人工智能在教育领域的应用论文3000字

VeryCD上的电子书 书名：SBIA 2004——人工智能的最新进展Advances in Artificial Intelligence走近人工智能 人工智能(Artificial Intelligence，AI)一直都处于计算机技术的最前沿，经历了几起几落…… 长久以来，人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及，然而它却吸引了无数研究人员为之奉献才智，从美国的麻省理工学院(MIT)、卡内基-梅隆大学(CMU)到IBM公司，再到日本的本田公司、SONY公司以及国内的清华大学、中科院等科研院所，全世界的实验室都在进行着AI技术的实验。不久前，著名导演斯蒂文·斯皮尔伯格还将这一主题搬上了银幕，科幻片《人工智能》(AI)对许多人的头脑又一次产生了震动，引起了一些人士了解并探索人工智能领域的兴趣。 在本期技术专题中，中国科学院计算技术研究所智能信息处理开放实验室的几位研究人员将引领我们走近人工智能这一充满挑战与机遇的领域。 计算机与人工智能 "智能"源于拉丁语LEGERE，字面意思是采集(特别是果实)、收集、汇集，并由此进行选择，形成一个东西。INTELEGERE是从中进行选择，进而理解、领悟和认识。正如帕梅拉·麦考达克在《机器思维》(Machines Who Thinks,1979)中所提出的: 在复杂的机械装置与智能之间存在长期的联系。从几个世纪前出现的神话般的巨钟和机械自动机开始，人们已对机器操作的复杂性与自身的某些智能活动进行直观联系。经过几个世纪之后，新技术已使我们所建立的机器的复杂性大为提高。1936年，24岁的英国数学家图灵(Turing)提出了"自动机"理论，把研究会思维的机器和计算机的工作大大向前推进了一步，他也因此被称为"人工智能之父"。 人工智能领域的研究是从1956年正式开始的，这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了"人工智能"(Artificial Intelligence，AI)这个术语。随后的几十年中，人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究，已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统，例如能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言，而进行情报检索，提供语音识别、手写体识别的多模式接口，应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。 当然，人工智能的发展也并不是一帆风顺的，也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷，但是随着硬件和软件的发展，计算机的运算能力在以指数级增长，同时网络技术蓬勃兴起，确保计算机已经具备了足够的条件来运行一些要求更高的AI软件，而且现在的AI具备了更多的现实应用的基础。90年代以来，人工智能研究又出现了新的高潮。 我们有幸采访了中国科学院计算技术研究所智能信息处理开放实验室史忠植研究员，请他和他的实验室成员引领我们走近人工智能这个让普通人感到深奥却又具有无穷魅力的领域。 问: 目前人工智能研究出现了新的高潮，那么现在有哪些新的研究热点和实际应用呢？ 答: AI研究出现了新的高潮，这一方面是因为在人工智能理论方面有了新的进展，另一方面也是因为计算机硬件突飞猛进的发展。随着计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大、价格的不断降低以及网络技术的不断发展，许多原来无法完成的工作现在已经能够实现。目前人工智能研究的3个热点是: 智能接口、数据挖掘、主体及多主体系统。 智能接口技术是研究如何使人们能够方便自然地与计算机交流。为了实现这一目标，要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达，甚至能够进行不同语言之间的翻译，而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。因此，智能接口技术的研究既有巨大的应用价值，又有基础的理论意义。目前，智能接口技术已经取得了显著成果，文字识别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译以及自然语言理解等技术已经开始实用化。 数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘和知识发现的研究目前已经形成了三根强大的技术支柱: 数据库、人工智能和数理统计。主要研究内容包括基础理论、发现算法、数据仓库、可视化技术、定性定量互换模型、知识表示方法、发现知识的维护和再利用、半结构化和非结构化数据中的知识发现以及网上数据挖掘等。 