人工智能语言与伦理范文

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篇1

中图分类号：TD43文献标识码： A 文章编号：

一、采矿方法选择的概况

矿产资源是一个国家经济起飞的首要条件及经济实力的重要标志。采矿方法在矿山生产中占有十分重要的地位。因为它对矿山的安全生产、提高矿石产量、降低矿石损失率和贫化率、提高劳动生产率和降低成本等有重大影响,采矿方法选择的合理与否对矿山的效益至关重要,甚至关系到矿山的生存与发展。采矿方法的选择又是一项复杂的系统工程,矿床地质条件和矿体赋存条件与采矿方法之间是一个复杂的非线性关系。它涉及的因素众多,其中许多因素都具有模糊性和不确定性,并且采矿方法选择本身的内在机理我们也不是很清楚。同时,采矿方法选择的准则也不同,因而采矿方法选择又是一种多目标,多层次决策。以上这些因素和不完整的采矿知识、矿床地质信息的缺乏,造成了采矿方法选择的困难性和复杂性。

二、传统的采矿方法选择技术

传统的采矿方法选择一般分三步进行,即采矿方法初选,技术经济分析和综合分析比较。也就是说,根据矿床地质特征和采矿技术条件,初选可行方案,然后进行技术经济分析,如果比较的方案之间差异不明显,还需进行细致的综合分析方可做出决策。其对人的经验依赖性较强,受限于人的能力,且主观随意性较大,容易得出主观,片面的结果。这就需要吸取多人,特别是采矿领域专家的经验和人的思维中的优点并进行升华使经验决策上升到定量、科学化的决策水平,以实现采矿方法的优化选择。为此,近年来,国内外学者进行了许多探索,引入了许多新理论、新方法用于采矿方法的选择。

三、应用数学方法对采矿方法进行优选的条件

综合比较之前叙述的多种数学优选方法,可以发现,它们具有如下一些相同或类似的共同特点。计算无量纲化:数学优选法与传统方法一样,也列举一些与需要研究的矿床开采技术条件相类似的采矿方法,并精确地选定某些技术经济指标,如矿房生产能力、采矿损失率、贫化率、采切工程量、炸药单耗、采矿工效、采矿直接成本等。然而这些指标是有量纲的,如t/d、%、m/kt、kg/t。在传统的方法中,这些有量纲的技术经济指标不用任何处理,而在数学优选时,则需要对其进行无量纲化,即去掉量纲,只用数字参与计算,以消除各因素指标量纲不同而带来的影响。赋予权重:权重也叫权数,是模糊数学中的一个名词。所谓权重就是表征因子相对重要性大小的表征量度值。采矿方法研究中的数学优选,除上述需要引入的各种技术经济指标外,还有一些无法计量的因素也需用数值参与计算。例如:采矿方法结构的稳定性、矿体赋存条件的适应性、作业条件与安全程度、生产可靠性、开采集中化程度、设计规模保证性、环境保护和施工难易程度、通风条件、充填体可靠性系数、生产管理难易程度等。上述这些因素举足轻重,有时甚至是决定性指标。用传统方法选择需研究或设计的采矿方法时,在多方案比较中只能以定性分析,无法也不可能化为定量指标加以综合比较。采用数学优选后,上述这些非定量化指标,可通过各种手段给其赋予权重值。

计算机编程计算:凡是数学优选采矿方法,都可用计算机进行运算。上述这些方法计算过程相对比较简单,一般可用MMatlab软件等编制程序。而且,利用计算机计算可以提高速度数十倍至上百倍,并且能极大提高计算精度。

