時間：2023-08-20 15:00:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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篇人工智能教育的應(yīng)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
近年來大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領(lǐng)域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進(jìn)展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。人工智能專家預(yù)測，人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領(lǐng)域，人工智能將會淘汰現(xiàn)有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略，我國學(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進(jìn)展和實踐應(yīng)用，國務(wù)院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點策略。“人工智能變革教育”的潮流，引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi)，人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻(xiàn)主要集中于：
（一）教育理念的革新。“人機一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進(jìn)行改進(jìn)和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時，還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。
（二）關(guān)注技術(shù)的革新。機器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破，為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)[4]。
（三）探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測評、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力，教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術(shù)的運用滲透到整個教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)評分實時調(diào)整授課內(nèi)容，以促進(jìn)個性化學(xué)習(xí)，從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響，新技術(shù)融入教育并促進(jìn)教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而，技術(shù)是一把“雙刃劍”，如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價值呢？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域？如何通過教育變革來促進(jìn)新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用，實現(xiàn)教育深層次革命等問題，是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達(dá)特茅斯學(xué)院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質(zhì)是一種自動感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應(yīng)不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術(shù)：深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進(jìn)化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域，人工智能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升；為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機遇推進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認(rèn)為，人工智能將會淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養(yǎng)人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時代將對社會結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍，不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo)，實現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結(jié)果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導(dǎo)致人的價值和尊嚴(yán)喪失。另一方面，人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn)，轉(zhuǎn)而人類所擁有的價值和尊嚴(yán)可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”，人工智能帶來的職業(yè)替代風(fēng)險在教育領(lǐng)域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機會，但同時，人工智能助教機器人將協(xié)助教師實現(xiàn)個性化指導(dǎo)，從而有利于將學(xué)習(xí)的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學(xué)生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學(xué)習(xí)方式的變革
第一，深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機器學(xué)習(xí)，是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出，一方面尊重了教學(xué)規(guī)律，另一方面也是應(yīng)對人工智能時代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就，提倡學(xué)教并重、認(rèn)知重構(gòu)、反思教學(xué)過程，進(jìn)而達(dá)到解決問題的目的。第二，個性化學(xué)習(xí)。個性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課，尊重學(xué)生的個性發(fā)展，因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，可提供個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三，自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對個體學(xué)習(xí)進(jìn)行快速反饋的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征，為其推薦個性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)行學(xué)習(xí)反饋；持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容；高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。
2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革
首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調(diào)節(jié)性增強物理環(huán)境。其次，人工智能時代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強調(diào)的統(tǒng)一秩序，更注重個體的用戶體驗。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，個性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外，隨著對話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現(xiàn)虛實結(jié)合的立體化實時交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機互動技術(shù)的突破有利于實現(xiàn)將人工智能植入人腦，從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進(jìn)行精準(zhǔn)且個性的學(xué)習(xí)評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄，互相比對、優(yōu)化，從而進(jìn)行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術(shù)可以運用到教師的教學(xué)過程中，進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知，學(xué)習(xí)狀況的了解，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化；智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn)，為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。
3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用
人工智能被認(rèn)為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù)，將通過人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)人工智能與教育的深度融合，對計算機輔助教學(xué)、個性化教育服務(wù)、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報告》（高等教育版本）指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展，未來一段時間內(nèi)將通過人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
學(xué)校人工智能信息化應(yīng)用自評報告
人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣睢⒏淖兘逃虒W(xué)。2020年2月26日，教育部在印發(fā)的《2020年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》第24條“培養(yǎng)提升教師和學(xué)生的信息素養(yǎng)”中明確提出：完善義務(wù)教育階段課程設(shè)置，加強信息科技教育。建設(shè)普通高中人工智能樣板實驗室，保障中小學(xué)校具備開設(shè)人工智能課程的環(huán)境條件。開展人工智能相關(guān)教學(xué)與師資培訓(xùn)，搭建區(qū)域間人工智能教學(xué)成果交流平臺。繼續(xù)推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育課程建設(shè)、應(yīng)用與推廣工作。中小學(xué)人工智能教育課程包(初中版和高中版)和支持服務(wù)系統(tǒng)并推廣應(yīng)用。
我校是青島市人工智能實驗學(xué)校。在工作中我們借助教研、教學(xué)平臺，積極推動人工智能課程開展和教師教研、集備工作，根據(jù)興趣導(dǎo)向、應(yīng)用驅(qū)動，學(xué)用結(jié)合，強化實踐的原則，組建了實驗班，按照上級對于高中段開課部署每兩周開設(shè)1課時，開展人工智能教育教學(xué)工作。
在課堂上組織實驗班的學(xué)生觀看了人工智能的《開學(xué)第一課》，主要是“什么是人工智能”、“如何制造人工智能？、“New Google AI Can Have Real Life Conversations With Strangers”等內(nèi)容，很有收獲。但是在觀看過程中發(fā)現(xiàn)很多的人工智能相關(guān)聯(lián)的知識，比如JAVA、大數(shù)據(jù)、Python、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C語言、單片機、C++等解根本看不懂，發(fā)現(xiàn)自己的很多方面都需要補課，不然每次培訓(xùn)老師講解的專業(yè)東西還是理解不了，這對于我們教師和學(xué)生都是一個難點。也斷斷續(xù)續(xù)參加了各種形式的培訓(xùn)，和同仁們交流起來總體感覺是沒有系統(tǒng)化，特別是參加了祁榮斌博士組織的磨課，和同事們討論起來感覺層次太高，有些內(nèi)容也是理解不了！學(xué)生和學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境比較起來也存在地域差異性導(dǎo)致了學(xué)生接受人工智能相關(guān)教育程度深淺不一，而且面向高中生的課本難度很大，很希望能有個機會從零基礎(chǔ)開始系統(tǒng)化學(xué)習(xí)人工智能，這樣才能更好的教好學(xué)生，這一點線下交流的時候是很多老師的心聲，期望能在領(lǐng)導(dǎo)和專家的引領(lǐng)下實現(xiàn)。
通過斷斷續(xù)續(xù)的學(xué)習(xí)，比如Python基礎(chǔ)知識，由于實戰(zhàn)少，只能閱讀別人的文章里附帶的相關(guān)算法的實現(xiàn)代碼，這樣的學(xué)習(xí)效果不明顯。很多算法的實現(xiàn)，難以從代碼級去理解其設(shè)計思路；對于很多算法比如隨機森林，決策樹，SVM等常見算法，雖然看了相關(guān)文章很多遍但是還是一知半解的。
在局教研員的領(lǐng)導(dǎo)下老師們積極參加集備，但是基于人工智能相關(guān)的很多配套基礎(chǔ)知識的匱乏，對于集備中涉及到的很多知識點還是消化吸收不夠，鑒于此以及和兄弟學(xué)校老師們的交流，感覺急切需要專家引領(lǐng)通過系統(tǒng)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)以求真正理解與消化！
跌跌撞撞一路走來，還是取得了可喜的成果，王博輝、孫永恒同學(xué)的作品“智能信號燈”獲得膠州市人工智能大賽項目一等獎。
【關(guān)鍵詞】人工智能信息管理效率
引言
人工智能技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今計算機網(wǎng)絡(luò)信息科技的重點產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要比重，加強人工智能技術(shù)的信息管理領(lǐng)域的應(yīng)用可以極大的提高信息處理的效率和信息的準(zhǔn)確性，不會因為面對海量信息而無法找到一條有用信息而苦惱，通過人工智能技術(shù)可以快速準(zhǔn)確的識別數(shù)以億計的海量信息，完成信息優(yōu)化組合，因此，大力發(fā)展計算機人工智能技術(shù)，可以極大的提高信息管理的效率。
一、人工智能技術(shù)的發(fā)展概述
人工智能技術(shù)是一種借助于計算機語言和電子計算機將多種學(xué)科知識綜合而形成的一種高科技技術(shù)，使其具有和人的思維類似的方式，產(chǎn)生多種類人行為結(jié)果[1]。當(dāng)前人工智能技術(shù)在各種信息管理領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用，比如在信息傳播領(lǐng)域中智能電視的出現(xiàn)可以根據(jù)人們的愛好自動的播放人們喜歡的節(jié)目并記錄這種愛好，同時通過不斷的強化為人們喜好推送感興趣的信息。在對車牌的信息的管理中可以借助于人工智能技術(shù)快速識別車牌信息和車主信息，并在計算機中通過人工智能技術(shù)進(jìn)行交通違法的處理和判斷。人工智能是在上世紀(jì)由一位美國科學(xué)家提出的，共計經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展，首先是由人的推理變?yōu)闄C器的推理；其次是隨著機器人的出現(xiàn)，可以在復(fù)雜的多變的信息環(huán)境中找到人類所需要的信息，并進(jìn)行簡單的類人思維活動；最后是人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，并顯示其極強的類人思維能力，可以代替人類完成更加復(fù)雜的信息的處理和判斷，完成多種人類需要的工作。
二、人工智能技術(shù)在信息管理中的多種能力
2.1海量信息的快速處理能力
隨著智能設(shè)備的普及，每天都會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)信息，而這些信息包含文字、圖片、視頻、語音等，面對海量的信息，借助于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)，可以提高信息管理的效率，通過不斷的優(yōu)化人工智能技術(shù)，了解信息管理中存在的問題，不斷的優(yōu)化人工智能模型，可以對大量不確定的信息進(jìn)行識別，將大量信息進(jìn)行分類整理，提高信息的質(zhì)量和節(jié)約存儲設(shè)備。
