时间:2023-03-10 14:51:55
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇工作前心理活动总结,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
合格的心理教师是经过专业培训的,除了有扎实的理论功底外,更多的是实践上的操作方式与方法。我校有两名取得资格证书的心理辅导员,她们认真参加各种培训活动,并在学校中积极做好各种形式的心理辅导活动,注重辅导的方式与方法,讲究心理辅导的实效,努力把专业做“精”。亲爱的读者,小编为您准备了一些心理健康活动总结,请笑纳!
心理健康活动总结1不知不觉,担任我们__班的心理委员差不多两年了。首先我想以一个问题作为开篇:5 月25 日是个什么日子?——大学生心理健康日。在这个重要的日子到来之际,我总结一下我这近一年来的工作和感受。
20__-20__学年第二学期,我参加了一次心理委员培训。它相当于一次讲座,从那次培训,我大概了解到心理委员的工作主要有两方面。
一、协助老师了解并收集同学们的心理信息,及时汇报异常情况。所以我时常观察同学们的心理,可喜的是目前我们班没有出现心理异常情况,我也相信未来也不会有。
二、向同学们普及心理健康知识。可能很多同学会觉得自己不是心理专业的,不懂得什么心理知识。其实不是这样的,我们每个人都懂得一些基本的、解决一般情绪问题的方法。例如:倾听、安慰。这些小小的举动都是很有用的,另外,我们班级也会定期开展一些心理健康知识的活动和讲座,同学们也积极参与。 同时,我们班级也非常注重宿舍文化的培养。宿舍是我们休息的场所,所以对于宿舍,首先抓的是卫生和安全问题。我们班级通过男女生互访宿舍检查卫生安全评比等活动让同学们都积极的参与到宿舍的环境卫生。另外,对于宿舍文化建设上,我们也不放松。平时,班级经常组织同学们通过宿舍篮球赛、羽毛球赛等活动增强宿舍同学之间的联系和班级集体感,也通过学习小组活动让大家在学习想互帮互助,共同提高。
以上是我的总结,愿__班各位同学永远健健康康、活泼开朗,祝我们班越走越好。
心理健康活动总结2__年9月6日、7日两天,我们学院迎来了__级新生。他们的到来为我们学院注入了一股新的力量,使学院更加充满生机。学院师生都在为迎新奔波忙碌。灿烂的阳光照在我们热情洋溢的笑脸上,很柔和温暖。
迎新结束后,又开始紧张激烈地进行社团 会员招新活动了。我们心理健康康协会选择在9月8日到9月16日这段时间到新生宿舍去招新,对着届招新我们会干都期待已久,信心百倍,我们始终坚信:心理健康协会是个温暖和谐的大家庭,融入我们他们会更健康,更加自信。在此之前,我们做好了招新的一切准备工作,包括心协会徽、宣传单、宿舍新生安排表,分配好各会干的任务。(会徽图案是“双手捧着一颗红心”,代表爱心)
在新生宿舍里,我们信心十足,热情地介绍我们协会的概况,让他们能更好地了解心协。我们主要介绍我协会从创办至今的概况及举办的各类极具特色的活动。比如:进行手抄报比赛,到安老院慰问老人,去特校看望特殊儿童,观看精彩的心理影片,每年举办的5.25大型系列活动等等。新生们都听得津津有味,对此也很感兴趣,频频发问,我们都乐意地去解答每一个问题。
招新的过程就是我们与新生敞开心扉,畅所欲言,相互交流的过程。去新生宿舍招新的目的就是要广泛宣传我协会,让更多的人知道、接纳、并融入我协会。
__年9月17日、18日这两天,全院所有社团都统一在篮球场那边摆台招新,给新生最后选择想要加入社团的机会,虽然那两天阳光猛烈,无情地烘烤着大地,但我们的热情始终不减,任由汗珠滚落却依然保持微笑。
9月18日下午,协会招新工作进入尾声,我协会圆满完成了此次的招新工作,经过统计,我协会共招的120个新会员。他们的加入为我们协会注入了新的血脉,使我协会更加壮大,更加充满力量,我相信:我协会的明天会更好!
心理健康活动总结3本学期,我校以《苏州市中小学推进心理健康教育实施意见》的文件精神为指导,根据小学教育的特点和小学生心理发展的规律,面向全体学生,开展了多种形式的活动,对学生进行心理健康教育和辅导,帮助学生提高了心理素质,健全人格,增强了承受挫折、适应环境的能力。
一、加强教师队伍建设
(1)以“专业”为核心,加强专业心理教师队伍的建设。
合格的心理教师是经过专业培训的,除了有扎实的理论功底外,更多的是实践上的操作方式与方法。我校有两名取得资格证书的心理辅导员,她们认真参加各种培训活动,并在学校中积极做好各种形式的心理辅导活动,注重辅导的方式与方法,讲究心理辅导的实效,努力把专业做“精”。
(2)以“班级”为主阵地,加强班主任队伍的建设。
班主任是学生心理三级监护体系中的第一级。因此,我校非常重视班主任的队伍建设。首先是转变班主任的观念,在注重学生学习的同时更应关注学生的心理发展,认真做好学生的心理辅导工作;其次是经常鼓励班主任利用空余时间,通过书籍、网络等途径,加强心理专业知识的学习,提高 自身的专业素养;第三,学校开展由心理健康教师通过讲座、沙龙、论坛等形式,对全体班主任老师进行培训,以点带面,切实提高班主任的工作能力。本学期,我校的心理辅导老师柏晶晶执教了《放飞烦恼传递快乐》团体辅导课,让我校的班主任老师受益匪浅。
(3)以“全员育人”为导向,加强其他教师队伍的建设
学生的心理健康教育,不是专业心理教师一个人的事,也不是班主任老师一个人的事,而是全校所有教育工作者的事。所以学校在加强专业心理教师、班主任队伍建设的同时,也要对学校其他教师进行培训。我校通过组织教师观摩学习、上网理论学习、阅览室阅览学习等方式,加强教师心理专业知识学习的同时提高了教师的心理辅导意识和辅导能力。
(4)以“德育导师”为契机,充分发挥德育导师效应
结合德育导师制,充分发挥导师的作用,对学生进行个别辅导和团体辅导,做好学生的心理辅导工作。
二、进一步完善心理咨询的管理
1、以点带面,保障“阳光屋”的有效开放
我校的心理咨询室——“阳光屋”,已被评为苏州市的合格心理咨询室,本学期继续每天开放一小时,由心理咨询室的值班老师负责学生的咨询辅导工作,并做好相关的咨询记录。对问题较严重者,我们进行了个案跟踪辅导,认真做好个案研究记录,使心理健康教育工作更具实效性、规范性、科学性。本学期“阳光屋”的辅导老师对97位个案进行了科学耐心地辅导,其中有12位学生进行了跟踪辅导,都取得了较好的效果。“阳光屋”已经成为了孩子们的一个“心灵驿站”。
2、以班为面,开展富有实效的班级团体辅导
