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智能科学技术论文范文

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智能科学技术论文

第1篇

关键词:人工智能 科学技术 伦理问题

一.人工智能的背景

人工智能是计算机科学的分支,它企图了解智能的实质,并研制出一种新型的以人类思维相似的方式做出相应反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能的思想萌芽最早可以追溯到十七世纪的巴斯卡和莱布尼茨。十九世纪,英国数学家布尔和摩尔根提出了“思维定律”,这些可谓是人工智能的开端。(1)50年代至70年代,人工智能相继出现了一批显著的成果,这一阶段的特点是重视问题求解的方法,忽视知识重要性。(2)随着第五代计算机的研制进入了80年代,人工智能得到迅猛发展。它的研制形成了一股研究人工智能的热潮。(3)90年代,由于国际互连网的技术发展,将人工智能更面向实用。研究人工智能出现新的。

二.人工智能的发展给人类带来伦理问题

(1)人工智能的情感问题。情感问题是千百年来人们一直在谈论的话题。明斯基认为,通过把我们的身体部分看做是大脑可以使用的资源,就可以改变它们的精神状态。因此,现在人工智能界的一种观点认为情感是一种特别的思维方式,我们可以利用它来增加我们的机智。智能机器人毕竟是一个赋予一种人类情感程序的机器,实质上还是没有人类的意识,只有固定的程序。

(2)人工智能机器的责任问题。人类不断向前发展,社会不断进步,人类把人工智能机器研制出来,赋予一定的程序,帮助老人,照顾小孩等;爱,不仅是男女之间的爱,也有父母对子女,这种爱是相互的。人们要面对智能机器的情感控制,我们不能把它视为一台机器,应该视为人类其中的一员,他们是一个种族,我们要对研制出来的人工智能机器负责。智能机器赋予人类的情感,我们也要给予同等的情感。我们不仅要研制智能机器,我们也要爱护和保护他们。

三.人工智能的问题对策

(1)人工智能情感问题研究。我们可以看出人工智能的机器情感是一个极其复杂的问题,这不仅涉及到人工智能的技术层面,同时情感是一种特殊的思维方式,机器是同样可以具有情感的。人类可能赋予人工智能一定的情感程序,我们要把人工智能的看成一类种族,让人工智能与我们共同创建美好的大家庭。

(2)人工智能的责任问题研究。随着人类社会的不断发展和进步,人工智能技术研究将成为人类不可避免,人类研究人工智能不仅会给人类带来帮助,也会给人们的带来一些困惑。我们在研究人工智能机器要考虑到,智能机器发展到一定程度的时,智能机器可以自己转变程序,人类要研究一种机器人的法律规范,也要赋予研究机器人的科学家一定的法律法规。

四.人工智能的影响

(1)人工智能带来负面影响。随着现代科学技术的发展,人工智能给人类带来帮助,也给人们带来了一些问题,像气候变暖,生物物种的灭绝,新型细菌的出现等。

(2)研究人工智能涉及的学科领域。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程的智能行为学科,主要包括如下领域:专家系统、机器学习能力、模式识别、人工神经网络。在智能领域里最关键的问题之一,就是机器学习的问题。一旦机器有了学习能力,人类的未来发展难以预料!

(3)人工智能的积极影响及美好前景。人工智能的发展还没有到达一定水平,人工智能机器就可以和人做朋友,可以作为家里的一份子出现,进入人们的生活。我们在未来要研究人工智能的发展,也要研究人工智能出现以后所带来的问题,把人工智能的优势发挥的更好,给人类带来更美好的未来。

结束语:

第2篇

关键词:智能科学技术;课程;教学

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

随着智能科学技术在人类生活各个领域的不断渗透,它所带动的智能技术浪潮正在不断地扩大,并对社会、文化、教育的发展发挥了巨大的作用。

“智能科学与技术”本科专业作为一门刚刚起步的新专业,具有广阔的发展前景和巨大的应用需求。它是一门综合交叉性学科,旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法学的基本理论知识,掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理的基本技能,综合运用所学知识与技能去分析和解决实际问题,具有较强的自学能力和创新能力的高级复合型人才。

“智能科学技术导论”课程是“智能科学与技术”专业的基础课程,作为本专业的“敲门砖”,可以帮助学生对“智能科学与技术”专业有一个整体上的认识,对智能科学领域有一个初步的了解。

