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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇人工智能教育现状,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!
中图分类号:TP18
“人工智能”一词最早是在20世纪50年代末期在Dartmouth学会上提出的。它是计算机技术的一个分支学科,但又同时包含了很多领域的不同学科,例如生物信息学、机械理论学、数理推论、语言文化等,它的研究领域非常的广泛,包括机器翻译研究、智能控制研究、专家系统学、机器人研究、语言和图像理解研究、遗传编程研究、自动程序设计研究、航天科学与应用、庞大的信息处理、储存、管理研究。此后,越来越多的科研人员开始了对人工智能技术的研究。国际上比较先进的研究机构有麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、宾夕法尼亚大学、耶鲁大学、德国人工智能研究中心、索尼公司等,中国的先进研究机构主要有清华大学、北京紫光优蓝机器人技术有限公司、中国科学院先进技术研究院、北京大学、南京理工大学、哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、北京邮电大学等几十家机构。
目前,将人工智能应用在网络教育中是很多研究者关注的热点,在近些年的研究中取得了很大的进步,取得了一些先进的成果,但是在研究中也遇到了一些问题,需要研究人员进行解决并创新。本文首先介绍了网络教育的现状,探讨了人工智能在网络教育中的应用,通过研究提出了做好人工智能在网络教育中应用的有效措施,最后对人工智能在网络教育中的发展前景进行展望。
1 网络教育的现状
随着信息技术和网络技术的不断发展,人们对教育的观念以及接受教育的方式发生了巨大的改变,“网络教育文化”日趋成熟。网络的发展给传统的教育模式带来新的挑战,它除了将传统教育模式的一些显著不足进行了改变以外,同时使教学更富有吸引力和生气,吸引更多的人愿意到Internet教学中来学习自己想要的知识,他们可以不受时间、空间、身份的限制,到这个虚拟的课堂来进行“充电”。但在当前,网络教育还在初级的发展阶段,在实际的推广和应用中还存在着一些问题:
(1)在网络远程教育的过程中,支持学习的服务系统没有很好的满足学习者的要求,引导学习者学习的手段和给学习者答疑的方法都比较落后,服务的方式受到一些客观因素的限制;
(2)网络实验教学中有很的问题存在,例如空间的分散性差,时间的流动性和自主性差,除此之外,便携性也比较差等;
(3)目前,虽然网络教育中进行的考试具有开放性,但是考试的公平公正性、考试类型的科学性、出题的权威性都很难保证;
(4)目前来看,网络系统本身具有了信息查询能力,但这种查询的能力是很有限的。
2 人工智能在网络教育中的应用
2.1 智能决策支持系统
智能决策支持系统是在1980年左右由美国的研究大师波恩切克提出来的,是决策支持系统与人工智能技术相结合的产物。目前,由于智能决策支持系统的不断发展和创新,在网络教育的应用和研究方面表现出很强的发展潜力。例如,智能决策支持系统在数字和移动图书馆中的得到了广泛的应用,该系统能够为数字图书馆的管理人员提供决策和管理所需的数据、信息,帮助他们明确决策和管理的目标,通过建立决策模型并加以修改或完善,为数字图书馆正确、有效的管理和决策提供必要的支持。
2.2 智能教学系统
智能教学系统是在1970年以后迅速发展起来的,可以为学习者提供一种智能的授课环境,它将计算机的模拟功能来体现在整个教学过程中,使用人工智能技术和多媒体技术等先进的教学手段,共同形成一个交互式的开放的教学系统,在这个学习系统中,学生可以主动的获取学习知识,系统可以根据学习者的个人情况来进行合理和科学的教学,以达到最佳的、理想的教学效果。
2.3 智能导学系统
支持服务是现代计算机网络教育系统的重要构成要素。建立和维持一个高效灵活、强有力的支持服务子系统是有效地开发、管理和实施计算机网络教育项目的保证。智能导学系统可以创造一个优良的学习环境,使学习者方便快捷地调用各种资源,以获得学习的成功。
2.4 智能硬件网络
智能网是20世纪80年代初期兴起的研究课题。随着网络的日益普及,通过网络进行学习,不仅要求多媒体综合化的信息处理能力,而且要求网络能够提供高级信息处理能力。就目前的状况而言,对现有的计算机教育网络赋予其一定的“智能”,从硬件性能本身加以提升是一种不乏远见的选择。
3 做好人工智能在网络教育中应用的有效措施
3.1 加大资金的支持
对于做好人工智能在网络教育中的应用工作,绝对离不开资金的支持,因此各级政府部门应该做好相关的预算,落实好国家对于支持人工智能技术的相关政策,对于在人工智能技术发展中做出突出贡献的企业和科研单位要给予一定的资金支持,支持这些企业、科研单位的研究工作,促进人工智能在网络教育中更好的发展和应用。
3.2 加快人员培训工作,建立技术研究团队
人工智能在网络教育中的应用工作具有技术性、专业性强等很多特征,因此,必须培养一批高素质的人工智能专业人才,同时还要对这些人员进行全面的业务培训,使得这些人员既要懂管理,又要精通人工智能的专业知识,通过全面的业务培训和人才引进,建立人工智能的技术研究团队,使得这些人的才能得到很好的发挥,在人工智能方面有所创新,保证人工智能在网络教育中得到更好的应用。
3.3 加强和先进研究机构的合作
在人工智能技术研究方面,美国、英国、德国等国家都走在世界的前列,而我国的人工智能技术研究的能力较低,与上述发达国家相比还存在一定的差距。因此,如何缩小这种差距,实现人工智能在网络教育中更好的应用,就需要我们的研究人员加强专业知识的学习,和这些国家的先进研究机构进行有效的沟通和联系,借鉴其先进的研究经验,根据自己的实际需要,进行一些实际的合作。
4 结束语
由于人工智能技术本身存在着巨大的优势,人工智能网络技术也会不断地进行发展而趋于成熟,这将极大地改善并且优化网络教育的学习环境,全面提升网络教育的整体教学质量,并有望增强网络教育的全面开放性。为了做好人工智能在网络教育中的应用,需要加大资金的支持,加快人员培训工作,建立技术研究团队,加强和先进研究机构的合作,使网络学习的支持服务更加人性化和拟人化,更加体现以人为本的关怀精神。
参考文献:
[1]吕生荣.浅谈人工智能在计算机辅助教学中的应用[J].科技资讯,2009(01):198.
[2]张园.人工智能技术在计算机辅助教学中的应用研究[J].科技资讯,2007(34):108-109.
[3]陆志一,吴学庆.计算机未来的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2008(04).
[4]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010(08).
[5]何月瑶.计算机技术发展态势分析[J].科技创业月刊,2007(05).
