序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇人工智能醫(yī)療發(fā)展前景范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

首屆世界智能大會(huì)6月28日至6月30日在天津舉行。6月29日，馬云、李彥宏、柳傳志等行業(yè)大咖分享了對于人工智能等最新科技的觀點(diǎn)。同時(shí)，在開幕式演講中，全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼透露，最近新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃已編制完成，該規(guī)劃對直到2030年的中國人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)部署，包括與此相關(guān)的人工智能重大科技項(xiàng)目。規(guī)劃將于近日向全社會(huì)公布。

點(diǎn)評：公開信息顯示，目前我國人工智能已上升到國家戰(zhàn)略，并于今年3月首次寫入政府工作報(bào)告。據(jù)預(yù)測，2020年全球人工智能市場規(guī)模將超過1000億美元，年均增速約為20%，我國人工智能市場規(guī)模也將達(dá)到百億美元量級，年均增速超過50%，行業(yè)發(fā)展前景極為廣闊。近幾年，智能制造被不斷的提及，而隨著互聯(lián)網(wǎng)、智能科技與傳統(tǒng)行業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展，智能科技更是在除制造業(yè)外的，教育、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要功效。在此基礎(chǔ)上，世界智能大會(huì)旨在打造世界級先進(jìn)智能科技成果平臺、創(chuàng)新合作平臺、產(chǎn)業(yè)聚集平臺和投融資對接平臺，展現(xiàn)全球領(lǐng)先的前沿科技新成果。此次大會(huì)的專題活動(dòng)覆蓋了深度學(xué)習(xí)、智能制造、人工智能、智能駕駛、智慧安防等多領(lǐng)域。近期A股市場上，受世界智能大會(huì)舉行的利好影響，A股市場人工智能概念板塊表現(xiàn)活躍，關(guān)注標(biāo)的股：科大訊飛、恒生電子、東方網(wǎng)力、佳都科技、工大高新等。

6月份信貸增量以及M2同比增速等成為市場關(guān)注的焦點(diǎn)。對此，機(jī)構(gòu)普遍認(rèn)為，6月份新增信貸增量或超萬億元，M2同比增速或繼續(xù)回落將至9%。華泰證券首席宏觀研究員李超認(rèn)為，5月份信貸增量維持不變的情況下，社融出現(xiàn)了邊際減緩跡象。監(jiān)管趨于嚴(yán)格的背景下，銀行的表外業(yè)務(wù)回歸表內(nèi)將會(huì)是未來一大趨勢，同時(shí)居民按揭韌性強(qiáng)，融資利率繼續(xù)上行大背景下，銀行也樂于擴(kuò)張表內(nèi)業(yè)務(wù)。6月份這一趨勢將會(huì)繼續(xù)延續(xù)，預(yù)計(jì)6月份的新增貸款在12000億元左右，與之對應(yīng)的社融新增則在13000億元左右，整個(gè)社會(huì)融資更多的依賴銀行表內(nèi)貸款。當(dāng)然，也有部分機(jī)構(gòu)較為悲觀。交通銀行金融研究中心近日的報(bào)告稱，總體來看，居民房貸的回落以及金融機(jī)構(gòu)主動(dòng)調(diào)降跨季前資產(chǎn)增速，將很大程度主導(dǎo)6月份貸款增量回落。

篇（2）

在歐洲，“歐盟人腦計(jì)劃”將通過ICT的龐大資源庫，更有效地為神經(jīng)科學(xué)和醫(yī)療領(lǐng)域提供技術(shù)支持。長遠(yuǎn)來說，該計(jì)劃將為各類腦部疾病提供更好的治療方案，以及通過探索大腦運(yùn)作模式，研發(fā)更先進(jìn)的ICT技術(shù)?！皻W盟人腦計(jì)劃”的主要研究領(lǐng)域可以大致劃分為三大類：未來神經(jīng)科學(xué)、未來醫(yī)學(xué)、未來計(jì)算。旗下涵蓋13個(gè)子項(xiàng)目，其中包括老鼠大腦戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)、人腦戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)、認(rèn)知行為架構(gòu)、理論型神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)信息學(xué)、大腦模擬仿真、高性能計(jì)算平臺、醫(yī)學(xué)信息學(xué)、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算平臺、神經(jīng)機(jī)器人平臺、模擬應(yīng)用、社會(huì)倫理研究和“歐盟人腦計(jì)劃”項(xiàng)目管理。

作為“歐盟人腦計(jì)劃”神經(jīng)形態(tài)計(jì)算系統(tǒng)項(xiàng)目和SpiNNaker計(jì)劃的的負(fù)責(zé)人，Steve Furber博士透露說，目前“歐盟人腦計(jì)劃”的最新進(jìn)展是近期將對外開放一系列歐盟人腦計(jì)劃的平臺系統(tǒng)，讓更多研究者、專業(yè)人士可以使用這些先進(jìn)的系統(tǒng)。現(xiàn)在誰都可以申請使用內(nèi)置500，000個(gè)特制ARM處理器核心的“脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（SpiNNaker）計(jì)劃”和德國海德堡的“大腦規(guī)模（BrainScaleS）計(jì)劃”的設(shè)備，以及其他平臺系統(tǒng)。我們在3月30日舉行會(huì)宣布這一舉措，并在4月1日正式實(shí)施對外開放。通過開放平臺系統(tǒng)的共享，我們相信一定能夠極大地促進(jìn)世界范圍內(nèi)的大腦科學(xué)研究的發(fā)展，為每一位參與到大腦科學(xué)研究中的科學(xué)家們提供廣闊的發(fā)展前景和機(jī)遇。

扎克伯格也在他的Facebook上透露，他2016年的新目標(biāo)是打造一個(gè)人工智能助手。事實(shí)上，他對人工智能的布局早已開始，早在2014年，他就以個(gè)人身份入股了人工智能公司 Vicarious，因?yàn)樗X得人工智能可以提升互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的智商，從而對于用戶變得更有價(jià)值。

除了Facebook，另一個(gè)科技巨頭谷歌也在人工智能領(lǐng)域動(dòng)作頻頻，它收購了8個(gè)機(jī)器人公司和1個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)公司，并在許多新的業(yè)務(wù)中使用了人工智能技術(shù)，比如無人駕駛汽車。同時(shí)，谷歌還利用人工智能技術(shù)來改善其現(xiàn)有業(yè)務(wù)，比如安卓手機(jī)操作系統(tǒng)或者谷歌搜索引擎。

中國人工智能商用元年

而在國內(nèi)企業(yè)中，進(jìn)軍人工智能的科技企業(yè)也不在少數(shù)。早在2009年，百度就提出通過推進(jìn)人工智能實(shí)現(xiàn)國家綜合國力的彎道超車。百度身體力行，2014年5月將AI最權(quán)威的學(xué)者之一、谷歌大腦項(xiàng)目之父吳恩達(dá)納入麾下。眼下百度人工智能實(shí)驗(yàn)室搭建了作為百度人工智能核心的“百度大腦”，融合了深度學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)建模、大規(guī)模圖形處理器（GPU）并行化平臺等技術(shù)，擁有200億個(gè)參數(shù)，構(gòu)成了一套巨大的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

騰訊也不甘示弱，基于微信平臺，開發(fā)了多種模式識別功能，推出了“微信智能開發(fā)平臺”，將微信的圖像識別能力和語音識別關(guān)鍵詞技術(shù)向第三方開放，“掃一掃”和“語音轉(zhuǎn)文字”功能就是典型應(yīng)用。

從國家意志來說，2015年7月，國務(wù)院印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)指導(dǎo)意見》，明確人工智能為形成新產(chǎn)業(yè)模式的11個(gè)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一，將發(fā)展人工智能提升到國家戰(zhàn)略層面，提出具體支持措施，清理阻礙發(fā)展的不合理制度。統(tǒng)計(jì)顯示，到“十三五”末，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)值有望突破千億元。

“十三五”規(guī)劃綱要首次出現(xiàn)“人工智能”一詞，在科技創(chuàng)新2030項(xiàng)目中，智能制造和機(jī)器人成為重大工程之一。培育人工智能、智能硬件、新型顯示、移動(dòng)智能終端等，被列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)。種種跡象表明，2016年，不僅是“十三五”起步之年，也是我國人工智能商用元年。

而市場也普遍認(rèn)為如今人工智能已經(jīng)在諸如智能穿戴設(shè)備、無人機(jī)、虛擬客戶服務(wù)、智慧城市、安防、基于大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分析等領(lǐng)域得到應(yīng)用，節(jié)省了大量人工成本。隨著人工成本的增長，人工智能的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢將會(huì)愈發(fā)明顯。在技術(shù)突破、應(yīng)用領(lǐng)域拓展以及相關(guān)扶持政策推動(dòng)下，人工智能的大潮即將來襲，萬億元的市場規(guī)模值得期待。

人工智能的現(xiàn)實(shí)入口

在教育領(lǐng)域，你想象一下這樣的世界，任何一個(gè)孩子都可以使用智能手機(jī)訪問熟悉其學(xué)習(xí)風(fēng)格的個(gè)人導(dǎo)師，以便提高學(xué)習(xí)成績。

“比如遇到問題需要幫助的學(xué)生，可以將問題拍攝下來，并上傳到專門應(yīng)用中。機(jī)器人識別出問題，并給出相關(guān)答案。由于機(jī)器人了解提問者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，它可以引導(dǎo)他們解決這個(gè)問題，跳過他們已經(jīng)了解的知識點(diǎn)，重點(diǎn)集中在需要幫助的方面，而非僅僅提供標(biāo)準(zhǔn)答案。由于機(jī)器人很了解你，它甚至比負(fù)責(zé)全班同學(xué)學(xué)習(xí)情況的人類教師更加勝任，因?yàn)楹笳咝枰獞?yīng)對不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和不同水平的學(xué)生?！盪ber聯(lián)合創(chuàng)始人、獨(dú)立創(chuàng)業(yè)家奧斯卡. 薩拉查說。

除了教育領(lǐng)域，醫(yī)療領(lǐng)域恐怕是人工智能商業(yè)化的最主要領(lǐng)域了。此前研發(fā)出“深藍(lán)”打敗國際象棋世界冠軍的科技巨頭IBM在醫(yī)療領(lǐng)域耕作多年。2013年，IBM研發(fā)的認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)Watson已正式向癌癥“宣戰(zhàn)”。美國Bumrungrad國際醫(yī)院采用為腫瘤學(xué)而開發(fā)的Watson解決方案――已由世界一流的腫瘤醫(yī)生及研究人員進(jìn)行過培訓(xùn)，讓W(xué)atson為其遍布東南亞、包含超過100萬名癌癥病患的龐大網(wǎng)絡(luò)提供支持。

早在2011年Watson參加“Jeopardy！”電視問答挑戰(zhàn)賽并獲得冠軍后，IBM堅(jiān)信繼制表計(jì)算、可編程計(jì)算之后，人類的第三個(gè)計(jì)算時(shí)代――認(rèn)知計(jì)算時(shí)代，已經(jīng)拉開帷幕。幾年時(shí)間里，Watson已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步。Watson原來只有1個(gè) “深度問答”的API，現(xiàn)在已經(jīng)有42個(gè)API應(yīng)用于36個(gè)國家的幾十個(gè)行業(yè)，內(nèi)容涵蓋文字圖像識別、自然語言理解、專業(yè)知識學(xué)習(xí)、人類情緒分析等各個(gè)領(lǐng)域，并且有更多的API正在孵化當(dāng)中。在醫(yī)療、教育、旅游、零售等各個(gè)行業(yè)里的成功案例已經(jīng)開始有井噴之勢。