本学期,我校进一步完善了学生心理档案,做好一年级新生的心理档案收集整理工作。各班班主任利用班会课根据本班学生的特点,每月做一次集体辅导,对班级中出现的共性心理进行辅导,引导学生形成积极健康的心理。并做好记录,使心理健康工作更具有实效性,真正地服务于学生。
柏晶晶老师执教了《放飞烦恼 传递快乐》五年级团体辅导课。孩子们畅所欲言,倾诉自己生活和学习上的烦恼。通过互动交流、范例引领、小试牛刀、大显身手等环节,孩子们集思广益,依靠集体的智慧来解决烦恼。最后大家发现,生活中总有烦恼,但只要换个角度,就能坦然面对。
李晓静老师执教的《学会欣赏》一课,层次鲜明,块面清晰,用充满诗意的语言告诉学生,要用欣赏的眼光去看周遭,生活将更美好。
3、家校合力,形成富有高效的管理体系
小学生的心理健康教育仅仅依靠学校是远远不够的,更需要家庭教育。因此,教师应和家长合力共同做好学生的心理健康教育。学校利用家长会、家长开放日活动、家长学校,提高家长对心理健康的认识,并利用家校路路通等方式及时与家长联系,共同做好学生的心理健康工作。
本学期,我校举行了“关注孩子心灵成长”四年级的家长学校活动。活动邀请了团中央《知心姐姐》杂志社心理健康教育全国巡回报告团成员李亚青老师来校讲座。李亚青老师首先分析了目前家庭教育的盲区——忽视孩子心灵成长;而后讲解了孩子心灵成长的五大营养——肯定、自由、宽容、情感、梦想,最后说明了健康美好的心灵是家长留给孩子的最大财富。讲座活动中,李亚青老师亲切的话语,鲜活的实例,科学的指导,给家长们带来了家庭教育的启示,也解开了现实教育中的一些困惑。通过活动,家长们关注到了孩子的心理健康,对家庭教育有了更全面的了解。
三、积极开展多种形式的心理健康教育活动
1.加强学校心理咨询室的宣传工作。
通过黑板报、橱窗、红领巾电视台等途径,努力普及心理健康知识。
本学期,红领巾电视台“成长快乐”节目开辟了《健康快车》这一版块,内容主要包括学生的身体健康、饮食健康,还有心理健康方面的知识,内容贴近学生的生活实际,起到了一定的教育作用。
2.积极开展大课间活动和体育活动。
我校每天坚持大课间活动(分室内和室外两套活动),学校提供充足的活动器材,并根据实际情况,让各年级四个班之间定期交换器材进行活动,这样不但丰富学生的活动内容,还充分调动了学生的积极性,让学生在活动中陶冶情操,放飞心情,同时也缓解了学习压力。
3.加强了良好行为规范的培养。
本学期,我校结合每月雏鹰争章活动进行 “一小之星 ”的评选活动,评选内容结合《小学生日常行为规范》《小学生守则》《雏鹰争章》,评选活动面向全体学生,结合学生的日常表现,月底进行考核,并推荐出每月的一小之星。九月是“礼仪之星”,十月是“红色之星”,十一月是“安全之星”,十二月是“友爱之星”。每月产生24位一小之星,在月底的升旗仪式上进行隆重的表彰,颁发荣誉证书。通过这样的活动,激励学生,树立榜样,也促使了学生身心健康地成长。
4.开展了丰富的课外实践活动。
本学期,我校邀请了太仓市人民医院眼科主治医师郑吉主任来为全校同学作主题为“爱护小眼睛”的健康教育讲座。邀请了当地医院口腔科施医生来校作“健康牙齿,伴你一生”口腔保健常识的讲座。11月9日上午,我校组织全体师生举行了主题为“消防安全记心中”的逃生演练活动,增强了师生的消防安全意识。12月6日下午,我校组织五年级全体学生参加了主题为“知我沙溪,爱我家乡”的社会实践活动,帮助孩子们走近家乡,了解家乡,更好地激发了他们爱家乡的情怀。12月22日,我校组织学生观看了“励志青春 放飞梦想”太仓名人校园巡回展。
总之,在学校心理健康教育这条路上,还需要我们地一步步摸索,多学习,多实践,多思考。
心理健康活动总结43月6日,我们生物1002班举办了以“3.7女生节”为主题的心理班会,以培养班级同学的团队精神和协作的能力,提高班集体凝聚力,增进同学间的友谊,丰富大家的课余生活。
本次活动由班级心理委员主持。活动开始时,主持人直奔主题,从回忆女生中学时代喜欢的小说《幻城》等,渐渐引申到我们从孩童时期开始熟悉的一系列经典的动画,影视,游戏。《葫芦娃》,《四驱兄弟》,《还珠格格》,《天龙八部》,“跳房子”,“打弹珠”等一些经典勾起我们童年的美好回忆。
活动进行到一半时,我们进行了一个简单的游戏——“传数字”。规则简单,但是考验的是同学间团结协作的能力,所以并不是如此简单。再来,热情高涨的我们还一同做了“第八套广播体操”。主持人还使用照片截图的方式,让同学们通过观看眼睛截图来辨认班级同学。“眼睛是心灵的窗户。”我们每个人的眼睛是如此的不同,或炯炯有神,或明亮可人。通过这一小游戏,考验的便是班级同学间的熟悉程度。同学间的熟悉感上升,班级的各项指标,包括班级凝聚力,团结协作,才能得到进一步的发展。班会最后的集体性游戏“天黑请闭眼”,是考验小团体间的协作以及个人的语言功底,各团体间的“勾心斗角”和“大局观”都牵动着胜家的归属。
可以看得出来,同学们对于此次班会的积极性和热情度还是非常高的。本次班会可以说是圆满结束。
心理健康活动总结5又是一个浪漫的冬季,不经意间,进入大学已将近半年了,从不认识初的拘谨到“混熟”后的融洽,而自己也荣欣的担任了班级的心理委员。一开始担任这个工作,我很迷茫,不知道应该做些什么事,后来经过学校的培训后,我受益匪浅,学习到很多关于心理方面的知识,也深刻地认识到心理委员工作的重要性,于是我渐渐开始了解这个工作,也开始接受这份工作,最后也喜欢上它。
在这一学期里,我试着努力地主动与同学们沟通,去倾听他们心里的困惑,去分享他们的快乐,去分担他们的烦恼,为此我做了以下工作:
一、加强自身的心理素质锻炼,提高工作能力
(1)作为心理委员,必须具备强烈的责任感,每次都按时参加学校,学院举行的心理委员培训讲座和素拓活动,及时了解学校在这方面的措施和政策,并且通过活动过程还与其他班级的心理委员互相交流经验。
(2)课余时间主动去图书馆查阅相关书籍,学习一些心理知识,以此来提升自身的素养,提高服务同学的水平。
二、积极开展班级心理活动,培养同学们乐观向上的阳光心态
(1)x月x日:刚进入大学,彼此之间还很陌生,为促进同学们相互了解认识,尽快融入班集体,在心理委员的倡议下,全体班委的积极组织下,我班策划了“我们在校园”的集体活动,并且在校园开展一系列互动环节。
(2)x月x日-x日:为了尽快了解同学们的思想、心理状况,便于以后针对性开展心理活动,在心理委员的组织策划下,全班同学积极参与,我班成功开展了“大学生心理健康调查”活动。
(3)x月-x月:为丰富同学们的课余时间,带动个别参与积极性不高、性格内向腼腆的同学融入集体,我班在辅导员的关心下全体班委的组织了“班级篮球友谊赛”“班级羽毛球友谊赛”等心理活动。