【关键词】 人工智能 农村远程教育 高效
人工智能技术是在计算机科学日新月异发展的进程中一大成果,由于其智能、高效、优化的强大功能,为许多研究者所重视。部分教育领域的研究者,将人工智能技术引入教育行业,探讨人工智能如何融入教育,促进教育深度发展。研究者们将人工智能与职业教育、继续教育、远程教育及教育技术结合,进行探讨,提出了一些很好的建议。农村远程教育虽然也属于远程教育范畴,但由于其自身具有许多特殊性,因此有必要单独将其应用于农村远程教育进行探讨。
1 我国当前农村远程教育发展面临的困境
我国农村远程教育是伴随着现代通讯技术的发展而在广大农村出现的一种新的教育模式。随着上世纪70年代末,以广播电视大学为代表的远程教育的兴起,为我国教育的发展写下了浓重的一笔,由于其不受时间、空间、学习者等要素的影响,充分体现了“时时能学、处处可学、人人皆学”的巨大优势。因此,本世纪初,国家将远程教育教学模式引入广大农村,于2003年推出了“农村党员干部现代远程教育”、“农村中小学现代远程教育工程”,于2004年依托广播电视大学体统推出了“一村一名大学生”工程,这些远程教育工程对推进农村教育起到了举足轻重的作用。但其发展也遇到了困难,具体说主要体现在以下几个方面:
1.1 师资力量短缺
由于受我国长期以来的城乡二元制经济发展模式的影响,导致城乡经济发展不均衡,直接造成了城乡教育发展失衡。在农村教育中,首先表现在教师配置上,由于农村教育经费投、教师工资水平均低于城市,造成了长期以来农村教育师资力量短缺,远程教育更是如此。据相关研究表明,现我国农村远程教育由于缺少懂计算机或网络技术的专业人才,往往用不相关专业的人才作为替代,且大都为兼职人员。这就造成了对远程教育设备的维护、远程教育资源的管理及远程教育教学辅导等方面出现问题。以广播电视大学系统为例,自2004年广播电视大学开始招收“一村一名大学生”学员,虽然学员增长速度很快,但其教学点仅延伸至县城,招收的学员往往为县城周边农村的农民,而广大较偏远地区正真渴望接受教育的农民缺少受教育机会,之所以没有延伸至乡镇及行政村,根本原因是缺少师资力量。
1.2 资源建设不足
由于农村远程教育是本世纪初才在农村兴起的一种新的教育模式,属于新生事物,因此缺少前期的积累,主要体现在教学资源的积累上。我们知道,是否拥有丰富优质的教学资源是关乎远程教育成败的关键。而长期以来,我们主要注重城市远程教育的发展,现城市远程教育已相当成熟,拥有一大批优质的教育资源,吸引了大批学习者。但由于农村远程教育与城市远程教育相比有其特殊性,广大农村学员需要掌握的不仅仅是理论知识,他们最迫切学习的是农业实用新技术及掌握能够改变自己生活现状的一技之长,而这些课程资源在城市远程教育中设计不多。因此我们没有现成的教育资源可供使用,需要另起炉灶进行建设。但由于投入农村远程教育的经费有限,用于资源建设的经费也不足。造成了现阶段农村远程教育资源依然短缺的现实。这不利于农村远程教育进一步发展。
1.3 课程设置不合理
如上所述,广大农村学员渴望学习的是改善自身生活的实用农业新技术及一技之长,同时广大农村也需要培养一批懂管理的乡村干部。因此在专业和课程设置上,客观上要求向这些方面靠拢。虽然现在农村远程教育在专业设置上慢慢转向适合农村学员的涉农专业,但在课程设置上还是不尽如人意,往往只根据自己师资情况及资源情况来设置课程,这样往往造成农民学员需要的课程没有涉及,而农民学员缺乏兴趣的理论课程所占比重过大的问题。这样会严重挫伤广大农村学员学习积极性,对农村远程教育发展极为不利。
1.4 网络教学平台存在不足
我国现阶段远程教育的网络辅导教学平台现阶段的形势往往通过QQ对话、Email邮件、BBS及一些音频、视频系统进行。这些方式当然是有效的网络教学方式,但存在问题也是十分明显的,最主要问题在于如果没有提前联系,教师就不会及时回复学生提出的问题,缺少师生互动。学生的学习效果会大打折扣。
2 人工智能应用于远程教育的优势
2.1 人工智能的概念
人工智能是计算机学科的一个分支,是一门研究计算机模拟和延伸人脑功能的综合性科学,部分研究者将其定义为:一个电脑系统具有人类的知识和行为,具有学习、推理判断来解决问题、记忆知识和了解人类自然语言的能力。人工智能的产生过程:对于人类因问题和事物而引起的刺激和反应,以及因此而引发的推理、解决问题及思考决策等过程,将这些过程分解成一些步骤,再通过程序设计,将这些人类解决问题的过程模拟化或公式化,使电脑能有一个系统的方法来设计或应付更复杂的问题,这套能够应付问题的软件系统,称之为人工智能。
2.2 人工智能切合了远程教育的要求
有研究者指出:人工智能是研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能系统,使其模拟、延伸、扩展人类智能的学科。人工智能在教学领域应用的最直接结果就是诞生了智能教学系统。而所谓的智能教学系统是以计算机辅助教学为基础而兴起的,它是以学生为中心,以计算机为媒介,利用计算机模拟教学专家的思维过程而形成的开放式人机交流系统。由于它综合了知识专家、教师、学生三者的活动,因此,与之相对应,智能教学系统一般分为知识库、教学策略和学生模型三个基本模块,再加上自然语言智能接口。人工智能的这些功能和模块刚好切合了远程教育的特点及要求。我们开展的远程教育一直以来就强调以学生为中心,以学生自学为主,教师辅导为辅,教师通过计算机网络系统对学生进行实时和非实时辅导,以此来完成学生的学习过程。因此人工智能适合应用于远程教育教学过程。
2.3 人工智能能够有效加强对学生的管理,提高学习效率
长期以来远程教育为社会诟病的是,由于缺少师生间直接交流的机会,造成教师对学生的组织和管理方面的困难。如果我们仅仅依据学生登录次数、登录时间等方面来评价学生学习情况,这样往往造成对学生学习的错误评价,但对远程教育的教师来说也只能做到这些。但如果我们将人工智能引入远程教育,它可以依据自己强大的功能,通过对学生情况的数据分析,科学提供学生的学习能力、认知特点及当前的知识水平。更为重要的是,通过对这些信息的分析,它能为每位学习者制定适当的教学内容和教学方法,为学生提供个性化的学习服务,切实提高学生的学习效率,这是我们远程教育所倡导的最佳服务的效果。
2.4 人工智能可以从某方面解决农村远程教育师资力量
如上所述,由于城乡间经济差距,造成了长期以来城乡教育发展失衡,广大农村地区师资力量较为薄弱,特别是远程教育方面。这一问题解决的根本途径在于缩小城乡经济差距,但这并非一朝一夕就能解决的问题。因此农村师资力量特别是远程教育师资力量的解决,需要一个过程。而人工智能技术利用了计算机模拟教学专家的思维过程而形成的开放式人机交流系统,它集知识专家和教师于一身。广大学员可以通过自然语言系统,实现正真意义上的人机对话,完成适时的学习辅导过程,这从某种程度上解决了师资短缺的问题,为农村远程教育的发展提供了一条新的发展思路。
2.5 人工智能能够有效解决农村远程教育资源建设问题
目前我国农村远程教育在资源方面存在的问题除了数量较少,质量也不高,许多网络课程资源仅仅是课本的翻版,虽然资源制作者利用现代资源制作手段,以文字、视频及图片等手段来展现知识,但知识之间的逻辑联系性方面存在不足。这给学习者有效学习带来极大不便,影响了学习效果。而人工智能技术,能够对现有的网络课程资源进行智能加工,对知识结构进行重新构建,对知识间的层次性、逻辑性进行重新编排,为学习者展示学习重点、难点,切实提高学习效率。使资源更加优质高效。
2.6 人工智能能够提供实时交流,解决网络教学平台的不足
由于人工智能集知识专家、教师与一身,可以通过自然语言系统,开展人机对话,通过讨论解决学生遇到的问题。能改变传统网络教学平台缺乏及时交互性的问题。能够解决网络教学平台的不足。促进农村远程教育的发展。
3 结语
人工智能技术是计算机科学发展的成果之一,它具有智能、高效、优化的强大功能,许多行业都利用人工智能技术提高效率。对我国农村远程教育而言,如果能将人工智能引入,能从某种程度解决因为资金问题造成的师资力量缺乏问题;提高对远程教育学生的管理,为他们提供个性化的高效远程教育服务;能够利用它强大的功能重新编辑网络资源,让它更有利于学生学习;同时人工智能还能提供自然语言接口,打破以往网络教学平台的弊端。相信通过引入人工智能技术,我国农村远程教育会迎来新的发展。
参考文献
[1]张震,王文发.人工智能原理在人类学习中的应用[J].吉首大学学报,2006(1):39-41.
