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人工智能论文3000字范文(精选6篇)

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人工智能简称为AI。研究和开发模拟、扩展和扩展人类智能的理论、方法、技术和应用系统是一门新兴的技术科学。 以下是为大家整理的关于人工智能论文3000字的文章6篇 ,欢迎品鉴!

人工智能论文3000字篇1

  【摘要】STEM教育已经成为世界发达国家基础教育研究的热点,通过加强科学、技术、工程、数学等学科之间的联系,打通学科壁垒,采取更加灵活的学习方式,让学习者在真实情景下开展深度学习,有利于创新人才和高水平技术人才的培养。

  【关键词】STEM教育;人工智能;机器人;编程创新

  随着现代信息技术的迅猛发展,人工智能这个“技术英豪”已在全世界如火如荼地“跑马圈地”,迅速跻身技术创新的第一梯队。未来十年,我们将进入不可想象的智能化社会。智能机器人是信息技术发展的前沿领域,智能机器人教育具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于学生迅速接触前沿研究,打开思路,拓宽视野,开展智能机器人教学研究活动,让小学生从小触摸人工智能,感受它的非凡魅力,是小学阶段实现STEM教育理念、提高学生动手能力、培养学生创新精神的最好途径。

  一、开展人工智能教育的背景

  国务院在2017年印发的《新一代人工智能发展规划》宣布:举全国之力,在2030年一定要抢占人工智能全球制高点!人工智能正式上升为国家战略。2018年7月,中国第二届STEM大会在深圳福田召开,大会邀请了国内外著名的专家学者开设主题讲座,介绍最新的STEM教学理论和实践成果,掀起了福田STEM教育的热潮。在新一轮的教育规划中,福田区加快教育综合改革,以“智能教育”作为未来的发展方向,建立与中心区匹配的智能教育服务体系。STEM是用科学、数学知识和先进技术,以工程思维解决现实世界的问题。其教育的核心是:发现问题—设计解决方法—利用科学、技术、数学知识实施解决方法—将解决方法传达给大家。基于学校学科融合的办学理念,我校积极探索STEM教育的模式,开设机器人STEM课程,开展教师的课题研究和学生的探究性小课题研究、积极组织学生参与区、市级机器人创客比赛活动,积极投身人工智能的教学研究行列,培养学生的STEM素养。

  二、以课程建设为核心,提升学生的STEM素养

  机器人STEM课程是一门激发学生学习人工智能知识兴趣、培养学生综合能力、挖掘学生潜能为统领,以设计、组装、编程、运行机器人为主要学习内容,以培养学生观察能力、分析能力、想象力、逻辑思维能力、动手能力和提升学生的信息技术核心素养为主要目标的课程。机器人配备了各种功能的零件:如砖、轴、轮子等机械部分,大型电机、中型电机等动力部分,光电、触碰、红外等传感器,还有机器人的核心部件——控制器。学生通过动手创作,发挥自己的想象力和创造力,将零件组装整合,搭建各种具有实用功能的机器人。在搭建各种主题作品的过程中,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的逻辑思维和解决问题的能力。他们在做中学、在玩中学、在学中玩,享受人工智能带来的无穷乐趣。

  如果没有给机器人赋予运行的程序,机器人就是一堆塑料。因此,编程是机器人STEM课程的核心。在编写程序的过程中,学生需要把一个复杂的大问题,分解成一个个可以解决的小问题,循序渐进,逐步解决整个问题。在编写程序的过程中,学生首先要要清楚机器人的搭建结构和运行原理,其次还要清楚各种传感器的功能,通过编写程序来控制各种传感器,使机器人感知外界的环境信息,并对感知到的信息做出决策和响应,以使机器人能够顺利完成指定的任务。

  以笔者执教的《走进人工智能》一课为例,该课伊始,笔者激趣导入,播放了特奥机器人飞速弹奏《野蜂飞舞》的精彩视频,勾起了学生学习人工智能知识的好奇心,产生探究科学的勇气,让学生对机器人技术有强烈求知的欲望。接着,采用任务驱动法教学,让学生通过微课程学习EV3编程技术,循序渐进地完成两个任务:1.让乐高机器人沿直线匀速运动;2.让乐高机器人沿直线匀速运动并且到达指定地点;最后的终极挑战环节,笔者让学生用乐高的配件搭建机械臂,编写程序,让乐高机器人模拟宇航员调整太阳能电池板,学生在設计、编程、调试中学得开心,玩得快乐,创意飞扬。

  三、以课题研究为引领,推动师生专业化成长

  课题研究是学校发展的源动力,是促进师生专业成长的重要途径。机器人教育作为一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科,如何为学生学习的“思维体操”提供了一个崭新的“表演舞台”,使教学取得“效率高、印象深、氛围雅、感受新”的明显效应,一直是我们在进行机器人教学研究中最为关注的问题。为此,我校信息技术教师申请了福田区教育科学“十三五”规划课题《基于STEM教育理念下的机器人搭建与编程教学研究》,学生申请了2018年深圳市中小学生探究性小课题《乐高机器人的搭建与编程》,师生在研究中努力学习,敢于实践,勇于创新,取得了很大的进步。

  以学生的探究性小课题为例,学生采用PBL项目式学习方式开展小课题研究,学生的学习方式由过去的像容器一样被“满堂灌”转变为学生间“合作、交流、探究”式学习,掌握了隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。在研究的过程中,学生保持开放的心态,敢于尝试新鲜事物,从失败和成功中汲取经验教训,养成追求真理、锲而不舍的科学态度,在课题研究中不断优化算法和改进搭建模型,设计实用的机械臂,进一步提升机器人的稳定性和完成任务的数量和质量。团队成员在研究中不断碰撞出智慧的火花,通过小组合作解决一个个课题研究过程中遇到的困难,掌握了科研活动的过程与方法,在探究中催生宝贵的创新意识。

  四、以参加机器人赛事为驱动,搭建学生个性成长的平台

  雄鹰只有经过千百次的历练,才能够在蔚蓝的天空中展翅翱翔。机器人比赛让学生接轨前沿科技,开阔眼界,培养学生综合素养,让其在同龄人中迅速脱颖而出。通过参加机器人比赛活动,为学生搭建个性成长的平台,创设真实的解决问题的情景,让学生严格按照规则进行实战对抗比赛,不断修改机器人的设计,并对机器人重新进行编程,以期在合乎规则的情况下,取得尽可能好的成绩,品尝成功的快乐。

  通过参与各级各类机器人比赛,挖掘了学生的潜能,张扬了学生的个性,丰富了学生的学习生活,培养了学生的核心素养,促进学生人格的健全发展。队员贾壹方谈到参加机器人创意赛时,感触良多:参加了机器人创意赛后,我受益无穷。我学到了许多关于编程、搭建的知识,更重要的是:我认识到了团体合作的重要性,一开始我们总是各执己见,可是,在陈秀老师的带领下,我们认真地听取他人意见,齐心协力地克服了一个又一个困难,感谢福民小学为我们提供了这样一个学习和进步的机会。

  未来,我们将继续带领学生行走在人工智能校本课程的探索和实践道路上,完善课程内容,认真参与课题实验,带领学生参与各种展示活动,为学生探索科技搭建更完美的平台,培养人工智能时代的信息技术精英。

  参考文献:

  [1]中国STEM教育白皮书.中国教育科学研究院,2017,6,20.