2.2與計算機的協(xié)同能力
隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機技術(shù)的大量普及，辦公逐步網(wǎng)絡(luò)化和電子化，人工智能機在信息管理中的應(yīng)用規(guī)模也在不斷的擴大，通過運用人工智能技術(shù)，可以不斷的強化信息管理的安全和信息有效性的增強，通過人工智能對不同信息進(jìn)行智能監(jiān)控，不斷的完善信息管理的流程，不斷的提高信息傳輸和搜索的效率。
2.3類人的思維能力
隨著信息量的逐步增加，通過應(yīng)用人工智能技術(shù)對大量的數(shù)據(jù)庫中信息利用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議進(jìn)行管理，保證信息管理措施的有效應(yīng)用，通過人工智能融入到信息管理中，可以借助于人工智能技術(shù)及其強大的學(xué)習(xí)搜索能力進(jìn)行信息的收集和整理，為人類科學(xué)決策提供支持。
三、人工智能技術(shù)在各種信息管理場景中的應(yīng)用
3.1垃圾郵件識別場景中的人工智能技術(shù)應(yīng)用
隨著人們工作任務(wù)逐漸增加，電子郵件的交往日漸頻繁，在保證信息安全的前提下，智能型反垃圾郵件系統(tǒng)可以對用戶接收到的各種郵件進(jìn)行智能檢測和分類，智能識別各種垃圾郵件并標(biāo)記，讓用戶對垃圾郵件進(jìn)行及時處理，同時根據(jù)用戶對各種郵件的厭惡，做出進(jìn)一步的細(xì)致分類，減少用戶受垃圾郵件的干擾，保證計算網(wǎng)絡(luò)的安全和工作的高效。
3.2家居信息管理場景中的人工智能技術(shù)應(yīng)用
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種電氣化的產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪兄鸩皆黾樱瑢Ω鞣N家電設(shè)備的應(yīng)用提出了更高的要求，通過對各種家電設(shè)備信息進(jìn)行收集和管理，綜合運用人工智能技術(shù)實現(xiàn)對各種家電的完美應(yīng)用，實現(xiàn)各種家具的如電飯煲智能開啟和關(guān)閉、室內(nèi)環(huán)境的智能清潔等，可以極大的提高人們的生活質(zhì)量和效率，節(jié)約時間成本。
3.3教育知識信息管理場景中人工智能技術(shù)的應(yīng)用
隨著我國中小學(xué)到各類大學(xué)教育信息的逐漸增加和計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用增加，將教育知識信息和人工智能技術(shù)結(jié)合，可以極大的提高教學(xué)質(zhì)量和效率。這是由于人工智能技術(shù)的核心是基于大量的知識數(shù)據(jù)庫，而數(shù)據(jù)庫中存儲有大量的教育知識信息，老師在教育教學(xué)知識信息傳授的過程中，人工智能技術(shù)可以快速的提取所需要的各個知識點，并進(jìn)行優(yōu)化組合，提高教育知識信息利用效
四、結(jié)語
綜上，隨著電子信息的逐步增加和人工智能技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和成熟應(yīng)用，人工智能技術(shù)將會在信息管理分析、研究、應(yīng)用的各種場景中普及和應(yīng)用，而且隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，運算能力的進(jìn)一步增強，人工智能運用領(lǐng)域?qū)M(jìn)一步的增加，這將極大的提高人民的生活工作質(zhì)量，提高工作效率，降低決策風(fēng)險。
當(dāng)前高職教育中為計算機專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學(xué)方式和內(nèi)容，這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方式不一致。高職教育的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)需要的技能型、應(yīng)用型人才，而高職教育在教學(xué)方式上應(yīng)更為注重實踐教學(xué)，包括各種實驗、實訓(xùn)、實習(xí)和設(shè)計。因此，人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應(yīng)高職教育的實際教學(xué)環(huán)境要求，有必要對人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式上加以改革。三個改革途徑（一）引導(dǎo)學(xué)生閱讀應(yīng)用研究文獻(xiàn)
高職教育強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用技能，其中重要的一點是要培養(yǎng)學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)中的能力。然而在教學(xué)實踐過程中，學(xué)生普遍反映由于人工智能課程理論性強，難于從課本理論聯(lián)系到實際的專業(yè)應(yīng)用上，這樣對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高技能應(yīng)用水平是不利的。
實際上，人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應(yīng)用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學(xué)科的基本理論方法特點。因此，在課程學(xué)習(xí)的開始階段，應(yīng)讓學(xué)生按照個人興趣自行選定某個應(yīng)用領(lǐng)域，在一定的提示和引導(dǎo)下通過檢索有關(guān)文獻(xiàn)，訪問相關(guān)的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料，了解當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結(jié)束階段以學(xué)習(xí)報告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的主觀能動性，開闊學(xué)生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的知識應(yīng)用技能很有幫助。（二）安排學(xué)生對經(jīng)典算法程序進(jìn)行實驗
與普通高等教育相比，高職教育更加強調(diào)實踐教學(xué)的重要性。從實踐中學(xué)習(xí)和理解理論知識，并且把所學(xué)知識運用到實踐中，這是高職教育的重要特點。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強，單純的理論講解學(xué)生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現(xiàn)出高職教育突出實踐教學(xué)的特點，為此需要安排學(xué)生動手實驗，從實踐中理解人工智能科學(xué)的理論原理和應(yīng)用途徑。
在人工智能科學(xué)的發(fā)展過程中，先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等，在科研和工程實際中得到了廣泛的應(yīng)用，在實踐教學(xué)中同樣有著重要價值。根據(jù)教學(xué)要求和實際情況，學(xué)生并不需要自行設(shè)計關(guān)于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量相關(guān)的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等，只需設(shè)定相關(guān)輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)，便可通過調(diào)用工具箱函數(shù)實現(xiàn)算法，極為簡便而易于理解。
學(xué)生應(yīng)通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學(xué)內(nèi)容。為安排學(xué)生有效地進(jìn)行實驗，教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前階段所講授的內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的算法程序，當(dāng)該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學(xué)生獲得該算法程序以及具體的實驗任務(wù)后在課后完成實驗并提交實驗報告。
例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向?qū)W生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序，并對某個學(xué)生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學(xué)生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數(shù)計算結(jié)果，以及相應(yīng)的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點。又如，在講授BP學(xué)習(xí)算法時，可根據(jù)學(xué)生的實際情況對內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，強調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實際工程應(yīng)用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向?qū)W生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特定目標(biāo)函數(shù)的MATLAB程序代碼后，要求學(xué)生動手運行該程序，并且記錄和對比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練前后對目標(biāo)函數(shù)的逼近效果。
（三）啟發(fā)學(xué)生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設(shè)計加以創(chuàng)新
畢業(yè)設(shè)計是高職教育的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計對以往所學(xué)知識作系統(tǒng)性總結(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計能進(jìn)一步加強學(xué)生的技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的技能應(yīng)用水平。從實踐教學(xué)的角度來講，畢業(yè)設(shè)計不僅僅要求學(xué)生對已學(xué)知識和技能的簡單重復(fù)運用，更重要的是強調(diào)學(xué)生能夠主動獨立地分析實際問題，對問題的解決方法提出新的觀點并付諸實踐。然而從教學(xué)的實際來看，在畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生創(chuàng)新的主動性不足，往往停留在繼承和模仿階段，畢業(yè)設(shè)計作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因，并非學(xué)生所學(xué)知識和技能不足，而是學(xué)生未懂得如何分析已有問題，在其基礎(chǔ)上引入新的解決方法或提出新的應(yīng)用內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：精品課程；視頻公開課；課程建設(shè)；人工智能
一、引言
中南大學(xué)的人工智能課程是國內(nèi)高校最早開設(shè)的該課程之一。1987年清華大學(xué)出版社出版了我校蔡自興和清華大學(xué)徐光編著的《人工智能及其應(yīng)用》，成為國內(nèi)率先出版的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能教材，為人工智能課程提供了一部好教材，對人工智能在中國的傳播和發(fā)展起到重大推動作用。
我校人工智能課程自開設(shè)以來已培養(yǎng)約30屆學(xué)生，培養(yǎng)人數(shù)超過3000人。授課對象包括計算機、自動化專業(yè)的本科生和電子信息類等專業(yè)的研究生。2001年，我們研發(fā)的“人工智能網(wǎng)絡(luò)課程”被評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程。2003年和2007年“人工智能”分別被評為首批國家精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程。同時，課程的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源和知識表示方法的課堂錄像陸續(xù)上網(wǎng)，向全社會開放，成為學(xué)生復(fù)習(xí)和自學(xué)的有力手段和特色環(huán)境。
近年來隨著國外名校的視頻公開課風(fēng)靡網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)我國自己的視頻公開課已勢在必行。在這種背景下，人工智能課程的等一批國家精品視頻公開課應(yīng)運而生。我們的“人工智能PK人類智能”的視頻公開課入選國家精品視頻公開課建設(shè)計劃，已成為首批播出的課程之一，受到公眾歡迎與好評。
二、講授內(nèi)容選定
人工智能是一門前沿交叉學(xué)科，也是一門與人類生活息息相關(guān)和公眾頗感興趣的科學(xué)。網(wǎng)絡(luò)視頻公開課是以大學(xué)生為服務(wù)主體，同時面向社會大眾，是免費開放的科學(xué)與文化素質(zhì)教育的網(wǎng)絡(luò)視頻課程與學(xué)術(shù)講座。由于人工智能屬于專業(yè)基課程，如何在有限的時間內(nèi)講述一個完整的專題，避免艱深的專業(yè)知識，讓大多數(shù)人都能聽懂并感興趣，是安排視頻課程內(nèi)容時需要首先考慮的問題。為此，在內(nèi)容安排上將重點放在專業(yè)史和熱點研究介紹上，其目的是通過介紹學(xué)科的發(fā)展史和一些經(jīng)典或熱點問題的研究情況，激發(fā)大家對人工智能研究的興趣，增進(jìn)對人工智能知識的了解，認(rèn)識到前沿科學(xué)其實離現(xiàn)實并不遙遠(yuǎn)。
在上述理念指導(dǎo)下，本視頻課程并沒有照搬平時上課的內(nèi)容，而是精選了人工智能領(lǐng)域中一些具有代表性的內(nèi)容進(jìn)行介紹。首先概述人工智能的起源與發(fā)展歷史，以及人工智能領(lǐng)域影響最大的三大流派及其認(rèn)知觀等。然后介紹人工智能中幾種經(jīng)典技術(shù)，包括推理證明技術(shù)、問題求解技術(shù)等。此外，對人工智能中公眾最感興趣的一個應(yīng)用領(lǐng)域――機器人學(xué)進(jìn)行闡述。最后，對人工智能的一些最新研究發(fā)展領(lǐng)域，如計算智能和群智能技術(shù)等進(jìn)行討論。具體內(nèi)容安排如下：
第一講：人工智能的誕生
長期以來人工智能充滿了激烈爭論，其發(fā)展過程不是一帆風(fēng)順的，在中國也歷經(jīng)了質(zhì)疑、批評甚至打壓，直至出現(xiàn)希望的曙光，形成今天的可喜局面，其過程可謂艱辛。該講從不同角度對人工智能的定義進(jìn)行介紹，分析其異同，介紹人工智能的起源與發(fā)展過程，特別是在中國的發(fā)展情況，讓聽眾對什么是人工智能有個大致的了解。
第二講：人工智能的學(xué)派
從符號主義為代表的經(jīng)典人工智能到連接主義、行為主義，人工智能的研究可以說是從一家獨秀走向百家爭鳴。該講介紹人工智能的主要學(xué)派，各自的理論基和認(rèn)知觀，并論述人工智能對社會、文化、經(jīng)濟(jì)等層面的影響。
第三講：經(jīng)典人工智能的推理技術(shù)
經(jīng)典人工智能的有關(guān)推理技術(shù)和方法是早期人工智能研究的主要手段，用于研究基于經(jīng)典邏輯的自動定理證明等問題，對人工智能學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。本講主要介紹基于數(shù)理邏輯方法的推理證明技術(shù)，尤其是定理證明方法的代表之一――消解原理。
第四講：問題求解與搜索
問題求解技術(shù)是人工智能研究領(lǐng)域的一個核心問題，涉及問題表示和求解搜索兩部分內(nèi)容。這一講主要介紹問題求解中的一種常用方法――狀態(tài)空間法，闡述圖搜索方法和求解策略，特別是引入啟發(fā)式信息的啟發(fā)式搜索方法。
第五講：機器人學(xué)
機器人是人們聽到人工智能時幾乎第一時間聯(lián)想到的事物。機器人學(xué)作為一門學(xué)科，該講介紹機器人學(xué)的發(fā)展過程和機器人的分類，探討機器人學(xué)與人工智能的關(guān)系，說明研究開發(fā)機器人技術(shù)的動機。
第六講：人工智能的新領(lǐng)域――計算智能
經(jīng)典人工智能雖在早期占有統(tǒng)治地位，但目前已經(jīng)不再是研究熱點。而計算智能則異軍突起，成為智能學(xué)科中新的增長點。本講主要介紹計算智能的幾個主要分支神經(jīng)計算、進(jìn)化計算、模糊計算和人工生命的一些基知識。
第七講：人工智能中的仿生學(xué)――群智能
人工智能是一門信息科學(xué)與生命科學(xué)等高度交叉的科學(xué)，不僅涉及到計算機、自動化、數(shù)學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科，還涉及到心理學(xué)、腦科學(xué)、仿生學(xué)等各種學(xué)科。群智能就是仿生學(xué)在人工智能中應(yīng)用的典型。該講主要介紹受到蟻群和鳥群社會行為啟發(fā)而構(gòu)建的蟻群算法和粒群算法，將其轉(zhuǎn)換為可計算模型，引入到問題優(yōu)化求解中。
