人工智能技术概论
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇人工智能技术概论范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
人工智能技术概论范文第1篇
课程中文名称 课程英文名称
高等数理方法 Advanced Mathematical Method
弹塑性力学 Elastic-Plastic Mechanics
板壳理论 Theory of Plate and Shell
高等工程力学 Advanced Engineering Mechanics
板壳非线性力学 Nonlinear Mechanics of Plate and Shell
复合材料结构力学 Structural Mechanics of Composite Material
弹性元件的理论及设计 Theory and Design of Elastic Element
非线性振动 Nonlinear Vibration
高等土力学 Advanced Soil Mechanics
分析力学 Analytic Mechanics
随机振动 Random Vibration
数值分析 Numerical Analysis
基础工程计算与分析 Calculation and Analysis of Founda tionEngineering
结构动力学 Structural Dynamics
实验力学 Laboratory Mechanics
损伤与断裂 Damage and Fracture
小波分析 Wavelet Analysis
有限元与边界元分析方法 Analytical Method of Finite Element andBoundary Element
最优化设计方法 Optimal Design Method
弹性力学 Elastic Mechanics
高层建筑基础 Tall Building Foundation
动力学 Dynanics
土的本构关系 Soil Constitutive Relation
数学建模 Mathematical Modeling
现代通信理论与技术 Emerging Communications Theory and Technology
数字信号处理 Digital Signal Processing
网络理论与多媒体技术 Multi-media and Network Technology
医用电子学 Electronics for Medicine
计算微电子学 Computational Microelectronics
集成电路材料和系统电子学 Material and System Electronics for Integrated Circuits
网络集成与大型数据库 Computer Network Integrating Technology and Largescale Database
现代数字系统 Modern Digital System
微机应用系统设计 Microcomputer Application Design
计算机网络新技术 Modern Computer Network Technologies
网络信息系统 Network Information System
图像传输与处理 Image Transmission and Processing
图像编码理论 Theory of Image Coding
遥感技术 Remote Sensing Techniques
虚拟仪器系统设计 Design of Virtual Instrument System
生物医学信号处理技术 Signal Processing for Biology and Medicine
光纤光学 Fiber Optics
VLSI的EDA技术 EDA Techniques for VLSI
电子系统的ASIC技术 ASIC Design Technologies
VLSI技术与检测方法 VLSI Techniques & Its Examination
专题阅读或专题研究 The Special Subject Study
信息论 Information Theory
半导体物理学 Semiconductor Physics
通信原理 Principle of Communication
现代数理逻辑 Modern Mathematical Logic
算法分析与设计 Analysis and Design of Algorithms
高级计算机网络 Advanced Computer Networks
高级软件工程 Advanced Software Engineering
数字图像处理 Digital Image Processing
知识工程原理 Principles of Knowledge Engineering
面向对象程序设计 Object-Oriented Programming
形式语言与自动机 Formal Languages and Automata
人工智能程序设计 Artificial Intelligence Programming
软件质量与测试 Software Quality and Testing
大型数据库原理与高级开发技术 Principles of Large-Scale Data-Bas e andAdvanced Development Technology
自然智能与人工智能 Natural Intelligence and Artificial Intelligence
Unix操作系统分析 Analysis of Unix System
计算机图形学 Computer Graphics
Internet与Intranet技术 Internet and Intranet Technology
多媒体技术 Multimedia Technology
数据仓库技术与联机分析处理 Data Warehouse and OLAP
程序设计方法学 Methodology of Programming
计算机信息保密与安全 Secrecy and Security of Computer Information
电子商务 Electronic Commerce
分布式系统与分布式处理 Distributed Systems and Distributed Processing
并行处理与并行程序设计 Parallel Processing and Parallel Programming
模糊信息处理技术 Fuzzy Information Processing Technology
人工神经网络及应用 Artificial Intelligence and Its Applications
Unix编程环境 Unix Programming Environment
计算机视觉 Computer Vision
高级管理信息系统 Advanced Management Information Systems
信息系统综合集成理论及方法 Theory and Methodology of Information nSystemIntegration
计算机科学研究新进展 Advances in Computer Science
离散数学 Discrete Mathematics
操作系统 Operating System
数据库原理 Principles of Database
编译原理 Principles of Compiler
程序设计语言 Programming Language
数据结构 Data Structure
计算机科学中的逻辑学 Logic in Computer Science
面向对象系统分析与设计 Object-Oriented System Analysis and Design
高等数值分析 Advanced Numeric Analysis
人工智能技术 Artificial Intelligence Technology
软计算理论及应用 Theory and Application of Soft-Computing
逻辑程序设计与专家系统 Logic Programming and Expert Systems
模式识别 Pattern Recognition
软件测试技术 Software Testing Technology
高级计算机网络与集成技术 Advanced Computer Networks and IntegrationTechnology
语音信号处理 Speech Signal Processing
系统分析与软件工具 System Analysis and Software Tools
计算机仿真 Computer Simulation
计算机控制 Computer Control
图像通信技术 Image Communication Technology
人工神经网络及应用 Artificial Intelligence and Its Applications
计算机技术研究新进展 Advances in Computer Technology
环境生物学 Environmental Biology
水环境生态学模型 Models of Water Quality
环境化学 Environmental Chemistry
环境生物技术 Environmental Biotechnology
水域生态学 Aquatic Ecology
环境工程 Environmental Engineering
环境科学研究方法 Study Methodology of Environmental Science
藻类生理生态学 Ecological Physiology in Algae
水生动物生理生态学 Physiological Ecology of Aquatic Animal
专业文献综述 Review on Special Information
废水处理与回用 Sewage Disposal and Re-use
生物医学材料学及实验 Biomaterials and Experiments
现代测试分析 Modern Testing Technology and Methods
生物材料结构与性能 Structures and Properties of Biomaterials
