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關(guān)鍵詞:空中交通管理;人工智能技術(shù);航班流量;飛行沖突;系統(tǒng)構(gòu)成
一、研究背景及意義
現(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)在我國(guó)各行各業(yè)中都扮演著重要角色,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為各行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)有效的保障。與此同時(shí),人工智能技術(shù)也取得了驚人的進(jìn)步,為我國(guó)航空航天行業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。改革開放以來,在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,綜合國(guó)力不斷提升的背景下,民航業(yè)發(fā)展迅猛,乘坐飛機(jī)出行從以前的高不可攀變成如今的大眾化出行方式,只用了40年的時(shí)間。在這40年里,我國(guó)航班架次大幅增漲,現(xiàn)有的空域資源也日趨緊張,在這關(guān)鍵時(shí)刻,人工智能技術(shù)的出現(xiàn),為航空事業(yè)快速高效的發(fā)展帶來了新的曙光??罩薪煌ü芾淼闹饕康氖欠乐购娇掌髋c航空器相撞以及航空器與障礙物相撞,維護(hù)和加快空中交通的有序流動(dòng)[1],因此,飛行流量管理和飛行沖突探測(cè)、解脫便成了空中交通管理中至關(guān)重要的任務(wù)。一方面,在空中交通流量接近或達(dá)到空中交通管制能力上限時(shí),適時(shí)地進(jìn)行調(diào)整,保證空中交通量最佳地流入或通過相應(yīng)區(qū)域,盡可能提高機(jī)場(chǎng)、空域可用容量的利用率[1]。另一方面,飛行沖突的探測(cè),能夠幫助管制員及早發(fā)出指令,使用許可和信息防止航空器相撞,保障空中交通順暢或控制空域內(nèi)各航班的間隔,從而保證飛行安全[1]??罩薪煌ü芾砣斯ぶ悄茌o助系統(tǒng)的運(yùn)用,不僅能夠加速空中交通流量,提高空域利用率,而且能夠進(jìn)行飛行沖突的判斷、解除,最大程度的提高航班運(yùn)行的安全性,為管制員節(jié)省大量的時(shí)間和精力監(jiān)控運(yùn)行,降低工作負(fù)荷,提高綜合管制服務(wù)水平。
二、人工智能與空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)概述
(一)人工智能概述
人工智能(ArtificialIntelligence),英文縮寫為AI,它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)[2]。人工智能技術(shù)通俗的講,就是使機(jī)器模擬人的智能行為,代替人從事那些人為操作容易出錯(cuò)、速度慢、效率低或者超出能力范圍的復(fù)雜工作的新技術(shù)。它通過研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng),指導(dǎo)計(jì)算機(jī)去完成以往需要、甚至超越人的智能才能勝任的工作[2]。當(dāng)前,全球科技革命和產(chǎn)業(yè)革命方興未艾,新技術(shù)行業(yè)融合創(chuàng)新不斷,在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新理論新技術(shù)以及社會(huì)發(fā)展相關(guān)的強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動(dòng)下,人工智能加速發(fā)展,逐漸成為了產(chǎn)業(yè)革命和行業(yè)融合的關(guān)鍵技術(shù)。人工智能可以通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析和挖掘,形成有價(jià)值的信息和知識(shí)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)人類智力智能行為的模擬,具備一定環(huán)境下的自適應(yīng)特性和學(xué)習(xí)能力[3]?,F(xiàn)階段,人工智能經(jīng)成為與計(jì)算機(jī)科學(xué),控制論,信息論,心理學(xué),語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的一門新興學(xué)科,在許多領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用,變得和我們的生活息息相關(guān)[4]。
(二)空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)概述
人工智能技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用主要依靠人工智能輔數(shù)據(jù)分析和決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。利用人工智能技術(shù),可以建立智能化流量管理模塊系統(tǒng),科學(xué)判斷空中交通存在的問題,全面監(jiān)控空中交通流量并對(duì)其進(jìn)行智能化管理,提高空域的利用率,以及建立智能沖突探測(cè)和解脫模塊系統(tǒng),進(jìn)行飛行沖突的探測(cè),通過引導(dǎo)飛行員采取速度控制、高度調(diào)整、航向改變等措施實(shí)現(xiàn)避讓,解除可能的飛行沖突,實(shí)現(xiàn)安全飛行的目標(biāo)。借助空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng),全面提升空中交通管理水平[5]。
三、人工智能技術(shù)在空中交通管理中的具體應(yīng)用及建議
(一)人工智能技術(shù)在飛行流量管理中的應(yīng)用及建議
空中交通流量管理的目標(biāo)是根據(jù)氣象條件、航路結(jié)構(gòu)、扇區(qū)容量等限制條件和資源的統(tǒng)籌規(guī)劃,使航班流量盡可能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),從而在保障安全的前提下,提高運(yùn)行效率。在引入人工智能輔助系統(tǒng)后,可以形成天氣預(yù)測(cè),流量預(yù)測(cè),限制建議和超容告警等模塊,通過氣象條件探測(cè),各航路各時(shí)段航班量預(yù)測(cè)和生成航班間隔調(diào)整預(yù)案等方法,為流量管理者在短時(shí)間內(nèi)提供有效的決策參考,從而大大降低流量管理者的工作負(fù)荷。其中,氣象條件的探測(cè)需要民航氣象部門提供氣象數(shù)據(jù)源接口,利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)預(yù)測(cè)未來各時(shí)段的氣象變化情況及其對(duì)各航線的影響程度。各航路的航班量預(yù)測(cè)需要接入綜合電報(bào)處理系統(tǒng),利用飛行動(dòng)態(tài)電報(bào)來判斷在未來各時(shí)段各航路的航班架次以及航路交匯點(diǎn)可能存在的飛行沖突。得到這些數(shù)據(jù)信息之后,需要對(duì)航班進(jìn)行排序,合理安排并確定尚未起飛航班的離港時(shí)間,從而達(dá)到各管制扇區(qū)容流匹配,空域資源最優(yōu)化利用。除此之外,航班排序還要依據(jù)接收到的外區(qū)限制,并結(jié)合專機(jī)、要客等優(yōu)先級(jí)信息做出合理安排,對(duì)外區(qū)限制較大的航路可給出改航建議,并模擬、計(jì)算改航后各條航路的流量和交匯點(diǎn)沖突情況,進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。對(duì)優(yōu)先級(jí)高的航班可自動(dòng)豁免并給出直飛建議,對(duì)確實(shí)需要延誤的航班,同時(shí)模擬航班取消后的損失情況給出合理化延誤建議,通過人工智能技術(shù)做出合理化安排。完善、及時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)信息維護(hù)可以保證飛行數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)的及時(shí)、準(zhǔn)確,保證流量信息等數(shù)據(jù)的完整性和可靠性,對(duì)于人工智能輔助系統(tǒng)做出正確、有效的建議有著重要而直接的影響,進(jìn)而對(duì)各航路、各扇區(qū)的流量管理方案的有效性產(chǎn)生關(guān)鍵影響。因此,人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員應(yīng)及時(shí)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù),盡量避免由于數(shù)據(jù)不完整、不及時(shí)而導(dǎo)致的決策錯(cuò)誤,減少因航班延誤對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活帶來的負(fù)面影響。
(二)人工智能技術(shù)在飛行沖突探測(cè)及解決上的應(yīng)用及建議
在解決航班飛行沖突上,人工智能技術(shù)主要是通過分析航班存在沖突的概率及可能的狀況,根據(jù)飛行動(dòng)態(tài)信息做出合理化沖突解脫建議,并且在這一過程中找到最有效,最經(jīng)濟(jì)和最安全的確定方案。另外,在最終方案選擇中,通過對(duì)管制員選擇結(jié)果的智能學(xué)習(xí),建立系統(tǒng)自己的飛行沖突處置預(yù)案庫(kù),利用最短路徑算法和偏好路由算法,在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中精確查找解決方案,并根據(jù)最終實(shí)施情況進(jìn)行反饋,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)處理。為了在工作中放心的依照人工智能系統(tǒng)提供的方案,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在沖突,解決安全隱患,人工智能輔助系統(tǒng)管制員需要做好數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)工作。對(duì)于典型的飛行沖突處置案例,如果系統(tǒng)學(xué)習(xí)有偏差,可人工校正,并及時(shí)更新,最大限度的幫助系統(tǒng)提高推理的效率和能力。此外,管制員在實(shí)踐中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)人工智能決策系統(tǒng)提供決策能力的不足和尚需改進(jìn)之處,針對(duì)這個(gè)問題,他們可以從以下兩個(gè)方面入手,一是思考什么樣的沖突解決方案是最優(yōu)化的,并提煉出所需遵循的原則,并將這些原則告知人工智能輔助系統(tǒng)的管理人員并協(xié)助他們進(jìn)行完善系統(tǒng)。二是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的問題和不足并及時(shí)反饋給系統(tǒng)管理人員,協(xié)助管理人員查找問題根源,更進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性。
四、結(jié)語(yǔ)
如今,人工智能輔助下的流量管理、飛行沖突調(diào)配和系統(tǒng)智能學(xué)習(xí)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入三期實(shí)驗(yàn)階段。因此通過建立空中交通管理輔助系統(tǒng),不斷完善人工智能技術(shù),解決系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)的偏差和失誤,達(dá)成系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力多維度、多層次,才能推動(dòng)我國(guó)航空業(yè)得到繁榮發(fā)展。綜上所述,本文主要圍繞著人工智能技術(shù)概念、空中交通管理人工智能輔助系統(tǒng)構(gòu)成、人工智能技術(shù)在空氣交通管理中的具體應(yīng)用及建議三個(gè)方面展開了論述與探討。目的是希望通過人工智能技術(shù)的加入,提高空管自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化水平和安全性,進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和建議合理性,切實(shí)減輕管制員的工作負(fù)荷,為我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持,推動(dòng)空中交通管理工作不斷向安全、高效的方向邁進(jìn),推動(dòng)我國(guó)由民航大國(guó)向民航強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]百度百科.[DB/OL]網(wǎng)上數(shù)據(jù)百度百科
[3]張濱.人工智能在安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化.2018,31(255).
