智能科学与技术现状论文
人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就，在许多领域有着广泛的应用。以下是我整理的人工智能的毕业论文范文的相关资料，欢迎阅读!
摘要：人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就，在许多领域有着广泛的应用。论述了人工智能的定义，分析了目前在管理、教育、工程、技术、等领域的应用，总结了人工智能研究现状，分析了其发展方向。
关键词：人工智能;计算机科学;发展方向
中图分类号：TP18
文献标识码：A
文章编号：1672-8198(2009)13-0248-02
1人工智能的定义
人工智能(ArtificialIntelligence，AI)，是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。“人工智能”一词最初是在1956年美国计算机协会组织的达特莫斯(Dartmouth)学会上提出的。自那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。由于智能概念的不确定，人工智能的概念一直没有一个统一的标准。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而美国麻省理工学院的温斯顿教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《从“人机大战”到人机共生》中这样定义人工智能：“虽然现在的机器不能思维也没有“直觉的方程式”，但可以把人处理问题的方式编入智能程序，是不能思维的机器也有智能，使机器能做那些需要人的智能才能做的事，也就是人工智能。”诸如此类的定义基本都反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
2人工智能的应用领域
人工智能在管理及教学系统中的应用
人工智能在企业管理中的应用。刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中提到把人工智能应用于企业管理中，认为要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的关系，了解人工智能的外延和内涵，搭建人工智能的应用平台，搞好企业智能化软件的开发工作，这样，人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。
人工智能在智能教学系统中的应用。焦加麟，徐良贤，戴克昌(2003)在总结国际上相关研究成果的基础上，结合其在开发智能多媒体汉德语言教学系统《二十一世纪汉语》的过程中累积的实践经验，介绍了智能教学系统的历史、结构和主要技术，着重讨论了人工智能技术与方法在其中的应用，并指出了当今这个领域上存在的一些问题。
人工智能专家系统在工程领域的应用
人工智能专家系统在医学中的应用。国外最早将人工智能应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。1982年，美国Pittsburgh大学Miller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，1977年改进为Internist2Ⅱ，经过改进后成为现在的CAU-CEUS，1991年美国哈佛医学院Barnett等开发的DEX-PLAIN，包含有2200种疾病和8000种症状。我国研制基于人工智能的专家系统始于上世纪70年代末，但是发展很快。早期的有北京中医学院研制成“关幼波肝炎医疗专家系统”，它是模拟著名老中医关幼波大夫对肝病诊治的程序。上世纪80年代初，福建中医学院与福建计算机中心研制的林如高骨伤计算机诊疗系统。其他如厦门大学、重庆大学、河南医科大学、长春大学等高等院校和其他研究机构开发了基于人工智能的医学计算机专家系统，并成功应用于临床。
人工智能在矿业中的应用。与矿业有关的第一个人工智能专家系统是1978年美国斯坦福国际研究所的矿藏勘探和评价专家系统PROSPECTOR，用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等。20世纪80年代以来，美国矿山局匹兹堡研究中心与其它单位合作开发了预防煤矿巷道底臌、瓦斯治理和煤尘控制的专家系统;弗尼吉亚理工学院及州立大学研制了模拟连续开采过程中开采、装载、运输、顶板锚固和设备检查专家系统Consim;阿拉斯加大学编写了地下煤矿采矿方法选择专家系统。
人工智能在技术研究中的应用
人工智能在超声无损检测中的应用。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;专家在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁，它能把一般的探伤人员变成技术熟练。经验丰富的专家。所以在实际应用中这种智能超声无损检测有很大的价值。
人工智能在电子技术方面的应用。沈显庆认为可以把人工智能和仿真技术相结合，以单片机硬件电路为专家系统的知识来源，建立单片机硬件配置专家系统，进行故障诊断，以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域，计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术，而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展，各种入侵手段也在层出不穷，单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要，把人工智能技术应用到网络安全管理领域，大大提高了它的安全性。马秀荣等在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中，起到了很好的安全防范作用。
3人工智能的发展方向
人工智能的发展现状