计算机基础 Computer Basis
医学信息学 Medical Informatics
计算机汇编语言 Computer Assembly Language
学科前沿讲座 Lectures on Frontiers of the Discipline
组织工程学 Tissue Engineering
生物医学工程概论 Introduction to Biomedical Engineering
高等生物化学 Advanced Biochemistry
光学与统计物理 Optics and Statistical Physics
图像分析 Image Treatment
数据处理分析与建模 Data Analysis and Constituting Model
高级数据库 Advanced Database
计算机网络 Computer Network
多媒体技术 Technology of Multimedia
软件工程 Software Engineering
药物化学 Pharmaceutical Chemistry
功能高分子 Functional Polymer
InternetIntranet（英） InternetIntranet
程序设计方法学 Methods of Programming InternetIntranet
高分子化学与物理 Polymeric Chemistry and Physics
医学电子学 Medical Electronics
现代仪器分析 Modern Instrumental Analysis
仪器分析实验 Instrumental Analysis Experiment
食品添加剂 Food Additives Technology
高级食品化学 Advanced Food Chemistry
食品酶学 Food Enzymology
现代科学前沿选论 Literature on Advances of Modern Science
波谱学 Spectroscopy
波谱学实验 Spectroscopic Experiment
食品贮运与包装 Food Packaging
液晶化学 Liquid Crystal Chemistry
高等有机化学 Advanced Organic Chemistry
功能性食品 Function Foods
食品营养与卫生学 Food Nutrition and Hygiene
食品生物技术 Food Biotechnology
食品研究与开发 Food Research and Development
有机合成化学 Synthetic Organic Chemistry
食品分离技术 Food Separation Technique
精细化工装备 Refinery Chemical Equipment
食品包装原理 Principle of Food Packaging
表面活性剂化学及应用 Chemistry and Application of Surfactant
天然产物研究与开发 Research and Development of Natural Products
食品工艺学 Food Technology
生物化学 Biochemistry
食品分析 Food Analysis
人工智能技术概论范文第2篇
关键词：智能控制 专家控制 模糊控制 神经网络控制 遗传算法
1．引言
智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制是当今国内、外自动化学科中的一个十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今科学和技术发展的最新方向之一。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。
2．智能控制产生的背景
从控制理论学科发展的历程来看，该学科的发展经历了三个主要阶段。
第一阶段为20世纪40—60年代的“经典控制理论”时期，经典控制理论以反馈理论为基础，是一种单回路线性控制理论。主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频率分析方法。主要研究单输入一单输出、线性定长系统的分析和设计。
第二阶段为20世纪60—70年代的“现代控制理论”时期，现代控制理论主要研究具有高性能、高精度的多变量参数系统的最优控制问题。采用的方法包括状态空间法、bellman动态规划方法，kalman滤波理论和pontryagin极大值原理等。现代控制理论可以解决多输入多输出问题，系统可以是线性定长的，也可以是非线性时变的。
第三阶段为20世纪70年代至今的“大系统理论”和“智能控制理论”时期。由于现代控制理论过多地依赖对象的数学模型，其控制算法较为理想化，设计方法非常数字化，因此在面对难以用数学模型描述或者具有时变、非线性、不确定特性的复杂系统时，现代控制系统也显得无能为力。为了提高控制系统的品质和寻优能力，控制领域的研究人员开始考虑把人工智能技术用于控制系统。近年来，控制领域的研究人员把传统的控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等智能技术相结合，充分利用人的经验知识对复杂系统进行控制，逐渐形成了智能控制这一新兴学科。
3．智能控制的基本概念和特点
传统的控制方法建立在被控对象的精确数学模型之上，智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。ieee控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点。
1)能对复杂系统（如非线性、多变量、时变、环境扰动等）进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力；
2)具有以只是表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程，能根据被控对象的动态过程进行辨识，采用开闭环控制和定性与定量相结合的多模态控制方式；
3)能对获取的信息进行实时处理并给出控制决策，通过不断优化参数和寻找控制器的最佳结构形式，以获得整体最优控制性能。
4)具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标。
4．智能控制理论的基本内容
4.1 专家控制(ec-expert control)
由人工智能领域发展起来的专家控制是一种基于知识的智能计算机程序的技术。专家控制的实质是基于控制对象和控制规律的各种知识，并且要以智能的方式利用这些知识，以求得控制系统尽可能的优化和实用化。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等。可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。专家控制的特点为：
1)具有领域专家级的专业知识，能进行符号处理和启发式推理。
2)具有获取知识能力，具有灵活性、透明性和交互性。
4.2模糊控制(fc-fuzzy control)
模糊控制是以模糊集合论、模糊逻辑推理和模糊语言变量为基础的一种计算机数字控制。对于无法建立数学模型或难以建立数学模型的场合，可以用模糊控制技术来解决。模糊控制就是在被控对象模糊模型的基础上，利用模糊控制器，采用推理的手段进行系统控制的一种方法。模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。模糊控制器由模糊化、规则库、模糊推理和清晰化四个功能模块组成。模糊化模块实现对系统变量论域的模糊划分和对清晰输入值的模糊化处理。规则库用于存储系统的基于语言变量的控制规则和系统参数。模糊推理是一种从输入空间到输出空间的非线性映射关系，控制规则形式为if{控制输入a}then{控制输出b}，即如果已知控制输入a，则通过模糊推理得出控制输出b。清晰化模块将推出的模糊推理推出的控制输出转化为清晰的输出值。模糊控制的特点为：
1)提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制。
2)提供了一种非线性控制器，这种控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论处理的场合。
4.3 神经网络控制(nnc-neural networks control)
神经网络控制是在控制系统中采用神经网络这一工具，对难以通过常规方法进行描述的复杂非线性对象进行建模，或充当控制器，或信息处理，或模式识别，或故障诊断等，或以上几种功能的组合，这种神经网络控制系统的控制方式即为神经网络控制。神经网络控制采用仿生学的观点对智能系统中的高级信息处理问题进行研究，神经网络控制的特点为：
1)能充分逼近任意非线性特性。
2)分布式并行处理机制。
3)自学习和自适应能力。
4)数据融合能力。
5)适合于多变量系统，可进行多变量处理。
4.4 遗传算法(ga-genetic algorithm)
遗传算法是一种基于生物进化模拟的启发式智能算法，它的基本策略是：将待优化函数的自变量编码成类似基因的离散数值码，然后通过类似基因进化的交叉、变异、繁殖等操作获得待优化函数的最优或近似最优解。在智能控制中，遗传算法广泛应用于各类优化问题，遗传算法可以用于复杂的非线性系统的辨识，多变量系统控制规则的优化，智能控制参数的优化等常规控制方法难以奏效的问题。遗传算法具有可扩展性，可以同专家系统、模糊控制和神经网络结合，为智能控制的研究注入新的活力。如可用遗传算法对模糊控制的控制规则和隶属度函数进行优化，对神经网络的权值进行优化等。遗传算法的特点为：
1)以决策变量的编码作为运算对象。
2)直接以目标函数值作为搜索信息。
3)同时进行解空间的多点搜索。
4)使用自适应的概率搜索技术。
5．结束语
智能控制已广泛应用于工业、农业、军事等众多领域，已经解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题，呈现出强大的生命力和发展前景。它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。
参考文献：
[1]师黎，陈铁军，李晓媛等，智能控制理论及应用[m].北京：清华大学出版社．2009.