(4)根据自己和同学们的时间,有针对性的和同学们谈心交流,搞好同学关系,成为他们知心信任的倾听者,并取得良好效果。
总体来讲上一学期的心理工作比较顺利,但也发现自身在工作中有一些不足和缺陷,有待改进和提高。
(1)没有充分地与每一位同学交流沟通,可能忽视了部分需要我帮助的同学。
(2)积极主动找我倾诉的同学不多,大部分是我主动找他们,说明我的信任度还不够高。
(3)我班举办的心理活动不够多,参与面还不够广泛,有部分同学参加不太积极。
(4)自身的水平还比较有限,有些同学提出的问题我还不能给出合理的回答,处理问题的经验还不足。
鉴于以上问题,我在下一学期的心理工作中做如下打算:
(1)为提高大家对我的信任,我将一贯坚守保密原则。
(2)为方便同学们与我的交流沟通,我将统计大家的E-mail地址、QQ号和手机号,建立一个完整的无障碍交流渠道。
(3)每周一群邮件的方式为每一位同学提供心理方面的小知识,小笑话以及一些音乐来缓解同学们的心理压力。
(4)继续主动联系同学,与他们交流掏心,并与其他班委举办更多的更精彩的心理活动。
(5)建立信息回馈制度。将自己和校学生心理咨询的联系方式、地址告诉每一位同学,收到同学们的信息及时给与回复,同时也鼓励大家对我的工作提出宝贵建议。
一、科研引领提升德育效果
在开展团体心理活动的同时,我校成功申报了广州市中小学德育研究“十二五”规划2014年度课题――《团体心理活动在中职生良好心理素质培养中的应用研究》,并由冯穗心校长担任课题主持人。本研究是运用心理测验,分析和对比实验组和对照组的心理素质状况和心理健康状况在团体心理活动实施前后的水平及变化情况,验证和探讨团体心理活动对培养中职生良好心理素质和心理健康水平的有效性及具体效用。通过应用实践探索和形成系统性团体心理活动的开展和实施方案,为我校培养和提高学生良好心理素质的教育教学活动提供依据和参考。同时,希望以科研为引领提升德育效果。
二、团体心理活动丰富德育载体
团体心理活动是由团体心理辅导衍生出来的学校心理健康教育的一种形式。它面对全体学生,针对他们所具有的共性问题开展,以班级为单位、以教室为主要场所、以活动为主要导向,通过丰富的团体活动,借助整个团体的动力及团体成员之间的相互作用,促进团体成员更深的自我探索、自我领悟及自我完善的历程。在彼此尊重、安全、轻松、开放的氛围下,团体成员放下个人的心理防卫,充分投入团体活动中,在体验和领悟中致力于每个成员的内在成长。主要围绕人际沟通能力、合作能力、情绪调节能力、责任感、自信心、意志力、进取心、抗挫能力、积极乐观、注意力和思维等十种心理素质来设计和开展团体心理活动。
在团体心理活动的开展过程中,我们首先成立活动方案设计小组负责方案设计,然后集体讨论共同构建活动内容和方案。活动形式主要有游戏、头脑风暴、角色扮演、视频观赏等。每次团体心理活动主要包括导入、活动体验、活动讨论分享、活动总结、活动结束等环节。其中活动讨论分享是每次活动的重点,包括个体分享、小组内分享、班级分享。活动体验完成后,各小组组员在老师的问题引导下进行组内讨论分享,然后再由小组代表把小组讨论结果在全班进行分享和讨论。
团体心理活动注重学生在活动中的体验、分享和感悟,以学生为中心,教师为引导,有别于一对一的个体心理辅导,它不仅是一种有效的心理辅导,更是一种有效的教育活动,为我校德育工作的开展提供了一种新的范式,在以往的社团活动、主题班会、纪律教育等形式的基础上,进一步丰富了德育教育的载体。
三、活动分享助学生明事理
学生的分享从一开始的只言片语到慢慢能够结合自己的学习生活,讲出自己的感悟和看法,还有的学生能联系日常生活中的问题提出问题引发大家的讨论和思考。比如在责任的体验活动完成后,电器班的同学就目前学校的日常生活中哪些是负责任的行为,而哪些是不负责任的行为展开了激烈的讨论,班长站到讲台上分享自己的感受时问全班同学:“大家觉得我负责任吗?”班上马上就有同学回应说:“不负责任。”班长接着问“哪些方面呢?”回应的同学接着说:“你作业做好不给我抄”。班长接着说:“嗯,因为我觉得给你抄作业是对你不负责任的表现,大家觉得呢?”这时全班同学给与了热烈的掌声。
一活动前准备工作:
1活动场地:多媒体教室
2活动用品购买:奖品(薯片,饮料)材料纸彩色纸片棒棒糖黑色中性笔
一次性纸杯
3宣传海报
4心理图片音乐PPT制作
5微电影寻找
6场地由所有工作人员布置
二活动中:
1活动的介绍:
本环节由主持人对心理健康部本次活动的主题以及活动的注意内容进行简单的介绍。
2互动环节:
①团队协助寻找幸福感——取之有道
游戏分为2组,每组4人。参与者用布条蒙住眼睛,端着一碗水从前台走向教
室最后面,在同伴的声音的指导下,杯子的水未洒出并最快到达者为胜。
②生命之重——珍惜点滴幸福。中间插入事先制作好的ppt
每个人慎重考虑自己20个身份,然后不得已作出选择,放弃10个,最后再放
弃5个。在放弃直至只剩下1个身份。由主持人随机选取或同学们踊跃发言,说出自己放弃的以及原因。并由这个游戏得到的感悟。活动过程中,将会插入音乐以及幻灯片观看。
③假如生命只有3天。——珍惜点滴幸福活动过程中播放音乐
活动参与者没人在纸上写下“假如生命只有3天,最想要做的事”再将纸片叠成飞机向讲台投掷,再由主持人及工作人员随机抽取与大家分享。
④幸福是什么
活动开场前,每人分发一张小纸片。写下对幸福的感受和认识。结束时由工作人员收上来,选取有创意较好的,由主持人与大家分享。作为此次活动的最后,并由工作人员向现场分发棒棒糖。
⑤微电影观看寻找有关提升同学们幸福感的微电影两部,一部备用。在活动环节播放。
三活动后
1各负责人将场地整理干净。
2活动新闻稿活动照片
3活动总结
四活动经费预算
1中性笔10*1、5=15元
2薯片饮料4*4=16元2、5*4=10元
3矿泉水10瓶10元
4材料纸2元
5彩色纸片10元
《幼儿园教育指导纲要(试行)》指出,幼儿园要“充分利用自然环境和社区的教育资源,扩展幼儿生活和学习的空间”。在实践过程中,我园做了很多有益的尝试,但在开发与利用周边资源的过程中还存在以下问题:
1.缺少主体的针对性
我园地处清河坊历史街区,周边有鼓楼、胡庆余堂、河坊街、南宋御街等。如何将如此丰富的资源进行有效加工、整理,使之符合幼儿园各年龄段孩子的认知、情感发展特点,是许多教师遇到的困惑和难点。同时,开放的学习空间和学习方式对教师的实践能力提出了更高的要求。这些能力包括与社区人员和商店老板的沟通协调能力、灵活组织和善于观察判断的能力,最重要的是如何保证幼儿活动的安全。因此,许多教师仅仅通过照片、实物呈现周边资源,很少将孩子带到真实的环境中去感受、体验、交流,从而降低了课程资源对幼儿的促进作用。