1、模糊数学选择采矿方法的优势

在采矿过程中,影响采矿方法选择的因素很多。如矿岩性质、矿体产状、矿石价值、有用成份分布等。这些因素的描述往往是模糊的。模糊数学中所指的模糊现象,是指某些客观事物之间的差异,在中间过渡时所呈现的“不分明性”,这种客观事物之间的“不分明性”,在模糊数学上称之为“模糊约束”或“模糊目标”如矿体形态、产状、规模、矿岩物理力学性质、矿石价值、水文地质条件、采矿过程中的安全和对地表的影响程度等都具有模糊性,反过来采矿方法不仅对地下资源的回收程度、投资大小、劳动生产率高低和矿石开采成本等主要技术经济指标有影响,而且还影响着工作安全、生产规模、矿石加工的经济效果。因此,采矿方法的选择是一个典型的模糊决策问题。采矿工作者对采矿方法的选择,通常采用技术经济评价法,在分析对比采矿方法技术经济指标时,只能按同类指标单一地评估其优劣程度,而难以从定量的角度,分析和验证各项指标对采矿方法产生的综合影响。在采矿方法评价过程中,特别是当矿体开采技术条件比较复杂,可供选择的采矿方法在技术经济上优劣不明显时,选择者因受本人知识水平、业务能力、经验丰富程度的影响所做出的决策,不可避免地带有个人的主观意念,有时甚至做出错误决策。由于采矿工程特殊复杂的客观条件,采用技术经济评价法作为采矿方法选择的最终手段,有其局限性,要达到全面。准确的择优效果是困难的。模糊数学原理,则提出了新的决策方法,为采矿方法的选择提供了一种新的途径。矿体处于复杂的构造应力场中,其开采技术条件具有极大的模糊性、随机性和未知性,因而,在进行采矿方法方案选择时,也存在着诸多影响因素的模糊性和随机性。运用模糊数学对采矿方法进行优选,将采矿过程中的各种模糊或主观因素转化为数学形式,量化分析各方案的评价指标,使方案的评价和选择更科学、合理、可靠。同任何新学科的产生一样,模糊数学也是客观实际发展的必然。

四、用BP络进行采矿方法技术经济分析的原因

神经网络的主要特点是:

1、式存储信息。其信息的存储分布在不同的位置,神经网络是用大量神经元之间的连接及对各连接权值的分布来表示特定的信息,从而使网络在局部网络受损或输入信号因各种原因发生部分畸变时,仍然能够保证网络的正确输出,提高网络的容错性和鲁棒性。

2、协同处理信息。神经网络中的每个神经元都可根据接收到的信息进行独立的运算和处理,并输出结果,同一层中的各个神经元的输出结果可被同时计算出来,然后传输给下一层做进一步处理,这体现了神经网络并行运算的特点,这一特点使网络具有非常强的实时性。虽然单个神经元的结构及其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为是及其丰富多彩的。

3、处理与存储合二为一。神经网络的每个神经元都兼有信息处理和存储功能,神经元之间连接强度的变化,既反映了对信息的一记忆,同时又与神经元对激励的响应一起反映了对信息的处理。

4、信息的处理具有自组织、自学习的特点,便于联想、综合和推广。神经网络的神经元之间的连接强度用权值大小来表示,这种权值可以通过对训练样本的学习而不断变化,而且随着训练样本量的增加和反复学习,这些神经元之间的连接强度会不断增加,从而提高神经元对这些样本特征的反映灵敏度。有理论证明,在不限制隐层神经元个数的条件下,神经网络可以实现对任意非线性问题的逼近。

结束语

由于各层矿体形态、技术适应条件各异,采矿方法的选择是迭代的,每次迭代都与资源开发各个阶段有关。要开采的矿体将经过大约以下5个阶段:初步发现矿化带;矿体钻探圈定储量和可行性研究;矿体的设计与开拓;生产过程中修正与提高;矿山服务期结束。在搜集地质数据的过程中不难发现,目前有些矿山的相关数据还是比较丰足的,但是部分地区对己有地质数据运用得并不充分(不成体系)，因此采矿方法的选择还是很重要的。

篇2

（1）为部分优秀的学生将来做更深入的研究打坚实的基础。在面向知识经济的今天，研究获取、表示和使用知识的人工智能学科越来越受到人们的重视。目前人工智能研究被列为中国高技术领域的重点之一。以专家系统为代表的智能化系统在信息技术中也占有重要地位。因此在高等教育中开展人工智能教育和智能化系统的研发，不仅是计算机科学的应用，也是促进各学科服务于国民经济发展的必然趋势。为使人工智能的理论、方法和技术的研究与应用普及和深入，教育重心必须要下移，即从研究生教育向本科教育普及。开展本科层次人工智能普及教育的有效途径之一是在本科高年级开设相关选修课。开展人工智能教育，不仅能够更好地发挥高等院校的育人和科学研究功能，而且能为学生拓宽专业路径，扩大自主学习空间和发展个性创造条件，同时也为营造一个使学生不仅有宽厚、扎实的理论基础，且具综合分析和解决问题能力的环境。? 