[2]黄志高，徐成金，谭斌．智能控制理论综述[j]．土木机床，2004 (3):30-32．
[3]宋胜利．智能控制技术概论[m]．北京：国防工业出版社，2008．
[4]王永骥，涂健，神经元网络控制[m]．北京：机械工业出版社，1998．
[5] rubaai a,kotaru r,kankam m d.a continually online - trained neural network controller for brushless dc motor drives [j].lndustry applications,ieee transactions ,2000 ,36(2)：475 - 483.
人工智能技术概论范文第3篇
Abstract: This article from the airplane carrying capacity balance angle, carries on the analysis to the airplane carrying capacity balance demand. Considering airplane counterweight each work need, it proposed to carry on the informationization management to load process, and used the information technology design to develop the corresponding management system. Through the implementation application, it indicated this system was helpful for enhancing the efficiency of theairplane's load.
关键词:飞机;配载;信息系统
Key words: airplane;loads;information system
中图分类号:V22文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)05-0121-02
0引言
本系统是MA60国产飞机随机附带的配套管理系统。飞机配载是飞机的在运营过程中每一架次的载重与平衡的配算,即根据飞机重心的特点及有关的技术数据,科学地安排飞机上的旅客、行李、货物、邮件的位置,使飞机的实际起飞重量的重心、无油重量的重心及着陆重量的重心处于许可的范围内,从而保证飞机飞行安全。对于任何一种交通运输工具,由于自身结构强度、客货舱容积及运行环境等原因,都必须有最大装载量的限制。飞机是在空中飞行的运输工具,要求具有更加高的可靠性和安全性以及更好的平衡状态,而装载量和装载位置是直接影响飞行安全和飞机平衡的重要因素。飞机的最大装载量受到飞机的设计制造者规定的飞机的最大起飞重量、最大着陆重量、最大无油重量的限制以及飞机的基本重量、起飞油量、航段耗油量、飞机的最大业载限额等因素的制约。通过对国内外一般飞机载重平衡需求的分析发现,由机在运营过程中飞机装载的货物、人数、货物体积的变化,采用手工计算的方式来确定和检测配载是否合理在实际应用中具有很大的缺陷,这种缺陷包括准确程度是否在有效范围,是否能快速有效的重复计算以适应运营的需要,采用手工计算在这些项目上都受到比较大的限制。而利用有效的信息技术手段构建一个适合机载重平衡需求的配载管理系统,对配载过程进行统计分析,代替人工计算的方式,可减少手工操作的失误。做到配载计算更加迅速、快捷、准确,对保证飞机安全飞行和提高其利用效率是很有必要的。
1系统功能设计
1.1 系统主框架根据飞机配载要求的具体情况,将其配载管理系统分为四个管理模块,其中用户管理用于区分用户的角色;系统管理用于系统运行方式的设置;配载管理模块集中了配载信息处理及配载文件的形成功能。并根据用户角色的不同提供了不同的信息查询及维护方式。图1给出了配载管理系统平台构架图,系统的信息围绕配载数据库展开。
2.2系统体系结构本系统采用C/S架构,主要是它具有运行性能高、便于最终用户使用、具有多功能的应用程序开发接口、开放的体系结构、良好的可扩充性的特点。
在C/S架构中,应用程序主要运行于客户端,它向数据库服务器提出请求、返回数据,并在本机上操作,然后将操作的结果发送到数据库服务器中数据库服务器提供大容量的存储设备,管理数据资源,处理客户机的请求。在现今的C/S架构中,C/S的应用程序一般不再处理有关网络协议、通信指令等问题,只要建立了与数据源的连接,就如同操作本地数据库一样方便。这些工作都是由中间件软件来完成的。在安全性要求高、交互性强、处理数据量大、数据查询灵活的地点固定的小范围内使用架构模式比较方便。飞机配载管理系统在程序实现上采用三个层次结构:用户界面层、配载管理层、数据提供层,如图2。
本系统用户层采用交互方式,完成对用户输入数据的合法性检查;管理层封装了配载管理相关任务的逻辑,最主要的是将上层发送过来的用户数据请求按照对应的逻辑转发给数据提供层,并从数据提供层获取数据返还给用户,实现中间件功能;数据提供层负责最终数据存储和检索工作。本系统程序中将大部分数据的检索与存储编写成的存储过程,以提高效率。各层都设有空间用来封装本层中一些共用的逻辑、对象以及对外接口。
2系统实现
2.1 数据库设计根据配载信息的处理要求,使用11个数据表实现对配载信息的保存和维护,表1显示了数据表的一些基本信息。而从图3中也表达出部分表间的相互关系。