[2]武晶晶.关于人工智能教育应用的几个问题[J].教育教学论坛,2012(9):159-160.
[3]张.人工智能与教育技术[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2005(6):228-230.
[4]张小永.陕西农村现代远程教育资源建设初探[J].陕西农业科学,2011(4):228-230.
关键词:人工智能;计算机网络教学;现状;运用
中图分类号:TP393-4
所谓人工智能,就是利用人工方法在计算机上实现智能,也可以说是人工智能在计算机上的一种模拟。人工智能广泛融合了神经学、语言学、信息论和通讯科学等众多学科和领域。目前主要存在三条人工智能研究途径:一是以生物学理论为支撑,掌握人类智能的本质规律;二是以计算机科学为支撑,通过人工神经网络进行智能模拟,实现人机互动;三是以生物学理论为支撑。
1 人工智能技术的特征
智能技术主要分为两类,人类和计算机智能,两者存在相辅相成的关系。利用人工智能技术能够实现人类智能向机器智能的转化,相反,机器智能也能够利用智能教学转化为人类智能。
1.1 人工智能的技术特征。首先,人工智能具备非常强的搜索功能。该功能是利用相关搜索搜索技术实现对海量信息的快速检索,满足个性化信息需求;其次,人工智能具备很强的知识表示能力。具体来讲,就是人工智能对信息的行为,能够像人类智能一样,对模糊的信息加以表示;最后,人工智能具有较强的语音识别和抽象功能。前者主要是为了对模糊信息加以处理。而后者主要是为了对信息重要度加以区分,以便提高信息处理效率。用户只需要智能机器提出具体要求便可,至于复杂的解决方案就交给智能程序了。
1.2 智能多媒体技术。首先,人机对话更加灵活。传统多媒体在人机对话方面极为欠缺,导致教学单调乏味,不能取得预期良好效果,但智能多媒体却不然,他能够实现人机自由对话和互动,同时还能结合学生实际对学生的问题给出不同层次的答案。其次,教学可行性更强。由于学生在认知能力和个人素养方面都存在差异,而且学习主动性也不尽相同,人工智能必须要结合学生实际学习状况,为每一位学生设计制定个性化的学习计划和学习目标,对学生进行针对性较强的教学,真正实现因材施教。再次,具有强大的创造性和纠错性。前者属于人工智能的显著特征,而后者属于人工智能的重要表现方面。最后,智能多媒体具有老师特征。在实际教学过程中,智能多媒体可以对教学双方的行为进行智能评价,以便能够及时发现教学中的薄弱点,有助于实现教学相长,全面提高教学质量和教学效果。
2 计算机网络教育的现状
随着现代科学的进步,网络信息的发达,人们的教学观念和学习观念都发生了前所未有的改变,网络时代正全面到来。为了满足现代社会对人才的实际需求,培养大量现代化优秀人才,计算机网络教学模式业已成型并不断完善。目前,高校正规教学模式依然是现代教学主流,尽管在系统传授知识和规范培养人才方面具有无可比拟的优势,但在资金投入、效益创收和时空限制等方面具有很大的弊端,灵活性不足,无法有效满足现代教育的发展要求。
计算机网络教学对传统教学形成了巨大挑战,并产生了深远影响。它不仅有效弥补了传统教学的时空限制缺陷,而且赋予了教学极大的乐趣性,吸引了越来越多的人积极投身到网络教学建设中去,任何人无论何时何地都能够通过网络课堂去学习和提高。但目前计算机网络教学发展仍处于探索期,在实际运用方面还存在许多问题:第一,计算机网络教学中的学习支持服务体系尚不健全,导学手段和答疑方法还非常落后,由于各种原因,在服务方式上缺乏针对性、策略性和积极性;第二,计算机网络实验教学中存在着空间分散、时间流动和自主性差等问题和弊端;第三,计算机网络的系统承载能力和信息查询能力还十分有限;第四,如何实现计算机网络考试的开放性,确保考试的客观性、公正性、权威性,已经成为网络教学发展的瓶颈;第五,计算机网络教学中的核心支撑系统――CAI,还无法有效满足和适应网络教学的实际需求和发展要求。
主流CAI课件主要有两种,一种是单机版的初级课件,包括简单的Authorware课件、PPT幻灯片和图文网页等。一种是高级的网络版课件。该类课件主要以静态图文和动态演示组成的网页为主,以聊天室、电子邮件和QQ群等形式为辅,实现师生互动、网络答疑的一种改进型课件。初级课件在实际教学中以操作容易、更新及时和维护方便著称,但实际上就是传统教学手段的变相挪用。还有些课件,尽管在互动性方面有着不错的效果,但是制作繁琐、更新较慢和维护复杂。因此,高级网络课件是目前网络教学中的主流课件,已经成为了计算机网络课件的固定模板。改进型的网络课件有效地解决了传统多媒体在师生互动不足的问题。上述两类课件是现在最为常见的两种CAI课件,尽管两者都有各自的优势,但作为网络教学的重要手段,仍存在许多问题和弊端:无法实现因材施教,无法开展层次教学;作为教学的一大主体,学生在个性化交互操作方面仍有很大不足;对学习过程中出现的普遍问题无法进行智能统计、分析和评价等。
3 人工智能技术在计算机网络教学中的运用
3.1 人工智能多媒体系统。(1)知识库。智能多媒体已经不再是用来进行纸质媒体数字转化的工具了,它应该具备相应完善的知识库,而知识库里的教学内容要结合教学实际和学生现状进行针对性、个性化设计。同时,要实现知识库资源的高度共享,并及时加以更新和补充,如此才能充分发挥知识库的教学服务作用。(2)教学板块。教学板块的设计主要是出于教学综合性考虑的,教学方法的创新是其关注的重点内容。该模块的实现要以掌握专业知识、教学策略和人机对话等领域的知识为前提,结合学生实际学习现状和特点,利用智能系统的现代化技术手段对知识和相关教育措施加以高效搜索。(3)学生板块。及时掌握学生心理动态和学习状况是智能网络教学的一大特征,结合学生实际状况加以智能评判,进而加以针对性指导和个性化辅导,实现因人施教和因材施教,全面提高学习效率和学习质量。(4)用户模块。用户模块是智能系统无法忽视和省略的关键模块,整个智能系统的正常运行离不开人工程序操作,用户需要通过用户终端将教学内容上传到网络教学平台,才能顺利完成教学。
3.2 人工智能多媒体教学的发展。(1)加强与网络的结合。随着网络技术的成熟,智能网络教学与网络之间的关系日益紧密,多元化、多维度网络空间日益成为一种趋势。互联网具有信息量大、更新速度快、超时空性等优势,加强与网络的结合是人工智能计算机网络教学未来发展的重要方向。(2)加强智能的应用。人机对话、机器指导的教学模式将成为未来网络教学的核心模式,传统教师的角色将逐渐被计算机取代。最为典型的就是现代智能导航系统。(3)加强系统软件的研发。系统软件的更新日新月异,旧的系统软件已经无法有效满足网络发展的时代要求,加强系统软件的研发以便充分满足网络要求,更好地帮助学生解决实际问题,进而提高学习效率和教学质量。
4 结束语
人工智能技术在计算机网络教学中的运用将为现代化教育提供新的发展思路,将全面改善网络教学环境,拓展学习服务渠道,提高计算机网络教学质量,并有可能彻底打破计算机网络教育的时空限制,全面加强网络教学的开放性,实现网络学习的个性化、人性化和智能化,充分落实以学生为本的教学理念。未来CAI技术的进一步成熟将全面提高网络教学的整体格局,我们有理由相信,智能网络教学将迎来全新的发展春天。
参考文献:
[1]刘广钟,高军,刘,李吉彬.报文分析技术在计算机网络教学中的应用[J].计算机教育,2014(01).