国外发展现状。目前，AI技术在美国、欧洲和日本发展很快。在AI技术领域十分活跃的IBM公司。已经为加州劳伦斯・利佛摩尔国家实验室制造了号称具有人脑的千分之一的智力能力的“ASCIIWhite”电脑，而且正在开发的更为强大的新超级电脑――“蓝色牛仔(bluejean)”，据其研究主任保罗・霍恩称，预计“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。麻省理工学院的AI实验室进行一个的代号为cog的项目。cog计划意图赋予机器人以人类的行为，该实验的一个项目是让机器人捕捉眼睛的移动和面部表情，另一个项目是让机器人抓住从它眼前经过的东西，还有一个项目则是让机器人学会聆听音乐的节奏并将其在鼓上演奏出来。由于人工智能有着广大的发展前景，巨大的发展市场被各国和各公司所看好。除了IBM等公司继续在AI技术上大量投入，以保证其领先地位外，其他公司在人工智能的分支研究方面，也保持着一定的投入比例。微软公司总裁比尔・盖茨在美国华盛顿召开的AI(人工智能)国际会议上进行了主题演讲，称微软研究院目前正致力于AI的基础技术与应用技术的研究，其对象包括自我决定、表达知识与信息、信息检索、机械学习、数据采集、自然语言、语音笔迹识别等。
我国人工智能的研究现状。很长一段时间以来，机械
和自动控制专家们都把研制具有人的行为特征的类人性机器人作为奋斗目标。中国国际科技大学在国家863计划和自然科学基金支持下，一直从事两足步行机器人、类人性机器人的研究开发，在1990年成功研制出我国第一台两足步行机器人的基础上，经过科研10年攻关，于2000年11月，又成功研制成我国第一台类人性机器人。它有人一样的身躯、四肢、头颈、眼睛，并具备了一定的语言功能。它的行走频率从过去的每六秒一步，加快到每秒两步;从只能平静地静态不行，到能快速自如的动态步行;从只能在已知的环境中步行，到可在小偏差、不确定环境中行走，取得了机器人神经网络系统、生理视觉系统、双手协调系统、手指控制系统等多项重大研究成果。
人工智能发展方向
在信息检索中的应用。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，包括机器感知、机器思维、机器行为，即知识获取、知识处理、知识利用的过程。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。
基于专家系统的入侵检测方法。入侵检测中的专家系统是网络安全专家对可疑行为的分析后得到的一套推理规则。一个基于规则的专家系统能够在专家的指导下，随着经验的积累而利用自学习能力进行规则的扩充和修正，专家系统对历史记录的依赖性相对于统计方法较小，因此适应性较强，可以较灵活地适应广普的安全策略和检测要求。这是人工智能发展的一个主要方向。
人工智能在机器人中的应用。机器人足球系统是目前进行人工智能体系统研究的热点，其即高科技和娱乐性于一体的特点吸引了国内外大批学者的兴趣。决策系统主要解决机器人足球比赛过程中机器人之间的协作和机器人运动规划问题，在机器人足球系统设计中需要将人工智能中的决策树、神经网络、遗传学的等算法综合运用，随着人工智能理论的进一步发展，将使机器人足球有长足的发展。
4结语
由上述的讨论我们可以看到，目前人工智能的应用领域相当广泛。无论是学术界还是应用领域对人工智能都高度重视。人工智能良好的发展和应用前景，要求我们必须加大研究和投入力度，以使人工智能的发展能为人类服务。
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智能小车发展应用研究
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何武剑邱浩峰曲晓坤陈迦勒孙俊巧余腾龙
摘要：智能小车是一种可以通过预先给予其特定的指令，从而使其完成预期目标的设备。智能小车可以在很大程度上减少人员的工作量，又因其自身良好的循迹、避障等功能，所以被广泛地应用于军事、医疗、物流、家居等领域。智能小车在智能制造领域的未来发展中有着不可或缺的地位。本研究针对智能小车的发展现状、应用领域进行市场调查，从经济、科技等方面对所采集到的信息进行数据分析，得出智能小车市场的应用及发展的主要走向与趋势，进一步研究未来智能小车的发展应用前景。
关键词：智能小车;应用;发展现状;趋势
中图分类号：TP23 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2022）11-0026-04
DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.11.005
ResearchontheDevelopmentandApplicationofSmartCars
HEWujian1，2 QIUHaofeng1，2 QUXiaokun1，2 CHENJiale1，2 SUNJunqiao1，2 YUTenglong1
（1.TianjinVocationalandTechnicalNormalUniversity，Tianjin300222，China;
2.TianjinHigh-endIntelligentMachineToolEngineeringResearchCenter，Tianjin 300222，China）
Abstract：Asmarttrolleyisadevicethatcangiveitspecificinstructionsinadvance，allowingittoaccomplishitsintendedgoals.Smartcarbecauseitcangreatlyreducetheworkofpersonnelandtheirowngoodtracking，obstacleavoidanceandotherfunctions，sowidelyusedinthemilitary，medical，logistics，homeandotheraspects，intelligentcarinthefutureinthefieldofintelligentmanufacturingresearchanddevelopmentoccupiesanindispensableposition，thisarticleforthedevelopmentstatusofsmartcars，applicationareasformarketresearch，accordingtotheinformationcollectedfromtheeconomy，technologyandotheraspectsofdataanalysis，togetthemaindirectionandtrendoftheapplicationanddevelopmentofthesmartcarmarket.Inthisway，thedevelopmentandapplicationprospectsofsmartcarsinthefuturewillbefurtherstudied.
