去混響算法,最大程度的吸收反射聲,從而達到去混響的目的。
細心設計的結構與精密的算法結合,將目標聲源方向之外的噪聲或干擾抑制10dB以上,很好的保障了DingDong智能音箱的語音識別率。
g
在排除了外部干擾之后,音箱本身所發出的聲音,如何不變成干擾,使用戶可以在播放過程中進行喚醒和打斷,DingDong智能音箱采用了基于多通道回聲消除的語音打斷技術,通過多通道回聲消除和麥克風陣列技術的結合,實現音箱在播放100dB的音樂時,可以做到90%的語音喚醒率。
聆聽之聲:語音識別技術
在解決了遠距離語音交互的混響和噪音問題后,“語音識別”便成了決定這款音箱是否智能的關鍵。“語音識別”技術相當于給計算機系統裝上“耳朵”,使其具備“能聽”的功能。該技術經過語音信號處理、語音特征處理、模型訓練及解碼引擎等復雜步驟,使機器最終能夠將語音中的內容、說話人、語種等信息識別出來。
為此科大訊飛將深度神經網絡技術引入到了語音識別當中。通過海量訓練語料基礎上的高精度聲學模型和語言模型訓練,并結合極致的解碼引擎工程技術,使識別效果和識別速度有了質的提升。大詞匯連續語音識別率達到95%以上,命令詞識別率達到99%以上,解碼引擎可以在用戶講話后40毫秒內給出結果,實現真正的“秒懂”。
不僅要“秒懂”還要24小時待命,在我需要的時候,發出特定的喚醒詞觸發語音識別系統,以實現后續的語音交互。然而這僅僅是挑戰的開始,人類的語言是復雜的,每個人說話時,口音、語速、口頭禪都不一樣,智能設備只會識別一些基本詞句顯然遠遠不夠,它們必須更懂你。懂你的口音、方言、口頭禪亦或時不時蹦出來的專業詞匯等。這就牽扯到另外一項技術——個性化識別技術。
個性化識別指的是語音識別系統具備自動學習并適應用戶使用習慣的能力,你用的越多,它越懂你。一般來說,個性化識別包括發音和語言兩方面。其中發音個性化主要是指系統對用戶語速、口音等發音習慣的學習,而語言個性化主要是指系統可以對用戶的特定詞匯(例如人名、地名、口頭禪、專業詞匯等)具備更好的辨識性。在DingDong智能音箱所采用的個性化識別技術上,能夠針對每個人的興趣點、知識背景來進行個性化語言模型建模,從而準確識別出個性化的詞匯內容。
聯接之聲:微聯與京東智能云
既然是一款具有入口級戰略意義的智能產品,在邁入了語音交互的這道門檻之后,它所要做的就是聯接。DingDong智能音箱已經接入到了京東微聯的平臺當中,這意味著通過微聯的平臺你可以跨品牌、跨平臺的與多種智能設備連接,并控制。目前京東微聯對接的產品已經超過400款,覆蓋生活電器、廚房電器、空調、可穿戴設備。試想一下,你可以對DingDong智能音箱發出指令,讓其打開空調,關閉電源等操作。這種場景化的組合,正是微聯賦予智能產品新的意義所在。
音箱與微聯的結合,讓我們看到了更接近電影中智能管家的形象。實現智能設備的統一管理,互聯互通,大數據的集中管理,這樣的做法,很好的規避了智能硬件之間形成的孤島,數據無法互通的問題,真正的讓數據包裹住用戶,從而形成連貫的數據記錄。
為了能夠構建完整的智能生態,在微聯的背后還有京東智能云的支撐,它將用戶、智能硬件和APP應用三者有效的連接起來。使得智能硬件廠商和用戶充分享受到大數據分析、云計算構建的智能硬件生態圈。實現智能場景化、開放服務、可對接O2O服務商等無限延伸。
合作之聲:京東與科大訊飛
DingDong智能音箱很好的體現了核心技術與智能產業鏈整合的威力。來自科大訊飛的語音識別和交互技術帶來了流暢的交互,而京東微聯則提供了跨品牌、跨平臺的智能產品連接和控制,對于用戶來說,DingDong智能音箱將扮演起智能家居交互中樞的角色。推動智能家居的普及,改變用戶習慣。
1 飛思卡爾大賽簡介
受教育部高等教育司委托,由教育部高等學校自動化專業教學指導分委員會于2006年開始舉辦全國大學生智能汽車競賽,目的是為了培養大學生的實踐能力、創新能力和團隊精神,進而促進高等教育教學改革。該競賽是以智能汽車為競賽平臺的多學科專業交叉的創意性科技競賽,目的是促進高等學校素質教育,培養大學生的綜合知識運用能力、基本工程實踐能力和創新意識,激發大學生從事科學研究與探索的興趣和潛能,倡導理論聯系實際、求真務實的學風和團隊協作的人文精神,其指導思想是“立足培養,重在參與,鼓勵探索,追求卓越”。
飛思卡爾半導體公司是飛思卡爾智能車競賽的協辦方,從2006年首屆舉辦以來。到現在為止已經成功舉辦了八屆,不僅得到了各方領導的支持,如教育部吳啟迪副部長、張堯學司長及理工處領導、飛思卡爾公司領導等,也得到了各高校師生的高度評價,已發展成全國30個省市自治區200余所高校廣泛參與的全國大學生智能汽車競賽。2008年第三屆被教育部批準列入國家教學質量與教學改革工程資助項目中9個科技人文競賽之一,2009年第四屆被邀申請列入國家教學質量與教學改革工程資助項目。2010年第四屆被教育部、財政部批準列為2010年大學生競賽資助項目。