  [2]戴玉梅,王健潼,彭青青等.基于核心素养的小学机器人创客课程实践研究[J].中国教育信息化,2018,1.

人工智能论文3000字篇2

  摘要:崔政博士的新著《科学技术知识的政治经济学研究》以马克思的“劳动”概念为中心,提供了一个划定人工智能替代人类劳动的边界框架。该书区分了重复性劳动与创造性劳动,提出创造性劳动是人类劳动的本质也是人工智能不可替代的。但需要进一步指出的是,机器学习已经在认识实践中表现出对人类认知劳动的极大辅助作用,包括:人工智能能够提升科学知识生产效率;人工智能擅于提取和传递默会知识;人工智能可以产生某种机器知识。以上原因使得我们在创造性劳动中很难将人工智能排除在外,未来可能的创造性劳动方式应当是某种人机协作或人机融合。

  关键词:人工智能;创造性劳动;科学知识;默会知识;机器知识

  中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:CN61-1487-(2020)01-0154-03

  产业科学出现以来,科技创新对经济增长的驱动作用已经成为全球性的共识。崔政博士的新著——《科学技术知识的政治经济学研究》,试图以“劳动”概念的历史分析为切入点,讨论科学技术在当代资本主义经济中所扮演的角色,进而以一种动态的劳动价值论表明当代社会经济运行的内在动因[1]2。该书以马克思的“劳动”概念为核心构建了一个哲学空间,将科学知识、技术创新、资本运行纳入其中,完整地阐述了科学技术对经济社会的塑造作用。该书的叙事方式表达了两个理论取向:第一,对科技创新的分析不同于传统技术创新理论仅关注经济“增长”,而是从更为基础的社会分工出发关注经济“发展”;第二,将科学知识的生产还原到马克思的“科学劳动”概念,实际上已经使用了一种扩展了的“科学”概念,蕴含着当代科学知识生产所具有的实践性、情境化、多主体等特征。

  该书更为重要的贡献在于讨论了人工智能技术对于社会生产方式的挑战和变革作用。书中提出:“人工智能的替代效应是建立在对人类劳动数据化和逻辑化的基础上的,探索自在自然的创造性劳动是不可数据化和逻辑化的。因此,人工智能只能围绕既有的对象进行重复性生产,替代重复性劳动;而人类则能够探索自在自然,从而摸索新技术、建构新对象,进行创造性劳动。也就是说,机器所不能替代的人类劳动的‘硬核’是探索自在自然的劳动,是创造对象和掌握技术的‘创造性劳动’。”[1]25作者将马克思的“劳动”概念区分为“重复性劳动”和“创造性劳动”,进而指出人工智能是对机器大工业的否定,它将替代人类劳动中可以重复、可以数据化的部分,但创造性劳动是人类劳动的本质,是人工智能所不能替代的。

  作者提出:“人工智能可以在将重复性劳动数据化的基础上,对人类劳动进行模仿,从而取代任何形式的重复性劳动。但人工智能却不能取代人类的创造性劳动,创造性劳动是通过探索自在自然,经过反复的摸索与实验、征服反常和偶然、掌握技术、创造对象、实现对象从无到有的过程的劳动,这是一种原生性的劳动。”[1]27作者认为,创造性劳动是对马克思的“自在自然”的探索,“自在自然”是在人类的现有认知能力之外,却以反常和失败等形式向人类显现其自身。然而,在认知实践当中,机器学习已经可以帮助人类探索认知能力之外的“自然”,当然这种“自然”并不以反常或失败的形式存在。作者也指出:“尤其是在大数据和云计算的背景之下,机器学习的速度远超人类的认知极限,甚至可能在数据中找到人尚未发现的方法和规则。”[1]35因此,在认知劳动方面,我们可以在作者的概念框架下进一步区分出人工智能对人类“创造性劳动”的辅助作用,具体表现为三个方面:人工智能提高科学知识生产效率;人工智能擅于提取和传递默会知识;人工智能可以产生某种机器知识。

  一、人工智能能够提升科学知识生产效率

  机器学习的广泛使用可以提升科学知识生产的效率,主要表现在文献研究和实验室研究两个方面。人工智能系统可以通过自然语言理解获取、阅读和总结所有相关文献。例如,一个叫做Iris的人工智能系统的运行方式是:从某个研究主题的演讲切入,先使用自然语言处理算法分析演講的脚本,挖掘从开放渠道获取的研究文献,然后将相关研究文献分组并进行可视化,再通过人工标注文献使机器匹配精度增加,当机器能够理解文献的内容和结构时,可以帮助科研人员总结出该研究主题下的所有研究问题、假设、实验结果等,从而将前人工作完整呈现。此外,机器学习的使用还能够加快实验研究的进程。例如,2016年5月,澳大利亚国立大学的研究团队使用机器学习重复了物质的玻色—爱因斯坦凝聚态的实验室发现过程,从反复设置调整实验设备的各种参数到产生凝聚态物质,机器学习只用了一个小时,而凭借这一发现获得诺贝尔奖的三位科学家是在直觉的基础上经过多年实验才制造出了物质的凝聚态。由此可见,作为技术的人工智能的进步已经开始反向促进作为基础研究的科学知识的生产。

  二、人工智能擅于提取和传递默会知识

  波兰尼(MichaelPolyani)提出了默会知识(tacitknowledge)的概念,以区别于可以明述的知识(explicitknowledge),明述知识是用语言文字来表达的知识,如科学知识,默会知识则是我们知道但通常不加言述或者不能充分言述的知识[2]。默会知识具有以下几个特点:难以用语言文字描述,不易传播、记录和积累;获取默会知识主要依靠亲身体验;默会知识呈分布式存在,难以整合。这些特点导致我们很难有效运用默会知识,而机器学习的大规模运用使得人工智能系统非常擅于处理默会知识。作者敏锐地意识到了这一特点——“以往我们所说的‘默会知识’、手工技艺技巧,以及复杂程度远超人类认知能力之外的一些潜在规则,也都不再是一个个‘黑箱’,机器可以基于将人类劳动的过程还原成物理量和数据,再通过机器学习找到其内在的规律,从而取代人类劳动。”[1]56

  在当前人类社会所有已经产生的信息中,文字只占极少的比例,大量的信息以图片和视频方式呈现,其中蕴含了大量需要通过亲身体验才能获取的默会知识。如果有办法将事物状态用图片或视频记录下来,就有可能使用机器学习从中萃取出知识。很多电影公司已经使用人工智能系统观看大量人类历史上的影视作品,从而归纳提取出经典桥段,创作出新的配乐、台词和预告片以供人类借鉴。更为重要的是,由人工智能系统获取的默会知识是以神经网络参数集的形式存在的,这对人类而言仍然不可描述,也难以在人类之间传递,但却非常易于在人工智能系统间传播。例如,一台掌握驾驶技能的自动驾驶汽车只要将参数集分享出来就可以快速让所有汽车学会这项技能,而且可以实现机器间的协同行动。

