人工智能對社會產(chǎn)生的影響范文
時間:2024-01-09 17:34:26
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篇1
人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)步速度如此迅猛,我們的社會將迎來一些重要的倫理和經(jīng)濟(jì)問題,應(yīng)對這些問題恐怕會費心費力。
總體而言,人工智能(AI)和物聯(lián)網(wǎng)將同時改變互聯(lián)網(wǎng)和全球經(jīng)濟(jì)。在未來5年內(nèi),我們可以預(yù)期人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)將會被整合到各種各樣的技術(shù)中,這些技術(shù)包括數(shù)據(jù)交換和分析。這將帶來巨大的機(jī)遇,如全新的服務(wù)和科學(xué)突破,人類智力的提升,以及它與數(shù)字世界的融合。
在人工智能領(lǐng)域存在相當(dāng)大的不確定性,如決策轉(zhuǎn)由機(jī)器執(zhí)行,缺乏透明度,技術(shù)變革將超過治理和政策規(guī)范的發(fā)展。自動化可能會深刻地改變行業(yè),影響就業(yè)和公共服務(wù)的交付。政府和社會需要為其影響做好準(zhǔn)備:
經(jīng)濟(jì)和社會必須為人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)帶來的顛覆做好準(zhǔn)備。
在人工智能的設(shè)計和部署中,必須優(yōu)先考慮倫理問題。
人工智能和自動化將帶來全新的社會經(jīng)濟(jì)機(jī)會,但對個人和社會的影響和取舍還不清楚。
人工智能正改變著我們的決策方式,我們必須確保人類仍然處于“駕駛座”的主導(dǎo)位置。
在社會內(nèi)部和社會之間,人工智能的益處分配將不均衡,進(jìn)而加劇當(dāng)前和未來的數(shù)字鴻溝。這種現(xiàn)象發(fā)生的風(fēng)險極高。
人工智能世界的治理與倫理問題
人工智能引發(fā)了對倫理問題的廣泛擔(dān)憂。技術(shù)人員表示,這項技術(shù)需遵從人類的價值觀,在人工智能系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和部署的每一個階段,都必須優(yōu)先考慮倫理層面的問題。
目前,人工智能和相關(guān)技術(shù)正在開發(fā)和部署,短期內(nèi)將需要大量的投資和努力,以避免對社會和人類造成意想不到的影響。在未來,我們需要把焦點放在研究上以及有效的管理架構(gòu)上,以確保人工智能技術(shù)帶來的是契機(jī),而不是損害。目前,開發(fā)算法的工作仍然由人類完成。對我們所做的事,我們?nèi)該碛行┰S控制。
然而,如果我們把這類工作拱手相讓給中介機(jī)構(gòu),而中介機(jī)構(gòu)又讓算法來設(shè)計算法。那么在五年內(nèi),開發(fā)算法的工作可能就不是人類在做了,而是人工智能在掌控。是否將出現(xiàn)這樣的前景:我們打交道的中介機(jī)構(gòu)將被人工智能替代。
此外,人工智能引發(fā)的重要考慮事項涵蓋了隱私、透明度、安全性、工作性質(zhì),以及整體經(jīng)濟(jì)。例如,基于面部識別技術(shù)可以提升用戶在社交媒體上的體驗。但同樣的技術(shù)也可以用來提升監(jiān)視效果,犧牲個人隱私。亦或是,如果人工智能成為社交媒體網(wǎng)絡(luò)和在線平臺的永久功能,在這些平臺上,算法被用來管理在線體驗、有關(guān)自由選擇和偏見的問題將會加劇。人們將對數(shù)據(jù)收集和決策的透明度和責(zé)任性感到擔(dān)憂。這種擔(dān)憂將會加速倫理原則的制定。而這些原則的作用是什么?用以指導(dǎo)人工智能的設(shè)計和部署。
一個社會如果完全以數(shù)據(jù)收集為基礎(chǔ),那么從商業(yè)角度來看,在沒有適當(dāng)?shù)拿裰鞅O(jiān)督和平衡的情況下,將助長社會過度依賴監(jiān)督。機(jī)器提供了太多自動選擇,人類無需過多思考,從而失去了某些自我決策的機(jī)會。
數(shù)據(jù)分析技術(shù)產(chǎn)生的自動化將對人類行為和決策產(chǎn)生更大的影響。
政府將如何應(yīng)對人工智能帶來的更大的經(jīng)濟(jì)和社會影響?政府是否具備這樣做的能力和資源?在政府內(nèi)部,由于政策的制定和調(diào)整越來越多地受到數(shù)據(jù)的驅(qū)動,人工智能可能會帶來一種根本性的決策調(diào)整。此外,人工智能可能成為未來政策選擇的一種決策工具,而且使用起來可能會草率而不透明。
物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展將為政府決策提供科學(xué)依據(jù),并幫助它們快速應(yīng)對民眾的需求。
許多人預(yù)見,未來幾年將展開一場激烈的競爭,以爭奪商業(yè)人工智能領(lǐng)域的霸主地位。盡管這可能會推動創(chuàng)新,并有可能顛覆當(dāng)前的市場結(jié)構(gòu),但也存在競爭方面的擔(dān)憂。預(yù)測者認(rèn)為,在可預(yù)見的未來,如今的領(lǐng)先科技公司將會控制人工智能市場。
人工智能對互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的影響
一些人認(rèn)為,預(yù)測人工智能是一種營銷炒作,但很多業(yè)內(nèi)人士和政府都在為人工智能的普及做準(zhǔn)備。CB Insights估計,2016年超過50億美元的風(fēng)投資金流向了人工智能創(chuàng)業(yè)公司,比前一年增長了62%。人工智能為創(chuàng)造新工作、新產(chǎn)業(yè)和新溝通方式提供了巨大機(jī)遇。
隨著人工智能和自動化在各個行業(yè)推動重大結(jié)構(gòu)變革,工作的本質(zhì)將發(fā)生改變。隨著人工智能獲取用戶數(shù)據(jù),改變產(chǎn)品和服務(wù)的交付方式,許多現(xiàn)有的工作崗位可能會被取代。如何適應(yīng)變化的步伐將是未來一項重大的全球性挑戰(zhàn)。
與人工智能和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的項目引領(lǐng)了我們很長一段時間,提升了我們現(xiàn)有的技術(shù),讓普通人生活更加方便。
人工智能系統(tǒng)和技術(shù)可以改變工作的性質(zhì),讓員工能力得到提升,從而減少人類之間和國家之間的不平等。人工智能讓我們承擔(dān)和解決更大的挑戰(zhàn)。正如一份調(diào)查報告所顯示,“人們的大腦和互聯(lián)網(wǎng)之間的距離會變得越來越近,而兩者之間的交叉會變得越來越復(fù)雜?!?/p>
機(jī)器與機(jī)器之間的通信增加了成本壓力,人們正在被取代。這只會隨著時間的推移而不斷增加,這對經(jīng)濟(jì)有好處,但會對就業(yè)提出挑戰(zhàn)。
人工智能為科學(xué)研究、交通運輸和服務(wù)提供帶來了巨大潛在收益。如果可訪問性和開源開發(fā)勝出,人工智能有可能給發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家?guī)砑t利。例如,依賴農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的國家可以利用人工智能技術(shù)分析作物產(chǎn)量,優(yōu)化糧食產(chǎn)量。在醫(yī)療保健領(lǐng)域使用人工智能可能會改變低收入地區(qū)的疾病檢測方法。
人工智能是一種創(chuàng)造性的毀滅,它將淘汰許多工作崗位,但也將創(chuàng)造新的角色和工作崗位。
但是,社會本身是否已經(jīng)準(zhǔn)備好接受這種變化,我們是否為新型經(jīng)濟(jì)做好了充分的準(zhǔn)備?對于發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體而言,新技術(shù)總是能創(chuàng)造出更多的可能性,盡管部署人工智能(以及物聯(lián)網(wǎng))的基礎(chǔ)設(shè)施非常重要。人工智能的好處也可能不均衡:對于依賴低技能勞動力的經(jīng)濟(jì)體,自動化可能會挑戰(zhàn)它們在全球勞動力市場中的競爭優(yōu)勢,并加劇當(dāng)?shù)氐氖I(yè)形勢,影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
用于管理制造業(yè)或服務(wù)業(yè)的智能和服務(wù),可能仍集中在發(fā)達(dá)國家。人工智能可能會在很大程度上加劇數(shù)字鴻溝,這將會帶來政治上的影響。
確?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造市場就業(yè)機(jī)會,且不會對就業(yè)市場造成損害,這是未來5年必須解決的一個挑戰(zhàn),也是國際上一個緊迫而嚴(yán)重的問題。
人工智能對互聯(lián)網(wǎng)安全和網(wǎng)絡(luò)智能的影響
算法開始做出決策,它們比人類決策更快,并且可以代表我們的意志。此外,系統(tǒng)越來越不透明。我們不知道他們在哪里,他們在做什么決定。
雖然安全與信任對人工智能的未來至關(guān)重要,但這項技術(shù)也可以幫助解決安全挑戰(zhàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)和信息流變得越來越復(fù)雜,人工智能可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理人員理解交通模式,創(chuàng)建識別安全威脅的方法。在基本的企業(yè)層面上,人工智能可以執(zhí)行由IT幫助臺執(zhí)行的任務(wù),比如解決員工的電腦問題。
這將為企業(yè)IT專業(yè)人員提供更多的時間來實現(xiàn)安全最佳實踐,并更好地保護(hù)公司系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。除了人工智能決策,人工智能還可以在網(wǎng)絡(luò)上對日益增長的安全威脅進(jìn)行分類。
篇2
關(guān)鍵詞:人工智能;會計行業(yè);影響
一、研究背景及意義
在剛剛過去的2016年,圍棋領(lǐng)域的“人機(jī)大戰(zhàn)”掀起一股人工智能的浪潮,以“阿爾法狗”為代表的人工智能戰(zhàn)勝了韓國的圍棋高手李世石,由此人工智能的發(fā)展引人深思。很多人會覺得人工智能是一個很遙遠(yuǎn)的事情,始終抱以一種懷疑的態(tài)度去看待人工智能。其實不然,人工智能從上世紀(jì)40年展至今,且不說現(xiàn)在家家都在使用,但是在我們的生活中至少是隨處可見的,比如,計算機(jī)行業(yè)、銀行業(yè)、會計業(yè)等都在使用的智能處理系統(tǒng),而且范圍越來越廣,技術(shù)越來越具有深度。在傳統(tǒng)的會計行業(yè)中,會計核算工作從憑證到報表都是由人工來完成的,但是現(xiàn)如今財務(wù)會計中的大部分工作都可以由財務(wù)軟件來完成,大大的解放了會計中的人力。也是在去年的3月份,著名的會計師事務(wù)所德勤對外宣布將人工智能引入會計行業(yè),這一宣布也是幾家歡喜幾家愁。雖然人工智能讓會計實務(wù)變得更加便捷、精準(zhǔn),但是傳統(tǒng)會計行業(yè)中那些被人工智能替代的手工記賬人員將何去何從?筆者從一個會計人的角度對人工智能時代下的會計行業(yè)進(jìn)行探討,目的是明晰人工智能對會計行業(yè)的影響,以及傳統(tǒng)的會計人員如何應(yīng)對人工智能時代的到來。
二、我國人工智能在會計行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀和展望
(一)我國人工智能在會計行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀會計行業(yè)主要涉及的是企事業(yè)單位、政府機(jī)構(gòu)和會計師事務(wù)所,這三大類是有會計核算系統(tǒng)的主要主體。就我國來說,很多涉及會計工作主體對于人工智能的應(yīng)用僅限于會計系統(tǒng),而且在會計系統(tǒng)中一些類似于審核、判斷等主觀行為還是要財務(wù)人員手工進(jìn)行操作。目前市場上已經(jīng)存在各種可以滿足不同類型組織結(jié)構(gòu)會計主體業(yè)務(wù)需求的會計軟件,可以說應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛了。但是就會計師事務(wù)所來說,作為主要業(yè)務(wù)之一的審計業(yè)務(wù)在人工智能方面應(yīng)用的稍微較少,因為對于上市公司審計業(yè)務(wù)而言,需要填制大量的審計工作底稿,包括電子版和紙質(zhì)版,這些數(shù)據(jù)的錄入目前還是依賴于手工。