[2]赵冉,朱西方.仿真技术在高职计算机网络教学中的应用探讨[J].河南科技,2014(01).
人工智能技术的诞生,为人类探索计算机科技、便捷生活展望了美好的前景,提供了丰富的想象空间,在社会科学中的应用广泛。教育手段革新,需要一种新的技术作为保障和支持。人工智能技术应用的普遍性和网络教育技术发展的需求性一拍即合,成为一种新的教育发展模式。本文将对人工智能在网络教育中的应用进行探究。
【关键词】人工智能 网络教育 具体应用
1 网络教育模式的发展现状
1.1 网络教育的优势
网络教育模式是对传统课堂教育模式的更新与演进,传统课堂教育模式具有交流便捷、课堂管理方便的优势,但是也受到空间和时间的双重限制,需要缴纳昂贵的场地和设施费用,难以追赶新时期人们快捷的工作步伐。网络教育通过互联网远程传递,在继承和发展了传统课堂优势的同时,弥补了缺点和不足,在虚拟的网络环境,摆脱了有关时间、空间、身份等诸多限制,促进了教育手段的创新,为人们提供了更多接受教育的机会,促进了国民教育水平的提高。
1.2 网络教育存在的问题
网络教育的问题主要体现在以下方面:
1.2.1 操作平台的局限性
网络教育登录界面的首页,一般包含着课程选择、成绩查询、习题演练、师资介绍等基本内容,这容易导致众多网络教育平台具有相同的首页模板和计算机程序,不同平台、不同学科、不同专业没能充分体现出其独一无二的课程特色。操作平台具有局限性,无法充分体现人性化特色和该课程的特殊化要求。
1.2.2 教学方式的一致性
网络教学中,一般采用计算机程序设定好的流程,授课、复习、习题演练、期末考试、综合评估为基本程序,流程化操作,无法根据学生的学习特点和成绩要求制定相应的教学方式。教学评价流程过于死板,无法像教师一样考虑其他综合因素进行分析,这就容易导致考试系统的公平性、评分的合理性受到质疑,无法体现教学权威性。
1.2.3 服务系统的落后性
网络教育是以计算机的软件程序为表现载体,将教学课程和学习方式相融合。随着知识体系更新换代的不断加快,学术纠错的发生,课程及时更新也是十分重要的。但是网络教育服务系统具有一定的落后性和延时性,传递的知识和答疑手段相对落后,影响着网络教育的准确性和科学性。
2 人工智能在网络教育中的具体应用
网络教育缺陷的存在,其重要原因是教育流程系统的“刚性”无法符合学习者不同的教学需求,不懂得如何具体因人而异、因材施教;而人工智能“柔性”的工作特点,可以有综合考虑各种影响因素,并及时调节,恰好是对缺陷的补充。事实证明,人工智能在网络教育中的具体应用也取得了较好的效果,主要体现在以下方面:
2.1 专家系统的应用
专家系统是对智能教学系统、决策系统、导学系统以及先进的智能化硬件设备的总称。传统的网络教育是流程化、规范化的,智能化教学系统是对每个流程应用智能化手段,促进教学过程的科学性。
2.1.1 智能决策系统。
在课程开始之前,增设智能决策功能即智能决策系统,类似于学校的入学考试,对学生的学习能力、成绩水平、智力状况进行基本的分析和了解,以学生能力而不是教师要求为教学依据,制定合理的教学计划和学习方案;通过智能化设计,确定学习成绩分阶段测试计划、智力开发方案和考试模拟系统等,通过这些方式,实现对学生能力的充分开发。
2.1.2 智能导学系统
这是通过对学生一定时期学习环境的营造,通过对环境内各影响因素施加措施,为学生的学习提供优质条件。影响因素包括教师、学习资源、外部因素等,一旦学生学习没有达到预定的目标,教师模块就会对学生的动态行为做出科学正确的指导,并向正确的学习轨迹纠正;学生学习所需要的参考资料、试卷分析、时事热点等,会根据学生的学习进展情况及时更新资料库;学生在学习中遭遇困境,系统会根据智能化发挥引导和提醒功能。
2.1.3 智能教学系统和智能化硬件设备
智能教学系统和智能化硬件设备分别是智能学习系统的软件和硬件载体。智能教学系统是智能决策和智能导学子系统的综合,是几种不同模式的组合与搭配,最终出现适合学生自身的学习模式,并且让系统关系更加稳固;硬件系统是网络学习的基础和载体,包括传输设备中的路由器、交换机设备,终端的打印机、摄像头等。
2.2 其他人工智能系统的应用
2.2.1 语言处理系统
语言处理系统在人工智能领域是一种应用较为广泛的技术,系统内部拥有录音模块、语言识别模块、转换模块和输出模块。学生向录音系统发出声音,语言识别和转换模块将语言转化为文字显示在计算机界面上。就目前的技术来说,语言处理系统可以处理简单口语和书面语言,局限在普通话,随着语言库的升级,语言处理系统的功能会越来越强大。这一功能的出现,对学生学习语言口语和减少文字任务有很大的帮助。
2.2.2 知识库系统
知识库系统是对知识和数据的整合、汇总和储存,学生仅依靠记忆中对知识的只言片语和残损记忆,发挥知识库强大搜索功能,自动分辨出关键词,并提供完整的数据。这对学生学习记录的查找和知识的复习有很大帮助,也有助于系统的升级和完善。
3 促进人工智能在网络教育中应用的具体措施
3.1 加大资金支持
资金支持是发展新科技的坚实保证,政府和相关机构应该重视人工智能在网络教育发展中的巨大作用,提供政策的优惠和资金拨款,给予场地和设备的支持。有了资金的支持,可以吸引优秀人才开展系统研发和技术升级工作,可以为人工智能的应用提供高性能、高水平、先进的硬件设施保障。
3.2 开展教学实施
应该积极促进人工智能在网络教育中的教学实施活动,通过一线学习的监测和实验,推动新技术的普及与应用。在相关专业院校安装人工智能软件,也是促进教学实施的有效途径。
4 结束语
综上所述,人工智能是一项应用广泛,可研究性强的计算机前沿技术。通过人工智能相关技术的研究,能够解决网络教育中存在的诸多问题,提高学生的学习质量和效率,方便老师的教学管理,以及对教育教学模式将产生深刻影响。
参考文献
[1]冯佳.虚拟机技术在计算机网络课程教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2011(17).