2 课程概述

对于刚刚迈进大学校园的青少年来说,他们面临着许许多多的新问题,其中最重要的一项,就是“专业”问题。自己将要学习的专业究竟是怎样的?它的前景如何?怎样才能学好它?“智能科学技术导论”课程是学生接触到的第一门涉及本专业知识的课程,它针对学生的实际需要,系统、科学地解答了学生各种各样的专业问题,为本专业的新同学们提供适时和恰当的“专业引导”,使他们很快进入环境,成为一批积极主动、方向明确、方法正确的新型学习者。

本课程具有以下特点:

(1)从宏观上介绍智能科学技术领域的相关内容,综合性强。

课程整体地介绍了智能科学技术以及智能科学领域的基本概念、学术思想、知识体系、学术特色,使学生对“智能科学技术”由完全陌生的状态变为能够对它的基本模型和基本问题建立一个初步、宏观的,然而又是准确和科学的认识。

课程剖析了智能科学技术与相关学科之间的关系,使学生明了智能科学技术、信息科学技术、控制科学技术和计算机科学技术各有各的独立研究领域,各有各的独特作用,不能互相替代,但是又互相交叉、互相作用、互相促进。

通过回顾和展望,本课程揭示了智能科学技术的精彩发展前沿技术与巨大的创新机遇,指明当代智能科学与脑科学、神经科学、认知科学的结合将开辟极其广阔的发展空间,同时也指出智能科学技术面临着科学研究方法论的深刻变革。

(2)解析专业课程结构框架,指引学生采用正确的学习方法开展本专业的课程学习。

科学的学习方法是受多因素制约的多层次、多序列的复杂的动态体系。从微观上说,怎样读书,怎样上课,怎样实验,怎样实践,怎样做笔记,怎样记忆,怎样运用学习时间等都是方法问题;从宏观上看,怎样制定学习战略,怎样选择治学途径,怎样不断优化知识结构,如何确立学习观和学习原则等也都包含着“方法”问题。

本课程通过阐述智能科学与技术专业的知识结构,并对其进行深入分析,帮助学生认识整个专业的知识体系,明晰本专业课程的组成、每门课程的作用以及课程之间的逻辑关系,指引学生采用正确得当的学习方法开展本专业的课程学习。

(3)激发学生热情,培养学生兴趣。

本课程从根本上阐明了智能科学技术必然在现今时代崛起并迅速登上现代科学技术舞台的内在缘由,启示学习智能科学技术的必要性和重要性,启发学生的历史责任感和崇高使命感,使他们认识到能够学习“智能科学与技术”专业是他们这一代人的幸运。同时,通过分析和案例介绍,说明智能科学技术对于经济发展和社会进步的巨大作用,认识到信息化必须走向智能化才能建成现代化国家,从而有效地增强学生学习智能科学技术的自觉性、自豪感。

通过介绍一些典型的智能系统,使学生初步建立起智能科学技术的直观形象和感性认识,相当于进行了一次“智能科学技术的认识实习”,以此激发学生的学习热情。

3 课程教学的认识与思考

3.1 着重实际应用,激发学生兴趣

智能科学是一个不断发展的学科,它的技术成果、研究动向更新地很快。教师应及时地介绍智能科学技术领域的最新科技成果,将其引入课程教学,增加操作环节,可由教师进行演示,或由学生自己在实验室进行运行。

通过操作加深感悟,是学生参与知识形成过程的关键。通过亲手执行包含智能技术的应用系统,使学生获得关于智能科学技术更为深刻的体验,大大拉近学生与智能科学技术之间的距离,使他们感觉到“智能科学技术就在自己身边”。这样,既增强了学生对本课程的兴趣,又使学生及时掌握了本学科领域发展的最新动态,扩大了知识面。

3.2 组建研究小组,鼓励创新思维

智能科学技术本身处在创新发展时期,特别需要培养具有创新精神的人才。智能科学技术是一个高度综合又非常深邃的学科,依靠常规的学习方法很难把握,同时,它又是一门研究思维规律的学科,思维规律之中最重要的是创新思维。所以,培养智能科学与技术专业的高层次人才,一定要着重创新思维的建立。