       三、人工智能可以产生某种机器知识

  如果说默会知识还是“可意会而不可言传”的知识,那么AlphaGoZero在围棋上的表现已经表明人工智能系统产生了某种既无法“意会”也无法“言传”的机器知识。AlphaGoZero在没有人类以往的经验或指导、不提供基本规则以外的任何领域知识的情况下,就使用机器学习在短时间内探索了大量人类从未尝试过的走法。机器发现的知识不仅完全超出了人类的经验,也超出了人类的理性,成为人类几乎无法理解的知识。由此,产生了讨论某种“机器认识论”的可能性,GregoryWheeler在《MachineEpistemologyandBigData》一文中提出:机器学习对事物间隐蔽的相关性的发现和掌握已经远超人类,因此机器知识更多的是一种相关性知识。[3]321董春雨教授在《机器认识论何以可能?》一文中也指出:“人类必须正视机器在其擅长的领域,通过特殊的认识方式所获得和积累的知识。”[4]

  机器知识与科学知识或默会知识的核心差别在于:机器知识依赖数据,科学知识或默会知识依赖信息。信息是事物可观察的表征,或者说信息是事物的外在表现。任何一个物体的信息量都非常大,要精确描述一个物体,就需要将其中所有基本粒子的形态以及它们之间的关系都描述出来,同时还要将该物体与周围环境的关系都描述出来。而数据是已经描述出来的部分信息,关于一个物体的数据通常要比信息少得多,例如只包含它的形状、重量、颜色和种属关系等。只有当信息经过适当的处理,当它被用来进行比较、得出结论和建立联系时,它才會转化为知识。而知识可以理解为伴随着经验、判断、直觉和价值的信息,作为认知主体的人在其中扮演了关键角色。

  相较之下,机器知识可以被刻画为数据在时空中的关系,这些关系表现为某种模式,对模式的识别就是认知,识别出来的模式就是知识,用模式去预测就是知识的应用。这些数据在时空中的关系只在少数情况下才能用数学工具进行表达,而多数情况下知识表现为数据间的相关性的集合,这些相关性只有一小部分可以被人类感知和理解。这源于人类感受能力的局限性:人类只能感受部分外界信息,人类的感官经验局限在三维的物理空间和一维的时间。因此,当数据无法被感知,它们之间的关系又无法用数学工具表达时,这些数据间的关系就超出了人类的理解能力之外而属于机器知识。当前机器学习的主流形式——人工神经网络的最大特点就是发现并记忆数据中的相关性,例如在看了很多汽车图片后会发现汽车都有四个轮胎,人类对图片这类直观的数据间的相关性也能发现并记忆一部分,这就是默会知识。但当数据量很大且不直观时,例如股票市场的数据或者核电站的内部数据,人类就无法应对了。而随着人工神经网络层级和数量的增加,人工智能系统能够处理大规模的复杂数据,这就是机器知识。机器知识当前的主要表现形式类似于AlphaGoZero中的神经网络的全部参数。

  概言之,科学知识和默会知识多是基于信息的因果性知识,而机器知识多是基于数据的相关性知识。此外,科学知识是易于记录、易于陈述、易于传递的;默会知识是难以记录、难以陈述、可传递的;机器知识则是可记录、不可陈述、易于在机器间传递的。

  四、人工智能发展的局限性

  当然,基于人工神经网络的机器学习仍有两个核心的局限性导致人工智能系统还不足以承担创造性劳动。第一个局限是,人工神经网络需要依赖特定领域的先验知识,也就是需要特定场景下的训练,这是因为人工神经网络的学习本质上是对相关性的记忆,人工神经网络将训练数据中相关性最高的因素作为判断标准。这个问题在自动驾驶汽车中表现的非常突出,鉴于道路交通情境的复杂性和交通标示的多样性,自动驾驶系统难以避免很多交通事故。第二个局限是,人工神经网络无法解释产生某个结果的原因,这种不可解释性在许多涉及安全和公共政策的领域显现的比较突出,例如在智能医疗中,人工神经网络在影像识别和辅助诊断中都对其结果缺乏医学上的解释性,都需要专业医生的复核。

  基于人工神经网络的人工智能系统在记忆和识别这两个基础智能方面超越了人类,但在推理、想象等高级智能方面还相差较远。与人类相比,人工智能无法承担创造性劳动的原因还不止于以上的局限性,还包括:人工智能没有常识和物理世界的模型;人工智能没有自主和自发的通用语言能力;人工智能没有想象力,需要大量常识、反事实假设和推理能力;最重要的是人工智能没有自我意识。自我意识的缺乏导致能够产生机器知识的人工智能系统仍然无法被视为认知主体,其知识的“创造性劳动”是一种无意识认识活动。

  五、结语

  人工智能系统在提升科学知识生产效率、处理默会知识以及产生机器知识方面的优势,使得我们在创造性劳动中很难将其排除在外,未来可能的创造性劳动方式应当是某种人机协作或人机融合。脑机接口(brain-computerinterface)是当前一个重要的人机协作研究方向,而其中最激进的方式是马斯克提出的Neuralink,即通过柔性电极对接在人脑的神经网络上,Neuralink要解决的是人类的信号输入与输出,但其问题在于人类的高级思维(如逻辑推理或描述场景)必须依赖语言,而目前基于人工神经网络的机器学习能力主要是对环境的识别能力,还远没有达到语言和逻辑推理,但人类智能通过语言进行沟通。这背后就隐含了人类的科学知识与人工智能系统的机器知识之间的不可通约,以上例子也表明基于人机协作的创造性劳动还有很大的技术障碍需要克服。

  参考文献:

  [1]崔政.科学技术知识的政治经济学研究[M].石家庄:河北人民出版社,2019.

  [2]郁振华.当代英美认识论的困境及出路——基于默会知识维度[J].中国社会科学,2018(7).

  [3]GregoryWheeler.Machineepistemologyandbigdata[A].inMcIntyre,Lee,andAlexRosenberg,eds.TheRoutledgeCompaniontoPhilosophyofSocialScience[C].Taylor&Francis,2016.

  [4]董春雨,薛永红.机器认识论何以可能?[J].自然辩证法研究,2019(8).

人工智能论文3000字篇3

  【摘要】STEM教育已经成为世界发达国家基础教育研究的热点,通过加强科学、技术、工程、数学等学科之间的联系,打通学科壁垒,采取更加灵活的学习方式,让学习者在真实情景下开展深度学习,有利于创新人才和高水平技术人才的培养。

   【关键词】STEM教育;人工智能;机器人;编程创新

   随着现代信息技术的迅猛发展,人工智能这个“技术英豪”已在全世界如火如荼地“跑马圈地”,迅速跻身技术创新的第一梯队。未来十年,我们将进入不可想象的智能化社会。智能机器人是信息技术发展的前沿领域,智能机器人教育具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于学生迅速接触前沿研究,打开思路,拓宽视野,开展智能机器人教学研究活动,让小学生从小触摸人工智能,感受它的非凡魅力,是小学阶段实现STEM教育理念、提高学生动手能力、培养学生创新精神的最好途径。

