时间:2023-03-23 15:23:48
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一、人工智能的定义
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。
二、人工智能的应用领域
1.在管理系统中的应用
(1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统一集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理与决策中的关键因子。
(2)智能教学系统(ITS)是人工智能与教育结合的主要形式,也是今后教学系统的发展方向。信息技术的飞速发展以及新的教学系统开发模式的提出和不断完善,推动人们综合运用超媒体技术、网络基础和人工智能技术区开发新的教学系统,计算机智能教学系统就是其中的典型代表。计算机智能教学系统包含学生模块、教师模块,体现了教学系统开发的全部内容,拥有着不可比拟的优势和极大的吸引力。
2.在工程领域的应用
(1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它可以帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发与应用的。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,并在不断发展完善中。
(2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积,价值超过1亿美元。
3.在技术研究中的应用
(1)在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力与脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。
(2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级AI通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而与人工智能技术则为我们提供了可能性。
三、人工智能的发展方向
1.专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域,它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。近年来,在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识,所以才能达到优异的解决问题的能力。那么计算机程序如果能体现和应用这些知识,也应该能解决人类专家所解决的问题,而且能帮助人类专家发现推理过程中出现的差错,现在这一点已被证实。
2.智能信息检索技术的飞速发展。人工智能在网络信息检索中的应用,主要表现在:(1)如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术。(2)由于网络知识信息既包括规律性的知识,如一般原理概念,也包括大量的经验知识这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素对其进行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一种通用智能体系结构,其始终处在人工智能研究的前沿,已显示出强大的问题求解能力,它认为机器人的开发是人工智能应用的重要领域。在它的研究中突出4个概念:(1)所处的境遇机器人不涉及抽象的描述,而是处在直接影响系统的行为的境地。(2)具体化机器人有躯干,有直接来自周围世界的经验,他们的感官起作用后会有反馈。(3)智能的来源不仅仅是限于计算装置,也是由于与周围进行交互的动态决定。(4)浮现从系统与周围世界的交互以及有时候系统的部件间的交互浮现出智能。目前,国内外不少学者都对机器人足球系统颇感兴趣,足球机器人涉及机器人学、人工智能以及人工生命、智能控制等多个领域。足球机器人系统本身既是一个典型的多智能体系统,是一个多机器人协作自治系统,同时又为它们的理论研究和模型测试提供一个标准的实验平台。
参考文献:
[1]元慧.议当代人工智能的应用领域和发展状况[J].福建电脑,2008.
[2]刘玉然.谈谈人工智能在企业管理中的应用[J].价值工程,2003.
[3]焦加麟,徐良贤,戴克昌.人工智能在智能教学系统中的应用[J].计算机仿真,2003,(8).
[4]周明正.人工智能在医学专家系统中的应用[J].科技信息,2007.
[5]张海燕,刘镇清.人工智能及其在超声无损检测中的应用[J].无损检测,2001,(8).
2人工智能与信息技术的关系
图2的人工智能系统模型表明,完整的人工智能技术系统必须具有如下环节:信息获取(感知)、信息传递(通信)、信息处理(计算)、知识生成(认知)、策略创建(决策)、策略执行(控制)以及反馈学习优化等基本技术系统,这正像“人”这个智能系统必须具有感觉器官(信息获取)、传输神经系统(信息传递)、思维器官(信息处理、知识生成、策略创建)以及执行器官(策略执行)。 其中传感(感受信息)、通信(传递信息)、计算(处理信息)、控制(执行信息)等技术属于信息技术。可见,人工智能系统是一个全局整体,其中包含着传感、通信、计算、控制等信息技术环节;这正像人这个智能系统是一个全局整体,其中包含感觉器官、传输神经、丘脑和执行器官这些信息器官。如果把人工智能系统称为完整的人工智能系统,而把其中的知识生成和策略创建称为核心人工智能系统,那么,则有:完整的人工智能系统=核心人工智能系统+信息技术系统其中,核心人工智能系统处于完整人工智能系统的核心,处理知识和智能层次的问题;信息技术系统处于完整人工智能系统的外周,处理信息层次的问题,同时担任核心系统与外部环境之间的两端接口:一端是从环境获取本体论信息(传感),另一端是对环境施加智能行为(控制)。这就表明,信息技术系统提供给人类的服务主要是方便快捷的信息共享,而不可能提供如何认识事物本质的服务(因为这需要知识),更不可能提供如何解决问题的服务(因为这需要智能策略)[2]。
3“新型”信息技术
近十多年来,先后出现了大数据、云计算、物联网、移动互联网以及各种互联网的应用技术。人们把它们称为“新型”信息技术或“新一代”信息技术。深入分析可以发现,这些新型信息技术的核心技术正是核心人工智能系统的知识生成和策略创建技术。不妨以大数据技术为例加以说明。图3表示了大数据技术系统的工作流程。由于有着多种来源、多种背景以及多种格式,大数据通常是病态结构或不良结构的大规模数据集合,其中可能包含垃圾、病毒和黑客攻击程序。因此,如图3所示,大数据技术的第一个环节就是智能分类:把无用的数据识别分类出来加以过滤和抑制,把有用的数据按照某些特征进行分类,再分门别类地送到恰当的云计算(和云存储)系统,进行相应的信息处理,为知识生成(知识挖掘)做好必要的准备。通过知识挖掘生成了足够的知识之后,才可以把这些知识(结合求解目标)转换成为用来解决问题的智能策略。其中,智能分类、知识挖掘和策略创建都是人工智能的基本技术。可见,如果没有这些人工智能技术,大数据就只能是数据,而不可能转换成为有用的知识和可以用来解决问题的智能策略。
由此可知,大数据技术的核心就是人工智能技术,可以把它比较确切地称为面向大数据的智能技术。而把它称为新型信息技术则没有真正抓住大数据技术的要害和本质,模糊了人们对大数据技术和人工智能技术的认识,不利于大数据技术的研究和发展,也不利于人工智能的研究和应用。真正的智能物联网模型不是别的,正是图2所示的模型。如图2所示,只要在综合知识库内设置“对物控制的目标”,那么“外部世界的物”的信息就经由传感器获得,经过通信系统传送到计算系统并在这里进行必要的处理即把信息变成适用的信息,接着由认知系统转换成为知识,然后由决策系统根据控制目标把信息和知识转换成为智能策略,智能策略再经通信系统传到执行系统之后转换成为智能行为反作用于所关注的“物”,使它的状态符合预设的目标。近来人们在密切关注着“互联网+”。其实,“互联网+”可以有两种不同的理解。一种理解是当前人们所关注的互联网推广,这里的“+”就相当于信息化的“化”,就是互联网的各种应用。另一种更有意义的理解则把“互联网+”理解为互联网升级,就是把以计算机为终端的现有互联网升级为以人工智能系统为终端的智能互联网。这就是2015年全国两会期间全国政协委员的“中国大脑”提案。应当认为,互联网推广,即把互联网应用到各行各业是完全必要的,这是信息化建设的正常要求。但是,从信息化建设的发展大势来看,互联网升级即把当前常规互联网升级为智能互联网则更为必要,这将为中国信息化建设注入更为强大的新活力,是转变经济发展方式的需要,是国民经济产业升级的需要。综上所述,大数据技术、云计算技术、智能物联网技术,其实都是人工智能技术的相关具体应用。可以这么说,如果没有人工智能技术,单凭信息技术很难有效地应对大数据和物联网以及未来更多更复杂的技术挑战。