篇（3）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119

0 簡介

人工智能（（Artificial Intelligence）），它是一門新的技術(shù)科學(xué)，主要用于模擬、延伸以及擴(kuò)展人類的智能的方法、理論、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)。人工智能主要就是對人類的思維、意識的信息過程的合理化的模擬。人工智能它并不是人的智能，但是，它卻能像人那樣的思考，而且也可能會(huì)超過人類的智能?？偟恼f來，人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些復(fù)雜工作。

1 人工智能的運(yùn)用現(xiàn)狀

目前，在很多方面人工智能有著運(yùn)用，其中一個(gè)主要表現(xiàn)就是全球人工智能公司數(shù)量在急劇的增加，專家系統(tǒng)在目前來看是在人工智能各領(lǐng)域中最為活躍，且最為有成效的一個(gè)領(lǐng)域。它是一類基于知識的系統(tǒng)，并可以解決那些一般僅有專家才能夠解決的復(fù)雜問題。我們這樣定義專家系統(tǒng)：專家系統(tǒng)是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它是基于程序系統(tǒng)依靠人工智能技術(shù)，來模擬人類專家求解復(fù)雜問題的過程，大多情況下，專家系統(tǒng)的水平甚至可以超過人類專家。專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

2 人工智能的影響

人工智能對經(jīng)濟(jì)的影響：人工智能的的確確會(huì)影響到社會(huì)、生活、文化的方方面面，特別是對于實(shí)體經(jīng)濟(jì)將來會(huì)有巨大的影響。以后，每個(gè)行業(yè)幾乎都會(huì)產(chǎn)生顛覆性的變化。在人工智能的研究上，中國并不落后，將來的中國一定可以從中獲得非常大的收益。一成功的專家系統(tǒng)可以為它的用戶帶來很明顯的經(jīng)濟(jì)效益。用比較經(jīng)濟(jì)的辦法執(zhí)行任務(wù)而不需要具有經(jīng)驗(yàn)的專家，從而極大地減少開支。專家系統(tǒng)深入各行各業(yè)，帶來巨大的宏觀效益，促進(jìn)了IT網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。

人工智能對文化的影響：在人工智能原理的基礎(chǔ)上，人們通常情況下會(huì)應(yīng)用人工智能的概念來描述他們的日常狀態(tài)和求解問題的過程。人工智能可以擴(kuò)大人們知識交流的概念集合，描述我們所見所聞的方法以及描述我們信念的新方法；人工智能技術(shù)為人類的文化生活提供了巨大的便利。如圖像處理技術(shù)必將會(huì)對圖形藝術(shù)和社會(huì)教育部門等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。比如現(xiàn)有的智力游戲機(jī)將會(huì)發(fā)展成具有更高智能的一種文化娛樂手段。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這種影響會(huì)越來越明顯地表現(xiàn)出來。當(dāng)然，還有一些影響可能是我們目前難以預(yù)測的。但可以肯定，人工智能將對人類的物質(zhì)文明以及精神文明產(chǎn)生更大的影響。

人工智能對社會(huì)的的影響：一方面，AI為人類文化生活提供了一種新的模式?，F(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂手段，今天，游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開發(fā)中。另一方面，人工智能能夠代替人類進(jìn)行各種腦力勞動(dòng)，所以，從某種意義上來講，這將會(huì)使一部分人失去發(fā)展的機(jī)遇，甚至可能失業(yè)。由于人工智能在科技以及工程中的應(yīng)用，一部分人可能會(huì)失去介入信息處理活動(dòng)的機(jī)會(huì)，甚至不得已而改變自己的工作方式；人工智能還可能會(huì)威脅到人類的精神。一般人們覺得人類與機(jī)器的區(qū)別就是人類具有感知精神，但如果有一天，這些相信只有人才具有感知精神的人也開始相信機(jī)器能夠思維和創(chuàng)作，那他們就會(huì)感到失望，甚至于感到威脅。他們會(huì)擔(dān)心：有朝一日，智能機(jī)器的人工智能可能會(huì)超過人類的自然智能，從而使人類淪為智能機(jī)器的奴隸。

3 人工智能的發(fā)展趨勢

有機(jī)構(gòu)預(yù)測，2017年人工智能投資將同比增長300%以上，在技術(shù)上將會(huì)更迅猛發(fā)展，工控自動(dòng)化商城的智能語音、智能圖像、自然語言以及深度學(xué)習(xí)等技術(shù)越來越成熟，就像空氣和水一樣將會(huì)逐步地滲透到我們的日常生活。行業(yè)專家關(guān)于2017年人工智能的發(fā)展方向主要有以下幾點(diǎn)：（1）機(jī)器學(xué)習(xí)目前正在被應(yīng)用在更復(fù)雜的任務(wù)以及更多領(lǐng)域中，且被更多的人作為挖掘數(shù)據(jù)的方式。無監(jiān)督的學(xué)習(xí)會(huì)取得更多進(jìn)展，但也存在很大的挑戰(zhàn)，故在這一方面離人類的能力還是差得很遠(yuǎn)的。計(jì)算機(jī)在理解和生成自然語言方面，預(yù)計(jì)最先會(huì)在聊天機(jī)器人和其他對話系統(tǒng)上落地。 （2）深度學(xué)習(xí)、其他的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)的混用，是成熟技術(shù)的典型標(biāo)志。將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中（醫(yī)療圖像、臨床數(shù)據(jù)、基因組數(shù)據(jù)等），各種類型數(shù)據(jù)上的研究以及成果將會(huì)大大的增加。 （3）聊天機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車可能會(huì)取得較大的進(jìn)展，預(yù)計(jì)更多人類基準(zhǔn)將會(huì)被打破，特別是那些基于視覺以及適合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)。而非視覺特征創(chuàng)建和時(shí)間感知方法將會(huì)變得更加頻繁、更加富有成果。

4 結(jié)論

人工智能是人類長久以來的夢想，同時(shí)也是一門富有挑戰(zhàn)性的學(xué)科。盡管人工智能帶來很多問題，但當(dāng)人類堅(jiān)持把人工智能只用于造福人類，人工智能推動(dòng)人類社會(huì)文明進(jìn)步將毋庸置疑。就像所有的學(xué)科一樣，人工智能也會(huì)經(jīng)歷各種挫折，但只要我們有信心、 有毅力，人工智能終將成為現(xiàn)實(shí)，融入到我們生活的方方面面，為我們的生活帶來更大的改變。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱祝武.人工智能發(fā)展綜述[J].中國西部科技，2011，10（17）：8-10.

篇（4）

中圖分類號：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082 （2017） 04-0234-01

引言

人類自從工業(yè)革命結(jié)束之后，就已然開始了對人工智能的探索，究其本質(zhì)，實(shí)際上就是對人的思維進(jìn)行模仿，以此代替人類工作。人工智能的探索最早可以追溯到圖靈時(shí)期，那時(shí)圖靈就希望未來的智能系統(tǒng)能夠像人一樣思考。在20世紀(jì)五十年代，人工智能被首次確定為一個(gè)新興的學(xué)科，并吸引了大批的學(xué)者投入到該領(lǐng)域的研究當(dāng)中。經(jīng)過長時(shí)間的探索和嘗試，人工智能的許多重要基本理論已經(jīng)形成，如模式識別、特征表示與推理、機(jī)器學(xué)習(xí)的相關(guān)理論和算法等等。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著深度學(xué)習(xí)與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人工智能再一次成為研究熱點(diǎn)。人工智能技術(shù)與基因過程、納米科學(xué)并列為二十一世紀(jì)的三大尖端技術(shù)， 并且人工智能涉及的學(xué)科多，社會(huì)應(yīng)用廣泛，對其原理和本質(zhì)的理解也更為復(fù)雜。 一、人工智能的發(fā)展歷程

回顧人工智能的產(chǎn)生與發(fā)展過程 ，可以將其分為：初期形成階段，綜合發(fā)展階段和應(yīng)用階段。

1.初期形成階段

人工智能這一思想最早的提出是基于對人腦神經(jīng)元模型的抽象。其早期工作被認(rèn)為是由美國的神經(jīng)學(xué)家和控制論學(xué)者 Warren McCulloch與Walter Pitts共同完成的。在1951年，兩名普林斯頓大學(xué)的研究生制造出了第一臺人工神經(jīng)元計(jì)算機(jī)。而其真正作為一個(gè)新的概念被提出是在1956年舉行的達(dá)茅斯會(huì)議上。由麥卡錫提議并正式采用了“人工智能”（Artificial Intelligence）礱枋穌庖謊芯咳綰斡沒器來模擬人類智能的新興學(xué)科。1969年的國際人工智能聯(lián)合會(huì)議標(biāo)志著人工智能得到了國際的認(rèn)可。至此，人工智能這一概念初步形成，也逐漸吸引了從事數(shù)學(xué)、生物、計(jì)算機(jī)、神經(jīng)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的學(xué)者參與該領(lǐng)域的研究。

2.綜合發(fā)展階段

1.7 7年， 費(fèi)根鮑姆在第五屆國際人工智能聯(lián)合會(huì)議上正式提出了“知識工程”這一概念。而后其對應(yīng)的專家系統(tǒng)得到發(fā)展，許多智能系統(tǒng)紛紛被推出，并應(yīng)用到了人類生活的方方面面。20世紀(jì)80年代以來，專家系統(tǒng)逐步向多技術(shù)、多方法的綜合集成與多學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合應(yīng)用型發(fā)展。大型專家系統(tǒng)開發(fā)采用了多種人工智能語言、多種知識表示方法、多種推理機(jī)制和多種控制策略相結(jié)合的方式， 并開始運(yùn)用各種專家系統(tǒng)外殼、專家系統(tǒng)開發(fā)工具和專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境等等。在專家系統(tǒng)的發(fā)展過程中，人工智能得到了較為系統(tǒng)和全面的綜合發(fā)展，并能夠在一些具體的任務(wù)中接近甚至超過人類專家的水平。

3.應(yīng)用階段

進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，由于深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的提出，并在圖像分類與識別的任務(wù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的方法，人工智能掀起了前所未有的。2006年，由加拿大多倫多大學(xué)的Geoffery Hinton及其學(xué)生在《Science》雜志上發(fā)表文章，其中首次提到了深度學(xué)習(xí)這一思想，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分級表達(dá)，降低了經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練難度。并隨后提出了如深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Network， CNN），以及區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Region-based Convolutional Neural Network， R-CNN），等等新的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)構(gòu)，使得訓(xùn)練和測試的效率得到大幅提升，識別準(zhǔn)確率也顯著提高。

二、人工智能核心技術(shù)

人工智能由于其涉及的領(lǐng)域較多，內(nèi)容復(fù)雜，因此在不同的應(yīng)用場景涉及到許多核心技術(shù)，這其中如專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等是最重要也是發(fā)展較為完善的幾個(gè)核心技術(shù)。