三、課程建設(shè)經(jīng)驗
由于授課對象的不同和授課時間的限制，在只有30分鐘的一講一主題情況下，要像平時上課那樣詳細(xì)講解是不可能的，為此需要對視頻公開課的材料進(jìn)行重新組織。我們的人工智能課程作為首批國家精品課程，其教學(xué)資源還是比較豐富的，具有一定優(yōu)勢。
首先，使用主講人編著的《人工智能及其應(yīng)用》作為課程教材。根據(jù)教學(xué)對象不同，編撰了不同類型的教材，以適應(yīng)不同層次學(xué)生的要求。2003年和2004年在清華大學(xué)出版社先后出版了《人工智能及其應(yīng)用》第三版“本科生用書”和“研究生用書”。2005年在高等教育出版社出版了面向大專院校和網(wǎng)絡(luò)課程的《人工智能基》，以及在國防科技大學(xué)出版社出版了面向管理類學(xué)生的《人工智能及其在決策系統(tǒng)中的應(yīng)用》。2010年又出版了“十一五”規(guī)劃教材《人工智能及其應(yīng)用》第四版及《人工智能基》第二版，使教材與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，更好地為人工智能教學(xué)改革和人才培養(yǎng)服務(wù)。這些教材已為高水平課程建設(shè)和學(xué)科建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)，也為視頻網(wǎng)絡(luò)課程提供了豐富的素材。
其次，教學(xué)資源豐富，知識融會溝通。課程主講人也是國家級教學(xué)團(tuán)隊“智能科學(xué)基系列課程教學(xué)團(tuán)隊”的負(fù)責(zé)人，團(tuán)隊成員除承擔(dān)人工智能課程教學(xué)外，還負(fù)責(zé)智能控制、機器人學(xué)等相關(guān)課程的教學(xué)。這些課程也都有對應(yīng)的自編優(yōu)秀教材，都可直接作為課程的參考資料。
“人工智能網(wǎng)絡(luò)課程”具有明顯特色(網(wǎng)絡(luò)化、智能化和個性化)，得到專家和同行的認(rèn)可和肯定，被教育部評為國家級優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程。特別是更新后的向?qū)W(xué)習(xí)、個性化以及算法實驗，采用了人工智能技術(shù)本身來實現(xiàn)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程，具有顯著的特色和先進(jìn)性。網(wǎng)站上課程的教學(xué)大綱、教案、課件、實驗指導(dǎo)書、課堂錄像和參考文獻(xiàn)一應(yīng)俱全。人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如網(wǎng)站、新聞組、BBS等，包括了大量的文獻(xiàn)資料、討論、本領(lǐng)域研究的前沿動態(tài)、人工智能課程相關(guān)的演示動畫
和實驗等。
雖然有相當(dāng)豐富的教學(xué)資源，但為了適應(yīng)視頻公開課的需要，在視頻公開課材料的組織上仍然花費了大量的時間和精力。本視頻公開課課程具有下列主要特色：
(1)材料翔實、圖文并茂
人工智能的發(fā)展經(jīng)過幾代人的努力奮斗，其在中國的發(fā)展尤其曲折。在課程資料組織過程中，對許多重要理論與方法的提出者以及一些會議與紀(jì)念活動等介紹，基本上都配以圖片。這些圖片有的是自己的第一手資料，有些則是從網(wǎng)絡(luò)搜索得到。這些圖片的引入，給本來相當(dāng)枯燥無味的文字和概念增加了趣味性和對觀眾的吸引力，也是視頻教學(xué)優(yōu)勢的一個體現(xiàn)。
(2)深入淺出、直觀生動
人工智能作為一門講述前沿理論的專業(yè)基課，其復(fù)雜的技術(shù)、算法、理論是一般觀眾很難理解的。視頻課程不可能在較短時間內(nèi)將這些問題講透，而是通過形象的動畫說明基本原理和概念，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，真正起到帶“入門”的作用。這也是視頻課程的優(yōu)勢所在。
(3)精選題材、注重趣味
人工智能是一門高度交叉的科學(xué)，涉及面極廣。為了讓觀眾盡可能全面地了解這門學(xué)科，公開課著力于講授內(nèi)容的精選。從人工智能的起源開始，分別介紹了經(jīng)典人工智能的搜索推理技術(shù)、當(dāng)前的研究熱點計算智能和群智能技術(shù)，以及人們對人工智能最直觀的印象――機器人學(xué)，形成一定的體系。在這些題材中包括了邏輯學(xué)、生物學(xué)、腦科學(xué)、神經(jīng)學(xué)乃至仿生學(xué)等不同的學(xué)科交叉，力求使枯燥的科學(xué)理論變成美味的知識盛宴。
四、問題與體會
經(jīng)過緊張的準(zhǔn)備和拍攝過程，“人工智能PK人類智能”精品視頻公開課終于上網(wǎng)與廣大觀眾見面了。由于時間倉促和經(jīng)驗不足等原因，本視頻課程仍存在一些不足之處，值得今后彌補。
(1)考慮到比較通俗易懂的要求，使沒有相關(guān)專業(yè)基的公眾也能夠基本上聽懂，因而將很大一部分內(nèi)容的重點放在了專業(yè)史上，其專業(yè)深度不夠。
(2)由于每講必須在30分鐘內(nèi)講完一個專題，因此難以對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入探討，只能簡要介紹其原理和概念，使觀眾能知其然，卻沒法知其所以然。
(3)國外的公開課基本上都是隨堂錄像，視頻課講的內(nèi)容就是平時課堂講授的內(nèi)容。而我國的視頻公開課課程卻強調(diào)普及性，相應(yīng)的犧牲了部分專業(yè)性，在定位上仍有猶豫。這可能是我們的公開課與國外公開課的一個重要差別。
要把我國的視頻公開課建設(shè)好，不能盲目追求觀看率和點擊率。從課程性質(zhì)上看，文史類課程由于受眾面廣，容易被更多的人群接受和理解，觀看的人就自然會多。理工類課程由于受限于領(lǐng)域基知識，受眾面相對較窄，其接受程度肯定較低。要真正建設(shè)一門好的視頻公開課，還是應(yīng)該明確定位，內(nèi)容貴精不貴多，完整清晰的講述好若干知識點，讓觀眾真正有所收獲就是成功的。
參考文獻(xiàn)：
[1]傅京孫，蔡自興，徐光，人工智能及其應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，1987
[2]宋健，學(xué)科前沿的最精彩成就[C]，見蔡自興，徐光編著的人工智能及其應(yīng)用(第四版)[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2010
[3]蔡自興，徐光，人工智能及其應(yīng)用(第三版)，本科生用書[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2003
[4]蔡自興，徐光，人工智能及其應(yīng)用(第三版)，研究生用書[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2004
[5]蔡自興，蒙祖強，人工智能基[M]，北京：高等教育出版社，2005
[6]蔡自興，人工智能及其在決策系統(tǒng)中的應(yīng)用[M]，長沙：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2005
關(guān)鍵詞：高職教育；人工智能；課程改革
課程設(shè)置應(yīng)與高職教育培養(yǎng)目標(biāo)和方式相一致
人工智能課程主要講授當(dāng)今智能領(lǐng)域的理論方法及其應(yīng)用，是一門涉及哲學(xué)、邏輯學(xué)、語言學(xué)、控制論、生物神經(jīng)學(xué)等多個學(xué)科的課程。以普通高校高年級計算機專業(yè)學(xué)生為講授對象，人工智能課程在教學(xué)上一般以理論講授為主，并輔以一些應(yīng)用實例加以分析。課程本身理論性強，內(nèi)容較為抽象，因此對學(xué)生專業(yè)知識基礎(chǔ)的要求高，在教學(xué)上往往強調(diào)對各種智能理論的深入講解和分析，以此達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)理論水平的目的。
當(dāng)前高職教育中為計算機專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學(xué)方式和內(nèi)容，這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方式不一致。高職教育的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)需要的技能型、應(yīng)用型人才，而高職教育在教學(xué)方式上應(yīng)更為注重實踐教學(xué)，包括各種實驗、實訓(xùn)、實習(xí)和設(shè)計。因此，人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應(yīng)高職教育的實際教學(xué)環(huán)境要求，有必要對人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式上加以改革。
三個改革途徑
（一）引導(dǎo)學(xué)生閱讀應(yīng)用研究文獻(xiàn)
高職教育強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用技能，其中重要的一點是要培養(yǎng)學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)中的能力。然而在教學(xué)實踐過程中，學(xué)生普遍反映由于人工智能課程理論性強，難于從課本理論聯(lián)系到實際的專業(yè)應(yīng)用上，這樣對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高技能應(yīng)用水平是不利的。
實際上，人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應(yīng)用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學(xué)科的基本理論方法特點。因此，在課程學(xué)習(xí)的開始階段，應(yīng)讓學(xué)生按照個人興趣自行選定某個應(yīng)用領(lǐng)域，在一定的提示和引導(dǎo)下通過檢索有關(guān)文獻(xiàn)，訪問相關(guān)的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料，了解當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結(jié)束階段以學(xué)習(xí)報告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的主觀能動性，開闊學(xué)生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的知識應(yīng)用技能很有幫助。
（二）安排學(xué)生對經(jīng)典算法程序進(jìn)行實驗
與普通高等教育相比，高職教育更加強調(diào)實踐教學(xué)的重要性。從實踐中學(xué)習(xí)和理解理論知識，并且把所學(xué)知識運用到實踐中，這是高職教育的重要特點。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強，單純的理論講解學(xué)生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現(xiàn)出高職教育突出實踐教學(xué)的特點，為此需要安排學(xué)生動手實驗，從實踐中理解人工智能科學(xué)的理論原理和應(yīng)用途徑。
在人工智能科學(xué)的發(fā)展過程中，先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等，在科研和工程實際中得到了廣泛的應(yīng)用，在實踐教學(xué)中同樣有著重要價值。根據(jù)教學(xué)要求和實際情況，學(xué)生并不需要自行設(shè)計關(guān)于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量相關(guān)的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等，只需設(shè)定相關(guān)輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)，便可通過調(diào)用工具箱函數(shù)實現(xiàn)算法，極為簡便而易于理解。
學(xué)生應(yīng)通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學(xué)內(nèi)容。為安排學(xué)生有效地進(jìn)行實驗，教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前階段所講授的內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的算法程序，當(dāng)該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學(xué)生獲得該算法程序以及具體的實驗任務(wù)后在課后完成實驗并提交實驗報告。
例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向?qū)W生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序，并對某個學(xué)生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學(xué)生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數(shù)計算結(jié)果，以及相應(yīng)的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點。又如，在講授BP學(xué)習(xí)算法時，可根據(jù)學(xué)生的實際情況對內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，強調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實際工程應(yīng)用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向?qū)W生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特定目標(biāo)函數(shù)的MATLAB程序代碼后，要求學(xué)生動手運行該程序，并且記錄和對比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練前后對目標(biāo)函數(shù)的逼近效果。
（三）啟發(fā)學(xué)生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設(shè)計加以創(chuàng)新
畢業(yè)設(shè)計是高職教育的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計對以往所學(xué)知識作系統(tǒng)性總結(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計能進(jìn)一步加強學(xué)生的技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的技能應(yīng)用水平。從實踐教學(xué)的角度來講，畢業(yè)設(shè)計不僅僅要求學(xué)生對已學(xué)知識和技能的簡單重復(fù)運用，更重要的是強調(diào)學(xué)生能夠主動獨立地分析實際問題，對問題的解決方法提出新的觀點并付諸實踐。然而從教學(xué)的實際來看，在畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生創(chuàng)新的主動性不足，往往停留在繼承和模仿階段，畢業(yè)設(shè)計作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因，并非學(xué)生所學(xué)知識和技能不足，而是學(xué)生未懂得如何分析已有問題，在其基礎(chǔ)上引入新的解決方法或提出新的應(yīng)用內(nèi)容。
在計算機領(lǐng)域中，人工智能屬于研究和創(chuàng)新的前沿和熱點，許多舊有問題利用人工智能方法都得到了新的解決途徑。教師在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計時，可針對某一問題恰當(dāng)?shù)貑l(fā)學(xué)生引入人工智能的理論和方法，并嘗試性地運用在解決當(dāng)前問題之中，這樣能較容易地獲得新的改進(jìn)和突破，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新觀念和能力很有意義。
近年來，高職教育得到了迅速發(fā)展，其社會認(rèn)可度也不斷提升。但是，在發(fā)展的過程中也出現(xiàn)了一些新的問題，其中突出的是如何對以往普通高等教育的教學(xué)方式和內(nèi)容加以改革，以適應(yīng)高職教育的新要求。人工智能課程作為一門重要的計算機專業(yè)課程，仍需要結(jié)合高職教育的實際要求以及學(xué)生的具體情況，在加強培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才，加強實踐教學(xué)上不斷進(jìn)行探索和改革。
參考文獻(xiàn)
[1]趙蔓，何千舟.面向21世紀(jì)的《人工智能》課程的教學(xué)思考[J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報，2004，6（4）：131-132.
[2]韋芳.高等職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)注重實踐教學(xué)[J].中國科技信息，2006，（5）：264.