过去传统的控制器在进行工作的时候会遇到很多外界因素或者机器自身的问题的干扰,并且会对工作造成不良影响。但是人工智能技术在这方面的优势则比较明显。例如,人工智能技术不需要精确的动态模型,所以,即使模型设置的参数发生了变化,也不会对其造成太大的影响,而且其对环境的要求也不苛刻。所以,人工智能技术在其运行的过程中,可以不受不确定因素的影响,并且可以实现较为精准的自动化控制。
1.2人工智能技术产生的误差小
人工智能技术在运行过程中基本不受到来自外界的影响,而且其本身的抗干扰能力就很强,所以,一旦提前对系统设定了参数,那么在操作过程中就不用担心参数发生变动。这些参数在整个过程中会保持在一个值域之内,所以不需要担心会有较大的差值,因此其工作效率也比较高。
2人工智能在电气自动化中的应用
2.1智能控制和保护功能
2.1.1进行操作控制。
在进行操作的过程中,使用人员可以通过键盘或鼠标对隔离开关、断路器等进行现场的或者远程的控制,对励磁电流进行精准的调整。除此之外,还能够进行带负荷操作和停机操作,对相关的人员的权限进行限制。
2.1.2对相关数据的收集和处理。
人工智能技术对所有开关量、模拟量数据进行实时的采集,而且根据先前设计好的要求进行定时批量的存贮以及整理等工作。设置和修改某些参数,及时地保护软压板的退投。
2.1.3对设备的管理。
人工智能在对电力系统进行管理的时候,可以对运行日志进行自动保存,并生成报表的存储或打印、描绘系统运行曲线等。
2.1.4实行有效的监控。
智能技术能够对模拟量与开关量进行全程同步的监测,当检测过程发生异常时,则可以选择多种模式进行报警,同时还可有序地记录系统里的各项事件、在线分析负序量计算等。
2.1.5对画面的显示。
人工智能技术可以运用图像生成软件进行真实画面模拟,可以对有关设备和整个系统的工作运行进行模拟,并且最终以画面的形式显现到屏幕上。
2.1.6进行故障录波。
智能技术对故障波形的获取具有良好的功能,在获取的同时还可以做好相关的记录,对模拟量故障及时地进行录波和捕捉相关波形。
2.2智能信息检索
作为人类智能的模拟理论而产生的新兴技术方法,人工智能具有良好的信息检索功能。其不仅可以对网络中出现的较为模糊和不确定性的因素进行科学的换算以及推理,还可以根据信息检索的结果提出一些切实可行的解决方案。人工智能技术的优势还在于它可以将正确的指令精确无误的传达给各种机器,进而机器在接受到指令后能够进行正确、正常的运转,确保任务的完成。3.3提高电气自动化性能,提高产品质量人工智能系统具有优越的条件,其模拟人类智能,并将人工智能技术中的遗传算法投入到电器产品的应用中。利用人工智能技术,可以将产品的性能优化,假如可以科学合理地把人工智能技术运用到电气自动化的控制中,那么电子自动化性能就会得到显著的改善,电气设备的运行效率也会被大大提高,电气自动化控制的准确性便有所保障。这样一来,就可以减少在电气工程自动化中人力资源的使用,劳动成本也可以随之降低,进而推进电气工程事业的发展。此外,人工智能技术还可以在各种电器产品的会设计中辅助进CAD,使产品的开发周期得到有效缩短,并且能够对提高CAD技术的开发和应用程度有很大的帮助,设计难度也会有所降低,产品的质量自然就会提高。
2.4电气设备优化设计
有关电气设备的优化设计工作是比较复杂的,需要结合多方面的理论知识,比如电磁场、电机电器、电路等相关知识,此外还需要丰富的设计经验知识。过去的电气产品设计效率很低,一般是因为缺乏相关的技术的支持,再加上工作量本身就很大,所以整个设计就显得比较难,很少有科学合理的设计。但是如今计算机技术发展迅速,手工设计逐渐被计算机辅助设计(CAD)所代替,产品的开发周期缩短了,设计人员的设计产品质量和设计的效率也提高了,而且设计已经越来越趋于智能化和高效化。人工智能技术在电气产品的优化设计应用中,主要有两种方法,即专家系统和遗传算法。其中,遗传算法可以直接操作结构对象,对优化和自动获取搜索空间、自行调整搜索的方向方面具有指导作用,而且采用先进的计算方法,计算结果很精确,因此在电气产品的智能化优化设计中应用广泛。而专家系统则不同,它是主要依据相关领域的一个或是多个专家所提供经验与知识来进行工作的,它是一个对专家的决策过程进行模拟的过程,从而对需要人类专家处理的问题进行处理,这种方式也比较重要。当然,除此两种方法还有很多其他方法,比如神经网络、模糊逻辑等。
2人工智能技术产生的误差小
人工智能技术在运行过程中基本不受到来自外界的影响,而且其本身的抗干扰能力就很强,所以,一旦提前对系统设定了参数,那么在操作过程中就不用担心参数发生变动。这些参数在整个过程中会保持在一个值域之内,所以不需要担心会有较大的差值,因此其工作效率也比较高。
3人工智能在电气自动化中的应用
3.1智能控制和保护功能
进行操作控制。在进行操作的过程中,使用人员可以通过键盘或鼠标对隔离开关、断路器等进行现场的或者远程的控制,对励磁电流进行精准的调整。除此之外,还能够进行带负荷操作和停机操作,对相关的人员的权限进行限制。对相关数据的收集和处理。人工智能技术对所有开关量、模拟量数据进行实时的采集,而且根据先前设计好的要求进行定时批量的存贮以及整理等工作。设置和修改某些参数,及时地保护软压板的退投。对设备的管理。人工智能在对电力系统进行管理的时候,可以对运行日志进行自动保存,并生成报表的存储或打印、描绘系统运行曲线等。实行有效的监控。智能技术能够对模拟量与开关量进行全程同步的监测,当检测过程发生异常时,则可以选择多种模式进行报警,同时还可有序地记录系统里的各项事件、在线分析负序量计算等。对画面的显示。人工智能技术可以运用图像生成软件进行真实画面模拟,可以对有关设备和整个系统的工作运行进行模拟,并且最终以画面的形式显现到屏幕上。进行故障录波。智能技术对故障波形的获取具有良好的功能,在获取的同时还可以做好相关的记录,对模拟量故障及时地进行录波和捕捉相关波形。
3.2智能信息检索
作为人类智能的模拟理论而产生的新兴技术方法,人工智能具有良好的信息检索功能。其不仅可以对网络中出现的较为模糊和不确定性的因素进行科学的换算以及推理,还可以根据信息检索的结果提出一些切实可行的解决方案。人工智能技术的优势还在于它可以将正确的指令精确无误的传达给各种机器,进而机器在接受到指令后能够进行正确、正常的运转,确保任务的完成。
3.3提高电气自动化性能,提高产品质量
人工智能系统具有优越的条件,其模拟人类智能,并将人工智能技术中的遗传算法投入到电器产品的应用中。利用人工智能技术,可以将产品的性能优化,假如可以科学合理地把人工智能技术运用到电气自动化的控制中,那么电子自动化性能就会得到显著的改善,电气设备的运行效率也会被大大提高,电气自动化控制的准确性便有所保障。这样一来,就可以减少在电气工程自动化中人力资源的使用,劳动成本也可以随之降低,进而推进电气工程事业的发展。此外,人工智能技术还可以在各种电器产品的会设计中辅助进CAD,使产品的开发周期得到有效缩短,并且能够对提高CAD技术的开发和应用程度有很大的帮助,设计难度也会有所降低,产品的质量自然就会提高。
3.4电气设备优化设计
有关电气设备的优化设计工作是比较复杂的,需要结合多方面的理论知识,比如电磁场、电机电器、电路等相关知识,此外还需要丰富的设计经验知识。过去的电气产品设计效率很低,一般是因为缺乏相关的技术的支持,再加上工作量本身就很大,所以整个设计就显得比较难,很少有科学合理的设计。但是如今计算机技术发展迅速,手工设计逐渐被计算机辅助设计(CAD)所代替,产品的开发周期缩短了,设计人员的设计产品质量和设计的效率也提高了,而且设计已经越来越趋于智能化和高效化。人工智能技术在电气产品的优化设计应用中,主要有两种方法,即专家系统和遗传算法。其中,遗传算法可以直接操作结构对象,对优化和自动获取搜索空间、自行调整搜索的方向方面具有指导作用,而且采用先进的计算方法,计算结果很精确,因此在电气产品的智能化优化设计中应用广泛。而专家系统则不同,它是主要依据相关领域的一个或是多个专家所提供经验与知识来进行工作的,它是一个对专家的决策过程进行模拟的过程,从而对需要人类专家处理的问题进行处理,这种方式也比较重要。当然,除此两种方法还有很多其他方法,比如神经网络、模糊逻辑等。
2人工智能的定义及特点
何为人工智能,人工智能是一门综合了计算机科学、信息论、控制论、神经生理学、语言学、心理学、哲学等多门学科的交叉性学科,是21世纪最伟大的三大学科之一。人工智能的发展其实经历了一段非常漫长的历程,人工智能在计算机开始发展的初期就已经被应用到了各个方面,只是它在起初所发挥的作用相对而言是非常小的,并没有得到足够的重视或者引起足够的注意。但是随着时代的进步,人工智能已经摆脱了过去相对弱小的形象,发生了翻天覆地的变化,得到了很大的改善。人工智能发生的这些转变正是人类对计算机的应用和熟悉程度的转变。信息时代的趋势已经使人工智能技术得到了很大的强化,在社会中的地位也越来越重要。机械电子工程的发展需要依靠人工智能的力量和支撑,相信随着人们对人工智能更加深入的研究,人工智能模仿人类思维的能力定会越来越强大。只有对人工智能不断创新和改善,才能在计算机语言理解和应用方面得到更大的进步,才能更加符合机械电子工程的发展需求。
3机械电子工程与人工智能的关系