2.缺乏活动的有效性
幼儿园课程资源的实施大多通过主题活动来完成。教师在设计主题活动时往往存在预设活动多、生成活动少的现象,使主题活动看上去很美但幼儿参与的兴趣不大,不能满足幼儿的现实发展需要。同时,由于社会环境声音嘈杂,幼儿注意力容易涣散且不可预知的情况时有发生,这种开放式的活动对于教师是一种挑战,因此在主题活动中往往存在着放羊式和自由式的学习,缺乏活动的有效性。
3.缺乏价值的多元性
以往课程资源的开发和利用大都停留在班级教学活动,教师很少通过加工、整合、拓展将资源运用到幼儿园的整体环境和游戏活动中,发挥资源价值的多元性。同时,以往资源的开发与利用考虑的是即时的活动与收获,教师也很少研究资料的积累和反复的运用。
二、研究的设计
1.研究目标
通过本课题研究,引发教师对原有教育理念和行为的反思,促进教师对幼儿兴趣、经验、能力等的观察和思考,对周边资源和环境的利用和开发。同时通过学习方式的改变,让幼儿走出课堂、走进自然、走入社会,使幼儿在贴近真实生活的活动中获得身体、认知、情感、社会性等方面的和谐发展。
2.研究内容
(1)吴山文化:吴山集中展现了杭州人的市井生活,见证了杭州从吴越到南宋繁荣兴衰的历史,反映了吴山地区从古至今人们的生活样式。
(2)课程资源:通过社区和家幼合作,在周边环境中寻找具有吴山文化特征的“真”“善”“美”的物质和环境,开发并形成适合不同年龄段幼儿身心发展规律、认知和情感发展特点的课程资源,使幼儿在走进自然、走入社会的主题活动中,亲身感受、体验、探究、发现,在环境教育和混龄游戏中获得全面发展。
三、研究的实施
1.课程资源的寻找与收集策略
我园建立了以园长为组长的资源开发小组,多渠道、多途径寻找和收集课程资源。
(1)策略一:寻找与筛选
我们从四条路径入手,通过社区、教师、家长、幼儿的共同寻找,不断积累原始的课程资源。
寻找:通过实地寻找,我们发现清河坊有七大特色:药文化特色、茶文化特色、饮食文化特色、古玩艺术特色、市井民俗特色、文化古迹特色以及自然资源特色。面对如此丰富的资源,我们在寻找中仔细记下门牌号码、路线距离和一些联系电话,积累成原始的课程资源,以便今后对其进行再整理、分类。
筛选:第一,必须是“真”“善”“美”的能够陶冶孩子情操的资源;第二,距离路程要恰当,能够符合幼儿的体力支出;第三,场地周边没有教师难以把握的危险因素;第四,现实场地中人员的合作;第五,内容符合班级幼儿已有的经验和认知水平。
(2)策略二:建立协作单位
我们主动与太庙社区、辖区交警中队、河坊街上的一些店铺建立了协作关系,确定了联系人、联系电话,以方便教师主动联系活动时间、活动内容等。
(3)策略三:聘请资源教师
根据收集到的课程资源,我们聘请了一些民间艺人、手工劳动者、特殊岗位人员作为资源教师,如:做定胜糕的老婆婆、会扎木桶的爷爷、中药房的药剂师等都是我们的资源教师。同时,我们还在本园的家长中寻找资源教师,找到了修自行车的师傅、木匠师傅等。
(4)策略四:建立课程资源库
绘制资源地图:通过几年的寻找和开发,我们收集到的课程资源越来越多,为了使每位教师都能方便、迅速地寻找自己将要利用的资源,我们将所有收集到的资源绘制在一张地图上,供所有教师使用。
编制资源手册:我们根据教师使用后的意见反馈,将幼儿喜欢的、容易开展活动的资源进行整理,按性质进行了分类,如“中医药文化”类别中有孩子们熟悉的胡庆余堂中药博物馆、方回春堂;“小吃文化”类别中有武大郎烧饼铺、南宋定胜糕;“民俗文化”类别中有孩子们喜欢的拉大片、箍桶店等。
2.课程资源的开发与利用策略
通过选择、改造和组织后的课程资源如何运用到班级日常活动中呢?我们主要通过三项策略,把课程资源融入到幼儿园的具体活动:
(1)策略一:环境教育——师生共创园本环境
在开展园本主题活动时,教师们常常组织幼儿到河坊街观察西湖伞、在箍桶店观赏木制品、在茶楼观看茶道表演……在与真实环境面对面的交流中,激起了师生对周围生活中物质材料的兴趣。因此,师生利用鞋盒、竹箩筐、竹簸箕、藤刷、草蒲团、菜坛子等一起创造出了独特的吴山文化园本环境,分别形成了以青花瓷和中国风为主线的园本环境,并分获区环境创设一等奖、市三等奖。
(2)策略二:主题活动——资源融入活动内容
为了帮助每个班级科学合理地选择、利用资源生成适合班级孩子年龄特点的主题活动,每个学期在主题活动开展的前两周,我们都要通过园本教研发挥集体的智慧,修改完善主题方案、总结提升活动经验。
寻找问题、分析问题:每个班级都要将主题方案以PPT的形式进行交流。在交流时,教师会相互发现很多问题。如:小3班“农贸市场鱼虾多”主题活动中,认知性目标多、社会性目标少,缺少主题开展的更多价值。通过头脑风暴方式,有的教师提出在主题网络中增加一个观察活动,可以观察卖鱼叔叔阿姨的手,让孩子切身感受劳动的艰辛,萌发对劳动者的尊敬,由此又可以生成新的活动:鼓励孩子通过送小礼物、说一句慰问的话感谢劳动者。
修改方案、改进策略:教师们的畅所欲言,打开了大家的思路,也为其他教师提供了可借鉴的经验。每个班都改进了主题目标和主题思路,使内容更具吴山文化的特色。如:小班“香香水果甜甜笑”的主题目标,从注重对水果的认知、感受的快乐体验改变成通过选水果、送水果、自制水果羹给爷爷奶奶、去敬老院等活动,激发了孩子对老人的关心。
实践操作、观察分析:在主题开展的过程中,教师要仔细观察孩子活动的情况,及时发现和记录新的问题,并适时调整预设方案。如中1班在“走进小巷民居”主题活动中,孩子们发现了一口井,于是教师记录了孩子间的对话和提出的问题,生成了新的活动内容,引导孩子观察井边人们的活动、发现井水的奥秘,并与孩子一起设计调查问卷,访问生活在水井边的居民。
汇报交流、经验共享:主题活动结束后,我们要求每个班级都要及时整理活动资料,总结经验并以PPT的方式进行交流。通过同伴互评和专家点评,相互学习、破解难题,不断提升经验。
活动安全问题破解:利用周边资源开展主题活动,安全工作是教师们最大的难题。我们通过头脑风暴、同伴经验介绍、各班制定外出活动应急预案等方式提高教师外出活动经验;通过招募家长志愿者解决了外出活动时人手少的问题。同时我们还采取班级外出时举园旗、挂园牌,让家长帮助孩子记住幼儿园的名称、家里和幼儿园的电话,通过观看木偶戏、幼儿园安全演习等方式提高幼儿自我保护能力。
(3)策略三:特色游戏——混龄游戏现场设计
为了满足孩子们角色模仿的需求,让孩子们体验劳动的过程,我们创设了以“河坊街”为主题的全园混龄交往游戏。每次游戏,幼儿担任的角色可以选择各个区域中的岗位工作如胡庆余堂医生、小吃店老板等,也可以选择一个同龄或异龄的同伴扮演逛街朋友到各个区域自由购物、喝茶,到医院看病等。