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)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(kuò)大,且取得的應(yīng)用成效也是十分顯著,尤其是在計(jì)算機(jī)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(dòng)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(duì)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1.1實(shí)用性優(yōu)勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面普及,人們對(duì)其實(shí)用性也會(huì)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?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(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(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,人工智能技術(shù)可以促進(jìn)計(jì)算機(jī)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(shí)間,提高生活質(zhì)量。由此可見,在計(jì)算機(jī)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(shí)用性優(yōu)勢(shì)。
1.2網(wǎng)絡(luò)管理優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)如今,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?,隨著其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,對(duì)其網(wǎng)絡(luò)安全性也會(huì)提出較高的要求,而要想實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)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(shí),也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能管理,使大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(duì)于計(jì)算機(jī)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(shì)。
2計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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?yàn)橐酝?jì)算機(jī)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(yàn)。基于此,為了確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境的有序性和安全性,就要運(yùn)用人工智能技術(shù)來對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行全面的凈化,并對(duì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的防火墻系統(tǒng)已逐步實(shí)現(xiàn)了智能化管理,其可以運(yùn)用較強(qiáng)的記憶功能、統(tǒng)計(jì)功能以及概率方法等,對(duì)海量運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理和分析,以便能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)病毒捆綁的問題或惡意網(wǎng)站的存在,并及時(shí)對(duì)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(chǔ)安全,為用戶營(yíng)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(jì)算機(jī)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?yàn)橐酝藗冊(cè)诶糜?jì)算機(jī)搜索網(wǎng)絡(luò)信息時(shí),常常需要浪費(fèi)大量的時(shí)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(jì)算機(jī)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(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行精準(zhǔn)定位,進(jìn)而根據(jù)用戶的個(gè)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(shí)間,提高了信息搜索的精度,同時(shí),也對(duì)計(jì)算機(jī)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?;诖耍岣哂?jì)算機(jī)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(shì)在必行的工作趨勢(shì)。而要想高效完成這項(xiàng)任務(wù),就需要利用人工智能技術(shù)來提升計(jì)算機(jī)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(qiáng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息自動(dòng)化采集功能,使其在數(shù)據(jù)采集過程中,能夠有效識(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)中心的運(yùn)營(yíng)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(shí),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育教學(xué)的有機(jī)結(jié)合已成為各類各級(jí)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(shí)際運(yùn)用時(shí),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(tái),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(shí)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(shì)來提升教師的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)知識(shí),讓其在實(shí)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。
關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);電氣自動(dòng)化;有效應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能技術(shù)也越來越成熟,其在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì),因此被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、交通、航空等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用,極大地減輕了工作人員的工作量,明顯提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。
1 人工智能技術(shù)的原理
人工智能技術(shù)基于人類智能理論,通過擴(kuò)展、延伸和模擬形成技術(shù)。近年來,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,人工智能技術(shù)主要目的是研究人工智能實(shí)質(zhì),模擬人工智能的思維方式,重點(diǎn)研究專家系統(tǒng)、圖像處理、語(yǔ)言、專家系統(tǒng)、機(jī)器人等,以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ),涉及邏輯學(xué)、仿生學(xué)、自動(dòng)化等多門學(xué)科[1]。同時(shí),通過研究人工智能技術(shù),加工制造智能化機(jī)器,代替人們完成一些復(fù)雜、困難的工作,人類大腦被譽(yù)為世界上最精密的儀器,而運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)可模擬人類大腦的思考過程,如智能控制系統(tǒng)的編程,通過處理、交換和分析人類智能信息,模擬人腦技能,實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。
2 人工智能技術(shù)的特點(diǎn)
人工智能研究是一項(xiàng)專業(yè)性和技術(shù)性較強(qiáng)的工作,其主要采用遺傳、模糊神經(jīng)、模糊、神經(jīng)等算法,基于非線性函數(shù)方程式,和傳統(tǒng)函數(shù)估計(jì)器相比,函數(shù)近似器的各方面性能更加優(yōu)越。人工智能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢(shì):第一,人工智能控制器具有良好的一致性,雖然驅(qū)動(dòng)器在很多運(yùn)行環(huán)節(jié)的特性存在一定差異,當(dāng)人工智能控制器接收到一些未知數(shù)據(jù)時(shí),也可快速完成分析估計(jì)。第二,和傳統(tǒng)控制器相比,人工智能控制器的操作調(diào)節(jié)過程中更加方便,即使工作人員沒有經(jīng)過專業(yè)的技能培訓(xùn),也可結(jié)合簡(jiǎn)單易懂的語(yǔ)言和信息,完成對(duì)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)操作。第三,人工智能控制器可結(jié)合運(yùn)行要求、下降時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間等變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)模塊性能[2]。第四,人工智能控制系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),不需要提前構(gòu)建控制對(duì)象模型,由于信息的非線性和不確定性,結(jié)合人工智能控制器運(yùn)行參數(shù)實(shí)際情況,應(yīng)用動(dòng)態(tài)方程,優(yōu)化控制系統(tǒng)運(yùn)行。
3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
3.1 實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)和控制功能
當(dāng)前,人工智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理和采集,并且根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,批量化地定時(shí)進(jìn)行存貯和整理,同時(shí)應(yīng)用圖像生成軟件,模擬電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,工作人員可直觀地看到斷路器、隔離開關(guān)、電壓、電流等設(shè)備和參數(shù)的變化[3],工作人員結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行要求,編制專業(yè)圖表,分析相關(guān)數(shù)據(jù),在這個(gè)過程中需注意由于畫面和圖片所占的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源比較多,因此應(yīng)充分考慮到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制端設(shè)備的運(yùn)行性能和對(duì)軟件系統(tǒng)的要求,防止控制終端由于采集大量圖像占用大量資源,消耗運(yùn)算資源,影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中其它程序的正常運(yùn)行。另外,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的操作控制,工作人員可通過鼠標(biāo)或者鍵盤遠(yuǎn)程控制斷路器和隔離開關(guān),自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流,修改或設(shè)定在線參數(shù),提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
3.2 診斷電氣故障
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中,傳統(tǒng)診斷技術(shù)的效率和準(zhǔn)確度較低,并且系統(tǒng)中變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備故障頻繁發(fā)生,以往工作人員多是分析變壓器油的氣體,結(jié)合油樣氣體成分判斷是否發(fā)生故障,這種診斷方法的時(shí)效性較差,需耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的很多故障和事故都具有不確定性和突發(fā)性,系統(tǒng)故障和問題必須在第一時(shí)間快速進(jìn)行解決,若診斷處理方法不合理或者故障處理不及時(shí),會(huì)給國(guó)家、社會(huì)和企業(yè)造成巨大損失。而在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù),運(yùn)用專家系統(tǒng)、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障,自動(dòng)進(jìn)行故障診斷,極大地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。