机械电子工程在应用上不稳定主要表现在系统输入输出的问题,即利用数学方程来建立模型,并且依靠人工智能来完成对传统知识学习的更新,这种解析数学的相关方式在机械电子工程中的应用是非常广泛的。传统机械工程方式的应用是非常简单的,但是随着时代的发展和科学技术的进步,新时期出现的机械电子工程系统在处理各种问题时是相对复杂的,会通过配置多种系统对信息类型来进行区分。但是人工智能在机械电子工程领域还存在着一些不确定的因素,在计算机电子工程中,人工智能信息处理的方式主要采用的是解析数学措施,其应用方式主要是利用网络神经系统对网络系统进行合理安排,将神经系统迷你成人脑的结构,根据相关数字所传达出来的信号,对已经搜集到的资源进行参数分析。其实,人工智能在机械电子工程中的应用是有差异的,这种差异性也是人工智能的一种特点,没有办法对网络系统进行有效的描述,同时在建设系统资料库的过程中进行严密数学分析,在分析过程中若是出现错误会直接影响到网络系统的建设,甚至导致网络系统的崩溃。创新工程方式,加强人工智能信息的服务建设是保证机械电子工程能够顺利开展和进行的关键。随着时代的发展和人民日益增长的需求,生活方式的单一性早已不能满足社会的发展需求速度。不断完善的综合性人工智能系统必将会使生产模式发生转变。利用模型推理系统和神经网络系统的优势来补充综合性人工智能,逐步完善机械电子工程的发展,网络系统得到完善的必然结果就是模型推理系统。同时,模型推理系统也是二者功能性融合的重要体现。人工智能通过网络信息资源进行完整性表达,完善机械电子和人工智能的密切关系。
近些年来,逐渐新兴了一种科学技术,也就是人工智能,它有着较为广泛的研究范围,涉及到诸多方面的内容,如哲学、认知科学、神经生理学、心理学等,这些不同的学科领域,都将人工智能作为互相渗透的平台,进而形成一种综合性的学科。具体来讲,人工智能是借助于计算机,来对人的某些思想和智能行为进行模拟,在诸多方面都可以应用。从本质上来讲,人工智能就是将一些比较复杂的工作由机器人来完成。
2人工智能在电气工程中的优势
2.1不会受到其他因素较大的干扰:传统的控制器在构建模型的过程中,很多因素都会对其造成影响,比如模型设置参数发生了改变、计算中数值的类型发生了改变等等,而将人工智能应用到电气自动化中,不需要对精确的动态模型进行获取,要没有其他的要求,不会受到外界较大的影响。
2.2可以方便的调节相关参数:通过适当调整人工智能的相关参数,可以促使智能函数的性能得到有效提升,相较于传统的控制器,人工智能控制调节起来更加的方便,并且比较的简单,有着较强的适应能力,人工智能控制器可以结合相应数据,借助于相应的信息来进行设定,可以结合具体情况来适当的修改和扩展设定的参数。
2.3具有较好的一致性:传统的控制方法都是针对特定目标,这种控制方法对于特定目标有着较好的效果,但是却无法控制其他的对象。相较于传统的控制方法,电气工程中人工智能控制一致性较好,即使驱动器有着不同的特性,将一些新的未知数据给输入进来,它们也可以科学的判断和估计。
3人工智能在电气工程自动化中的应用
3.1优化设计电气设备:这个工作比较的复杂,需要具备较为丰富的基础知识,并且能够将过去积累的设计经验给充分运用起来。过去在产品设计中,通常采用的是人工手动制作,那么就很难获得最优方案。如今,计算机技术获得了飞速发展,计算机辅助设计逐渐取到了传统的手工设计方式,那么就在较大程度上缩短了产品开发周期。通过将人工智能引入到CAD技术中,可以促使设计产品质量和设计效率得到提升。研究表明,主要是将遗传算法和专家系统应用到电气产品的优化设计中;遗传算法因为比较的先进,计算结果有着较高的精度,因此,在电气产品的优化设计已经开始广泛应用遗传算法和衍生算法。专家系统也得到了广泛的应用,电气设备故障的发生,往往是不确定和突发的,但是故障发生之前,会有一些预兆出现。那么采用专家系统,就可以有效诊断故障。
3.2诊断电气设备的事故以及故障:在电气领域中,采用传统的诊断方法,往往没有较高的准确性,并且对于一些重要设备,如发动机、发电机、变压器等,很容易出现故障和事故。过去的方法是对变压器油产生的气体进行收集和分析,然后结合分析结果来判断故障,这样大量的时间资源就会遭到消耗,并且浪费人力成本。要知道,事故和故障都是突然出现的,需要快速的解决,如果无法及时诊断,或者是采取了不正确的处理方法,那么就会带来较为严重的后果。针对这种情况,可以将人工智能技术的神经网络、模糊理论和专家技术等融入到电气故障和事故诊断中,这样故障诊断准确率就可以得到大幅度的提升,生产效率得到提高。
3.3分析电气控制过程中的有效应用:电气控制在电气化系统发挥着十分重要的作用。电气控制要求技术人员严格进行操作,并且有着较为复杂繁琐的操作步骤。那么相关的研究工作人员,一直努力解决的问题就是对操作效率进行提升。针对这种情况,就可以将人工智能给应用过来,人工智能化将计算机或者自动计算等先进技术给应用了过来,对于部分人类劳动可以代替,采用界面化的形式,这样日常操作过程中的操作流程就得到了简化,并且可以远程控制和操作电气系统。此外,还可以及时储存某些重要的信息和资料,这样日后查阅起来更加的方便。借助于本项技术,还可以生成报表,那么就不需要投入较多的人力物力资源,工作效率和工作质量得到了显著提升。在这个方面,主要是应用专家系统控制、神经网络控制以及模糊控制等等,其中,借助于电气传动过程中的直流及交流传动作用,就可以有效实现模糊控制。
3.4实现控制及保护功能:如今人工智能可以自动实时采集和处理所有开关量和模拟量数据,并且结合一定的要求,定制整理。借助于图像生产软件,可以真实模拟显示电子系统的历史运转情况。操作人员结合实际情况,分析相关的数据,构建图表。相较于正常的字符数据,图像和画面需要占用更多的系统资源,因此,还需要将实际控制端设备的硬件条件给充分纳入考虑范围,这样就可以避免因为对大量运算资源耗费,而对其他重要控制程序的运行造成影响,甚至是出现卡死问题。在操作控制方面,操作人员借助于键盘或者鼠标,可以现场以及远程控制隔离开关与断路器等等。
2人工智能技术在电气自动化控制中的应用
2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能
在电气设备的运行过程中,数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况,发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中,由于技术水平和实际运行中的动态变化,数据的采集和传输无法做到准确和稳定,保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用,可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输,对相关数据的保存工作也更安全,这就提高了电气自动化的控制水平,充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。
2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能
电气自动化控制是用电气的可编程控制器,控制继电器,带动执行机构,完成预期设计动作的过程。在此过程中,系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行,如果系统中的一点出现问题,就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中,对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测,对运行中的特殊情况进行及时的报警处理,帮助自动化系统及时处理可能出现的故障,提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。
2.3人工智能控制实现了操作控制功能
电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作,就可以实现对电气系统的整体控制,保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作,需要靠人工对系统各个环节进行人工操作,从而促进自动化系统内部的协调和配合,这种方式既降低了自动化运行的效率,也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制,是通过各种先进的算法,按照电气自动化的需求,对自动化系统进行自动化和智能化设计,从而实现对电气自动化控制系统的同时操作,大大提高了自动化控制的效率,减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。
3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础,并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上,运用模糊控制器,实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中,通过对计算机控制系统的使用,使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统,从而达到对电气自动化系统的科学控制。