Keywords：smartcar;application;developmentstatus;trend
0引言
當代社会，智能化产品已被广泛地应用于各个领域。随着5G时代的到来，智能化产品的应用场景将更加多元，而智能小车作为一种集合多种功能为一体的智能移动装置，可应用于军事、医疗、物流、家居等各种领域。本研究对智能小车的技术、应用及发展等方面进行调查与研究。
1智能小车概念
智能小车是一种可以按照预先设定的模式在一个环境中自动完成工作的设备，不需要人为管理和操作就能够完成目标工作。其主要由传感器、控制器、执行器三部分组成，通过三者相互配合来实现自身的运作。
传感器是智能小车的“五官”，其主要用于感知和接收外界信号，并将接收到的信号传递给控制器进行处理，传感器主要由循迹模块、避障模块及超声波模块等模块组成。
控制器是智能小车的“大脑”，主要对传感器传递来的信号进行分析，再将控制信号发送给执行器。
执行器是智能小车的“四肢”，可以根据控制器所传递的信号来执行相应的动作，对于智能小车来说，其最具有代表性的执行器就是车轮。
2智能小车发展现状
随着电子技术、计算机技术、传感器技术、智能制造等技术的高速发展，作为这些技术领域交叉点的智能小车，世界各国都对其进行研究与开发，时至今日已取得了诸多成果。
2.1国外智能小车发展背景
最早的智能小车是斯坦福研究院（SRI）人工智能中心于1966—1972年成功研制的，其名为Shakey[1]。Shakey是由两台计算机通过无线通信系统进行控制的，但当时的计算机运算速度非常缓慢，导致Shakey需要数小时的时间来感知和分析环境，并规划行动路径。
日本的智能小车是在1967—1972年由日本稻田大学研发的。这是世界上第一台人形机器人，这台机器人不仅能与人对话，还能在视觉系统的引导下在室内走动和抓取物体。E993D0D0-9E61-492A-BE5A-216212B78122
德国在1985年开始研发智能工业机器人，其仅用了十年时间就取得了重大突破，这次的研发成果为德国由“工业2.0”向“工业3.0”的发展起到了推动作用。
2.2国外智能小车发展成果
美国俄亥俄州立大学研发了一款车身包含多种传感器的智能小车，小车在行驶过程中通过传感器所感知到的数据来不断调整车身，并且在车中搭载了雷达系统，极大程度地实现了车辆和信息的融合。
日本大阪大学采用航位推测系统（DeadReckoningsystem）技术对智能小车的定位功能进行研究，航位推测系统通过旋转编码以及定位计来确定智能小车的转向角，从而实现智能小车的定位功能。
对国外关于智能小车的相关研究进行分析可以发现，美国卡尔基梅隆大学、美国麻省理工学院、斯特拉斯堡（Strasbourg）实验中心、韩国理工大学以及奔驰公司在智能车辆领域的研究处于领先地位。
2.3国内智能小车发展背景
我国对智能小车的研究始于20世纪80年代。1980年，国家立项了“遙控驾驶的防核化侦察车”项目，而我国首辆智能小车于1989年由国防科技大学研制成功。
20世纪90年代，清华大学通过采用图像识别功能实现了智能车辆的自动导航，该智能车辆采用垂直式的结构体系，通过二维色彩摄像机及超声波测量获取路况信息，从而实现导航控制。
1994年，吉林大学成功研制了一款具有自动驾驶功能的智能车辆，该智能车通过GPS控制系统、光电编码器、CCD摄像机及三维激光测距仪等仪器来完成信息的获取，再通过微机测控系统、通讯系统、避障系统等实现对车体的控制。
2.4国内智能小车发展成果
自古以来我国都是一个农业大国。在农业方面，我国已成功研制出多种类型的智能蔬果采摘移动机器人。智能蔬果采摘机器人作为农业智能移动产品的重要组成部分，具有很大的发展潜力，也相继取得了一些阶段性成果。例如，用于采摘黄瓜的“黄瓜采摘机器人”，其系统融合了多种传感器，可实现对采摘对象的信息获取、成熟度判别，最后根据识别到的成熟黄瓜的位置进行避障采摘。该类智能蔬果采摘机器人能够实现在非结构环境下的自主导航运动、快速搜索、果实成熟度辨别、空间定位、自动采摘等功能。