關(guān)鍵詞:人工智能;理論傳授;實驗訓(xùn)練;科研訓(xùn)練
人工智能(Artificial Intelligence,AI)是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,是一門研究運用計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科。它研究如何用計算機模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設(shè)計、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問題求解等思維活動,并以此解決需要人類專家才能處理的復(fù)雜問題,例如咨詢、診斷、預(yù)測、規(guī)劃等決策性問題[1]。人工智能是一門涉及數(shù)學(xué)、計算機、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和綜合學(xué)科。目前,人工智能很多研究領(lǐng)域,如自然語言處理、模式識別、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機器人技術(shù)、智能計算等都走在了信息技術(shù)的前沿,有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入并影響了人們的生活。
2003年12月5日,國內(nèi)第一個“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)在北京大學(xué)誕生[2],它標(biāo)志著我國智能科學(xué)與技術(shù)本科教育的開始,對我國智能科學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)和智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)起到極大的帶動作用。目前,人工智能課程的教學(xué)存在幾個問題:首先,注重講授理論知識,實驗環(huán)節(jié)滯后,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,更談不上實踐創(chuàng)新。其次,人工智能是交叉學(xué)科,內(nèi)容比較繁雜,各種教材的內(nèi)容不一樣,授課沒有統(tǒng)一的體系,學(xué)生學(xué)習(xí)時抓不住重點,不能理解人工智能的根本方法和思想。一般說來,計算機專業(yè)的其他課程,如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、算法分析與設(shè)計等,都是求解結(jié)構(gòu)化問題的基本技術(shù),而人工智能技術(shù)則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的有效技術(shù)。最后,人工智能科學(xué)與技術(shù)飛速發(fā)展,但目前人工智能只被視為一門專業(yè)課,課程講授和人工智能沒有作為一個研究方向結(jié)合起來,也沒有把傳授課本知識和引導(dǎo)啟發(fā)創(chuàng)新結(jié)合起來。
適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高等教育,要把培養(yǎng)創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力擺在突出的位置。創(chuàng)新是基礎(chǔ)研究的生命,而高等學(xué)校的教學(xué)只有與科研緊密結(jié)合,才能在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神方面有所作為。為此,針對人工智能的課程特點,我們積極開展研究型教學(xué)、研究型學(xué)習(xí),提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的研究與實踐。在教材上,我們選用了清華大學(xué)出版社出版、馬少平等編寫的《人工智能》。我們的教學(xué)研究與實踐的主要內(nèi)容包括三個方面:啟發(fā)式傳授人工智能解決問題的非結(jié)構(gòu)化的思想;成體系的實驗訓(xùn)練;以及與畢業(yè)論文,學(xué)校大學(xué)生科研項目資助計劃,國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃相對接的科研訓(xùn)練。這三個主要方面,層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,是體系完整的創(chuàng)新型人工智能教學(xué)實踐。下面,我們就這三個方面內(nèi)容展開探討。
1啟發(fā)式傳授人工智能解決問題的非結(jié)構(gòu)化思想
現(xiàn)實世界的問題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個層次[1]:1)結(jié)構(gòu)化問題,能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問題;2)非結(jié)構(gòu)化問題,難以用確定的形式來描述,主要根據(jù)經(jīng)驗來求解;3)半結(jié)構(gòu)化問題,介于上述兩者之間。一般說來,計算機專業(yè)的其他課程如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、算法分析與設(shè)計等,都是求解結(jié)構(gòu)化問題的基本技術(shù)。而人工智能技術(shù)則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的有效技術(shù)。人工智能的教學(xué)可以讓學(xué)生在體驗、認(rèn)識人工智能知識與技術(shù)的過程中獲得對非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的解決過程的了解,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生多角度思維的目的。
我們使用的教材主要內(nèi)容包括搜索和高級搜素、謂詞邏輯和歸結(jié)原理、知識表示、不確定性推理方法、機器學(xué)習(xí)等。這些主要內(nèi)容也可以相應(yīng)地歸結(jié)為若干個典型算法,如啟發(fā)式A*搜索算法、 剪枝算法、元啟發(fā)式算法(模擬退火,遺傳算法)、謂詞邏輯歸結(jié)算法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP算法、自組織網(wǎng)絡(luò)和Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法)。元啟發(fā)式算法是一種啟發(fā)式的隨機算法,是用來解決非結(jié)構(gòu)化問題的典型算法,其思想和傳統(tǒng)的決定性算法如動態(tài)規(guī)劃、分支限界完全不一樣。學(xué)生在剛一接觸到這些元啟發(fā)式算法一時難以接受和理解其機理,對算法的有效性往往半信半疑。根據(jù)非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的特點,講解和演示算法在解決此類問題的具體步驟和詳細(xì)過程,從而讓學(xué)生掌握人工智能算法的基本思想。在講解不同的元啟發(fā)式算法的時候,學(xué)生會問,是模擬退火算法強,還是遺傳算法強;在講到機器學(xué)習(xí)算法的時候,學(xué)生會問到底哪個分類算法最好,這時候我們可以把搜索(優(yōu)化)領(lǐng)域和機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的“沒有免費午餐”定理進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解和解釋,從而把具體算法實現(xiàn)層面之上的一些人工智能的哲學(xué)思想進(jìn)行傳授。
在人工智能的具體教學(xué)中,采用問題教學(xué)法和參與式教學(xué)法。在問題教學(xué)法中,圍繞人工智能的知識模塊,在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種各樣問題的前提下,傳授知識。教學(xué)活動中,嘗試使人工智能知識圍繞實際問題而展現(xiàn),使問題不僅成為激發(fā)學(xué)生求知欲的前提,也成為學(xué)生期盼、理解和吸收知識的前提,以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機和創(chuàng)造性思維。在參與式教學(xué)中,打破人工智能算法的枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學(xué)法,嘗試開放式教學(xué)內(nèi)容;提問式講課;無標(biāo)準(zhǔn)答案的課程設(shè)計;查找文獻(xiàn),分組動手實現(xiàn)人工智能算法等參與式教學(xué)方法,培養(yǎng)和發(fā)揚學(xué)生的參與意識,通過參與式教學(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和效率,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。
2成體系的實驗訓(xùn)練
獨立開展人工智能實驗課程,開發(fā)一批新型、富有創(chuàng)意的實驗案例庫,搭建一個創(chuàng)新實驗和虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)平臺。人工智能實驗課程的特點是應(yīng)用各種人工智能方法,根據(jù)問題的約束、結(jié)構(gòu)、信息進(jìn)行表示建模和計算機上實現(xiàn),是與人工智能原理同步的實驗課程。學(xué)生必須掌握的人工智能的基本原理和計算機操作技能,它對于學(xué)生的知識、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用,在整個教學(xué)過程中占有非常重要的地位,是計算機軟件、計算機應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件工程等專業(yè)的一門重要的必修專業(yè)課程。通過實驗,學(xué)生得到嚴(yán)格的訓(xùn)練,能規(guī)范地掌握人工智能的基本理論和主要方法、基本問題求解技術(shù),熟悉各種計算環(huán)境的基本使用。
在培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的基本操作、基本技能和基本知識的同時,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。為實現(xiàn)這一目標(biāo),在課程內(nèi)容安排上采用適量基本原理與方法的實驗內(nèi)容為基本內(nèi)容,增加一系列綜合性實驗和開放性創(chuàng)新實驗問題,在實驗內(nèi)容方面更注重研究性實驗中的創(chuàng)新問題。實驗內(nèi)容方面分為三個層次:基本原理的基礎(chǔ)性實驗、綜合實驗和研究性實驗。在后兩個層次的實驗中,部分引入人工智能課程小組團(tuán)隊的最新科研成果,目的在于通過完成這些研究性實驗,培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際問題的能力,以提升學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識。我們將這些設(shè)計實驗稱為新型實驗案例庫,它被放在人工智能課程小組網(wǎng)站上,以此搭建一個創(chuàng)新實驗和虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)平臺。通過實驗課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求。
1) 掌握人工智能方法的優(yōu)點及其在實際中的應(yīng)用。
2) 學(xué)會對人工智能問題進(jìn)行分析建模和應(yīng)用各種計算工具實現(xiàn)問題求解,熟悉對實驗現(xiàn)象的觀察和記錄,實驗數(shù)據(jù)的獲取與設(shè)計,最佳實驗條件的判斷和選擇,實驗結(jié)果的分析和討論等一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灧椒ā?/p>
3) 鞏固并加深對人工智能原理課程的基本原理和概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí),求真求實的科學(xué)品德,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、查閱文獻(xiàn)能力、思維能力、想象能力、表達(dá)能力。
4) 通過完成綜合研究性實驗,培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際問題的能力,提高學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識。
在培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的基本操作、基本技能和基本知識的同時,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,為學(xué)生今后從事科研、教學(xué)或企事業(yè)單位的分析檢驗以及新技術(shù)的研發(fā)工作打下扎實的基礎(chǔ)。
在實驗組織方面,根據(jù)各實驗的目的和要求,學(xué)生分為5人1組,指定一個組長,每組選擇1套實驗題目。基礎(chǔ)實驗題目要求達(dá)到27學(xué)時、綜合性實驗題目選擇1題和研究性實驗題目選擇1題,基礎(chǔ)實驗題目要求在規(guī)定時間內(nèi),小組獨立完成實驗測定、數(shù)據(jù)處理,并撰寫實驗報告。實驗過程中, 要求學(xué)生勤于動手, 敏銳觀察, 細(xì)心操作, 開動腦筋, 分析鉆研問題, 準(zhǔn)確記錄原始數(shù)據(jù), 經(jīng)教師檢查,實驗及其原始數(shù)據(jù)記錄才有效。同時,團(tuán)隊作業(yè),需要多人分工合作、相互幫助,這樣可以提高人際交往和溝通能力,學(xué)會與他人合作,培養(yǎng)團(tuán)隊創(chuàng)新能力。
3課程學(xué)習(xí)與畢業(yè)論文,科研訓(xùn)練相結(jié)合
人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿和未來,通過學(xué)習(xí)和體驗人工智能的知識和技術(shù),學(xué)生能夠在一定程度上了解信息技術(shù)發(fā)展的前沿知識,這有助學(xué)生開闊視野、培養(yǎng)興趣,為今后繼續(xù)深造或走向社會奠定堅實的基礎(chǔ)[3-4]。
人工智能的理論和方法廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、模式識別、圖像處理中,這些內(nèi)容既是高年級的后續(xù)課程,又是現(xiàn)在熱門的研究方向。學(xué)習(xí)和深刻理解人工智能的理論、方法和應(yīng)用,對后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及今后的研究具有重要的意義。
我院規(guī)定大學(xué)三年級的學(xué)生開始聯(lián)系畢業(yè)論文指導(dǎo)導(dǎo)師,同時確定畢業(yè)論文的研究方向,提前進(jìn)行科研實踐,以培養(yǎng)實踐能力和研究素質(zhì)。人工智能課程正好是大三高年級開設(shè)的專業(yè)課,因此,我們把課程實驗及設(shè)計與同學(xué)的興趣相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生,并提煉和形成學(xué)生的畢業(yè)選題和課外的科研方向,它是提高本科生研究創(chuàng)新能力的有效手段。
基于新的教學(xué)實踐,很多學(xué)生的選題都與上述歸納的人工智能若干算法相關(guān),如算法本身的研究和改進(jìn),或是算法在各領(lǐng)域,如數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理等的應(yīng)用。在我們的科研能力訓(xùn)練計劃中,一批項目和課題,如混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用、差分演化算法研究與應(yīng)用、基于協(xié)同訓(xùn)練的推薦系統(tǒng)等,分別受到國家和學(xué)校本科生科研項目立項資助。一批三四年級的本科生以第一作者身份在國內(nèi)核心期刊、國際會議和期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文,這激發(fā)了學(xué)生的科研興趣,使學(xué)生體會到了創(chuàng)新的樂趣。
總之,課程學(xué)習(xí)與畢業(yè)論文、學(xué)校大學(xué)生科研項目資助計劃、國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃相對接的科研訓(xùn)練,極大地提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研基本素質(zhì)。
4結(jié)語
針對人工智能的課程特點,我們積極開展研究型教學(xué)、研究型學(xué)習(xí),提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的研究與實踐。我們的教學(xué)研究與實踐主要內(nèi)容包括三個方面:啟發(fā)式傳授人工智能解決問題的非結(jié)構(gòu)化的思想;成體系的實驗訓(xùn)練;以及與畢業(yè)論文、學(xué)校大學(xué)生科研項目資助計劃、國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃相對接的科研訓(xùn)練。這三個主要方面,層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,是體系完整的創(chuàng)新型人工智能教學(xué)實踐,新的改革和實踐在教學(xué)中取得了令人滿意效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 張劍平. 關(guān)于人工智能教育的思考[J]. 電化教育研究,2003(1):24-28.
