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1、关于人工智能论文3000字【四篇】第1篇:人工智能论文3000字摘要:随着社会的飞速发展,科学技术不断进步,工业领域生产模式发生变化,人工智能时代势不可挡,尤其是机器人得到更大范围的推广与应用。工业机器人的突出优势是精准度较高,工作效率高,能够承受较大工作强度,为整个工业领域产量的提升以及质量的提高创造更加优质的条件。由此可见,工业机器人已成为现代工业发展的趋势与方向。文章基于行业发展,详细阐述了工业机器人的特征,探讨其未来发展趋势与方向,以期为整个工业行业的持续性发展提供更大的技术支撑。关键词:人工智能时代;工业机器人;趋势;Abstract:Withtherapiddevelopmento
2、fsociety,thecontinuousprogressofscienceandtechnology,industrialproductionmodechanges,theeraofartificialintelligenceisunstoppable,especiallytherobothasbeenmorewidelypromotedandapplied.Theoutstandingadvantagesofindustrialrobotsarehighaccuracy,highworkefficiency,abletowithstandagreaterintensityofwork,f
3、ortheentireindustrialfieldofproductionandqualityKeyword:eraofartificialintelligence;industrialrobot;trend;随着人工智能时代的到来,互联网技术取得巨大突破,大数据技术成为核心,为工业机器人产品性能的提升提供更加先进的技术支持。在工业机器人发展进程中,其操作趋于简易化,精准度更高,能够广泛应用在诸多领域,投入成本呈现不断降低的趋势。立足工业领域,机器人应用于产品检测、焊接以及搬运等环节。工业机器人的出现强化对人力应用的缓解,在优势上主要体现为较高的生产效率与较高品质的操作,同时,操作持久性更加
4、突出。工业机器人的构成以及类型从构成上分析,工业机器人主要包含三个部分,即本体、驱动以及控制三个系统。从功能上分析,一种机器人的作用体现在对人类手、手臂的模仿。另外一种更具智能化,有效发挥仿生学的特征,能力更显多样化,自由度更高。在当前的工业领域,之所以选择工业机器人,主要源于其较低的单机价格,便于维修,应用效率较高。人工智能时代工业机器人核心技术分析工业机器人以高精度减速机为核心构成,涉及多种技术类型,要求较高在工业机器人中,关键性结构组成为高精度减速机,涉及多种技术类型。首先,材料成型控制技术十分关键,尤其对减速机减速齿轮的耐磨性与刚性提出更高要求,目的是保证运行的高精度标准。在材料构成方
5、面,要强化对金相组织、材料化学元素以及含量的科学控制。其次,加工技术不容忽视。在减速器中,非标特殊轴承是必不可少的组成部分,结构极具特殊性,需要减速器零件加工尺寸来确认间隙标准,工人技术要求更高。以电机与高精度伺服驱动器为核心,实现对工业机器人的全方位控制对于工业机器人的控制,电机与高精度伺服驱动器作用突出,强化对控制系统的管理,尤其是在瞬间力、功率输出方面面临更高的标准。首先,快响应伺服控制技术能实现对位置环、电流环以及速度的有序控制,合理运用干扰观测以及前馈补偿算法。具体讲,要采用指标预测法来构建内部预测模型,达到闭环优化的目的。其次,为了保证工业机器人能够有效发挥识别功能,要依托在线参数
6、自整定技术,强化转动惯量以及PID参数的在线优化,达到参数的精准判定。另外,在线惯量辨识算法明确伺服驱动器的实际工况,强化参数的智能化控制,以现场实际为要求,合理进行参数的调整。以实时性为要求,强化控制操作系统的稳定性与精确性在工业机器人中,运动学控制系统对实时性要求较高。目前,机器人运动控制卡以定制方式为主,同时,强调与操作系统的密切配合,强化数据传输、数据精确性以及稳定性的实现,尤其是对于操作系统的消息处理机制,更要关注稳定性与快速响应的需要,增强实时性,为机器人产业化道路的发展创造条件。结合工业机器人应用实际准确掌握发展趋势与方向工业机器人的发展更显系统性特征,整体性能增强,适用范围更广