2.2 配载信息分析与输出配载信息分析部分是软件的核心,要完成统计并输出某次航班配载信息,计算航班配载后的起飞重心、着陆重心等工作,通过指数法计算并绘制该次航班的重量重心图和影响指数图等图形。在这部分构思中,采取用户根据需要进行选择对配载结果查询方式,比如:浏览或者打印。本研究将配载结果拟编制专门程序与界面接口,这样就将繁琐的报表格式界面隐藏,使分析界面简洁、清晰,也保持了整个系统风格一致。如图4所示,是程序实现流程图。
3系统应用
3.1 配载录入配载工作人员针对某一架次航班的装载信息进行记录,修改以确保飞机的装载平衡。录入装载数据时,必须保证录入数据的准确和合理,录入结束后按下“保存”按钮系统自动将数据记录到数据库;如果要进行修改某一航班的配载数据时,选中“配载信息录入”窗口中的“配载信息修改”,然后在出现的选择框中选择需要修改的航班号和飞机号,然后按下“确定”按钮,系统将显示你所要修改的信息。(注意:配载信息的修改只能修改当天的任意一次配载)如图5所示。
3.2 配载表的生成
选择好所要计算的飞机号、航班号和日期,然后点击”确定”按钮选中一条记录,然后点击右键出现如图所示快捷菜单(如图5),选中配载表,便会弹出配载表信息,如图6所示。
4结束语
本文所设计开发的系统已成功应用于西安飞机公司的某型号飞机,并正在此基础上进一步开发智能化管理系统,从而实现人工智能技术的引入,为提高配载效率,提供进一步的解决方案。
参考文献:
[1]赵桂红,李晓津.飞机配载方法的数学分析[J].中国民航学院学报,1999.04:53-.56
[2]万青.飞机配载与平衡[M].北京:北京民航出版社,2004.2.
[3]李.航空航天概论[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.8.
[4]宋静波.飞机构造基础[M].北京:航空工业出版社,2004.2.
[5]刘艺.Install Shield 5快速制作安装盘[M].北京:水利水电出版社,1999.
人工智能技术概论范文第4篇
关键词：数字技术艺术艺术设计
艺术的发展，依赖于社会和科技的发展，技术的进步将带来艺术的变革，艺术家的臆想获得科学技术的推助，就会发出绚丽的光彩。数字艺术便是随着计算机的发展和普及而诞生和发展的。数字艺术又称数码艺术，是使用数字、信息技术制作、传播的各种形式的艺术作品，包括数字影像、数字音乐、多媒体动画和网络游戏等。
数字化时代计算机介入越来越多的领域，使人类生活发生了显著变化。数字技术在艺术领域的应用，是艺术和科技之间的革命，几乎波及所有艺术领域。计算机将人从许多复杂的、重复性的、繁琐的体力劳动中解放出来，把精力集中于创意和设计本身，同时，艺术的概念也发生了改变。
一、计算机数字技术在艺术设计领域的发展历程
自1949年麻省理工学院开发出旋风计算机，人们就一直试图使用计算机来进行绘画、设计、作曲等艺术创作，并取得了令人瞩目的成就。如贝尔实验室以字母、标志的集散、叠印创作了“计算机”。东京大学艺术研究室创作了计算机艺术图和计算机动画的单体。1967年，GTG计算机艺术家小组创作了“返回正方形”等许多作品。但这些都是基于实验室的艺术探索，直至1980年苹果电脑公司推出Macintosh电脑桌面排版系统（DTP），计算机才面向个人，在艺术设计领域迅速发展，并衍生出计算机数字艺术与设计。苹果电脑也因高科技创新而获得尊重。1990年英国皇家艺术学院开设计算机艺术设计系（CRD），主要学习和研究互动设计（interactiondesign），努力使艺术与技术协同发展。现在，数字艺术已涉及艺术的各个领域，艺术的形式和内涵都发生着变化。
二、计算机数字艺术的特点
1.解放了手工时代对思想的束缚
计算机不但可以高仿真模仿传统的艺术效果，也比传统方式节省时间，提高效率。如艺术设计，计算机随意缩放观察等优势，使设计更加精细，无需尺规等工具，比手工精确、规范。手工绘图需要纸笔、尺规等工具，勾形、渲染等过程，更改设计，修改起来比较困难。计算机则有多样修改方式，如photoshop中的“历史记录”和“快照”面板，可随意双向一步步撤消或重做，退或进到任一点，3DsMax的“堆栈”则可从已完成的设计中的任意一点介入，增加新命令或删除、更改旧命令，影响最终效果。传统绘图需要较强的绘画功底，而计算机辅助设计则更注重设计思想和修养，对绘画功夫要求不是很高。计算机解放了手工时代对思想的束缚，为创作提供了宽裕的自由发挥空间，使作品最大程度地完美。
2.丰富了艺术的传达形式
计算机的应用创造了全新的交流方式，及时交互是数字艺术独有的技术，广泛应用在各种形式数字艺术中，如Flash角色动画、网页、互动游戏等。交互功能改变了传统艺术中受众的被动角色，受众也可以参与到艺术的“创作过程”，让受众判断选择，不同的选择将出现不同的过程和结局，加强受众参与感，提高兴趣。
3.表现传统艺术无法企及的效果
数字艺术是一种全新的艺术形式。多媒体技术将图像、声音、文本、动画、音频甚至是气味等多种传达形式集合在一起，丰富了艺术语言和表现形式，提高了作品的感染力。
虚拟现实是高级人机界面，模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能，使人沉浸在计算机生成的能看、能听、可触、可嗅等感受的虚拟世界里，能通过语言、手势、肢体动作、视线移动等方式与计算机实时交互，一切都与现实的感觉一样。它不仅可以模拟现实，也可重建古迹，甚至是虚幻的世界，让人感受真实世界中无法亲身经历的体验。虚拟现实可充分满足艺术创作对感受的表现，给艺术家和设计师的创造提供更多的创作自由。目前常见的虚拟现实软件有QuickDraw3D、VRML、Metastream、3DDreams、QTVR、Cult3D等。如苹果的QuickDraw3D能在视窗中对三维几何体实施拖拽而进行任意角度的观察，还能变换灯光、材质等，展示三维物体极为方便。