   一、开展人工智能教育的背景

   国务院在2017年印发的《新一代人工智能发展规划》宣布:举全国之力,在2030年一定要抢占人工智能全球制高点!人工智能正式上升为国家战略。2018年7月,中国第二届STEM大会在深圳福田召开,大会邀请了国内外著名的专家学者开设主题讲座,介绍最新的STEM教学理论和实践成果,掀起了福田STEM教育的热潮。在新一轮的教育规划中,福田区加快教育综合改革,以“智能教育”作为未来的发展方向,建立与中心区匹配的智能教育服务体系。STEM是用科学、数学知识和先进技术,以工程思维解决现实世界的问题。其教育的核心是:发现问题—设计解决方法—利用科学、技术、数学知识实施解决方法—将解决方法传达给大家。基于学校学科融合的办学理念,我校积极探索STEM教育的模式,开设机器人STEM课程,开展教师的课题研究和学生的探究性小课题研究、积极组织学生参与区、市级机器人创客比赛活动,积极投身人工智能的教学研究行列,培养学生的STEM素养。

   二、以课程建设为核心,提升学生的STEM素养

   机器人STEM课程是一门激发学生学习人工智能知识兴趣、培养学生综合能力、挖掘学生潜能为统领,以设计、组装、编程、运行机器人为主要学习内容,以培养学生观察能力、分析能力、想象力、逻辑思维能力、动手能力和提升学生的信息技术核心素养为主要目标的课程。机器人配备了各种功能的零件:如砖、轴、轮子等机械部分,大型电机、中型电机等动力部分,光电、触碰、红外等传感器,还有机器人的核心部件——控制器。学生通过动手创作,发挥自己的想象力和创造力,将零件组装整合,搭建各种具有实用功能的机器人。在搭建各种主题作品的过程中,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的逻辑思维和解决问题的能力。他们在做中学、在玩中学、在学中玩,享受人工智能带来的无穷乐趣。

   如果没有给机器人赋予运行的程序,机器人就是一堆塑料。因此,编程是机器人STEM课程的核心。在编写程序的过程中,学生需要把一个复杂的大问题,分解成一个个可以解决的小问题,循序渐进,逐步解决整个问题。在编写程序的过程中,学生首先要要清楚机器人的搭建结构和运行原理,其次还要清楚各种传感器的功能,通过编写程序来控制各种传感器,使机器人感知外界的环境信息,并对感知到的信息做出决策和响应,以使机器人能够顺利完成指定的任务。

   以笔者执教的《走进人工智能》一课为例,该课伊始,笔者激趣导入,播放了特奥机器人飞速弹奏《野蜂飞舞》的精彩视频,勾起了学生学习人工智能知识的好奇心,产生探究科学的勇气,让学生对机器人技术有强烈求知的欲望。接着,采用任务驱动法教学,让学生通过微课程学习EV3编程技术,循序渐进地完成两个任务:1.让乐高机器人沿直线匀速运动;2.让乐高机器人沿直线匀速运动并且到达指定地点;最后的终极挑战环节,笔者让学生用乐高的配件搭建机械臂,编写程序,让乐高机器人模拟宇航员调整太阳能电池板,学生在設计、编程、调试中学得开心,玩得快乐,创意飞扬。

   三、以课题研究为引领,推动师生专业化成长

   课题研究是学校发展的源动力,是促进师生专业成长的重要途径。机器人教育作为一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科,如何为学生学习的“思维体操”提供了一个崭新的“表演舞台”,使教学取得“效率高、印象深、氛围雅、感受新”的明显效应,一直是我们在进行机器人教学研究中最为关注的问题。为此,我校信息技术教师申请了福田区教育科学“十三五”规划课题《基于STEM教育理念下的机器人搭建与编程教学研究》,学生申请了2018年深圳市中小学生探究性小课题《乐高机器人的搭建与编程》,师生在研究中努力学习,敢于实践,勇于创新,取得了很大的进步。

   以学生的探究性小课题为例,学生采用PBL项目式学习方式开展小课题研究,学生的学习方式由过去的像容器一样被“满堂灌”转变为学生间“合作、交流、探究”式学习,掌握了隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。在研究的过程中,学生保持开放的心态,敢于尝试新鲜事物,从失败和成功中汲取经验教训,养成追求真理、锲而不舍的科学态度,在课题研究中不断优化算法和改进搭建模型,设计实用的机械臂,进一步提升机器人的稳定性和完成任务的数量和质量。团队成员在研究中不断碰撞出智慧的火花,通过小组合作解决一个个课题研究过程中遇到的困难,掌握了科研活动的过程与方法,在探究中催生宝贵的创新意识。

   四、以参加机器人赛事为驱动,搭建学生个性成长的平台

   雄鹰只有经过千百次的历练,才能够在蔚蓝的天空中展翅翱翔。机器人比赛让学生接轨前沿科技,开阔眼界,培养学生综合素养,让其在同龄人中迅速脱颖而出。通过参加机器人比赛活动,为学生搭建个性成长的平台,创设真实的解决问题的情景,让学生严格按照规则进行实战对抗比赛,不断修改机器人的设计,并对机器人重新进行编程,以期在合乎规则的情况下,取得尽可能好的成绩,品尝成功的快乐。

   通过参与各级各类机器人比赛,挖掘了学生的潜能,张扬了学生的个性,丰富了学生的学习生活,培养了学生的核心素养,促进学生人格的健全发展。队员贾壹方谈到参加机器人创意赛时,感触良多:参加了机器人创意赛后,我受益无穷。我学到了许多关于编程、搭建的知识,更重要的是:我认识到了团体合作的重要性,一开始我们总是各执己见,可是,在陈秀老师的带领下,我们认真地听取他人意见,齐心协力地克服了一个又一个困难,感谢福民小学为我们提供了这样一个学习和进步的机会。

   未来,我们将继续带领学生行走在人工智能校本课程的探索和实践道路上,完善课程内容,认真参与课题实验,带领学生参与各种展示活动,为学生探索科技搭建更完美的平台,培养人工智能时代的信息技术精英。

   参考文献:

   [1]中国STEM教育白皮书.中国教育科学研究院,2017,6,20.

   [2]戴玉梅,王健潼,彭青青等.基于核心素养的小学机器人创客课程实践研究[J].中国教育信息化,2018,1.

人工智能论文3000字篇4

  摘要:崔政博士的新著《科学技术知识的政治经济学研究》以马克思的“劳动”概念为中心,提供了一个划定人工智能替代人类劳动的边界框架。该书区分了重复性劳动与创造性劳动,提出创造性劳动是人类劳动的本质也是人工智能不可替代的。但需要进一步指出的是,机器学习已经在认识实践中表现出对人类认知劳动的极大辅助作用,包括:人工智能能够提升科学知识生产效率;人工智能擅于提取和传递默会知识;人工智能可以产生某种机器知识。以上原因使得我们在创造性劳动中很难将人工智能排除在外,未来可能的创造性劳动方式应当是某种人机协作或人机融合。

   关键词:人工智能;创造性劳动;科学知识;默会知识;机器知识

   中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:CN61-1487-(2020)01-0154-03

   产业科学出现以来,科技创新对经济增长的驱动作用已经成为全球性的共识。崔政博士的新著——《科学技术知识的政治经济学研究》,试图以“劳动”概念的历史分析为切入点,讨论科学技术在当代资本主义经济中所扮演的角色,进而以一种动态的劳动价值论表明当代社会经济运行的内在动因[1]2。该书以马克思的“劳动”概念为核心构建了一个哲学空间,将科学知识、技术创新、资本运行纳入其中,完整地阐述了科学技术对经济社会的塑造作用。该书的叙事方式表达了两个理论取向:第一,对科技创新的分析不同于传统技术创新理论仅关注经济“增长”,而是从更为基础的社会分工出发关注经济“发展”;第二,将科学知识的生产还原到马克思的“科学劳动”概念,实际上已经使用了一种扩展了的“科学”概念,蕴含着当代科学知识生产所具有的实践性、情境化、多主体等特征。