7、立足新时期的发展,工业领域的机器人更显多样性,如焊接机器人、清洁机器人等逐渐投入使用,工程自动化程度显著增强。随着技术水平的不断提升,机器人的造价呈现下降的趋势,但是,性能却不断增强。例如,对于工业领域的机械手,其主要原理是进行人手及手臂的模仿,实现灵活抓取以及搬运的功能,满足自动化操作的目标。纵观当前,机械手应用最为广泛的领域是工业制造业、包装业等。机械手能够在既定的时间内较为准确与高效地完成操作动作,这也成为工业机器人发展的主要方向。目前,信息技术发展迅速,尤其是人工智能技术影响力不断扩大,加之互联网技术的支持,工业机器人发展更显系统性特征,强化在控制系统、诊断系统以及维护系统功能的提升。
8、同时,依托仿真模拟化程序设计,切实增强智能化与自动化水平,整体性能不断提升,在应用方面更显可靠性,适用范围更广。以工业发展需求为基础,更显生物性与仿生性特点,强化不良工作环境生产效率的提升立足工业生产,很多环节与环境保护相矛盾,对从业者身心健康产生不利影响,有些操作人类很难完成,这也成为工业机器人得以推广应用的重要因素。例如,对于真空机器人,其之所以在工业中应用,主要原因是半导体工业中,真空传输晶圆这一环节人类无法完成,而真空机器人的引进实现这一问题的解决。另外,在一些恶劣环境中,如适应无阻运动的蛇形机器人,满足水下作业的仿生鱼机器人等,都处于不断研发之中,备受瞩目。也就是说,在工业机器人的发
9、展进程中,更加关注其仿生性与生物性的特征,能够有效实现对人类行为的模仿与替代,成为新时期工业机器人研发的新动向。基于不断升级与更新的计算机信息技术,工业机器人控制系统更加完善,加快统一化与标准化的实现在机器人内部,核心构成为控制系统,是发挥功能的重要保障,强化对记忆、示教、通信连接以及坐标设置功能的支持。当前,计算机技术不断升级更新,为工业机器人控制系统的优化与完善提供强大动力,整体控制水平显著提升。具体讲,在控制器方面,由专用封闭式发展为开放式。也就是说,计算机水平的提升使得工业机器人的控制系统突破专供的束缚,更显统一化与标准化的趋势,网络化特征明显。基于此,工业机器人的操作更显便捷性,具备
10、简单的操作常识即可,无需投入人力物力进行培训,在很短的时间内就可以对机器人进行模块功能调整,在根本上使机器人的使用更加方便与快捷,维护管理工作也易于进行。综合传感器融合配置技术日趋成熟与完善,实现对人类思维与神经的多功能仿生立足信息时代,人工智能的发展势不可挡,智能化成为工业机器人在未来的发展方向。智能化的机器人,即强调机器人对人类模仿的更高层次,需要具备更高层级的仿生,既要能够模仿人类的动作行为,同时,还需要具有人类的思维与神经。基于此,传感器成为智能工业机器人的重要构成部分,尤其是视觉、力觉、触觉传感器的出现,加快工业机器人智能化的发展速度。例如,对于从事电弧焊接的机器人,采用多传感器融合
11、配置,融电弧传感器、视觉传感器以及机器传感器于一体。在视觉传感器的支持下,机器人能够凭借激光视觉扫描功能,获取焊接过程中所需要的焊炬等数据信息,保证电弧焊接的精准性。另外,远距离遥控机器人的出现代表了综合性传感器融合配置技术上了新的台阶。这种技术在机器人未来发展中将得到更大范围的推广与应用,处于不断完善与成熟中。我国工业机器人发展存在的不足与凸显的问题首先,我国工业机器人起步较晚,发展时间较短,资金投入方面彰显不足,在技术与经验方面彰显无力性,处于不断摸索与提升阶段,研发力度亟待增强。其次,对于我国机器人的发展,在生产技术与可靠性方面相对薄弱,尤其是机器人很多关键部件需要进口,生产成本大幅增加