3.3 提高電氣控制有效性
人工智能技術(shù)在電氣控制中也發(fā)揮著非常重要的作用,電氣控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是很多企業(yè)面臨的難題,并且電氣控制對(duì)于工作人員的操作控制的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性有著很高的要求,而具體的操作控制步驟也比較復(fù)雜麻煩,因此我國(guó)專家學(xué)者一直致力于不斷提高電氣控制系統(tǒng)的操作控制水平。在電氣控制中應(yīng)用人工智能技術(shù),其利用自動(dòng)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),代替工作人員完成某些工作,最大程度地減少了人為誤操作,極大地提高了操作控制準(zhǔn)確性。同時(shí),人工智能技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,應(yīng)用直觀明了的界面化形式,簡(jiǎn)化了電氣系統(tǒng)的操作和控制流程,基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程控制操作。另外,實(shí)時(shí)地儲(chǔ)存電氣控制系統(tǒng)重要資料和信息,為日后查詢提供便利,人工智能技術(shù)可自動(dòng)生產(chǎn)報(bào)表,減少財(cái)力、物力和人力等資源的投入,有效提高電氣控制系統(tǒng)的精確度和工作效率。電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等多方面內(nèi)容,電氣控制系統(tǒng)中的交流和直流傳動(dòng)通過模糊控制來實(shí)現(xiàn),用模糊控制器代替常規(guī)的調(diào)速控制器[4],確保電氣控制的準(zhǔn)確性。
3.4 提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平
電氣設(shè)備設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)、復(fù)雜的系統(tǒng)工作,設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握電機(jī)電器、電磁場(chǎng)、電路等學(xué)科專業(yè)知識(shí),還需積累豐富的電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)主要是工作人員在實(shí)驗(yàn)室根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求手動(dòng)的設(shè)計(jì)制作,一旦電氣設(shè)備產(chǎn)品成型很難再進(jìn)行修改或者優(yōu)化,不僅維護(hù)管理比較麻煩,而且難以獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,電氣設(shè)備產(chǎn)品的手工設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足電氣系統(tǒng)發(fā)展要求,而應(yīng)用人工智能技術(shù)可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),如使用二維三維CAD,可根據(jù)設(shè)計(jì)要求隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和優(yōu)化,有效縮短了電氣設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)周期。同時(shí),電氣設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用遺傳算法,優(yōu)化電氣設(shè)備性能,由于電氣設(shè)備故障具有非線性和不確定性,通過應(yīng)用人工智能技術(shù),可建立設(shè)備故障和運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系,提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平。
4 結(jié)束語(yǔ)
近年來,計(jì)算軟件技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展,被廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化中應(yīng)用人工智能技術(shù),充分發(fā)揮了人工智能的多方面優(yōu)勢(shì),有效提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
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摘要
人工智能時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅全面泛化,如何利用人工智能思想和技術(shù)應(yīng)對(duì)各類安全威脅,是國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界共同努力的方向。本報(bào)告從風(fēng)險(xiǎn)演進(jìn)和技術(shù)邏輯的角度,將網(wǎng)絡(luò)空間安全分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全和物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全三大領(lǐng)域;在此基礎(chǔ)上,本報(bào)告借鑒 Gartner 公司的 ASA 自適應(yīng)安全架構(gòu)模型,從預(yù)測(cè)、防御、檢測(cè)、響應(yīng)四個(gè)維度,提出人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的具體應(yīng)用模式。與此同時(shí),本報(bào)告結(jié)合國(guó)內(nèi)外企業(yè)最佳實(shí)踐,詳細(xì)闡釋人工智能賦能網(wǎng)絡(luò)空間安全(AI+安全)的最新進(jìn)展。最后,本報(bào)告提出,人工智能安全將成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大藍(lán)海,人工智能的本體安全決定安全應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程,「人工+「智能將長(zhǎng)期主導(dǎo)安全實(shí)踐,人工智能技術(shù)路線豐富將改善安全困境,網(wǎng)絡(luò)空間安全將驅(qū)動(dòng)人工智能國(guó)際合作。
目 錄
第一章 人工智能技術(shù)的發(fā)展沿革
(一) 人工智能技術(shù)的關(guān)鍵階段
(二) 人工智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)因素
(三) 人工智能技術(shù)的典型代表
(四) 人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用
第二章 網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵與態(tài)勢(shì)
(一) 網(wǎng)絡(luò)空間安全的內(nèi)涵
(二) 人工智能時(shí)代網(wǎng)絡(luò)空間安全發(fā)展態(tài)勢(shì)
1、網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅趨向智能2、網(wǎng)絡(luò)空間安全邊界開放擴(kuò)張3、網(wǎng)絡(luò)空間安全人力面臨不足4、網(wǎng)絡(luò)空間安全防御趨向主動(dòng)
第三章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用模式
(一) AI+安全的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(二) AI+安全的產(chǎn)業(yè)格局
(三) AI+安全的實(shí)現(xiàn)模式
1、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全2、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全3、人工智能應(yīng)用于物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
第四章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用案例
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全篇
(一)病毒及惡意代碼檢測(cè)與防御
(二)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)與防御
第三章 人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用模式
人工智能技術(shù)日趨成熟,人工智能在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用(簡(jiǎn)稱 AI+安全)不僅能夠全面提高網(wǎng)絡(luò)空間各類威脅的響應(yīng)和應(yīng)對(duì)速度,而且能夠全面提高風(fēng)險(xiǎn)防范的預(yù)見性和準(zhǔn)確性。因此,人工智能技術(shù)已經(jīng)被全面應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域,在應(yīng)對(duì)智能時(shí)代人類各類安全難題中發(fā)揮著巨大潛力。
(一)AI+安全的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
人們應(yīng)對(duì)和解決安全威脅,從感知和意識(shí)到不安全的狀態(tài)開始,通過經(jīng)驗(yàn)知識(shí)加以分析,針對(duì)威脅形態(tài)做出決策,選擇最優(yōu)的行動(dòng)脫離不安全狀態(tài)。類人的人工智能,正是令機(jī)器學(xué)會(huì)從認(rèn)識(shí)物理世界到自主決策的過程,其內(nèi)在邏輯是通過數(shù)據(jù)輸入理解世界,或通過傳感器感知環(huán)境,然后運(yùn)用模式識(shí)別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、聚類、回歸等分析,并據(jù)此做出最優(yōu)的決策推薦。
當(dāng)人工智能運(yùn)用到安全領(lǐng)域,機(jī)器自動(dòng)化和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)能有效且高效地幫助人類預(yù)測(cè)、感知和識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn),快速檢測(cè)定位危險(xiǎn)來源,分析安全問題產(chǎn)生的原因和危害方式,綜合智慧大腦的知識(shí)庫(kù)判斷并選擇最優(yōu)策略,采取緩解措施或抵抗威脅,甚至提供進(jìn)一步緩解和修復(fù)的建議。這個(gè)過程不僅將人們從繁重、耗時(shí)、復(fù)雜的任務(wù)中解放出來,且面對(duì)不斷變化的風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境、異常的攻擊威脅形態(tài)比人更快、更準(zhǔn)確,綜合分析的靈活性和效率也更高。
因此,人工智能的「思考和行動(dòng)邏輯與安全防護(hù)的邏輯從本質(zhì)上是自洽的,網(wǎng)絡(luò)空間安全天然是人工智能技術(shù)大顯身手的領(lǐng)域。
(1)基于大數(shù)據(jù)分析的高效威脅識(shí)別:大數(shù)據(jù)為機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法提供源源動(dòng)能,使人工智能保持良好的自我學(xué)習(xí)能力,升級(jí)的安全分析引擎,具有動(dòng)態(tài)適應(yīng)各種不確定環(huán)境的能力,有助于更好地針對(duì)大量模糊、非線性、異構(gòu)數(shù)據(jù)做出因地制宜的聚合、分類、序列化等分析處理,甚至實(shí)現(xiàn)了對(duì)行為及動(dòng)因的分析,大幅提升檢測(cè)、識(shí)別已知和未知網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅的效率,升級(jí)精準(zhǔn)度和自動(dòng)化程度。
(2)基于深度學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)分析:人工智能的深度學(xué)習(xí)算法在發(fā)掘海量數(shù)據(jù)中的復(fù)雜關(guān)聯(lián)方面表現(xiàn)突出,擅長(zhǎng)綜合定量分析相關(guān)安全性,有助于全面感知內(nèi)外部安全威脅。人工智能技術(shù)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)安全要素和百千級(jí)維度的安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸并融合、關(guān)聯(lián)分析,再經(jīng)過深度學(xué)習(xí)的綜合理解、評(píng)估后對(duì)安全威脅的發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè),還能夠自主設(shè)立安全基線達(dá)到精細(xì)度量網(wǎng)絡(luò)安全性的效果,從而構(gòu)建立體、動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)和自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全威脅態(tài)勢(shì)感知體系。
(3)基于自主優(yōu)化的快速應(yīng)急響應(yīng):人工智能展現(xiàn)出強(qiáng)大的學(xué)習(xí)、思考和進(jìn)化能力,能夠從容應(yīng)對(duì)未知、變化、激增的攻擊行為,并結(jié)合當(dāng)前威脅情報(bào)和現(xiàn)有安全策略形成適應(yīng)性極高的安全智慧,主動(dòng)快速選擇調(diào)整安全防護(hù)策略,并付諸實(shí)施,最終幫助構(gòu)建全面感知、適應(yīng)協(xié)同、智能防護(hù)、優(yōu)化演進(jìn)的主動(dòng)安全防御體系。