(二)對人工智能在會計行業(yè)中應(yīng)用的展望任何一位會計人都清楚地知道,會計行業(yè)是一種具有嚴(yán)瑾性、及時性的行業(yè),并且會計工作程序多,處理起來比較繁雜。所以對于會計人員來說加班是家常便飯,從某種程度上來說,會計人員也希望有一天能有人工智能來替代這繁瑣而枯燥的工作。目前已經(jīng)應(yīng)用的人工智能解決了一些基本的操作,比如憑證和報表的生成等等,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前會計主體多樣性的需求。比如人力資源會計,就需要一個適合企業(yè)特點的模型來對企業(yè)的人力資源進(jìn)行計量和報告,此模型可以對企業(yè)的人力資源進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析,從而可以合理的進(jìn)行人力資源管理,這也是有效降低成本的途徑之一。這樣的需求在管理會計,環(huán)境會計等眾多會計的分支中都是需要的,因為現(xiàn)在會計的職能越來越傾向于決策,決策過程中就需要會計提供相應(yīng)的資料,這些資料通過會計的手工計算和分析往往難以獲取,如果人工職能可以進(jìn)一步運用科學(xué)知識來解決這個難題就再好不過了。
三、人工智能對會計行業(yè)的影響
(一)提高了會計信息的及時性和精準(zhǔn)性不管是企事業(yè)單位還是政府機(jī)構(gòu)或者會計師事務(wù)所,在運用會計軟件之后,一方面對于當(dāng)日發(fā)生的各項經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)都能及時的進(jìn)行處理。因為會計人員的只需要登錄系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)事務(wù)的選擇或者審核就可以了,期末系統(tǒng)會根據(jù)已經(jīng)有的數(shù)據(jù)自動生成相關(guān)報表,相比較傳統(tǒng)會計的手工填制憑證和編制報表要及時得多。另一方面,在傳統(tǒng)的會計業(yè)務(wù)處理時,會計員手誤記錯賬是常有的事,雖說現(xiàn)在的財務(wù)系統(tǒng)也需要手工錄入一些數(shù)據(jù),但是當(dāng)錄入出錯時系統(tǒng)給予提示,所以這種情況下,大大降低了數(shù)據(jù)出錯的概率,即提高了會計信息的準(zhǔn)確性。
(二)一定程度上抑制了財務(wù)信息造假在提高準(zhǔn)確性和及時性的基礎(chǔ)上,人工智能在會計行業(yè)中的應(yīng)用還可以相對防止財務(wù)信息造假。在特定的會計核算系統(tǒng)下,每一位登錄系統(tǒng)的人員都會有唯一的賬號和密碼,以及自己的權(quán)限,可以說分工明確,相比較傳統(tǒng)的會計核算中崗位相容現(xiàn)象十分嚴(yán)重,尤其是在中小企業(yè)里,人工智能的應(yīng)用對于職能清晰劃分有助于遏制信息的人為造假。但也不是說人工智能可以杜絕財務(wù)造假,因為盡管大部分工作在系統(tǒng)中完成,每個人只能進(jìn)行自己職能范圍內(nèi)的操作,但是系統(tǒng)終歸還是由人來控制的,還無法應(yīng)對管理層凌駕于會計人員之上的內(nèi)部操縱現(xiàn)象。
(三)會計行業(yè)中傳統(tǒng)崗位需求減少隨著人工智能在會計行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,傳統(tǒng)會計崗位就不需要那么的職員了,這是顯而易見的變化。會計電算化早在上世紀(jì)八十年代就在我國有所發(fā)展和普及,發(fā)展至今,已經(jīng)商品化,為各種會計主體所使用,使得原本那些簡單的會計記錄和核算工作被人工智能所取代,相應(yīng)的,這些崗位上的會計人員也就不再需要。
(四)會計信息安全性受到威脅目前應(yīng)用廣泛的各種電算化核算系統(tǒng),都是以電子形式對會計主體的各種財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,電子存儲的數(shù)據(jù)保存形式有很多優(yōu)點,比如保存方便,數(shù)據(jù)容量大,便于查找和使用等。另一方面,現(xiàn)在的系統(tǒng)如果防護(hù)措施不到位很容易被黑客攻擊,同時目前網(wǎng)絡(luò)的安全性也大大降低,信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中可能會被攔截,所以企業(yè)的財務(wù)信息就會被泄露出去,嚴(yán)重的話,還會造成重大商業(yè)秘密的外泄,給企業(yè)帶來損失。
四、會計人員如何應(yīng)對人工智能的“入侵”
(一)學(xué)習(xí)會計電算化處理,跟上人工智能的步伐作為一名會計人員,如果在智能時代還停留在傳統(tǒng)會計處理方法上,那只能被時代所淘汰,這個社會本來就是優(yōu)勝劣汰,新的技術(shù)方法已經(jīng)產(chǎn)生,你沒掌握那你就是被打敗的那個,至少要跟上時代的步伐。國家目前對于會計人員有接受繼續(xù)教育的要求,會計人員可以借助這一平臺學(xué)習(xí)當(dāng)前的人工智能在會計領(lǐng)域的應(yīng)用,也可以自主的學(xué)習(xí)會計電算化的相關(guān)應(yīng)用。
(二)由簡單的財務(wù)會計向綜合型會計人才轉(zhuǎn)變雖然人工智能時代減少傳統(tǒng)會計崗位的需求,但是隨著國家近幾年來對于管理會計的發(fā)展的鼓勵,各會計主體尤其是企業(yè)對于管理會計的需求增加,而目前管理會計的工作是人工智能無法完成的,因為這其中涉及大量的職業(yè)判斷以及包括審計業(yè)務(wù)里也是含有很多的會計估計。所以會計人員應(yīng)該在人工智能時代努力學(xué)習(xí)會計其他方面的知識,比如管理會計和審計業(yè)務(wù)的內(nèi)容等,掌握多方面知識,使自己成為一名復(fù)合型會計人才。
(三)以積極的視角來看待人工智能現(xiàn)實中有很多會計從業(yè)人員狹隘的認(rèn)為人工智能可以取代他們,甚至完成他們完成不了的工作,于是乎就開始說會計行業(yè)沒有前景,進(jìn)行轉(zhuǎn)行,而不去想著提升自己的執(zhí)業(yè)能力。從以上的分析可以看出,這種消極的觀點是不對的,不僅不利于會計人員自身的發(fā)展,也不利于整個會計行業(yè)的發(fā)展。五、結(jié)論總的來說,人工智能日益蓬勃的發(fā)展固然是好事,應(yīng)該把此作為提升自我的動力,而不是避而遠(yuǎn)之。就會計行業(yè)而言,由于其中涉及的大量會計判斷和會計估計,以及管理會計越來越突出的地位等多種客觀因素的存在,所以不需要抱以一種人工智能摧殘了工作崗位的態(tài)度來考量,大可不必?fù)?dān)心會計人員的工作會被人工智能所取代,這是我們必須明確的一點。轉(zhuǎn)變自己傳統(tǒng)的職業(yè)發(fā)展觀,向復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變才是硬道理。
參考文獻(xiàn):
[1]祝姍.人工智能與會計人員[J].財稅研究,2016(15).
[2]張威.人工智能對會計行業(yè)人力資源的影響[J].財會學(xué)習(xí),2016(13).
篇3
關(guān)鍵詞:HPS教育;小學(xué)科學(xué);人工智能
隨著我國教育的迅猛發(fā)展,作為科學(xué)教育重中之重的小學(xué)科學(xué)教育逐漸開始被大眾所關(guān)注,所以探索小學(xué)科學(xué)教育的新思路已成為教育改革的關(guān)鍵之一。多年來,我國不斷借鑒發(fā)達(dá)國家的教育改革理念與經(jīng)驗,并進(jìn)行本土化研究,促進(jìn)我國教育發(fā)展。
一、研究背景
HPS教育作為西方20世紀(jì)80年代盛行的理論,引入中國已有20余年。作為極其受歡迎的教育理念,憑借著自身優(yōu)勢在中國教育課程改革中占據(jù)了一席之地,也為中國科學(xué)教育提供了新思路。
(一)HPS的概念界定
HPS的提出源自科學(xué)內(nèi)部對科學(xué)反思和科學(xué)外部人員對科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識的思考。最初,HPS指的是科學(xué)史(HistoryofScience)和科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)兩大學(xué)科領(lǐng)域,但在20世紀(jì)90年代科學(xué)建構(gòu)論流行后,科學(xué)社會學(xué)與科學(xué)知識社會學(xué)被引入科學(xué)教育,HPS逐漸演化成科學(xué)史(HistoryofScience)、科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)和科學(xué)社會學(xué)(SociologyofScience)三者的統(tǒng)稱[1]:科學(xué)史即研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會科學(xué))和科學(xué)知識的歷史;科學(xué)哲學(xué)則是對科學(xué)本性的理性分析,以及對科學(xué)概念、科學(xué)話語的哲學(xué)思辨,比如科學(xué)這把“雙刃劍”對人類社會的影響;科學(xué)社會學(xué)則討論科學(xué)處在社會大系統(tǒng)中,社會種種因素在科學(xué)發(fā)展過程中的地位和作用,這包括了政治、經(jīng)濟(jì)、文化、技術(shù)、信仰等因素[2]。在國外,德國科學(xué)家和史學(xué)家馬赫最早提倡HPS教育,突出強(qiáng)調(diào)哲學(xué)與歷史應(yīng)用至科學(xué)教學(xué)中的作用。我國HPS相關(guān)研究開始晚且研究規(guī)模較小,首都師范大學(xué)的丁邦平教授認(rèn)為HPS融入科學(xué)課程與教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)的一個重要途徑[3]。
(二)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的必要性
運用科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)等進(jìn)行教學(xué)是目前國際上小學(xué)科學(xué)教育改革的一種新趨勢。2017年,教育部頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)志著我國科學(xué)教育步入了新階段,其不僅要求達(dá)成科學(xué)知識、科學(xué)探究的相應(yīng)目標(biāo),也要養(yǎng)成相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度,思考科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的融洽相處。該標(biāo)準(zhǔn)提出了“初步了解在科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用中,需要考慮倫理和道德的價值取向,提倡熱愛自然、珍愛生命,提高保護(hù)環(huán)境意識和社會責(zé)任感”。HPS教育與小學(xué)科學(xué)課程的結(jié)合是教學(xué)內(nèi)容由知識到能力再到素養(yǎng)的過程,是小學(xué)科學(xué)教育的新維度,改變了小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)環(huán)境。將科學(xué)課程中融入HPS教育的內(nèi)容,可以幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì),研究科學(xué)知識是如何產(chǎn)生的,科學(xué)對社會的多方面影響以及科學(xué)和科學(xué)方法的優(yōu)、缺點等。當(dāng)《小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)態(tài)度和價值觀視為科學(xué)教育的有機(jī)組成部分時,小學(xué)科學(xué)課程就有望成為HPS教育的天然載體,同時為小學(xué)科學(xué)課程滲透HPS教育提出了挑戰(zhàn)。目前,我國小學(xué)科學(xué)課程雖已有部分設(shè)計融入了HPS教育理念,但該融入過程仍停留在表面,融入程度低,融入方式單一。所以,研究HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程十分有必要。