三、数字艺术主要涉及领域及内容
计算机数字艺术在很多方面是交叉的应用关系，比如动画，在影视、环境艺术设计、工业模型等方面应用都很广泛，所以不能孤立对待。数字艺术的发展促进学科融合。
1.计算机辅助设计应用较早，比较成熟。如视觉传达设计，计算机已牢牢占据了高档彩色输出、印刷等领域。环境艺术设计，AutoCAD、3DsMax已成了建筑等行业计算机辅助设计的代名词，基于CAD开发的软件多如繁星。工业设计，Pro/ENGINEER具有模拟实体造型功能，能缩短产品开发的时间并简化开发的流程。它的三维创作过程是确定有关物体属性的具体数据，计算机由屏幕实时、准确地展现物体的三维效果，最终可将数据传送至数控机床，制作实体模型、成品模具。计算机的介入，改变了传统的生产模式。
2.计算机绘画，是较新、较热门的艺术门类。可感压力的数字笔使用起来接近于传统的画笔，在电子画布上，可以选取任意种类、形状、大小的“画笔”，沾上“水墨”或“颜料”，在不同质地的“纸”上绘画，笔迹表现出颜色和不同质地纸面的肌理效果，“笔触”会随手的压力大小和移动快慢而做粗细、深浅、虚实、飞白等变化，模拟现实产生的效果，将传统的绘画艺术从纸和笔中解放出来，达到所需的艺术效果。油画、雕塑、版画等也有使用计算机进行创作的。及时交互等优势使计算机超越了传统工具被动的地位，2D插画和概念艺术广泛应用于商业广告插画、出版物插图、游戏美术中。
3.计算机多媒体动画是目前应用非常广泛的一门艺术形式，门类很广。按制作方法，可分为二维动画和三维动画；按长短，可分为动画短片、动画电影（电视剧）；按剧种，可分为故事片、儿童剧、科教片等。
①二维动画（2D）。目前二维动画制作软件可分为日本派和欧美派，有矢量和点阵两种图形模式。Flash是一款不错的面向个人的二维动画软件，已成为网页上的标准，许多个人爱好者加入到“闪客”行列，制作出了非常经典的作品，一些电视台也播放网上经典的Flas。但它对于生产型的动画力不从心。RetasPro最早开发于苹果平台，现已占领了日本动画界95%以上的市场，制作出了许多我们熟悉的电影，如《鲁宾三世（LupinThe3rd）》《蜘蛛人（Spider-Man）》等。我国也有不少单位使用，上海美术电影制片厂用其制作了《我为歌狂》等卡通片。二维动画的制作主要分为前期创作和后期加工两大部分。以前前期创作主要靠手工完成，包括规划、剧本、造型设计、构图设计、背景、原画、动画等。计算机主要介入后期加工，包括摄影表录入、动画扫描、背景扫描、色指定、描线上色、背景修图、特效制作、动画渲染、输出录制等。随着计算机软硬件的发展，传统的前期创作也引入了计算机，二维动画的生产过程已经完全进入了全数字、无纸化时代。RetasPro的制作过程与传统的动画制作过程十分相近，它由模块替代了传统动画制作中描线、上色、特效处理、拍摄合成等全部过程。②三维动画（3D）。三维动画用途非常广泛，是数字娱乐时代的新兴产业，具有不可估量的前景。许多电影、电视和游戏特技，多媒体演示、产品设计使用计算机三维动画来表现。三维软件比较复杂，目前还没有统一标准，也没有占绝对优势的软件，各家软件的理念也不相同。往往几秒钟的精彩镜头，要花数月时间制作。三维图像主要还是显示在平面上的二维图像，还不是真正空间上显示的三维图像，只是用三维方式建立模型。三维动画制作可分为动画规划、建模、贴图、灯光和场景设置、动画设置、渲染、后期合成7个阶段。常见软件有PC的3DMax-Studio、Maya、Softimage等，苹果的Infini-D、StrataStudioPro、Poser、AnimationMaster、Form-Z、ElectricImage、Lightwave、Cinema4D等。
4.数字视频。数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备，将影像信息转变为视频信号，记录到储存介质。播放时，将视频信号转变为帧信息并显示出来。数字信息还可以解码成模拟信号在普通电视机上观看。QuickTime是国际标准化组织选定的MPEG-4视频标准，可以在电脑上编辑和播放数字视频，将视频、音频、三维动画和虚拟现实在基于苹果和PC的电脑之间自由扩展。目前有FinalCut（非线性编辑）、Shake（高级特效合成）、CinemaTools（电影剪辑）、DVDStudioPro（DVD制作）等专业软件。
5.电子书
①电脑上阅读的电子书，充分利用电脑的优势，功能最强大。其动态的多媒体信息，有更好的交互性，集多种感官刺激于一体，避免了静态的文字和图片的单一，调动读者的兴趣。世界上许多著名报纸、杂志纷纷推出电子版，如《NewWebPick》《摩托车杂志电子版》《动客电子杂志》以及中国的《Z-com》等。
②手机电子书。随着智能手机的普及，用手机阅读的电子书越来越多。现代人上班节奏紧张，利用上下班的一点空余时间读一些轻松的带音乐、动画的手机电子书是实在的消遣，携带方便。许多网站提供基于WindowsMobile、Linux、Symbian等智能手机的电子书下载，用户自己也可以非常方便地创建电子书。
③实物电子书，是拿在手上阅读的外型像传统书籍的电子书，这是传统书籍的延伸。这种新形式的电子书外观和普通书籍接近，可以拿在手上，但是带有多媒体视听等新功能，它甚至能听到读者的说话、心跳等声音。