四、研究的成效
课程资源的开发与利用,促进了教与学方式的变革,变革的过程不仅促进了幼儿的成长,也促进了教师的成长和幼儿园的快速发展。
1.形成了“吴山文化”系列主题活动
利用周边资源生成的主题活动都经历了如下流程:班级设计——头脑风暴——修改方案——实践探索——反思总结——形成文本——交流汇报——相互或专家点评——经验提升——修改文本——资料入档。通过这样层层把关的主题活动,整合了集体的、专家的经验和智慧,大大提升了活动的有效性,同时也积累了丰富而又详实的主题活动资料,包括主题活动方案、活动观察记录、教师课后反思、活动总结汇报(PPT形式)等。系列主题活动为每位教师提供了鲜活的教材,进一步增进了课程资源利用的持续性和发展性,避免了为研究而研究的走过场现象。
2.资源开发和利用促进了幼儿的综合发展
课程资源的开发与利用,让幼儿走出围墙,更多地看到、听到、接触到外面精彩的世界。在丰富、自然、真实、开放、多层次的认知和探索空间,他们就像快乐的小鸟,积极探究、交往互动、感受体验,获得了身体活动和心理活动的实际感受,这种感受是幼儿主动获得的直接经验,而这种直接经验包含了认知、情感、态度、价值观等方面的综合体验。在活动中我们欣喜地发现那些原本在课堂中“坐不住”的孩子在这些活动中的领头作用,那些默不作声的内向孩子也变得叽叽喳喳说个不停。幼儿开始关注周围生活,发现生活中一些真、善、美的事物;他们开始尝试小组合作,以自己的方式去探究问题、解决问题。在走近民间艺人、探寻杭州小吃等活动中,他们开始对杭州的历史文化产生兴趣;在河坊街交往游戏中,他们体验了多种社会角色,在角色扮演的过程中调控自我、适应规则,极大地促进了幼儿的社会化进程。
3.资源的开发和利用提升了教师的课程意识
利用课程资源设计的主题活动改变了以往主题活动以预设为主、生成为辅的方式。在发现、获取、利用课程资源的过程中,我们欣喜地看到资源改变了教师的课程意识。教师们已经从原来一成不变的活动模式中走出来,开始进行创造性的思维和实践。每个教师在对资源搜寻、提取、整合、运用、再调整的过程中不断地建构和积累自身的经验,并根据幼儿活动的现状与资源的特性,对资源进行选择、删减、重组,使资源发挥了更大的价值。而大量的生成性活动对教师提出了更高的要求,需要教师养成积极观察、分析、判断、调整的能力。每次围绕园本主题活动、环境创设和交往游戏开展的园本教研促进了教师们的专业成长,她们开始从孩子的兴趣和需要出发,反思自己在主题生成、目标制定、活动设计、活动准备、活动实施过程中存在的问题。
4.资源的开发和实践促进了幼儿园的内涵发展
80年代初,在美国、日本、接着在我国国内都掀起了一股研究神经网络理论和神经计算机的热潮,并将神经网络原理应用于图象处理、模式识别、语音综合及机器人控制等领域。近年来,美国等先进国家又相继投入巨额资金,制定出强化研究计划,开展对脑功能和新型智能计算机的研究。
人脑是自生命诞生以来,生物经过数十亿年漫长岁月进化的结果,是具有高度智能的复杂系统,它不必采用繁复的数字计算和逻辑运算,却能灵活处理各种复杂的,不精确的和模糊的信息,善于理解语言、图象并具有直觉感知等功能。
人脑的信息处理机制极其复杂,从结构上看它是包含有140亿神经细胞的大规模网络。单个神经细胞的工作速度并不高(毫秒级),但它通过超并行处理使得整个系统实现处理的高速性和信息表现的多样性。
因此,从信息处理的角度对人脑进行研究,并由此研制出一种象人脑一样能够“思维”的智能计算机和智能信息处理方法,一直是人工智能追求的目标。
神经网络就是通过对人脑的基本单元---神经元的建模和联结,来探索模拟人脑神经系统功能的模型,并研制一种具有学习、联想、记忆和模式识别等智能信息处理功能的人工系统。本文介绍神经网络的特点以及近年来有关神经网络与混沌理论、模糊计算和遗传算法等相结合的混合神经网络研究的动态。
一.神经网络和联结主义
回顾认知科学的发展,有所谓符号主义和联结主义两大流派。符号主义从宏观层次上,撇开人脑的内部结构和机制,仅从人脑外在表现出来的智能现象出发进行研究。例如,将记忆、判断、推理、学习等心理活动总结成规律、甚至编制成规则,然后用计算机进行模拟,使计算机表现出各种智能。
符号主义认为,认识的基本元素是符号,认知过程是对符号表示的运算。人类的语言,文字的思维均可用符号来描述,而且思维过程只不过是这些符号的存储、变换和输入、输出而已。以这种方法实现的系统具有串行、线性、准确、简洁、易于表达的特点,体现了逻辑思维的基本特性。七十年代的专家系统和八十年代日本的第五代计算机研究计划就是其主要代表。
联接主义则与其不同,其特点是从微观出发。联接主义认为符号是不存在的,认知的基本元素就是神经细胞(神经元),认知过程是大量神经元的联接,以及这种联接所引起的神经元的不同兴奋状态和系统所表现出的总体行为。八十年代再度兴起的神经网络和神经计算机就是这种联接主义的代表。
神经网络的主要特征是:大规模的并行处理和分布式的信息存储,良好的自适应、自组织性,以及很强的学习功能、联想功能和容错功能。与当今的冯.诺依曼式计算机相比,更加接近人脑的信息处理模式。主要表现如下:
神经网络能够处理连续的模拟信号。例如连续灰度变化的图象信号。
能够处理混沌的、不完全的、模糊的信息。
传统的计算机能给出精确的解答,神经网络给出的是次最优的逼近解答。
神经网络并行分布工作,各组成部分同时参与运算,单个神经元的动作速度不高,但总体的处理速度极快。
神经网络信息存储分布于全网络各个权重变换之中,某些单元障碍并不影响信息的完整,具有鲁棒性。
传统计算机要求有准确的输入条件,才能给出精确解。神经网络只要求部分条件,甚至对于包含有部分错误的输入,也能得出较好的解答,具有容错性。
神经网络在处理自然语言理解、图象模式识别、景物理解、不完整信息的处理、智能机器人控制等方面有优势。
符号主义和联接主义两者各有特色,学术界目前有一种看法:认为基于符号主义得传统人工智能和基于联接主义得神经网络是分别描述人脑左、右半脑的功能,反映了人类智能的两重性:精确处理和非精确处理,分别面向认识的理性和感性两个方面,两者的关系应该是互补而非互相代替。理想的智能系统及其表现的智能行为应是两者相互结合的结果。
接下去的问题是,符号AI和联接AI具体如何结合,两者在智能系统中相互关系如何?分别扮演什么角色?目前这方面发表的文献很多,大致有如下几种类型:
1.松耦合模型:符号机制的专家系统与联接机制的神经网络通过一个中间媒介(例如数据文件)进行通讯。
2.紧耦合模型:与松耦合模型相比较,其通讯不是通过外部数据进行,而是直接通过内部数据完成,具有较高的效率。其主要类型有嵌入式系统和黑板结构等。