(三)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的可行性
縱觀國內(nèi)外已有的研究,將HPS教育融入小學(xué)科學(xué)課程可分為基于傳統(tǒng)課堂模式的正式教育課程和基于科技館、研學(xué)機(jī)構(gòu)等的非正式教育課程。由皖新傳媒、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院新媒體研究院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社三方通力合作、聯(lián)合打造的《人工智能讀本》系列叢書自出版以來已發(fā)行八萬套,在安徽省多個市區(qū)的小學(xué)得以應(yīng)用,是青少年人工智能教育上的一次全新探索。該套叢書分三年級至六年級共四套,涵蓋了16個人工智能前沿研究領(lǐng)域知識點,每一節(jié)課都設(shè)有場景引入、讀一讀、看一看、試一試4個模塊。小學(xué)《人工智能讀本》作為闡述新興科技的讀本,以親切的場景對話和可愛幽默的插畫等形式吸引了眾多小學(xué)生的興趣,不僅可作為學(xué)??茖W(xué)課讀本,也可以應(yīng)用于課外場景。本文則以小學(xué)《人工智能讀本》為例,對HPS教育進(jìn)行初步摸索與實踐,以期對小學(xué)科學(xué)教育帶來教益。
二、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的典型案例
《人工智能讀本》作為HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)實踐的典型案例,側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生多維度、科學(xué)辯證地認(rèn)識人工智能,內(nèi)容包括機(jī)器學(xué)習(xí)、決策職能和類腦智能,以及人工智能的不同發(fā)展階段,帶領(lǐng)學(xué)生思考人工智能帶來的倫理問題以及其他挑戰(zhàn),培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價值觀。本研究將以《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”為例,分析HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的實踐。
(一)科學(xué)史:提升課程趣味性
小學(xué)科學(xué)教育作為培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)公眾的重要步驟,提升過程的趣味性則十分重要。過去傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教育注重知識的傳遞而忽略了學(xué)習(xí)過程,填鴨式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生失去對科學(xué)的興趣與探索欲,不利于公民科學(xué)素養(yǎng)的整體提高。而科學(xué)史作為研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會科學(xué))和科學(xué)知識的歷史,已經(jīng)逐漸滲透到科學(xué)教育中來??茖W(xué)史常常介紹科學(xué)家的事跡,某一知識誕生所面臨的困難和曲折過程,而將科學(xué)史融入課程可以帶學(xué)生重回知識誕生的時刻,切身體會科學(xué)。讀本作為在小學(xué)科學(xué)教育中不可或缺的工具,利用科學(xué)史內(nèi)容,以敘事方式可以將科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會學(xué)的思想融入教學(xué)過程中,在讀本中融入歷史,可以提升課程趣味性,幫助學(xué)生更加容易探求科學(xué)本質(zhì),感受科學(xué)家不懈努力、敢于質(zhì)疑的精神,提升科學(xué)素養(yǎng)。例如《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”引入部分即以時間順序展開,介紹人工智能的發(fā)展與面臨的困境。在“看一看”中機(jī)器人索菲亞是否可以結(jié)婚的故事不僅為本章節(jié)提供了豐富的內(nèi)容,提升了課程的趣味性,而且還融入了科學(xué)與哲學(xué),引發(fā)讀者對于人工智能的思考。
(二)科學(xué)社會學(xué):提升課程社會性
科學(xué)社會學(xué)是研究一切科學(xué)與社會之間的聯(lián)系與影響,包含科學(xué)對社會的影響和社會對科學(xué)的影響??茖W(xué)是一種社會活動,同時也受到政治、經(jīng)濟(jì)、文化等多方面影響,比如蒸汽機(jī)的誕生表明科學(xué)促進(jìn)社會的發(fā)展。在科學(xué)教育的課堂中融入科學(xué)社會學(xué)不僅可以幫助學(xué)生理解科學(xué)問題,還可以通過介紹科學(xué)與社會之間的復(fù)雜關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生靈活、批判看待科學(xué)問題的思維能力。如六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中,在介紹個人與技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了政府和環(huán)境這兩個要素,使學(xué)生在更宏觀的背景下,獲得這樣一種認(rèn)知:環(huán)境與技術(shù)之間有一把“雙刃劍”,個人與技術(shù)、政府與技術(shù)之間是相互促進(jìn)的主客體關(guān)系?!度斯ぶ悄茏x本》并不全是說教性質(zhì)的文字,在“試一試”中的辯論賽環(huán)節(jié)讓同學(xué)通過親身實踐,更加了解人工智能對于社會的多方面影響。通過對于科技是一把“雙刃劍”這一事實的了解,同學(xué)們可以更好地將學(xué)習(xí)知識與社會的背景聯(lián)系在一起,深刻體會科學(xué)中的人文素養(yǎng),增強(qiáng)社會責(zé)任感。
(三)科學(xué)哲學(xué):提升課程思辨性
以往研究發(fā)現(xiàn),國內(nèi)學(xué)科教材中關(guān)于科學(xué)史和科學(xué)社會學(xué)內(nèi)容較多而且呈顯性,而對于科學(xué)哲學(xué)的融入內(nèi)容不夠,且不鮮明。[3]科學(xué)哲學(xué)融入科學(xué)教育無疑可以提升學(xué)生的思辨性,幫助學(xué)生建立起對于科學(xué)正確而全面的認(rèn)識。例如,《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中,引入人工智能倫理,通過介紹人工智能面對的挑戰(zhàn)、人工智能的具體應(yīng)對策略,讓小學(xué)生了解人工智能技術(shù)發(fā)展的同時也要重視可能引發(fā)的法律和倫理道德問題,明白人與人工智能之間的關(guān)系以及處理這些關(guān)系的準(zhǔn)則。通過“讀一讀”先讓學(xué)生明白倫理概念,再用一幅畫讓學(xué)生思考在算法的發(fā)展下,人類與機(jī)器人的關(guān)系如何定義,向?qū)W生傳遞樹立人類與人工智能和諧共生的技術(shù)倫理觀。通過這種方式,可以幫助學(xué)生逐步建立完整的科學(xué)觀,全面且思辨地看待科學(xué),提升學(xué)生思辨性,進(jìn)而提升科學(xué)素養(yǎng)。
三、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的實踐建議
《人工智能讀本》作為一套理論與實踐相結(jié)合,具有知識性與趣味性的兒童科普讀物,著重引導(dǎo)小學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新意識,提升人工智能素養(yǎng),產(chǎn)生求知探索欲望。但《人工智能讀本》作為HPS融入小學(xué)科學(xué)課程的初始,仍存在教育資源不充分、內(nèi)容結(jié)合較淺等不足,為了將HPS教育更好融入小學(xué)科學(xué)課程,可從以下三方面加以改進(jìn)。
(一)開發(fā)HPS教育資源
HPS教育需要教育資源的支撐。HPS教育資源來源廣泛,無論是學(xué)生的現(xiàn)實生活,還是歷史資料,都可以提供契機(jī)和靈感。《人工智能讀本》中收集了大量與人工智能相關(guān)的故事和現(xiàn)實案例,都可以作為教育資源,從各個角度達(dá)到科普的目的。在新媒體時代,進(jìn)行HPS教育資源開發(fā)時,應(yīng)當(dāng)注意借助最新的信息與通信技術(shù)增強(qiáng)資源的互動性,如互動多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)、科學(xué)可視化技術(shù)等。在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂教學(xué)中,主要是通過圖片文字講解,實驗演示及互動來開展。這種形式對于現(xiàn)實中能接觸到的實驗內(nèi)容,如常見的動植物、可操作的物理化學(xué)實驗等,比較容易開展。而對于地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域的知識,或者一些已經(jīng)不存在的動植物,則只能通過圖片視頻進(jìn)行展示,不容易進(jìn)行實驗展示。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)等,則可以虛擬出世界萬物,如不易操作的物理化學(xué)實驗、已消失的動植物等都可以通過虛擬現(xiàn)實的手段得以呈現(xiàn)。這些技術(shù)或能使教學(xué)內(nèi)容變得生動形象,或通過營造沉浸感以使學(xué)生有更佳的情境體驗,或讓學(xué)生與教學(xué)資源進(jìn)行交互從而自定義內(nèi)容,服務(wù)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的終極目的。
(二)對小學(xué)科學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)
HPS教育的關(guān)鍵是從社會、歷史、哲學(xué)等角度對自然科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新編排,并不是將大量的內(nèi)容或?qū)W科知識簡單相加,這對教師能力也提出了更高要求。目前,人工智能教學(xué)領(lǐng)域常常出現(xiàn)“學(xué)生不會學(xué)、老師不會教”的狀況,《人工智能讀本》作為內(nèi)容翔實有趣的讀本可以彌補(bǔ)一部分缺失。但與此同時,也需要提升教師的教學(xué)能力與知識儲備。HPS教育理念不僅僅針對歷史中的科學(xué)人物,所有的學(xué)生主體也是歷史中的主體,他們也身處于社會中,并且對于生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象有著自己的思考。所以教師身為引導(dǎo)者,需要注意到學(xué)生的思考,深入挖掘,鼓勵他們對所思內(nèi)容進(jìn)行反思并付諸實踐??茖W(xué)史和科學(xué)哲學(xué)應(yīng)當(dāng)成為科學(xué)教師教育項目中的一部分,這能讓科學(xué)教師更好地理解他們的社會責(zé)任。為此,對職業(yè)科學(xué)教師進(jìn)行HPS培訓(xùn)便是必要的。
(三)多場景開展小學(xué)科學(xué)教育