（2）为将来从教的学生积聚大量的知识。英国早在1999年，人工智能课程已经作为选修课出现在中学的信息与通讯技术（ICT）课程中。许多中小学还通过机器人竞赛活动来激发中小学生学习人工智能的兴趣，使学生不仅提高了用信息技术解决问题的能力，而且培养了多种思维方式，获得了更多的创新空间。美国现行的中学信息技术课程设置中，将人工智能的内容作为“媒体与技术”层面对12年级学生的要求。澳大利亚的部分中学开设的信息处理与技术课程，人工智能、信息系统、算法和程序设计、社会和伦理道德、计算机系统分别作为5个主题共同构成了该课程的教学内容。在该课程的大纲中规定，人工智能部分的教学内容在高中第3学期为12年级的学生开设，教学时间为10周。? 

在我国，多年以来中学奥林匹克信息学竞赛中一直包含有人工智能相关的题目，涉及启发式搜索、博弈、智能程序设计等问题。2003年4月，我国教育部正式颁布《普通高中技术课程标准（实验）》，首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块，标志着我国高中人工智能课程的正式起步。? 

我国的新课程标准颁布后，教育部评审并通过了分别由教育科学出版社、广东高教出版社、地图出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材，并开发了相应的教辅材料，包括教师用书和配套光盘等。为了配合中学人工智能课程的实施，国内也推出了一些适合中学生学习与体验的人工智能软件和网络资源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步关注中学人工智能教育的开展并将其作为毕业论文的研究选题。一些师范院校适应形势要求，已为师范生开设了与此相关的选修课程。? 

2 人工智能的教育及教学条件现状? 

通过对本人多年的教学过程进行总结，我校的《人工智能》课程教育现状可总结为如下几点：? 

（1)理论知识充裕。但与实践相脱节，特别是在智能科学技术的教育教学方面。尽管知识面相当广泛，而人工智能理论的普及教育以及智能技术的开发与应用仍然十分滞后。? 

(2)同其它普通高等院校一样，在本校，人工智能技术的研究与应用尚未普及，甚至比不上其它院校。这不利于培养学生的科研兴趣及创造精神。? 

（3）缺乏配套实验教材，实验教学内容缺乏，无法培养学生的研究能力和创新能力。只有开设实验项目，才能使人工智能的相关知识具有研究性和综合性。? 

（4）对中小学智能教育的深度及教学方式、教学特点缺乏研究。做为师范类院校，我认为在对学生进行基础知识教育的基础上，要紧抓中小学智能教育的特点对师范类学生进行相关的教育与培训。? 

相对于教育现状，我校的《人工智能》课程教学条件现状要稍好一些，其状态如下：? 

（1）教材使用国家级规划教材，此教材非常系统地介绍了人工智能的基本原理、方法和应用技术，适合本科及研究生使用。在我们的授课过程中，也会适当为学生提供相关的国内其他先进教材，如中南大学蔡自兴教授的《人工智能及其应用》等。? 

（2）为了促进学生自主学习，我们准备了多种类型的扩充性学习资料，加强学生主动学习的意识，包括：课程相关杂志和书籍目录，以及部分重要的参考文献，与人工智能相关的网络资源如优秀BBS、新闻组、网址等。 它们包括了大量的文献资料、本领域研究的前沿动态等。 使用表明，学生非常乐于查阅这些资源。 使学生能通过使用这些资源进行一些人工智能程序设计，探讨一些问题，在课堂讨论中展示他们的收获。? 

(3）校园网的普及与不断优化使本课程有优良的实践性教学环境，能充分满足教学需要。我们拥有较充足的多媒体教室和网络教室，为实现本课程教学提供了物质保障。在网络资源建设方面，全校办公室、教室、学生宿舍和教师宿舍都以宽带网相连，这些硬件设备对本课程教学发挥了重要作用，使本课程教学质量得以明显提高。? 

3 人工智能教学方法及手段的改革? 

针对我们现在所采取的教学方法，我认为存在许多不足，如教学方式比较单一，教学内容偏重理论讲解等，为此，提出以下教学方法的改革：? 

（1）通过多种途径激发学生的学习兴趣。课程的学习效果，直接受到学生兴趣和参与意识的影响。一般来讲，《人工智能》作为一门前沿课程，开始学生学习兴趣很大，当开始接触到抽象理论知识及部分算法时，学生往往感到不易接受。 我们通过各种途径和方法， 激发和培养学生的学习兴趣，包括鼓励学生参与某部分知识的扩充性资料查找,预留一定时间请学生负责对此内容进行讲解，布置学生对某个基本成型的实验进行纠错及验证，降低问题解决的难度。学生因此产生兴趣从而做更深度研究。? 

