人工智能技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用

付佳雯

摘 ? 要：通過對人工智能技術(shù)概念的理解，仔細(xì)剖析人工智能技術(shù)在高校智慧校園中對于不同科目、專業(yè)的應(yīng)用，體現(xiàn)該技術(shù)的出現(xiàn)為中國的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，更加明確了我國各大高校智慧校園發(fā)展人工智能技術(shù)并積極應(yīng)用到社會、學(xué)校的目標(biāo)，以達(dá)到人工智能技術(shù)為社會、人類方方面面服務(wù)。文章簡要對人工智能技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用展開分析與討論。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);高校智慧校園;高等教育

中國已經(jīng)從“中國模仿”的階段轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜绺鲊娂婇_始“模仿中國”的階段，這樣的一個轉(zhuǎn)折和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展及人工智能技術(shù)的出現(xiàn)有著密切的聯(lián)系。而當(dāng)代，時代發(fā)展變化速度如此之快，我們必須對時代的發(fā)展情況進(jìn)行了解并學(xué)習(xí)。校園是和學(xué)生密切相關(guān)的地方，也是高級研究人員工作的地方。對人工智能技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的認(rèn)識和理解，為其在高校智慧校園中的應(yīng)用奠定了知識基礎(chǔ)。

1 ? ?人工智能技術(shù)的認(rèn)識與了解

尼克遜教授對人工智能曾這樣定義：“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科—怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)。”人工智能對人的智能理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研究、開發(fā)、模擬、延伸和擴(kuò)展的一門科學(xué)。人工智能技術(shù)就是將計算機(jī)和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的知識結(jié)合，以軟件和硬件的形式展現(xiàn)，再在人工智能的基礎(chǔ)上，成為一門技術(shù)。而人類使用人工智能技術(shù)的目標(biāo)就是高效完成人類需要完成的工作，達(dá)到計算更加精準(zhǔn)、成果突出顯著的水平，推動研究領(lǐng)域更快的發(fā)展。

2 ? ?智慧校園的結(jié)構(gòu)

如圖1所示的是數(shù)字化智慧校園的系統(tǒng)模型，大致表達(dá)了智慧校園各系統(tǒng)模塊中每個層次包含的內(nèi)容和劃分關(guān)系，其具體的分層描述如下：

第一層的“基礎(chǔ)設(shè)施”是指數(shù)字化智慧校園構(gòu)建的物理硬件設(shè)備。

第二層的“支撐體系”是指在硬件各種設(shè)備具備的情況下，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境內(nèi)應(yīng)滿足的各種協(xié)議、服務(wù)條款。

第三層的“運(yùn)行平臺”是指在硬件、協(xié)議統(tǒng)一的情況下，智慧校園所應(yīng)具備的操作系統(tǒng)，在不同的體系下應(yīng)使用相應(yīng)的系統(tǒng)。

第四層的“應(yīng)用軟件”則是具體實現(xiàn)到應(yīng)用，根據(jù)需要開發(fā)出相應(yīng)的軟件，為大眾提供便捷、服務(wù)。

互聯(lián)網(wǎng)則是實現(xiàn)這一切必不可少的設(shè)備，而云終端則是為數(shù)據(jù)備份、存儲，進(jìn)行信息交換的媒介。

3 ? ?人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)可以應(yīng)用在智慧校園的方方面面，改善學(xué)習(xí)教育環(huán)境，提供給學(xué)生平等自主的受教育平臺。不但可以減輕教師負(fù)擔(dān)，給予教師更多時間進(jìn)行科研，更可以讓學(xué)生自主、自愿獲取知識，享受其中的樂趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生對人工智能領(lǐng)域的喜好，了解和學(xué)習(xí)多方面知識，開闊視野[1]。

基于人工智能技術(shù)在英語教學(xué)輔助學(xué)習(xí)的應(yīng)用。英語是國際指定的語言，也是世界應(yīng)用最為廣泛的語言。中國日益發(fā)展成為強(qiáng)國，對于學(xué)生英語水平的要求也更加嚴(yán)格。語音識別技術(shù)、語言翻譯技術(shù)是人工智能技術(shù)在語言學(xué)習(xí)中發(fā)展較為成功的技術(shù)，其中我國的人工智能語音識別技術(shù)的精確率已達(dá)到97%。