科學(xué)素養(yǎng)不是空洞的,它來自學(xué)生的認(rèn)識體驗,并從中獲得生動、具體的理解和收獲?!度斯ぶ悄茏x本》作為方便攜帶的讀本,不僅可以在小學(xué)科學(xué)課堂中作為教材使用,也可以應(yīng)用在其他場景,如研學(xué)旅行、科技館等場所。課堂學(xué)習(xí)只是小學(xué)科學(xué)教育中的一個環(huán)節(jié),家庭、科技館等也可以進(jìn)行科學(xué)教育。例如,科技館與博物館可以以科學(xué)家和歷史科學(xué)儀器為主題舉辦展覽,展覽中融入HPS教育理念,學(xué)生在參觀和學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)內(nèi)容。一些歷史上大型的科學(xué)實驗,學(xué)校教室或?qū)嶒炇覠o法滿足條件,但在大型的場館中可以實現(xiàn)。例如,研學(xué)旅行作為目前科學(xué)教育中最受歡迎的方式之一,已被納入學(xué)校教育教學(xué)計劃,列為中小學(xué)生的“必修課”,正逐漸成為學(xué)生獲得科學(xué)知識的另一個途徑。研學(xué)旅行作為一種集知識性、教育性、趣味性和娛樂性為一體的旅游形式,通常伴隨著知識教育的過程,包括科學(xué)知識的普及,所以也是開展小學(xué)科學(xué)教育的重要場所。在該場景下,運用《人工智能讀本》等新興手段進(jìn)行科學(xué)教育往往取得事半功倍的效果。
結(jié)語
目前,HPS教育理念已經(jīng)積極嘗試運用到小學(xué)科學(xué)教育中,包括學(xué)校內(nèi)的正式學(xué)習(xí)以及學(xué)校外如科技館、博物館、研學(xué)旅游中的非正式學(xué)習(xí)之中。其中,科技史以時間維度為線索創(chuàng)造豐富資源的同時也可以提升課程趣味性;科學(xué)社會學(xué)以科學(xué)與社會之間的相互關(guān)系幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì),提升科學(xué)素養(yǎng);科學(xué)哲學(xué)則以哲學(xué)的視域?qū)徱暱茖W(xué)的誕生提升學(xué)生思辨能力。未來,HPS教育結(jié)合小學(xué)科學(xué)則需要更深入,在資源開發(fā)、教師培訓(xùn)以及應(yīng)用場景等方面加以改進(jìn),為提升國民科學(xué)素養(yǎng)做出努力。
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篇4
關(guān)鍵詞:人工智能;人類智能;思維;技術(shù)元素
1 基本概念界定
1.1 人工智能
人工智能是在20世紀(jì)中期以后產(chǎn)生的學(xué)科,人工智能就是用機(jī)器模擬人類的智能活動,從而用機(jī)器代替人類行使某些方面的職能。人工智能是通過探索人的感覺和思維的規(guī)律來模擬人的智能活動,電子計算機(jī)是人工智能的媒介和基礎(chǔ)。阿倫?圖靈說:“如果一臺計算機(jī)能騙過人,使人相信它是人而不是機(jī)器,那么它就應(yīng)當(dāng)被稱作有智能?!比绻源藶闃?biāo)準(zhǔn)來界定機(jī)器的智能,那么人工智能的發(fā)展之路仍然任重道遠(yuǎn)。
1.2 人類智能
智能簡單地說就是智慧與能力,是綜合、復(fù)雜的精神活動功能,是人運用自己已有的知識和經(jīng)驗來學(xué)習(xí)新知識、新概念并且把知識和概念轉(zhuǎn)化為解決問題的能力。智能活動往往和記憶力、感知力、思維、判斷、聯(lián)想、意志等有密切的聯(lián)系,人類的智能表現(xiàn)在能夠進(jìn)行歸納總結(jié)和邏輯演繹,人類對視覺和聽覺的感知以及處理都是條件反射式的,大腦皮層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各種情況的處理是下意識的反應(yīng)。
1.3 什么是思維
思維是事物的一般屬性和內(nèi)在聯(lián)系在人腦中的間接的、概括的反映。思維的形式包括概念、理解、判斷、推理等。思維往往借助于語言來表達(dá),由直接的感受即感性思維轉(zhuǎn)化為理性,透過現(xiàn)象看到事物的本質(zhì),發(fā)現(xiàn)普適性的規(guī)律。芒福德說人類是“精神的制造者”而不僅僅是“工具的制造者”,因為人類具備思維能力。
2 基于“技術(shù)元素”視角下的人工智能
“技術(shù)元素”這一說法是凱文?凱利提出的,技術(shù)元素就是從人類意識中涌現(xiàn)出的一切東西,包括技術(shù)具象的工具,也包括文化、 法律、社會機(jī)構(gòu)和一切智能創(chuàng)造物。凱文?凱利說:“科技是人類的發(fā)明,也是生命的產(chǎn)物?!本铀莿游锏募夹g(shù),是動物的延伸部分,人類的延伸部分是技術(shù)元素,科技發(fā)明是我們基因創(chuàng)造的軀體的外延。
2.1 人工智能是技術(shù)進(jìn)化的成果
凱文?凱利認(rèn)為人類的延伸由思維產(chǎn)生,因為思維具有創(chuàng)造力,才促使了技術(shù)的進(jìn)步,才創(chuàng)造出了以往沒有創(chuàng)造出的東西,所以,“如果說科技是人類的延伸,那也與基因無關(guān),而是思維的延伸。因此科技是觀念的延伸軀體”。
技術(shù)元素伴隨著語言、工具的誕生成為人類不可或缺的伙伴,從古至今,除了極少的例外,各種技術(shù)都沒有消失,而是進(jìn)化成不同形態(tài)的技術(shù)。人工智能作為一種科技物種,隨著技術(shù)的進(jìn)步而產(chǎn)生發(fā)展,是技術(shù)進(jìn)化的成果。
2.2 人類與技術(shù)共同進(jìn)步
一切生物都有天然的借助外力的本領(lǐng),從鉆木取火到航空航天,人類經(jīng)歷了漫長的發(fā)展,或者說是進(jìn)化,技術(shù)作為一種手段、一種工具從來都與人類相伴相生?!凹夹g(shù)元素”賦予技術(shù)以生命,人是技術(shù)進(jìn)化的動力,而技術(shù)的進(jìn)化也促進(jìn)了人類社會的發(fā)展,二者是密不可分的??萍寂c人類正在逐漸融合,或者說人類已經(jīng)成為科技最適合的載體;“技術(shù)元素”的發(fā)展雖然具有一定程度的自主性,但是它的發(fā)展軌跡從某種意義上來說也是人類意志的體現(xiàn)。人作為技術(shù)發(fā)展的動力之一與“技術(shù)元素”同步運動。
3 人工智能能否超越人類
對于這個問題人們有兩種極端的看法:一是認(rèn)為人工智能必將取代人類,不久的將來人類會淪為機(jī)器的奴隸;二是對人類的主體地位有著極度的自信,認(rèn)為機(jī)器始終都是被人控制。前者的依據(jù)是人工智能的發(fā)展極其快速,超越了人類智能的進(jìn)化速度,人工智能取代人類只是時間問題。后者的依據(jù)是人工智能不具有生命特征,無法融入生物圈從而和自然發(fā)生聯(lián)系,只能作為人類活動的工具而存在。我更偏向于第二種觀點,是基于以下幾個原因:
3.1 缺乏創(chuàng)造性的“特長生”
人工智能開發(fā)出的機(jī)器可能是某一個領(lǐng)域的“特長生”卻不是全才。比如AlphaGO是圍棋特長生卻不能唱歌,計算器是數(shù)字計算的天才卻不能陪人聊天,情感機(jī)器人負(fù)責(zé)陪伴和情感安慰卻不能真正懂得人類的喜怒哀樂,如此等等,它們按照既定的程序運行,各司其職、各得其所,不會偏離軌道也不懂得創(chuàng)造。
塞繆爾說:“機(jī)器不能輸出任何未經(jīng)輸入的東西?!蹦壳白钕冗M(jìn)的機(jī)器人也是依賴于軟件運行,軟件是通過人來完成更新升級,人工智能實際上是人類智能的外在表現(xiàn)。人體是一個復(fù)雜而龐大的系統(tǒng),人有特定的背景和生活習(xí)慣,人腦的發(fā)育會受到所經(jīng)歷的事件和社會環(huán)境的影響,能夠靈活運用,組合所接受的信息,具備綜合分析問題的能力。人腦的控制系統(tǒng)復(fù)雜和精密程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過智能機(jī)器人,因此,人工智能在技術(shù)上不及人類智能,它依賴人類智能而進(jìn)化,能夠勝任人類制定的任務(wù),卻缺乏人類智能的創(chuàng)造性。
3.2 不能思維的人工智能
在回答“機(jī)器能否思維”的時候,我們首先應(yīng)該對思維進(jìn)行界定,思維是人腦特有的功能。人腦是一個高度發(fā)達(dá)的系統(tǒng),是人類意識活動的物質(zhì)載體。“電腦思維”在功能上會向人腦思維不斷接近,但是兩者之間存在不可消除的界限,“電腦思維”是一個簡單的邏輯過程,模擬人腦思維功能和思維信息過程,它在本質(zhì)上區(qū)別于人類思維。人腦思維除了能夠接受外部信息以外,還能對信息進(jìn)行主觀的加工。人們已經(jīng)能制造出類人機(jī)器人,可是它不能和人一樣思維嗎,因為思維不僅僅是人腦的生理機(jī)能,離開社會實踐和人際交往是不能產(chǎn)生思維的。
3.3 是輔助而非替代
人工智能簡單明了地說就是人類用來改造世界的技術(shù)手段,是輔的工具,而不是對人類的替代。人工智能出現(xiàn)的歷史并不久遠(yuǎn),前文說到了技術(shù)和人類的共同進(jìn)化,當(dāng)人類有能力利用工具來處理復(fù)雜繁瑣的工作時,這是人類的進(jìn)化,也是工具的進(jìn)化。
人工智能被用于幫助人類進(jìn)行某項工作,才能解放人力,人類智能才可以更好發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性。人工智能承擔(dān)了人類活動中基礎(chǔ)的、不可或缺的、復(fù)雜的工作,從而使人類智能轉(zhuǎn)向更核心的科研創(chuàng)造以及思維和判斷上來。在人與人工智能的關(guān)系上,二者是相輔相成、相互補(bǔ)充的,而不是互相排斥、完全替代
4 結(jié)束語
人工智能與人類智能的關(guān)系是互為補(bǔ)充、相互制約的,人與技術(shù)的融合是必然的。目前人工智能的更新升級必須依賴與人類智能,人類智能的進(jìn)化程度關(guān)系到人工智能的先進(jìn)程度“技術(shù)元素”的進(jìn)化也要受到社會條件的制約。人工智能可能在某一方面出強(qiáng)大的功能,但是它缺乏思維和創(chuàng)造性,這一點是致命的缺陷,工具作為人類器官的延長,是人類智能的外化之物,被人類智能的發(fā)展程度所局限。
參考文獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞:精品課程;視頻公開課;課程建設(shè);人工智能
一、引言
中南大學(xué)的人工智能課程是國內(nèi)高校最早開設(shè)的該課程之一。1987年清華大學(xué)出版社出版了我校蔡自興和清華大學(xué)徐光編著的《人工智能及其應(yīng)用》,成為國內(nèi)率先出版的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能教材,為人工智能課程提供了一部好教材,對人工智能在中國的傳播和發(fā)展起到重大推動作用。
我校人工智能課程自開設(shè)以來已培養(yǎng)約30屆學(xué)生,培養(yǎng)人數(shù)超過3000人。授課對象包括計算機(jī)、自動化專業(yè)的本科生和電子信息類等專業(yè)的研究生。2001年,我們研發(fā)的“人工智能網(wǎng)絡(luò)課程”被評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程。2003年和2007年“人工智能”分別被評為首批國家精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程。同時,課程的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源和知識表示方法的課堂錄像陸續(xù)上網(wǎng),向全社會開放,成為學(xué)生復(fù)習(xí)和自學(xué)的有力手段和特色環(huán)境。
近年來隨著國外名校的視頻公開課風(fēng)靡網(wǎng)絡(luò),建設(shè)我國自己的視頻公開課已勢在必行。在這種背景下,人工智能課程的等一批國家精品視頻公開課應(yīng)運而生。我們的“人工智能PK人類智能”的視頻公開課入選國家精品視頻公開課建設(shè)計劃,已成為首批播出的課程之一,受到公眾歡迎與好評。
二、講授內(nèi)容選定