教师可综合考虑课程侧重点与学生兴趣,指定几个研究方向,组建研究小组。鼓励学生通过查阅资料、调查实践等方式解答问题,提出自己的新想法。整个活动以互动的形式开展,教师引导学生积极思考问题,通过师生的交流和探讨使学生获得对同一问题的多种思考结果,学生可依照自己的新思路将研究逐步深入,最终,以组为单位向教师和全体学生做专题介绍。这种参与式教学模式使学生在“教”的同时,巩固提高了对知识的理解,并锻炼了学生的逻辑表达能力和心理素质,给学生一个展现自我的平台。

3.3 采用灵活考评方式,建立综合考评体系

传统的单纯以期末考试成绩作为考量的考评方式过于片面,同时也容易束缚学生的思维。综合考虑智能科学技术专业的培养计划以及智能科学技术导论的课程特点,笔者认为,应采用灵活的考评方式,建立综合的考评体系。

本课程考评体系可分为三部分:期末考卷、调研表现、小论文。期末考卷只要基于本课程教材的基本理论、基础知识、课堂内容进行测试。调研即3.2节中所提到的组建研究小组,每个小组就自己的研究方向进行调研,参阅书籍、查找资料、深入探讨,以PPT的形式向教师和全体学生进行总结汇报。小论文指学生以自己的调研方向为题目,撰写专题论文。这种考评方式是以书本为平台,培养学生主动系统地获得新知识、新技术的能力,主要包括基本学习能力、自学能力、实践操作能力和表达能力,鼓励学生勇于创新的精神。同时,也调动了学生查阅资料,自主思考问题的积极性,扩展了知识面。

3.4 参观实验室,了解领域研究现状

智能科学技术学科的大学毕业生,应该既可以从事智能理论和智能系统的研究、智能科学技术相关专业的教学,又可以从事实际与智能技术相关的工程开发工作。而对于刚刚接触这个专业的学生来说,很难从书本中明了自己今后的究竟能做些什么,也很难将书面知识与实际应用相结合。通过参观与专业相关的实验室,进行现场教学,帮助学生将课本上的抽象理论与具体实践结合起来,让学生了解将来可能会从事的工作,了解学科领域的研究现状,亲身感受实验室的学术氛围,激发学生对专业领域高水平研究的向往。

同时,还可以组织本专业博士、硕士研究生开展系列讲座,讲座内容可包括本科课程学习、专业学习方法、实验室在研项目、领域前沿技术等等。在介绍专业知识的同时,向本科新生传授自己的学习经验,引导他们在智能科学与技术专业的这条道路上稳步前行。

第3篇

关键词:智能科学与技术;专业建设;科研建设;人才培养

1背景介绍

智能科学与技术专业是一门新兴的交叉型学科[1]。随着信息化的进一步深入以及IBM“智慧地球”、我国“感知中国”等战略的实施,智能科学技术正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个重要领域。因此,智能科学与技术相关专业的建设也引起了国内外高校的重视。国外许多著名高校都设立了人工智能专业,并授予智能科学专业学位;世界多数知名理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室,进行智能科学专业的科学研究和人才培养。

相对而言,国内智能科学与技术专业的起步较晚。2004年,北京大学信息科学技术学院经教育部正式批准设立了全国第一个智能科学与技术本科专业。之后,国内许多高校也相继设立了这一专业,有些高校还成立了相应的系。现在智能科学与技术专业已经从计划外专业变成计划内专业,标志着该专业的建设在国内已逐渐形成气候。

厦门大学是国内较早设立智能科学与技术系的高校之一。基于在智能科学与技术领域多年的研究积累和师资储备,厦门大学于2006向教育部申请并获批设立了智能科学与技术本科专业,之后又于2007年6月6日成立了智能科学与技术系[2]。建系以来,厦门大学智能科学与技术系一直坚持以“科研带动教学、教学促进科研”的办学理念。一方面,我们以系里的科研实力、科研特色为基础,在人才培养过程中发挥优势,为人才培养服务,更好地完成专业培养的目标;另一方面,优秀人才的培养也为我系的科研提供了有生力量和储备力量,反过来促进系里的科研发展。

从2007年成立至今,我系完成了首届本科生完整的一轮培养,因此我们希望能将4年来的专业建设的情况做一次梳理,为下一步的工作提供参考。作为一个新兴专业,各高校对于智能科学与技术专业的建设也都处在探索阶段,因此我们也希望这些工作梳理能对其他院校的专业建设起到参考作用。