6.游戏美术。游戏美术近年发展迅猛，包括游戏片头、场景、人物、服装、道具等。现在游戏美术发展成了围绕游戏开发的产业，它以实物的形式再现游戏中的人物、服装、道具等，深受游戏“粉丝”喜爱，每当一个新游戏，就会有大量的与游戏相关的玩偶在网上交易、市场上出售。
四、计算机数字艺术的发展趋势
计算机对艺术的影响不仅表现在它能更有效率地创作，也给艺术与设计带来了新的风格和形式，艺术表现形式越来越丰富。数字媒体技术的发展，多种传达方式的综合应用，为视觉艺术的创新提供了新的条件和机遇，新的热点不断涌现。应用视频、动画、交互等综合手段创造的艺术作品，丰富了艺术门类，逐渐演变成为一个新的领域。互联网促进了信息的传递，给人们提供了一种新的传达媒体，同时也创造了一种新的交流方式。艺术家可以在互联网上跨地域协同创作，艺术的创作和欣赏不再受地域的制约。艺术是创新过程，融合了人工智能技术的计算机甚至有可能根据设定条件自行进行艺术创作。
结语
计算机数字艺术与设计如此蓬勃的发展，是技术与艺术完美结合的体现。计算机技术的发展和多媒体的开发为艺术创作提供新的机遇、新的表达方式、新的艺术语言和风格，艺术的概念有了显著变化。同时，艺术的创新也对计算机有了更高的要求，反过来促进了计算机软硬件的开发。艺术家创造精神财富，应关注新技术的发展，以开放的姿态迎接新事物，自由地进行创作。海纳百川才能适应新时期的需要。计算机毕竟是工具，艺术的价值应是设计师富有的艺术才华和设计思想。只有重视创造性思维的拓展与能力的提高，才能设计出富有艺术魅力的有意义的作品。
参考文献：
[1]王受之著《世界现代设计史》.广州：新世纪出版社，1995年版。
[2]迪尚著《电脑图形设计》.杭州：浙江人民美术出版社，1995年版。
人工智能技术概论范文第5篇
关键词：计算机专业；工程教育；系统能力；系统课程
1.计算技术发展特点分析
计算技术在20世纪个人机普及和Internet快速发展的基础上，从初期的科学计算与信息处理进人21世纪的以移动互联、物联网、云计算和大数据计算为主要特征的新型网络时代。在这一过程中，计算技术的发展特点呈现出“四类新型计算系统”和“四化主要特征”，这对计算机专业人才的知识结构与创新能力提出更高的要求。
1.1四类新型计算系统
1）嵌入式计算系统。
在移动互联网、物联网、智能家电、三网融合等行业技术与产业发展中，以嵌入式计算为主要形态的计算系统——嵌入式计算系统有着举足轻重和广泛的作用，并日益呈现网络化的开放特点。
2）移动计算系统。
在移动互联网、物联网、智能家电以及新型装备中，均以移动通信网络为基础，移动计算成为关键技术，它将使计算机或其他信息智能终端设备在无线环境下实现数据传输及资源共享，其作用是将有用、准确、及时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户，这将极大地改变人们的生活方式和工作方式。
3）并行计算系统。
随着半导体工艺技术的飞速进步和体系结构的不断发展，多核/众核处理机硬件日趋普及，这使得昔日高端的并行计算呈现出普适化的发展趋势；多核技术对计算系统微体系结构、系统软件与编程环境均有很大影响；同时，云计算也是建立在由廉价服务器组成的大规模集群并行计算的基础之上，因此，并行计算将成为各类计算系统的基础技术。
4）基于服务的计算系统。
无论是云计算，还是其他现代网络化应用软件系统，均以服务计算为核心技术。服务计算是指面向服务的体系结构（Service，orientedArchitecture，SOA）和面向服务的计算（Service oriented Computing，SOC）技术，是标识分布式系统和软件集成领域技术进步的里程碑。服务作为一种自治、开放以及与平台无关的网络化构件，可使分布式应用具有更好的复用性、灵活性和可增长性。Web服务技术是当前SOA的主流实现方式，已经形成规范的服务定义、服务组合以及服务访问。
1.2“四化”主要特征
1）网络化。
当今的计算系统必然与网络相关。尽管各种有线网络、无线网络所具有的通信方式、通信能力与通信品质有较大区别，但它使得与其相联的计算系统能力得以充分延伸，更能满足应用需求。网络化对计算系统的开放适应能力、协同工作能力等也提出了更高的要求。
2）多媒体化。
多媒体具有计算机综合处理多种媒体信息的集成性、实时性与交互性特点。计算机通过多媒体技术可以处理人类生活中最直接、最普遍的信息，从而使计算机应用领域及功能得到极大的扩展，使计算机系统的人机交互界面和手段更加友好和方便，非专业人员也可以方便地使用和操作计算机。
3）大数据化。
从各种类型的数据中快速获得有价值信息的能力称为大数据技术。大数据具有体量巨大、类型繁多、价值密度低、处理速度快等特点。大数据时代的来临给各行各业的数据处理与业务发展等带来重要变革，也对计算系统的新型计算模型、大规模并行处理、分布式数据存贮、高效数据处理机制等提出新的挑战。
4）智能化。
智能化将影响计算系统的体系结构、软件形态、处理算法以及应用界面等。例如，智能手机的智能搜索引擎是结合了人工智能技术的新一代搜索引擎，不仅具有传统的快速检索、相关度排序等功能，还具有用户角色登记、用户兴趣自动识别、内容的语义理解、智能信息化过滤和推送等功能，其追求的目标是根据用户的请求，从可以获得的网络资源中检索出对用户最有价值的信息。
2.系统能力的主要内涵及培养需求
2.1主要内涵