人工智能是一門前沿交叉學(xué)科,也是一門與人類生活息息相關(guān)和公眾頗感興趣的科學(xué)。網(wǎng)絡(luò)視頻公開課是以大學(xué)生為服務(wù)主體,同時面向社會大眾,是免費開放的科學(xué)與文化素質(zhì)教育的網(wǎng)絡(luò)視頻課程與學(xué)術(shù)講座。由于人工智能屬于專業(yè)基課程,如何在有限的時間內(nèi)講述一個完整的專題,避免艱深的專業(yè)知識,讓大多數(shù)人都能聽懂并感興趣,是安排視頻課程內(nèi)容時需要首先考慮的問題。為此,在內(nèi)容安排上將重點放在專業(yè)史和熱點研究介紹上,其目的是通過介紹學(xué)科的發(fā)展史和一些經(jīng)典或熱點問題的研究情況,激發(fā)大家對人工智能研究的興趣,增進(jìn)對人工智能知識的了解,認(rèn)識到前沿科學(xué)其實離現(xiàn)實并不遙遠(yuǎn)。
在上述理念指導(dǎo)下,本視頻課程并沒有照搬平時上課的內(nèi)容,而是精選了人工智能領(lǐng)域中一些具有代表性的內(nèi)容進(jìn)行介紹。首先概述人工智能的起源與發(fā)展歷史,以及人工智能領(lǐng)域影響最大的三大流派及其認(rèn)知觀等。然后介紹人工智能中幾種經(jīng)典技術(shù),包括推理證明技術(shù)、問題求解技術(shù)等。此外,對人工智能中公眾最感興趣的一個應(yīng)用領(lǐng)域――機(jī)器人學(xué)進(jìn)行闡述。最后,對人工智能的一些最新研究發(fā)展領(lǐng)域,如計算智能和群智能技術(shù)等進(jìn)行討論。具體內(nèi)容安排如下:
第一講:人工智能的誕生
長期以來人工智能充滿了激烈爭論,其發(fā)展過程不是一帆風(fēng)順的,在中國也歷經(jīng)了質(zhì)疑、批評甚至打壓,直至出現(xiàn)希望的曙光,形成今天的可喜局面,其過程可謂艱辛。該講從不同角度對人工智能的定義進(jìn)行介紹,分析其異同,介紹人工智能的起源與發(fā)展過程,特別是在中國的發(fā)展情況,讓聽眾對什么是人工智能有個大致的了解。
第二講:人工智能的學(xué)派
從符號主義為代表的經(jīng)典人工智能到連接主義、行為主義,人工智能的研究可以說是從一家獨秀走向百家爭鳴。該講介紹人工智能的主要學(xué)派,各自的理論基和認(rèn)知觀,并論述人工智能對社會、文化、經(jīng)濟(jì)等層面的影響。
第三講:經(jīng)典人工智能的推理技術(shù)
經(jīng)典人工智能的有關(guān)推理技術(shù)和方法是早期人工智能研究的主要手段,用于研究基于經(jīng)典邏輯的自動定理證明等問題,對人工智能學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。本講主要介紹基于數(shù)理邏輯方法的推理證明技術(shù),尤其是定理證明方法的代表之一――消解原理。
第四講:問題求解與搜索
問題求解技術(shù)是人工智能研究領(lǐng)域的一個核心問題,涉及問題表示和求解搜索兩部分內(nèi)容。這一講主要介紹問題求解中的一種常用方法――狀態(tài)空間法,闡述圖搜索方法和求解策略,特別是引入啟發(fā)式信息的啟發(fā)式搜索方法。
第五講:機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人是人們聽到人工智能時幾乎第一時間聯(lián)想到的事物。機(jī)器人學(xué)作為一門學(xué)科,該講介紹機(jī)器人學(xué)的發(fā)展過程和機(jī)器人的分類,探討機(jī)器人學(xué)與人工智能的關(guān)系,說明研究開發(fā)機(jī)器人技術(shù)的動機(jī)。
第六講:人工智能的新領(lǐng)域――計算智能
經(jīng)典人工智能雖在早期占有統(tǒng)治地位,但目前已經(jīng)不再是研究熱點。而計算智能則異軍突起,成為智能學(xué)科中新的增長點。本講主要介紹計算智能的幾個主要分支神經(jīng)計算、進(jìn)化計算、模糊計算和人工生命的一些基知識。
第七講:人工智能中的仿生學(xué)――群智能
人工智能是一門信息科學(xué)與生命科學(xué)等高度交叉的科學(xué),不僅涉及到計算機(jī)、自動化、數(shù)學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科,還涉及到心理學(xué)、腦科學(xué)、仿生學(xué)等各種學(xué)科。群智能就是仿生學(xué)在人工智能中應(yīng)用的典型。該講主要介紹受到蟻群和鳥群社會行為啟發(fā)而構(gòu)建的蟻群算法和粒群算法,將其轉(zhuǎn)換為可計算模型,引入到問題優(yōu)化求解中。
三、課程建設(shè)經(jīng)驗
由于授課對象的不同和授課時間的限制,在只有30分鐘的一講一主題情況下,要像平時上課那樣詳細(xì)講解是不可能的,為此需要對視頻公開課的材料進(jìn)行重新組織。我們的人工智能課程作為首批國家精品課程,其教學(xué)資源還是比較豐富的,具有一定優(yōu)勢。
首先,使用主講人編著的《人工智能及其應(yīng)用》作為課程教材。根據(jù)教學(xué)對象不同,編撰了不同類型的教材,以適應(yīng)不同層次學(xué)生的要求。2003年和2004年在清華大學(xué)出版社先后出版了《人工智能及其應(yīng)用》第三版“本科生用書”和“研究生用書”。2005年在高等教育出版社出版了面向大專院校和網(wǎng)絡(luò)課程的《人工智能基》,以及在國防科技大學(xué)出版社出版了面向管理類學(xué)生的《人工智能及其在決策系統(tǒng)中的應(yīng)用》。2010年又出版了“十一五”規(guī)劃教材《人工智能及其應(yīng)用》第四版及《人工智能基》第二版,使教材與時俱進(jìn),不斷創(chuàng)新,更好地為人工智能教學(xué)改革和人才培養(yǎng)服務(wù)。這些教材已為高水平課程建設(shè)和學(xué)科建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn),也為視頻網(wǎng)絡(luò)課程提供了豐富的素材。
其次,教學(xué)資源豐富,知識融會溝通。課程主講人也是國家級教學(xué)團(tuán)隊“智能科學(xué)基系列課程教學(xué)團(tuán)隊”的負(fù)責(zé)人,團(tuán)隊成員除承擔(dān)人工智能課程教學(xué)外,還負(fù)責(zé)智能控制、機(jī)器人學(xué)等相關(guān)課程的教學(xué)。這些課程也都有對應(yīng)的自編優(yōu)秀教材,都可直接作為課程的參考資料。
“人工智能網(wǎng)絡(luò)課程”具有明顯特色(網(wǎng)絡(luò)化、智能化和個性化),得到專家和同行的認(rèn)可和肯定,被教育部評為國家級優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程。特別是更新后的向?qū)W(xué)習(xí)、個性化以及算法實驗,采用了人工智能技術(shù)本身來實現(xiàn)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,具有顯著的特色和先進(jìn)性。網(wǎng)站上課程的教學(xué)大綱、教案、課件、實驗指導(dǎo)書、課堂錄像和參考文獻(xiàn)一應(yīng)俱全。人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源,如網(wǎng)站、新聞組、BBS等,包括了大量的文獻(xiàn)資料、討論、本領(lǐng)域研究的前沿動態(tài)、人工智能課程相關(guān)的演示動畫
和實驗等。
雖然有相當(dāng)豐富的教學(xué)資源,但為了適應(yīng)視頻公開課的需要,在視頻公開課材料的組織上仍然花費了大量的時間和精力。本視頻公開課課程具有下列主要特色:
(1)材料翔實、圖文并茂
人工智能的發(fā)展經(jīng)過幾代人的努力奮斗,其在中國的發(fā)展尤其曲折。在課程資料組織過程中,對許多重要理論與方法的提出者以及一些會議與紀(jì)念活動等介紹,基本上都配以圖片。這些圖片有的是自己的第一手資料,有些則是從網(wǎng)絡(luò)搜索得到。這些圖片的引入,給本來相當(dāng)枯燥無味的文字和概念增加了趣味性和對觀眾的吸引力,也是視頻教學(xué)優(yōu)勢的一個體現(xiàn)。
(2)深入淺出、直觀生動
人工智能作為一門講述前沿理論的專業(yè)基課,其復(fù)雜的技術(shù)、算法、理論是一般觀眾很難理解的。視頻課程不可能在較短時間內(nèi)將這些問題講透,而是通過形象的動畫說明基本原理和概念,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣,真正起到帶“入門”的作用。這也是視頻課程的優(yōu)勢所在。
(3)精選題材、注重趣味
人工智能是一門高度交叉的科學(xué),涉及面極廣。為了讓觀眾盡可能全面地了解這門學(xué)科,公開課著力于講授內(nèi)容的精選。從人工智能的起源開始,分別介紹了經(jīng)典人工智能的搜索推理技術(shù)、當(dāng)前的研究熱點計算智能和群智能技術(shù),以及人們對人工智能最直觀的印象――機(jī)器人學(xué),形成一定的體系。在這些題材中包括了邏輯學(xué)、生物學(xué)、腦科學(xué)、神經(jīng)學(xué)乃至仿生學(xué)等不同的學(xué)科交叉,力求使枯燥的科學(xué)理論變成美味的知識盛宴。
四、問題與體會
經(jīng)過緊張的準(zhǔn)備和拍攝過程,“人工智能PK人類智能”精品視頻公開課終于上網(wǎng)與廣大觀眾見面了。由于時間倉促和經(jīng)驗不足等原因,本視頻課程仍存在一些不足之處,值得今后彌補(bǔ)。
(1)考慮到比較通俗易懂的要求,使沒有相關(guān)專業(yè)基的公眾也能夠基本上聽懂,因而將很大一部分內(nèi)容的重點放在了專業(yè)史上,其專業(yè)深度不夠。
(2)由于每講必須在30分鐘內(nèi)講完一個專題,因此難以對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入探討,只能簡要介紹其原理和概念,使觀眾能知其然,卻沒法知其所以然。
(3)國外的公開課基本上都是隨堂錄像,視頻課講的內(nèi)容就是平時課堂講授的內(nèi)容。而我國的視頻公開課課程卻強(qiáng)調(diào)普及性,相應(yīng)的犧牲了部分專業(yè)性,在定位上仍有猶豫。這可能是我們的公開課與國外公開課的一個重要差別。
要把我國的視頻公開課建設(shè)好,不能盲目追求觀看率和點擊率。從課程性質(zhì)上看,文史類課程由于受眾面廣,容易被更多的人群接受和理解,觀看的人就自然會多。理工類課程由于受限于領(lǐng)域基知識,受眾面相對較窄,其接受程度肯定較低。要真正建設(shè)一門好的視頻公開課,還是應(yīng)該明確定位,內(nèi)容貴精不貴多,完整清晰的講述好若干知識點,讓觀眾真正有所收獲就是成功的。
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篇6
關(guān)鍵詞:人工智能;電氣工程;自動化;應(yīng)用策略
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
伴隨著人們生活水平的不斷提高,電氣設(shè)備已經(jīng)深入到人們的生活當(dāng)中,在電氣工程運行的過程中,人工智能被廣泛的運用于電氣自動化中,從而提高了工作效率以及工作安全。
一、人工智能概述
(一)應(yīng)用理論
人工智能的概念在l956年首次提出之后,在研究領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展,逐漸形成了一套以計算機(jī)為主,包含了自動化、控制論、信息論、生物學(xué)、仿生學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、數(shù)理邏輯、哲學(xué)和醫(yī)學(xué)的一門綜合性的科學(xué)。人工智能就是通過利用各種類似人類思維的機(jī)器進(jìn)行實際工作的操作,從而代替人類完成工作任務(wù)。人工智能理論是開發(fā)、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機(jī)科學(xué)的一個分支,人工智能技術(shù)解釋了智能的實質(zhì),并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)的智能機(jī)器。在人工智能領(lǐng)域中,主要可以包括機(jī)器人、語言識別等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計算機(jī)與電子應(yīng)用等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用在我們生活的每個方面。在計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天,各種與計算機(jī)編程技術(shù)有關(guān)的技術(shù)也在快速的傳播與發(fā)展著。人類大腦作為最精密的儀器,計算機(jī)編程也只能模仿其對信息進(jìn)行分析、處理、交換、收集和回饋,所以對人類大腦技能的模仿會促進(jìn)電氣工程自動化的發(fā)展。人工智能系統(tǒng)在電氣自動化中的運用,可以減低成本,使整個操作系統(tǒng)可以有效的提高。