聽說讀寫是掌握英語的主要途徑，我國的考試也主要以聽力、口語、閱讀、寫作的方式考察學(xué)生對英語的掌握情況。

聽力是學(xué)習(xí)英語的開始。豐富的資料庫可以提供給學(xué)生更好的學(xué)習(xí)感受，更加優(yōu)美、發(fā)音更標(biāo)準(zhǔn)的朗誦更容易吸引學(xué)生的注意力，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。針對不同學(xué)生，人工智能技術(shù)可以推薦給他們喜歡的學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣、減輕壓力、提高效率，此外，還獲取了很多課外的知識。

口語、寫作是對英語學(xué)習(xí)的升華。聽力，是學(xué)習(xí)、吸收新的知識;而口語、寫作，是將學(xué)習(xí)的內(nèi)容表達(dá)出來，以輸出的方式檢驗學(xué)生對知識的掌握程度。人工智能技術(shù)可以根據(jù)教師要求寫作的關(guān)鍵詞查找與之相關(guān)的文章，優(yōu)美的短語，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，然后根據(jù)教師輸入的作文示例，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，得到合適的作文批改方法，對學(xué)生文章作業(yè)進(jìn)行批改。

閱讀是學(xué)習(xí)英語最關(guān)鍵的部分。人工智能技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的答題結(jié)果進(jìn)行分析，歸納總結(jié)出該學(xué)生不認(rèn)識的詞語，找到關(guān)鍵解題詞語，傳授給學(xué)生適當(dāng)?shù)拈喿x方法。根據(jù)不同學(xué)生多次的閱讀結(jié)果，統(tǒng)一分類，對學(xué)生進(jìn)行針對性的指導(dǎo)。

4 ? ?人工智能技術(shù)應(yīng)用于高等教育及科研

4.1 ?基于人工智能技術(shù)在工科、理科方面學(xué)習(xí)的應(yīng)用

在計算機(jī)飛速發(fā)展的時代，內(nèi)存、速度及計算機(jī)都為時代奠定了基礎(chǔ)。研究人員不必再手工計算數(shù)學(xué)結(jié)果，設(shè)計圖紙也不必再用手工畫出，可通過軟件進(jìn)行立體設(shè)計得到三維圖形，已達(dá)到實時修改，不必在圖紙上進(jìn)行多次修改，重新騰出最終設(shè)計的方式[2]。

引入人工智能技術(shù)，在計算過程中可以及時矯正錯位的中間結(jié)果，在圖紙設(shè)計過程中也可以實時監(jiān)測找到有誤的點(diǎn)，及時改正。此外，可有效提高數(shù)據(jù)采集效率，根據(jù)想要獲得的結(jié)果閾值，篩選出合適的數(shù)據(jù)并對其處理，提高計算精確度。為研究人員節(jié)省了大量的時間，并減少他們在計算過程中的失誤率，降低最終結(jié)果錯誤的發(fā)生率，推動后面的研究進(jìn)行，為得到實驗結(jié)果作出了極大的貢獻(xiàn)。

4.2 ?基于人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

人工智能除了代替人類的腦力勞動，快速對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析、處理，降低計算錯誤的發(fā)生率，人工智能技術(shù)還可以三維立體模型的形式對事物進(jìn)行立體投影、塑造。這對于高校中的醫(yī)學(xué)、生物學(xué)專業(yè)提供了極大的幫助。無論是生物學(xué)還是醫(yī)學(xué)都需要采集素材和樣本，并對樣本進(jìn)行觀察、解剖，而當(dāng)所需要的素材不符合時節(jié)或者稀缺難得時，可以使用人工智能技術(shù)的三維立體模型，對需要的素材進(jìn)行投影、細(xì)化，供學(xué)生學(xué)習(xí)、分析。