[2] 謝昆青. 第一個智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)[J]. 計算機教育,2009(11):16-20.
[3] 羅輝,梁艷春. 大學(xué)生畢業(yè)論文與科研能力培養(yǎng)及就業(yè)[J]. 吉林教育,2003(10):18.
[4] 金聰,劉金安. 人工智能教育在能力培養(yǎng)中的作用及改革設(shè)想[J]. 計算機時代,2006(9):66-69.
Reform and Practice of Innovative Teaching in Artificial Intelligence
WANG Jia-hai, YIN Jian, LING Ying-biao
(Department of Computer Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)
關(guān)鍵詞：人工智能；計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；現(xiàn)狀；運用
中圖分類號：TP393-4
所謂人工智能，就是利用人工方法在計算機上實現(xiàn)智能，也可以說是人工智能在計算機上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑：一是以生物學(xué)理論為支撐，掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律；二是以計算機科學(xué)為支撐，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬，實現(xiàn)人機互動；三是以生物學(xué)理論為支撐。
1 人工智能技術(shù)的特征
智能技術(shù)主要分為兩類，人類和計算機智能，兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機器智能的轉(zhuǎn)化，相反，機器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。
1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先，人工智能具備非常強的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實現(xiàn)對海量信息的快速檢索，滿足個性化信息需求；其次，人工智能具備很強的知識表示能力。具體來講，就是人工智能對信息的行為，能夠像人類智能一樣，對模糊的信息加以表示；最后，人工智能具有較強的語音識別和抽象功能。前者主要是為了對模糊信息加以處理。而后者主要是為了對信息重要度加以區(qū)分，以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機器提出具體要求便可，至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。
1.2 智能多媒體技術(shù)。首先，人機對話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機對話方面極為欠缺，導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味，不能取得預(yù)期良好效果，但智能多媒體卻不然，他能夠?qū)崿F(xiàn)人機自由對話和互動，同時還能結(jié)合學(xué)生實際對學(xué)生的問題給出不同層次的答案。其次，教學(xué)可行性更強。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個人素養(yǎng)方面都存在差異，而且學(xué)習(xí)主動性也不盡相同，人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)狀況，為每一位學(xué)生設(shè)計制定個性化的學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)目標(biāo)，對學(xué)生進(jìn)行針對性較強的教學(xué)，真正實現(xiàn)因材施教。再次，具有強大的創(chuàng)造性和糾錯性。前者屬于人工智能的顯著特征，而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后，智能多媒體具有老師特征。在實際教學(xué)過程中，智能多媒體可以對教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評價，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點，有助于實現(xiàn)教學(xué)相長，全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2 計算機網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá)，人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變，網(wǎng)絡(luò)時代正全面到來。為了滿足現(xiàn)代社會對人才的實際需求，培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前，高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流，盡管在系統(tǒng)傳授知識和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無可比擬的優(yōu)勢，但在資金投入、效益創(chuàng)收和時空限制等方面具有很大的弊端，靈活性不足，無法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。
計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn)，并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制缺陷，而且賦予了教學(xué)極大的樂趣性，吸引了越來越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去，任何人無論何時何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期，在實際運用方面還存在許多問題：第一，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全，導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后，由于各種原因，在服務(wù)方式上缺乏針對性、策略性和積極性；第二，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中存在著空間分散、時間流動和自主性差等問題和弊端；第三，計算機網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限；第四，如何實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)考試的開放性，確保考試的客觀性、公正性、權(quán)威性，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸；第五，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI，還無法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實際需求和發(fā)展要求。
主流CAI課件主要有兩種，一種是單機版的初級課件，包括簡單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁等。一種是高級的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動態(tài)演示組成的網(wǎng)頁為主，以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔，實現(xiàn)師生互動、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級課件在實際教學(xué)中以操作容易、更新及時和維護(hù)方便著稱，但實際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件，盡管在互動性方面有著不錯的效果，但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此，高級網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件，已經(jīng)成為了計算機網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動不足的問題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件，盡管兩者都有各自的優(yōu)勢，但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段，仍存在許多問題和弊端：無法實現(xiàn)因材施教，無法開展層次教學(xué)；作為教學(xué)的一大主體，學(xué)生在個性化交互操作方面仍有很大不足；對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題無法進(jìn)行智能統(tǒng)計、分析和評價等。
3 人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運用
3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。（1）知識庫。智能多媒體已經(jīng)不再是用來進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了，它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識庫，而知識庫里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對性、個性化設(shè)計。同時，要實現(xiàn)知識庫資源的高度共享，并及時加以更新和補充，如此才能充分發(fā)揮知識庫的教學(xué)服務(wù)作用。（2）教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計主要是出于教學(xué)綜合性考慮的，教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點內(nèi)容。該模塊的實現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識、教學(xué)策略和人機對話等領(lǐng)域的知識為前提，結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點，利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對知識和相關(guān)教育措施加以高效搜索。（3）學(xué)生板塊。及時掌握學(xué)生心理動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征，結(jié)合學(xué)生實際狀況加以智能評判，進(jìn)而加以針對性指導(dǎo)和個性化輔導(dǎo)，實現(xiàn)因人施教和因材施教，全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。（4）用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無法忽視和省略的關(guān)鍵模塊，整個智能系統(tǒng)的正常運行離不開人工程序操作，用戶需要通過用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，才能順利完成教學(xué)。
3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。（1）加強與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密，多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢。互聯(lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時空性等優(yōu)勢，加強與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來發(fā)展的重要方向。（2）加強智能的應(yīng)用。人機對話、機器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式，傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計算機取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。（3）加強系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異，舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時代要求，加強系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求，更好地幫助學(xué)生解決實際問題，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)束語
人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路，將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道，提高計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量，并有可能徹底打破計算機網(wǎng)絡(luò)教育的時空限制，全面加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個性化、人性化和智能化，充分落實以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局，我們有理由相信，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來全新的發(fā)展春天。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉廣鐘，高軍，劉，李吉彬.報文分析技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計算機教育，2014（01）.
[2]趙冉，朱西方.仿真技術(shù)在高職計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].河南科技，2014（01）.
關(guān)鍵詞：人工智能；大數(shù)據(jù)；交叉領(lǐng)域
自二戰(zhàn)時期阿蘭?圖靈破解恩尼格瑪密碼機帶來勝利的曙光之后，人工智能初見苗頭，1956年“人工智能”一詞首次由約翰?麥卡錫等科學(xué)家在達(dá)特茅斯研討會上提出，時至今日，人工智能經(jīng)歷了60多年的浪潮和洗禮，其中有曙光、有冰封，也有期望。縱觀當(dāng)下，人工智能不僅僅是機器智能，在深度學(xué)習(xí)和推陳出新的算法推動下，其攜手云計算、大數(shù)據(jù)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，攻破了自然語言語音處理、圖像識別的瓶頸，像潘多拉的盒子一樣在認(rèn)知科學(xué)、機器人學(xué)、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域全面開花，人工智能涵蓋了從基礎(chǔ)層、技術(shù)層到應(yīng)用層等多個方面，為人類文明帶來了翻天覆地的變化[1-2]。人工智能包羅萬象，在其基礎(chǔ)上衍生的大數(shù)據(jù)“洪流”對人類社會的方方面面進(jìn)行沖擊，這些數(shù)字的價值已然超越了諸如金錢、財產(chǎn)、黃金、石油，甚至是土地。然而，大數(shù)據(jù)技術(shù)也如同普羅米修斯盜得的圣火，一方面給人間帶來溫暖和光明，另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此，當(dāng)我們沉迷于大數(shù)據(jù)的海洋中時，我們是否有能力像藍(lán)鯨遨游大海一樣自由掌舵，是當(dāng)今大數(shù)據(jù)和人工智能時代存在的一個重大問題。是“曲徑通幽”還是“會當(dāng)凌絕頂”，我們?nèi)绾卧诖髷?shù)據(jù)中“浮游”，而不是一味地擴充，需要理性看待與合理評價大數(shù)據(jù)對人類生存和發(fā)展的影響。