1.專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一類具有專門知識和經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)，通過對人類專家的問題求解能力建模，采用人工智能中的知識表示和知識推理技術(shù)來模擬通常由專家才能解決的復(fù)雜問題，達(dá)到具有與專家同等解決問題能力的水平。對專家系統(tǒng)的研究，是人工智能中開展得較為全面、系統(tǒng)且已經(jīng)取得廣泛應(yīng)用的技術(shù)。許多成熟而先進(jìn)的專家系統(tǒng)已經(jīng)被應(yīng)用在如醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘測、文化教育等方面。

2.機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器學(xué)習(xí)是一個(gè)讓計(jì)算機(jī)在非精確編程下進(jìn)行活動(dòng)的科學(xué)，也就是機(jī)器自己獲取知識。起初，機(jī)器學(xué)習(xí)被大量應(yīng)用在圖像識別等學(xué)習(xí)任務(wù)中，后來，機(jī)器學(xué)習(xí)不再限于識別字符、圖像中的某個(gè)目標(biāo)，而是將其應(yīng)用到機(jī)器人、基因數(shù)據(jù)的分析甚至是金融市場的預(yù)測中。在機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展過程中，先后誕生了如凸優(yōu)化、核方法、支持向量機(jī)、Boosting算法等等一系列經(jīng)典的機(jī)器學(xué)習(xí)方法和理論。機(jī)器學(xué)習(xí)也是人工智能研究中最為重要的核心方向。

3.模式識別

模式識別是研究如何使機(jī)器具有感知能力 ，主要研究圖像和語音等的識別。其經(jīng)典算法包括如k-means，主成分分析（PCA），貝葉斯分類器等等。在日常生活各方面以及軍事上都有廣大的用途。近年來迅速發(fā)展起來應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)模式、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式的方法逐漸取代傳統(tǒng)的基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的識別方法。圖形識別方面例如識別各種印刷體和某些手寫體文字，識別指紋、癌細(xì)胞等技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。語音識別主要研究各種語音信號的分類，和自然語言理解等等。模式識別技術(shù)是人工智能的一大應(yīng)用領(lǐng)域，其非常熱門的如人臉識別、手勢識別等等對人們的生活有著十分直接的影響。

4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在研究人腦的結(jié)構(gòu)中得到啟發(fā)， 試圖用大量的處理單元模仿人腦神經(jīng)系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理。而近年來發(fā)展的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional neural networks， CNNs）具有更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與經(jīng)典的機(jī)器學(xué)習(xí)算法相比在大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練下有著更強(qiáng)的特征學(xué)習(xí)和表達(dá)能力。含有多個(gè)隱含層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)斎朐紨?shù)據(jù)有更抽象喝更本質(zhì)的表述，從而有利于解決特征可視化以及分類問題。另外，通過實(shí)現(xiàn)“逐層初始化”這一方法，實(shí)現(xiàn)對輸入數(shù)據(jù)的分級表達(dá)，可以有效降低神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練難度。目前的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像識別任務(wù)中取得了十分明顯的進(jìn)展，基于CNN的圖像識別技術(shù)也一直是學(xué)術(shù)界與工業(yè)界一致追捧的熱點(diǎn)。

三、機(jī)器人情感獲得

1.智能C器人現(xiàn)狀

目前智能機(jī)器人的研究還主要基于智能控制技術(shù)，通過預(yù)先定義好的機(jī)器人行動(dòng)規(guī)則，編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)控制，完成機(jī)器人的移動(dòng)過程。而人類進(jìn)行動(dòng)作、行為的學(xué)習(xí)主要是通過模仿及與環(huán)境的交互。從這個(gè)意義上說，目前智能機(jī)器人還不具有類腦的多模態(tài)感知及基于感知信息的類腦自主決策能力。在運(yùn)動(dòng)機(jī)制方面，目前幾乎所有的智能機(jī)器人都不具備類人的外周神經(jīng)系統(tǒng)，其靈活性和自適應(yīng)性與人類運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還具有較大差距。

2.機(jī)器人情感獲得的可能性

人腦是在與外界永不停息的交互中，在高度發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)的處理下獲得情感。智能機(jī)器人在不斷的機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)處理中，中樞處理系統(tǒng)不斷地自我更新、升級，便具備了獲得情感的可能性及幾率。不斷地更新、升級的過程類似于生物的進(jìn)化歷程，也就是說，智能機(jī)器人有充分的可能性獲得與人類同等豐富的情感世界。

3.機(jī)器人獲得情感的利弊

機(jī)器人獲得情感在理論可行的情況下，伴之而來的利弊則眾說紛紜。一方面，擁有豐富情感世界的機(jī)器人可以帶來更多人性化的服務(wù)，人機(jī)合作也可進(jìn)行地更加深入，可以為人類帶來更為逼真的體驗(yàn)和享受。人類或可與智能機(jī)器人攜手共創(chuàng)一個(gè)和諧世界。但是另一方面，在機(jī)器人獲得情感時(shí)，機(jī)器人是否能徹底貫徹人類命令及協(xié)議的擔(dān)憂也迎面而來。

4.規(guī)避機(jī)器人情感獲得的風(fēng)險(xiǎn)

規(guī)避智能機(jī)器人獲得情感的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)預(yù)備強(qiáng)制措施。首先要設(shè)計(jì)完備的智能機(jī)器人情感協(xié)議，將威脅泯滅于未然。其次，應(yīng)控制智能機(jī)器人的能源獲得，以限制其自主活動(dòng)的能力，杜絕其建立獨(dú)立體系的可能。最后，要掌控核心武器，必要時(shí)強(qiáng)行停止運(yùn)行、回收、甚至銷毀智能機(jī)器人。

三、總結(jié)

本文梳理了人工智能的發(fā)展歷程與核心技術(shù)，可以毋庸置疑地說，人工智能具有極其廣闊的應(yīng)用前景，但也伴隨著極大的風(fēng)險(xiǎn)?；仡櫰浒l(fā)展歷程，我們有理由充分相信，在未來人工智能的技術(shù)會(huì)不斷完善，難題會(huì)被攻克。作為世界上最熱門的領(lǐng)域之一，在合理有效規(guī)避其風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，獲得情感的智能機(jī)器人會(huì)造福人類，并極大地幫助人們的社會(huì)生活。

參考文獻(xiàn)

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[2]曾毅，劉成林，譚鐵牛.類腦智能研究的回顧與展望[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2016，（01）：212-222.

篇（5）

【報(bào)告原文】支持和引導(dǎo)分享經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高社會(huì)資源利用效率，便利人民群眾生活。

【解讀】共享單車、共享停車位、共享廚房對很多人來說已經(jīng)不再陌生，分享經(jīng)濟(jì)正走進(jìn)我們的生活。有報(bào)告指出，2016年我國分享經(jīng)濟(jì)市場交易額約為3.45萬億元。今年分享經(jīng)濟(jì)有望迎來更大的發(fā)展機(jī)遇。

體育產(chǎn)業(yè)

【報(bào)告原文】做好冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)籌辦工作，統(tǒng)籌群眾體育、競技體育、體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展，廣泛開展全民健身。

【解讀】中國籌辦冬奧會(huì)工作已納入了京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略中。推動(dòng)“3億人上冰雪”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必將有助于帶動(dòng)冰雪體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2015年我國體育產(chǎn)業(yè)總規(guī)模已達(dá)1.7萬億元，在多項(xiàng)利好刺激下，體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景相當(dāng)可觀。

新興產(chǎn)業(yè)

【報(bào)告原文】全面實(shí)施戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，加快新材料、人工智能、集成電路、生物制藥、第五代移動(dòng)通信等技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化。

【解讀】“人工智能”、“第五代移動(dòng)通信”這些概念寫入政府工作報(bào)告，意義非凡。2020年我國人工智能市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到91億元。而5G網(wǎng)絡(luò)一旦正式商用，除了使通信業(yè)進(jìn)入新一輪發(fā)展期外，還將帶動(dòng)多個(gè)規(guī)模萬億級別的新興產(chǎn)業(yè)。新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展將迎來新的發(fā)展局面。

智能制造

【報(bào)告原文】把發(fā)展智能制造作為主攻方向，推進(jìn)國家智能制造示范區(qū)、制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)。

【解讀】智能制造不僅能實(shí)現(xiàn)各種制造過程自動(dòng)化、智能化，還具有高速、高精度等特征，市場前景廣闊。據(jù)預(yù)測，2020年我國智能制造產(chǎn)值有望超過3萬億元。智能制造有望打開更加廣闊的空間。

數(shù)字家庭

【報(bào)告原文】擴(kuò)大數(shù)字家庭、在線教育等信息消費(fèi)。

【解讀】“數(shù)字家庭”是今年政府工作報(bào)告中的新詞之一。數(shù)字家庭，能夠在家庭范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種電子設(shè)備的互聯(lián)和管理，推進(jìn)健康醫(yī)療、電子政務(wù)、電子商務(wù)向居民家庭延伸，形成家庭信息服務(wù)新業(yè)態(tài)。政府工作報(bào)告從政策上肯定了行業(yè)發(fā)展的意義，對該領(lǐng)域是大大的利好。

醫(yī)養(yǎng)結(jié)合

【報(bào)告原文】推動(dòng)服務(wù)業(yè)模式創(chuàng)新和跨界融合，發(fā)展醫(yī)養(yǎng)結(jié)合、文化創(chuàng)意等新興消費(fèi)。

【解讀】隨著我國老齡化趨勢的加劇，養(yǎng)老服務(wù)業(yè)的市場規(guī)模越來越大。如何有效整合醫(yī)療和養(yǎng)老服務(wù)資源，方便老年人獲得連續(xù)、及時(shí)和專業(yè)的服務(wù)，這樣的需求越來越迫切。醫(yī)養(yǎng)結(jié)合這種新興消費(fèi)正進(jìn)入歷史機(jī)遇期，值得關(guān)注。

清潔能源汽車

【報(bào)告原文】基本淘汰黃標(biāo)車，加快淘汰老舊機(jī)動(dòng)車，對高排放機(jī)動(dòng)車進(jìn)行專項(xiàng)整治，鼓勵(lì)使用清潔能源汽車。

【解讀】為了保衛(wèi)藍(lán)天，過去一段時(shí)間，各級政府出臺了多項(xiàng)鼓勵(lì)清潔能源汽車發(fā)展的相關(guān)政策法規(guī)。這次政府工作報(bào)告在機(jī)動(dòng)車治理上也提出了具體要求。而隨著充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步完善，清潔能源汽車勢必成為越來越多人的選擇。

全域旅游

【報(bào)告原文】完善旅游設(shè)施和服務(wù)，大力發(fā)展鄉(xiāng)村、休閑、全域旅游。

【解讀】以前，提及旅游業(yè)很多地方都是建景點(diǎn)、建景區(qū)、建賓館。然而旅游業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)到了全民旅游、個(gè)人游等為主的新階段。實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源的有機(jī)整合，做到既開發(fā)又保護(hù)，既宜居又宜游，從景點(diǎn)旅游模式向全域旅游模式轉(zhuǎn)變無疑是一個(gè)趨勢。