[2]王世刚,王纪凤,尚玉莲,赵学军.计算机网络课程教学中的虚拟机技术应用[J].中国现代教育装备,2011(01).
[3]刘健.人工智能在网络教育中的应用探索[J]. 计算机光盘软件与应用,2014(06).
[4]陈建锋.人工智能及其在计算机网络技术中的应用[J].城市建设理论研究.2015(03).
作者简介
侯燕(1981-),女,山东省济宁市人。硕士学历。现为齐鲁师范学院讲师。研究方向为计算机应用。
2016年1月,美国佐治亚理工学院计算机学院的教授AshokGoel,借助IBM的Watson人工智能系统创建了一个在线机器人JillWatson,并将其作为课程教学助理。其目的是帮助教师回答学生通过在线论坛提出的大量课程问题。通过几个月的反复调试,JillWatson的回答已经能够达到97%的正确率。现在,机器人助教已经可以直接与学生沟通,不需要真人助教的帮助。这项人工智能在教育中的使用,解决了AshokGoel教授的助教人数不够,难以及时回答学生提问的困境,增加了学生参与在线学习的兴趣,提高了在线学习的留存率。
这只是人工智能在教育领域的小试牛刀。虽然有专家预测在未来十年内不会看到人形机器人替代教师进入课堂,不过地平线报告2016年基础教育版和2107年高等教育版都预测未来五年内人工智能将会在教育行业普及。
教育行业已有的人工智能研究和应用
Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育领域应努力解决“五大挑战”:①为每一个学习者提供虚拟导师:无处不在地支持用户建模、社会仿真和知识表达的整合。②解决21世纪技能:协助学习者自我定位、自我評估、团队合作等。③交互数据分析:对个人学习、社会环境、学习环境、个人兴趣等大量数据的汇集。④为全球课堂提供机会:增加全球教室的互联性与可访问性。⑤终身学习技术:让学习走出课堂,进入社会。
过去十年,一些研究者对人工智能在教育领域中的应用做了大量的探索。相关的研究成果包括:①跟踪学习者的思维步骤和解决问题的潜在目标结构(Anderson等,1995);②诊断误解和评估学习者的理解域(VanLehn,1988);③提供及时的指导、反馈和解释(Shute,2008);④促进高效学习的行为,如自我调节、自我监控和自我解释(Azevedo&Hadwin,2005);⑤以合适的难度水平和最适当的内容来规划学习活动(VanLehn,2006)。
这些研究,基本上使用到了人工智能的每一项技术——自然语言处理、不确定性推理、规划、认知模型、案例推理、机器学习等。“智能导师系统”就是基于这些研究和技术而开发的人工智能教育应用。类似的成熟产品包括Tabtor(hellothinkster.com)、CarnegieLearning(carnegielearning.com)和FrontRow(frontrowed.com)。2014年,加拿大西蒙弗雷泽大学的一项试验发现用智能导师系统的学习者比使用其他教学方法的学习者获得的成绩更高。
人工智能在教育行业的新发展
教育行业的三种类型(内容、平台和评估)的服务商都在经历着一场变革。内容出版商面临纸质印刷到数字出版和开放教育内容的挑战。学习平台正试图区分自适应、个性化和数据分析的功能。评估供应商则继续探寻从多项选择题测试转向更具创新性的问题类型。人工智能将为这三种类型教育服务商带来新的发展思路和契机,同时也惠及教育生态系统中的所有利益相关者。学生通过即时反馈和指导提高学习效率,教师将获得丰富的学习分析和个性化指导经验,父母能够低成本地为孩子改进职业前景,学校能够规模化提高教育质量,政府能够提供负担得起的教育。2017年,人工智能将在以下领域发挥其效益。
1.人工智能批改作业
批改作业和试卷是一件乏味的工作,这通常会占据教师大量的时间,而这些时间本可以更多地用于与学生互动、教学设计和专业发展。
目前,人工智能批改作业已经相当接近真人教师了,除了选择题、填空题外,作文的批改能力已经大幅提高。美国斯坦福大学已经成功开发出一种机器学习程序,能够批改8~10年级的作文。随着图像识别能力的大幅提高,手写答案的识别也接近可能。就连占有美国标准化考试60%市场份额的全球最大教育企业——培生公司也认为,人工智能已经可以出现在教室并提供足够可信的评估。据培生公司近期的报告IntelligenceUnleashed推测,人工智能软件所具有的广泛的、定制的反馈能够最终淘汰传统测试。
2.人工智能实现一对一辅导
自适应学习软件已经能为学生提供个性化学习支撑。据2011年VanLehn的一项研究发现,人工智能在某些特定主题和方法上比未经训练的导师更具有效性。进一步的研究发现,人工智能导师能在学生出错的具体步骤上给予实时干预,而不是就整个问题的答案给予反馈(Corbett&Anderson,2001;Shute,2008)。
自适应学习在拉美地区正在兴起。AndréUrani市政学校的学生使用人工智能软件Geekie观看在线课程(视频和练习)。Geekie为学生提供每一步的实时反馈,并随着学习的进展来传授更为精细的课程内容。
早在1984年,本杰明·布卢姆的研究就提出一对一辅导能带来更好的学习效果。而人工智能技术可以模拟一对一辅导,以更好地跟踪、适应和支持个体学习者。这将是人工智能在教育中更高层次的个性化学习应用。例如,比尔·盖茨看好的人工智能聊天机器人或个人虚拟导师,能在学生面临挑战时提供强有力的支持,随时随地回答学生的提问;还可以为学生订制学习方案和规划职业发展路径,并引导学生走向成功。更重要的是,人工智能可以匹配聊天机器人或虚拟导师的面孔和声音来满足学生个人喜好。对比网页界面的自适应学习系统,这才是真正做到了一人一导师。
3.人工智能关注学生情感
2016年地平线报告高等教育版把情感计算列为教育技术发展普及的重要方向。也就是说,人工智能不仅限于模拟人类传递知识,还能通过生物监测技术(皮肤电导、面部表情、姿势、声音等)来了解学生在学习中的情绪,适时调整教育方法和策略。例如,机器人导师捕捉到学生厌烦的面部表情时,就可以立即改变教学方式努力激发他们的兴趣。这种关注情感的人机交流为学生营造一个更真实的个性化学习环境,更好地维持了学习者的动机。美国匹兹堡大学开发的AttentiveLearner智能移动学习系统就能通过手势监测学生的思想是否集中。突尼斯苏斯国家工程学院的研究人员正在研究开发基于网络的人工智能教学系统。该系统能够识别学生在任何地方开展科学实验的面部表情,以优化远程虚拟实验室的教学过程。