12、,机器人市场仍需不断扩大,尤其是过高的成本支出,使得工业机器人在生产研发方面缺乏较高的积极性。再次,工业机器人标准化生产的实现需要以规模优势为前提,但是,我国在生产与研发方面的投入尚未达标,给推广与应用造成巨大阻力。如何推动人工智能时代工业机器人的快速发展随着时代的不断进步,智能机器人技术处于不断创新升级中,因此,工业智能机器人在未来的发展要集中做好如下几个方面的工作。首先,从理论研究方面分析,要重视加强指挥制造技术的探究,尤其是针对机器人中相关零部件的生产,要切实提升产品生产质量,有效应对生产难题,借助新型制造技术与制造模式,缩短机器人生产与推广时间。其次,要结合社会需求,合理增加智能机器人
13、科研项目资金投入,设置专项资金,尤其是面对工业转型发展的新阶段,要扩大对机器人及相关产业的投资量,在根本上为工业智能机器人技术的进步创造条件。再次,立足新时期,要对工业机器人相关条例、规则等进行完善,加快核心技术研发速度,同时,做好研发技术与成功经验的总结分析,推动智能机器人工业化发展进程的加快,构建更加完善的标准体系,强化对人机交互准则的合理优化。结束语综上,工业机器人是多学科相互融合与发展的产物,对工业行业的发展意义巨大。因此,要立足信息时代,在人工智能技术的支撑下,准确掌握工业机器人发展趋势,明确技术特征,促使工业机器人生产制造成本的不断降低,性能逐步增强。同时,要重视仿生学在工业机器人
14、领域的研究与应用,强化控制系统功能的不断升级改造,加快多传感器融合配置技术的发展,大幅提升工业机器人的智能化水平,推动整个行业标准化与统一化建设,拓展机器人应用领域,以便更好发挥工业机器人在人工智能时代的价值。参考文献谭文君,董桂才,张斌儒.我国工业机器人行业的发展现状及启示J.宏观经济管理,2018(04):42-47.王浩.工业机器人技术的发展与应用综述J.中国新技术新产品,2018(03):109-110.蔡济云.工业机器人在自动化控制中的应用研究J.科技与创新,2018(01):144-145.第2篇:人工智能论文3000字摘要:崔政博士的新著科学技术知识的政治经济学研究以马克思的“劳
15、动”概念为中心,提供了一个划定人工智能替代人类劳动的边界框架。该书区分了重复性劳动与创造性劳动,提出创造性劳动是人类劳动的本质也是人工智能不可替代的。但需要进一步指出的是,机器学习已经在认识实践中表现出对人类认知劳动的极大辅助作用,包括:人工智能能够提升科学知识生产效率;人工智能擅于提取和传递默会知识;人工智能可以产生某种机器知识。以上原因使得我们在创造性劳动中很难将人工智能排除在外,未来可能的创造性劳动方式应当是某种人机协作或人机融合。关键词:人工智能;创造性劳动;科学知识;默会知识;机器知识中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:CN61-1487-(2020)01-0154-03产业
16、科学出现以来,科技创新对经济增长的驱动作用已经成为全球性的共识。崔政博士的新著科学技术知识的政治经济学研究,试图以“劳动”概念的历史分析为切入点,讨论科学技术在当代资本主义经济中所扮演的角色,进而以一种动态的劳动价值论表明当代社会经济运行的内在动因12。该书以马克思的“劳动”概念为核心构建了一个哲学空间,将科学知识、技术创新、资本运行纳入其中,完整地阐述了科学技术对经济社会的塑造作用。该书的叙事方式表达了两个理论取向:第一,对科技创新的分析不同于传统技术创新理论仅关注经济“增长”,而是从更为基础的社会分工出发关注经济“发展”;第二,将科学知识的生产还原到马克思的“科学劳动”概念,实际上已经使用
17、了一种扩展了的“科学”概念,蕴含着当代科学知识生产所具有的实践性、情境化、多主体等特征。该书更为重要的贡献在于讨论了人工智能技术对于社会生产方式的挑战和变革作用。书中提出:“人工智能的替代效应是建立在对人类劳动数据化和逻辑化的基础上的,探索自在自然的创造性劳动是不可数据化和逻辑化的。因此,人工智能只能围绕既有的对象进行重复性生产,替代重复性劳动;而人类则能够探索自在自然,从而摸索新技术、建构新对象,进行创造性劳动。也就是说,机器所不能替代的人类劳动的硬核是探索自在自然的劳动,是创造对象和掌握技术的创造性劳动。”125作者将马克思的“劳动”概念区分为“重复性劳动”和“创造性劳动”,进而指出人工智