3.2专家控制
专家控制是指在进行电气自动化控制过程中,利用相关的系统控制理论和控制技术的结合,通过对以往控制经验的模拟和学习,实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性,在实际运行中,面对控制要求和系统运行情况,专家控制可以自觉选取控制率,并通过自我调整,强化对工作环境的适应。
3.3网络神经控制
网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟,以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的,属于学习控制,对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法,并通过对相关技术问题的分析解决,提高自身的人工智能水平。
国内外银行在传统反欺诈管理中主要依赖专家经验,通过人工方式制定检测规则,当申请或交易信息与反欺诈规则匹配后即执行相应的业务策略。这种管理模式得出的反欺诈规则存在一定的局限性,不能枚举所有业务场景,无法对各类欺诈行为进行全面覆盖。与此对应,欺诈者会针对性的对已有规则进行回避,导致专家规则处于被动调整的位置,无法跟上欺诈手段的更新换代[1, 2]。另外,当专家规则积累达到一定数量后误报率通常会比较高,能够影响到实际风险决策制定和实际业务开展。
机器学习是一种重要的金融科技创新手段,近年来在国内外金融机构和金融科技企业中被尝试应用到风险防范、反欺诈等领域。例如花旗银行、美国银行、汇丰银行等机构广泛应用逻辑回归、神经网络等技术以提升欺诈识别能力;京东金融与ZestFinance组建的合资公司以数据挖掘建模为核心竞争力,在反欺诈领域深入应用机器学习技术以发挥大数据价值。机器学习是一种研究机器获取新知识和新技能,并识别现有知识的方法[3];通常针对大规模数据集进行全方位综合考量,挖掘深层次业务场景特征进而建立监督、无监督等类型的学习模型,在大量应用中模型的准确性、稳定性也得到了充分验证[4]。
为此,我们针对信用卡申请审批这一典型业务场景,应用机器学习技术进行欺诈风险管理并设计数据产品对异常客户进行监控预警。区别于将机器学习技术应用到单一反欺诈规则制定的典型做法,我们尝试从整体视角对欺诈风险进行评估,实现精准量化预测并以此作为应对欺诈风险的强有力手段。建模思路及方法具有一定的可迁移性,可以被广泛应用到银行风险防范、反欺诈等业务领域。
二、“会思考”的风控模型
在应用大数据支持业务发展转型的过程中,我们提出构建增强智能(Augumented Intelligence)系统[5]的创新思路。一个务实的增强智能系统包括客户画像、数据挖掘模型和决策引擎三个组成部分。数据挖掘模型是智能化的核心,客户画像为建模过程持续提供特征输入,决策引擎将模型输出成果转换为实际业务行动。增强智能系统的一个重要目标是提升传统业务流程的自动化水平,过程中的大数据能力主要体现在三个方面,也就是下图中的三个组成部分:更好的客户认知、更智能化的算法、更快速的决策支持。
图1:增强智能系统组成模块
数据挖掘模型发挥动力引擎作用,吸收学术界和产业界先进机器学习知识成果并应用于银行实践。客户画像重点体现大数据背景下的客户多维度刻画,在静态信息和交易行为信息之外可以补充社交网络维度特征信息。伴随大数据的持续采集、生产和交换,客户画像能够进一步补充情绪属性、价值观属性乃至道德属性等信息,为数据挖掘建模提供源源不断的能源输入。决策引擎能够面对业务场景进行快速响应,通过可视化等手段提供自助式业务分析能力,促进数据价值转化为业务行动。
践行上述思路,我们结合传统风险管控和社交网络分析技术,加工基础维度信息和社交维度信息特征指标组成反欺诈客户画像,并应用随机森林等分布式机器学习算法建立欺诈风险预测模型。不同于传统风控模型以年为单位的更新优化周期,智能化预测模型每天都能够进行“思考”,通过更新网络关系并重新训练模型确定最新的欺诈预测思维模式。模型在研发和使用的过程中灵活运用机器学习和社交网络分析技术,催生新型数据产品的开发与应用从而带动传统业务流程的优化。
三、模型构建与结果分析
以银行信用卡申请反欺诈为应用场景,详细描述社交网络构建、特征处理、算法实现、运行结果分析等阶段过程。
1、结合社交视角构造客户特征信息
社交网络分析是融合多学科理论和方法,为理解各种社交关系的形成、行为特点分析以及信息传播的规律提供的一种可计算的分析方法[6]。社交网络分析方法旨在建立一个网络与真实世界的实体与关系映射,在银行应用中的典型实体包括客户、账户、员工等。社交网络分析通常关注静态和动态两个层面的网络特征,静态特征包括提取网络指标、对网络特征刻画、识别网络群组等;动态特征主要包括描述网络如何随时间推移进行扩散、如何影响其他节点等。
分析信用卡进件审批数据,确定数据中包含四种角色,分别是申请人、申请人亲属、联系人和推广人。在建模实施过程中将申请人角色作为社交网络的关键节点,把申请人、申请人亲属、联系人及推广人这四种角色的移动电话、家庭电话、办公电话的相同作为关系类型。建模过程中构建的社交网络包括780万节点,2.33亿条关系。
在构建完成社交网络后,设计并计算一二阶度、一二阶欺诈数、一二阶欺诈占比、最短路径等网络指标。从网络视角衡量欺诈风险的传播,度反映节点关联好友数量,最短路径反映网络中节点间亲密程度。此外,建模中的客户基础信息包括申请人年龄、手机号、单位电话、电子邮箱、学历、年收入、职位等,针对这些信息需要进行结构化分解、离散化、频度计算等数据预处理操作,共同构建特征以用于后续模型的训练和验证。
图2:反欺诈模型特征构造过程
2、建模方案设计
对进行特征工程化处理的数据进行拆分,设置三组建模数据集,分别是基础信息的数据集(base)、社交信息的数据集(social),以及组合在一起的数据集(combine)。建模过程中采用3折交叉验证的方式完成欺诈风险预测模型建立和训练,并比较多组模型输出的计算结果。
算法选择方面,分别选择逻辑回归(LogisticsRegression, LR),随机森林[7](Random Forests, RF)和深度学习[8](Deep Learning, DL)。逻辑回归是银行风控领域的经典算法,以此作为模型结果的标杆参考。随机森林是一种集成学习算法,利用多棵决策树对样本进行训练并预测;通常单棵树性能表现较弱,但进行组合之后能够提供较好的分类性能,同时算法稳定性较好。深度学习(DL)模型是包含多隐层的多层感知器系统,通过应用综合复杂结构和多重非线性变换构成的多个处理层及对数据进行高层抽象的一系列算法,建立具有数个隐层的多层感知网络并实现各种模式的识别和认知。
模型评价方面,选用AUC、Precision、Recall、Accuracy、F1-measure等指标。其中AUC[9](Area under Curve)是ROC曲线下的面积,介于0和1之间;AUC值表示将两样本正确分类的概率,AUC值越大说明模型分类性能越好。其他指标均是从不同角度衡量模型性能,这里不再详细说明。
3、建模结果分析
如下表所示,前三列数据为应用随机森林(RF)算法在不同数据集上进行的三组模型输出结果。比较结果数据可以发现,通过整合社交属性信息模型各项评价指标较基础信息模型结果均有大幅度提升。不同于基础信息,社交维度重在刻画实体在网络中的关系,其加工指标在建模后呈现出与欺诈风险相关的强特征关系。建模结果中AUC提升7个百分点,F1-measure提升2个百分点,充分验证了建立多维度视角对于提升客户欺诈风险识别能力的有效性。更重要的是,伴随大数据的采集和处理,可以从深度和广度上对客户欺诈风险认知进一步补强,进而持续优化模型的底层数据源。
后面三组数据是在整合数据集上应用三种不同算法,整体表现逻辑回归算法较弱,深度学习居中,随机森林表现最优。结果表明目前模型输入特征与预测目标关联性较好,并且总体特征数量为数十个的量级,还不足以发挥深度学习海量特征无监督优化选择的特性,相比之下随机森林、GBDT[10]等集成学习算法表现更为突出。
表1:欺诈风险预测模型结果比较
四、欺诈监控数据产品
大数据在实际应用中体现出强产品化的特点,通过构建反欺诈数据产品能够快速实现决策引擎的功能;同时原始数据从积累到建模均与该数据产品关联,用户画像建立和持续丰富也与反欺诈业务场景相结合。数据产品通过可视化技术实现自助式分析能力,在数据价值转化为业务行动过程中发挥桥梁作用。
针对信用卡申请反欺诈场景,设计专项数据产品对接相关业务系统。数据产品提供全国进件审批疑似欺诈情况分布图,实时获得所关注区域的欺诈进件分布、欺诈发展趋势、欺诈比重等动态。另外,提供分地区信息概要、进件详情、明细检索和社交网络检索等功能,能够在系统页面查询基础指标统计图(手机和电话特征分布)、不同模型输出的欺诈风险概率值、进件基本信息、进件网络特征、社交指标统计(一度、二度、最短路径)等内容。
图3审批疑似欺诈情况分布图
与传统的机械工程相比,机械电子工程已经超越了单一的学科,显而易见,机械电子工程是一个交叉学科,它充分的融合机械技术与信息技术,这就要求其在进行设计的过程之中必须充分考虑和应用自己的设计方法,在实际的设计过程之中,设计人员往往采用自上而下的设计方法,这种设计方法是机械电子工程设计之有的方法。