3.转换模型:将专家系统的知识转换成神经网络,或把神经网络转换成专家系统的知识,转换前的系统称为源系统,转换后的系统称为目标系统,由一种机制转成另一种机制。如果源系统是专家系统,目标系统是神经网络,则可获得学习能力及自适应性;反之,可获得单步推理能力、解释能力及知识的显式表示。当然,转换需要在两种的机制之间,确定结构上的一致性,目前主要问题是还没有一种完备而精确的转换方法实现两者的转换。有待进一步研究。
4.综合模型:综合模型共享数据结构和知识表示,这时联接机制和符号机制不再分开,两者相互结合成为一个整体,既具有符号机制的逻辑功能,又有联接机制的自适应和容错性的优点和特点。例如联接主义的专家系统等。
近年来神经网络研究的另一个趋势,是将它与模糊逻辑、混沌理论、遗传进化算法等相结合,即所谓“混合神经网络”方法。由于这些理论和算法都是属于仿效生物体信息处理的方法,人们希望通过她们之间的相互结合,能够获得具有有柔性信息处理功能的系统。下面分别介绍。
二.混沌理论与智能信息处理
混沌理论是对貌似无序而实际有序,表面上看来是杂乱无章的现象中,找出其规律,并予以处理的一门学科。早在七十年代,美国和欧洲的一些物理学家、生物学家、数学家就致力于寻求在许许多多不同种类的不规则性之间的联系。生物学家发现在人类的心脏中有混沌现象存在,血管在显微镜下交叉缠绕,其中也有惊人的有序性。在生物脑神经系统中从微观的神经膜电位到宏观的脑电波,都可以观察到混沌的性态,证明混沌也是神经系统的正常特性。
九十年代开始,则更进一步将混沌和神经网络结合起来,提出多种混沌神经网络模型,并探索应用混沌理论的各种信息处理方法。例如,在神经元模型中,引入神经膜的不应性,研究神经元模型的混沌响应,研究在神经网络的方程中,不应性项的定标参数,不定性时间衰减常数等参数的性质,以及这些参数于神经网络混沌响应的关系,并确定混沌---神经网络模型具有混沌解的参数空间。经过试验,由这种混沌神经网络模型所绘出的输出图形和脑电图极为相似。
现代脑科学把人脑的工作过程看成为复杂的多层次的混沌动力学系统。脑功能的物理基础是混沌性质的过程,脑的工作包含有混沌的性质。通过混沌动力学,研究、分析脑模型的信息处理能力,可进一步探索动态联想记忆、动态学习并应用到模式识别等工程领域。例如:
对混沌的随机不规则现象,可利用混沌理论进行非线性预测和决策。
对被噪声所掩盖的微弱信号,如果噪声是一种混沌现象,则可通过非线性辨识,有效进行滤波。
利用混沌现象对初始值的敏锐依赖性,构成模式识别系统。
研究基于混沌---神经网络自适应存储检索算法。该算法主要包括三个步骤,即:特征提取、自适应学习和检索。
模式特征提取采用从简单的吸引子到混沌的层次分支结构来描述,这种分支结构有可能通过少数几个系统参数的变化来加以控制,使复杂问题简单化。自适应学习采用神经网络的误差反传学习法。检索过程是通过一个具有稳定吸引子的动力学系统来完成,即利用输入的初始条件与某个吸引子(输出)之间的存在直接对应关系的方法进行检索。利用这种方法可应用于模式识别。例如黑白图象的人脸识别。
三.模糊集理论与模糊工程
八十年代以来在模糊集理论和应用方面,也有很大进展。1983年美国西海岸AI研究所发表了称为REVEAL的模糊辅助决策系统并投入市场,1986年美国将模糊逻辑导入OPS---5,并研究成功模糊专家系统外壳FLOPS,1987年英国发表采用模糊PROLOG的智能系统FRIL等。除此通用工具的研制以外,各国还开发一系列用于专用目的的智能信息处理系统并实际应用于智能控制、模式识别、医疗诊断、故障检测等方面。
模糊集理论和神经网络虽然都属于仿效生物体信息处理机制以获得柔性信息处理功能的理论,但两者所用的研究方法却大不相同,神经网络着眼于脑的微观网络结构,通过学习、自组织化和非线性动力学理论形成的并行分析方法,可处理无法语言化的模式信息。而模糊集理论则着眼于可用语言和概念作为代表的脑的宏观功能,按照人为引入的隶属度函数,逻辑的处理包含有模糊性的语言信息。
神经网络和模糊集理论目标相近而方法各异。因此如果两者相互结合,必能达到取长补短的作用。将模糊和神经网络相结合的研究,约在15年前便已在神经网络领域开始,为了描述神经细胞模型,开始采用模糊语言,把模糊集合及其运算用于神经元模型和描述神经网络系统。目前,有关模糊---神经网络模型的研究大体上可分为两类:一类是以神经网络为主,结合模糊集理论。例如,将神经网络参数模糊化,采用模糊集合进行模糊运算。另一类以模糊集、模糊逻辑为主,结合神经网络方法,利用神经网络的自组织特性,达到柔性信息处理的目的。
与神经网络相比,模糊集理论和模糊计算是更接近实用化的理论,特别近年来美国和日本的各大公司都纷纷推出各种模糊芯片,研制了型号繁多的模糊推理板,并实际应用于智能控制等各个应用领域,建立“模糊工程”这样一个新领域。日本更首先在模糊家电方面打开市场,带有模糊控制,甚至标以神经---模糊智能控制的洗衣机、电冰箱、空调器、摄象机等已成为新一代家电的时髦产品。我国目前市场上也有许多洗衣机,例如荣事达洗衣机就是采用模糊神经网络智能控制方式的洗衣机。
四.遗传算法
遗传算法(Genetic Algorithm :GA)是模拟生物的进化现象(自然、淘汰、交叉、突然变异)的一种概率搜索和最优化方法。是模拟自然淘汰和遗传现象的工程模型。
GA的历史可追溯到1960年,明确提出遗传算法的是1975年美国Michigan大学的Holland博士,他根据生物进化过程的适应现象,提出如下的GA模型方案:
1.将多个生物的染色体(Chromosmoe)组成的符号集合,按文字进行编码,称为个体。
2.定义评价函数,表示个体对外部环境的适应性。其数值大的个体表示对外部环境的适应性高,它的生存(子孙的延续)的概率也高。
3.每个个体由多个“部分”组合而成,每个部分随机进行交叉及突然变异等变化,并由此产生子孙(遗传现象)。
4.个体的集合通过遗传,由选择淘汰产生下一代。
遗传算法提出之后,很快得到人工智能、计算机、生物学等领域科学家的高度重视,并在各方面广泛应用。1989年美国Goldberg博士发表一本专著:“Genetic Algorithms in Search,Optimization and Machine Learning”。出版后产生较大影响,该书对GA的数学基础理论,GA的基本定理、数理分析以及在搜索法、最优化、机器学习等GA应用方面进行了深入浅出的介绍,并附有Pascal模拟程序。