(二)優(yōu)越性
需要有針對性的對人工智能控制進(jìn)行分析,比如遺傳算法和模糊神經(jīng)都作為一種非線性的函數(shù)近似控制器,這樣以來方便對總體了解,而且有利于實現(xiàn)對控制策略的綜合研究開發(fā)。傳統(tǒng)的計算工具已經(jīng)不具備這種優(yōu)勢,并且其準(zhǔn)確度很低,所以很難形成對整個設(shè)備運行狀況的精確掌握。通過人工智能控制器的使用,就無需控制對象的模型,根據(jù)下降和響應(yīng)的時間,人工智能控制器可以根據(jù)需要進(jìn)行必要的調(diào)整以提高自身的性能。比如模糊控制邏輯控制器在對下降時間的控制方面比最有效的PID 控制器還要高出四倍以上普通的控制器就更不用說了。模糊控制器在上升時間方面的控制比最好的PID控制器要好兩倍以上。人工智能控制器和傳統(tǒng)的控制器相比更容易調(diào)節(jié),在沒有專家指導(dǎo)時,也能根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)、信息和語言等完成設(shè)計。人工智能控制器可以將驅(qū)動器所產(chǎn)生的影響忽略掉,隨便輸入一些數(shù)據(jù)其都能估計出來。其中有些控制對象如果短時間沒有采用人工智能控制器效果也較好,但是有些控制對象則不一定會有較好的效果,所以在設(shè)計要視不同的情況對待。在模糊化和反模糊化時,如果使用適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、隸屬函數(shù)以及規(guī)則庫,可以實現(xiàn)實時確定。以上所敘述的這些方法中,基本上都不能對整個系統(tǒng)的操作參數(shù)得到正確的數(shù)據(jù),所以想要使整個工程可以穩(wěn)定的運行,就需要對技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與發(fā)展,將先進(jìn)技術(shù)運用到運行系統(tǒng)當(dāng)中,使得整個系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行。
(三)現(xiàn)狀
智能化技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷演化而成的,具有行為能力、感知能力以及思維能力,智能化技術(shù)的發(fā)展使得我國電氣工程自動化的辦公效率得到有效地改善。在經(jīng)濟(jì)的推動下,我國的智能化技術(shù)也在不斷的提高。作為一門新型科學(xué)的電氣自動化技術(shù)在我國的發(fā)展過程中,起到了非常中要的作用,所以將人工智能技術(shù)運用到電氣自動化中也是非常必要的。目前智能化技術(shù)已經(jīng)成熟起來,人們在信息的處理、農(nóng)業(yè)灌溉、電氣工程、電子行業(yè)以及企業(yè)管理中利用智能化技術(shù),有效地改善了企業(yè)的工作環(huán)境,帶來了經(jīng)濟(jì)效益。隨著智能化技術(shù)的不斷推廣,在我國各行各業(yè)中都有了比較廣泛的利用,智能化技術(shù)為企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益,方便了人民群眾,為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。
對于智能化技術(shù)來說,計算機(jī)技術(shù)是對其最好的體現(xiàn),利用這種技術(shù),可以大大的提高工作效率,還可以在一定程度上改變工作的環(huán)境,使整個工作的工作質(zhì)量有所提高。隨著智能化技術(shù)的普及,人們利用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)可視化的科學(xué)計算,使得信息交流的方式多種多樣,智能化技術(shù)在發(fā)展的同時,自身也在不斷的應(yīng)用中自我更新,朝著高速化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能化的方向發(fā)展。
二、應(yīng)用策略
由于目前人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,各個科研單位也對這種技術(shù)進(jìn)行了研究工作,特別是將人工智能技術(shù)運用到電氣自動化當(dāng)中。在電氣方面的研究工作主要有電氣設(shè)備故障的預(yù)測、診斷、電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計、控制以及系統(tǒng)保護(hù)等方面。
(一)設(shè)計
在進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計的過程中,有很復(fù)雜的工作需要完成,例如在電路、電磁場進(jìn)行設(shè)計的過程中,要具備大量的基礎(chǔ)知識,還要有豐富的實踐經(jīng)驗。以往的產(chǎn)品設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗在實驗室通過人工手動制作的方式進(jìn)行,所以要想獲得最優(yōu)方案是很難的。計算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,電氣產(chǎn)品的設(shè)計中的手工設(shè)計方式逐漸被計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)所替代,產(chǎn)品開發(fā)周期得到極大縮短。通過在CAD技術(shù)里引人人工智能,幫助設(shè)計人員提升所設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計的效率。用于電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計的人工智能應(yīng)用主要集中在遺傳算法和專家系統(tǒng)兩方面。對于傳統(tǒng)的運算方法來說,遺傳算法有著其自身的先進(jìn)性,其運算的結(jié)果準(zhǔn)確率通常都很高,所以這種運算方法被廣泛的應(yīng)用到電氣產(chǎn)品中。另外使用較多的優(yōu)化設(shè)計方法是專家系統(tǒng)。電氣設(shè)備發(fā)生故障一般是不確定和非線性的,但在故障之前有著一定的預(yù)兆,而這些預(yù)兆和故障之間又有著很緊密的聯(lián)系。通過人工智能加入可以使用專家系統(tǒng)得到最大限度的發(fā)揮。除以上兩種方法外,還有很多方法正在進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)當(dāng)中。
(二)診斷
在電氣工程中,很多時候會因為發(fā)電機(jī)、發(fā)動機(jī)等的故障引起整個電氣工程無法正常運行,所以要加強(qiáng)對于整個工程的診斷工作,但是傳統(tǒng)的診斷方法根本不能準(zhǔn)確的診斷出故障的所在。例如傳統(tǒng)的方法是通過對收集的變壓器油產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析,然后根據(jù)氣體樣本的分析結(jié)果來對故障是否存在做出判斷。不僅消耗大量的時間,而且還很費人力,時效比較低下,所以并不方便在平常的診斷中應(yīng)用。其中原因也是紛繁復(fù)雜多變的,很多電氣工程中的運行故障都是突發(fā)的,因此,要對故障能夠有一個準(zhǔn)確的判斷,從而能及時的對其進(jìn)行解決,否則就會造成嚴(yán)重的后果,更可能產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。所以他們處理起來一般是非常棘手的。在電氣故障和事故診斷中有效的運用融入了人工智能技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和專家技術(shù)主要技術(shù)可以很好解決傳統(tǒng)方法遇到的問題,大幅提升故障診斷準(zhǔn)確率,進(jìn)而成倍的提高生產(chǎn)效率,減少損失。
結(jié)束語:
綜上所述,伴隨著人類社會快速發(fā)展的腳步,人們對于科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。同時在各類科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,人工智能化也在快速的發(fā)展,并且被運用于各個領(lǐng)域,其中電氣自動化就是其中最為突出的。人工智能化的應(yīng)用不僅大大的提高了工作的效率,還在一定程度上改變了電氣工程的現(xiàn)狀,使得整個電氣工程能夠快速健康的發(fā)展。
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篇7
智能醫(yī)療的興起
人機(jī)大戰(zhàn)1∶4的比分讓相當(dāng)多的人感到失望和悲觀,還有人感到了恐懼,認(rèn)為人工智能戰(zhàn)勝人和主宰人類社會的時代已經(jīng)開啟。
然而,即便“阿爾法圍棋”最終以5∶0的大比分大勝李世石,也不意味著人工智能主宰世界和人類被奴役時代的到來,理由也并非只是“阿爾法圍棋”是人類設(shè)計出來的,而是因為,“阿爾法圍棋”其實開啟了人類利用人工智能的新時代,準(zhǔn)確地說,是拓寬了讓人工智能為人類干活的新天地,并有可能深入而廣泛地讓人類文明迅速發(fā)展。
“阿爾法圍棋”是靠深度學(xué)習(xí)、蒙特卡洛樹搜索算法和自我進(jìn)化三招戰(zhàn)勝人類棋手的,這三大功能也是人類駕馭人工智能為人類服務(wù)的途徑。由于人工智能能夠自我學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)能力會越來越強(qiáng),而且搜集和貯存的數(shù)據(jù)會越來越多,將會在更多的方面成為人的助手或替代人的工作。例如,除了替代一些體力勞動以及低級崗位外,會學(xué)習(xí)的人工智能還會接手一些需要創(chuàng)造性、技術(shù)性和復(fù)雜運算的工作。此外,在各個領(lǐng)域的新產(chǎn)品的研發(fā)、預(yù)測分析、推廣等方面,人工智能也能產(chǎn)生巨大的作用,創(chuàng)造不可估量的效益。
設(shè)計“阿爾法圍棋”的深度思想公司(Deep Mind)的CEO杰米斯?哈薩比斯提出了人工智能的通用性,即通用人工智能,這種智能與人類專家協(xié)作可以解決和處理更多需要智慧才能解決的問題,如診治疾病,處理氣候變化、能源、基因組學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融系統(tǒng)、物理等方面的幾乎所有問題。哈薩比斯稱,人類想要掌握的學(xué)科越來越復(fù)雜,即使是最聰明的人,窮其一生也難以掌握其中一個領(lǐng)域。如果將“阿爾法圍棋”看成一個能夠自動將非結(jié)構(gòu)化信息轉(zhuǎn)化為可用知識的過程,那么通過篩選泛濫的數(shù)據(jù)得出合理的觀點就指日可待。研究人員正在努力研究的是一種可以解決任何問題的人工智能超級解決方案。
具體而言,如果“阿爾法圍棋”的自我學(xué)習(xí)能力、大數(shù)據(jù)存儲和分析功能應(yīng)用到醫(yī)藥領(lǐng)域,將誕生一種新的醫(yī)療和醫(yī)藥模式,即智能醫(yī)療(有人稱智慧醫(yī)療,但由于智慧似乎為人類所特有,以人工智能為基礎(chǔ)的新型醫(yī)療稱智能醫(yī)療更好)。
智能醫(yī)療是指通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺,利用最先進(jìn)的計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、基礎(chǔ)研究(醫(yī)學(xué)和藥物研究)與臨床治療、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動,逐步達(dá)到信息化防治疾病和健身強(qiáng)體的目標(biāo)。