1.2产品上的差异
机械电子工程的另一个特点就是其产品上的与众不同,与一般的产品不同,机械电子产品的结构看似简单,但是在实际的设计与开发过程之中却融入了很多先进的技术与理念,这就远远的超越了传统的机械,这就是产品的外观更加的轻盈小巧,同时可以实现更加的智能化与现代化,是生产力飞跃的具体体现。
2.机械电子工程的发展过程
前文已经讲过,机械电子工程并不是一个简单的孤立学科,它是一个涉及机械与信息技术的交叉学科,又受到人工智能理念的影响,因此是一个典型的交叉学科。正是由于该学科的复杂性造成该学科在形成的过程之中并不是一蹴而就的,相反,该学科在形成的过程之中经过了很多阶段,经过相关的发展才最终形成现阶段的机械电子工程:
2.1机械电子工程学的开端
机械电子工程学的起步阶段是传统的手工生产,在这个阶段,机械电子工程学的发展十分的缓慢,这是由于此社会的平均劳动生产率相对较为低下,劳动力资源相对也较为匮乏,生产力的发展与进步比较缓慢,但是在一次次的尝试之中,机械电子工程还是逐步的发展起来了。
2.2机械电子工程学的高速发展阶段
机械电子工程学的高速发展阶段主要是流水线生产线的成功应用,这一时期的生产过程已经具有了相应的标准,在很大程度上促进了生产力的发展与进步,并不断的拓展机械电子工程产品的种类,逐步满足社会的发展与需求。
2.3机械电子工程的成熟阶段
进入21世纪,机械电子工程逐步走入其成熟阶段,逐步的形成了其特有的生产体系与发展体系,并实现了与现代信息技术与人工智能技术的完美融合,进入了现代机械电子工程的成熟阶段,不断的促进现代生产的发展与社会的进步。
3.人工智能的发展史
3.1萌芽阶段
人工智能的萌芽阶段起源于法国,当时法国科学家首先研制出了第一部计算器,从此世界开始了人工智能的研究之路,直至冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在其萌芽阶段和其他技术一样,发展打偶较为缓慢,但是却为后来的发展积累了丰富的经验,为之后的发展奠定了坚实的基础。
3.2第一个发展阶段
1956年美国人第一次提出“人工智能”的命题,并进行了相关的研究,这是引起人工智能第一发展高峰期的标志。这一阶段的人工智能属于较为简单的发展阶段,主要针对的的任务是:博弈、计算以及证明等任务。在这一阶段的确取得了一定的成就,这一阶段的主要贡献是大大的解放了人们的思想,使人们认识并了解了人工智能的可行性,对人工智能后期的发展起到了巨大的促进作用。
3.3第二个发展阶段
1977年全球召开了第五届人工智能会议,这是人工智能发展的第二个阶段的开始,由此之后,人们认识到知识工程对于人工智能领域的重要意义与价值,并不断的进行相关的发展与研究,促使人工智能与实际生产相结合,逐步的推进了人工智能的快速发展与进步。也正是在这个阶段,人工智能获得了巨大的飞跃,并表现出广阔的市场前景,在不确定推理、分布式人工智能、常识性知识表示方式等关键性技术问题和专家系统、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人等实际应用问题上取得了长足的发展。
4.机械电子工程与人工智能的关系
机械电子系统具有不稳定性,这就使得机械电子系统在输入与输出关系的处理上比较困难。推导数学方程的方、建设规则库的方法以及学习并生成知识的传统方法,虽然在解析数学方面具有精密性,但是这些传统的方法还只能适用于一些相对简单的系统。然而现代社会所需求的系统是纷繁复杂的,往往会需要一个系统能够处理多种信息类型。人工智能建立系统所采取的方法中,主要使用的是神经网络系统和模糊推理系统。神经网络系统能够实现对人脑结构的模拟人,能够分析数字信号并给出参考数值。而模糊推理系统则是通过模拟人脑的功能,来实现对语言信号的有效分析。在处理输入输出的关系上,这两种方法既有共同之处,也存在各自的差异性。神经网络系统在信息的储存上是采用分布式的方式,而模糊推理系统则采用规则方式实现信息的储存。神经网络系统输入时由于每个神经元之间都有固定联系所以计算量一般都很大,而模糊推理系统的连接是不固定的,所以其计算量相对较小。人工智能系统的建立于发展在很大程度上促进了现代机械电子工程发展与进步。在实际的机械电子工程的设计工作之中,我们必须依靠相应的人工智能技术植入,只有这样才能更好的促进机械电子工程的发展,与此同时最大限度的促进人工智能功能的实现。很显然这个过程相互促进的过程,只有在发展之中充分的考虑两只之间的相互结合,不断的开拓出全新的技术,促进两者之间的更好的融合才能不断的促进两者的共同发展,不断的促进其进步,实现机械电子工程的不断发展,推进人工智能的持续进步。
随着国有企业改革进程的加快,民营企业的迅速崛起,外资企业尤其是大型跨国公司的大举进入,人才竞争日益激烈,人力资源成为企业经营的首要资源,激励成为现代企业管理的核心职能之一。因此,建立起一套适合企业需求的激励机制,使人力资源的功能得到最大程度的发挥,就成为企业谋求生存与发展的必然选择。
一、人力资源管理中的激励机制存在的问题
人力资源作为现代企业的一种战略性资源,已经成为企业发展的最关键因素,而激励是人力资源的重要内容。激励的科学与否,直接关系到人力资源运用的好坏,在一定程度上是决定企业兴衰的一个重要因素。如何运用好激励也就成为各个企业面临的一个十分重要的问题。
(一)过多依赖传统式管理,管理意识落后
传统的管理以管理财、物、技术为主,它无视人性和人的创造性,因而这种管理制度压制了员工的主动性和创造性。随着企业的发展,如果过分依赖传统式的人力资源管理模式就会形成人力资源的内耗和浪费,在这些企业里的员工很难有高的积极性。这样,企业就很容易陷入人才流失加速,而无法吸引外来人才的恶性循环,直至危及企业的长远发展。
(二)激励措施的无差别化,缺乏有效的个体激励机制
生存权利满足的条件下,员工还具有个体发展的需要,希望受到他人的认可和尊重,有学习和发展的机会等。但在很多企业里,普遍存在两方面的问题:一方面,大多数企业过于依赖组织中的管理制度和管理程序来约束员工完成的任务,造成员工内动力不足,积极性不高;另一方面,在激励手段的运用上,通常只采用加薪方法,认为只要员工的薪酬提高了就可最大限度地发挥其潜能,而没有考虑员工的精神等高层次需求。
(三)激励过程中缺乏沟通,缺少绩效考核机制和快速的反馈渠道
企业往往重视命令的传达,而不注重反馈的过程。绩效考核是保证工资收入发挥应有作用的重要环节,是科学地评价个体的劳动成果,激发个体努力的必要条件。绩效考核原则中有一个反馈性原则,但很多企业的主管人员缺乏沟通技巧、不能持之以恒,使得反馈质量难以保证。
(四)对人力资本的投入和开发不够
企业需要的人才一般可以通过三种途径获得:培训、留用、和引进。但目前企业员工培训状况并不乐观,存在诸如投入不足、专业人才匮乏、培训理念落后等问题。企业中进行系统化培训的还很少,而且受行业和企业管理人员素质等因素的影响,差别较大。
二、针对激励机制存在的问题应该采取的措施
(一)以人为本,建立公平合理的激励制度
员工进入企业工作的主要目的之一,就是要获得一定的物质报酬。在企业里,报酬的高低甚至可以代表员工的价值大小。所以,公平合理的薪酬系统是具有很大激励效果的,激励性的薪酬政策的制定要在保证公平的前提下提高薪酬水平。
首先,要建立一套行之有效的管理制度,在激励中严格按制度执行并长期坚持;其次要和考核制度结合起来,这样能激发员工的竞争意识,充分发挥人的潜能;最后是在制定制度时要体现科学性。企业必须系统地分析、搜集与激励有关的信息,全面了解员工的需求和工作质量的好坏,不断地根据情况的改变制定出相应的政策。
(二)充分考虑员工的个体差异,实行差别激励的原则
激励的目的是为了提高员工工作的积极性,那么影响工作积极性的主要因素有:工作性质、领导行为、个人发展、人际关系、报酬福利和工作环境,企业要根据不同的类型和特点制定激励制度,而且在制定激励机制时一定要考虑到个体差异:例如女性员工相对而言对报酬更为看重,而男性则更注重企业和自身的发展;有较高学历的人一般更注重自我价值的实现,而学历相对较低的人则首要注重的是基本需求的满足;因此企业在制定激励机制时一定要考虑到企业的特点和员工的个体差异,这样才能收到最大的激励效力。
(三)完善绩效考核机制,建立快速的反馈渠道
在建立了激励机制之后,必须完善绩效考核机制与之相配套,才能使二者相得益彰。绩效薪酬实施过程中注意要有科学的绩效评估体系为依据,否则,会影响绩效薪酬的公平性,达不到激励员工的目的。
(四)加强对人力资本的投入和开发
从马斯洛的“需求层次理论”我们知道,当劳动者的收入水平达到一定程度时,需要的层次会随之提高。物质需要是人类的第一需要,是人们从事一切社会活动的基本动因。事实上人类不但有物质上的需要,更有精神方面的需要,企业单用物质激励不一定能起作用,必须把物质激励和精神激励结合起来才能真正地调动广大员工的积极性。
(五)营造有归属感的企业文化
企业文化的塑造已经成为现代化企业精神激励的重要手段,只有当企业文化能够真正融入每个员工个人的价值观、充分体现到对员工的尊重时,他们才能把企业的目标当成自己的奋斗目标,因此用员工认可的文化来管理,可以为企业的长远发展提供动力。
参考文献:
[1]边婷婷,陶秋燕.中小企业人力资源管理体系构建[J].江苏商论.2008.09.