计算机专业学生的系统能力核心是在掌握计算系统基本原理基础上，熟悉如何进一步开发构建以计算技术为核心的应用系统。这需要学生更多地掌握计算系统内部各软件/硬件部分的关联关系与逻辑层次，了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式。系统观的教育体现出工程教育特征，相比较其他专业学生的计算机基础和应用能力，计算机专业更强调对学生计算机系统能力的培养。因此，计算机专业学生的知识体系不仅需要更新与扩展，而且其系统设计创新能力必须得到强化与提升。
2.2培养需求
随着计算机科学与技术的不断进步，信息产业形态发生重要变化，新型计算系统应用日益深化，计算机专业人才培养也必须“与时俱进”，体现计算技术与信息产业发展对学生系统能力培养的需求。教育思想要突显系统观教育理念，教学内容要体现新型计算系统原理，在实践环节中展现计算系统平台技术。
我们要深刻理解系统化专业教育思想对计算机专业高等教育的影响。系统化教育和系统能力培养要采取系统科学的方法，不但要夯实系统理论基础，使学生构建出准确描述真实系统的模型，并能够用模型预测系统行为；而且要强化系统实践，培养学生有效地构造正确系统的能力。从系统观出发，计算机专业的教学应该注意教学生怎样从系统层面思考（如设计过程、工具、用户和物理环境的交互），应该讲透原理（基本原则、架构、协议、编译以及仿真等），强化系统性的实践教学培养过程和内容。
3.相关研究
3.1ACM/IEEE CS2013重视系统能力培养
ACM/IEEE最新公布的CS2013是在组织众多计算机教育专家深入调研分析、开展专题研究的基础上，给出的新的教学调整方案。它不仅对原有14个知识域进行适度调整，还增加了4个新的知识域，分别是系统基础SF、并行和分布计算PD、基于平台的开发PBD、信息保障和安全IAS。这些都涉及系统级内容，由此可见，ACM/IEEE CS2013的重点是进一步强调系统知识和系统能力的培养。
3.2专业教指委已开展相关研究
教育部计算机专业教学指导分委员会已经组织了对计算机专业学生能力培养和实践教学体系的研究，重点是如何使学生增强系统能力，全局地掌控一定规模系统。研究提出：①教学必须树立系统观，培养学生的系统眼光。学生学会站在不同层面上去把握不同层次上的系统，并全面考虑系统各部分及其与外界的逻辑与联系，完成一定规模的系统设计。②明确了计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力以及系统能力为4大专业基本能力。其中系统能力占总能力的75%，包括系统认知、系统设计、系统开发和系统应用能力。
目前国内少数高等学校，如南京大学、复旦大学、北京大学、北京航空航天大学、浙江大学、西北工业大学、国防科技大学等，正在不同程度上积极进行这些方面的探索和实践。
4.系统能力培养中存在的问题
在PC时代背景下所设置的课程体系、教学及其实验内容，对学生的系统能力培养存在以下问题。
（1）课程体系中缺乏一门独立的能够贯穿整个计算机系统的基础课程。有些学校虽然有计算机系统概论课程，但是，课程内容太散太多，没有系统性，并没有围绕一个完整计算机系统框架组织内容。
（2）课程之间的衔接和关联考虑不够。目前课程设置大多按照计算机系统不同层次上的内容独立开设课程，相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其他层次内容之间的关联，学生难以形成对计算机系统的全面认识。
（3）教学内容比较陈旧，较少涉及近年来出现的多核/众核处理器、分布式和并行计算模式等实际工作中遇到的内容，特别是对于后PC时代的学生所需的关于嵌入式系统、移动终端系统、大型数据中心云计算系统等的系统知识体系的教学还很薄弱。
（4）课程体系缺乏对系统设计和应用能力培养的整体考虑，如公共的计算机系统基础课程及内容的设置，计算机系统核心课程及内容的设置，对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些课程（包括课程实验）等。
由于教学中对系统能力培养重视不够，所以学生在系统能力方面存在以下问题：
（1）大部分学生不能很好地建立计算机系统完整概念，缺乏系统观，只能解决局部的编程和应用问题，对于系统层面问题的解决无法胜任。
（2）大部分学生对于计算机系统的核心内容掌握不够，难以胜任复杂的涉及软/硬件协同设计的任务。
（3）由于没有很好地建立课程之间内容的关联，学生对于很多核心内容通常只知其然不知其所以然，所以其综合分析、设计和应用能力也较差，对于需要综合运用多个跨课程的概念才能解决的问题一筹莫展。
（4）教学缺乏系统性的综合实践环节，这使学生理论上一知半解，实践动手能力较差。
5.系统能力培养课程体系设置总体思路
为了更好地培养适应新技术发展的、具有系统设计和系统应用能力的计算机专门人才，我们需要建立新的计算机专业本科教学课程体系，特别是设立有关系统级综合性课程，并重新规划计算机系统核心课程的内容，使这些核心课程之间的内容联系更紧密、衔接更顺畅。
为此，我们调查了若干国外高校的本科生教学在计算机系统能力培养方面的一些做法和思路，借鉴国外大学的经验，结合我国高校计算机人才培养的特点，提出了适合于我国高等教育计算机专业系统能力培养的课程体系总体设置思路，并对相关的主要课程内容及其实验内容进行了规划。课程体系改革的思路如图1所示。
我们建议把课程分成3个层次：计算机系统基础课程、重组内容的核心课程和侧重不同计算系统的若干相关平台应用课程。
第1层次核心课程包括：程序设计基础（PF）、数字逻辑电路（DD）和计算机系统基础（ICS）。