1.人工智能和大數(shù)據(jù)與“工業(yè)革命”
2020年剛剛結(jié)束的新一輪美國總統(tǒng)競選上演了各種“國家鬧劇”，為何特朗普在2016年贏得大選，而4年之后卻無法連任？時間推移，2016年他勝利的部分原因在于他利用了面臨技術(shù)威脅的工業(yè)行業(yè)中工人們的焦慮，同時指責(zé)非法移民對美國及美國人資源和就業(yè)機會的占用[4]。但在技術(shù)浪潮的挑戰(zhàn)中，自動化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世紀(jì)60年代工業(yè)革命時期，機器取代人力，規(guī)模化工廠生產(chǎn)取代個體手工生產(chǎn)，即引發(fā)了人工智能數(shù)據(jù)的工業(yè)大變革。從機械結(jié)構(gòu)、電氣控制等模塊的設(shè)計和改良，車間機器人的智能化已可以代替人完成生產(chǎn)作業(yè)[5]。通過智能化機器人可以減輕勞動負(fù)擔(dān)，還可以用于環(huán)境檢測[6]和實施救援[7]等，保護(hù)我們的人身安全。這些“機器人”在為我們減負(fù)的同時確實也引發(fā)了“失業(yè)危機”，這種現(xiàn)象不僅于美國，日本、韓國和德國亦是如此。我們也許可以形象一下，未來20或30年后，工廠中工傷幾乎為“零”，完全實施機器人24小時作業(yè)，速度驚人，質(zhì)量統(tǒng)一，而僅有的幾個人使用簡單的觸摸界面對機器下達(dá)“命令”。機器的發(fā)展已超乎我們對普通機械的認(rèn)知，21世紀(jì)開發(fā)的三大機器人中大狗（BigDog）解決了運動和重載運輸問題，特別用于軍事領(lǐng)域，被譽為“當(dāng)前世界上最先進(jìn)適應(yīng)崎嶇地形的機器人”；亞美尼亞（Asimo）從人類如何移動上展現(xiàn)了機器人仿人運動；Cog具有了人類所特有的思考，由不同處理器組成的異種機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成了“大腦”。特斯拉——其除了是電動汽車和能源公司外，還是自動駕駛汽車行業(yè)的領(lǐng)跑者之一。其2016年已銷售具有自動駕駛、自動自制和自動停車功能的電動汽車，但出于法律和倫理層面，駕駛員還是要坐在駕駛位上，但他可以做他想做的其他事，發(fā)短信、打電話或是休息，而不再是駕駛汽車。我們可以不用擔(dān)心酒駕，不用因為時間緊張而疲勞駕駛，不必為新手司機而變得脾氣暴躁……汽車自動駕駛將讓我們行駛得更規(guī)則、更安全和更“無聊”。自動駕駛上的智能進(jìn)化，使得自駕型派送車為商業(yè)化服務(wù)成為可能，還有自駕型飛行器也在被研發(fā)，通用、寶馬、谷歌等公司一直在努力開發(fā)，通過無人機在您家門口投送包裹將對電子商務(wù)世界帶來更多創(chuàng)造性方案。“如果你夠走運的話，機器可以把你當(dāng)成寵物。”雖為戲謔之言，卻又飽含心酸。工廠變得越來越自動化，但其仍需要人類專家，他們才知道如何監(jiān)控傳感器，知道在發(fā)生故障時如何進(jìn)行修復(fù)，機器的運行離不開人的監(jiān)控，只有人的思考才能有新產(chǎn)品的誕生以及高效的生產(chǎn)流程，我們與機器共存，是從體力中解放，但要從事腦力工作。
2.人工智能和大數(shù)據(jù)與金融的未來
“數(shù)字蝶變”席卷金融行業(yè)各個領(lǐng)域[8]，金融行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù)，累積了非常多的客戶信息。通過大數(shù)據(jù)的幫助，金融公司在分析數(shù)據(jù)下尋找更多的金融創(chuàng)新機會。在商業(yè)智能（BI）的輔助下，電信業(yè)可以對客服描述和定位及需求進(jìn)行預(yù)測；保險業(yè)可以在進(jìn)行風(fēng)險分析的同時進(jìn)行損益判斷；銀行業(yè)可以調(diào)整市場活動，建立信貸預(yù)警機制等等[9]。人工智能和大數(shù)據(jù)讓金融業(yè)形成了“以客戶為中心”的模式。與客戶最密切的金融即是金錢，但是它們已經(jīng)被“支付寶”和“微信”以及更多的電子支付方式取代，越來越少的人使用現(xiàn)金，數(shù)字金錢是否會完全取代物質(zhì)金錢，我們很可能會發(fā)展為無現(xiàn)金社會。那么首先“下崗”的是誰呢？答案毫無疑問：銀行。巴克萊銀行前首席執(zhí)行官安東尼?詹金斯曾預(yù)測，對于工業(yè)化國家，銀行員工和其分支機構(gòu)在未來10年內(nèi)會消失；花旗全球視角與解決方案的一項研究預(yù)測，美國和歐洲的銀行將在未來10年裁減約180萬員工；甚至2016年2月的一份丹麥銀行家協(xié)會新聞稿表示，銀行搶劫案數(shù)量連續(xù)第5年下降。就支付領(lǐng)域而言，在這樣的時代背景下，如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對跨越式發(fā)展的支付行業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，成為一個值得深入研究的課題[10]。在人工智能下，我們都有被銀行自動回復(fù)或自會讀取特定問題的“員工”惹惱過。溝通技巧和財務(wù)知識同樣重要，因此，銀行業(yè)員工的下崗只是在基礎(chǔ)性操作上，對于“專業(yè)咨詢”，需要更多受過高等教育、具有更好溝通能力的員工。目前，我國的多數(shù)銀行還沒建立“開放、共享、融合”的大數(shù)據(jù)體系，數(shù)據(jù)整合和部門協(xié)調(diào)等問題仍是阻礙我國金融機構(gòu)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價值的主要瓶頸。大數(shù)據(jù)的整合、跨企業(yè)的外部大數(shù)據(jù)合作不可避免地加大客戶隱私信息泄露的風(fēng)險。有效防范信息安全風(fēng)險成為商業(yè)銀行大數(shù)據(jù)應(yīng)用中急需解決的問題。
3.人工智能和大數(shù)據(jù)與“專家系統(tǒng)”
電子病歷數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、用藥記錄等構(gòu)成了醫(yī)療大數(shù)據(jù)。醫(yī)療數(shù)據(jù)不僅包括大數(shù)據(jù)的“4V”特點，即規(guī)模大（volume）、類型多樣（variety）、增長快（velocity）、價值巨大（value），還包括：時序性、隱私性、不完整性和長期保存性。醫(yī)療大數(shù)據(jù)可以提供預(yù)警性，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生異常時，通過一定的機制可以發(fā)出警告，從而迅速采取相應(yīng)措施，及時解決問題[11]。成立于1989年的美國胸外科協(xié)會（STS）數(shù)據(jù)庫，至今已經(jīng)涵蓋了美國95%的心臟手術(shù)，收集了500萬條手術(shù)記錄[12]。其中的先天性心臟手術(shù)（CHSD）數(shù)據(jù)庫是STS數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，是北美最大的關(guān)注兒童先天性心臟畸形的數(shù)據(jù)庫，被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)專業(yè)臨床結(jié)果數(shù)據(jù)庫的金標(biāo)準(zhǔn)。近年來，基于CHSD數(shù)據(jù)庫所進(jìn)行的數(shù)據(jù)挖掘不斷增加，大型數(shù)據(jù)庫對提高醫(yī)療質(zhì)量所起到的正向作用正在日益凸顯。如Welke等基于CHSD數(shù)據(jù)庫探討小兒心臟外科病例數(shù)量和死亡率之間的復(fù)雜關(guān)系[13]；Pasquali等基于CHSD數(shù)據(jù)庫探討新生兒Blalock—taussig分流術(shù)后的死亡率[14]；Jacobs等基于CHSD數(shù)據(jù)庫采用多變量分析方法來研究病人術(shù)前因素的重要性[15]；Dibardino等基于CHSD數(shù)據(jù)庫采用多變量分析的方法來探討性別和種族對進(jìn)行先天性心臟手術(shù)結(jié)果的影響[16]。這些都是在醫(yī)療領(lǐng)域采用人工智能提供的醫(yī)療診斷，形成了“專家系統(tǒng)”，專家系統(tǒng)可以說是一種最成功的人工智能技術(shù)，它能生成全面而有效的結(jié)果。借助醫(yī)療大數(shù)據(jù)的平臺，“專家系統(tǒng)”可以智能輔助診療、影像數(shù)據(jù)分析與影像智能診斷、合理用藥、遠(yuǎn)程監(jiān)控、精準(zhǔn)醫(yī)療、成本與療效分析、績效管理、醫(yī)院控費、醫(yī)療質(zhì)量分析等。不僅是數(shù)據(jù)平臺，“達(dá)芬奇機器人”可以看成醫(yī)療的高精尖“人工智能”，它能縮短泌尿外科手術(shù)以及術(shù)后患者恢復(fù)時間，促進(jìn)患者早期下床活動，減低并發(fā)癥發(fā)生率[17]。達(dá)芬奇手術(shù)機器人在消化系統(tǒng)腫瘤、泌尿系統(tǒng)腫瘤、婦科腫瘤和心胸部腫瘤等手術(shù)中均有運用[18]。正是機器人，還有其他人工智能設(shè)備，如插入手表或衣服里的傳感器、植入我們皮膚下的芯片，以及智能手機中裝有各種“專家系統(tǒng)”的遠(yuǎn)程醫(yī)療、預(yù)防醫(yī)學(xué)，甚至是器官的3D打印和虛擬現(xiàn)實治療等的發(fā)展，讓醫(yī)學(xué)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，并使其逐步突破人類的傳統(tǒng)健康概念，那么是否意味著醫(yī)學(xué)將成為只有科學(xué)性，毫無直覺性的學(xué)科呢？我們攜帶的內(nèi)部傳感器和外部應(yīng)用程序?qū)⒊蔀槲覀兊尼t(yī)生嗎？“你好，醫(yī)生”被“嘿，Siri”取代嗎？這不盡然。醫(yī)學(xué)必然將是向精準(zhǔn)化發(fā)展，并更具個性化、參與性、預(yù)防性和可預(yù)測性。醫(yī)生不再是疾病的修理工，而是改善我們健康狀況的顧問。直觀當(dāng)下，我們還是被“看病難”所困擾，我們提出“分級診療”，是在擁有家庭醫(yī)生、全科醫(yī)生和專科醫(yī)生的基礎(chǔ)上再加上人工智能，以實現(xiàn)預(yù)期的健康監(jiān)測、輔助診療和疾病篩查。
4.人工智能和大數(shù)據(jù)與教育變革
面對各行業(yè)和各學(xué)科，教育作為傳承文明和創(chuàng)新知識的載體，似乎被排除在人工智能之外。就目前而言，人工智能與教育深度融合發(fā)展還存在技術(shù)基礎(chǔ)不穩(wěn)、教育數(shù)據(jù)缺陷、算法能力不足等現(xiàn)實問題[19]。我國目前更想要做到的是在教育上消除“信息鴻溝”，促進(jìn)教育公平、均衡發(fā)展。因此，目前可以看到人工智能的教育多在于語言學(xué)習(xí)軟件，通過虛擬技術(shù)和人工智能構(gòu)建一個靈活的、可擴充的虛擬交互平臺，設(shè)計多維虛擬場景和智能人工角色，實現(xiàn)不同場景下人機角色的交流和學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)者的口語能力和語感知識[20]。這使得教師不再是唯一的知識傳播者，任何互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎都將提供比教師所有的更多信息，并且可以更快捷地獲取。肺炎疫情暴發(fā)以來，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育成了主要教學(xué)形式，互聯(lián)網(wǎng)教育形式其實早在小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)中運用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的研究和探索也在全面展開。谷歌已經(jīng)開發(fā)一款VR紙板視圖，并將研發(fā)的虛擬課程一起推向市場，使現(xiàn)實生活中在生物課上解剖一只青蛙成為一件容易且有趣的事，通過虛擬青蛙，學(xué)生們可以去除心臟和其他器官，而不再是象征性的抽象體驗。虛擬現(xiàn)實可以像互動游戲一樣，比單一的在教室聽老師授課帶來更多樂趣和體驗，學(xué)習(xí)效果可能更好。我們的學(xué)習(xí)是知識的積累，那么教育就是我們的庫，荀靜等結(jié)合自身情況對西安工業(yè)大學(xué)知識庫構(gòu)建進(jìn)行探究，認(rèn)為機構(gòu)知識庫在保存知識資產(chǎn)的同時，更重要的是促進(jìn)學(xué)校知識資產(chǎn)的傳播利用和管理，提升學(xué)校影響力和學(xué)術(shù)聲譽[21]。劉暢等通過對東北大學(xué)機構(gòu)知識庫服務(wù)的推廣研究，了解到開放獲取的概念和實踐已經(jīng)受到了廣泛的認(rèn)可，機構(gòu)知識庫不僅可以成為一個知識的存儲庫，也可以成為各個學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者進(jìn)行在線交流的平臺，提供個性化的增值服務(wù)，既有利于機構(gòu)知識庫的內(nèi)容建設(shè)，也可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)術(shù)交流和科研合作[22]。知識庫，即大數(shù)據(jù)的有機整合和有序利用，是學(xué)術(shù)成果、視頻文檔、實驗數(shù)據(jù)等進(jìn)行收集、長期保存、傳播和提供開放利用的知識資產(chǎn)管理與教育服務(wù)[23]。
5.人工智能和大數(shù)據(jù)應(yīng)用的共性需求
人工智能和大數(shù)據(jù)時代，海量的信息來自“五湖四海”，但都通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)匯聚智能終端。這些數(shù)據(jù)只會進(jìn)一步增多，不僅僅是云存儲，對于信息的進(jìn)一步挖掘、處理、分析和利用，目標(biāo)性結(jié)果才是我們最想要的信息。全球包括IBM、微軟、谷歌和亞馬遜等一大批知名企業(yè)紛紛掘金大數(shù)據(jù)挖掘這一市場，大家都在開拓自己大數(shù)據(jù)分析平臺。數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時代孕育的產(chǎn)物[24]，是我們的共性需求，與傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術(shù)相比，數(shù)據(jù)挖掘有著自身的本質(zhì)特征,數(shù)據(jù)挖掘是在沒有明確假設(shè)的前提下去挖掘信息并發(fā)現(xiàn)知識。數(shù)據(jù)挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可實用三個特征[25]。數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)不是為了替代傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術(shù),相反，它是統(tǒng)計分析方法學(xué)的延伸和擴展[26]。隨著信息時代的到來，數(shù)據(jù)挖掘被越來越多地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
6.人工智能和大數(shù)據(jù)的展望