(4)基于進(jìn)化賦能的良善廣域治理:隨著網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)涵外延的不斷擴(kuò)展,人類面臨的安全威脅無論從數(shù)量、來源、形態(tài)、程度和修復(fù)性上都在超出原本行之有效的分工和應(yīng)對(duì)能力,有可能處于失控邊緣,人工智能對(duì)人的最高智慧的極限探索,也將拓展網(wǎng)絡(luò)治理的理念和方式,實(shí)現(xiàn)安全治理的突破性創(chuàng)新。人工智能不僅能解決當(dāng)下的安全難題,而通過在安全場(chǎng)景的深化應(yīng)用和檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)人工智能的缺陷和不足,為下一階段的人工智能發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ),指明方向,推動(dòng)人工智能技術(shù)的持續(xù)變革及其更廣域的賦能。
(二)AI+安全的產(chǎn)業(yè)格局
人工智能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)正在各類安全場(chǎng)景中形成多種多樣的解決方案。從可觀察的市場(chǎng)指標(biāo)來看,近幾年來人工智能安全市場(chǎng)迅速成長(zhǎng), 公司在 2018 年的研究表明,在網(wǎng)絡(luò)安全中人工智能應(yīng)用場(chǎng)景增多,同時(shí)地域覆蓋范圍擴(kuò)大,將進(jìn)一步擴(kuò)大技術(shù)在安全領(lǐng)域的應(yīng)用,因此人工智能技術(shù)在安全市場(chǎng)內(nèi)將快速發(fā)展,預(yù)計(jì)到 2024 年,可用在安全中的人工智能技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將超過 350 億美元,在 2017-2024 年之間年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)可達(dá) 31%。
MarketsandMarkets 公司在 2018 年 1 月的《安全市場(chǎng)中人工智能》報(bào)告則認(rèn)為,2016 年 AI 安全市場(chǎng)規(guī)模就已達(dá) 29.9 億美元、2017 年更是達(dá)到 39.2 億美元,預(yù)測(cè)在 2025 年將達(dá)到 348.1 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 31.38%。而愛爾蘭的 Research and Markets 公司在 2018 年 4 月份了專門的市場(chǎng)研究報(bào)告,認(rèn)為到 2023 年人工智能在安全領(lǐng)域應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 182 億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 34.5%。由于機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)付網(wǎng)絡(luò)犯罪較為有效,因此機(jī)器學(xué)習(xí)作為單一技術(shù)將占領(lǐng)最大的一塊市場(chǎng),到 2023 年其市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá) 60 億美元。
除了傳統(tǒng)安全公司致力于人工智能安全,大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也在積極開展人工智能安全實(shí)踐,如 Google、Facebook、Amazon、騰訊、阿里巴巴等均在圍繞自身業(yè)務(wù)積極布局人工智能安全應(yīng)用。
(三)AI+安全的實(shí)現(xiàn)模式
人工智能是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)的綜合交叉學(xué)科,涉及技術(shù)領(lǐng)域眾多、應(yīng)用范疇廣泛,其知識(shí)、技術(shù)體系實(shí)際與整個(gè)科學(xué)體系的演化和發(fā)展密切相關(guān)。因此,如何根據(jù)各類場(chǎng)景安全需求的變化,進(jìn)行 AI 技術(shù)的系統(tǒng)化配置尤為關(guān)鍵。
本報(bào)告采用 Gartner 公司 2014 年提出的自適應(yīng)安全架構(gòu)(ASA,Adaptive SecurityArchitecture)來分析安全場(chǎng)景中人工智能技術(shù)的應(yīng)用需求,此架構(gòu)重在持續(xù)監(jiān)控和行為分析,統(tǒng)合安全中預(yù)測(cè)、防御、檢測(cè)、響應(yīng)四層面,直觀的采用四象限圖來進(jìn)行安全建模。其中「預(yù)測(cè)指檢測(cè)安全威脅行動(dòng)的能力;「防御表示現(xiàn)有預(yù)防攻擊的產(chǎn)品和流程;「檢測(cè)用以發(fā)現(xiàn)、監(jiān)測(cè)、確認(rèn)及遏制攻擊行為的手段;「響應(yīng)用來描述調(diào)查、修復(fù)問題的能力。
本報(bào)告將 AI+安全的實(shí)現(xiàn)模式按照階段進(jìn)行分類和總結(jié),識(shí)別各領(lǐng)域的外在和潛在的安全需求,采用 ASA 分析應(yīng)用場(chǎng)景的安全需求及技術(shù)要求,結(jié)合算法和模型的多維度分析, 尋找 AI+安全實(shí)現(xiàn)模式與適應(yīng)條件,揭示技術(shù)如何響應(yīng)和滿足安全需求,促進(jìn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)的自我進(jìn)化、自我調(diào)整,最終動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)空間不斷變化的各類安全威脅。
1、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
人工智能技術(shù)較早應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全領(lǐng)域,從機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)以及過程自動(dòng)化等到如今的深度學(xué)習(xí),越來越多的人工智能技術(shù)被證實(shí)能有效增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全防御:
機(jī)器學(xué)習(xí) (ML, Machine Learning):在安全中使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可增強(qiáng)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)能力,動(dòng)態(tài)防御攻擊,提升安全事件響應(yīng)能力。專家系統(tǒng)(ES, Expert System):可用于安全事件發(fā)生時(shí)為人提供決策輔助或部分自主決策。過程自動(dòng)化 (AT, Automation ):在安全領(lǐng)域中應(yīng)用較為普遍,代替或協(xié)助人類進(jìn)行檢測(cè)或修復(fù),尤其是安全事件的審計(jì)、取證,有不可替代的作用。深度學(xué)習(xí)(DL, Deep Learning):在安全領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛,如探測(cè)與防御、威脅情報(bào)感知,結(jié)合其他技術(shù)的發(fā)展取得極高的成就。
如圖 3 所示,通過分析人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全,在四個(gè)層面均可有效提升安全效能:
預(yù)測(cè):基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)、可持續(xù)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),可以提前研判網(wǎng)絡(luò)威脅,用專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和過程自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并建立安全基線,可以讓系統(tǒng)固若金湯。
防御:發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在風(fēng)險(xiǎn)或漏洞后,可采用過程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行加固。安全事件發(fā)生時(shí),機(jī)器學(xué)習(xí)還能通過模擬來誘導(dǎo)攻擊者,保護(hù)更有價(jià)值的數(shù)字資產(chǎn),避免系統(tǒng)遭受攻擊。
檢測(cè):組合機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)等工具連續(xù)監(jiān)控流量,可以識(shí)別攻擊模式,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、無人參與的網(wǎng)絡(luò)分析,洞察系統(tǒng)的安全態(tài)勢(shì),動(dòng)態(tài)靈活調(diào)整系統(tǒng)安全策略,讓系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的安全環(huán)境。
響應(yīng):系統(tǒng)可及時(shí)將威脅分析和分類,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或有人介入響應(yīng),為后續(xù)恢復(fù)正常并審計(jì)事件提供幫助和指引。
因此人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全,正在改變當(dāng)前安全態(tài)勢(shì),可讓系統(tǒng)彈性應(yīng)對(duì)日益細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)攻擊。在安全領(lǐng)域使用人工智能技術(shù)也會(huì)帶來一些新問題,不僅有人工智能技術(shù)用于網(wǎng)絡(luò)攻擊等伴生問題,還有如隱私保護(hù)等道德倫理問題,因此還需要多種措施保證其合理應(yīng)用??偠灾?,利用機(jī)器的智慧和力量來支持和保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全行之有效。
2、人工智能應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全
人工智能技術(shù)可被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域,參與網(wǎng)絡(luò)文本內(nèi)容檢測(cè)與分類、視頻和圖片內(nèi)容識(shí)別、語(yǔ)音內(nèi)容檢測(cè)等事務(wù),切實(shí)高效地協(xié)助人類進(jìn)行內(nèi)容分類和管理。面對(duì)包括視頻、圖片、文字等實(shí)時(shí)海量的信息內(nèi)容,人工方式開展網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容治理已經(jīng)捉襟見肘,人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容治理層面已然不可替代。
在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域所應(yīng)用的人工智能技術(shù)如下:
自然語(yǔ)言處理(NLP, Natural Language Processing):可用于理解文字、語(yǔ)音等人類創(chuàng)造的內(nèi)容,在內(nèi)容安全領(lǐng)域不可或缺。圖像處理(IP, Image Processing):對(duì)圖像進(jìn)行分析,進(jìn)行內(nèi)容的識(shí)別和分類,在內(nèi)容安全中常用于不良信息處理。視頻分析技術(shù) (VA, Video Analysis):對(duì)目標(biāo)行為的視頻進(jìn)行分析,識(shí)別出視頻中活動(dòng)的目標(biāo)及相應(yīng)的內(nèi)涵,用于不良信息識(shí)別。
如圖 4 所示,通過分析人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全,在四個(gè)層面均可有效提升安全效能:
預(yù)防階段:內(nèi)容安全最重要的是合規(guī)性,由于各領(lǐng)域的監(jiān)管法律/政策的側(cè)重點(diǎn)不同而有所區(qū)別且動(dòng)態(tài)變化。在預(yù)防階段,可使用深度學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理進(jìn)行相關(guān)法律法規(guī)條文的理解和解讀,并設(shè)定內(nèi)容安全基線,再由深度學(xué)習(xí)工具進(jìn)行場(chǎng)景預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并及時(shí)將結(jié)果向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容管理人員報(bào)告。
防御階段:應(yīng)用深度學(xué)習(xí)等工具可完善系統(tǒng),防范潛在安全事件的發(fā)生。
檢測(cè)階段:自然語(yǔ)言、圖像、視頻分析等智能工具能快速識(shí)別內(nèi)容,動(dòng)態(tài)比對(duì)安全基線,及時(shí)將分析結(jié)果交付給人類伙伴進(jìn)行后續(xù)處置,除此之外,基于內(nèi)容分析的情感人工智能也已逐步應(yīng)用于輿情預(yù)警,取得不俗成果。
響應(yīng)階段:在后續(xù)調(diào)查或留存審計(jì)資料階段,過程自動(dòng)化同樣不可或缺。
3、人工智能應(yīng)用于物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全
隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G 等技術(shù)的成熟,網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)生深刻變化,人、物、物理空間通過各類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫連接,由于涉及的領(lǐng)域眾多同時(shí)接入的設(shè)備數(shù)量巨大,傳感器網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能是高頻低密度數(shù)據(jù),人工已經(jīng)難以應(yīng)對(duì),采用人工智能勢(shì)在必行。但由于應(yīng)用場(chǎng)景極為復(fù)雜多樣,可供應(yīng)用的人工智能技術(shù)將更加廣泛,并會(huì)驅(qū)動(dòng)人工智能技術(shù)自身新發(fā)展。
情緒識(shí)別(ER, Emotion Recognition):不僅可用圖像處理或音頻數(shù)據(jù)獲得人類的情緒狀態(tài),還可以通過文本分析、心率、腦電波等方式感知人類的情緒狀態(tài),在物理網(wǎng)絡(luò)中將應(yīng)用較為普遍,通過識(shí)別人類的情緒狀態(tài)從而可與周邊環(huán)境的互動(dòng)更為安全。AI 建模(DT, Digital Twin/AI Modeling):通過軟件來溝通物理系統(tǒng)與數(shù)字世界。生物特征識(shí)別 (BO, Biometrics):可通過獲取和分析人體的生理和行為特征來實(shí)現(xiàn)人類唯一身份的智能和自動(dòng)鑒別,包括人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別等技術(shù)。虛擬 (VA, Virtual Agents):這類具有人類行為和思考特征的智能程序,協(xié)助人類識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)因素,讓人類在物理網(wǎng)絡(luò)世界中更安全。
【關(guān)鍵詞】人工智能;智能網(wǎng)絡(luò);優(yōu)化方法;優(yōu)化工具
伴隨著知識(shí)時(shí)代以及信息社會(huì)的到來,信息正以空前的速度發(fā)展,面對(duì)龐大的信息,人類以前所依靠的自然智能越來越吃力,怎樣用人工打造的智能來模仿自然智能,以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的智能處理,這是當(dāng)今信息社會(huì)所面對(duì)的一個(gè)越來越重要的課題。人工智能長(zhǎng)久以來都處在計(jì)算機(jī)科技的前沿,它是人類面對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)巨大挑戰(zhàn)以及走向信息社會(huì)所必不可少的一項(xiàng)技術(shù)。信息社會(huì)對(duì)于智能的強(qiáng)烈要求是推動(dòng)人工智能快速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。近年來,隨著多媒體技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,人工智能也迎來了蓬勃發(fā)展的全新時(shí)期?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)在我國(guó)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用,我國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出越來越高的智能化,使我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)顯現(xiàn)出全新的面貌。與此同時(shí),智能網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化也顯得越來越重要。
一、人工智能技術(shù)的概述
1.人工智能的概念
人工智能也就是所說的機(jī)器智能,簡(jiǎn)稱為AI。它是由計(jì)算機(jī)學(xué)、信息論、心理學(xué)等諸多學(xué)科之間相互滲透而發(fā)展形成的一門科學(xué)。該科學(xué)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬智能活動(dòng),就科學(xué)的層面講,人工智能可看作計(jì)算機(jī)學(xué)的分支。總體來看,人工智能極富挑戰(zhàn)性,研究人工智能的目的是用機(jī)器來完成一些需要人類自然智能才可以完成的較復(fù)雜工作[1]。
2.人工智能的優(yōu)勢(shì)
毫無疑問,人類智能是最高級(jí)復(fù)雜的天然智能。然而,無數(shù)例子表明,人類思維存在著一定的局限性,這主要表現(xiàn)在四個(gè)層面:一是對(duì)于信息加工處理效率并不高。二是人腦容量有限且準(zhǔn)確性比較差。三是人腦在功能及活動(dòng)空間上有限。四是人在工作過程中容易受到精神狀態(tài)、生理狀況以及外界環(huán)境的影響。而人工智能不僅可以向人類思維那樣工作,而且還能很好的克服人腦的局限性,因此人工智能體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)。
3.人工智能的發(fā)展史
人工智能的實(shí)現(xiàn)需從計(jì)算機(jī)剛誕生時(shí)算起,其發(fā)展可大致分成三個(gè)階段。
第一階段即人工智能形成的階段。1955年香農(nóng)發(fā)明一種樹形結(jié)構(gòu)程序,該程序運(yùn)行時(shí),其在樹中尋找與答案最接近的分支探索,從而得到正確答案,該程序標(biāo)志著人工智能技術(shù)的正式起步[2]。
第二階段即發(fā)展階段。人工智能從該階段由純理論探索轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用研究,從而相繼產(chǎn)生專家系統(tǒng)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)以及語(yǔ)言理解等重要技術(shù)。
第三階段即人工智能全新高速發(fā)展階段。此時(shí)機(jī)器翻譯全面復(fù)蘇并走向市場(chǎng)。數(shù)百家公司加入研究,人工智能不斷完善。智能機(jī)器人以及第5代計(jì)算機(jī)研制產(chǎn)生。人工智能發(fā)展進(jìn)入全新階段。
二、基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念和內(nèi)容
1.基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念及意義
伴隨通信技術(shù)的發(fā)展,客戶數(shù)目不斷增加,因此對(duì)通信質(zhì)量要求也越來越高。當(dāng)前基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為熱點(diǎn)問題,由當(dāng)前智能通信網(wǎng)絡(luò)降低信道擁塞,從而實(shí)現(xiàn)通信的高質(zhì)量?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況有充分了解的前提下,利用各種手段,對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)中不恰當(dāng)?shù)牟糠旨右哉{(diào)整,從而使網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項(xiàng)長(zhǎng)期性質(zhì)的工作,必須進(jìn)行合理規(guī)劃和建設(shè),才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的良性運(yùn)行[3]。
基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化指的是在運(yùn)行的智能網(wǎng)絡(luò)提取并分析數(shù)據(jù)。對(duì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的因素及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中不確定的因素加以分析,經(jīng)過參數(shù)的優(yōu)化以及利用技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,從而對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況進(jìn)行更新,以至于令當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀況最佳?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的是提高智能網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量并保持智能網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。若從網(wǎng)絡(luò)的層面來看,基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的是提高移動(dòng)通信質(zhì)量,同時(shí)盡量減少進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)所需的成本。
2.基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容
基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化即對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況有充分了解的情況下,對(duì)當(dāng)前的智能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來進(jìn)行采集并加以分析,若發(fā)現(xiàn)影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的因素,應(yīng)立即采取不同的技術(shù)或手段來對(duì)網(wǎng)絡(luò)加以調(diào)整優(yōu)化,從而使網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)最佳狀態(tài),同時(shí)優(yōu)化資源?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容包括排除設(shè)備故障,維持網(wǎng)絡(luò)均衡以及話務(wù)均衡,提升通話質(zhì)量,改善智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行指標(biāo),配置網(wǎng)絡(luò)資源并建立維護(hù)智能網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化平臺(tái)以及智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案[4]。
三、基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法
隨著我國(guó)智能網(wǎng)絡(luò)的迅猛增長(zhǎng),基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)愈加重要。利用快速有效的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法,改善基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)性能以及服務(wù)質(zhì)量,成為當(dāng)今智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商極為關(guān)注的一個(gè)問題。
1.基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
目前多數(shù)基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化依賴維護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)以及生產(chǎn)商所提供的一些智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具,很難實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的系統(tǒng)性、自動(dòng)化及連續(xù)性。所以將較先進(jìn)的人工智能技術(shù)與智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相結(jié)合,來開發(fā)智能網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工具就顯得很重要。
智能IA即基于龐大信息,其中包括事實(shí),數(shù)據(jù),領(lǐng)域知識(shí)經(jīng)驗(yàn),來模擬人腦思維的集成系統(tǒng)?;谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是高層次網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作,在優(yōu)化過程中會(huì)涉及到網(wǎng)絡(luò)軟件及硬件等各部分,并使用到多方面的技術(shù)。因不同廠商所提供的參數(shù)及采集的智能網(wǎng)元性能不同,因此智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化應(yīng)同時(shí)考慮不同廠商系統(tǒng)和設(shè)備的不同特點(diǎn)。
2.基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程
(1)智能建模
表征智能網(wǎng)絡(luò)特性的即從廠家OMC所采集龐大數(shù)據(jù),為實(shí)現(xiàn)基于智能網(wǎng)絡(luò)特性評(píng)估上的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,必須對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析,從而判斷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀。ISO-CMCN采取模糊隸屬度,模糊智能網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù),將它們描述成自然語(yǔ)言,從而建立能夠合理描繪網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況的量化模型[5]。