(2）进行启发式教学。 我们可以尝试在教学过程中不断提出问题请学生思考，启发学生求解这些问题，鼓励学生提出自己的猜想和解决方案，然后摆出教材中的解决方案，并与同学所提出的观点进行分析和比较，这足以加强学生学习的主动意识和参与意识，提高学生学习的积极性。? 

(3）课堂辩论与交互式教学。 组织课堂辩论，讨论的议题可定位为譬如人工智能是否能超过人类智能等有争议的问题。学生通过对这些问题展开激烈争论，激发了学习潜能，明确了学习目标。当然师生间的交流方式还有很多，如邮件互发、QQ留言等，也可在课程网站中的互动平台进行交流。? 

(4）分层次因材施教。 在授课过程中，通过对每个具体学生的学习进度、课堂作业情况进行及时评估，对学生提出进一步的学习建议和指导， 实现个性化的教学。 对优秀学生探讨，可以在教学设计和实验设计中要求其选作部分探索性、创新性的功课和实验，以发挥学生个性优势。对于有意于将来从事中小学教育的学生可以在机器人及人工智能技术发展现状等知识层面对其做问题讲解。而那些看似缺乏兴趣的学生，我们可以用多媒体手段如播放人工智能相关电影及科学小片引起其兴趣，实行逐步引导的教学过程。? 

另外，我们可以尝试双语教学。 采用中文教材和讲授的同时，注重在课程中的关键词同时用英文表示，并适当指定英文参考短文和英文参考书。使学生能够接触国外文献资料，加深对学习内容的理解，获得更宽广的知识。我们也可以在教学内容安排上，注重理论联系实际，将一些人工智能网络上的虚拟实验给学生进行课外上网练习，从而使学生了解算法的具体运行过程， 通过参与达到知识的理解，掌握基本方法和技术。? 

根据现有的条件，我们在教学中可以采用多媒体教学和网络课程教学相结合的方法，充分利用多媒体的丰富表现形式，利用网络课程的交互性、情景化等特点，构筑以学生为主体的《人工智能》课程现代教学模式。 对于抽象知识，可通过动画和视频演示，通过声音和图像展示人工智能的历史、人物和前景，做到学生直接而深刻地看到知识的内涵外延。网络课程能较好地实现交互并使学习过程情景化，通过网络课程的课堂练习和章节练习，教师可以评价学生的学习情况，并给学生提出学习建议，从而提高学生的研究力和创新力。我们也可以给学生播放中学《人工智能》课程课堂教学录像，以使学生看到初高中学生的知识范围及深度；同时给学生播放现有的《人工智能》科学成果，让学生看到理论背后的实践；也可以播放科幻片，激发学生想象的翅膀从而有兴趣把人工智能作为将来深造的方向。《人工智能》是一门较新的课程，改进教学方法和手段不仅要靠教师，也应增加硬件设备的投入。如果人工智能能采用智能辅助教学系统或机器人辅助教学过程逼真、形象，一目了然，这样可大大提高学生的学习效率，尤其是提高学生的观察判断能力、发现问题和解决问题的能力。? 

4 人工智能实践教学设计的探讨? 

我们可以在教学过程中，适量开设一些实验和设计，提高学生的动手能力，并加深他们对理论知识的理解，降低理论的抽象度，提升理论的实用性。在近两年的教学过程中，我们会适量加入一些人工智能语言的教学过程。例如，在讲解了“野人与传教士过河”等问题后，我们可以让学生使用Visual Prolog或者C ?++?对算法进行实现；在讲解 TSP 问题的遗传算法解决案例后，指出编码方案、初始种群大小、进化代数、交叉率变异率等因素对求解结果的影响，并要求学生通过实验的方式来分析、理解这些问题，并提出“寻找更有利的解决方案”等问题。把学生的兴趣激发后，为解决这些问题，学生会在课外主动查阅相关文献、相互讨论以实现他们所设计的方案，这样既培养了学生善于钻研和勇于创新的精神又提高了学生的实践与创新能力。? 

参考文献：? 

［1］ 熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨［J］.宿州学院学报,2008(1).?