大數(shù)據(jù)與人工智能相輔相成，在人工智能的加持下，海量的大數(shù)據(jù)輸出優(yōu)化的結(jié)果，使人工智能向更為智能的方向進(jìn)步，大數(shù)據(jù)與人工智能的結(jié)合將在更多領(lǐng)域中擊敗人類所能夠做到的極限。漫長的人類歷史發(fā)展和進(jìn)化，信息和人類一直“纏纏綿綿”“你追我藏”，因此，我們應(yīng)該明白信息就是信息，我們需要的是“維基百科”，而不是僅僅的“維基”。走出狹隘的信息資源，管理和洞察大數(shù)據(jù)，才是對數(shù)據(jù)的有用。因為，我們早已告別了數(shù)據(jù)庫放在一間房間的時代。此刻不得不提藍(lán)鯨法則——大數(shù)據(jù)之道：了解數(shù)據(jù)懂得利用數(shù)據(jù)的“浮力”才是關(guān)鍵；“以簡約為目標(biāo)”將數(shù)據(jù)最終形成洞察及行為；可以通過“數(shù)據(jù)”“信息”“知識”流程式、組合式、直通車式各種需要的方式來獲取[27]，在簡約中“印象”處理繁雜的大數(shù)據(jù)，使之“為我所用”。=數(shù)據(jù)也是一門科學(xué)、一項技術(shù)，如果實驗不能證明其具有可重復(fù)性和一般性，那它是沒有科學(xué)依據(jù)，但是，任何一項科技，如果你堅信它必將改變社會和商業(yè)，選擇從長期展望其發(fā)展并持續(xù)付出努力，那么就是一種戰(zhàn)略選擇[29]。人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、思維等固有“態(tài)勢”被重刷，數(shù)據(jù)思維將為我們帶來一個智能全新的世界觀。
關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò);人工智能技術(shù);應(yīng)用分析
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷的擴大，且取得的應(yīng)用成效也是十分顯著，尤其是在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用，不僅改變了人們的生活方式，為其日常生產(chǎn)生活提供了十分便利的條件，而且也推動了各行各業(yè)的迅速發(fā)展，使其整體工作效率和工作質(zhì)量較以往有著質(zhì)的飛躍，因此，對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，很有必要。
1計算機網(wǎng)絡(luò)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
1．1實用性優(yōu)勢
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面普及，人們對其實用性也會提出較高的要求，這種情況下，就需要人工智能技術(shù)的有效加入，才能滿足人們這種高要求。因為人工智能技術(shù)是一種能夠模仿人類思維與行為，代替人工來完成一些難度較大、復(fù)雜繁瑣工作的綜合應(yīng)用技術(shù)，其具有較強的學(xué)習(xí)能力，在計算機網(wǎng)絡(luò)中，人工智能技術(shù)可以促進(jìn)計算機系統(tǒng)完成一些高難度數(shù)據(jù)推理核算工作，進(jìn)而幫助人們更快的提高工作效率，使其能夠節(jié)省大量的網(wǎng)絡(luò)查找時間，提高生活質(zhì)量。由此可見，在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，人工智能的開發(fā)與應(yīng)用，具有十分突出的實用性優(yōu)勢。
1．2網(wǎng)絡(luò)管理優(yōu)勢
現(xiàn)如今，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠郑S著其應(yīng)用范圍的不斷擴大，對其網(wǎng)絡(luò)安全性也會提出較高的要求，而要想實現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要人工智能技術(shù)的大力支持，這樣才能更好的提升計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實用性，使其能夠協(xié)助人們處理一些高難度、較大復(fù)雜性的問題。同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)對計算機網(wǎng)絡(luò)的智能管理，使大數(shù)據(jù)的存儲更為安全、更為可靠，進(jìn)而為人們更好的進(jìn)行信息交流創(chuàng)造良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。因此，對于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，人工智能的開發(fā)與應(yīng)用，具有十分突出的網(wǎng)絡(luò)管理優(yōu)勢。
2計算機網(wǎng)絡(luò)中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用方案
2．1在網(wǎng)絡(luò)安全管理方面的應(yīng)用
盡管計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)覆蓋到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的方方面面，但是卻因為以往計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的不完善，而出現(xiàn)很多不良的用戶體驗。基于此，為了確保網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境的有序性和安全性，就要運用人工智能技術(shù)來對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行全面的凈化，并對已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)安全問題進(jìn)行有效處理。通過人工智能技術(shù)的介入，當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)中的防火墻系統(tǒng)已逐步實現(xiàn)了智能化管理，其可以運用較強的記憶功能、統(tǒng)計功能以及概率方法等，對海量運行數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理和分析，以便能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)病毒捆綁的問題或惡意網(wǎng)站的存在，并及時對這些現(xiàn)象進(jìn)行過濾處理，進(jìn)而全方位保證數(shù)據(jù)信息的存儲安全，為用戶營造更加安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
2．2在網(wǎng)絡(luò)信息管理方面的應(yīng)用
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)用戶的不斷增多，人工智能技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力也在與日提升，尤其在信息搜索方面。因為以往人們在利用計算機搜索網(wǎng)絡(luò)信息時，常常需要浪費大量的時間才能獲取到。但在人工智能技術(shù)的介入后，這一問題就得到了徹底的解決，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅為人們提供了多元化、智能化的信息搜索方式，而且還能通過關(guān)鍵詞的輸入來對網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行精準(zhǔn)定位，進(jìn)而根據(jù)用戶的個人喜好、搜索習(xí)慣等優(yōu)先推送一些符合用戶心理需求的網(wǎng)絡(luò)信息，這樣既節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)搜索時間，提高了信息搜索的精度，同時，也對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展起到了較大的促進(jìn)作用。
2．3在打擊犯罪方面的應(yīng)用
目前，網(wǎng)絡(luò)犯罪己成為最為常見的犯罪類型之一。基于此，提高計算機網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)性能，嚴(yán)厲打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪就成為有關(guān)部門勢在必行的工作趨勢。而要想高效完成這項任務(wù)，就需要利用人工智能技術(shù)來提升計算機網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，不僅要構(gòu)建智能化的網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)，而且還要增強計算機數(shù)據(jù)信息自動化采集功能，使其在數(shù)據(jù)采集過程中，能夠有效識別安全數(shù)據(jù)和系統(tǒng)漏洞，這樣才能從根本上保護(hù)用戶信息安全，預(yù)防網(wǎng)絡(luò)犯罪的發(fā)生幾率，進(jìn)而最大化突顯計算機網(wǎng)絡(luò)安全運營中心的運營效率和網(wǎng)絡(luò)管理水平。
2．4在科技教學(xué)方面的應(yīng)用
現(xiàn)如今，隨著教育改革的不斷深入和落實，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育教學(xué)的有機結(jié)合已成為各類各級院校必須重視的工作內(nèi)容之一，而為了最大化確保科技教學(xué)質(zhì)量，就要積極采用人工智能技術(shù)來提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。在實際運用時，不僅要利用該技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建智能化的學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生能夠借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源形成自主學(xué)習(xí)的意識和積極性，提高其綜合學(xué)習(xí)能力。而且還要通過人工智能技術(shù)的優(yōu)勢來提升教師的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)知識，讓其在實際教學(xué)過程中，能夠推陳出新，采取現(xiàn)代化的教學(xué)理念和教學(xué)方法，這樣才能更好的提高教學(xué)質(zhì)量，滿足學(xué)生的求知欲望。
1.1確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行
在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的管理中，有關(guān)工作者務(wù)必檢測與控制一系列不同的網(wǎng)絡(luò)資源，這樣才能夠保障網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定。在此過程中，應(yīng)有效把握系統(tǒng)資源的狀況，并且進(jìn)行合理分析，如果存在異常，需要異常關(guān)注，強化狀態(tài)監(jiān)控。通常而言，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行狀態(tài)都是高速化的，這就要求綜合把握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)每時每刻的情況，人工智能可以有效地確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
1.2具備非常強的協(xié)作能力
當(dāng)今，計算機網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模日益龐大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化。因此，單一管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)越來越暴露出缺陷，這不利于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用人工智能技術(shù)能夠?qū)哟位毓芾砭W(wǎng)絡(luò)，確保計算機網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性.
1.3具備高效的非線性處理能力
以之前的網(wǎng)絡(luò)控制理論作為視角而言，難以高效地管理計算機網(wǎng)絡(luò)安全，這是因為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，較難估計用戶的操作行為，進(jìn)而難以保障網(wǎng)絡(luò)管理中的高度線性管控。人工智能具備非常強的模擬以及學(xué)習(xí)技能，因而能夠有效地解決非線性問題。
2人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的具體應(yīng)用
人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用，需要技術(shù)工作者在把握人工智能發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)之上，堅持實用性與科學(xué)性的原則，基于多個維度出發(fā)，根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向，促進(jìn)高效、科學(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù)。
2.1人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控中的應(yīng)用
在控制環(huán)節(jié)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，有效地實現(xiàn)了當(dāng)前時期管理計算機網(wǎng)絡(luò)工作的需要，在管理工作中應(yīng)用控制技術(shù)的流程是系統(tǒng)化的。具體而言，應(yīng)用人工智能控制技術(shù)先應(yīng)采集和處理數(shù)據(jù)信息，在此過程中，以特定的形式儲存有關(guān)的數(shù)據(jù)，方便之后提取與應(yīng)用。為了便于應(yīng)用信息和管理工作者實施人工操作，要求設(shè)置控制界面，以使良好的人機交互界面形式形成。并且，為了有效地處理突發(fā)的計算機網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)象，在人工智能控制組成部分中，應(yīng)優(yōu)化報警和監(jiān)控部分，以實時監(jiān)控計算機網(wǎng)絡(luò)的一系列運行環(huán)節(jié)，保障如果存在運行缺陷，人工智能控制技術(shù)可以迅速和及時地進(jìn)行識別，保障監(jiān)控有效性。針對管理時存在的報警情況，能夠以圖像、電話、語音信息輸出報警信息，通過各種各樣的報警方式，提高了報警工作的有效性，管理工作者能夠結(jié)合報警信息，實時解決一系列突發(fā)現(xiàn)象，以使技術(shù)損失減小。還能夠應(yīng)用人工智能控制技術(shù)設(shè)定權(quán)限，各種管理工作者因為工作崗位職責(zé)或管理工作水平存在不同之處，所以在設(shè)置管理權(quán)限的基礎(chǔ)上可以有效防范管理工作者管理失誤形成的風(fēng)險。并且，也方便管理計算機網(wǎng)絡(luò)管理工作者自身，以貫徹實施管理職責(zé)。
2.2人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