例如,通過無線網(wǎng)絡(luò),使用掌上電腦便捷地聯(lián)通各種診療儀器,醫(yī)務(wù)人員能隨時掌握每個病人的病案信息和最新診療報告,隨時隨地快速制定診療方案;在醫(yī)院任何一個地方,醫(yī)護(hù)人員都可以登錄距自己最近的系統(tǒng)查詢醫(yī)學(xué)影像資料和醫(yī)囑;患者的轉(zhuǎn)診信息及病歷可以在任意一家醫(yī)院通過醫(yī)療聯(lián)網(wǎng)方式調(diào)閱;任何科學(xué)研究,包括醫(yī)學(xué)和與醫(yī)學(xué)相關(guān)的物理、化學(xué)等領(lǐng)域的研究最新成果能在互聯(lián)網(wǎng)上及時公布等,讓診斷、治病和用藥以及公眾的保健得到最有效、最迅速、最適宜、最廉價和最科學(xué)的處理。
智能醫(yī)療的具體表現(xiàn)
以“阿爾法圍棋”為例,可以知道什么是智能醫(yī)療。
研發(fā)出“阿爾法圍棋”的深度思想公司并非只是專注于讓“阿爾法圍棋”與人類棋手過招,而是注重把人工智能通過學(xué)習(xí)解決實際問題的能力貫穿應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。2016年2月深度思想公司就已經(jīng)了在醫(yī)護(hù)領(lǐng)域使用的深度學(xué)習(xí)程序――深度思想健康(Deep Mind Health)。這是一款手機(jī)應(yīng)用程序(APP),包括“識別風(fēng)險病人”(Stream)和“早期臨床護(hù)理管理”(Hark)兩個模塊。
這種手機(jī)應(yīng)用程序當(dāng)然也是一種人工智能,它們需要學(xué)習(xí)和幫助醫(yī)護(hù)人員監(jiān)護(hù)一些表面上不嚴(yán)重但實際很危險的病人,或者一些急性發(fā)病者。例如,深度思想健康的“識別風(fēng)險病人程序”可以及時發(fā)現(xiàn)急性腎衰竭高風(fēng)險病人,以便讓醫(yī)生及時治療并改善對病人的護(hù)理。這個程序是通過檢讀血液檢查報告,以辨別哪些病人存在風(fēng)險。結(jié)果表明,有25%的急性腎衰竭死亡可以通過這個程序避免?!霸缙谂R床護(hù)理管理程序”則能幫助醫(yī)生制定治療方案和采取行動。使用該項程序能避免38%的患者病情惡化。
當(dāng)然,這些只是人工智能開發(fā)和應(yīng)用的冰山一角。實際上,在醫(yī)藥領(lǐng)域利用計算機(jī)技術(shù)和人工智能最早和進(jìn)展較大的是藥物的研發(fā)與監(jiān)控。計算機(jī)和人工智能對于藥物的研發(fā)在很多方面都起到了作用,如研發(fā)新藥、老藥新用、藥物篩選、預(yù)測藥物副作用、藥物跟蹤研究等。這實際上已經(jīng)產(chǎn)生了一門新學(xué)科,即藥物臨床研究的計算機(jī)仿真(CTS)。
一種新藥的開發(fā)一般估計需要15年時間,耗資10億美元,但最近的估計是可能耗資40億~120億美元,還不能保證成功。因為,除了要求新藥要有療效外,還需要安全性的保障。如何監(jiān)控和預(yù)測藥物的副作用或不良反應(yīng)就成為研發(fā)一種新藥或老藥新用的重要保證。
對于傳統(tǒng)的藥物研發(fā)來說,一種藥物必須經(jīng)過動物試驗和人體的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗。而且,即便Ⅲ期試驗后批準(zhǔn)上市,還有Ⅳ期臨床研究,即新藥上市后進(jìn)行的臨床研究,而且一類新藥要求進(jìn)行2000個病例的IV期試驗。這也是造成藥物研發(fā)周期長、費用高的重要原因。
但是,在今天有了計算機(jī)程序,特別是以“阿爾法圍棋”為代表的能自我學(xué)習(xí)的計算機(jī)程序(軟件),就為人們提供了一個檢測藥物的人工智能安全專家。首先是在新藥篩選時可以獲得安全性較高的幾種備選物質(zhì)。當(dāng)很多個甚至成千上萬個化合物都對治療肝癌顯示出某種療效,但又對它們的安全性難以判斷時,便可以利用“阿爾法圍棋”的策略網(wǎng)絡(luò)和評價網(wǎng)絡(luò),以及蒙特卡洛樹搜索算法來挑選最具有安全性的化合物,成為新藥的最佳備選者。
同樣,對于尚未進(jìn)入動物和人體試驗階段的藥物,也可以利用類似“阿爾法圍棋”這樣的人工智能來檢測新藥的安全性。因為,每一種藥物作用的靶向蛋白和受體都并不專一,如果作用于非靶向受體和蛋白就會引起副作用。類似“阿爾法圍棋”的程序可以通過對既有的數(shù)千種已知藥物的副作用進(jìn)行篩選搜索,以判定一種藥物是否會有副作用,或副作用的大與小以及最小,由此選擇那些副作用概率最小和實際產(chǎn)生副作用最小的藥物進(jìn)入動物和人體試驗,就會大大增加成功的概率,節(jié)約時間和成本。當(dāng)然,利用“阿爾法圍棋”等程序還可模擬和檢測藥物進(jìn)入人體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄、給藥劑量-濃度-效應(yīng)之間的關(guān)系等情況,讓藥物研發(fā)進(jìn)入快車道。
大數(shù)據(jù)和信息共享
大數(shù)據(jù)和信息共享同樣是智能醫(yī)療的核心。信息共享成為智能醫(yī)療的重要性在于,全球的科研人員只有科研共享,才能對各種危害人們健康的疾病和頑癥,如艾滋病、癌癥等進(jìn)行有效的治療,挽救人們的生命。這一點在突發(fā)公共衛(wèi)生事件,尤其是暴發(fā)危害人們生命的疾病時,具有重大的作用,例如最近在南美爆發(fā)的寨卡病。
由于醫(yī)護(hù)人員對寨卡病的發(fā)病機(jī)理、傳播途徑和危害胎兒和孕婦的機(jī)理并不清楚,對待這種疾病既無有效的藥物,也沒有疫苗,因此需要更多更新的研究結(jié)果來指導(dǎo)防治疾病,而對于最新研究信息的共享,則有助于指導(dǎo)全球醫(yī)務(wù)人員和公共衛(wèi)生專業(yè)人員,并通過醫(yī)護(hù)人員向公眾提供科學(xué)的防治方法。
正是在寨卡病的防治上,信息共享得以突破?,F(xiàn)在,美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校病毒學(xué)家康納研究團(tuán)隊用寨卡病毒感染猴子進(jìn)行試驗,并在網(wǎng)上公開了首批數(shù)據(jù)。這一行為改變了過去研究人員只是在學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究結(jié)果和數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)做法。美國研究人員在網(wǎng)上的是2016年2月15日他們將寨卡病毒注射進(jìn)3只印度恒河猴體內(nèi)獲得的血液、唾液和尿中所檢測到的病毒數(shù)量的原始數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能讓每個人都看到,并且每天都會更新研究結(jié)果。
此次康納等人首先在網(wǎng)上公布動物試驗的數(shù)據(jù)意味著,生物醫(yī)學(xué)已經(jīng)正式踏入智能醫(yī)療門檻。與此同時,中國研究人員也借寨卡的防治和研究而跨入智能醫(yī)療和大科技的門檻。中國疾控中心與江西省疾控中心、浙江省疾控中心、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院等單位合作,分別對寨卡病毒感染病例血液和尿液標(biāo)本中的寨卡病毒基因組進(jìn)行了全面解析,獲得病毒全基因組序列,并到網(wǎng)上。
這種科研的資源共享顯然為人們認(rèn)識寨卡病的病理、研制藥物和疫苗奠定了基礎(chǔ)。而且,基于對不同來源的寨卡病毒特點的認(rèn)識,將進(jìn)行針對性的藥物和疫苗研發(fā)。例如,中國疾控中心和江西省疾控中心合作測序的寨卡病毒基因組有10676個堿基,與目前在美洲的流行病毒株具有高度同源性。但是,浙江省疾控中心測序的寨卡病毒核酸序列與太平洋島國法屬波利尼西亞地區(qū)報道的病毒基因組序列高度同源,而與中國其他省份報告的輸入病例的病毒核酸序列存在差異。
不過,美國研究人員在網(wǎng)上公布恒河猴試驗的數(shù)據(jù)還具有更多的意義。寨卡病是一起非常緊急的公共衛(wèi)生突發(fā)事件,所有人都在與寨卡病毒賽跑,也與時間賽跑。除了不應(yīng)讓科學(xué)家的競爭成為保密理由而延緩對寨卡病的認(rèn)知和防治外,還要意識到,對人的研究有很多倫理限制而無法獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)和知識。
由于寨卡病毒感染的形式和機(jī)制在人和恒河猴體內(nèi)相似和相同,研究人員能通過向猴子體內(nèi)注射不同劑量的寨卡病毒而獲得該病有價值的第一手相關(guān)信息??茖W(xué)家能對懷孕恒河猴體內(nèi)的羊水反復(fù)取樣,以判斷寨卡病毒能否以及多染胎兒。這些數(shù)據(jù)一方面不可能從人身上快速且合乎倫理地獲取到,另一方面也可能因此而延誤人們對寨卡病毒是否導(dǎo)致小頭兒等的認(rèn)知。
有了對恒河猴的研究結(jié)果,并且能在網(wǎng)上,就能較快地獲得諸如寨卡病毒是否與小頭兒關(guān)聯(lián)的確切信息和機(jī)理,例如,正在發(fā)育的胎兒可能何時會被寨卡病毒侵襲而導(dǎo)致出生缺陷,也就能為人們提供防治的線索和方式。
此外,由于世界一些國家反對動物試驗,尤其是反對用靈長類動物進(jìn)行醫(yī)學(xué)試驗的呼聲越來越大,浪潮越來越高。歐洲一些國家,如德國已經(jīng)在減少靈長類動物的醫(yī)學(xué)試驗,美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)也已決定結(jié)束其下屬一家實驗室存有爭議的猴子試驗,并終止了對黑猩猩侵入性試驗的經(jīng)費支持。
在這樣的情況下,美國研究人員在網(wǎng)上公布寨卡病毒感染猴子的數(shù)據(jù)就更具有意義,因為這是在實現(xiàn)一個共同的目標(biāo),資源共享能讓那些并沒有進(jìn)行動物試驗的研究人員了解動物試驗的情況和數(shù)據(jù),也就會減少使用靈長類動物進(jìn)行試驗。
當(dāng)然,大科技時代的資源共享也會讓科研人員產(chǎn)生疑慮,其中最核心的是,研究成果的界定和歸屬,以及其他研究人員是否采信網(wǎng)上的動物和其他研究數(shù)據(jù)及結(jié)果。
對于第一個問題,也許可以用網(wǎng)上公布的時間來判斷一項研究結(jié)果的最早時間和進(jìn)行研究的科研人員,至于對網(wǎng)上公布的研究結(jié)果的采信與否,可能會隨著大科技時代的進(jìn)展由實踐做出回答。無論其他研究人員是否采信網(wǎng)上公布的結(jié)果和數(shù)據(jù),都會進(jìn)行驗證,因此,可能會有效地檢驗網(wǎng)上公布的研究結(jié)果。
患者也要利用智能醫(yī)療
一般而言,智能醫(yī)療通常指的是計算機(jī)、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+如何讓醫(yī)生和專業(yè)機(jī)構(gòu)對病人的疾病診治更準(zhǔn)確和更科學(xué),讓人們既能看病有效,又能少花錢。
例如,現(xiàn)在飛利浦公司設(shè)計了一個智能軟件飛利浦健康套件數(shù)字平臺,希望將消費者、患者和醫(yī)療服務(wù)人員三方進(jìn)行串連,在互聯(lián)的護(hù)理領(lǐng)域進(jìn)行嘗試。這個平臺是一個基于云技術(shù)的開放安全平臺,能夠收集和分析從健康手表、血壓計、耳式體溫計和身體分析儀等多個設(shè)備源頭的健康數(shù)據(jù)。醫(yī)生也可以在第一時間了解到患者的情況并做出醫(yī)療判斷和治療方案,從而大大降低醫(yī)療成本和漏診誤診的發(fā)生率。
智能醫(yī)療的另一個維度是患者和家屬,以及需要保健的正常群體,他們也需要大數(shù)據(jù)和智能分析來選擇自己所需的診治疾病的方式和程序,以及正常人需要選擇的保健措施。
在這方面,利用大數(shù)據(jù)設(shè)計成智能軟件,為患者和公眾提供就醫(yī)和保健的信息也格外重要?,F(xiàn)在,美國已經(jīng)出現(xiàn)了主流醫(yī)院評價平臺的智能軟件,供廣大公眾選擇。這個平臺對美國近5000家醫(yī)院、約14萬醫(yī)生以及16個醫(yī)療領(lǐng)域的137家專業(yè)醫(yī)院排名。這個排名對醫(yī)院聲譽(yù)、患者存活率、患者安全性以及其他醫(yī)療相關(guān)指標(biāo)在內(nèi)的數(shù)十項評價指標(biāo)進(jìn)行綜合排序,由第三方公司或組織進(jìn)行多方位、多元化評價,更加關(guān)注醫(yī)療產(chǎn)出以及患者滿意度。如此,這種智能平臺可以向公眾提供他們可以選擇和信賴的醫(yī)院進(jìn)行就診和治病。