目前世界上发生痴呆病人逐渐增加,尤其是血管性痴呆。主要由于老年人寿命延长,脑卒中发病率也日益增加。欧美国家老年性痴呆占所有痴呆病人50%~60%,血管性痴呆占10%~20%,在亚洲,中国和日本一样,血管性痴呆发病率最高,占老年人痴呆>50%。
1血管性痴呆病因与病理基础
总体说,是脑血管病引起的脑内循环障碍。主要原因由于高血压、糖尿病、高血脂、高血粘度,引起脑内动脉硬化,血管弹性减退,导致脑内血管狭窄或闭塞,血流缓慢,致脑组织缺血、缺氧,引起脑组织结构损害,和脑代谢功能下降。临床上发现大片状多发性脑梗死,尤其是特殊部位脑梗死及多发性腔隙性梗死病人,多见于大、中动脉闭塞,病变累及皮质、皮质下区域。如累及角回、丘脑、顶叶、基底节及脑室周围白质等易发生血管性认知功能障碍。尚有大面积脑梗死,由于心脏病附壁血栓脱落发生在脑内主要血管梗死,尤其是在额叶、顶叶、颞叶等区域脑梗死也易发生痴呆。此外,皮质下动脉硬化性脑病,也称为白质疏松症,主要脑深部白质,长时期处在缺血、缺氧情况下,可导致脑内循环障碍,脑代谢功能下降。有学者研究认为,持续性脑内呈低灌注状态,也可导致脑内血液循环不良,造成脑组织不可逆性损害,引起认知功能下降。总之,大脑前、中、后动脉供血区域发生的脑梗死,发生痴呆机会多见,这些区域称为“要害性梗死”。它破坏了脑内与其他区域的特殊神经纤维联络通路有关。其次认为脑血管病损害面积愈大,超过脑代谢功能时,也可逐渐出现认知功能下降。再加上老年人有脑萎缩存在,神经功能逐渐退化,乙酰胆碱含量减少,更会促进痴呆发生。最近也有学者研究提出,长时期高血压、高血糖可能会影响大脑功能结构损害,而认知功能下降与葡萄糖耐量下降也有一定关系。
最后,老年人如发生痴呆,除了老年性痴呆外,有的是混合性痴呆,如老年性痴呆合并血管性痴呆,血管性痴呆合并酒精性痴呆或合并帕金森病痴呆等。
2血管性痴呆诊断标准
根据中华医学会1995年全国第四届脑血管病学术会议提
出的诊断标准草案为准。
2.1符合美国《精神病诊断和统计手册第4版-R》痴呆诊断标准:主要是认知功能明显下降,尤其自身前后对比,除记忆力下降外,伴有>2个认知功能障碍,如定向、注意力、语言、视觉空间功能,执行能力,运动控制等。
2.2急性和亚急性发病的脑血管疾病诊断,有局灶性神经系统体征,如偏瘫、偏盲、感觉障碍、语言障碍(失语或球麻痹)等。
2.3既往有脑卒中史,≥1次。
2.4病程波动呈阶梯性发展。
2.5常合并有高血压、糖尿病、冠心病、高脂血症。
2.6Hachinski缺血量表记分>7分。
2.7CT或MRI证实脑内有多发性皮质或皮质下缺血灶。如有多发性脑梗死灶及多发性腔隙性梗死灶,以及大面积脑梗死灶或重要功能部位脑梗死灶,如白质,基底节、角回、脑室周围等。
2.8血管性痴呆常发生在脑卒中后3个月,并持续>6个月,或认知功能障碍突然加重。
3对血管性痴呆这一病名商榷
国内有些学者曾提出,有些老年人脑卒中后出现认知功能障碍,但尚未达到诊断血管性痴呆标准。此外,无脑卒中史的慢性脑血管病,如皮质下白质长期缺血、缺氧时也可引起白质疏松症引起痴呆。脑血管病的危险因素如高血压、糖尿病,据研究有可能会促进痴呆发生。遗传性脑淀粉样变的脑血管病也可发生痴呆等。以上这些脑血管病如单用血管性痴呆这一病名较难完全解释。因此,有学者提出用血管认知功能障碍这一病名较妥当。它既包括血管性痴呆,也包括其他原因引起的认知功能障碍。
4血管性痴呆与其他原因引起痴呆鉴别
首先与老年性痴呆(Alzhemer)鉴别,老年性痴呆是脑老化,脑萎缩明显,有老年斑(Senileplaquas)和神经原纤维缠结,平野小体等病理改变。而无血管性痴呆病人有脑卒中史及影像学改变。假性痴呆如抑郁症,精神分裂症均有明显的发病期,病程较短,进展快,有明显的精神创伤史,家属易发现并可鉴别。帕金森病痴呆及酒精性痴呆均有明显的长期饮酒史,及原有帕金森病临床表现也易区别。
5血管性认知功能障碍治疗
本病一经临床确诊需给予药物治疗,但目前世界上对痴呆的治疗尚无一种特效药物,有些只能改善一些记忆及认知功能。使其病情进展缓慢,延长生命。下面列举一些目前常用治疗痴呆的药物。
5.1改善和促进脑内血液循环及脑细胞代谢激活剂
(1)尼麦角林(麦角溴咽酯),商品名叫脑通或思尔明,国产叫富路通及乐喜林等,用于急性或慢性脑血管的循环障碍或脑代谢功能不良,它具有扩张血管,增加脑血流量,增加脑对氧和葡萄糖的利用,改善脑梗死后遗症,抑制血小板聚集和抗血栓作用,同时能增加和改善记忆作用。
(2)海得琴(二氢麦角类)又名喜得镇,该药80年代以来广泛用于脑功能减退药物,都可喜(二甲磺酸烯丙哌三嗪和阿玛碱复合剂及倍磊伦等,这些药物能增加脑细胞能量代谢,有效提高动脉血氧含量,增加氧和葡萄糖利用,改善脑的血液循环,促进神经递质DN转换,从而改善和增加记忆作用。
(3)盐酸丁咯地尔,长春胺,环扁桃酯等,均可增加脑血流量,改善氧对脑的供应,抑制血小板凝聚和降低血粘稠度作用,有助于神经细胞代谢过程中恢复,对脑卒中、脑动脉硬化血管性痴呆均有改善记忆力作用。
(4)萘呋胺脂,极易通过血脑屏障,促进细胞代谢,增加红细胞变形,对细胞缺氧具有保护作用,对血管性痴呆和混合性痴呆病人亦能改善和提高认知功能。
5.2神经细胞保护剂
有尼莫地平,盐酸氟桂利嗪、美金刚等,前者是钙能通道阻断剂,能抑制钙超载,后者能抑制缺氧时,导致突触前兴奋性氨基酸释放,以减轻大脑在缺血、缺氧时对神经细胞损害作用,达到保护脑细胞作用。脑复康(吡拉西坦),圣和凯宁(茴拉面担),三乐喜(阿尼西坦)及奥拉西坦等,均为脑细胞代谢激活剂,能增加神经传递,调节离子流。同时对中枢胆碱能神经通路有刺激作用。也能改善记忆作用。
5.3胆碱酯酶抑制剂
有安理申(多萘哌齐)、加兰他命、卡马拉丁及石杉碱甲等。胆碱酯酶抑制剂以往用于老年性痴呆(Alzhemer''''sdisease)。现在认为血管性痴呆病人也伴有胆碱能神经原功能减退,由于脑基底胆碱能核团局部缺血时引起胆碱神经元缺失,现已得到临床证实。因此,多数学者认为提高胆碱能神经元功能,可能是胆碱酯酶抑制剂治疗血管性痴呆的理论依据。
(1)安理申(多奈哌齐)为中枢乙酰胆碱酯酶选择性抑制剂,增加乙酰胆碱作用,通过脑内胆碱与卵磷酯诱导下,促进乙酰胆碱合成。当前国内、外常用于老年性痴呆药物,对血管性痴呆也有效,能改善和增加记忆作用,对轻-中度痴呆病人有效、副作用少,个别病人长期服药后会出现肌肉痉挛、乏力、恶心、失眠等副作用。
(2)艾斯能该药物能增加大脑皮质与海马区域胆碱能神经通路,现已证实,这些通路与记忆力、学习、注意力等认识功能有密切联系。有选择性乙酰胆碱酯酶抑制剂,能释放出乙酰胆碱,促进胆碱能神经传导。但该药副作用大,特别对消化道,肝肾功能有一定损害。