   该书更为重要的贡献在于讨论了人工智能技术对于社会生产方式的挑战和变革作用。书中提出:“人工智能的替代效应是建立在对人类劳动数据化和逻辑化的基础上的,探索自在自然的创造性劳动是不可数据化和逻辑化的。因此,人工智能只能围绕既有的对象进行重复性生产,替代重复性劳动;而人类则能够探索自在自然,从而摸索新技术、建构新对象,进行创造性劳动。也就是说,机器所不能替代的人类劳动的‘硬核’是探索自在自然的劳动,是创造对象和掌握技术的‘创造性劳动’。”[1]25作者将马克思的“劳动”概念区分为“重复性劳动”和“创造性劳动”,进而指出人工智能是对机器大工业的否定,它将替代人类劳动中可以重复、可以数据化的部分,但创造性劳动是人类劳动的本质,是人工智能所不能替代的。

   作者提出:“人工智能可以在将重复性劳动数据化的基础上,对人类劳动进行模仿,从而取代任何形式的重复性劳动。但人工智能却不能取代人类的创造性劳动,创造性劳动是通过探索自在自然,经过反复的摸索与实验、征服反常和偶然、掌握技术、创造对象、实现对象从无到有的过程的劳动,这是一种原生性的劳动。”[1]27作者认为,创造性劳动是对马克思的“自在自然”的探索,“自在自然”是在人类的现有认知能力之外,却以反常和失败等形式向人类显现其自身。然而,在认知实践当中,机器学习已经可以帮助人类探索认知能力之外的“自然”,当然这种“自然”并不以反常或失败的形式存在。作者也指出:“尤其是在大数据和云计算的背景之下,机器学习的速度远超人类的认知极限,甚至可能在数据中找到人尚未发现的方法和规则。”[1]35因此,在认知劳动方面,我们可以在作者的概念框架下进一步区分出人工智能对人类“创造性劳动”的辅助作用,具体表现为三个方面:人工智能提高科学知识生产效率;人工智能擅于提取和传递默会知识;人工智能可以产生某种机器知识。

   一、人工智能能够提升科学知识生产效率

   机器学习的广泛使用可以提升科学知识生产的效率,主要表现在文献研究和实验室研究两个方面。人工智能系统可以通过自然语言理解获取、阅读和总结所有相关文献。例如,一个叫做Iris的人工智能系统的运行方式是:从某个研究主题的演讲切入,先使用自然语言处理算法分析演講的脚本,挖掘从开放渠道获取的研究文献,然后将相关研究文献分组并进行可视化,再通过人工标注文献使机器匹配精度增加,当机器能够理解文献的内容和结构时,可以帮助科研人员总结出该研究主题下的所有研究问题、假设、实验结果等,从而将前人工作完整呈现。此外,机器学习的使用还能够加快实验研究的进程。例如,2016年5月,澳大利亚国立大学的研究团队使用机器学习重复了物质的玻色—爱因斯坦凝聚态的实验室发现过程,从反复设置调整实验设备的各种参数到产生凝聚态物质,机器学习只用了一个小时,而凭借这一发现获得诺贝尔奖的三位科学家是在直觉的基础上经过多年实验才制造出了物质的凝聚态。由此可见,作为技术的人工智能的进步已经开始反向促进作为基础研究的科学知识的生产。

   二、人工智能擅于提取和传递默会知识

   波兰尼(MichaelPolyani)提出了默会知识(tacitknowledge)的概念,以区别于可以明述的知识(explicitknowledge),明述知识是用语言文字来表达的知识,如科学知识,默会知识则是我们知道但通常不加言述或者不能充分言述的知识[2]。默会知识具有以下几个特点:难以用语言文字描述,不易传播、记录和积累;获取默会知识主要依靠亲身体验;默会知识呈分布式存在,难以整合。这些特点导致我们很难有效运用默会知识,而机器学习的大规模运用使得人工智能系统非常擅于处理默会知识。作者敏锐地意识到了这一特点——“以往我们所说的‘默会知识’、手工技艺技巧,以及复杂程度远超人类认知能力之外的一些潜在规则,也都不再是一个个‘黑箱’,机器可以基于将人类劳动的过程还原成物理量和数据,再通过机器学习找到其内在的规律,从而取代人类劳动。”[1]56

   在当前人类社会所有已经产生的信息中,文字只占极少的比例,大量的信息以图片和视频方式呈现,其中蕴含了大量需要通过亲身体验才能获取的默会知识。如果有办法将事物状态用图片或视频记录下来,就有可能使用机器学习从中萃取出知识。很多电影公司已经使用人工智能系统观看大量人类历史上的影视作品,从而归纳提取出经典桥段,创作出新的配乐、台词和预告片以供人类借鉴。更为重要的是,由人工智能系统获取的默会知识是以神经网络参数集的形式存在的,这对人类而言仍然不可描述,也难以在人类之间传递,但却非常易于在人工智能系统间传播。例如,一台掌握驾驶技能的自动驾驶汽车只要将参数集分享出来就可以快速让所有汽车学会这项技能,而且可以实现机器间的协同行动。 

     三、人工智能可以产生某种机器知识

   如果说默会知识还是“可意会而不可言传”的知识,那么AlphaGoZero在围棋上的表现已经表明人工智能系统产生了某种既无法“意会”也无法“言传”的机器知识。AlphaGoZero在没有人类以往的经验或指导、不提供基本规则以外的任何领域知识的情况下,就使用机器学习在短时间内探索了大量人类从未尝试过的走法。机器发现的知识不仅完全超出了人类的经验,也超出了人类的理性,成为人类几乎无法理解的知识。由此,产生了讨论某种“机器认识论”的可能性,GregoryWheeler在《MachineEpistemologyandBigData》一文中提出:机器学习对事物间隐蔽的相关性的发现和掌握已经远超人类,因此机器知识更多的是一种相关性知识。[3]321董春雨教授在《机器认识论何以可能?》一文中也指出:“人类必须正视机器在其擅长的领域,通过特殊的认识方式所获得和积累的知识。”[4]

   机器知识与科学知识或默会知识的核心差别在于:机器知识依赖数据,科学知识或默会知识依赖信息。信息是事物可观察的表征,或者说信息是事物的外在表现。任何一个物体的信息量都非常大,要精确描述一个物体,就需要将其中所有基本粒子的形态以及它们之间的关系都描述出来,同时还要将该物体与周围环境的关系都描述出来。而数据是已经描述出来的部分信息,关于一个物体的数据通常要比信息少得多,例如只包含它的形状、重量、颜色和种属关系等。只有当信息经过适当的处理,当它被用来进行比较、得出结论和建立联系时,它才會转化为知识。而知识可以理解为伴随着经验、判断、直觉和价值的信息,作为认知主体的人在其中扮演了关键角色。