(2)模糊知識(shí)庫(kù)
ISO-CMCN智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具中,使用的是基于事例以及規(guī)則上的模糊知識(shí)的表達(dá)方式.所謂規(guī)則表達(dá)即將智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)歸為前提到結(jié)論的模式,并且引進(jìn)模糊因子來反映知識(shí)的不確定性。事例表達(dá)即以“事例-屬性”的形式描繪智能網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。采用的是模糊量化方面技術(shù)。從應(yīng)用角度講模糊表達(dá)方式可有效描繪工程師具體網(wǎng)優(yōu)化時(shí)所用的知識(shí)。
(3)信息推理
信息推理即運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)以及實(shí)時(shí)信息進(jìn)行問題解決的過程。IOS-CMCN設(shè)計(jì)了在規(guī)則及事例基礎(chǔ)上的推理機(jī)。推理機(jī)自動(dòng)識(shí)別優(yōu)化模型后,進(jìn)入規(guī)則、事例推理。應(yīng)用規(guī)則推理時(shí),以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行事件作為驅(qū)動(dòng),通過模糊知識(shí)庫(kù)模擬實(shí)現(xiàn)優(yōu)化專家的思維。應(yīng)用事例進(jìn)行推理時(shí),推理機(jī)分析事件特征,根據(jù)庫(kù)中典型事例,通過推理方式來進(jìn)行智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化處理。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了基于人工智能技術(shù)的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法,推動(dòng)了智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的自動(dòng)化及智能化,降低了對(duì)人的依靠,并且提高了優(yōu)化效率,為智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了新方法。但其仍存在一些不足之處,我們期待能夠在不遠(yuǎn)的將來找到更完善更優(yōu)化的方法。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電氣工程;智能化技術(shù);理論基礎(chǔ);技術(shù)優(yōu)勢(shì);應(yīng)用
中圖分類號(hào):F40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
智能化技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能理論的完美融合,是最近才興起的一個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域。但是從出現(xiàn)到發(fā)展的短短數(shù)年間,智能化技術(shù)就受到了普遍的關(guān)注和廣泛的應(yīng)用,其未來前景不可限量。
1 人工智能理論
人工智能,它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué),是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。通過人工智能本質(zhì)方向的了解,生產(chǎn)出了一個(gè)與人類大腦做出雷同反應(yīng)的智能化機(jī)器,這個(gè)主要包含語(yǔ)言識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人、專家系統(tǒng)和圖像識(shí)別等?!叭斯ぶ悄堋币辉~是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的,人工智能發(fā)展迅速,成為以計(jì)算機(jī)主流,涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、生物學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多版學(xué)科。對(duì)于其主要的目的就是通過使用機(jī)器設(shè)備能夠達(dá)到智能效果,依賴機(jī)器來完成復(fù)雜性的工作。智能化的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)主要就是為了加強(qiáng)整個(gè)勞動(dòng)分配過程,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)智能化,這樣一來大大的減少了人為勞動(dòng)過程,加強(qiáng)了工作效率,譬如:鋁電解生產(chǎn)中的模糊自適應(yīng)控制技術(shù),就是大量使用了人工智能技術(shù)。在我們國(guó)家主要是通過廉價(jià)輸出的勞動(dòng)力來得出的經(jīng)濟(jì)數(shù)值,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到其他較發(fā)達(dá)的國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平。在我們電氣自動(dòng)化控制中加強(qiáng)人工化智能的使用,研制出一個(gè)能類似于人類判斷系統(tǒng)、處理功能的控制系統(tǒng),加強(qiáng)我們生產(chǎn)的能力,推動(dòng)我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2 人工智能的優(yōu)點(diǎn)
針對(duì)不同的人工智能控制,需要使用不同的方法進(jìn)行討論。但是一些人工智能控制器,例如:模糊神經(jīng)、模糊、遺傳算法和神經(jīng)都是一種類非線形的函數(shù)近似器。采取這種的分類有利于對(duì)總體的了解,同時(shí)會(huì)促進(jìn)對(duì)控制策略的綜合性開發(fā)。上述的人工智能函數(shù)近似器具有常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器所不具備的優(yōu)勢(shì)。首先,在很多情況中,精確的掌握控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程是很復(fù)雜的,因此控制器在設(shè)計(jì)實(shí)際控制對(duì)象的模型時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生很多不確定的因素,例如:非線性時(shí)、參數(shù)變化等,這新信息通常無法掌握。而人工智能控制器在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以不需要控制對(duì)象的模型。依據(jù)下降時(shí)間、魯棒性和響應(yīng)時(shí)間的不同,人工智能控制器通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可以提高自身的性能。例如:在下降時(shí)間方面,模糊邏輯控制器比最優(yōu)秀的PID控制器要快4倍。在上升時(shí)間方面,模糊邏輯控制器比最優(yōu)秀的PID控制器要快2倍。與古典控制器相比,人工智能控制器具有更容易調(diào)節(jié)的特征。即使缺乏專家的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),人工智能控制器也能夠使用響應(yīng)數(shù)據(jù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。還可以通過相應(yīng)信息、運(yùn)用語(yǔ)言等方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。人工智能控制器具有很強(qiáng)的一致性,輸入陌生的數(shù)據(jù)就能夠產(chǎn)生很高的估計(jì),可以忽略驅(qū)動(dòng)器對(duì)它產(chǎn)生的影響。對(duì)于某些控制對(duì)象來說,雖然暫時(shí)沒有采用人工智能控制器也可以產(chǎn)生良好的效果,但是對(duì)其他的控制對(duì)象來說,不一定會(huì)產(chǎn)生相似的良好效果,因此在設(shè)計(jì)上必須堅(jiān)持具體問題具體分析的原則。在反模糊化和模糊化的過程之中,如果采用規(guī)則庫(kù)、隸屬函數(shù)和適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器,能夠精確的進(jìn)行實(shí)時(shí)確定。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)成果的眾多方法之中,只有通過系統(tǒng)技術(shù)的使用才能得到穩(wěn)定的解,配合簡(jiǎn)單的拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)配置,能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的自學(xué)習(xí)和快速收斂。
3 智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
研究結(jié)果表明:智能控制、優(yōu)化設(shè)計(jì)以及故障診斷的合理使用是實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制的前提條件。
3.1 智能控制
電氣自動(dòng)化的控制工作中加入智能化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)電氣工程控制的無人操作化、高效化、遠(yuǎn)程化以及自主化,給智能化控制創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間,智能化控制在電氣自動(dòng)化技術(shù)中的廣泛應(yīng)用更加驗(yàn)證了智能化技術(shù)的優(yōu)越性,并使智能化技術(shù)在其他領(lǐng)域的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)
在電氣工程自動(dòng)化控制過程中,經(jīng)常會(huì)涉及到電氣設(shè)備的設(shè)計(jì),而設(shè)計(jì)的過程又相當(dāng)?shù)姆爆?,它不僅要求設(shè)計(jì)人員對(duì)磁力、電氣、電路等學(xué)科的知識(shí)要有足夠的認(rèn)識(shí)并能恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用到設(shè)計(jì)工作中,而且它對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)也有比較高的要求。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是利用實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的手工設(shè)計(jì)來完成的,因此方案的達(dá)標(biāo)率低,修改的難度較大;而現(xiàn)在的方案設(shè)計(jì)是利用CAD技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助軟件來完成的,不僅減少了設(shè)計(jì)所需的時(shí)間,而且設(shè)計(jì)出來的方案無論是質(zhì)量還是使用性能都相對(duì)較好。遺傳算法是優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中智能化技術(shù)應(yīng)用的具體形式之一,它具有非常強(qiáng)的實(shí)用性和先進(jìn)性,它的使用在一定程度上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。
3.3 故障診斷
電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,電氣設(shè)備發(fā)生故障的情況不可避免,而在故障發(fā)生前必定會(huì)有一系列與故障本身存在一定聯(lián)系的征兆出現(xiàn),利用智能化技術(shù),就可以對(duì)其進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的診斷。由于變壓器在電氣設(shè)備中具有十分重要的作用,因此電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)人員對(duì)它的運(yùn)行狀況格外的重視,經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行不定時(shí)的檢測(cè)、維修,不過這樣做也不能完全避免電氣故障的出現(xiàn),為了及時(shí)地將故障診斷出來,把電氣故障造成的損失降到最低,智能化技術(shù)無疑是最佳的選擇。在運(yùn)用智能化技術(shù)對(duì)變壓器的故障進(jìn)行診斷的過程中,最主要的診斷方式就是通過對(duì)變壓器中滲漏油的分解氣體進(jìn)行分析,快速找到變壓器發(fā)生故障的大致范圍,然后再把范圍逐步縮小找出發(fā)生故障的具置并對(duì)其進(jìn)行檢修。這樣做不僅加快了對(duì)故障的診斷以及檢修速度,而且它還避免了故障對(duì)電氣設(shè)備造成損害的情況出現(xiàn),使得電氣設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益在某種程度上得以提升。
結(jié)語(yǔ)
隨著科技的不斷進(jìn)步,人工智能技術(shù)的發(fā)展越來越迅速,在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下,各種施工變的更加的智能化。而機(jī)械企業(yè)在電氣自動(dòng)化不斷成熟的今天,引進(jìn)人工智能技術(shù)更是對(duì)生產(chǎn)起到了良好的促進(jìn)作用,促進(jìn)企業(yè)的更好更快的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]耿英會(huì).智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(2):66~66.