電商快遞

【報(bào)告原文】促進(jìn)電商、快遞進(jìn)社區(qū)進(jìn)農(nóng)村，推動(dòng)實(shí)體店銷售和網(wǎng)購融合發(fā)展。

【解讀】據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年我國農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)零售額達(dá)8945.4億元，約占全國網(wǎng)絡(luò)零售額的17.4%。促進(jìn)電商、快遞進(jìn)社區(qū)進(jìn)農(nóng)村，一些企業(yè)已開始布局。進(jìn)一步解決好物流成本高、人才培訓(xùn)等問題仍需漫長過程，機(jī)遇也蘊(yùn)含其中。

篇（6）

引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，而其中的多媒體技術(shù)更是集智能、聲音、圖像、數(shù)據(jù)以及視頻等要素為一身的特點(diǎn)，為人們的工作和學(xué)習(xí)提供了巨大的幫助。尤其是在教育事業(yè)上，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)通過其良好的視覺和聽覺效果，更加便于學(xué)生們對相關(guān)知識要點(diǎn)的理解，從而在很大程度上提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率。在當(dāng)今的教育環(huán)境中，無論是在義務(wù)教育中的初級階段，還是在各類高等院校的教育中，都可以發(fā)現(xiàn)多媒體技術(shù)的應(yīng)用。并且借助于信息全球化的發(fā)展，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)將會(huì)在未來的各個(gè)領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用。本文的主要立足點(diǎn)就在于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

一、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的基本內(nèi)容

（一）計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的定義

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)主要是指通過融合兩種或者兩種以上媒體的一種人機(jī)交互式信息交流和傳播的媒體。其中包括了音頻、文字、圖像、視頻以及動(dòng)畫等多種要素。雖然各種媒體的表現(xiàn)形式上會(huì)存在一定的問題，但是存在形式都是相同的，都是以數(shù)字化的形式存在，即為計(jì)算機(jī)二進(jìn)制數(shù)字文件。嚴(yán)格意義上來說，雖然計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展時(shí)間雖然不長，但是其作用和功能卻是其他技術(shù)所不能取代的，在很大程度上為人們的工作和學(xué)習(xí)提供了重要的輔幫助。

（二）計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)多媒體憑借其自身的優(yōu)勢和特點(diǎn)，在當(dāng)今的社會(huì)中得到了廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)和優(yōu)勢主要包括多媒體信息的表現(xiàn)與交互、音頻采集技術(shù)以及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。其中多媒體信息與交互是指在多媒體的平臺下，可以使各類媒體形成一種良好的共存關(guān)系，并且在共存的狀態(tài)中能夠做到彼此間的優(yōu)勢互補(bǔ)，通過合理的媒體安排來使其發(fā)揮出更好的效果。音頻采集技術(shù)是指將模擬信號采樣生成數(shù)字信號，在經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后儲存到相應(yīng)的介質(zhì)中。當(dāng)前在采集信息上運(yùn)用的技術(shù)主要有VFW技術(shù)以及DirectShow技術(shù)，二者都能夠很好的實(shí)現(xiàn)信息采集任務(wù)。而數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)則主要是指為了得到更好地視聽效果來對相關(guān)要素進(jìn)行處理的過程。由于多媒體技術(shù)包含了多種媒體形式，其中具有數(shù)據(jù)、文本、三維動(dòng)畫以及圖像等多種要素，要想得到最佳的表現(xiàn)效果就要對這些要素進(jìn)行科學(xué)的處理和安排。

二、當(dāng)前計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)也得到了相應(yīng)的進(jìn)步和提升，在人們當(dāng)前的工作生活中幾乎隨處都可以看到多媒體技術(shù)的應(yīng)用。人們工作和學(xué)習(xí)的效率也因?yàn)槎嗝襟w技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用得到了很大的提高。從技術(shù)分類角度來看，多媒體技術(shù)可以分為數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用、通信技術(shù)的應(yīng)用以及人工智能多媒體應(yīng)用。其中多媒體數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用主要是指對文字、圖像以及聲頻和視頻要素的整合處理，使相關(guān)信息更好的展現(xiàn)在人們面前的一種手段。而計(jì)算機(jī)多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用是指通過利用圖像、文字以及數(shù)據(jù)的新型通信方式，來為人們提供更多高質(zhì)量的服務(wù)。在通信技術(shù)應(yīng)用的方面，當(dāng)前的通信方式主要有有線通信方式和無線通信方式，這兩種方式都是當(dāng)前運(yùn)用的比較廣泛的通信方式。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的通信功能相對于電話等傳統(tǒng)的通信方式更具有圖文并茂的優(yōu)勢，并且在利用的形式上也更具有簡化的便利。人工智能是指利用機(jī)器代替人們進(jìn)行相應(yīng)的勞動(dòng)和工作，而人工智能多媒體應(yīng)用就是在一定程度上將人工智能同多媒體技術(shù)之間進(jìn)行結(jié)合，從而使多媒體技術(shù)具備智能化的特點(diǎn)，有利于人們對多媒體技術(shù)的使用和了解。而在具體的應(yīng)用中，多媒體技術(shù)有可以被分為在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用、在編著系統(tǒng)中的應(yīng)用、在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用、在醫(yī)療影像診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用以及在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用。多媒體技術(shù)在通信方面的應(yīng)用在一定程度上實(shí)現(xiàn)了人們面對面的交流，打破了人們之間的地域限制，提高了信息的瞬時(shí)性。而在編著方面的應(yīng)用則為很多多媒體電子出版物和軟件出版提供了良好的服務(wù)，能夠以最佳的效果實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工作任務(wù)。在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要是通過多媒體的教學(xué)方式，利用多媒體PC來開拓市場，進(jìn)行相關(guān)員工的培訓(xùn)。這種形式不僅可以在很大程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，還有助于對市場的動(dòng)態(tài)予以科學(xué)的掌握和分析，進(jìn)而對路適銷增強(qiáng)自身的競爭力。多媒體技術(shù)在醫(yī)療影像系統(tǒng)方面的應(yīng)用是當(dāng)今醫(yī)療事業(yè)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。通過對計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，可以強(qiáng)化對醫(yī)療影像的分析和處理工作，從而得出更具有說服力的結(jié)果。在教育方面的應(yīng)用則主要是以多媒體課件的形式展現(xiàn)，在聲文并茂的條件下，教師以及學(xué)生們可以通過效果良好的圖像和視頻等因素加深對相關(guān)知識的理解，進(jìn)而提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

三、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的未來發(fā)展前景分析

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和變化，人們對于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的要求也將不斷增加，為了使其能夠更好的滿足人們的需求，就要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)展和完善。未來計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該主要從三方面進(jìn)行，分別是計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的集成化、多媒體終端的智能化和嵌入化以及計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化。在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的未來發(fā)展中應(yīng)當(dāng)對視覺、聽覺以及味覺等多方面的因素進(jìn)行整合，“顯示”效果并不能被作為多媒體技術(shù)的最終追求目標(biāo)。要使相互合成之后的展現(xiàn)效果得到最大程度的提升，滿足人們的各類需求，給人們帶來更好的使用體驗(yàn)。并且在表達(dá)方式上也要變得更加細(xì)膩，提升人機(jī)交互的自然醒和高效性。而對于多媒體終端的智能化和嵌入化方面，則是要努力提升計(jì)算機(jī)多媒體中的多媒體性能，并將計(jì)算機(jī)芯片嵌入到各類電器之中，利用多媒體技術(shù)的影響去開發(fā)更多的智能化電器。在多媒體所需要的系統(tǒng)和軟件上進(jìn)行不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，最終達(dá)到多媒體終端設(shè)備智能化的目的。最后，在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展上也要進(jìn)行不斷地探求和努力。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展的今天，要想使多媒體技術(shù)能夠得到更加廣泛和高效的應(yīng)用，對其進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)是必不可少的。

結(jié)束語：當(dāng)前計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)步入到了成熟的階段，無論是在硬件設(shè)施上的發(fā)展還是在軟件的發(fā)展和創(chuàng)新上都已經(jīng)變得較為完善，在這樣的環(huán)境和條件下可以為多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供重要的技術(shù)支撐和保障。然而，在不斷進(jìn)步的同時(shí)必然也會(huì)伴隨著不斷發(fā)現(xiàn)的一些問題，目前圖像和音頻的壓縮編碼規(guī)范性還有待提高，并且在一些隱私性較強(qiáng)的資料上也沒有做到很好的強(qiáng)化。所以說未來的多媒體技術(shù)盡管具有計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的優(yōu)勢，但仍然還有很長的發(fā)展道路要走，只有對計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)進(jìn)行更加嚴(yán)格合理的規(guī)范，才能夠使其具有更好的發(fā)展前景，并更好的應(yīng)用在教育事業(yè)以及醫(yī)療事業(yè)等各項(xiàng)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

篇（7）

2多媒體技術(shù)的特征

從計(jì)算機(jī)處理多媒體的種類和處理的效果、人類接受的方式來分析，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)主要具有多樣性、集成性、數(shù)字化、實(shí)時(shí)的交互性等特征。

2.1多樣性

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)面向的媒體種類眾多（章惠，多媒體技術(shù)和教學(xué)的有機(jī)結(jié)合：洛陽大學(xué)學(xué)報(bào)，2003），從最初的數(shù)值處理發(fā)展到了人類感官能觸及到的文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多種形式媒體的處理。媒體的多樣性，使媒體形式變得豐富多樣，這必將使表達(dá)更為自然生動(dòng)，表現(xiàn)更為靈活，解決問題更為便捷。

2.2集成性

為了獲得更好的展示效果，各種媒體并不是各行其是的。計(jì)算機(jī)使用不同的媒體，共同展示相同的內(nèi)容，媒體與媒體之間的融合集成、充分展示，讓人們的不同感官得到充分刺激，使人們更易于接受（孫濤，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用：長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011）。為了多媒體后期的運(yùn)用，各種媒體會(huì)被進(jìn)行數(shù)字化處理，然后由多通道統(tǒng)一采集、編輯、存儲、檢索、顯示、傳輸與合成。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)最新的硬件和軟件技術(shù)也將促使多種媒體更好的處理效果和更快的處理速度。

2.3數(shù)字化

多媒體中的各種媒體，進(jìn)入計(jì)算機(jī)后，已全部轉(zhuǎn)化為了數(shù)字，以數(shù)字的形式展示和存儲。圖像經(jīng)采樣量化后，以BMP、RGB、CMYK、黑白灰度圖等數(shù)字化形式顯示、存儲；聲音是通過一定的采樣頻率和采樣周期，實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)字的過程；而視頻是在每幀圖像和聲音的采樣、數(shù)字化基礎(chǔ)上，形成的連續(xù)信息。

2.4實(shí)時(shí)的交互性

傳統(tǒng)媒體是指報(bào)紙、廣播、電視、雜志，這些媒體只能單向、被動(dòng)地傳播信息，不能稱其為多媒體。多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)媒體最大的區(qū)別就是實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，使用戶能對多媒體信息進(jìn)行主動(dòng)選擇、操縱和控制，使得獲取和使用信息變被動(dòng)為主動(dòng)，同時(shí)被人的多種感官所感受、體驗(yàn)。不僅如此，因?yàn)槎嗝襟w的實(shí)時(shí)性，即是視頻、聲音等媒體是沒有延遲的，隨著時(shí)間的變化而變化。所以，多媒體的交互在高速網(wǎng)絡(luò)的幫助下，能做到?jīng)]有延遲的做出實(shí)時(shí)反饋。