該競賽與已舉辦的教育部4大專業競賽不同,是以迅猛發展的汽車電子為背景,涵蓋了控制、模式識別、傳感技術、電子、電氣、計算機、機械等多個學科交叉的科技創意性比賽,比賽融科學性、趣味性和觀賞性為一體,對進一步深化高等工程教育改革,培養本科生獲取知識、應用知識的能力及創新意識,培養碩士生從事科學、技術研究能力,培養博士生知識、技術創新能力具有重要意義。競賽由秘書處為各參賽隊提供/購置規定范圍內的標準硬、軟件平臺,競賽過程包括理論設計、實際制作、整車調試、現場比賽等環節,要求學生組成團隊,協同工作,初步體會一個工程性的研究開發項目從設計到實現的全過程。
競賽在教育部高教司和教育部高等學校自動化專業教學指導分委員的領導下健康發展,成功舉辦了八屆,得到了全國絕大多數設有自動化類、儀器儀表類、電子信息類、計算機類等專業高校的積極響應,2011年的第六屆全國大學生飛思卡爾智能車競賽中,全國共有1900余支隊伍參賽,學生超過5700人,而全國因為該項賽事受益的學生超過30000人。
在近年來,民辦院校對于智能車競賽的參與度越來越高,越來越多的民辦院校師生通過此項賽事鍛煉、學習,并為學院取得了優異成績,進而提高了民辦院校的聲譽。
2 民辦院校師生參與智能車競賽的優點
①學生可以在學有余力的情況下涉獵綜合多個專業的一個實際應用系統,開闊學習視野,加深對學科交叉、滲透、融合的體會和認識,獲得新的知識和實踐技能,為學生構建一專多能的平臺;②通過理論與實踐培訓,激發學生科研興趣,增強動手能力、分析解決問題能力,創新和團隊合作意識,并具備初步的科研能力,進而縮短研究生階段的科研適應期;③學生通過參加智能車競賽的鍛煉,可在繼續深造和就業方面的競爭力得到提高;④可以促進民辦院校實驗室與實訓基地的建設,讓民辦院校師生有更多的條件和機會動手操作,應用技能強;⑤在參與此項賽事的過程中,可以擴大學校的社會影響力。
3 基于智能車大賽推動民辦院校電類專業教學改革和科技創新的具體實施方案
在民辦院校中,普遍存在著實踐教學中存在的基礎驗證型實驗多、綜合設計型實驗少的局面,以及各種實驗指標教師設計多、學生主動創新及分工合作少,大型實驗與課程設計限定條件多、學生自主發揮獨立思維余地少的問題。
綜上所述,經過筆者總結近年來帶隊參賽的經驗和教訓,給出基于智能車大賽推動民辦院校電類專業教學改革和科技創新的方案。
3.1 推進電類專業教學改革,促進教學與實踐的緊密融合 在電類專業教學方面:專業基礎課教學中注重基礎知識的扎實掌握,專業課教學中注重與實踐相關的新知識、新技術的了解;在電類專業實踐方面:適當減少基礎理論驗證型實驗,增加計算機仿真、綜合設計型實驗,合理配置實驗課教學內容;提高學生自主創新、獨立思考的機會,在各種綜合課程設計中,增加學生設計實驗指標和計算的機會,以該項賽事為依托,提高電類專業同學解決實際問題的能力方面。
3.2 培養學生實踐與創新能力的個性化培養 利用智能車等大學生競賽,提高民辦院校科技創新活動水平和學生的參與度。可利用科技創新申報一些校級、省級甚至國家級項目,通過自行研制適合開設設計性、創新性的綜合實驗,作為實踐活動的設備。讓學生掌握了科研的基本技能,為后續實踐、競賽活動奠定基礎。通過這些,可以營造濃厚的學術氛圍,大大激發學生的學習積極性和主動性,學生的動手能力、分析解決問題的能力、創新能力和團結合作意識得到增強。并結合實踐項目跨學科和專業的特點,使學生獲得了一專多能的培養的機會,即實現實踐與創新能力的個性化培養。
3.3 通過智能車等大學生競賽,構建大學生科技創新實踐基地 依托智能車競賽以及其他大學生競賽,面向電類等相關專業構建大學生科技創新實踐基地。主要可以通過以下三個層次構建:第一層,面向學院學生開設選修課和講座,介紹當前科技前沿,培養科技興趣;第二層,依托學校科技創新專項基金,選拔學生(已電類專業為主)參加創新訓練以及各種形式多樣的實踐活動;第三層,主要通過智能小車的研發、制作和參加各級各類大學生智能汽車競賽,提高學生的綜合實踐能力和創新能力。
3.4 組織培訓,鼓勵學生參加競賽 在今后可通過整體系統的培訓,讓學生深入了解競賽的背景,鼓勵盡可能多的學生去參加競賽,通過半年的智能車制作、調試過程中,培養學生學習、實踐能力,并獲得參加全國大學生智能汽車競賽的機會,最終在競賽中檢驗自己的實踐成果,尋找差距。
4 結語
在開展好智能車競賽實踐的前提下,將競賽作為一個結合點嵌入大學生科技創新實踐教學,推動電類專業的教學改革,特別是實踐環節;同時加強電類專業學生基礎知識掌握和實踐能力培養相結合,爭取在提高學生社會人文精神方面起一些推動作用,同時也期待探索某種符合國情、符合院情的民辦院校大學生培養模式,推動開辟第二課堂,使學生盡早接觸工程實際問題、增強創新意識與能力,推動對教學中較為脫離實際的培養模式的改革。