1985年7月在美国召开第一届“遗传算法国际会议”(ICGA)。以后每隔两年召开一次。近年来,遗传算法发展很快,并广泛应用于信息技术的各个领域,例如:
智能控制:机器人控制。机器人路径规划。
工程设计:微电子芯片的布局、布线;通信网络设计、滤波器设计、喷气发动机设计。
图象处理:图象恢复、图象识别、特征抽取。
调度规划:生产规划、调度问题、并行机任务分配。
优化理论:TSP问题、背包问题、图划分问题。
人工生命:生命的遗传进化以及自增殖、自适应;免疫系统、生态系统等方面的研究。
神经网络、模糊集理论和以遗传算法为代表的进化算法都是仿效生物信息处理模式以获得智能信息处理功能的理论。三者目标相近而方法各异;将它们相互结合,必能达到取长补短、各显优势的效果。例如,遗传算法与神经网络和模糊计算相结合方面就有:
神经网络连续权的进化。
传统神经网络如BP网络是通过学习,并按一定规则来改变数值分布。这种方法有训练时间过长和容易陷入局部优化的问题。采用遗传算法优化神经网络可以克服这个缺点。
神经网络结构的进化。
目前神经网络结构的设计全靠设计者的经验,由人事先确定,还没有一种系统的方法来确定网络结构,采用遗传算法可用来优化神经网络结构。
神经网络学习规则的进化。
采用遗传算法可使神经网络的学习过程能够适应不同问题和环境的要求。
基于遗传算法的模糊推理规则的优化,以及隶属度函数的自适应调整也都取得很好效果。
上述神经网络、模糊计算、遗传算法和混沌理论等都是智能信息处理的基本理论和方法。近年来学术界将它们统称为“计算智能”。有关这方面更详细的内容,可参阅我们编著的下列著作:
“神经网络与神经计算机”(1992年科学出版社出版)
人脑是自生命诞生以来,生物经过数十亿年漫长岁月进化的结果,是具有高度智能的复杂系统,它不必采用繁复的数字计算和逻辑运算,却能灵活处理各种复杂的,不精确的和模糊的信息,善于理解语言、图象并具有直觉感知等功能。
人脑的信息处理机制极其复杂,从结构上看它是包含有140亿神经细胞的大规模网络。单个神经细胞的工作速度并不高(毫秒级),但它通过超并行处理使得整个系统实现处理的高速性和信息表现的多样性。
因此,从信息处理的角度对人脑进行探究,并由此研制出一种象人脑一样能够“思维”的智能计算机和智能信息处理方法,一直是人工智能追求的目标。
神经网络就是通过对人脑的基本单元---神经元的建模和联结,来探索模拟人脑神经系统功能的模型,并研制一种具有学习、联想、记忆和模式识别等智能信息处理功能的人工系统。本文介绍神经网络的特征以及近年来有关神经网络和混沌理论、模糊计算和遗传算法等相结合的混合神经网络探究的动态。
一.神经网络和联结主义
回顾认知科学的发展,有所谓符号主义和联结主义两大流派。符号主义从宏观层次上,撇开人脑的内部结构和机制,仅从人脑外在表现出来的智能现象出发进行探究。例如,将记忆、判定、推理、学习等心理活动总结成规律、甚至编制成规则,然后用计算机进行模拟,使计算机表现出各种智能。
符号主义认为,熟悉的基本元素是符号,认知过程是对符号表示的运算。人类的语言,文字的思维均可用符号来描述,而且思维过程只不过是这些符号的存储、变换和输入、输出而已。以这种方法实现的系统具有串行、线性、准确、简洁、易于表达的特征,体现了逻辑思维的基本特性。七十年代的专家系统和八十年代日本的第五代计算机探究计划就是其主要代表。
联接主义则和其不同,其特征是从微观出发。联接主义认为符号是不存在的,认知的基本元素就是神经细胞(神经元),认知过程是大量神经元的联接,以及这种联接所引起的神经元的不同兴奋状态和系统所表现出的总体行为。八十年代再度兴起的神经网络和神经计算机就是这种联接主义的代表。
神经网络的主要特征是摘要:大规模的并行处理和分布式的信息存储,良好的自适应、自组织性,以及很强的学习功能、联想功能和容错功能。和当今的冯.诺依曼式计算机相比,更加接近人脑的信息处理模式。主要表现如下摘要:
神经网络能够处理连续的模拟信号。例如连续灰度变化的图象信号。
能够处理混沌的、不完全的、模糊的信息。
传统的计算机能给出精确的解答,神经网络给出的是次最优的逼近解答。
神经网络并行分布工作,各组成部分同时参和运算,单个神经元的动作速度不高,但总体的处理速度极快。
神经网络信息存储分布于全网络各个权重变换之中,某些单元障碍并不影响信息的完整,具有鲁棒性。
传统计算机要求有准确的输入条件,才能给出精确解。神经网络只要求部分条件,甚至对于包含有部分错误的输入,也能得出较好的解答,具有容错性。
神经网络在处理自然语言理解、图象模式识别、景物理解、不完整信息的处理、智能机器人控制等方面有优势。
符号主义和联接主义两者各有特色,学术界目前有一种看法摘要:认为基于符号主义得传统人工智能和基于联接主义得神经网络是分别描述人脑左、右半脑的功能,反映了人类智能的两重性摘要:精确处理和非精确处理,分别面向熟悉的理性和感性两个方面,两者的关系应该是互补而非互相代替。理想的智能系统及其表现的智能行为应是两者相互结合的结果。
接下去的新问题是,符号AI和联接AI具体如何结合,两者在智能系统中相互关系如何?分别扮演什么角色?目前这方面发表的文献很多,大致有如下几种类型摘要:
1.松耦合模型摘要:符号机制的专家系统和联接机制的神经网络通过一个中间媒介(例如数据文件)进行通讯。
2.紧耦合模型摘要:和松耦合模型相比较,其通讯不是通过外部数据进行,而是直接通过内部数据完成,具有较高的效率。其主要类型有嵌入式系统和黑板结构等。
3.转换模型摘要:将专家系统的知识转换成神经网络,或把神经网络转换成专家系统的知识,转换前的系统称为源系统,转换后的系统称为目标系统,由一种机制转成另一种机制。假如源系统是专家系统,目标系统是神经网络,则可获得学习能力及自适应性;反之,可获得单步推理能力、解释能力及知识的显式表示。当然,转换需要在两种的机制之间,确定结构上的一致性,目前主要新问题是还没有一种完备而精确的转换方法实现两者的转换。有待进一步探究。
4.综合模型摘要:综合模型共享数据结构和知识表示,这时联接机制和符号机制不再分开,两者相互结合成为一个整体,既具有符号机制的逻辑功能,又有联接机制的自适应和容错性的优点和特征。例如联接主义的专家系统等。
近年来神经网络探究的另一个趋向,是将它和模糊逻辑、混沌理论、遗传进化算法等相结合,即所谓“混合神经网络”方法。由于这些理论和算法都是属于仿效生物体信息处理的方法,人们希望通过她们之间的相互结合,能够获得具有有柔性信息处理功能的系统。下面分别介绍。
二.混沌理论和智能信息处理