   相较之下,机器知识可以被刻画为数据在时空中的关系,这些关系表现为某种模式,对模式的识别就是认知,识别出来的模式就是知识,用模式去预测就是知识的应用。这些数据在时空中的关系只在少数情况下才能用数学工具进行表达,而多数情况下知识表现为数据间的相关性的集合,这些相关性只有一小部分可以被人类感知和理解。这源于人类感受能力的局限性:人类只能感受部分外界信息,人类的感官经验局限在三维的物理空间和一维的时间。因此,当数据无法被感知,它们之间的关系又无法用数学工具表达时,这些数据间的关系就超出了人类的理解能力之外而属于机器知识。当前机器学习的主流形式——人工神经网络的最大特点就是发现并记忆数据中的相关性,例如在看了很多汽车图片后会发现汽车都有四个轮胎,人类对图片这类直观的数据间的相关性也能发现并记忆一部分,这就是默会知识。但当数据量很大且不直观时,例如股票市场的数据或者核电站的内部数据,人类就无法应对了。而随着人工神经网络层级和数量的增加,人工智能系统能够处理大规模的复杂数据,这就是机器知识。机器知识当前的主要表现形式类似于AlphaGoZero中的神经网络的全部参数。

   概言之,科学知识和默会知识多是基于信息的因果性知识,而机器知识多是基于数据的相关性知识。此外,科学知识是易于记录、易于陈述、易于传递的;默会知识是难以记录、难以陈述、可传递的;机器知识则是可记录、不可陈述、易于在机器间传递的。

   四、人工智能发展的局限性

   当然,基于人工神经网络的机器学习仍有两个核心的局限性导致人工智能系统还不足以承担创造性劳动。第一个局限是,人工神经网络需要依赖特定领域的先验知识,也就是需要特定场景下的训练,这是因为人工神经网络的学习本质上是对相关性的记忆,人工神经网络将训练数据中相关性最高的因素作为判断标准。这个问题在自动驾驶汽车中表现的非常突出,鉴于道路交通情境的复杂性和交通标示的多样性,自动驾驶系统难以避免很多交通事故。第二个局限是,人工神经网络无法解释产生某个结果的原因,这种不可解释性在许多涉及安全和公共政策的领域显现的比较突出,例如在智能医疗中,人工神经网络在影像识别和辅助诊断中都对其结果缺乏医学上的解释性,都需要专业医生的复核。

   基于人工神经网络的人工智能系统在记忆和识别这两个基础智能方面超越了人类,但在推理、想象等高级智能方面还相差较远。与人类相比,人工智能无法承担创造性劳动的原因还不止于以上的局限性,还包括:人工智能没有常识和物理世界的模型;人工智能没有自主和自发的通用语言能力;人工智能没有想象力,需要大量常识、反事实假设和推理能力;最重要的是人工智能没有自我意识。自我意识的缺乏导致能够产生机器知识的人工智能系统仍然无法被视为认知主体,其知识的“创造性劳动”是一种无意识认识活动。

   五、结语

   人工智能系统在提升科学知识生产效率、处理默会知识以及产生机器知识方面的优势,使得我们在创造性劳动中很难将其排除在外,未来可能的创造性劳动方式应当是某种人机协作或人机融合。脑机接口(brain-computerinterface)是当前一个重要的人机协作研究方向,而其中最激进的方式是马斯克提出的Neuralink,即通过柔性电极对接在人脑的神经网络上,Neuralink要解决的是人类的信号输入与输出,但其问题在于人类的高级思维(如逻辑推理或描述场景)必须依赖语言,而目前基于人工神经网络的机器学习能力主要是对环境的识别能力,还远没有达到语言和逻辑推理,但人类智能通过语言进行沟通。这背后就隐含了人类的科学知识与人工智能系统的机器知识之间的不可通约,以上例子也表明基于人机协作的创造性劳动还有很大的技术障碍需要克服。

   参考文献:

   [1]崔政.科学技术知识的政治经济学研究[M].石家庄:河北人民出版社,2019.

   [2]郁振华.当代英美认识论的困境及出路——基于默会知识维度[J].中国社会科学,2018(7).

   [3]GregoryWheeler.Machineepistemologyandbigdata[A].inMcIntyre,Lee,andAlexRosenberg,eds.TheRoutledgeCompaniontoPhilosophyofSocialScience[C].Taylor&Francis,2016.

   [4]董春雨,薛永红.机器认识论何以可能?[J].自然辩证法研究,2019(8).