我们对专业建设的梳理从两个方面展开:一是科研与学科建设的进展情况;二是教学与人才培养的进展情况。

2科研与学科建设进展

2007年以来,我系科研与学科建设取得了很大进展,下面从凝练科研方向和科研平台与学科点建设两个方面来介绍。

2.1凝练科研方向

在智能科学与技术系成立之前,厦门大学在人工智能领域已经有了不少积累,在心脑计算、艺术认知和自然语言处理等领域形成了一定的优势。

2007年建系以后,我们结合自身研究特色和学术发展前沿,进一步凝练了研究方向,基本上确定了四个重点发展的方向,并成立相应的研究室。

1) 艺术认知与计算方向。

主要围绕人类艺术活动的脑机制,特别是有关诗歌、音乐与舞蹈的审美与创作方面,开展相关的认知与计算研究工作。

2) 智能多媒体方向。

主要从事有关多媒体信息处理方面的关键技术研究和应用系统的研发,涉及视频图像处理与运动目标检测、基于内容的多媒体信息检索、智能中医信息处理等方面的研究。

3) 自然语言处理方向。

主要从事机器翻译、实体关系抽取、跨语言信息检索、语音识别与合成等方面的理论研究和相关应用系统开发。

4) 仿脑智能计算方向。

主要开展有关机器人认知计算引擎的基础性研究工作,目标是开发一个具有普适性的认知推理引擎,并将其嵌入到机器人中,使机器人具有综合的意识、视觉、语言和动作能力。

方向的凝练很好地促进了我系研究队伍的整合,也使系里的人才引进工作有了更好的针对性。经过四年的建设,以上四个方向均逐步形成了一支结构合理的研究团队,如表1所示,科学研究也相应的取得了一些进展。2007-2010年间,我系教师承担国家自然科学基金项目、国家863计划项目、省级课题、企业委托横项课题等各类科研课题近50项,每年新立项的项目数量如表2所示。同时,我们在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中国科学》、《软件学报》及《电子学报》等国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文200余篇,其中EI/SCI检索论文150余篇。这些方向的发展为我们的人才培养奠定了良好的科研基础。

2.2科研平台与学科点建设

科研平台是学科发展的重要载体,是科技创新的重要源头,是聚集和培养高层次人才的重要场所。因此,科研平台建设是学科建设的重要内容。

一直以来,我们就很重视科研平台的建设,也形

成了较好的基础。2003年,我们建立了一个跨专业的校内科研平台――厦门大学语言技术中心;2005年,我们获批建设了“智能信息技术福建省高校重点实验室”。依托这两个平台,并基于我们对科研方向的进一步凝练,我们最终于2009年获批建设“仿脑智能计算福建省重点实验室”。该重点实验室的建设以人工大脑研究为中心,并包含仿脑计算、智能语言处理、视听感知和机器人及其行为控制等方面的研究,更有利于我系进一步整合和优化科研结构。

学科点建设也是学科建设的重要内容之一。拥有学科点一方面反映了相关领域的学科建设水平,另一方面又能为高层次人才培养提供必要保障。

智能科学与技术至今还未被列为一级学科,因此智能科学与技术专业的研究生目前只能依托其他相关专业进行招生和培养。建系之前,我们已经依托厦门大学“数学”一级学科,自主设立了“人工智能基础”二级学科博士点,具有了培养本专业博士层次研究生的基本保证。2010年,我系与厦门大学计算机系、厦门大学软件学院共同合作成功申报了“计算机科学与技术”一级学科博士点,在此一级学科下设的10个方向中,我系将负责建设其中的数字媒体艺术、信息安全技术、自然语言处理以及模式识别与智能计算等4个方向。该博士学位授予点将于2012年正式招生,这为我们在博士层次上培养智能科学与技术专业人才奠定了更好的基础。

3教学与人才培养进展

下面从本科生和研究生两个层次的学生培养介绍我系教学与人才培养的进展情况。

3.1本科生培养

在本科生方面,厦门大学智能科学与技术系的目标是培养有效和系统地掌握本学科的理论基础,比较深入地理解智能科学与技术理论;具有一定的分析、综合和创新能力,能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的,德、智、体全面发展的科学技术工作者。为了实现这一目标,我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则,制定了较合理的教学计划,并特别注重学生实践能力的培养,采取了增设实用技术类课程、增设本科生进研究室参与课题研究的“课题实践”环节、组织学生参加企业实习等若干措施,加强学生的实践能力培养[3]。