18、能是对机器大工业的否定,它将替代人类劳动中可以重复、可以数据化的部分,但创造性劳动是人类劳动的本质,是人工智能所不能替代的。作者提出:“人工智能可以在将重复性劳动数据化的基础上,对人类劳动进行模仿,从而取代任何形式的重复性劳动。但人工智能却不能取代人类的创造性劳动,创造性劳动是通过探索自在自然,经过反复的摸索与实验、征服反常和偶然、掌握技术、创造对象、实现对象从无到有的过程的劳动,这是一种原生性的劳动。”127作者认为,创造性劳动是对马克思的“自在自然”的探索,“自在自然”是在人类的现有认知能力之外,却以反常和失败等形式向人类显现其自身。然而,在认知实践当中,机器学习已经可以帮助人类探索认知能
19、力之外的“自然”,当然这种“自然”并不以反常或失败的形式存在。作者也指出:“尤其是在大数据和云计算的背景之下,机器学习的速度远超人类的认知极限,甚至可能在数据中找到人尚未发现的方法和规则。”135因此,在认知劳动方面,我们可以在作者的概念框架下进一步区分出人工智能对人类“创造性劳动”的辅助作用,具体表现为三个方面:人工智能提高科学知识生产效率;人工智能擅于提取和传递默会知识;人工智能可以产生某种机器知识。一、人工智能能够提升科学知识生产效率机器学习的广泛使用可以提升科学知识生产的效率,主要表现在文献研究和实验室研究两个方面。人工智能系统可以通过自然语言理解获取、阅读和总结所有相关文献。例如,一
20、个叫做Iris的人工智能系统的运行方式是:从某个研究主题的演讲切入,先使用自然语言处理算法分析演講的脚本,挖掘从开放渠道获取的研究文献,然后将相关研究文献分组并进行可视化,再通过人工标注文献使机器匹配精度增加,当机器能够理解文献的内容和结构时,可以帮助科研人员总结出该研究主题下的所有研究问题、假设、实验结果等,从而将前人工作完整呈现。此外,机器学习的使用还能够加快实验研究的进程。例如,2016年5月,澳大利亚国立大学的研究团队使用机器学习重复了物质的玻色爱因斯坦凝聚态的实验室发现过程,从反复设置调整实验设备的各种参数到产生凝聚态物质,机器学习只用了一个小时,而凭借这一发现获得诺贝尔奖的三位科学
21、家是在直觉的基础上经过多年实验才制造出了物质的凝聚态。由此可见,作为技术的人工智能的进步已经开始反向促进作为基础研究的科学知识的生产。二、人工智能擅于提取和传递默会知识波兰尼(MichaelPolyani)提出了默会知识(tacitknowledge)的概念,以区别于可以明述的知识(explicitknowledge),明述知识是用语言文字来表达的知识,如科学知识,默会知识则是我们知道但通常不加言述或者不能充分言述的知识2。默会知识具有以下几个特点:难以用语言文字描述,不易传播、记录和积累;获取默会知识主要依靠亲身体验;默会知识呈分布式存在,难以整合。这些特点导致我们很难有效运用默会知识,而机
22、器学习的大规模运用使得人工智能系统非常擅于处理默会知识。作者敏锐地意识到了这一特点“以往我们所说的默会知识、手工技艺技巧,以及复杂程度远超人类认知能力之外的一些潜在规则,也都不再是一个个黑箱,机器可以基于将人类劳动的过程还原成物理量和数据,再通过机器学习找到其内在的规律,从而取代人类劳动。”156三、人工智能可以产生某种机器知识如果说默会知识还是“可意会而不可言传”的知识,那么AlphaGoZero在围棋上的表现已经表明人工智能系统产生了某种既无法“意会”也无法“言传”的机器知识。AlphaGoZero在没有人类以往的经验或指导、不提供基本规则以外的任何领域知识的情况下,就使用机器学习在短时间