(3)石杉碱是我国中草药中千足塔提取的一种可逆的高效、高选择性中枢乙酰胆碱酯酶抑制剂,通过临床研究,改善记忆功能明显优于脑复康。
(4)加兰他命对中枢乙酰胆醇酯酶也有选择性抑制作用,经临床、双盲、多中心实验,也有改善认知功能障碍作用。
5.4雌激素替代疗法
据反复研究,女性雌激素水平下降可能诱发痴呆的危险因素。雌激素能刺激乙酰胆碱等神经递质,激活神经生长因子,具有促进和维持神经功能生长,保护脑细胞作用。
伴随着大量社会问题的纷纷涌现,科学与技术遭遇到深重人性与生态危机,传统人文社会科学的价值再次引起人们的全面关注。20世纪中叶以后,整个人文社会科学领域的全面崛起,人文社科教育从传统大学的核心地位演变为整个现代高等教育的根基。本文基于当代社会环境的变迁及人类精神危机产生的文化背景与成因,来阐释人文社会科学的新的社会功能,进而认识、强调高职教育在技术社会的责任,探讨建构高职院校人文社会科学教育的实践途径。
当代人文社会科学的社会功能
对人文社会科学社会功能的分析,不能脱离特定的时代和社会背景,人文社会科学本身就是一个历史的范畴。在近代以前,古典的人文学科涵盖了如今的科学与人文所有领域,其功能在于维护宗教精神的统一性;近代自然科学逐渐取代宗教的权威之后,人文社会科学逐渐被边缘化,丧失了它作为人的精神统一性的知识和文化基础的地位。大学教育也面临自中世纪大学兴起以来从未遇到过的困惑,即在愈加专业化的学科规训中,教育内容也同样面临四分五裂的尴尬处境。特别是第二次世界大战以后,自然科学的功用性价值也伴随技术科学的迅速发展被无限地放大,几乎所有国家都不余遗力地把技术的进步视为民族振兴和国家军事、政治、经济实力提高的唯一途径。在外部势力的强力推动下,大学内部科学与技术的联姻达到空前密切的程度。在与技术联姻过程中,大学教育走向了更为狭隘、不断分裂和满足社会不断膨胀物欲需要的方向。与此同时,在分工更为细密,竞争愈加激烈的劳动力市场中,社会对技术和技能人才的特殊偏好,影响了大学的办学行为。在这种复杂的背景下,人文社会科学在当代大学教育中备受冷落。
然而,自20世纪70年代后,这种科学技术所主导的发展逻辑和文化结构潜伏的危机开始出现:永久繁荣的神话因为资源即将枯竭而彻底破灭;人类生存的环境日益恶化;在效率取向的科层体制下,现代人正面临自身被科技奴役和异化的危机;战争的阴云依然密布;在工业化国家,暴力、吸毒、失业、边缘化现象和贫穷日益加剧,各种形式的狂热盲从有所发展。面对当代世界所涌现出来的大量复杂的社会问题,面对发展所遇到的前所未有的困境,人文社会科学存在的价值和意义再次引起人们的关注和思考。
伴随着社会环境的变迁、人类精神危机的产生及知识格局的调整,当代人文社会科学相对于自然科学和技术科学而言,社会功能具有以下几层含义:
(一)实现与自然科学、技术科学合目的性与合规律性的融合
科学原本就萌生于西方人文传统之中,故而,还需回到丰厚的人文土壤中才能找到它的精神之根。
中世纪大学就是基督教文明对古希腊与罗马文化传统有所选择和剔除的产物,尽管它内部的医学和法学教育带有一定的实用性(这些学科的形成基础也同样离不开“七艺”),但在总体面貌上,它以一个超凡脱俗的精神性机构呈现于世人面前。从中世纪到现代美国高等教育体系形成之前,大学内部的所有教学内容与世俗生活处于相隔离的状态,包括算术、天文、几何、物理等自然科学,它们与其他古典知识一样,在性质和功能上应属于精神科学、人文知识范畴。为此,中世纪的科学原本就是人文学科的基本组成部分,从大学的功能角度而言,由中世纪自然哲学到早期的近代科学,它从来没有真正成为与知识整体、人的精神统一性相悖离的具体学科,而一直是人文学科不可或缺的有机组成部分。近代晚期,伴随宗教与哲学、科学的分离,人的主体地位的提升,自然科学也获得了相对独立的自主地位,但是,在功能上它依旧不具有世俗化取向,而是指向人的精神完满,在本质上,此时的自然科学具有浓厚的人文色彩。
为此,人文社会科学相对于自然科学和技术科学而言,在社会功能指向上,绝非是一种简单的缺乏与弥补的关系,犹如精神与肌体,两者唯有相互交融,富有精神和生命活力的有机整体才能浑然而成。自然科学的自由求索和技术科学的创新,人类的物质文化和精神文化才不断得以丰富;由于人文社会科学关于科学的文化思考,科学技术才真正有可能成为促进人类进步、社会文明的积极力量。
(二)作为一种精神、价值、文化,构成支撑整个知识世界和人类精神世界不可或缺的一维,彰显其特殊的人文社会功能。
人类生活的世界既是一个物质的自然世界,又是一个意义的世界。自然科学执著于对物质世界规律的探索、发现和解释,通过技术科学对发现的广泛利用来间接地体现它的社会功能,即满足人类不断膨胀的物质需求和欲望。然而,自然科学不可能去阐述人生意义问题,解释人与自然、人与社会和人与人之间的关系问题及回答科学与技术的价值和意义。而关于这些问题的思考显然需要人文社会科学来回答。人文社会科学内含的是一种精神,一种关怀社会、关怀人生甚至关怀自然的人文品格,对于科学精神以及基于科学精神建构起来的所谓“真实”世界,意义非同寻常。科学一旦失去其原初的精神之根,就难免会沦落为纯粹满足人的物欲需要的工具,在物欲的无节制膨胀之中,它甚至有可能成为恶势力的帮凶。
(三)对科学活动提供有意义的反思、指导和规范
在自然科学的“真”与技术的“用”结合愈加密切的当代社会,人类的确从中获得了丰厚的回报。然而,也正是因为科学技术的巨大功用性,才使得它作为一种公共资源的属性日益淡化,由于分配的不均等,在现代社会,它往往成为强者征服、掠夺和侵占弱者利益的工具。如何让科学技术更富于人性化,让它能够成为推动世界和社会公正、公平的力量,而不是加剧世界和社会不平等的消极力量,这就需要人文社会科学的评价、检视、指导和约束。因此,在探索和利用物质世界规律的同时,人类仍然需要以一种终极关怀精神来探问自我行动的意义、目的究竟何在,需要以一种谨慎、理性、睿智和批判的冷峻视角来审视科学进步、科学行为的本质内涵。这正是当代人文社会科学社会功能的体现。
技术社会中高职教育的责任内涵
进入20世纪,由于科学与技术的联姻,技术作为一种反映外在社会需求的强大力量,开始对大学进一步的专业化发展走向产生全面的推动作用。在20世纪中叶之前,如果说因为对科学和理性的无限推崇,大学丧失的是人的精神统一性,那么,在20世纪中叶后,技术功利主义在大学的全面盛行,则不仅意味着大学人文精神的失落和人的精神完整性的瓦解,而且也意味着在一个由技术所控制的世界中,人与其自然属性的背离,也就是人与自然世界的和谐关系的瓦解。