通過在實驗室將人工智能技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域，可以將該技術(shù)推廣應(yīng)用到醫(yī)學(xué)護(hù)理方面。我國是擁有14億人口的世界大國，計劃生育使得中國老齡化超前，而人工智能技術(shù)可以很好地達(dá)到社會對老年人醫(yī)療護(hù)理的水平，既可以減少護(hù)理人員的工作量，也可以使護(hù)理水平達(dá)到更高的層次。這些技術(shù)的實現(xiàn)都需要以芯片的形式嵌入到機(jī)器內(nèi)，并安裝掃描系統(tǒng)、探測器、接觸器，通過安裝紅外線掃描系統(tǒng)、面部表情分析系統(tǒng)，根據(jù)得到的結(jié)果和芯片中的反應(yīng)動作對應(yīng)。

此外，人工智能技術(shù)可以代替病變的器官，提供給殘疾人智能假肢，通過假肢的機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接，和主體構(gòu)成神經(jīng)上的聯(lián)系，進(jìn)行信號的傳遞并使假肢進(jìn)行反應(yīng)。最終達(dá)到人肢合一的程度，但此難度較大，仍需研究。但人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是臨床領(lǐng)域有著為社會、人民作出突出貢獻(xiàn)的極大潛力[3]。

5 ? ?人工智能技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校服務(wù)管理

5.1 ?基于人工智能技術(shù)在智慧圖書館服務(wù)管理的應(yīng)用

圖書館是讀者搜集資料、閱讀書籍和享受靜謐的地方。如今智慧校園和人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，使得學(xué)生可以通過人臉識別的方式進(jìn)出圖書館，并為自己定座位。學(xué)生也可以利用課余時間到圖書館，掃描大型電子圖書閱覽器的二維碼，在短短數(shù)秒內(nèi)下載完自己喜歡的課外刊物，充實自己的課余時間。圖書館內(nèi)置自動借還書系統(tǒng)，同學(xué)將書的條碼放到指定機(jī)器下完成掃描，再完成人臉識別操作即可將書借出。還書也是同樣的操作，大大減少了借書的繁瑣流程，并且極大地提高借還書效率，縮短時間[4]。

5.2 ?基于人工智能技術(shù)在學(xué)校生活方面的應(yīng)用

智慧校園和人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，使得校園中的自助洗衣、直飲水、空調(diào)租賃、超級澡堂、自助吹風(fēng)全部實現(xiàn)，可以更好地為學(xué)生提供服務(wù)。

這些服務(wù)全都可以在人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)智能預(yù)約、線上支付、無卡消費(fèi)、無需排隊、專人運(yùn)營管理和學(xué)校零投入的功能，不但讓學(xué)生生活得更加愉快、便捷，也減輕了學(xué)校的負(fù)擔(dān)和工作量，采用專業(yè)專注的團(tuán)隊。

在新動能、新時代、高校互聯(lián)網(wǎng)的時代，全力助力智慧校園的服務(wù)建設(shè)，提供給大學(xué)生高品質(zhì)服務(wù)，實現(xiàn)開放、共享、共贏、共發(fā)展的發(fā)展體系，讓高校校園因人工智能技術(shù)的出現(xiàn)更加智能化、數(shù)字化、信息化。

6 ? ?結(jié)語

如今，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)成為主流，智慧城市，智慧校園逐漸普及，這種時代的到來和人工智能技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展與應(yīng)用密切相關(guān)。目前，人工智能技術(shù)在校園服務(wù)和校園圖書館理等方面已經(jīng)實現(xiàn)了應(yīng)用，但在某些科研領(lǐng)域人工智能技術(shù)還未徹底發(fā)展完善，還需要更多的學(xué)者鉆研開發(fā)，提出新意見，不斷完善，推動社會前進(jìn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李文靜，栗覓，奧頓.論人工智能時代高等教育改革[J].未來與發(fā)展，2019（3）：67-71.

[2]馮卓凡.電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（20）：122.

[3]羅鳳，陳金鷹，李果村.人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J].通信與信息技術(shù)，2018（6）：27-28.

[4]王召偉.淺析人工智能技術(shù)在維護(hù)國家安全方面的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2018（12）：33-35.