进一步的研究发现,人工智能还可以关注学生的心理健康。当前已经有使用人工智能来为自闭症儿童提供有效支持的案例。例如,伦敦知识实验室在Topcliffe小学开展试验,让自闭症学生与半自动虚拟男孩安迪开展互动交流,研究人员发现患有自闭症的学生在社交能力方面有进步。
4.人工智能改进数字出版
教科书等课程材料并非总是完美,传统印刷出版让课程的修订变得过于缓慢。这不仅是生产工艺的问题,更主要的是纸质课程材料无法快速获取使用者的反饋来识别缺陷所在。而数字化出版在人工智能的支撑下能彻底改变这一现状。
人工智能可帮助使用者快速识别课程缺陷。大规模网络开放课程Coursera的提供者已经将这一想法付诸实践。当发现大量学生的作业提交了错误的答案时,系统会提示课程材料的缺陷,进而有助于弥补课程的不足。
另一项人工智能在数字化出版的应用是自动化组织和编写教材。这是基于深度学习系统能模仿人类的行为进行读和写。ScottR.Parfitt博士的内容技术公司CTI就依据这项技术帮助教师定制教科书——教师导入教学大纲,CTI的人工智能引擎能自动填充教科书的核心内容。
随着自然用户界面和自然语言处理在人工智能领域的成熟应用,课程材料的数字化出版也会有更新的形态——不再局限于书本或网页的形式,聊天机器人和虚拟导师将成为内容表达的更好的方式。
5.人工智能作为学生
多年的研究表明,教会别人才是更好的学习,即learning-by-teaching。美国斯坦福大学教育学教授DanielSchwartz正基于这一理念来开发新的人工智能产品。他联合了多个领域的专家一起开发了人工智能应用——贝蒂的大脑(Betty’sBrain),让学生来教贝蒂学习生物知识。试点研究发现,使用这一方法来学习的学生比其他学生成绩更好,且在科学推理上也更胜一筹。
类似的研究和开发还有瑞典隆德大学的TimeElf和美国卡内基梅隆大学的SimStudent,这两个人工智能产品也是基于learning-by-teaching而开发,让学生在教会机器人知识的过程中深化对知识的理解。
另外,人工智能还推动其他教育方法和技术更好实现。如让虚拟现实学习环境更具沉浸感;给学生带来更多动手实践的机会;提供基于丰富学习分析的仿真和游戏化学习场景等。
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[4] 第九届中国国际数码互动娱乐展览会[EB/OL]. [2011-06-23]. /.
[5] 彭岩,王万森. 智能科学与技术专业建设的探索与实践[J]. 计算机教育,2009(11):30-33.
[6] 王小捷. 北京邮电大学的智能科学与技术专业[J]. 中国人工智能学会通讯,2011(3):28-30.
[7] 李仪.“人工智能与游戏编程”课程设计[J]. 计算机教育,2010(10):99-101.
[8] 陈少波. 中国动漫游戏专业教育现状和发展策略[J]. 浙江学刊,2007(2):221-224.
[9] 王浩. Visual C++游戏开发经典案例详解[M]. 北京:清华大学出版社,2010:204-217.
[10] 吴清强,刘方. 计算机游戏基础教程[M]. 北京:电子工业出版社,2010:187-196.
[11]John David Funge. 人工智能在计算机游戏和动画中的应用[M]. 班晓娟,艾迪明,译. 北京:清华大学出版社,2004:107-116.
[12] 于洪. 智能科学与技术专业的算法设计与分析课程教学探讨[J]. 计算机教育,2010(10):15-18.
Study on Intelligent Game Development and Design Teaching
YU Hong, WANG Guoyin, LIU Hongtao
(Institute of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts & Telecommunication, Chongqing 400065, China)
关键词:互联网+;会计;教育
一、“互联网+”会计的影响
“互联网+”会计,从思维到实际操作层面都对会计行业造成了巨大的影响,赋予了传统的会计工作更多的可能性。通过分析“互联网+”背景下,人工智能、大数据、云计算等新兴科技融合会计工作的现状与影响,能够帮助思考新时代会计人才的培育方向。
(一)会计信息处理效率大大提升
人工智能在会计工作中能够快速实现会计信息的处理与数据的运算与存储,使得会计人员的作业重心从数据的录入、整理、归纳、运算等烦琐漫长的工序转移到关键信息的筛选、核查、审阅等重要环节上,大大缩短了信息处理的时间,优化了数据的处理功率,同时人为失误也得到了最大限度地削减。
(二)会计工作内容变动整合
人工智能等新科技在会计行业的使用与推广一方面降低了会计工作的强度,节省了会计工作的用人需要,另一方面也势必会对传统的会计工作者产生冲击,尤其是工作内容简单且重复性高的初级管账人员。而大数据的整理分析、计算机软件的熟练操作与使用、人工智能的运用与管理等也逐渐将成为会计人员工作中的重点。
(三)会计信息更为真实可靠
传统会计手工记账的业务处理容易出现操作失误等情况,运用人工智能与大数据的应用最大程度上减少了人为失误,且数据信息得到了良好的存储管理,易于追溯、查询与审核,从而大大提高了会计信息的真实性。同时,人工智能的使用相比会计人员相比更能降低因为主观判断造成的失误,使得会计信息更客观中立,为利益相关者的投资决策提供更为真实可靠的信息。
(四)“互联网+”会计技术仍待进一步改进
人工智能、大数据等新兴科技引入会计行业后,在保证其能够快速获取、有效处理、精准转化决策信息的同时,确保人工智能系统可靠、安全、正常的运营是极其重要的工作。在激烈的市场竞争面前,会计技术的运营需要控制在稳定的技术及安全环境下,以防范财务数据的泄露或崩溃而给企业带来难以弥补的损失。人工智能等新兴科技在引入财务工作的过程中,其安全性、可靠性、稳定性等重要性能仍然需要进一步的研究、实践和优化升级。
二、传统会计专业教育的不足
“互联网+”时代对会计人才培养提出了新要求,传统的会计专业教育的缺陷逐渐暴露。具体问题如下:
(一)教育思维固化
在“互联网+”会计的背景下,会计专业人员不仅需要会计专业知识储备,在计算机软件、数据统计与分析等方面也需要具备一定的技能。但前者属于管理类学科,具有人文科学的特点,后者则属于理工科的内容,二者之间存在一定的隔阂,但绝不是泾渭分明、非此即彼的关系。而许多高校尚未完成从培养“专业性人才”到培养“复合型人才”的观念转变,没有将二者进行很好的融合,会计思维与数据、逻辑、计算机思维仍然互不沟通。
(二)课程设计缺陷