3計(jì)算機(jī)創(chuàng)新技術(shù)在多媒體技術(shù)上的應(yīng)用

多媒體技術(shù)涉及范圍非常廣泛，包括了計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮、高性能大容量存儲、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等。這些日新月異發(fā)展的新手段、新技術(shù)，推動(dòng)多媒體系統(tǒng)逐步進(jìn)入人類社會(huì)許多領(lǐng)域。多媒體新的技術(shù)不時(shí)涌現(xiàn)，帶給人們新的驚喜。人工智能是一門新的科學(xué)技術(shù)，甚至有些大學(xué)將人工智能從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)剝離出來，獨(dú)立成一個(gè)專業(yè)，在學(xué)生本科期間就進(jìn)行相關(guān)研究。但事實(shí)上，人工智能是建立在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)上的高層次學(xué)科，是一門近幾年出現(xiàn)的最引領(lǐng)人類研究興趣的技術(shù)。人工智能研究的最終結(jié)果就是機(jī)器人，而事實(shí)上，機(jī)器人集多種媒體表現(xiàn)于一生，通過機(jī)器人的觸感模仿人類去理解和辨別外界。人工智能研究的圖像識別、自然語言處理、語言識別融合在了機(jī)器人身上，與多媒體技術(shù)廣泛結(jié)合，應(yīng)用于人類生活。我們從機(jī)器人身上看到了人工智能對多媒體技術(shù)的影響。下面從涉及到的幾個(gè)方面去分別探討。

3.1計(jì)算機(jī)視覺

人們通過感官獲取外界信息，僅視覺就能獲得外界80%-90%的信息（王守佳，基于圖像的人體檢測跟蹤和人臉識別的研究：吉林大學(xué)，2013）。計(jì)算機(jī)視覺是一門屬于計(jì)算機(jī)智能的學(xué)科，采用了動(dòng)物視覺原理，具有獲取圖像、分析圖像到理解圖像的工作過程。計(jì)算機(jī)視覺通過鏡頭等圖像傳感設(shè)備代替人類的眼睛來獲取周圍環(huán)境的圖像，依靠計(jì)算機(jī)來代替人類大腦的工作，將采集到的圖像進(jìn)行分析和處理。人類處于一個(gè)三維的環(huán)境之中，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以幫助分析處理。處理的手段可分為三個(gè)層次，底層、中間層、高層。底層就是圖像處理技術(shù)，將二維圖像去噪、邊緣檢測后進(jìn)行分割、根據(jù)圖像特征進(jìn)行提取、圖像識別等。中間層是指對圖像、視頻外在特征的歸納判斷，譬如形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)軌跡等。高層，即是對外界事物和環(huán)境的觀察和理解。由以上三個(gè)層次可見，利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能對數(shù)字化圖像改變形態(tài)、尺寸、色彩調(diào)整、文件格式轉(zhuǎn)換等。目前，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)還能對圖像進(jìn)行高效的檢測、高速的識別，對運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。而這些已被廣泛地應(yīng)用于多媒體產(chǎn)品中。

3.2音頻技術(shù)

聲音是多媒體技術(shù)經(jīng)常采用的一種媒體形式，包括了語音和音樂等。多媒體通常需要通過聲音去烘托主題氣氛，彰顯意境。特別是自學(xué)型多媒體系統(tǒng)和多媒體廣告，沒有人進(jìn)行現(xiàn)場講解，那么就需要加入聲音進(jìn)行解說，這樣，數(shù)字音頻信號顯得更加重要。音頻技術(shù)基于電聲技術(shù)，主要包括：去噪、壓縮、調(diào)整振幅等的數(shù)字化處理，以及語音處理和識別。長久以來，語音識別是人們的夢想，人們一直期盼計(jì)算機(jī)能夠聽懂人說話，根據(jù)人的語言做出相應(yīng)動(dòng)作，這也是設(shè)計(jì)智能計(jì)算機(jī)的目的之一。如今，具備多種語言識別功能已成為多媒體設(shè)備的標(biāo)配，識變率也非常高。無論持哪種語言、地方口音的人們，都能通過語音轉(zhuǎn)化為文字，甚至通過語音傳送指令，得到回應(yīng)、達(dá)到意圖。

3.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，運(yùn)用3D場景、燈光、聲音、動(dòng)感創(chuàng)造模擬出真實(shí)氛圍，為用戶建立出一個(gè)虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合，將用戶置身其中進(jìn)行學(xué)習(xí)、工作與娛樂。這種技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)、科普、軍事、醫(yī)療、娛樂以及大型的網(wǎng)絡(luò)游戲中。虛擬技術(shù)投入成本較高，成熟的設(shè)施主要運(yùn)用于教學(xué)，比如多媒體航空飛行教學(xué)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，可按100%比例局部展示表盤、操縱桿、艙外景物，通過配合空中場景、感知各種場景給身體帶來的變化。使用這套系統(tǒng)進(jìn)行模擬訓(xùn)練，可以有效的提高飛行員對飛機(jī)的操作水平。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為目前的高新技術(shù)。在多媒體環(huán)境中，多種媒體的相互融合，使媒體的形式更加多樣，多媒體技術(shù)在模式識別、語音識別和傳感技術(shù)基礎(chǔ)上，提取對象面部特征，模擬觸覺、視覺、聽覺等感官，使人處于逼真的三維世界，當(dāng)人有反應(yīng)或行動(dòng)時(shí)，場景還會(huì)適時(shí)變化，即是讓人如臨其境的、自然的與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展前景，為人們的日常生活提供了很多樂趣和便捷。

3.4網(wǎng)絡(luò)化

多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)通道是通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)給了多媒體更大的施展空間。多媒體技術(shù)的應(yīng)用要想在網(wǎng)絡(luò)上有所建樹，必要受通信技術(shù)的影響。在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)步和整合下，網(wǎng)絡(luò)帶寬影響傳輸速率、通信協(xié)議影響傳輸可靠性、交換方式影響信道利用率，這些勢必會(huì)影響多媒體的傳輸。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給用戶提供了一個(gè)難以想象的龐大的信息網(wǎng)絡(luò)平臺，豐富的信息資源隨手拈來，方便于人們的學(xué)習(xí)、工作和生活交流。而無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使資源變得隨手可?。ɡ顣造o，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景：科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2007），人們可隨時(shí)隨地通過訪問全球網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,便捷地實(shí)現(xiàn)對多媒體資源的共享，是未來發(fā)展的主題。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，促使了巨大的變革。CPU、內(nèi)存、GPU等在內(nèi)的計(jì)算機(jī)終端硬件設(shè)備性能越來越先進(jìn)；而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如服務(wù)器、路由器、網(wǎng)橋、交換機(jī)等也越來越強(qiáng)大。計(jì)算機(jī)計(jì)算的精度、速度、邏輯判斷能力和充裕的帶寬，讓人們更加游刃有余的與網(wǎng)絡(luò)虛擬世界互動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的高質(zhì)、高速，消除了人與人空間和時(shí)間上的困擾，能全方位的為人類效勞。動(dòng)態(tài)和交互式多媒體技術(shù)還能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中創(chuàng)建更形象的2D和3D場景。辦公、教學(xué)和娛樂工具在視頻、音頻設(shè)備的協(xié)助下，集成在終端多媒體計(jì)算機(jī)中，新一代用戶界面與人工智能等個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化的多媒體軟件應(yīng)用，可隨時(shí)與身處世界任何角落的人們進(jìn)行交流。

篇（8）

人工智能時(shí)代的教育變革

一、人工智能驅(qū)動(dòng)智慧教育

當(dāng)前，以人工智能為代表的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入到一個(gè)前所未有的活躍期。當(dāng)人類社會(huì)邁進(jìn)信息時(shí)代的新階段——人工智能時(shí)代，這種工業(yè)化的教育體系已經(jīng)無法滿足未來社會(huì)對人才的需求，時(shí)展迫切需要一場教育變革。換句話說，教育不是由外而內(nèi)傳遞知識，而是由內(nèi)而外覺悟智慧。這就要求，我們必須打破整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)，構(gòu)建與人工智能時(shí)代相適應(yīng)的智慧教育體系，利用智能技術(shù)對學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方式、管理模式進(jìn)行系統(tǒng)化改造，為學(xué)生提供富有選擇、更有個(gè)性、更加精準(zhǔn)的智慧教育。

二、智慧教育的理念內(nèi)涵

綜合已有研究，我們認(rèn)為，智慧教育是指以“人的智慧成長”為導(dǎo)向，運(yùn)用人工智能技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式和教育管理的智慧轉(zhuǎn)型，在普及化的學(xué)校教育中提供適切的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，形成精準(zhǔn)、個(gè)性、靈活的教育服務(wù)體系，最大限度地滿足學(xué)生的成長需要。只有把“人”置于教育的最高關(guān)注，發(fā)掘人的潛能，喚醒人的價(jià)值，啟發(fā)人的智慧，才能從容應(yīng)對人工智能時(shí)代帶來的挑戰(zhàn)。智慧教育不僅是教育基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉(zhuǎn)型升級，從注重“物”的建設(shè)向滿足“人”的多樣化需求和服務(wù)轉(zhuǎn)變。

智慧教育包括三個(gè)組成部分：一是相互融通的學(xué)習(xí)場景，利用智能技術(shù)打通物理空間與網(wǎng)絡(luò)空間之間的壁壘，讓萬物互聯(lián)，讓世界互通，所有學(xué)生都可以在任何地方、任何時(shí)刻獲取所需的任何信息；二是靈活多元的學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)習(xí)的社會(huì)性、參與性和實(shí)踐性，打破學(xué)科之間的界限，開展面向真實(shí)情境和豐富技術(shù)支持的深度學(xué)習(xí)；三是富有彈性的組織管理，破除效率至上的發(fā)展理念，釋放學(xué)校的自主辦學(xué)活力，利用人工智能提高教育治理的現(xiàn)代化水平，讓學(xué)生站在教育的正中央。

虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望

一、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源、概念和應(yīng)用領(lǐng)域

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源

虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡稱VR）技術(shù)描述的就是我們現(xiàn)在熟悉的“虛擬現(xiàn)實(shí)”。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡稱AR）是指在真實(shí)環(huán)境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋。

我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究起步于20 世紀(jì)90 年代初。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到相當(dāng)?shù)闹匾暋?016 年3 月17 日全國兩會(huì)授權(quán)的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中指出：“大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機(jī)器人、增材制造、智能系統(tǒng)、新一代航空裝備、空間技術(shù)綜合服務(wù)系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、高效儲能與分布式能源系統(tǒng)、智能材料、高效節(jié)能環(huán)保、虛擬現(xiàn)實(shí)與互動(dòng)影視等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長點(diǎn)?！?/p>