应用于物流行业中的AGV（AutomatedGuidedVehicle）小车是一辆安装有电磁、光学、视觉等自动引导装置的运输小车，可在无人驾驶的情况下进行货物运输工作，其动力来源是能够自动充电的蓄电池。AGV小车的核心是控制管理系统，其主要由图形监控系统、无线电通信系统、信息采集系统、反射板导航系统、激光引导系统以及自动充电系统组成。AGV小车通过视觉软件对目标进行高精度特征匹配，在进行标定转换、定量计算后再把信号发送给系统进行具体位置及距离的计算[2]，从而驱动小车进行取放料操作。
3智能小车技术应用特征
智能小车是一个集多种功能于一体的系统，其应用技术由硬件技术和软件技术两部分组成[3]，二者相互配合，从而实现小车的运作。
3.1硬件技术
目前，智能小车的设计与开发多是以51单片机、Arduino、STM32、树莓派为基础，结合智能小车的工作环境，从而安装其他特定的功能模块。智能小车常用的模块主要有5种。①循迹模块。其工作原理是红外发光二极管不断发射红外线，发射出的红外线被物体反射后，继而被红外接收器接收，并输出信号到控制主板进行处理，再对电机驱动模块进行控制，通过对黑线和小车位置进行判断，从而控制小车沿黑线行进。循迹模块在智能小车行进过程中主要发挥着检测障碍的作用。②避障模块。其工作原理是采用超声波传感器对前方进行检测，若检测到前方有不可穿越的障碍物时，便避过障碍物，其能够很好地判断小车在行进过程中是否有不可穿越的障碍[4]。③超声波模块。其主要功能是对距离进行测量，由于其信息处理流程比较简单、快速且价格不高，因此被广泛应用于各类机器人的测距、定位中，且超声波的检测距离很远，不易受外界因素的干扰，因此其也被广泛地应用于具有稳定性要求的场合中。④蓝牙模块。该模块是一种集成了蓝牙功能的PCBA板，是集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，其功能是完成设备的无线网络通信，按功能可分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块，蓝牙模块在智能小车中的无线音频、远程控制及自动化领域应用广泛。⑤Wi-Fi模块。该模块在智能化产品中的应用范围非常广，Wi-Fi模块对产品设备的联网和远程控制的实现起着非常重要的作用，是产品实现智能化的关键。
3.2软件技术
智能小车的软件一般是采用Python、c、c++、Java等语言开发的。智能小车的内置程序通过计算发出相应指令，智能小车传感器所接收的信号经过编程软件所编写的程序分析，再将结果反馈给执行部分做出动作[5]。
4智能小车的应用
4.1在军事领域中的应用
在军事领域中，智能小车能够代替士兵在核污染、生化污染等污染严重的区域开展军事侦察、搜索、污染物采集以及危爆物品的处理等危险工作，从而避免出现人员伤亡。在军事行动中，智能小车还能够较隐蔽地完成监视、巡逻等军事任务，在很大程度上能够提升获取信息的精准性和实时性，扩大侦察范围。
美国机器人公司iRobot研发出了一款可用于拆弹的机器人，其可对陆地上的炸弹进行安全拆除。该拆弹机器人可在自身范围2m内提起100kg重的物体，还可在有斜坡障碍存在的环境中，在倾斜角为45°的岩坡上移动，甚至还可搭载68kg重的军资攀爬楼梯，在军事领域中发挥着极大的作用。
4.2在医疗领域中的应用
在医疗领域中，智能小车可以运送医疗器械、标本、医疗废弃品等。智能小车在医疗领域中的应用可以有效解决以下问题：因用于医用物品配送的人力资源过多，导致的人力资源浪费问题;因人为配送不及时，影响诊疗服务质量问题;人为配送出现的送错、损坏、丢失等问题。例如，由ROBO医疗研发出的RoboGo医用无人车，该智能小车使用激光导航、超声波避障等技术，从而实现无人驾驶的全自动运输配送功能，代替人工进行运送标本、药品、医疗器械等物料，能够满足医院80%以上的物品运输需求，补充医院原有的物流系统，提供安全、高效、准确、灵活的自动化运输方案。E993D0D0-9E61-492A-BE5A-216212B78122