目前,我系在本科生培养方面已经初具成效,具体体现在两个方面。

1) 多组本科生团队获批立项大学生创新性实验项目。

2009年,我系本科学生组成的创新实验团队中的3支获得了国家级创新性实验项目资助;1支获得了校级创新性实验项目资助;今年的创新性实验项目初评中,我系本科生团队又有3支入选。

2) 首届学生就业形式喜人。

2007级本科生是我系的首届学生,共计31人,其中2/3的学生入学都是经专业调剂的,因此学生入学之初对本专业多是不了解甚至是不感兴趣的。经过4年的学习,他们都能很好地完成学业,多数学生逐渐喜欢上了本专业,部分学生更是将本专业作为其未来进一步学习和工作的方向。今年7月,我系2007级本科生毕业,毕业率和就业率均为100%,毕业去向情况如图1所示。

图1厦门大学智能科学与技术系2007级本科毕业生去向

其中,11名学生进一步升学攻读研究生;4名学生选择了到美国、中国香港的高校深造;其他16名学生则进入企业就业。

3.2研究生培养

我系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心,以加强基础课、专业课、实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点,包含硕士研究生和博士研究生两个层次。在硕士研究生方面,有3个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术)和1个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向);在博士研究生方面,目前有1个二级学科博士学位授予专业(人工智能基础)。

为了培养研究生的创新能力,我们主要依托系里所承担的科研项目,特别是国家级科研课题。学生们参与到课题研讨中,接触最新的学术前沿问题,并在不断讨论、实验过程中逐步提高独立科研能力。

为了促进学生将理论与实践相结合,我们积极加强与企业的联系,建立联合实验室或联合培养基地,例如,我们与深圳名人公司建立了机器翻译联合实验室,与北京德威特电力系统自动化有限公司建立了电力自动化软件联合实验室,与厦门中资源有限公司建立了智能反垃圾邮件联合研究中心,与厦门东南融通系统工程有限公司建立了计算机软件与理论研究生教育创新基地等。这些基地的建立使学生能够参与企业的实际课题,在提高实践能力的同时也促进了就业。

目前,我系的研究生培养也取得了一些可喜的成果。学生们参加各种竞赛或展示均取得了优异的成绩。例如,2010年,仿脑智能系统方向研究生研发的社交机器人――“文博之星NAO”项目获得第三届海峡两岸(厦门)文化产业博览交易会最佳创意产品铜奖;自然语言处理方向研究生研发的汉语句法分析器和汉语人名消歧系统分别参加2009中文信息学会句法分析评测(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信

息学会与SIGHAN联合会议(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧评测,均荣获第二名。

4反思

智能科学与技术专业作为一个新兴专业,虽然得到国内许多高校的重视并有良好的发展势头,但目前仍存在一些发展的制约因素。第一,智能科学与技术未能被列为一级学科,因此各高校的智能科学与技术学科建设只能依附于其他相关专业,导致该专业的发展缺少必要的学科保障,高层次人才(博士层次)的培养也受到严重制约;第二,智能科学与技术在国内尚未形成明显的产业群,因此该专业毕业生就业的行业特色不明显,目前各高校智能科学与技术专业毕业生的就业行业与计算机科学与技术、自动化、电子科学与技术等相关专业学生的就业领域基本相近,这导致该专业的特色无法被正确理解,也影响了专业招生。

在这种状况下,我们认为智能科学与技术专业要大力发展,应突出两点。首先,要加强智能科学与技术的科学研究,这一方面可以促进人才培养,另一方面也能通过展现高水平成果进一步扩大专业的学科影响力;其次,要加强智能科学与技术专业学生的实践能力培养,以此提高专业学生的就业竞争力,进而增强专业的吸引力。

参考文献:

[1] 钟义信. 设置“智能科学与技术”博士学位一级学科:必要性、可行性、紧迫性[J]. 计算机教育,2009(11):5-9.

[2] 东,李绍滋, 潘伟. 厦门大学“智能科学与技术”专业建设介绍[J]. 计算机教育,2009(11):46-48.

[3] 东,李绍滋. 智能科学与技术专业学生实践能力培养若干探索[J]. 计算机教育,2010(19):61-63.

Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University

CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei

(Department of Cognitive Science, School of Information Science and Technology, Xiamen University, Xiamen 361005, China)