主体是具有信念、愿望、意图、能力、选择、承诺等心智状态的实体，比对象的粒度更大，智能性更高，而且具有一定自主性。主体试图自治地、独立地完成任务，而且可以和环境交互，与其他主体通信，通过规划达到目标。多主体系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个主体之间进行协调智能行为，最终实现问题求解。多主体系统试图用主体来模拟人的理性行为，主要应用在对现实世界和社会的模拟、机器人以及智能机械等领域。目前对主体和多主体系统的研究主要集中在主体和多主体理论、主体的体系结构和组织、主体语言、主体之间的协作和协调、通信和交互技术、多主体学习以及多主体系统应用等方面。 问: 您在人工智能领域研究了几十年，参与了许多国家重点研究课题，非常清楚国内外目前人工智能领域的研究情况。您认为目前我国人工智能的研究情况如何？ 答: 我国开始"863计划"时，正值全世界的人工智能热潮。"863-306"主题的名称是"智能计算机系统"，其任务就是在充分发掘现有计算机潜力的基础上，分析现有计算机在应用中的缺陷和"瓶颈"，用人工智能技术克服这些问题，建立起更为和谐的人-机环境。经过十几年来的努力，我们缩短了我国人工智能技术与世界先进水平的差距，也为未来的发展奠定了技术和人才基础。 但是也应该看到目前我国人工智能研究中还存在一些问题，其特点是: 课题比较分散，应用项目偏多、基础研究比例略少、理论研究与实际应用需求结合不够紧密。选题时，容易跟着国外的选题走; 立项论证时，惯于考虑国外怎么做; 落实项目时，又往往顾及面面俱到，大而全; 再加上受研究经费的限制，所以很多课题既没有取得理论上的突破，也没有太大的实际应用价值。 今后，基础研究的比例应该适当提高，同时人工智能研究一定要与应用需求相结合。科学研究讲创新，而创新必须接受应用和市场的检验。因此，我们不仅要善于找到解决问题的答案，更重要的是要发现最迫切需要解决的问题和最迫切需要满足的市场需求。 问: 请您预测一下人工智能将来会向哪些方面发展？ 答: 技术的发展总是超乎人们的想象，要准确地预测人工智能的未来是不可能的。但是，从目前的一些前瞻性研究可以看出未来人工智能可能会向以下几个方面发展: 模糊处理、并行化、神经网络和机器情感。 目前，人工智能的推理功能已获突破，学习及联想功能正在研究之中，下一步就是模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。人工神经网络是未来人工智能应用的新领域，未来智能计算机的构成，可能就是作为主机的冯·诺依曼型机与作为智能外围的人工神经网络的结合。研究表明: 情感是智能的一部分，而不是与智能相分离的，因此人工智能领域的下一个突破可能在于赋予计算机情感能力。情感能力对于计算机与人的自然交往至关重要。 人工智能一直处于计算机技术的前沿，人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。今天，已经有很多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。将来，人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作和教育等带来更大的影响。 什么是人工智能？ 人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。 AI理论的实用性 在一年一度AT&T实验室举行的机器人足球赛中，每支球队的"球员"都装备上了AI软件和许多感应器，它们都很清楚自己该踢什么位置，同时也明白有些情况下不能死守岗位。尽管现在的AI技术只能使它们大部分时间处于个人盘带的状态，但它们传接配合的能力正在以很快的速度改进。 这种AI机器人组队打比赛看似无聊，但是有很强的现实意义。因为通过这类活动可以加强机器之间的协作能力。我们知道，Internet是由无数台服务器和无数台路由器组成的，路由器的作用就是为各自的数据选择通道并加以传送，如果利用一些智能化的路由器很好地协作，就能分析出传输数据的最佳路径，从而可以大大减少网络堵塞。 我国也已经在大学中开展了机器人足球赛，有很多学校组队参加，引起了大学生对人工智能研究的兴趣。 未来的AI产品 安放于加州劳伦斯·利佛摩尔国家实验室的ASCI White电脑，是IBM制造的世界最快的超级电脑，但其智力能力也仅为人脑的千分之一。现在，IBM正在开发能力更为强大的新超级电脑--"蓝色牛仔"(Blue Jean)。据其研究主任保罗·霍恩称，预计于4年后诞生的"蓝色牛仔"的智力水平将大致与人脑相当。 麻省理工学院的AI实验室进行一个的代号为Cog的项目。Cog计划意图赋予机器人以人类的行为。该实验的一个项目是让机器人捕捉眼睛的移动和面部表情，另一个项目是让机器人抓住从它眼前经过的东西，还有一个项目则是让机器人学会聆听音乐的节奏并将其在鼓上演奏出来。