我国多数高校如今对于会计专业课程的设置不尽合理,会计与计算机的融合操作教学一般都只对高年级开设,且其比重与传统的理论教学相比只占学生专业课程中很小的一部分。而课程内容也主要在于培养学生会计系统的运用能力,让学生成为“应用型“会计人员,理论与实践没有实现深度融合,学习的更多的是操作应用而非创新创造,使得学生对会计信息开发系统仅仅处于一种肤浅的认知与操作阶段,缺乏对前沿会计信息技术的深入理解与运用。
(三)教学方式落后
当前许多高校的会计教学方法仍为传统的“理论解读和实务演练”。教师讲述个人对会计知识的理解,学生被动的接受知识与观点,但没有主动的对会计知识进行探索;而实务层面,也主要由教师进行示范演练,学生对示范进行单调的模仿学习,重复既定的规范步骤,这种教学方式拘束了学生的自我探索空间,难以培养学生的自主创新意识,虽然能够快速学习实务操作的程序步骤,但对于学生分析、解决问题与自主创新等能力的培养仍存有不足。
三、会计专业教育的发展方向
(一)培养学生自主学习与创新能力
在“互联网+”时代的大背景下,人工智能、大数据、云计算等技术高速发展,企业商业模式变化日新月异,在会计行业中只有时刻保持着对前沿知识技术的敏感、具备强大的自主学习能力与自主创新能力才能不被智能科技取代。因此在会计人才的培养教育中,应有意识的引导学生改被动接受为主动学习、改单调模仿为自发创造,不断提高学生的职业胜任素质。
(二)培养“互联网+”会计思维方式
会计专业教育不能割裂人与计算机、会计与新科技的联系。人工智能等新兴科技在会计工作中的使用主体仍然是会计人员。因此在会计教学工作中,应逐渐培养学生树立“互联网+”会计的思维,注重会计知识与计算机实务操作的融合,培育学生处理信息、驾驭系统的能力;增加“互联网+”会计相关课程占总体知识群的比重,紧密结合人工智能的开展方向及最新动态,融合人文与科学思维、管理与计算机思维。
(三)培养复合型会计人才
结合我国当前会计行业结合互联网技术后的发展现状进行分析,未来新技术的深入发展需要依据中国会计准则,不断完善会计信息化软件建设,丰富各类复杂业务的会计处理方式,因此高校需要加大“互联网+”会计的“跨界”复合型人才培养力度,使之兼具经济管理、数据分析、会计实务、信息技术等知识能力,迎合当前会计劳动力市场在快速发展的科技时代背景下的用人需要。
1 引言
能够透彻地了解人类智能行为产生的机理并制造出可以模拟智能行为的智能机,是人类长久以来一个美好而强烈的愿望。从世界各国的古老传说到近代科学的不断尝试,都表明了人类希望征服自然进而征服自己的决心。人工智能学科的出现及迅速发展,为这一愿望的实现带来了希望的曙光。它的研究延长了人脑的功能,深化与拓展了人类的智能劳动,使科学技术革命的发展速度空前。目前,人工智能(Artifical Intelligence,简称AI)已被应用到社会生活的各个方面并已取得了令人瞩目的成就。
虽然体育实用计算机科学在短短十几年中已经取得了迅猛的发展并有力地促进了体育事业的进步,但是,我们也不得不冷静地看到,体育实用计算机技术还远远滞后于计算机科学的发展,在以“知识工程”为主的人工智能诸学科取得巨大成功的时候,体育实用计算机技术还在坚持“数据结构+算法=程序”的传统程序设计方式,显然已是大大落后于时代了。怎样在系统分析的基础上有步骤、有顺序地将计算机科学的最新发展成果应用到体育领域中来,从更大程度上挖掘计算机科学的潜能从而促进体育科学再上新台阶,就成了体育科研工作者一个重要的课题。本文分析了体育实用人工智能的现状,展望了体育实用人工智能的未来。目的是引发广大体育工作者对体育实用人工智能的兴趣,吸引更多的人参与到这项工作中来。
2 人工智能及其解题思路
人工智能是一门前沿学科,是在计算机科学、控制论、信息论、系统科学、哲学等多种学科基础上发展起来的。它的出现及所取得的成就引起了人们的高度重视,从而被称为是继第三次产业革命之后的又一次革命。尽管如此,目前还没有一个关于人工智能的确切定义。我们可以这样理解:人工智能是一门研究如何构造智能机器(智能计算机)或智能系统,使它能够模拟、延伸、扩展人类智能的学科。通俗地讲,人工智能就是要研究如何使机器具有能听、会说、会看、会写、可思维、会学习等人类思维能力的一门科学。
人工智能的研制者通过知识获取过程将专家知识变成计算机可以识别的代码(知识库),然后通过计算机程序设计使计算机模拟人类所特有的推理思维过程(挑选知识的过程),从而完成只有人类才能解决的智能问题。由于人工智能可以融合多个专家的知识并吸取了人类的直觉和经验,所以,人工智能更适合于解决现实中需要人的思维判断而难以量化的问题。对于体育领域而言,不论是运动员的选材、训练计划的安排、运动处方的制订还是运动技术的诊断,体育专家的知识和经验都有着举足轻重的作用,如果智能系统可以完成这些工作,对体育科学的发展将产生深远的影响。
3 体育实用人工智能的现状
象所有处于发展之初的学科与研究方向一样,人工智能与体育科学的完全交汇融合还有相当长的路要走,还需要我们保持清醒的头脑,采取实事求是的系统分析方法来对待它。惟有如此,我们才会既能发现不利因素而不至于盲目乐观,又能看到有利条件而不至于悲观失望,才能有的放矢地把握体育实用人工智能的发展进程。
3.1 体育实用人工智能发展过程中的问题
1.对大多数体育工作者而言,人工智能技术还相当高深,它需要开发者不仅具备专项知识,还必须具备系统工程、软件开发等多个领域的综合素养。这些条件不仅对缺乏计算机操作能力的许多工作者来说十分苛刻,即便是具有一定计算机应用水平的科研人员,对知识工程理论与方法的缺乏也会使其成为人工智能的门外汉。智能系统的核心和基础是人类的知识和经验,要想开发智能系统,就必须从传统的以数值计算为中心的程序设计转变到以知识符号处理为中心的程序设计上来。这种思维与观念的转变显然不是轻而易举的。此外,智能系统的开发是一个复杂的、旷日持久的系统工程,不仅需要相当的技术和足够的软、硬件支持,而且需要开发人员长期、艰苦的努力。与那些更易在短期内取得成果的研究方向相比,体育实用人工智能技术的研究可能更容易被人们所忽略。
2.人工智能与体育科学两学科发展的相对独立性阻碍着两者的交汇融合。掌握人工智能技术的科研人员还没有看到其在体育领域应用的广阔天地,人工智能的应用成果还集中在工业控制领域、社会经济系统或军事决策过程——相对来说,这些领域更易取得明显的经济效益和社会效益。体育实用人工智能研究的巨大潜力还没有被挖掘出来。与此同时,相当一部分体育工作者还在沿袭着传统的以“经验技能”为主的教学、训练模式,保守的思想也使他们看不到或是轻视或是不愿接受科技发展的新成果,这就加大了体育实用人工智能普及的难度。总的来说,相互渗透、相互吸引是两者的必然趋势,但目前人工智能与体育科学仍处于若即若离的境地,两者的交叉还需要一个强有力的桥梁和纽带。