應(yīng)用人工智能技術(shù)可以顯著提高計算機網(wǎng)絡(luò)處理數(shù)據(jù)的能力，人工智能技術(shù)能夠進(jìn)行計算機科學(xué)預(yù)測和動態(tài)模擬，進(jìn)而以技術(shù)上支持開展一系列網(wǎng)絡(luò)管理事宜，特別是針對預(yù)設(shè)性管理事宜，方便管理者進(jìn)行管理活動，降低了額外投入的管理成本，奠定了之后處理數(shù)據(jù)和其它有關(guān)管理工作的良好基礎(chǔ)。為了更好地在計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理中發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢作用，工作者應(yīng)立足于實際現(xiàn)狀，切入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合建構(gòu)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機制，有效預(yù)測和處理一系列的網(wǎng)絡(luò)信息。具體而言，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以結(jié)合實際運行的計算機網(wǎng)絡(luò)狀況，迅速取得網(wǎng)絡(luò)運行的重點參數(shù)，且對比網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)跟取得的參數(shù)，再輸出對比結(jié)果，從而直觀呈現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)。通過神經(jīng)元件的閾值和連接權(quán)銜接輸出值、輸入值，以使最理想的擬合函數(shù)形成，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架體系下，可以高效處理計算機網(wǎng)絡(luò)運行中的一系列中心數(shù)據(jù)，特別是在閱讀計算機網(wǎng)絡(luò)中一系列技術(shù)參數(shù)和設(shè)備運行狀況的基礎(chǔ)上，確保人工智能技術(shù)可以迅速地預(yù)測管理過程中存在的缺陷，且高效設(shè)置應(yīng)對缺陷的方案，此操作因為要求運算很多數(shù)據(jù)，為此，應(yīng)前移數(shù)據(jù)信息處理工作，以建構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)預(yù)測網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)模擬網(wǎng)絡(luò)。
2.3人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)模型中的應(yīng)用
縱觀實際運行的計算機網(wǎng)絡(luò)狀況而言，遺傳算法相比較于其它算法，其也屬于一種計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)值模型，具備的優(yōu)勢是處理信息高效、模型簡單等，并且屬于一種人工智能被應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)模型當(dāng)中，從某種意義上來講，遺傳算法使智能化的模型實現(xiàn)。針對一些潛在的問題，遺傳算法可以迅速地實施綜合梳理和評估，提高了處理數(shù)據(jù)的有效性。在實際建構(gòu)模型時，技術(shù)工作者應(yīng)先調(diào)整編碼環(huán)節(jié)，在優(yōu)化編碼的基礎(chǔ)上，從技術(shù)上支持實現(xiàn)遺傳算法，基于該思維模型的引導(dǎo)之下，工作者務(wù)必有效設(shè)置數(shù)學(xué)模型，以體現(xiàn)編碼的價值。具體而言，在設(shè)置數(shù)學(xué)函數(shù)模型時，應(yīng)兼顧計算機網(wǎng)絡(luò)的評估適應(yīng)性和初始狀況，在處理以上兩種數(shù)據(jù)信息的前提條件下，盡可能更科學(xué)地提升遺傳算法評估計算的準(zhǔn)確性。兼顧到遺傳算法的技術(shù)特點，在管理計算機網(wǎng)絡(luò)的情況下，能夠耦合處理地理信息系統(tǒng)和遺傳算法，結(jié)合地理信息系統(tǒng)的空間屬性，實現(xiàn)遺傳算法處理空間數(shù)據(jù)效果的持續(xù)提高，很好地發(fā)揮儲存數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)上遺傳算法的價值，從而建構(gòu)高效化的數(shù)據(jù)處理體系，真正使當(dāng)前時期發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的需要實現(xiàn)，將尤為高效、便捷的用戶體驗提供給用戶。并且，切入遺傳算法，可以實時監(jiān)管計算機網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，對于網(wǎng)絡(luò)的運行而言，倘若存在有關(guān)的問題，工作者可以結(jié)合遺傳算法迅速獲得反映，從而奠定檢修和排除故障的良好基礎(chǔ)，以及實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)概率的顯著減小，保障網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定地運行。
2.4人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用
在當(dāng)今改革教學(xué)的進(jìn)程中，課堂教學(xué)中業(yè)已日益普遍地應(yīng)用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。教育教學(xué)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)積極主動性，因而可以實現(xiàn)教學(xué)效率和質(zhì)量的提升。結(jié)合當(dāng)前時期的應(yīng)用現(xiàn)狀而言，人工智能的應(yīng)用重點表現(xiàn)為早教方面，尤其是出現(xiàn)的AI智能機器人，推動早教向一種全新的教學(xué)視角轉(zhuǎn)變，使教學(xué)并非僅僅限制在教材文本上。除此之外，互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的統(tǒng)一，還可以實時處理課堂教學(xué)中的一些問題，針對難以解答的問題，能夠迅速、準(zhǔn)確地搜索，從而實現(xiàn)更加理想的教學(xué)效果。
2.5人工智能在大眾生活中的應(yīng)用
基于社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人工智能技術(shù)業(yè)已逐步應(yīng)用于人們平時的生活過程中，像是智能家居的出現(xiàn)大大方便了人們的生活，實現(xiàn)了人們高層次的生活需求。像是當(dāng)今經(jīng)常見到的窗簾智能控制、燈光智能控制，以及存在的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等，都很好地呈現(xiàn)了人工智能的優(yōu)勢作用和極大的便捷性。因此，在人工智能將來的發(fā)展中，大眾的生活中必將普遍地應(yīng)用人工智能技術(shù)，從而將尤為優(yōu)質(zhì)的生活服務(wù)保障提供給人們。
AI最先商業(yè)化的項目，應(yīng)數(shù)2011年初次亮相的IBM人工智能認(rèn)知系統(tǒng)Watson。2016年，借助商務(wù)領(lǐng)域的積累切入具體應(yīng)用，Watson的商業(yè)模式逐漸明朗，并為IBM的第四次轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)了亮麗業(yè)績。
然而還不夠快。受傳統(tǒng)業(yè)務(wù)下滑拖累，IBM 2017年一季度營收繼續(xù)下滑。
拖著鉛球，Watson在與未來賽跑。
百年商業(yè)帝國的第四次轉(zhuǎn)型
與眼下最熱的圍棋AI等通用人工智能不同，IBM的“人工智能”一開始便是為解決商業(yè)問題而生，其方向是商業(yè)領(lǐng)域的增強人工智能（Intelligence Augmentation）。2007年8月，幾個人工智能專家告訴IBM高級副總裁約翰？凱利，他們要創(chuàng)建世界上第一個處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、可與人互動的人工智能系統(tǒng)。2011年人工智能認(rèn)知系統(tǒng)Watson初次亮相，就打敗了美國問答游戲電視節(jié)目《危險邊緣》的連勝紀(jì)錄保持者和最高獎金得主。2014年，IBM專門組建Watson部門，并陸續(xù)投入數(shù)十億美元。
2011年IBM百年之際，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》周刊曾撰文總結(jié)IBM三次重大轉(zhuǎn)型：從機械制造到計算機制造、從大型機制造到包括個人電腦在內(nèi)的分布式計算機系統(tǒng)、從計算到服務(wù)。2016年初，IBM董事長兼CEO羅睿蘭宣布IBM正式進(jìn)入第四次轉(zhuǎn)型，目標(biāo)是成為一家認(rèn)知解決方案云平臺公司，“未來五年，我們所作的每一個決策，無論個人或?qū)I(yè)機構(gòu)，都將受到Watson的協(xié)助。”
2017年4月，“天工開物 人機同行”2017 IBM中國論壇在北京舉行，IBM展示了其作為認(rèn)知解決方案和云平臺公司在全球范圍內(nèi)的突破性進(jìn)展，及與中國本地伙伴在電子、能源、教育、汽車、醫(yī)藥、高性能材料及相關(guān)服務(wù)等行業(yè)或領(lǐng)域的合作成果：
神思電子采用IBM 的Watson Explorer，在金融和醫(yī)療行業(yè)鎖定“智能客服”、“實體服務(wù)機器人”和“自助設(shè)備智能升級”領(lǐng)域，提升服務(wù)質(zhì)量與效率。與杭州認(rèn)知合作，應(yīng)用IBM Watson腫瘤解決方案幫助中國醫(yī)生獲得循證型癌癥診療的決策支持，從而為患者提供個性化治療方案。隆基泰和與IBM共同合作，借助Watson平臺構(gòu)建綜合能源云平臺，為工業(yè)商業(yè)企業(yè)構(gòu)建完整的客戶能耗視圖、用能預(yù)測及能效水平的分析和洞察能力打造智慧能源服務(wù)體系。
此外，IBM為上海世外教育集團(tuán)打造“兒童英語口語辨識及評價系統(tǒng)”幫助6-15歲學(xué)生學(xué)習(xí)英語，與禾嘉股份共同推出基于區(qū)塊鏈的醫(yī)藥采購供應(yīng)鏈金融服務(wù)平臺，在精細(xì)化工行業(yè)，默克正在利用IBM IoT技術(shù)打造全新智能物流與智能工廠，而一汽大眾也將采納IBM大數(shù)據(jù)、云計算、認(rèn)知計算等技術(shù)打造佛山創(chuàng)新中心，建立智能工廠。
除了垂直行業(yè)，IBM“商業(yè)人工智能”也在為專業(yè)人士提供增強智能，提高工作效率和業(yè)務(wù)水平。目前，Watson系統(tǒng)已進(jìn)入法律、醫(yī)療、教育、金融，零售，服b設(shè)計等60多個職業(yè)領(lǐng)域示范人機協(xié)作，將專業(yè)人士從重復(fù)勞動中解放出來。論壇上，IBM大中華區(qū)董事長陳黎明表示，“我們相信，企業(yè)大規(guī)模采用人工智能技術(shù)的爆發(fā)期就在當(dāng)下，并將為各行業(yè)和專業(yè)帶來巨大的創(chuàng)新價值。”
拖著鉛球賽跑
商業(yè)的殘酷在于，僅憑方向正確，未必能贏得賽跑。除了亞馬遜、微軟、谷歌這樣的外部競爭者，IBM對云計算和Watson孤注一擲，更大的壓力來源于自身：新興業(yè)務(wù)的增速能否超越傳統(tǒng)業(yè)務(wù)下滑的速度。
4月19日，IBM2017年一季度財報，其“戰(zhàn)略業(yè)務(wù)小組”（IBM重點發(fā)展的云計算、分析、社交、安全及移動產(chǎn)品）營收增長12%，至78億美元。Watson所屬的認(rèn)知解決方案業(yè)務(wù)板塊營收同比增長逾2%，達(dá)41億美元；云計算業(yè)務(wù)營收增長33%至億美元，凈收入為23億美元。
與戰(zhàn)略業(yè)務(wù)表現(xiàn)亮麗形成對比的是，受傳統(tǒng)硬件和軟件業(yè)務(wù)增長停滯的拖累，IBM整體業(yè)績依然繼續(xù)在下滑：公司一季度營收同比下滑2.8%，降至181.6億美元，低于預(yù)期的184億美元。其公司營收連續(xù)20個季度下滑，并創(chuàng)下2002年一季度以來最低水平。
財報后，IBM股價下跌超過8美元，跌幅近5%。其大股東伯克希爾哈撒韋2016年報顯示持有8120萬股IBM，也就是說，如果巴菲特一季度沒有減倉，將損失約6.5億美元。
有趣的是，之前盡管和比爾？蓋茲關(guān)系很好，巴菲特開始嘗試購買科技股的時候，并沒有買微軟的股票，而是選擇了IBM，幾乎全程體驗了一把IBM轉(zhuǎn)型帶來的緩慢復(fù)蘇。
2015年，巴菲特入股IBM時正是其收入連年下滑之際，2016年初，IBM股價已跌至不足120美元。一年之后，2016年IBM財報顯示，IBM云業(yè)務(wù)當(dāng)年實現(xiàn)137億美元營收，同比增長35%，占IBM全年總營收的17%；云業(yè)務(wù)年化營收達(dá)86億美元，同比大幅增長63%；計入“技術(shù)支持及云平臺”項目的年毛利率達(dá)41.9%；以Watson為主的IBM認(rèn)知解決方案營收達(dá)182億美元，毛利率高達(dá)81.9%。2016年，IBM股價上漲了20%。
2014-2016年，IBM猶如傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型的一個縮影：借助自身在商務(wù)領(lǐng)域的積累，在云服務(wù)和人工智能領(lǐng)域大力投資，切入具體應(yīng)用，商業(yè)模式逐漸明朗。
并購與合作
IBM對云服務(wù)和Watson期許甚高，Watson的十年布局也逐漸步入收獲季。隨著醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)、金融、零售、時尚、教育等多個行業(yè)標(biāo)志性樣本的出現(xiàn)，Watson的商業(yè)版圖正在擴張。
Watson成為全球醫(yī)療健康第一人工智能系統(tǒng)，其秘籍是不斷吸收大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并加以學(xué)習(xí)。為了“喂飽”Watson， IBM不斷收購醫(yī)療健康領(lǐng)域的公司，兩年間花費超40億美元。除了加大并購，IBM為拓展商務(wù)版圖同時也采用了更實際的方式：與垂直領(lǐng)域巨頭合作，補充基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和垂直行業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識。
2016年10月，IBM宣布與通用汽車合作，Watson為其新版車機系統(tǒng)OnStar提供技術(shù)支持；與全球教育機構(gòu)培生合作，Watson為其學(xué)生提供自然語言下的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。今年3月19日，IBM認(rèn)知商業(yè)戰(zhàn)略在中國正式落地一年之際，萬達(dá)網(wǎng)絡(luò)科技集團(tuán)與IBM在北京簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。萬達(dá)網(wǎng)絡(luò)科技集團(tuán)正式進(jìn)軍公有云業(yè)務(wù)領(lǐng)域，萬達(dá)也將成為Watson在中國落地的重要基礎(chǔ)設(shè)施。
從另一方面來看，萬達(dá)選擇IBM，很大程度上是由于IBM這部分業(yè)務(wù)的體量。IBM云業(yè)務(wù)在2016年實現(xiàn)137億美元營收。亞馬遜AWS 2016年營收122億美元；微軟未透露Azure云業(yè)務(wù)的實際營收，摩根大通分析師估算約26億美元；谷歌也未披露云計算業(yè)務(wù)營收，外界估算在10億美元左右。從總體營收規(guī)模來看，IBM云計算業(yè)務(wù)其實并不輸于AWS、微軟云和谷歌云。