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念、特征和應(yīng)用領(lǐng)域

1. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種基于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。具體地說，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構(gòu)想性(Imagination)，是一個(gè)學(xué)科高度綜合交叉的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)與人工智能 (AI) 技術(shù)及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合，將會(huì)使其還具有智能(Intelligent) 和自我演進(jìn)演化(Evolution) 特征。頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，即可觀看虛擬現(xiàn)實(shí)視頻介紹。

虛擬現(xiàn)實(shí)涉及門類眾多的學(xué)科，整合了很多相關(guān)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是未來科技發(fā)展的方向之一，它可以從人的感覺系統(tǒng)上改變現(xiàn)有的空間感。虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為硬件設(shè)計(jì)開發(fā)、軟件設(shè)計(jì)開發(fā)、資源設(shè)計(jì)開發(fā)和資源運(yùn)營平臺等幾種類別。通過虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)的突破以及“虛擬現(xiàn)實(shí)+”的帶動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量行業(yè)和領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端應(yīng)用帶來全新發(fā)展，將會(huì)推動(dòng)許多行業(yè)實(shí)現(xiàn)升級換代式的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)可以應(yīng)用于國防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康、商務(wù)消費(fèi)、文化娛樂、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領(lǐng)域中。

2. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于計(jì)算機(jī)的顯示與交互、網(wǎng)絡(luò)的跟蹤與定位等技術(shù)，將計(jì)算機(jī)形成的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)場景，以對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行補(bǔ)充，使人們在視覺、聽覺、觸覺等方面增強(qiáng)對現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三大特點(diǎn)，即虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三種呈現(xiàn)顯示方式，按距離眼睛由近到遠(yuǎn)劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能眼鏡，掃描二維碼可以觀看Magic Leap 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)演示視頻。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如在教育領(lǐng)域增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以為學(xué)生呈現(xiàn)全息圖像、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬環(huán)境等；在旅游業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以幫助游客自助游玩景區(qū)，以虛擬影像的形式為游客講解景區(qū)概況、發(fā)展歷史、人文景觀等內(nèi)容；在零售業(yè)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一鍵試穿，在網(wǎng)上銷售中具有極大的應(yīng)用空間。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領(lǐng)域都表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用潛力巨大、前景廣闊，主要體現(xiàn)在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、感受心理沉浸、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越和跨界知識融合等多方面的優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)榻逃ぷ髡咛峁┤碌慕虒W(xué)工具，同時(shí)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。因此虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的飛躍， 它營造了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式演變?yōu)閷W(xué)生通過新型信息化環(huán)境和工具來獲取知識和技能的新型學(xué)習(xí)方式，符合新一輪教學(xué)改革的教育理念，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備有多種，這里分別介紹各種設(shè)備在教學(xué)中的具體應(yīng)用。

（一）頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用

頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和其他設(shè)備等，分為移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和分體式虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。國外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品，國內(nèi)有微視酷、蟻視、暴風(fēng)魔鏡、中興、樂視、華為、小米等100 多種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品。結(jié)合國內(nèi)外的研究報(bào)告以及目前虛擬現(xiàn)實(shí)教育實(shí)踐情況，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生物、物理、化學(xué)、工程技術(shù)、工藝加工、飛行駕駛、語言、歷史、人文地理、文化習(xí)俗等教學(xué)中均可應(yīng)用。

學(xué)生使用頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備體驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)具有置身真實(shí)情境的沉浸式感覺，能給學(xué)生以絕佳的真實(shí)體驗(yàn)， 使人如身臨其境，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。例如地理學(xué)科講述關(guān)于宇宙太空星際運(yùn)行的課程時(shí)，在現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生無法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，就可以讓學(xué)生從各個(gè)角度近距離觀察行星、恒星和衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，觀察每個(gè)星球的地表形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至能夠降落在火星或月球上進(jìn)行“實(shí)地” 考察、體驗(yàn)星際之旅等。虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備， 手機(jī)掃描二維碼觀可看虛擬現(xiàn)實(shí)效果視頻。

（三）手持式虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用

手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備多采用移動(dòng)設(shè)備與APP 軟件相結(jié)合的方式。APP 有視+AR、AR、4D 書城、幻視、視AR、尼奧照照等，另外有多種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖書都有相配套的APP，如《機(jī)器人跑出來了》《實(shí)驗(yàn)跑出來了》《恐龍爭霸賽來了》這套“科學(xué)跑出來”系列增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭霸賽來了等多個(gè)APP，它們的原理都是采用手機(jī)攝像頭獲取現(xiàn)實(shí)世界影像，通過手機(jī)在現(xiàn)實(shí)世界上疊加虛擬形象的形式，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機(jī)APP 與相配套的紙質(zhì)圖書一起使用，用手機(jī)攝像頭掃描圖書上的圖片，在手機(jī)屏幕上即可呈現(xiàn)出演示效果；另一種使用方法是運(yùn)用APP 下載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源并與外界實(shí)景疊加即可呈現(xiàn)出演示效果。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特效非常逼真，利用這些APP 進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程具有真實(shí)感、體驗(yàn)感、沉浸感，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣，可以達(dá)到寓教于樂的教學(xué)效果。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢分析

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有利條件

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源存在形式多種多樣， 根據(jù)采用的設(shè)備不同，可以將教學(xué)資源保存在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平臺、桌面式設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備和紙質(zhì)圖書里，學(xué)生可以在不同的地方采用不同的設(shè)備調(diào)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源進(jìn)行隨時(shí)隨地的自主學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上有些知識點(diǎn)未能掌握，可以重新學(xué)習(xí)一遍，增加對知識的鞏固和理解，有時(shí)學(xué)生因?yàn)樘厥庠蛭茨茉谡n堂上學(xué)習(xí)，也可以課后彌補(bǔ)，同時(shí)可以將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為載體采用“翻轉(zhuǎn)課堂”或“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式組織教學(xué)，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)條件，教師也可以從繁重的重復(fù)性講解中解脫出來，有針對性地為學(xué)生答疑解惑，有助于傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生提供更加真實(shí)的情景

在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上，知識的傳輸主要通過文字、圖片、聲音、動(dòng)畫和視頻的形式呈現(xiàn)。遇到比較復(fù)雜的情況，比如數(shù)學(xué)課的立體幾何、地理課的天體運(yùn)動(dòng)、物理課的磁力線和電力線、化學(xué)課的微觀粒子結(jié)構(gòu)、生物課的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，教師用語言很難把這些知識點(diǎn)表達(dá)得非常清晰，同時(shí)由于每個(gè)學(xué)生的理解力不同，教學(xué)效果也會(huì)因人而異，甚至初次學(xué)習(xí)這些知識的學(xué)生會(huì)得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，三維立體效果的呈現(xiàn)可以彌補(bǔ)這樣的缺憾，能夠把知識立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生直觀感受到文字所表達(dá)不出來的知識，真實(shí)的情景可以幫助學(xué)生對知識的理解和記憶，使學(xué)生的想象變得更加豐富。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

由于虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果，學(xué)生具有真實(shí)情境體驗(yàn)、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越的感受，能身臨其境般在書海里遨游，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗(yàn)不僅極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更給學(xué)習(xí)者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生的認(rèn)知加工過程及知識建構(gòu)過程，有利于實(shí)現(xiàn)深層次理解。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式讓很多學(xué)生覺得枯燥乏味， 為了應(yīng)付考試不得不去死記硬背，但很多知識學(xué)生考完之后很快會(huì)忘得一干二凈，而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，新穎的學(xué)習(xí)方式和豐富多彩的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠極大地提升課堂教學(xué)的趣味性，生動(dòng)形象的場景會(huì)加強(qiáng)學(xué)生的記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，興趣也是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的不竭動(dòng)力。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源均衡化

我國幅員遼闊，地區(qū)之間貧富差距較大，存在教學(xué)資源分配不均的情況。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)無論是軟硬件配置， 教學(xué)師資和教學(xué)資源都非常豐富，而經(jīng)濟(jì)落后、地域偏遠(yuǎn)的山村學(xué)校學(xué)生連接受最基本的教育都難以實(shí)現(xiàn)。各級政府和教育主管部門都在大力推進(jìn)教育均衡發(fā)展，加大教育投資力度，而虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用將是解決城鄉(xiāng)教育資源不均衡問題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區(qū)和學(xué)校，讓教育發(fā)達(dá)地區(qū)的名教師通過虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)課堂走進(jìn)山村學(xué)校，能通過整體優(yōu)化教育資源配置，來縮小城鄉(xiāng)差距，實(shí)現(xiàn)教育公平，同時(shí)這也是教育扶貧的較佳途徑。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問題

雖然虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式、提高學(xué)習(xí)興趣、實(shí)現(xiàn)教育均衡發(fā)展，但虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展還處在初級應(yīng)用階段，在技術(shù)瓶頸、資源開發(fā)、教學(xué)內(nèi)容和推廣普及等方面還存在很多問題。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備應(yīng)用中的眩暈問題

人們在使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)會(huì)出現(xiàn)眩暈感，從硬件結(jié)構(gòu)來看，由于現(xiàn)在的科技還無法做到高度還原真實(shí)場景，許多用戶使用配置達(dá)不到要求的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品時(shí)會(huì)產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)界面中的視覺反差較大，實(shí)際運(yùn)動(dòng)與大腦運(yùn)動(dòng)不能夠正常匹配，影響大腦對所呈現(xiàn)影像的分析和判斷，從而產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的內(nèi)容有相當(dāng)一部分資源是從PC電腦版上移植過來的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，不同的系統(tǒng)處理上也無法達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，畫面感光線太強(qiáng)或太弱都不能讓用戶接受；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備幀間延遲跟不上人的運(yùn)動(dòng)，會(huì)有微小的延遲感，當(dāng)感官與幀率不同步時(shí)也會(huì)讓使用者產(chǎn)生眩暈感。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中資源短缺

目前虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)剛起步，軟硬件設(shè)施不完備，開發(fā)人員技術(shù)力量不足，很多學(xué)校未配備虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備；中小學(xué)校的很多教師還沒有接觸過虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，不知道如何在教學(xué)中應(yīng)用，更談不上如何去開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源。因此，針對中小學(xué)教學(xué)所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)資源很少，課程資源短缺是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在中小學(xué)推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅猛發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)勢在必行，未來虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用勢必帶來課堂教學(xué)方式的顛覆性改變。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺和資源的設(shè)計(jì)重形式輕內(nèi)容

當(dāng)前很多虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺都只是在一個(gè)3D 視頻或虛擬現(xiàn)實(shí)軟件游戲的基礎(chǔ)上構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)。雖然學(xué)生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學(xué)生互動(dòng)、交流和討論很熱烈，表面上看學(xué)生得到了沉浸式的體驗(yàn)感，但是有些虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺所提供的知識點(diǎn)講解還停留在現(xiàn)實(shí)世界中，課本內(nèi)容的單調(diào)、枯燥并沒有因軟件的存在而得到緩解，知識要點(diǎn)的講解沒有變得更加生動(dòng)、有趣和有針對性，這種只重視形式而不重視內(nèi)容、教與學(xué)完全脫節(jié)的虛擬現(xiàn)實(shí)課堂只能稱為“偽虛擬現(xiàn)實(shí)課堂”。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備價(jià)格較高和技術(shù)條件限制導(dǎo)致普及困難