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;人工智能;優(yōu)點(diǎn)
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷改革與發(fā)展,社會(huì)生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化,這對(duì)產(chǎn)品的效率和質(zhì)量也提出了更高的要求。電氣自動(dòng)化控制作為一門學(xué)科,有其重要的價(jià)值。對(duì)于社會(huì)和國(guó)家而言,電氣自動(dòng)化控制是發(fā)電廠、工業(yè)建筑等重要領(lǐng)域中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù),對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。通過分析人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用可以發(fā)現(xiàn),這一技術(shù)極大促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制在智能控制方面的發(fā)展,提高了電氣設(shè)備運(yùn)行的智能化水平以及相關(guān)的生產(chǎn)效率。促使電氣自動(dòng)化控制向著更智能的方向發(fā)展,是對(duì)其生產(chǎn)技術(shù)的一次重大改革。因此,不斷提高電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)水平非常重要[1]。
1人工智能技術(shù)的定義
人工智能技術(shù)是伴隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的一門新興科學(xué)。簡(jiǎn)單的說,人工智能技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)人類的活動(dòng)進(jìn)行模擬,并作出一定的指令安排,目的是為了通過機(jī)械來完成復(fù)雜的、危險(xiǎn)的工作。這樣高科技的技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)在一定程度上實(shí)現(xiàn)人腦思考的效果,甚至比人腦更具有優(yōu)勢(shì)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以提高生產(chǎn)效率,降低人力勞動(dòng),節(jié)約成本。更重要的是,它可以避免人處于危險(xiǎn)的環(huán)境中,減少人身危害,這對(duì)電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展非常有利。
2人工智能控制器的優(yōu)點(diǎn)
人工智能是現(xiàn)代科技的新興產(chǎn)物。跟上時(shí)展的步伐,人工智能控制器相對(duì)于一般控制技術(shù)而言,具有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。2.1設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)單傳統(tǒng)的控制器一般需要根據(jù)不同的操作對(duì)象進(jìn)行特定的設(shè)計(jì),且在對(duì)實(shí)際模型進(jìn)行建造時(shí),需要考慮很多不確定因素的影響,包括參數(shù)的改變、使用環(huán)境的影響等,增加了設(shè)計(jì)難度。但是,如果采用人工智能技術(shù)就可以很好地解決這一問題。人工智能控制設(shè)計(jì)時(shí)不需要針對(duì)具體的對(duì)象模型進(jìn)行設(shè)計(jì),因此可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程??梢姡斯ぶ悄茉O(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單對(duì)于電氣自動(dòng)化控制方面具有很大優(yōu)勢(shì)[2]。2.2操作方便人工智能控制器比傳統(tǒng)控制器更加容易操作。人工智能控制器有很強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和對(duì)新信息的適應(yīng)能力,可以在短時(shí)間內(nèi)處理大量信息,這樣操作者就可以在較短時(shí)間內(nèi)掌握操作技巧,大大簡(jiǎn)化了操作工作。2.3準(zhǔn)確性高對(duì)于人工智能操作系統(tǒng)而言,大部分工作是通過計(jì)算機(jī)程序自主運(yùn)行,不需要工作人員過多的參與。一般情況下,只要硬件不出現(xiàn)問題,操作過程就不會(huì)出現(xiàn)太大的誤差,從而極大地保證了準(zhǔn)確率。
3電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)應(yīng)用
在電氣行業(yè)的正常運(yùn)行過程中,電氣控制發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了保證電氣工程可以正常安全地進(jìn)行,需要具備專業(yè)知識(shí)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員進(jìn)行操作。所以,怎樣保持電氣自動(dòng)化高效、穩(wěn)定的運(yùn)行,一直被認(rèn)為是比較復(fù)雜的問題。但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)的應(yīng)用很大程度上解決了這一問題。人工智能控制技術(shù)主要依靠計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序來進(jìn)行控制,其控制系統(tǒng)會(huì)依據(jù)不同環(huán)節(jié)需要來調(diào)用不同程序?qū)ιa(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)控制。這在很大程度上減少了誤差。此外,通過幾年的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),人工智能控制在電氣自動(dòng)化控制方面取得了諸多成就,大大提高了生產(chǎn)效率,降低了事故發(fā)生率和勞動(dòng)成本,給企業(yè)和國(guó)家?guī)砜捎^的利益。下面就簡(jiǎn)單分析一下人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[3]。3.1節(jié)省人力資源人工智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)的人工控制技術(shù)相比,最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以代替枯燥乏味的手工勞動(dòng),極大地解放了勞動(dòng)力。電氣控制是一個(gè)比較龐大和復(fù)雜的工程,電氣的操控設(shè)備多、線路復(fù)雜,且是一個(gè)比較危險(xiǎn)的工程。因此,需要投入大量的專業(yè)人員進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的操控。但是,人工智能技術(shù)截然不同。人工智能技術(shù)依靠的是電子計(jì)算機(jī),可以利用計(jì)算機(jī)代替人工處理一些數(shù)據(jù)的收集、分析,并且可以通過智能機(jī)械代替人工解決枯燥乏味的工作,將人類從復(fù)雜的勞動(dòng)中解放出來。這樣人工智能技術(shù)就可以極大節(jié)省人力資源,降低人力成本[4]。3.2縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與實(shí)踐投入生產(chǎn)過程有一個(gè)試用周期。如果按照之前傳統(tǒng)的方法進(jìn)行試驗(yàn),這個(gè)過程比較漫長(zhǎng)。需要通過歸納總結(jié),得出經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手工設(shè)計(jì),且最后的效果還不太滿意。但是,如果使用人工智能系統(tǒng),就可以利用計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論,直接進(jìn)行生產(chǎn),且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品合格率較高。因此,人工智能系統(tǒng)的使用可以大大縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,提高生產(chǎn)率。3.3預(yù)防故障事故發(fā)生任何生產(chǎn)過程都會(huì)出現(xiàn)事故與故障,尤其對(duì)于電氣自動(dòng)化控制過程,故障與事故的發(fā)生更是不可忽略。人工智能技術(shù)對(duì)事故及故障進(jìn)行預(yù)防及處理具有非常明顯的優(yōu)勢(shì),尤其是在處理發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器故障方面。人工智能技術(shù)主要通過計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù),對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)的問題提前給出解決方案,并且可以在故障發(fā)生的第一時(shí)間快速判斷問題部位。較傳統(tǒng)方法,人工智能技術(shù)發(fā)現(xiàn)問題快,解決問題快,且準(zhǔn)確率高,同時(shí)還可以對(duì)經(jīng)常發(fā)生故障的地方提前進(jìn)行檢修與預(yù)防[5]。3.4提高可靠性人工智能技術(shù)是結(jié)合計(jì)算機(jī)運(yùn)用的高端智能技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)的控制,可以減少人工操作的參與,減少人工誤差,提高可靠性。同時(shí),設(shè)備操作簡(jiǎn)單,可提高可靠度,降低誤差。因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)可以更好地保障生產(chǎn)效率,提高可靠度,降低誤差,所以對(duì)于企業(yè)和國(guó)家是非常有價(jià)值的。因此,對(duì)于電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的探究具有重要的研究?jī)r(jià)值。
4結(jié)束語(yǔ)
人工智能技術(shù)是人類智慧的結(jié)晶,是科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,是對(duì)人類智力技術(shù)的發(fā)展。在當(dāng)前信息自動(dòng)化飛速發(fā)展的時(shí)代,人工智能技術(shù)有很好的發(fā)展市場(chǎng),在電氣自動(dòng)化控制方向也有其無可替代的優(yōu)勢(shì)。所以,隨著電氣自動(dòng)化控制工程技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,人工智能技術(shù)也應(yīng)該不斷改革和創(chuàng)新,更好地與電氣自動(dòng)化控制相結(jié)合,提高電子設(shè)備的生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,更好地服務(wù)人民、服務(wù)社會(huì)[6]。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電氣 自動(dòng)化 人工智能
全面應(yīng)用人工智能技術(shù)的最新成就,充分推動(dòng)電氣設(shè)備自動(dòng)化的進(jìn)一步深化發(fā)展,提高其系統(tǒng)運(yùn)行趨于智能化的同時(shí),人工智能技術(shù)的應(yīng)用還利于強(qiáng)化系統(tǒng)工作的安全性、穩(wěn)定性,有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)。
一、人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況
近年來,大量科研單位以及專業(yè)院校都在人工智能技術(shù)的創(chuàng)新與研究以及其電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的應(yīng)用上開展了大量工作,人工智能用于電氣設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、故障診斷、預(yù)警、監(jiān)控以及自動(dòng)保護(hù)等方面都達(dá)到了一定的水平。
以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面為例,因電氣設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜性高,涉及到諸如電路、電磁、電機(jī)電器應(yīng)用等等大量的學(xué)科專業(yè)知識(shí),更要求工作人員有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前,在數(shù)字技術(shù)空前創(chuàng)新發(fā)展的背景下,電氣產(chǎn)品及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作業(yè)已轉(zhuǎn)向了CAD,使得新產(chǎn)品新系統(tǒng)的構(gòu)建周期顯著縮短。在此基礎(chǔ)上加入人工智能技術(shù),系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及速度都可得到全面提升。
此外,人工智能技術(shù)在進(jìn)行電氣設(shè)備系統(tǒng)故障控制與預(yù)警方面也有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前征兆呈非線性,因此人工智能技術(shù)中的模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等部分可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。
最后是人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的運(yùn)用,主要的技術(shù)方法有、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制三種,其中以最后一種控制技術(shù)最為簡(jiǎn)便,可應(yīng)用性最強(qiáng)。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以AI控制器為主,其可以視為非線性函數(shù)近似器。與一般的函數(shù)估計(jì)設(shè)備相比較,AI控制系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不一定必須工作對(duì)象的具體模型,這就避免在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮控制對(duì)象模型本身的參數(shù)變等不確定性。此外,其性能提升的空間比較大,而且易于調(diào)節(jié),一致性強(qiáng),對(duì)于新的數(shù)據(jù)信息適應(yīng)性良好;配置成本低而且更新簡(jiǎn)便、抗干擾能力強(qiáng)。
二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中,人工智能技術(shù)的應(yīng)用有兩種,一是直流傳動(dòng)控制;另一種是效流傳動(dòng)控制。
