關于人工智能及其應用的分析探討

白璐 張欣 王希

【摘要】人工智能作為一種多種學科交叉的邊緣學科，理論研究和應用都已經取得較大進展。人工智能在很多領域到得到廣泛應用，使人從很多復雜的工作環境中解脫出來。本文結合人工智能中智能體的功能，介紹了人工智能的主要應用領域，并系統闡述了人工智能在主要應用領域的實際應用。

【關鍵詞】人工智能；應用領域；實際應用

中圖分類號：TP39文獻標識碼A文章編號1006-0278（2015）11-141-01

一、人工智能中智能體的功能

（一）人工智能

人工智能是以知識為對象，研究知識表現、知識獲取、知識挖掘等的學科。從其功能來看，人工智能即參照人類智能活動的客觀規律，借助一定的智能體，模擬人類的思維執行諸如判斷、推理、識別、決策、檢測等活動。

（二）智能體

人工智能必須借助一定的智能體來實現，也就是說，智能體是人工智能的載體。因此，分析人工智能就要借助智能體來闡述。一個性能良好的智能體，應盡量準確捕捉用戶的用意，通過對環境的感知，敏銳地獲取相關信息和知識，并根據環境的數據變動適時作出調整，高效執行用戶指令，完成用戶指定的任務。

依照智能體的功能，人們通常將智能體劃分為思考型、反應型、混合型三種。

思考型智能體主要通過用戶根據目標或任務，下達行動指令，用知識和計劃指導行動，并根據行動的反應，對環境進行感知，智能體感知內部狀態等對環境狀態，適時對動作進行調整，實現思考型智能體的功能。

反應型智能體主要通過規則動作指導行動，并利用智能體對環境狀態的感知，指導規則動作對環境作出適應性改變，實現反應型智能體的功能。

混合型智能體的功能較為復雜，它通過智能體對環境的一般、緊急情況作出反應，對環境狀況建模，對環境可能發生的情況進行預測，與其它智能體進行交流，共同指導決策，指導行動的準確性。

二、人工智能的主要應用領域

（一）人工智能在教育的應用

1.教師輔導的智能化

人工智能在教育的應用，主要表現在利用Agent技術，實現智能化教學。Agent技術是一種基于分布式的智能代理技術，通過智能體Agent，可以實現自主學習的功能，并根據感知自身和環境狀態，采取相應的行動，達成系統規定的目標或任務。Agent具有多種優勢，諸如可以自主完成行動，快速對動作做出反應，協作能力強，系統處于開放狀態，通信性能好，能夠隨時隨地進行行動等。Agent在智能化教學中能夠適時監督學生的自主學習和教師的輔導，并能夠結合學生的學習行為、學習效果等，提供有效的學習指導，實現教師輔導工作的智能化。

2.教學資源的智能檢索

智能檢索系統的應用，能夠幫助學生和教師在海量信息中，快速準確地搜索到所需信息，節省學生或教師的檢索時間，提高用戶檢索效率。

3.智能化評價

隨著現代教育的發展，運用專家系統技術，通過網絡考試系統，采用智能組卷算法，實現自動組織考卷。通過試題庫，依照既定規則，對精選的試題進行篩選，實現自適應的試題測試功能。根據相關需要，設計自動評卷功能，對考試結果進行評價，并可根據需要對考試題型進行評價。

（二）數據挖掘技術

1.數據挖掘技術

數據挖掘技術，就是通過揭示數據間的關系和數據的存在模式，對數據和數據庫進行處理的技術。它是人工智能、數據庫管理、仿真等多學科交叉的邊緣學科。數據挖掘技術的應用，為工商、科研工作的發展提供了較多的新方法，對工商業與科學研究都具有非常重要的意義。雖然數據挖掘技術與人工智能有相應的交集，但它已經成為一個獨立的系統，具有更為豐富的內容體系，與人工智能、機器仿真、OLAP、專家系統等都具有相關性，其規則、分類、算法等都自成體系，體現出數據挖掘技術的博大精深。

2.數據庫的知識發現

通過數據挖掘技術，對數據庫中的知識存量進行充分的研究，從中找出潛在的規律性，從而利用數據的相關性分析，挖掘出蘊含在數據中的抽象知識，揭示數據所表現的客觀世界狀況，從中得出相關的本質和規律，從而自動獲取知識。

三、人工智能在教育界的實際應用

（一）模擬教學

根據教材的安排，對某些需要解釋的現象進行機器人模擬演示，讓學生認真觀察，從中發現一定的規律，使學生加深對規律性的認識和理解。如數學教學中的拋物線軌跡演示，物理教學中的阿基米德定理演示等，都能夠利用直觀的演示，揭示其中的規律，使學生加深對相關知識的理解。

（二）人機交互的輔導方式

利用機器人輔導學生學習，可以通過人機交互，為學生提供量身定制的輔導模式，使學生的個性得到充分發展。采用微型機器人與學生的交互輔導，可利用微型機器人其體積小、重量輕，便于攜帶等優點，隨時隨地進行學習，隨時為學生解決問題，提供學習指導。利用家庭機器人與學生的交互輔導，承擔家庭教師的職責，有利于學生問題的適時解決，也有利于學生的學習得到及時的鞏固。通過軟件機器人與學生的交互輔導，可以對學生的學習情況進行分析，為學生制定專門的指導計劃，提高學生的學習質量。

（三）仿真訓練

在教學中，教師可以利用機器人，將相關內容通過機器人的演示展現給學生，減輕教師的負擔，并能夠通過規則的動作，使教學更為規范。例如，用機器人示范體育高難動作，可以將動作分解、定格、重復播放等，從多方位展示動作，使學生能夠充分掌握動作的規范，比教師的示范更為科學，也更為有效。

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