企業(yè)的前期研發(fā)成本較高、設(shè)備銷售量較少，導(dǎo)致多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備銷售價(jià)格居高不下， 很多學(xué)校因資金問題望而卻步，無力購買售價(jià)高昂的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在學(xué)校的推廣普及步履艱難。大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件普遍存在語言專業(yè)性較強(qiáng)、通用性較差和易用性差等問題。受硬件局限性的影響，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)花費(fèi)巨大且效果有限。另外在新型傳感應(yīng)用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領(lǐng)域，都有很多問題亟待解決。三維建模技術(shù)也需進(jìn)一步完善，大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的融合處理等都有待進(jìn)一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的推廣和普及。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的前景展望

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展對未來教學(xué)形式的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在云計(jì)算、霧計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能突飛猛進(jìn)的新時(shí)代背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)融合，將會(huì)讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用如虎添翼。

篇（9）

本期我們邀請中國科學(xué)院計(jì)算所和國內(nèi)一些相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的專家，介紹主體計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用趨勢，以饗讀者。

技術(shù)起源

主體計(jì)算技術(shù)源于分布式人工智能(DAI，Distributed Artificial Intelligence)研究，是人工智能研究實(shí)用化和在分布式計(jì)算環(huán)境下軟件智能化發(fā)展的重要技術(shù)。

人類活動(dòng)大部分都涉及社會(huì)群體，大型復(fù)雜問題的求解需要多個(gè)專業(yè)人員或組織協(xié)作完成。為了解決復(fù)雜問題的求解，自20世紀(jì)50年代起就已經(jīng)提出了智能主體概念，但是一直到20世紀(jì)80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信和并行程序設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，對主體的研究才逐漸成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。

智能主體的概念始于1970年人工智能研究的物理符號假設(shè)，認(rèn)為智能任務(wù)可以通過對符號的內(nèi)部表示進(jìn)行操作，因而“符號的內(nèi)部表示+推力進(jìn)程”形成了智能主體的初型。20世紀(jì)70年代末到80年代初，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)展，基于初型的主體可以模擬更為復(fù)雜的人類智能行為。

20世紀(jì)80年代末以來，關(guān)于主體的研究和應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展，來自不同領(lǐng)域的研究者構(gòu)造了各自需要的軟件。而主體也有各種名字，如用于接口上的intelligence interface，用于知識處理的Knowbot(知識機(jī)器人)，用于人機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信的Usebot和Netbot等。相應(yīng)地，與應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的軟件體系結(jié)構(gòu)、語言、邏輯程序設(shè)計(jì)也取得了顯著的進(jìn)展，如面向主體的程序設(shè)計(jì)語言、主體開發(fā)環(huán)境等?？傊瑢Ω鞣N軟件主體來說，總的趨勢是主體、多主體系統(tǒng)開發(fā)是面向?qū)嵱玫?，旨在向最終用戶提供直接(ends-ends)的服務(wù)發(fā)展。

早期分布式人工智能研究的問題主要是分布式問題求解，其目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)建大粒度的協(xié)作群體，它們之間共同工作以對某一問題進(jìn)行求解。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信等技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)和WWW的普及，對于智能主體以及多主體系統(tǒng)的研究己成為分布式人工智能研究的熱點(diǎn)。主體計(jì)算被認(rèn)為是軟件開發(fā)的下一個(gè)重要突破口。面向主體的程序設(shè)計(jì)(AOP, Agent-oriented Programming)也被認(rèn)為是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(OOP, Object-oriented Programming)的一次革命。面向主體的程序設(shè)計(jì)是一種以計(jì)算的社會(huì)觀為基礎(chǔ)的嶄新的程序設(shè)計(jì)范例，它已經(jīng)成為人工智能程序設(shè)計(jì)的主流，反映了人工智能領(lǐng)域日益重視對主體動(dòng)態(tài)性的研究和主體之間豐富交互活動(dòng)的開發(fā)。而多主體系統(tǒng)作為群體智能的體現(xiàn)，更能體現(xiàn)人類的社會(huì)智能，具有更大的靈活性和適應(yīng)性，更加適合開放、混合和動(dòng)態(tài)的世界環(huán)境。早期關(guān)于Agent 的研究側(cè)重于智能主體和多主體系統(tǒng)兩個(gè)方面，但一般來說這兩個(gè)方面并沒有嚴(yán)格的區(qū)分，我們統(tǒng)一把它們稱為智能主體的研究。

主要應(yīng)用

在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界，多主體系統(tǒng)作為一種新的設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件系統(tǒng)的模式已經(jīng)被越來越多的人所接受。人們已經(jīng)提出了許多基于主體的新的方法學(xué)、建模語言、開發(fā)平臺、工具和編程語言，并將其應(yīng)用到了許多領(lǐng)域當(dāng)中。而面向主體的軟件工程（Agent-Orient Software Engineering，AOSE）理論的出現(xiàn)和發(fā)展，為面向主體的軟件開發(fā)走向大規(guī)模化和工業(yè)化發(fā)展道路提供了系統(tǒng)化的手段和重要的保障。

隨著面向主體的技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多面向主體的開發(fā)平臺開始出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中。這些主體平臺是將主體技術(shù)推向應(yīng)用的重要成果。主體平臺通過提供一系列可重用的組件和服務(wù)來執(zhí)行和部署Agents。如今大部分的多主體開發(fā)平臺是作為中間件的形式，使用Java開發(fā)出來的開源平臺。開源的平臺主要包括JADE、Jadex、Tryllian ADK、SAP、AgentScape、Madkit等等。另外還包括一些商業(yè)的平臺例如JACK，另外IBM、Microsoft、 Fujitsu等公司也紛紛開發(fā)出自己的基于主體的產(chǎn)品，如IBM的Aglet、Microsoft的Microsoft Agent和Fujitsu的APRIL。在國內(nèi)，中科院計(jì)算所的史忠植研究員等研究了主體技術(shù)與網(wǎng)格計(jì)算結(jié)合的問題，將網(wǎng)格看成是許多交互的主體，并提出了一個(gè)基于主體的網(wǎng)格計(jì)算模型，建立了基于主體的網(wǎng)格智能平臺AGrIP （Agent Grid Intelligence Platform）。AGrIP由底層支撐平臺MAGE（Multi-Agent Environment）、中間件層和應(yīng)用層組成。中間件層包括Web智能信息搜索引擎GHunt、多策略知識挖掘軟件MSMiner、專家系統(tǒng)開發(fā)工具OKPS、范例推理工具CBRS、知識管理系統(tǒng)KMSphere、基于特征的多媒體信息檢索系統(tǒng)MIRES等。通過多主體運(yùn)行環(huán)境MAGE，集成這些中間件形成一個(gè)主體網(wǎng)格的協(xié)同工作環(huán)境。

經(jīng)過近20多年的研究，主體的理論與技術(shù)有了長足的發(fā)展，不僅用于許多傳統(tǒng)的人工智能應(yīng)用，如機(jī)器人、定理證明、調(diào)度和自然語言理解等，而且已經(jīng)在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、電子商務(wù)和電力系統(tǒng)等很多新的領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。國外(主要是美國、加拿大、歐洲、澳大利亞等)智能主體技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，國內(nèi)起步相對較晚，更多的是著重于認(rèn)知模型和理論等方面的研究。國內(nèi)中科院計(jì)算所智能信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的多主體環(huán)境MAGE，則把智能主體技術(shù)推向應(yīng)用。

主體技術(shù)作為一段個(gè)性化的、能持續(xù)生存的和具有某種自主特性的特殊程序，能夠幫助甚至替代人來處理各種信息。例如，智能主體可以根據(jù)用戶的興趣對Web上的信息進(jìn)行檢索、分析、過濾和分類，解決互聯(lián)網(wǎng)帶來的信息超載，把人們從紛繁的信息海洋中解放出來。

當(dāng)今智能主體技術(shù)被認(rèn)為是處理電子商務(wù)中海量信息的關(guān)鍵技術(shù)之一，將智能主體技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)，可以構(gòu)造一個(gè)基于智能主體的電子商務(wù)平臺。將主體技術(shù)應(yīng)用到電子商務(wù)系統(tǒng)中主要有以下功能: 買方主體可以幫助客戶選擇商品、選擇賣方以及與賣方協(xié)商價(jià)格等; 賣方主體可以幫助商家提供商品信息、選擇買方以及與買方協(xié)商價(jià)格等。主體作為買賣雙方的中介，充分體現(xiàn)了它在自主性、個(gè)性化和時(shí)間延續(xù)性等方面的優(yōu)勢?；谥悄苤黧w的電子商務(wù)是目前分布智能和電子商務(wù)最活躍的研究領(lǐng)域。包括MIT媒體實(shí)驗(yàn)室、CMU機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的數(shù)家美國最著名的大學(xué)都有專門的研究小組，比較著名的原型系統(tǒng)包括Kasbah、TeteaTete、persona Logic、Firefly、Bargain Finder、Jango、Auction Bot等。

未來展望

現(xiàn)實(shí)世界中的系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)，即在任何時(shí)候都會(huì)從系統(tǒng)之外接收新的信息及輸出無法預(yù)期的結(jié)果，主體技術(shù)提供了一種研究大規(guī)模開放系統(tǒng)的途徑，因此大有發(fā)展前景。

主體技術(shù)的研究與傳統(tǒng)人工智能有著緊密聯(lián)系。一方面主體技術(shù)研究要用到傳統(tǒng)人工智能的成果(如已有的知識表示方法和推理機(jī)制等)上，另一方面由于主體技術(shù)自身的特點(diǎn)，研究者們利用其他學(xué)科(如社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)等)的方法對主體系統(tǒng)中涉及的人工智能的基本問題進(jìn)行更深入的研究，這些成果不僅對主體系統(tǒng)，而且對人工智能其他領(lǐng)域的研究都會(huì)起指導(dǎo)作用。另外，主體技術(shù)可用于許多傳統(tǒng)的人工智能應(yīng)用，如機(jī)器人、定理證明、調(diào)度和自然語言理解等，而且已經(jīng)在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、電子商務(wù)、電力系統(tǒng)等很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。主體技術(shù)的發(fā)展對這些應(yīng)用問題的解決也是十分有益的。

近年來，如何更好地模擬人類自身的智能行為，建造開放程度更高的、適應(yīng)性更強(qiáng)的多主體系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今主體領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