3.人工智能技术本身的不完备性。尽管自80年代以来,对机器学习、分布式人工智能、知识表示、常识推理等基础性研究取得了可喜的成果,特别是人工智能的重要分支——专家系统的应用研究成果已取得了重大突破,但是从总体上来看,人工智能距其完善还有相当长的路要走。我们不得不看到,人工智能的大部分分支,如自然语言理解、模式匹配、可视化研究等等都还不完善、不成熟,许多研究成果还仅仅停留在实验室和书面报告里,并没有转化到应用上来,即使是在专家系统中,专家知识获取这一“瓶颈”技术也阻碍了它的进一步发展。
此外,我们也不得不考虑一下计算机软、硬件和资金方面的限制。一般一个大型的智能系统的开发需要强有力的计算机软、硬件支持和足够的资金投入,基本上以个人微机为主的体育科研及捉襟见肘的体育科研经费可能会从很大程度上限制着体育实用人工智能的发展。
3.2 体育实用人工智能发展的有利条件
尽管一系列理论与实际问题阻碍了体育实用人工智能的发展,但是我们也没有理由对体育实用人工智能产生悲观情绪,更多、更有利的条件则为人工智能技术在体育领域的应用开辟了道路。
1.计算机技术在体育领域的广泛应用以及它对运动成绩的巨大推动力,已经使越来越多的人们认识到程序设计的美妙前景。显然,体育实用计算机程序的设计就是对体育工作者脑力劳动的解脱。这不仅仅是已尝到程序设计甜头的教练员和运动员的迫切要求,也是广大体育科研人员的努力方向。
2.近年来,我国的体育教育,特别是高层次的体育教育取得了很大的进展,培养出一大批年富力强、有很强科研能力的硕士和博士研究生。他们大都具有较强的计算机应用能力和学习能力,对他们来说,掌握人工智能技术也并不是遥不可及。青年体育科技工作者的不断发展与壮大,为体育实用人工智能的发展提供了必要的人才支持。
3.“全民健身计划”的推广与实施,不仅使我国的群众体育走上了正规化的道路,而且吸引着越来越多的人参与到体育活动中来。这其中当然包括人工智能领域的研究人员,他们会在锻炼中逐渐认识体育、了解体育、发现体育中的问题并不断尝试用本领域的技术方法来解决它(事实上,许多行之有效的体育实用方法和技术都是非体育专业科研人员引进到体育领域中来的)。人工智能会象现在已经在体育领域得到广泛应用的灰色理论、模糊数学、系统工程一样,逐渐地被广大体育工作者所承认、理解和接受,进而逐渐渗透到训练、选材、规划、教学等日常的体育工作中。因此,“全民健身计划”的出台与推广,又为体育实用人工智能的发展创造了有利的外部环境。
此外,体育科研触角的不断伸展、体育科技投入的逐渐增加、体育科研人员素质的不断提高和人工智能技术的不断完善,都会在一定程度上加快体育实用人工智能的步伐。
4 体育实用人工智能的发展方向
就目前人工智能领域而言,人工神经网络技术与集成分布式智能系统是研究的热点。前者是以研究大脑的结构和认知模型为主,用以对智力活动进行模拟或处理海量信息。后者是一种大规模的集成环境,即把各种不同的专家系统、神经网络、数据库、数值计算软件包和图形处理程序进行有机集成,以解决复杂问题,是“大成智慧工程”。虽然这两者也可作为体育实用人工智能的研究方向,但对当前体育领域而言,应用性研究,即将各种已经成熟的智能技术应用到体育实践中来,有着更加重大的现实意义。
4.1 各种体育实用专家系统的开发与研制
专家系统是利用具有相当数量的权威性知识来解决特定领域实际问题的计算机程序系统。它根据用户提供的信息、数据或事实进行自动推理判断,最后给出结论及结论的可信度以供用户决策之用。之所以选择专家系统做为体育实用人工智能研究的突破口,是因为不论从理论上、技术上,还是从应用上,专家系统都可以算得上是人工智能最成熟的一个分支。一些成功的专家系统开发实例(包括已开发的体育实用专家系统)可以提供技术支持,各种理论研究又使开发过程有章可循。体育实用专家系统的开发,能够促使体育实用人工智能不断地从抽象走向具体,引导体育工作者循序渐进地了解和掌握智能技术,逐渐开发出智能化程度更高的智能系统来。惟有如此,才能符合事物发展的客观规律,才能保证体育实用人工智能健康、有序地发展。
4.2 体育领域自身智能技术研究人员的培养
由于受知识和技术的限制,在很长的一段时间内,体育实用人工智能的发展还必须依靠人工智能领域人员的引导。然而,只有培养出体育领域自身的智能技术研究人员,体育实用人工智能才会有光明的前途。新一代的开发人员,我们可以称其为智能工程师,应该首先是一个体育工作者,并已具有相当程度的体育专业知识和体育运动实践,再通过人工智能技术的学习和训练,就可以单独开发出自身领域高质量的智能系统。智能工程师及其工作,为人工智能技术向体育领域的渗透提供了必要的前提条件。
4.3 体育实用人工智能的基础理论研究
虽然体育实用人工智能技术和方法研究十分重要,而且往往能够在较短的时间内取得明显的效益,但是它们却根植于基础理论的研究,脱离了基础理论,技术和方法就会变成无源之水、无本之木。体育实用人工智能也只是昙花一现。知识只有形成体系,才能成为科学,一系列的技术只有被理论所串接和揉合,才会具有持久的生命力。因此,加强体育实用人工智能的基础理论研究(包括运动智能和竞技心理的形成、发展规律、技能知识的表达方式、体育专家的思维推理过程研究、技能知识的传递方式研究等),是这一新生学科存在和发展的根基所在。
5 结束语
体育实用人工智能离成熟还有很长的距离,还存在着一系列的问题,但同时又充满着希望,为迎接这一机遇与希望共存的挑战,广大体育工作者需要沿着正确的方向做出艰苦的努力。
主要参考文献
1 刘泉宝,等.关于人工智能的哲学思考.计算机科学,1995(2)
2 石纯一,等.人工智能原理.北京:清华大学出版社,1993
3 陆汝钤.专家系统开发环境.北京:科学出版社,1994
4 王永庆.人工智能—原理*方法*应用.西安:西安交通大学出版社,1995
5 刘有才,等.模糊专家系统原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,1995
6 Ming Rao,等.智能工程与控制技术:历史、发展与未来.控制与决策,1994(1)
7 高扬.体育院校课表计算机辅助编排系统的开发与应用.体育数学与体育.系统工程,1995(1~2)
8 程勇民,等.射击运动员肤纹特征及计算机选材模型的研究.体育科学,1995(5)
9 邵桂华,等.体育领域专家系统外壳的开发与研制.体育科学,1997(3)
10 邵桂华,等.赛艇项目技术诊断专家系统的开发与研制.系统工程,1997(4)