混沌理论是对貌似无序而实际有序,表面上看来是杂乱无章的现象中,找出其规律,并予以处理的一门学科。早在七十年代,美国和欧洲的一些物理学家、生物学家、数学家就致力于寻求在许许多多不同种类的不规则性之间的联系。生物学家发现在人类的心脏中有混沌现象存在,血管在显微镜下交叉缠绕,其中也有惊人的有序性。在生物脑神经系统中从微观的神经膜电位到宏观的脑电波,都可以观察到混沌的性态,证实混沌也是神经系统的正常特性。
九十年代开始,则更进一步将混沌和神经网络结合起来,提出多种混沌神经网络模型,并探索应用混沌理论的各种信息处理方法。例如,在神经元模型中,引入神经膜的不应性,探究神经元模型的混沌响应,探究在神经网络的方程中,不应性项的定标参数,不定性时间衰减常数等参数的性质,以及这些参数于神经网络混沌响应的关系,并确定混沌---神经网络模型具有混沌解的参数空间。经过试验,由这种混沌神经网络模型所绘出的输出图形和脑电图极为相似。
现代脑科学把人脑的工作过程看成为复杂的多层次的混沌动力学系统。脑功能的物理基础是混沌性质的过程,脑的工作包含有混沌的性质。通过混沌动力学,探究、分析脑模型的信息处理能力,可进一步探索动态联想记忆、动态学习并应用到模式识别等工程领域。例如摘要:
对混沌的随机不规则现象,可利用混沌理论进行非线性猜测和决策。
对被噪声所掩盖的微弱信号,假如噪声是一种混沌现象,则可通过非线性辨识,有效进行滤波。
利用混沌现象对初始值的敏锐依靠性,构成模式识别系统。
探究基于混沌---神经网络自适应存储检索算法。该算法主要包括三个步骤,即摘要:特征提取、自适应学习和检索。
模式特征提取采用从简单的吸引子到混沌的层次分支结构来描述,这种分支结构有可能通过少数几个系统参数的变化来加以控制,使复杂新问题简单化。自适应学习采用神经网络的误差反传学习法。检索过程是通过一个具有稳定吸引子的动力学系统来完成,即利用输入的初始条件和某个吸引子(输出)之间的存在直接对应关系的方法进行检索。利用这种方法可应用于模式识别。例如黑白图象的人脸识别。
三.模糊集理论和模糊工程
八十年代以来在模糊集理论和应用方面,也有很大进展。1983年美国西海岸AI探究所发表了称为REVEAL的模糊辅助决策系统并投入市场,1986年美国将模糊逻辑导入OPS---5,并探究成功模糊专家系统外壳FLOPS,1987年英国发表采用模糊PROLOG的智能系统FRIL等。除此通用工具的研制以外,各国还开发一系列用于专用目的的智能信息处理系统并实际应用于智能控制、模式识别、医疗诊断、故障检测等方面。
模糊集理论和神经网络虽然都属于仿效生物体信息处理机制以获得柔性信息处理功能的理论,但两者所用的探究方法却大不相同,神经网络着眼于脑的微观网络结构,通过学习、自组织化和非线性动力学理论形成的并行分析方法,可处理无法语言化的模式信息。而模糊集理论则着眼于可用语言和概念作为代表的脑的宏观功能,按照人为引入的隶属度函数,逻辑的处理包含有模糊性的语言信息。
神经网络和模糊集理论目标相近而方法各异。因此假如两者相互结合,必能达到取长补短的功能。将模糊和神经网络相结合的探究,约在15年前便已在神经网络领域开始,为了描述神经细胞模型,开始采用模糊语言,把模糊集合及其运算用于神经元模型和描述神经网络系统。目前,有关模糊---神经网络模型的探究大体上可分为两类摘要:一类是以神经网络为主,结合模糊集理论。例如,将神经网络参数模糊化,采用模糊集合进行模糊运算。另一类以模糊集、模糊逻辑为主,结合神经网络方法,利用神经网络的自组织特性,达到柔性信息处理的目的。
和神经网络相比,模糊集理论和模糊计算是更接近实用化的理论,非凡近年来美国和日本的各大公司都纷纷推出各种模糊芯片,研制了型号繁多的模糊推理板,并实际应用于智能控制等各个应用领域,建立“模糊工程”这样一个新领域。日本更首先在模糊家电方面打开市场,带有模糊控制,甚至标以神经---模糊智能控制的洗衣机、电冰箱、空调器、摄象机等已成为新一代家电的时髦产品。我国目前市场上也有许多洗衣机,例如荣事达洗衣机就是采用模糊神经网络智能控制方式的洗衣机。
四.遗传算法
遗传算法(GeneticAlgorithm摘要:GA)是模拟生物的进化现象(自然、淘汰、交叉、忽然变异)的一种概率搜索和最优化方法。是模拟自然淘汰和遗传现象的工程模型。
GA的历史可追溯到1960年,明确提出遗传算法的是1975年美国Michigan大学的Holland博士,他根据生物进化过程的适应现象,提出如下的GA模型方案摘要:
1.将多个生物的染色体(Chromosmoe)组成的符号集合,按文字进行编码,称为个体。
2.定义评价函数,表示个体对外部环境的适应性。其数值大的个体表示对外部环境的适应性高,它的生存(子孙的延续)的概率也高。
3.每个个体由多个“部分”组合而成,每个部分随机进行交叉及忽然变异等变化,并由此产生子孙(遗传现象)。
4.个体的集合通过遗传,由选择淘汰产生下一代。
遗传算法提出之后,很快得到人工智能、计算机、生物学等领域科学家的高度重视,并在各方面广泛应用。1989年美国Goldberg博士发表一本专著摘要:“GeneticAlgorithmsinSearch,OptimizationandMachineLearning”。出版后产生较大影响,该书对GA的数学基础理论,GA的基本定理、数理分析以及在搜索法、最优化、机器学习等GA应用方面进行了深入浅出的介绍,并附有Pascal模拟程序。
1985年7月在美国召开第一届“遗传算法国际会议”(ICGA)。以后每隔两年召开一次。近年来,遗传算法发展很快,并广泛应用于信息技术的各个领域,例如摘要:
智能控制摘要:机器人控制。机器人路径规划。
工程设计摘要:微电子芯片的布局、布线;通信网络设计、滤波器设计、喷气发动机设计。
图象处理摘要:图象恢复、图象识别、特征抽取。
调度规划摘要:生产规划、调度新问题、并行机任务分配。
优化理论摘要:TSP新问题、背包新问题、图划分新问题。
人工生命摘要:生命的遗传进化以及自增殖、自适应;免疫系统、生态系统等方面的探究。
神经网络、模糊集理论和以遗传算法为代表的进化算法都是仿效生物信息处理模式以获得智能信息处理功能的理论。三者目标相近而方法各异;将它们相互结合,必能达到取长补短、各显优势的效果。例如,遗传算法和神经网络和模糊计算相结合方面就有摘要:
神经网络连续权的进化。
传统神经网络如BP网络是通过学习,并按一定规则来改变数值分布。这种方法有练习时间过长和轻易陷入局部优化的新问题。采用遗传算法优化神经网络可以克服这个缺点。
神经网络结构的进化。
目前神经网络结构的设计全靠设计者的经验,由人事先确定,还没有一种系统的方法来确定网络结构,采用遗传算法可用来优化神经网络结构。
神经网络学习规则的进化。