在直流傳動(dòng)控制中,人工智能技術(shù)的應(yīng)用有模糊邏輯控制技術(shù)為主,有Mamdani與兩種可用于調(diào)速控制系統(tǒng)。它們均具備規(guī)則庫(kù)部分,規(guī)則庫(kù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)if-them的模糊規(guī)則集合。以后者為例,它最主要的規(guī)則就是“if x=A,且y=B,則z=f(x,y)z則z”。其中的都是模糊集。模糊控制設(shè)備以推理機(jī)為核心部分,它負(fù)責(zé)模仿人腦的智能化決策以及模糊控制命令的推理。除此以外還有模糊化部分、知識(shí)庫(kù)部分以及反模糊化部分,第一個(gè)部分是通過多種不同形式的函數(shù)對(duì)所輸入的變量做出測(cè)量,并將其量化、模糊化;第二部分就是由數(shù)據(jù)規(guī)則以及語(yǔ)言控制庫(kù)構(gòu)成所構(gòu)成的知識(shí)庫(kù),本庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)就是應(yīng)用專家的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制,在建立設(shè)備模型時(shí),模型操作設(shè)備依據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的推理機(jī)制進(jìn)行模型建設(shè);最后是以模型參數(shù)量化與中間平均技術(shù)等模糊化技術(shù)的應(yīng)用。
除了模糊邏輯控制技術(shù)以外,還有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。這種技術(shù)主要用于不同模式的識(shí)別以及各種信號(hào)的處理,可以在電氣傳動(dòng)控制工作中發(fā)揮有效作用。這種技術(shù)以并行結(jié)構(gòu)為主,適用范圍比較廣,可以大大提升條件監(jiān)控、診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確性;該控制技術(shù)最常用的學(xué)習(xí)策略是誤差反向傳播,也就是說在網(wǎng)絡(luò)具備充足的隱藏層、結(jié)點(diǎn)和恰當(dāng)?shù)募?lì)函數(shù)的情況下,多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只要利用反向傳播就可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的非線性函數(shù)近似參數(shù),大大提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度。
在交流傳動(dòng)控制中,人工智能技術(shù)的應(yīng)用也同樣有模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種具體運(yùn)用。
就模糊邏輯而言,到目前為止均以模糊控制器直接代替原有的普通速度控制設(shè)備為主,不過西方某大學(xué)研發(fā)了一種高性能的帶有多個(gè)模糊控制器的全數(shù)字化傳動(dòng)控制體系,該體系所帶有的模糊控制器即可以用來代替普通的速度控制設(shè)備,又可以用于執(zhí)行它控制任務(wù)。
就人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)而言,實(shí)踐研究中以其對(duì)交流電氣設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)及診斷為主。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用作步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制時(shí),可采用一般的反向轉(zhuǎn)波計(jì)算方法,就是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用,通過電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及電機(jī)的初始速度最終確定智能監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)的最大速度增加值。這種設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn),要求神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備識(shí)別三維圖形映射的能力,以便達(dá)到比常規(guī)梯形控制計(jì)算模式強(qiáng)的控制成效。在此模式下,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以大大縮減電氣自動(dòng)化系統(tǒng)定位所需要的時(shí)間,并且強(qiáng)化對(duì)于負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及非初始速度變化范圍的控制工作。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以多層前饋型為主,具體可分為兩個(gè)系統(tǒng):系統(tǒng)一是在辨識(shí)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)通過定子的電流進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制,系統(tǒng)二是在辨識(shí)機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)基礎(chǔ)上對(duì)轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制。
關(guān)鍵詞:高職教育;人工智能;轉(zhuǎn)型發(fā)展
一、高職教育現(xiàn)狀
(一)客觀層面
(1)社會(huì)面。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期,高職教育迎來全新發(fā)展機(jī)遇,對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高。傳統(tǒng)思想中,家長(zhǎng)學(xué)生都帶著有色眼鏡看待高職教育。隨著社會(huì)給技術(shù)技能型人才提供很多高薪崗位,部分學(xué)生主動(dòng)選擇高職院校進(jìn)修學(xué)業(yè),提高自身技能水平。高職院校必須以社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)為導(dǎo)向,及時(shí)調(diào)整自身發(fā)展戰(zhàn)略。(2)政策面。在新課程改革視域下,政府高度重視高職教育的發(fā)展,出臺(tái)了多項(xiàng)扶持政策,如《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》《職業(yè)學(xué)校專業(yè)頂崗實(shí)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)》《關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見》等,極大的推動(dòng)了高職教育的穩(wěn)定發(fā)展。
(二)主觀層面
(1)教學(xué)理念。高職教師受傳統(tǒng)思想影響,往往重視成績(jī)和理論知識(shí),亟需引進(jìn)新的教學(xué)理念,并落實(shí)在實(shí)際教學(xué)中。高職院校已經(jīng)意識(shí)到人工智能時(shí)代,自身轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的必要性,正積極將全新的教學(xué)理念貫穿在人才培養(yǎng)過程中。(2)教學(xué)方式。高職教育逐漸創(chuàng)新教學(xué)方式,將頂崗實(shí)習(xí)、校企合作、實(shí)訓(xùn)教學(xué)等應(yīng)用在常規(guī)教學(xué)中,適應(yīng)時(shí)展,彰顯職教特色。但在實(shí)際教學(xué)中,教師理念未發(fā)生變化,能力無法滿足新型教學(xué)方式需求,存在亟需改進(jìn)優(yōu)化的地方。(3)教學(xué)體系。只有完善的教學(xué)體系,才能為高職教育的改革創(chuàng)新提供依據(jù)參考。當(dāng)前高職教育體系中含有諸多不足,如學(xué)科單一、理論與實(shí)踐比重不協(xié)調(diào)、知識(shí)內(nèi)容陳舊等。高職教育要想適應(yīng)新時(shí)展趨勢(shì),應(yīng)積極完善教學(xué)體系。
二、人工智能現(xiàn)狀
(1)國(guó)家戰(zhàn)略。近年來,國(guó)家高度重視人工智能發(fā)展,國(guó)務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2017〕35號(hào)),提出科技創(chuàng)新的主要方向是人工智能,提倡積極構(gòu)建全新的人工智能科技創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制,進(jìn)一步完善人工智能教育體系,實(shí)現(xiàn)人才儲(chǔ)備和梯隊(duì)建設(shè)的目標(biāo),推動(dòng)智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。各部委也積極頒布一系列政策,如《智能制造2025》《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》等[2]。可見,國(guó)家為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了充足動(dòng)力,人工智能已成為國(guó)家戰(zhàn)略的一部分。(2)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。多年的探索,人工智能技術(shù)有了明顯提升,在問題求解、泛邏輯理論、不確定推理、拓?fù)鋵W(xué)、圖像處理、模式識(shí)別、專家系統(tǒng)等方面有了顯著研究成果,一部分成果甚至領(lǐng)先世界水平。例如我國(guó)在模式識(shí)別領(lǐng)域的研究,文字識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別、虹膜識(shí)別都取得優(yōu)異成果,被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)藥、機(jī)器人視覺研究、衛(wèi)星遙感、自主導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域。企業(yè)十分關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技術(shù)的深度研究,使應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值最大化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2017年人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造700億元市場(chǎng)價(jià)值,預(yù)計(jì)在2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1600億元。
三、人工智能推動(dòng)新時(shí)代高職教育轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要性
(一)技術(shù)技能型人才的需求
高職教育發(fā)展的目的是培養(yǎng)適合崗位需求的技術(shù)技能型人才。人工智能時(shí)代,先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,大部分崗位對(duì)人才的需求發(fā)生明顯變化,逐漸形成了“機(jī)器換人”的局面。企業(yè)中簡(jiǎn)單、重復(fù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的崗位,都由智能機(jī)器人予以代替。例如在京東電商的物流中,出現(xiàn)無人機(jī)配送方式,直接沖擊了傳統(tǒng)人工物流配送模式。相信在不久的將來,會(huì)有更多的智能機(jī)器人走向物流配送的工作崗位,形成全新的工作體系。此外,在生產(chǎn)制造的質(zhì)檢環(huán)節(jié),由于傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式存在諸多不足,應(yīng)用人工智能的圖像識(shí)別技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)??梢姡斯ぶ悄軙r(shí)代會(huì)有大批崗位“消失”,取而代之的是智能化機(jī)器人。高職教育必須轉(zhuǎn)變以往的教育模式,順應(yīng)時(shí)展趨勢(shì),結(jié)合社會(huì)崗位對(duì)技能人才的需求,調(diào)整高職教育方向,實(shí)現(xiàn)高職教育價(jià)值。
(二)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的要求
以往的發(fā)展致力于“中國(guó)制造”,但新時(shí)代“中國(guó)制造”已無法提升綜合國(guó)力,國(guó)家必須調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能時(shí)代將“中國(guó)制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊?guó)創(chuàng)造”“中國(guó)智造”。這一發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變,能看出先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在國(guó)家發(fā)展中的重要地位。為了2025年實(shí)現(xiàn)“中國(guó)智造”的目標(biāo),高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,順應(yīng)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整。同時(shí),高職教育轉(zhuǎn)型過程中,轉(zhuǎn)變以往以理論、成績(jī)?yōu)橹鞯乃枷胗^念,對(duì)人才進(jìn)行更加系統(tǒng)的培養(yǎng),調(diào)整理論知識(shí)、實(shí)習(xí)實(shí)踐之間的關(guān)系比例。人工智能時(shí)代的高職教育轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新,可以加大對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)力度,使人才綜合素養(yǎng)得到更好提升,滿足“中國(guó)創(chuàng)造”的需求。
(三)學(xué)生自身價(jià)值實(shí)現(xiàn)的需求
時(shí)代的發(fā)展使高職學(xué)生的思想發(fā)生變化,傳統(tǒng)的高職教育雖能提高學(xué)生專業(yè)能力,但并不滿足當(dāng)前企業(yè)對(duì)工作崗位的需求,學(xué)生無法實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。曾經(jīng)的學(xué)生,沒有認(rèn)識(shí)到自身與社會(huì)的關(guān)系,存在“得過且過”等不良思想。新時(shí)代,高職學(xué)生逐漸認(rèn)清自身地位,意識(shí)到自己與國(guó)家民族是“命運(yùn)共同體”,是實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興“中國(guó)夢(mèng)”的主要力量。高職教育轉(zhuǎn)型創(chuàng)新,根據(jù)時(shí)展要求、學(xué)生需求,合理調(diào)整教學(xué)方案與計(jì)劃。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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