人工智能论文3000字篇5

  摘要:随着人工智能技术不断更新,人工智能与实体经济融合的趋势无法避免,实现人工智能产业化成为核心问题。目前,人工智能产业运作模式分为基础层、技术层、应用层,依据不同的场景区分应用模式,其中技术层是关键,体现了创新能力与核心竞争力。本文从产业经济学与技术革命的视角分析人工智能产业化的运作模式及其可能带来的冲击,认为当前人工智能正在影响产业经济的整体布局,其中人工替代率增长和社会不平衡加剧的问题值得关注与思考。
  关键词:人工智能;产业经济;技术革命
  “人工智能”作为一个专业术语,可以追溯到20世纪50年代。美国计算机科学家约翰·麦卡锡及其同事在1956年达特茅斯会议上提出:“让机器能够做出与人类相同的行为”,这便是人工智能定义的开端。随后的60年中,人工智能经历了三次发展浪潮,与我们的经济社会生活愈发贴近。人工智能与实体经济的融合无法避免,人工智能技术的应用正在悄悄改变产业布局,如何更好地实现人工智能产业化是当今科技社会必须面对的问题。
  1人工智能产业概述
  1.1产业定义
  从概念上看,人工智能是计算机科学的一个分支领域,致力于让机器人模拟人类思维,从而执行学习、推理等工作。人工智能分为强人工智能和弱人工智能,强人工智能侧重于思维能力,指机器不仅是一种工具,而且本体拥有知觉和自我意识,能真正地推理和解决问题。在弱人工智能阶段,由于人工智能仅限于处理相对单一的事务,尚未发展到“模拟人脑”的程度,该类人工智能依旧被视为一种法律上的客体或物,属于“工具”的范畴。人工智能产业是指群体、团队、个人针对人工智能本身基础理论、技术、系统、平台以及基于人工智能技术的相关产品和服务的研发、生产、销售等一系列经济活动的集合。
  1.2产业环境
  人工智能作为第四次工业革命的核心驱动力,在很大程度上能够影响未来社会的经济发展。目前,苹果、谷歌、微软、亚马逊、脸书,这五大企业巨头无一例外都投入了越来越多资源来抢占人工智能市场,甚至整体转型为人工智能驱动型公司。2019年,“智能+”首次出现在中国的政府工作报告中,要求坚持创新引领发展,培育壮大新动能。人工智能在金融、教育、工业、安防、医疗等众多领域扮演着越来越重要的角色。2020年,5G技术发展进一步深入,5G技术的高性能传输通信能力将为人工智能更高速率的应用提供可能性。高端制造、无人驾驶、智慧医疗等领域将伴随5G与人工智能的紧密结合衍生出更丰富的应用场景。目前,人工智能技术的产业环境优势十分明显,不论是企业巨头的大力投入,市场导向的迅速普及,还是各国政府的政策扶持(见表1),都为人工智能产业化开辟了道路。
  2人工智能产业化运作模式
  人工智能的产业生态可以分为基础层、技术层、应用层。其中,基础层侧重基础支撑平台的搭建,例如人工智能芯片、算法和数据;技术层侧重核心技术的研发,例如计算机视觉与图像、自然语言处理、语音识别;应用层更注重应用发展,包括人工智能行业应用方案、消费类终端或服务等。根据目前人工智能产业化形态的现状和发展,人工智能在不同类型产业中的应用模式和应用前景差别很大。例如,人工智能与制造业融合的发展方向是减少劳动成本和提高效率,与服务业融合的发展方向是精准化市场需求和制定最优方案。所以,人工智能产业化运作模式需要依照产业类型分类讨论。
  2.1基础层产业
  基础层产业的关键词是“感知”与“计算”。基础层典型产业有摄像头、传感器、云端计算、芯片等。以摄像头为例,2020年因疫情防控的需要,安防行业相继研发新产品,例如人体测温双目摄像机、智能测温一体化安检门、热成像人脸测温一体机等。通过前端设备进行图像数据采集,经产品内置芯片进行数据处理和智能分析后上传至存储服务器,再通过网络及云端传输至后端供平台使用。其中,芯片是设备性能及技术处理的核心要件。从产业经济学的角度看,产业经济学的研究对象聚焦于市场主体:产业组织和劳动组织,人工智能在基础层产业的分布十分契合这一点,例如智能摄像头以传统摄像头硬件为载体,但此时传统的市场主体已经具备全新的基础和平台。在人类文明进步的历程中,生产力是关键。人工智能所搭建的数据平台是生产力发展的产物,芯片的处理能力和处理效率是人脑无法企及的,这是生产力的革新,产业结构逐渐开始了以数据为基础的全新布局。
  2.2技术层产业
  技术层产业的关键词是“人工智能系统平台”与“人工智能基础服务”。技术层的典型产业有数据处理系统、智能语音识别、文字和图像识别等。技术层产业是人工智能产业的核心部分,体现为核心技术能力的竞争。以腾讯为例,腾讯在技术层建立了人工智能技术开发平台,包括语音识别、计算机视觉、自然语言处理和机器学习。从技术革命的角度看,产业升级的基础是创新,传统产业能够成功转型升级的关键也在于创新。产业竞争环境和产业创新能力是产业竞争力的主要来源,技术革新是创新能力的关键要素。
  2.3应用层产业
  应用层产业的关键词是“场景服务”与“硬件产品”。近年来兴起的无人驾驶汽车、智慧医疗、智能家居、智慧城市、工业机器人等都是人工智能应用层产业的典型代表。以智慧医疗为例,数字化医疗的整个产业链以大数据资源库为共享平台实现产业集聚,医疗机构、患者、医疗设备研发机构和产品制造商多端实时共享和有效互动。人工智能的应用层场景布局正在悄悄地改变产业布局,整个社会逐渐成为以数据资源库为轴心的相互连通的复合体。追本溯源,产业是社会分工的产物,随着经济发展,社会分工越来越精细,人工智能的应用层场景以一种新兴的方式实现产业链的“互联互通”,让不断细化的社会分工和产业结构以一种全新的智能方式进行融合,强化了产业组织的内部联动及共生关系。
  2.4产业运行准则
  有学者认为,人工智能需要依据封闭性准则来加以应用,规避人工智能技术失控风险。以AlphaGo为例,虽然围棋机器人在与人类的对弈中获胜,似乎表现出“超强大脑”的水准,但终究是训练方法的胜利。此时,围棋的规则和训练机制对AlphaGo而言便是它的封闭边界。“我们需要某种准则,以便客观地判断:哪些场景中的应用是现有人工智能技术能够解决的,哪些问题是不能解决的。这个准则就是封闭性准则。”
  3人工智能产业化带来的冲击
  3.1人工替代率增长
  有学者从经济学角度研究人工智能是否导致失业时,发现对于这个问题经济学家的总体判断是相对悲观的。回顾历史上工业革命带来的冲击,技术革命导致大量工人失业,导致工人背后的家庭整体生活水平下降,对工人阶层非常不利。直到工业革命逐渐扩散和技术普及,经济发展水平趋高维稳,工人阶层的生活水平才逐渐好转。但是,人工智能技术能够代替的是更复杂的人类劳动,会计师、理财顾问、律师助理和新闻记者已经在与某种形式的人工智能竞争。对企业来说,雇佣劳动力需要更多的成本,而使用机器人的成本显然更低,效率更高,不可避免地出现岗位减少,工人失业的情况。例如,经合组织估计,经合组织国家中有46%的工人处于被替换或需要从根本上转型的高风险中。
  3.2社会不平衡加剧
  由工人大量失业引发的一个问题是,贫富差距的两级分化更加剧烈。人工智能技术的发展演变,是迅速且具有爆发力的,作为和平年代的技术革命,它看似无声响却更有冲击力。技术变革对社会财富分配和阶层结构的后续演化产生冲击,导致社会不稳定不平衡加剧。类比市场垄断,多家规模不均的同类企业竞争往往具有市场活力,一旦出现一家独大,这些企业的市场竞争力就会被削弱,甚至难以存活以致被吞并。当一个行业逐渐被行业巨头垄断,这个行业就会被这股强大的力量主导,资源不断聚集,力量弱小的主体自身难保,谈何竞争?对劳动者来说,收入差距拉大有一定的激励作用,对高薪和社会地位的追求能够激发人们的斗志,带动经济发展。但是当这个差距被拉大到一定程度,富者恒富,底层人民望尘莫及,看不到向上走的希望,努力失去意义,就会产生落差与不满。这种大规模人群的不满会成为社会中值得关注的不稳定因素。
  4结语
  人工智能以超凡的能力和效率改变着社会产业布局,不只是人工的替代,也不仅仅是技术的革新,更是社会生产力、经济运行方式和人类生活方式的全新搭建与构思,具有无限可能。人工智能的产业化发展依据不同的特征应用于不同的场景,与不同类别的传统产业和实体经济相融合,并以数据为轴心创造了一个互联互通的生态系统和共建共享的动力系统,为经济发展注入了活力与生命力。人工智能的产业化发展也会带来一些问题,有学者认为,我们正在见证全球经济的骄人变化,并且很难知道这些变化的广度,或者说几十年之后全球财富在一国内或多国内将如何分配。经济学中有一种“理性人假设”,这种假设易令经济学家忽视财富分配的必要性,认为平衡能够自动达成。然而,收入与分配的长期演变是必须面对且至关重要的社会经济问题。人工智能时代,收入与分配不均现象更为严重,社会财富可能会集中在少部分掌握技术的人手中,社会不稳定因素增多,需要政府一定程度的干预,从宏观层面把握收入与分配的平衡。