23、内探索了大量人类从未尝试过的走法。机器发现的知识不仅完全超出了人类的经验,也超出了人类的理性,成为人类几乎无法理解的知识。由此,产生了讨论某种“机器认识论”的可能性,GregoryWheeler在MachineEpistemologyandBigData一文中提出:机器学习对事物间隐蔽的相关性的发现和掌握已经远超人类,因此机器知识更多的是一种相关性知识。3321董春雨教授在机器认识论何以可能?一文中也指出:“人类必须正视机器在其擅长的领域,通过特殊的认识方式所获得和积累的知识。”4机器知识与科学知识或默会知识的核心差别在于:机器知识依赖数据,科学知识或默会知识依赖信息。信息是事物可观察的表征,
24、或者说信息是事物的外在表现。任何一个物体的信息量都非常大,要精确描述一个物体,就需要将其中所有基本粒子的形态以及它们之间的关系都描述出来,同时还要将该物体与周围环境的关系都描述出来。而数据是已经描述出来的部分信息,关于一个物体的数据通常要比信息少得多,例如只包含它的形状、重量、颜色和种属关系等。只有当信息经过适当的处理,当它被用来进行比较、得出结论和建立联系时,它才會转化为知识。而知识可以理解为伴随着经验、判断、直觉和价值的信息,作为认知主体的人在其中扮演了关键角色。相较之下,机器知识可以被刻画为数据在时空中的关系,这些关系表现为某种模式,对模式的识别就是认知,识别出来的模式就是知识,用模式去
25、预测就是知识的应用。这些数据在时空中的关系只在少数情况下才能用数学工具进行表达,而多数情况下知识表现为数据间的相关性的集合,这些相关性只有一小部分可以被人类感知和理解。这源于人类感受能力的局限性:人类只能感受部分外界信息,人类的感官经验局限在三维的物理空间和一维的时间。因此,当数据无法被感知,它们之间的关系又无法用数学工具表达时,这些数据间的关系就超出了人类的理解能力之外而属于机器知识。当前机器学习的主流形式人工神经网络的最大特点就是发现并记忆数据中的相关性,例如在看了很多汽车图片后会发现汽车都有四个轮胎,人类对图片这类直观的数据间的相关性也能发现并记忆一部分,这就是默会知识。但当数据量很大且
26、不直观时,例如股票市场的数据或者核电站的内部数据,人类就无法应对了。而随着人工神经网络层级和数量的增加,人工智能系统能够处理大规模的复杂数据,这就是机器知识。机器知识当前的主要表现形式类似于AlphaGoZero中的神经网络的全部参数。概言之,科学知识和默会知识多是基于信息的因果性知识,而机器知识多是基于数据的相关性知识。此外,科学知识是易于记录、易于陈述、易于传递的;默会知识是难以记录、难以陈述、可传递的;机器知识则是可记录、不可陈述、易于在机器间传递的。四、人工智能发展的局限性当然,基于人工神经网络的机器学习仍有两个核心的局限性导致人工智能系统还不足以承担创造性劳动。第一个局限是,人工神经
27、网络需要依赖特定领域的先验知识,也就是需要特定场景下的训练,这是因为人工神经网络的学习本质上是对相关性的记忆,人工神经网络将训练数据中相关性最高的因素作为判断标准。这个问题在自动驾驶汽车中表现的非常突出,鉴于道路交通情境的复杂性和交通标示的多样性,自动驾驶系统难以避免很多交通事故。第二个局限是,人工神经网络无法解释产生某个结果的原因,这种不可解释性在许多涉及安全和公共政策的领域显现的比较突出,例如在智能医疗中,人工神经网络在影像识别和辅助诊断中都对其结果缺乏医学上的解释性,都需要专业医生的复核。基于人工神经网络的人工智能系统在记忆和识别这两个基础智能方面超越了人类,但在推理、想象等高级智能方面
28、还相差较远。与人类相比,人工智能无法承担创造性劳动的原因还不止于以上的局限性,还包括:人工智能没有常识和物理世界的模型;人工智能没有自主和自发的通用语言能力;人工智能没有想象力,需要大量常识、反事实假设和推理能力;最重要的是人工智能没有自我意识。自我意识的缺乏导致能够产生机器知识的人工智能系统仍然无法被视为认知主体,其知识的“创造性劳动”是一种无意识认识活动。五、结语(如逻辑推理或描述场景)必须依赖语言,而目前基于人工神经网络的机器学习能力主要是对环境的识别能力,还远没有达到语言和逻辑推理,但人类智能通过语言进行沟通。这背后就隐含了人类的科学知识与人工智能系统的机器知识之间的不可通约,以上例子也表明基于人机协作的创造性劳动还有很大的技术障碍需要克服。