第2层次核心课程包括：计算机组成与设计（COD）、操作系统（OS）、编译技术（CT）和计算机系统结构（CA）。
第3层次核心课程包括：嵌入式计算系统（ECS）、计算机网络（CN）、移动计算（MC）、并行计算（Pc）和大数据并行处理技术（BD）。
基于这3个层次的课程体系中相关课程设置方案如图2所示。
图2中左边部分是计算机系统的各个抽象层，右边的矩形框表示课程，其上下两条边的位置标示了课程内容在系统抽象层中的涵盖范围，矩形的左右两条边的位置标示了课程大约在哪个年级开设。虚线框、实线框和粗线框分别表示第1、第2和第3层次核心课程。
从图2中可以看出，该课程体系的基本思路是：先讲顶层比较抽象的编程方面的内容；再讲底层系统具体实现的基础内容；然后再从两头到中间，把顶层程序设计内容和底层电路内容按照程序员视角全部串起来；在此基础上，按顺序分别介绍计算机系统硬件、操作系统和编译器的实现细节。至此的所有课程内容主要介绍单处理器系统的相关内容，而计算机体系结构主要介绍不同并行粒度的体系结构及其相关的操作系统实现技术和编译器实现技术。第3层次的课程没有先后顺序，可以是选修课，课程内容应体现第1和第2层次课程内容的螺旋式上升趋势，即第3层次课程内容涉及的系统抽象层与第1和第2层次课程涉及的系统抽象层是重叠的，但内容并不是简单重复，而是讲授在特定计算系统中的相应教学内容。例如，对于嵌入式计算系统（ECS）课程，虽然它所涉及的系统抽象层与计算机系统基础（ICS）课程涉及的系统抽象层完全一样，但这两门课程的教学内容基本上不重叠，前者着重介绍与嵌入式计算系统相关的ISA设计、操作系统实现和底层硬件设计等内容，后者着重介绍如何从程序员的角度来理解计算机系统设计与实现中涉及的基础内容。
与传统课程体系设置相比，最大的不同在于，新的课程体系中有一门涉及计算机系统各个抽象层面的能够贯穿整个计算机系统设计和实现的基础课程——计算机系统基础（ICS）。该课程讲解如何从程序员角度来理解计算机系统，可以使程序员进一步明确程序设计语言中的语句、数据和程序是如何在计算机系统中实现和运行的，让程序员了解不同的程序设计方法为什么会有不同的性能等。
此外，新的课程体系强调课程之间的衔接和连贯，主要体现在以下几个方面。
（1）计算机系统基础课程可以把程序设计基础、数字逻辑电路2门课程之间存在的计算机系统抽象层中的“中间间隔”填补上去并很好地衔接起来。这样，到2年级上学期结束时，学生就可以通过这3门课程清晰地建立单处理器计算机系统的整机概念，构造出完整的计算机系统的基本框架，而具体的计算机系统各个部分的实现细节再通过后续相关课程来细化充实。
（2）数字逻辑电路、计算机组成与设计和嵌入式计算系统3门课程中的实验内容能够很好地衔接，可以规划一套承上启下的基于FPGA开发板的综合实验平台，让学生在一个统一的实验平台上从门电路开始设计基本功能部件，然后再以功能部件为基础设计CPU、存储器和接口，最终将CPU、存储器和I/O接口通过总线互连为一个完整的计算机硬件系统。
（3）计算机系统基础、计算机组成与设计、操作系统和编译技术4门之间能够很好地衔接，构成了一组计算机系统能力培养最基本的核心课程。新课程体系中计算机系统基础和计算机组成与设计2门课程对原来的计算机系统概论和计算机组成原理课程内容进行重新调整和统筹规划。计算机系统基础、计算机组成与设计、操作系统和编译技术的关系体现为：
①计算机系统基础课程以Intel x86为模型机进行讲解，它为操作系统课程（特别是Linux内核分析）提供了很好的体系结构基础。同时，在计算机系统基础课程中为了清楚地解释程序中的文件访问和设备访问等问题，会从程序员角度简单引入一些操作系统中的相关基础知识。
②计算机系统基础课程会讲解高级语言程序如何进行转换、链接以生成可执行代码的问题。
③计算机组成与设计中的流水线处理等也与编译优化相关，而且以MIPS为模型机进行讲解，而MIPS模拟器可以为编译技术的实验提供可验证实验环境。
从计算机系统基础课程的内容和教学目标以及开设时间来看，位于较高抽象层的先行课（如程序设计基础、数据结构等课程）可以按照原来的内容和方式开设和教学，而作为新的计算机系统基础和计算机组成与设计的先导课数字逻辑电路，则需要对传统的教学内容，特别是实验内容和实验手段进行修改和完善。
有了计算机系统基础和计算机组成与设计课程的基础，学生将更容易从计算机系统整体的角度理解操作系统、编译原理等后续课程。这些后续课程在内容方面不需要大的改动，但是操作系统和编译器的实验要以先行课程实现的计算机硬件系统为基础，这样才能形成一致的、完整的计算机系统整体概念。
6.结语
系统观教育对于计算机专业的所有培养方向均适用，它对专业核心课程任课教师提出了更高要求，因此必须强化计算机专业的教师培训工作，特别是重视以系统观为核心的新教材的编写工作，以便使计算机专业人才培养和教育跟上学科、技术和产业的发展步伐。
本系统研究组由国防科学技术大学、西北工业大学、南京大学、南开大学、天津大学、武汉大学、北京大学有关教授组成，他们共同进行了关于计算机专业学生系统知识、系统能力和系统课程的研讨。本研究得到机械工业出版社华章公司的大力支持。
参考文献：
[1]The Joint Task Force on Computing Curricula of ACM/IEEE，Computer Science Curricula 2013 Ironman Draft（Version 0.8）[EB/OL].[2013-03-26].http：//ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.