4.3在物流运输领域中的应用
目前，物流行业中的货物装卸、运输、收货、仓储等都在向无人化和机械化方向发展，智能小车应用于物流行业，可节约大量的人力资源，从而实现物流领域的降本增效，推动物流产业的转型升级。在物流运输行业中应用AGV小车，可解决大部分运输难题。相比于传统人工作业，采用AGV小车的物流具有3点优势。①自动作业、自动优化路线。传统物流分拣是靠手工来完成的，工作效率低且工作量大，而采用AGV小车后，只需将要分拣的货物放到AGV货物架上，就能够将货架自动搬运到目的地，从而提高了工作效率。②实现精细化、信息化物流管理。AGV小车能够与现代物流技术配合使用，且能够实现点对点的自动存取功能，从而在搬运过程中保证精细化作业、信息化处理，使物流管理更加智能化。③自动诊断。AGV小车因为是智能化产品，所以其具有一定的自我诊断功能，在工作过程中若发生问题，其能够及时进行诊断并处理，实现高效、经济、灵活的无人化生产。
5对智能小车未来发展的思考
智能小车无论是在功能上、便携程度上，还是在可应用领域范围上都具有非常大的优势，这也说明智能小车在未来能够有更大的发展空间。
5.1智能小车已进入大面积应用状态
就目前而言，智能小车的发展已相对成熟，也与其他产业领域紧密联系，延伸出了终端设备、特设服务、增值服务等多种新产品的服务设施，涵盖20多类产品，已全面覆盖军事、医疗、物流、民生服务等领域。智能小车正在不断向着公民化、大众化的方向发展，如此发展趋势下，智能小车最终必将走向千家万户，可以预见智能小车应用的全面覆盖时代已经到来。
5.2智能小车与互联网融合发展
当今时代是智能制造与互联网技术快速发展的时代，从德国“工业4.0”到美国“先进制造伙伴战略”再到英国“高价值战略”，可见全球主要工业国家正在加快布局工业互联网，抢占国际制造业的制高点。而智能小车作为智能制造与互联网技术交叉结合的产品，必将成为未来发展方向。如今5G时代的到来将促进互联网的发展，从而为智能小车与互联网融合发展提供了更大的发展机遇。
5.3智能小车的发展已成為大势所趋
从20世纪末开始，随着信息技术的广泛应用，汽车从代步工具向智能移动机器人（也称轮式机器人）转变，智能小车就是此次转变的重要标志，其包含多方面高新技术，是新时代智能制造技术发展的代表之一，也是全球智能制造技术发展的一个重要方向。近年来，我国相继出台了包括《“十四五”智能制造发展规划》在内的一系列促进智能制造发展的相关政策，推动了制造业数字化、网络化、智能化发展进程[6]，为智能小车发展创造了更加有利的环境。
6结论
整体而言，智能小车是计算机、传感、通信、人工智能、自动控制等技术的集合，将环境感知、自动决策、自动驾驶等功能融为一体，是典型的现代高新技术结合体。近年来，智能小车不论是应用或技术都有了非常大的进步，而且因其可以搭载多种模块以及强大的环境适应能力，被广泛地应用于各领域。如今在智能制造技术高度发展的时代，智能小车在智能制造市场中占据着很大的比重，且每年呈上升趋势，在未来几年内的发展也将更为迅猛。
参考文献：
[1]曹敏，宋磊，陈科帆.智能车辆的发展近况与关键技术分析[J].山东工业技术，2015（3）：1.
[2]吕开旺，王明睿，刘振国，等.视觉引导机器人协作AGV上下料系统研究[J].制造业自动化，2022，（1）：123-126.
[3]郑茂江.浅谈循迹智能小车设计与应用[J].山东工业技术，2019（1）：6.
[4]王冠博，赵一帆，郭嘉，等.循迹避障智能小车的实验设计[J].实验科学与技术，2021（5）：38-42，47.
[5]李辰霄，韦晓蕾.自动化技术在机械设计中的应用探析[J].中国设备工程，2022（2）：95-96.
[6]智能制造发展及其未来路径[J].中国工业和信息化，2022（1）：24-25.E993D0D0-9E61-492A-BE5A-216212B78122
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