就技术的发生学意义而言,人无疑是主动的。因此,要摆脱目前人、社会和自然被技术控制的尴尬状态,只能诉诸人自身。在当今时代,人类社会的进步的确需要技术,但是技术本身及其所内含的效率化价值取向并非是人的根本需要和人类追求的终极目的。人类不可能拒斥技术,也不可能以技术手段来摆脱技术的控制,而是要从人、社会和自然的和谐统一角度,重新反省被技术扭曲了的科学观以及技术自身的效用观。反省的主体自然是“人”,而反省的对象在本质意义上也是“人”。为此,重新诠释大学作为“人”的培养机构,在当代技术社会中关于人的培养理念和培养过程,有着重要的价值。
19世纪70年代,科学开始应用于工业,促进了世界文明从经验技术到科学技术的转变。社会需求引发了高等教育机构的分化,高职教育进入了高等教育系统。因此,高职教育在20世纪60年代各国高等教育机构改革之时蓬勃兴起,各发达国家把发展高职教育提到了重要日程。
参照新版联合国教科文组织所制定的“国际教育标准分类”的说明,高等职业教育是高等教育属性,职业教育类型,是以培养高级技术性技能人才为目标。
然而,由于高职教育的“先天特性”(高职院校缺乏普通大学的人文传统)和“后天定位”(高职院校以培训技能为目标),使之存在专业化、工具化倾向严重,伦理问题、价值体系难以进入教育的视野,人文社科教育与高职教育分割明显等主要问题。
“具有人文教育内涵的职业教育才是真正的职业教育”。在当代技术社会,对社会有着高度人文关怀和责任感的大学,所培养的人才绝不是技术至上主义者,而是一个有着强烈反省意识的技术主宰者。高职院校欲有所作为,一个现实的途径不是对传统科学和技术理性的拒斥,而是培养能够清醒地意识到自己行动的个体价值与社会意义的新人。这一理念的实质就是反省意识,即一种饱含着深切的生态和人文关怀,善于对既往知识、文化、技术以及自我行动的意义进行反思的心理和思维倾向。
反省意识的形成,需要人们能够不仅以科学的视角而且以人文的视角去理解自然,不仅以效率的视角而且以生态关怀的视角去审视技术,不仅以技术进步意义的观念而且以人自身解放为宗旨来批判社会。在高职教育过程中,反省意识形成的基本体现包括以下几方面:
立足于广博的知识视野去思考视野的褊狭是把人塑就为冷漠、生硬的理性人和效率化机器的罪恶之源。反省能力是一种融合了丰富的知识,对人和自然有着深切的情感关怀、意义体悟的基本素养与能力。这种素养与能力的获得,需要传统的“专业人”适当跨越学科和专业的樊篱,通过相对广阔的知识教育,获得关于人和自然的意义。也唯有如此,人类才有可能摆脱技术的工具理性控制,在与自然的和谐统一中获得自身的解放。
自觉的批判精神这里的批判主要指对当代技术社会与技术文化的批判。现代技术社会的一个基本特征,在德裔美籍哲学家和社会理论家马尔库塞看来,就是技术作为一种意识形态对人的压迫,这种意识形态无所不在,成为现代社会奴役和压迫人的一种最为普遍的合法性权力结构。现代社会的种种迹象表明,在对科学和技术的过分盲从和崇拜中,人类不仅没有把自己从各种社会束缚中解放出来,反而在逐渐走向不自由之境。更为可怕的是,在由技术所创造出来的光怪陆离的迷幻世界中,人甚至忘记了自己从用四肢爬行到如今可以借用飞行技术穿梭旅行的来路和“文明化”的轨迹,因而置自然的法则而不顾,毫无顾忌地打乱原有的自然程序和自然赋予的生命密码,重新编译和再造自然。因此,作为培养高层次技术应用人才的高职院校要有所作为,就不能不注重培养具有自觉批判意识和精神的人才,其宗旨在于促成每一个个体能够从社会伦理和自然生态伦理两个层面,批判性地审视既往的人类技术文明的发展过程,检视被技术扭曲了的社会形态和文化,回归自然、回归生活世界,这才有可能创造性地开辟出通向未来的新路。
智慧的品质美国环境研究学者奥尔在分析人类环境危机与当代大学教育间的关系时指出:智慧与经验学习分离,甚至不知道智慧为何物,这是当代大学教育最严峻的问题。的确,只是理论的抽象和深奥,这仅反映出一种认知性的智力水平,只是技术的实用和经济,这仅是一种技巧,而都不是智慧。真正的智慧是一种融知识(理智)、技术(实用)、艺术(美)和伦理(自然与人文的关怀)于一体的高层次整体驾驭能力。智慧品格的培养是培养大学生反省意识的最终环节。如果广博的知识在于培养学生全面认识客观世界本质、理解人类生活世界的意义,自觉批判的精神在于培养学生发现、检视和反思技术文明所存在致命缺乏的能力,那么,智慧的品格则代表一种如何能够以一种深切的生态与人文关怀来灵活运用知识、探索知识并有效解决问题的基本素质。在技术主宰一切的当代社会,它无疑是实现人类在不滥用技术的前提下获得可持续发展的希望所在。
加强高职院校人文社科教育实践的途径
高等职业教育是我国高等教育的重要组成部分,其目标是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才。我国高等职业院校大都建校时间较短,历史和文化积淀不足,人文环境较差,甚至出现人文教育的“盲点”。然而,专门人才的内涵不仅在“专”而且在“人”上。
针对目前高职院校教育现状,加强人文社科教育可通过以下途径:
树立全面发展的教育理念,创建科技与人文兼融的高职教育文化高职院校应克服专业化的高职教育主导模式,克服工具化、功利化的严重倾向,定义全面发展理念;高职教育的人文发展要参与推进技艺性教育、科技性与学术型教育融合的实践;作为实现培养目标的课程及其教学(包括实验、实习、实训、设计等实践教学),都要渗透人文社科教育。因为,即使是一门纯技术的课程,它也是人化的结果。
拆除专业“篱笆”,谋求学科贯通,促进创新思维当前高校的人文社科的教育模式显得较为封闭保守,学科、专业之间存在太多的隔膜与界限。因此,要突破学科界限,进行交叉学科、综合学科的学习。
依托校园文化,发挥理论辐射作用内蕴丰厚的校园文化所创设的浓厚的人文教育氛围犹如人文社会科学理论之光产生多角度、多层次辐射作用的基础塔台。所以,应很好地依托于校园文化建设,通过各种形式活动,将人文社会科学的理论导引与校园文化的感性滋养融合起来,让人文社科知识、观念和方法从课内延伸到课外,从书本延伸到生活,潜移默化,塑造教育对象的灵魂。
参考文献:
[1]瞿葆奎,郑金洲.中国教育新进展[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
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[3]阎光才.大学的人文之旅[M].北京:教育科学出版社,2005.
[4]董步学.高等职业教育学[M].南昌:江西高校出版社,2006.