軟件是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之一，也是當(dāng)前信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)化軟件已成為當(dāng)前在國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展具有強(qiáng)勁勢頭的領(lǐng)域。以軟件構(gòu)件等技術(shù)支持的軟件實(shí)體將以開放、自主的方式存在于互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之上，任何一個(gè)軟件實(shí)體可以在開放的環(huán)境下通過某種方式加以，并以各種協(xié)同方式與其他軟件實(shí)體進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)的互連、互通、協(xié)作和聯(lián)盟，從而形成一種與當(dāng)前的信息Web類似的Software Web。這樣一種Software Web并不能夠像傳統(tǒng)軟件那樣一蹴而就，它應(yīng)能感知外部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，并隨著這種變化按照功能指標(biāo)、性能指標(biāo)和可信性指標(biāo)等進(jìn)行靜態(tài)的調(diào)整和動(dòng)態(tài)的演化，以使系統(tǒng)具有盡可能高的用戶滿意度。我們將這樣一種新的軟件形態(tài)稱為網(wǎng)構(gòu)軟件。網(wǎng)構(gòu)軟件是在開放、動(dòng)態(tài)和多變環(huán)境下軟件系統(tǒng)基本形態(tài)的一種抽象，它既是傳統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的自然延伸，又具有區(qū)別于在集中封閉環(huán)境下發(fā)展起來的傳統(tǒng)軟件形態(tài)獨(dú)有的基本特征: 自主性、協(xié)同性、反應(yīng)性、演化性、多態(tài)性。如何構(gòu)建網(wǎng)構(gòu)軟件，同時(shí)如何測試系統(tǒng)的可靠性、可信性以及系統(tǒng)的可維護(hù)性和有效性，便成了一個(gè)非常大的問題。由于主體具有自治性、交互性、協(xié)作性、可通信性、自適應(yīng)性等特點(diǎn)，所以是當(dāng)前網(wǎng)構(gòu)軟件基本單元的最好實(shí)體。利用現(xiàn)有的主體技術(shù)，在日趨成熟的面向主體軟件工程的指導(dǎo)下，建立基于主體的自治、協(xié)同、可靠、可信的網(wǎng)構(gòu)軟件模型也將是今后研究的重要方向。

小資料

什么是主體

究竟什么是智能主體Agent？作為DAI(Distributed.AI，分布式人工智能)的一個(gè)基本術(shù)語及AI的一個(gè)原語，迄今為止，Agent并沒有一個(gè)明確的定義。在國內(nèi)，Agent一詞的譯法亦無定論，通常翻譯為“智能主體”、“主體”或“”等。但這些譯法都不能準(zhǔn)確表達(dá)Agent一詞的豐富內(nèi)涵。因此，許多研究者依據(jù)不同的研究內(nèi)容和目標(biāo)對術(shù)語“Agent”賦予不同的含義（本文中Agent翻譯為主體）。一般認(rèn)為，在AI中，智能主體被看做是處于一定環(huán)境下包裝的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在其他主體存在的情況下，能夠連續(xù)、自主地處理環(huán)境中發(fā)生事件的功能總和，也就是能夠適應(yīng)于動(dòng)態(tài)的環(huán)境。這里所說的“自主”是指系統(tǒng)主體工作時(shí)不要求由人經(jīng)常不斷地引導(dǎo)和干預(yù)。許多主體是與它的物理表征密切相關(guān)的。

一般認(rèn)為，主體是能依據(jù)心理狀態(tài)(信念、期望、意向)自主工作，并具有語義互操作和合作行為協(xié)調(diào)能力的軟件實(shí)體，不僅為實(shí)施緊湊一致的協(xié)同工作提供有力的支持，也為建立面向分布式計(jì)算的開放性、可重構(gòu)和可伸縮的新型計(jì)算環(huán)境建立了基礎(chǔ)。每個(gè)主體具有一定的問題求解能力，如推理、規(guī)劃、協(xié)商、通信及協(xié)調(diào)等能力。主體應(yīng)能在多主體環(huán)境中協(xié)同工作和消解沖突，以執(zhí)行和完成一些相互受益且自身無法獨(dú)立求解的復(fù)雜問題。通常情況下，人們把主體看做是一個(gè)具有自治性、交互性、協(xié)作性和可通信性的實(shí)體。在實(shí)際應(yīng)用中，可能還要具有自適應(yīng)性、個(gè)性、社會(huì)性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)。下面給出了智能主體系統(tǒng)的基本特性:

自治性(autonomy): 主體能夠在沒有人或其他Agent干預(yù)下完成其大部分功能，控制其內(nèi)部狀態(tài);

社會(huì)能力(social ability)，或稱為可通信性(communicability): 主體能夠通過某種主體通信語言和其他主體或人交互，以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo);

反應(yīng)性(reactivity): 主體能感知周圍環(huán)境并對其間的變化產(chǎn)生實(shí)時(shí)響應(yīng)，這些動(dòng)作的執(zhí)行可以基于觸發(fā)規(guī)則和預(yù)定義的執(zhí)行計(jì)劃;

能動(dòng)性(pro-activity): 主體能夠主動(dòng)地進(jìn)行基于自身目標(biāo)和信念的活動(dòng)，就是說主體感知周圍環(huán)境變化，并做出基于目標(biāo)的行為(goal-directed behavior)。

篇（10）

2015年我國進(jìn)入人工智能元年，自此以后，BAT等互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛踏足機(jī)器人領(lǐng)域。截至目前，BAT已相繼建立與機(jī)器人基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)有關(guān)的研發(fā)機(jī)構(gòu)。

2016年，騰訊成立AI Lab，肩負(fù)騰訊在人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用探索。目前，騰訊AI Lab擁有70多位科學(xué)家和300多位應(yīng)用工程師，研發(fā)成果已應(yīng)用在微信、QQ及天天快報(bào)等上百個(gè)產(chǎn)品。而此次機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室“Robotics X”的誕生，則意味著騰訊要在人工智能領(lǐng)域開辟一塊新的戰(zhàn)場。

2017年10月，阿里巴巴宣布成立“達(dá)摩院”，來進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)和顛覆式技術(shù)創(chuàng)新研究。據(jù)悉，達(dá)摩院將包括亞洲達(dá)摩院、美洲達(dá)摩院、歐洲達(dá)摩院，并在北京、杭州、新加坡、以色列、圣馬特奧、貝爾維尤、莫斯科等地設(shè)立不同研究方向的實(shí)驗(yàn)室。

就在2018年1月份，百度研究院宣布設(shè)立“商業(yè)智能實(shí)驗(yàn)室”和“機(jī)器人與自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室”，同時(shí)，三位世界級人工智能領(lǐng)域科學(xué)家Kenneth Ward Church、浣軍、熊輝也加盟百度研究院。目前，百度研究院擁有超過2000名科學(xué)家及工程師，并建立起包括七位世界級科學(xué)家、五大實(shí)驗(yàn)室的陣容。

圖表1：BAT在機(jī)器人領(lǐng)域布局情況

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

近年來市場高速增長 發(fā)展?jié)摿薮?/p>

當(dāng)前，我國機(jī)器人市場進(jìn)入高速發(fā)展期，2017年市場規(guī)模約62.8億美元，2012-2017年平均增長率達(dá)到28%。

圖表2：2012-2017年我國機(jī)器人市場規(guī)模增長情況（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

其中，工業(yè)機(jī)器人連續(xù)五年成為全球第一大應(yīng)用市場，服務(wù)機(jī)器人需求潛力巨大，特種機(jī)器人應(yīng)用場景顯著擴(kuò)展，核心零部件國產(chǎn)化進(jìn)程不斷加快，創(chuàng)新型企業(yè)大量涌現(xiàn)，部分技術(shù)已可形成規(guī)模化產(chǎn)品，并在某些領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。2017年，工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人市場主要產(chǎn)品，所占整體比重高達(dá)67.2%，市場規(guī)模為42.2億美元。此外，得益于互聯(lián)網(wǎng)巨頭對機(jī)器人在服務(wù)場景應(yīng)用的投入，服務(wù)機(jī)器人所占比重也超過20%，市場規(guī)模達(dá)到13.2億美元。

圖表3：2017年我國機(jī)器人市場結(jié)構(gòu)（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

（一）工業(yè)機(jī)器人

我國工業(yè)機(jī)器人市場發(fā)展較快，約占全球市場份額三分之一，是全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場。2016年，我國工業(yè)機(jī)器人保持高速增長，銷量同比增長31.3%。按照應(yīng)用類型分，目前國內(nèi)市場的搬運(yùn)上下料機(jī)器人占比最高，達(dá)到61%；其次是裝配機(jī)器人，占比15%，高于焊接機(jī)器人占比6個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)前，我國生產(chǎn)制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業(yè)機(jī)器人的市場需求依然旺盛，據(jù)估算2017年我國工業(yè)機(jī)器人銷量首次超過11萬臺，市場規(guī)模達(dá)到42.2億美元。

圖表4：2012-2017年我國工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長率（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

圖表5：我國工業(yè)機(jī)器人市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

在需求端，未來隨著我國勞動(dòng)力成本快速上漲，人口紅利逐漸消失，生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細(xì)轉(zhuǎn)變，構(gòu)建以智能制造為根本特征的新型制造體系迫在眉睫，對工業(yè)機(jī)器人的需求將呈現(xiàn)大幅增長。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的《2018-2023年中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)銷需求預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報(bào)告》預(yù)測，到2023年，國內(nèi)市場規(guī)模將翻一番，進(jìn)一步擴(kuò)大到接近80億美元。

圖表6：2018-2023年我國工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長率預(yù)測（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

另外，在供給端，根據(jù)三部委的《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，到2020年，我國自主品牌工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到10萬臺，六軸及以上工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到5萬臺以上。工業(yè)機(jī)器人速度、載荷、精度、自重比等主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，平均無故障時(shí)間（MTBF）達(dá)到8萬小時(shí)。

（二）服務(wù)機(jī)器人

我國服務(wù)機(jī)器人的市場規(guī)?？焖贁U(kuò)大，成為機(jī)器人市場應(yīng)用中頗具亮點(diǎn)的領(lǐng)域。2016年，我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)到10.3億美元；據(jù)估算2017年我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)到13.2億美元，同比增長約28%，高于全球服務(wù)機(jī)器人市場年均增速。其中，我國家用服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模分別為5.3億美元、4.1億美元和3.8億美元，家用服務(wù)機(jī)器人市場增速相對領(lǐng)先。

圖表7：我國服務(wù)機(jī)器人市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

截至2017年底，我國60歲以上人口已達(dá)2.41億人，占總?cè)丝诘?7.3%。老齡化社會(huì)服務(wù)、醫(yī)療康復(fù)、救災(zāi)救援、公共安全、教育娛樂、重大科學(xué)研究等領(lǐng)域?qū)Ψ?wù)機(jī)器人的需求也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢。根據(jù)《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，到2020年我國服務(wù)機(jī)器人年銷售收入將超過300億元，在助老助殘、醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)及應(yīng)用。因此，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的《2018-2023年中國服務(wù)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》預(yù)測，我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模將增長至66億美元。

圖表8：2012-2023年我國服務(wù)機(jī)器人銷售額及增長率（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

（三）特種機(jī)器人

當(dāng)前，我國特種機(jī)器人市場保持較快發(fā)展，各種類型不斷出現(xiàn)，在應(yīng)對地震、洪澇和極端天氣，以及礦難、火災(zāi)、安防等公共安全事件中，對特種機(jī)器人有著突出的需求。2016年，我國特種機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)到6.3億美元，增速達(dá)到16.7%，略高于全球特種機(jī)器人增速。其中，軍事應(yīng)用機(jī)器人、極限作業(yè)機(jī)器人和應(yīng)急救援機(jī)器人市場規(guī)模分別為4.8億美元、1.1億美元和0.4億美元，其中極限作業(yè)機(jī)器人是增速最快的領(lǐng)域。

圖表9：我國特種機(jī)器人市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理