人工智能前景看好！学界业界探讨中国人工智能发展趋势。随着中国人工智能技术的快速发展和商业应用的快速推广，人工智能插上了腾飞的翅膀，成为各国之间的竞争新赛道。抢夺新经济时代人工智能的主动权，已成当下政产学界的共识。2017年7月，中国国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，从国家层面制定了未来10多年人工智能的战略部署。2018年全国两会，“人工智能”再次被写入政府工作报告。报告提出“发展壮大新动能。做大做强新兴产业集群，实施大数据发展行动，加强新一代人工智能研发应用，在医疗、养老、教育、文化、体育等多领域推进“互联网+”。5月11日至13日，欧美同学会首届数字经济与人工智能大会在成都举办。近800位海归学者、业界、商界代表参加了大会，围绕数字经济与人工智能发展现状与未来趋势进行了深入探讨。与会代表纷纷认为，中国人工智能的发展迎来了历史机遇，前景看好。人工智能将使哪些行业带来变革？中国工程院院士、中国人工智能学会理事长李德毅以《人工智能：经济发展新引擎社会发展加速器》为题在大会上发表主旨演讲。演讲中，李德毅认为，人工智能对教育、医疗、制造业及金融业的冲击最大。以教育为例，李德毅认为，人工智能将让教育理念和教育模式发生颠覆性改变。他认为，智能时代的教育应该培养学生获取知识的能力、决策以及创新能力。他认为，未来社会将普及使用各类服务机器人。翻译、新闻报道、客服、会计、司机、家政等工作都可能被人工智能所代替。中国科学院院士张景中认为，人工智能将首先应用于医疗产业，缓解医疗资源不均等，实现“无排队”式看病就医。同时，人工智能将促进教育事业，解决教育资源不平均等问题，兼顾精英教育与大众教育，达到“有教无类”的目标。科大讯飞人工智能双创发展研究中心主任任方明说：“我们把人工智能的智能分为三个层次、四个领域，包括运算智能、认知智能、运动智能等，主要运用在无人驾驶、教育、医疗、政法、车载、智慧生活等领域。”人工智能如何保护用户隐私与安全？人工智能在对传统行业造成冲击与变革的同时，也让人们担忧数据隐私、网络安全甚至是道德问题。与会人士对此也高度关注。李德毅在接受记者采访时表示，科学技术是“双刃剑”，人工智能要被善用，要趋利避害，为人类谋求福祉。微软(中国)有限公司首席技术官黎江表示，“人工智能一旦带来负面影响，它的放大作用也会来得更猛烈，对我们的冲击和影响会更坏。”他表示，微软在和很多国际上的机构一起建立人工智能信任框架，要让人工智能在使用的过程中更好地保护隐私和安全。在金融行业，中国互联网金融协会会长李东荣表示，推进金融与人工智能融合发展必须坚守金融的本质和初心，把是否有利于提高金融风险管控能力，是否有利于加强金融消费者保护作为评价标准。中国该如何抓住发展机遇？谈及中国新一代人工智能发展战略目标，张景中表示，“技术领域的重大突破往往需要五十年到一百年，我们却要在七年内实现技术理论、应用水平大幅提高，这样的雄心壮志要依托年轻人。”李东荣提出，推进金融与人工智能融合发展不能仅靠技术，还要与时俱进地调整完善相应的法律规范、监管规则、智力标准等，从而推动数字金融和人工智能的发展。李德毅表示，中国的智能产业还在形成过程当中，这需要地方政府培育好的生态，“小种子能不能长大，要看环境”。他表示，中国在人工智能领域要下大力气集聚人力，同时要形成完成的产业生态链。他还表示，人工智能产业发展要去除浮躁，不惧坐“冷板凳”。来源：人工智能将使哪些行业带来变革

智能批改+自适应学习智能批改+自适应学习，主要应用到图像识别、自然语言处理、数据挖掘等技术，从教师线上布置作业，到人工智能自动批改、生成学情报告和错题集，而后对教师、家长和学生进行反馈，并根据学生的学情进行自适应推荐习题。北极星AI，就致力于为学校和老师开发自适应教学的工具。他们的产品是一款集课件设计、课堂授课、实时反馈、自适应学习、大数据分析、智能测评、智能辅导等功能于一体的平台。教育机器人教育机器人主要是应用于儿童早教和STEAM教育。通过语音识别、图像识别、自然语言处理等技术，实现对儿童的陪伴和教育，达到寓教于乐的效果。位于纽约的“CogniToys”在2015年推出了一款叫“Dino”的机器人，可以直接和孩子对话。这个机器人在听到孩子的问题之后，可以自动连接网络寻找答案，并且通过和孩子的交流逐渐学习和了解孩子的情绪和个性。机器人和孩子交流得越多，对孩子的了解就越深，和孩子的对话也就越个性化，越贴近孩子的喜好。基于VR/AR的场景式教育将虚拟现实（VR）和增强现实（AR）运用在教育中，课堂不再局限于小小的教室、黑板，而是整个宇宙。很多家公司，包括互联网巨头谷歌和Facebook，都倾注了不小的精力研究如何将VR/AR应用到教育中。位于爱尔兰的“Immersive VR Education”就是一家专注于开发VR/AR教学内容的公司。他们的旗舰产品之一是“阿波罗11号 VR”，用户只要带上VR眼镜，就可以“亲身”体验阿波罗11号登月的整个过程。不用多解释，这样的经历一定比老师在课堂上苦口婆心说几个小时的效果要好得多。