人工智能论文3000字篇6

  人工智能在高校心理问题自我诊疗中应用当代大学生承担着越来越大的心理压力,因此在高校做好对心理问题的预防、诊断及治疗就显得愈发重要。近日中央有关部门印发了《高等学校学生心理健康教育指导纲要》,进一步明确高校学生心理健康教育的总体思路和具体举措。但当代大学生的心理健康教育仍存在着力度不够强、方法不够新、覆盖不够广等问题。针对高校大学生群体心理健康教育及解决心理问题的模式和方法亟待推陈出新。
  1传统高校心理健康教育的问题
  面对高校学生心理问题及相关疾病泛滥的局面,传统的高校心理健康教育显现出诸多问题:①高校学生无法直面自身心理问题导致病情延误。②我国高校心理教育机构及心理问题诊疗部门医师专业性较差,诊疗方法老旧、覆盖面较小,总体力量单薄。因此,运用更加先进的诊疗方法、优化诊疗过程、强化诊疗力量,更大力度地推广心理问题在高校中的诊疗就显得尤为重要。
  2针对高校心理问题的智能诊疗系统
  面对高校心理问题诊疗所面临的困境,结合心理问题的自查、自诊及自我治疗过程,本研究推出了一款针对整个闭环的人工智能诊疗系统。该系统依托计算机软件、个人计算机终端及服务器,实现患者远程自测、师生远程沟通、病情康复论坛等功能的贯穿与连接,主要包含健康评估模块、自我诊疗模块、治疗疏导模块、追踪治疗模块、复查评估模块。
  2.1健康评估模块
  此模块为心理问题诊疗系统的起始模块,初步筛查心理问题。作为在校大学生患者,在意识到自身症状后,首先要进行在线健康评估,通过校内网连接客户端进行匿名状态的健康状态线上评估测试。评估以测评表的形式进行,其内容以目前业界较为认可的症状自评量表(SCL-90)为准,共90个评定项目[1]。系统会根据学生的答案,依照SCL-90表规定的计分方式,对其心理状态进行打分和评估。结果为阴性,则系统认定该生具有较为健康的心理环境和健康状态,告知该生其健康状态良好并结束评估过程,退出系统;如结果为阳性,则系统认定其存在着一定程度的心理问题,会进入到下一模块,即自我诊断模块。
  2.2自我诊断模块
  此模块承接健康评估模块,为在初步筛查中存在心理问题的同学进行病情分析及确诊。参照目前中国大学生常见的心理疾病,即抑郁症、焦虑症及其他精神性疾病,此模块提供抑郁自评量表及焦虑自评量表测试,可对患者的抑郁水平及焦虑水平进行评估,最终得出患者的抑郁程度及焦虑程度。模块同时提供明尼苏达多项人格测验,来访者进行选填,可以更加确切地进行自我诊断[2]。
  2.3治疗疏导模块
  自我诊断后,患者进入治疗疏导模块。此模块依托人工智能技术,对患者的病情输入进行快速分析,从病情病理介绍、诊疗方案推送、智能对话疏导三方面进行相对应的治疗疏导。(1)病情病理介绍:系统根据上一模块的自我诊断输入,为患者播放针对其病情的视频介绍,让其系统了解自身的病情病理。(2)诊疗方案推送:治疗方法多种多样,其中包括行为认知治疗、倾诉治疗、音乐治疗、运动治疗、阅读治疗等。针对个体差异,运用不同的组合诊疗方法。(3)智能对话疏导:此部分即运用人工智能技术,推出在线智能对话模块,让机器代替心理医生,与患者进行一对一聊天、疏导,包括以下几方面功能。a.角色智能选择:根据患者的基本信息,结合其病情诊断结果,为其匹配语料库中专属的对话角色。如针对焦虑症患者匹配温柔的中年女声,感情受挫的抑郁症患者匹配青年异性声音等。这种方式拉近了人机距离,为进一步沟通打下良好基础。b.自然语言识别:自然语言的识别是最关键的前提,也是最难的步骤。机器要识别患者的声音输入,通过后台算法将其翻译为文字或机器语言,再进行下一步的针对性回答。c.深度学习训练对话库:本模块运用深度学习算法。后台系统会根据患者的问题或对话,自动在服务器问题库中寻找恰当的回答或诊疗方法,以语言的形式反馈给患者。同时,通过和患者的不断对话进行知识库的训练补充,丰富了智能对话的语料库,让机器变得更加人性化,对特定患者对症下药[3]。
  2.4追踪治疗模块
  在每个疗程结束后,会对患者进行再次的情绪方案测试。如症状减轻,则继续运用此方案进行跟踪治疗,直到患者评分变为正常;如症状加重,推送更大力度的治疗方案,若患者评分超过系统阈值,则表示其病情发展严重,系统提醒患者线下就医,配合线下专业心理医生进行心理辅导或药物治疗。2.5复查评估模块系统在服务器端为患病学生建立云端病历,定期以邮件形式发送问卷进行回访。一旦其再次出现心理问题,问卷端的反馈会回到服务器端,再次要求其进行心理问题测试调查。若再次出现心理问题,则重复以上循环过程。
  3诊疗系统特点
  3.1全程自动化诊疗,效率高,覆盖面广
  本系统依托计算机网络技术,为学生提供一个可全程自行操作的闭环流程,解决了传统诊疗方法中“师资力量薄弱”“诊疗效率低下”等问题。
  3.2信息双盲,隐私性好
  本系统秉持解决传统心理疾病诊疗流程中“隐私性低”“讳疾忌医”等问题,全流程实行信息双盲的原则,保护了患者的隐私,防止其因隐私问题造成病情二次加重,也解决了多数学生患者因畏惧社会舆论而不愿就医的状况[4]。
  3.3三位一体,保障疗效
  本系统从三方面对患者进行综合性的疏导。首先在了解病情后为患者提供完整的康复方案;其次,运用人工智能进行人机对话,为患者情绪的流动和发泄提供足够的出口;最后,在自我疏导与机器疏导无明显效果时,系统会引入线下医师,进行传统意义上的心理诊疗。
  4总结与展望
  (1)患者对机器的接受程度需逐渐培养。心理疾病诊断面临从传统的“人对人”过渡到“机对人”的交互模式。机器有着独立冷静、客观审慎的特点,其工作过程不受人类情绪的影响,能够得到更加准确的诊疗结果,但也不可避免地缺失了传统诊疗方式的人类情感因素,使患者失去了通过与医生的情感共鸣而被疏导的机会。因此,患者对新技术、新方法的适应仍需时间。(2)心理问题成因较为复杂,人工智能无法应对各种成因的疾病,难以全盘掌握。心理问题成因复杂、识别率低。当今纷繁复杂的社会环节赋予了心理疾病各种各样的成因。作为人工智能技术,其根本是通过不断地扩大自身数据库及训练学习来完成诊断。但面对连人类可能都无法完全剖析清楚的心理问题,机器必会面临数据库覆盖不足的问题。(3)预防大于治疗。在完善诊疗机制的基础上,还应大力加强心理问题普及教育。面对目前在校大学生心理问题高发的局面,作为教育工作者,不但要进行正确诊疗,更要追根溯源,加大在校学生心理问题的宣传普及,包括线上心理教育宣传片的播放、定期的心理问卷调查等,以提高大学生的心理健康状况。
  参考文献:
  [1]樊晓佳.浅谈我国大学生心理健康教育现状[J].才智,2017(18):173-173.
  [2]黄卫民,朱锦士,李英奇,等.四届大学新生MMPI心理健康测查结果分析[J].保健医学研究与实践,2005,2(2):3-7.
  [3]廖卫华,彭小孟.人工智能在线心理咨询方式的研究[J].赣南师范学院学报,2005,26(3):67-68.
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本文来源:http://www.rconcon.com/lunwenxiezuo/166112/