現(xiàn)在,中國對醫(yī)院和醫(yī)生的評價還是采用最普遍的醫(yī)院等級劃分標(biāo)準(zhǔn)(3級10等)。醫(yī)院評審分級標(biāo)準(zhǔn)包括醫(yī)院的規(guī)模、技術(shù)水平、醫(yī)療設(shè)備、管理水平、醫(yī)院質(zhì)量等5個標(biāo)準(zhǔn),但由于其他評審內(nèi)容設(shè)置缺乏直觀指標(biāo),容易量化的硬件標(biāo)準(zhǔn)(床位、科室設(shè)置、醫(yī)療設(shè)備、人員配備等)成為劃分醫(yī)院等級的決定因素,暫時未能考慮醫(yī)院的綜合醫(yī)療效果、患者存活率、患者安全性等。
現(xiàn)在,中國研究人員意識到醫(yī)院評價和大數(shù)據(jù)的重要性,復(fù)旦大學(xué)醫(yī)院管理研究所已經(jīng)邀請全國30個臨床??频膸浊恢麑<覍W(xué)者共同參與評審中國最佳醫(yī)院排行榜。其中,醫(yī)院專科聲譽(yù)主要由專家提名心目中名列前茅的醫(yī)院,而在科研學(xué)術(shù)方面,得分主要來自于國家級獎項和科學(xué)引文索引(SCI)影響因子。
篇8
技術(shù)視角下人工智能的真實水平
截止2016年3月人工智能在語音和圖像上已經(jīng)取得了階段性成果,但語義上暫時還看不到能徹底解決的跡象:
1.語音識別--形象來講是這是一個最近幾年已經(jīng)被深度學(xué)習(xí)攻克的領(lǐng)域,只要花足夠的錢,那識別精確度可以達(dá)到99%。在語音識別這種領(lǐng)域,最后幾個點精度的提升很可能比前面達(dá)成90%精度還要費勁,但最后這幾個點的精度往往正是跨越能用和不能用的關(guān)鍵。沒有深度學(xué)習(xí)之前,人們已經(jīng)嘗試攻克語音識別很多年,一般來講1952年貝爾實驗室研究的第一個能識別10個英文數(shù)字發(fā)音的語音識別系統(tǒng)被認(rèn)為是語音識別的起點,這樣算起來人類已經(jīng)在這事上努力了60多年。在上個世紀(jì)70年代搞定了小詞匯量的語音識別,在80年代搞定了大詞匯量的語音識別,然后精度就卡在那里了,大概在85%左右徘徊,一卡就接近30年。微軟、IBM當(dāng)年都曾經(jīng)嘗試把這技術(shù)應(yīng)用起來,但顯然沒什么后果,好多人甚至不記得他們干過著件事情。深度學(xué)習(xí)導(dǎo)入語音識別后,使事情有了根本性的變化,現(xiàn)在只要有足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,大多的公司自己都可以訓(xùn)練出足夠精確的語音識別模型。這技術(shù)基本上要貨品化了,越來越可以認(rèn)為這是一種不要特別多的投入就可以搞定的技術(shù)。
2.圖像識別--圖像識別比語音識別要麻煩一些,因為語音識別的對象總是各種有限的語言。但圖像里人臉和貓的識別落到具體實現(xiàn)上還不能用一個模型來處理。當(dāng)前的狀態(tài)是如果選定一個點比如人臉識別,砸入幾十個PhD,幾百塊GPU,那花個一到兩年,如果還能找到落地點不斷獲得數(shù)據(jù),那就可以做到非常高的精度(99%以上),但這種精度眼下還沒辦法一下子就覆蓋到其它領(lǐng)域,只能一個點一個點來搞定。像人臉這種領(lǐng)域因為有切實的落地場景(銀行等),所以一下子就發(fā)展起來了,其它的領(lǐng)域要想都達(dá)到同樣的水平,那還需要一點時間。
3.語義理解--和語音識別與圖像識別不一樣,語義理解處在一種基本沒搞定的狀態(tài)。很多時候我們看演示的時候能看到一個機(jī)器人或智能型產(chǎn)品與人進(jìn)行流暢的交流。達(dá)成這狀況有兩種可能,一種是作弊,后面放了個人,屬于人工的人工智能;一種是對話被限定在特定的場景下,比如汽車?yán)锎螂娫?,讓地圖導(dǎo)航等。語義理解的難度與所要處理的概念數(shù)有關(guān),當(dāng)要處理的概念數(shù)在幾千個以下的時候,那針對特定場景按照基于規(guī)則的方式還是可能搞定,做的比較流暢的。但一旦這個范圍擴(kuò)大到整個社會生活,那最多也就是Google Now和Siri那個樣子。與這點密切相關(guān)的應(yīng)用一個是各種智能語音助手在對話時的智能程度,一個則是翻譯。
在這些里程碑被陸續(xù)達(dá)成的過程中,世界也會改變它的樣子,恰如汽車的出現(xiàn)帶來了馬路和交通規(guī)則一樣。而要想理解這種影響的范圍,那就要考察人類與人工智能的分工邊界。
人類與人工智能的分工邊界
如果有一天我們想種什么植物,那只要對著身邊的智能助手說一聲;我們想生產(chǎn)什么東西,只要選定好樣式和材料工廠就可以按需生產(chǎn);我們想吃什么,機(jī)器人都可以幫我們做好;我們想出門的時候,自動駕駛汽車就會等在門口;想看病的時候,身體的各種參數(shù)就會和過往的病例自動對比分析。那人類到底還應(yīng)該做點什么?
由這點可以引出曠日持久的各種爭論,比如軟件在吞噬世界、人工智能在吞噬世界、機(jī)器人在吞噬世界等等,但這并沒價值,其關(guān)鍵在于既然有些崗位注定被消滅,那就要知道究竟究竟什么樣的工作會是人類的保留地。當(dāng)然這里用工作可能不太準(zhǔn)確,古代富家翁也種花,但這和花農(nóng)種花其實有著本質(zhì)的區(qū)別。
要想弄清上面說的這問題,其實需要回到此前提到的問題:到底什么是人工智能?如果說人工智能就是抽調(diào)了欲望和激情的超人,那顯然凡是不依賴這兩者的事情上人類都不再有工作的價值。很不幸的是我們今天所看到的絕大部分工作其實都更多的依賴于理智、感知和體力,而非欲望和激情,當(dāng)信息足夠充分后都是很容易就會被人工智能所取代。
種地這事在發(fā)達(dá)國家現(xiàn)在已經(jīng)足夠機(jī)械化,人工智能發(fā)達(dá)之后只要在地形的識別上做到足夠精確,技術(shù)成本又足夠低,那播種、收割、打農(nóng)藥等根本不可能難的住人工智能,比較容易就可以實現(xiàn)徹底的自動化。一旦自動駕駛得以徹底實現(xiàn),那類似的技術(shù)應(yīng)不應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一的關(guān)鍵點就是經(jīng)濟(jì)上劃不劃算,而不是能不能搞定。這也是正在發(fā)生的事情,總部在加利福尼亞圣迭戈的Vision Robotics研發(fā)了一種章魚模樣的采橘子的機(jī)器人,這機(jī)器人使用3D視覺傳感器建立橘子樹的模型,然后存儲每個水果的位置,接下來就用來指導(dǎo)8個機(jī)械手臂采橘子。此外、用于修建葡萄藤的、在大棚里工作的機(jī)器人也都在向人類狂奔而來。
建筑方面也是同樣的情形,更為激進(jìn)的是已經(jīng)有創(chuàng)業(yè)公司在做這件事情,它們一邊利用無人機(jī)隨時監(jiān)控地形和進(jìn)度,一邊自動控制挖土機(jī)進(jìn)行施工。蓋摩天大廈這事暫時還無法用機(jī)器人來搞定,一是機(jī)器人本身的靈活性還不好,一是高空作業(yè)還是需要面對比較復(fù)雜的操作環(huán)境,但這不是一個人工智能搞不定的領(lǐng)域,只是需要更長一點的時間。
制造業(yè)里用機(jī)器人替代工人近乎成為一種浪潮,但當(dāng)前的浪潮其實不過是剛剛開始,當(dāng)前的很多機(jī)器人并不具有太多的智能,一旦制造型機(jī)器人的智能得到足夠的提升,那我們更可能會面對工廠里空無一人的情形。一家叫Rethink Robotics的美國公司做了一款叫Baxter的機(jī)器人,目標(biāo)就是解決過去的機(jī)器手過于死板的問題,任何人都可以訓(xùn)練這種機(jī)器人做范圍很寬泛的工作,當(dāng)然當(dāng)前它工作的精度還不如傳統(tǒng)的機(jī)械手。而被Google收購又要賣出的波士頓動力已經(jīng)做出了踹一腳不會摔倒,即使意外摔倒的也能自己爬起來的機(jī)器人。
如果問在10年之內(nèi)究竟什么時候這些機(jī)器人能徹底取代工人、能徹底取代物流倉儲過程中的搬運工人,眼下其實是很難回答,但如果把眼光放長一點,問在20~30年后這些機(jī)器人會不會取代相關(guān)的崗位,那答案顯然是肯定的。與此相類似的還有送餐、安保、零售、教師、廚師等這些往往吸納非常多人的領(lǐng)域,看穿現(xiàn)象后我們會發(fā)現(xiàn)這些崗位在人工智能面前,其抵抗力脆薄如紙。這里面有一個非常關(guān)鍵的點往往被大家忽略,我們上面所有說的事情其實是應(yīng)用的場合,而它們其實依賴于共通的幾個技術(shù)比如計算機(jī)視覺等,一旦這些技術(shù)取得突破,那各種機(jī)器人一定會雨后春筍一樣出現(xiàn)。這就好比手機(jī)大發(fā)展后,故事機(jī)、Pad、智能電視、智能投影儀等都能很快的出現(xiàn)一樣,因為他們依賴于很多共通的技術(shù)。也正因此前面才提到各種技術(shù)上的里程碑才非常關(guān)鍵,因為它可以代表著共通技術(shù)何時可以走向商用。
至于愛情、親情這些領(lǐng)域顯然會是人類的保留地,即使一個機(jī)器人能很好的照顧年邁的老人,能輔導(dǎo)小孩接受教育,但顯然這不可能取代子女的陪伴,父母的實時關(guān)懷,因為這些事情關(guān)乎心靈。與此相類似,現(xiàn)在從各個地方冒出來的網(wǎng)紅反倒是安全,因為網(wǎng)紅也更多的基于情感。
篇9
比照科學(xué)哲學(xué)建立學(xué)科體系的方法和將技術(shù)哲學(xué)作為一門哲學(xué)學(xué)科來建設(shè),我認(rèn)為在技術(shù)哲學(xué)的研究中應(yīng)該注意以下三個問題:第一,研究技術(shù)哲學(xué)應(yīng)該注意技術(shù)史的研究;其二,研究技術(shù)哲學(xué)應(yīng)該注意技術(shù)哲學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)的研究;第三,研究技術(shù)哲學(xué)應(yīng)重視技術(shù)實踐。
一.
為什么在技術(shù)哲學(xué)的研究中應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)史的研究呢?一方面,這是因為對現(xiàn)實的曲解必然是由于對過去的無知,“為了理解技術(shù)及與技術(shù)有關(guān)的社會準(zhǔn)則的演變,必須考察人類最古老夢想及連續(xù)形態(tài)”(參見R舍普等,1999年,第3-4頁)只有在技術(shù)的歷史中找到技術(shù)的根源和原因,才會更好地理解技術(shù)。另一方面,這是從科學(xué)哲學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展中得出的經(jīng)驗?,F(xiàn)在研究技術(shù)哲學(xué)家們都想像科學(xué)哲學(xué)一樣,建立技術(shù)哲學(xué)的“研究綱領(lǐng)”。那么,我們就來看看科學(xué)哲學(xué)是如何建立自己的“研究綱領(lǐng)”的。
拉卡托斯曾說,“沒有科學(xué)史的科學(xué)哲學(xué)是空洞的;而沒有科學(xué)哲學(xué)的科學(xué)史是盲目的。”(參見拉卡托斯,1999年,第102頁)他認(rèn)為,科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)史是密切聯(lián)系不可分割的。拉卡托斯身體力行,通過科學(xué)史案例分析(case studies)方法揭示并論證了自己的科學(xué)哲學(xué)的一般原則。另一個重要的科學(xué)哲學(xué)家托馬斯庫恩在哈佛大學(xué)讀研究生時,就開始研究科學(xué)史,學(xué)習(xí)了柯瓦雷的《伽利略研究》等科學(xué)思想史的著作,同時還學(xué)習(xí)了心理學(xué)、科學(xué)社會學(xué)等方面的著作。1957年,庫恩出版了自己的第一部著作《哥白尼革命:西方思想發(fā)展中的行星天文學(xué)》,這是一部經(jīng)典的科學(xué)思想史著作。正是在上述科學(xué)史工作的基礎(chǔ)上,庫恩才在1962年出版了《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》這一“學(xué)術(shù)史上的一個里程碑”似的著作。庫恩一直以來是美國歷史學(xué)會的會員,而不是哲學(xué)學(xué)會的會員,對哲學(xué)一直是他的主要的業(yè)余愛好。他認(rèn)為,科學(xué)史可以啟發(fā)科學(xué)哲學(xué)家的洞察力,“有助于填補(bǔ)科學(xué)哲學(xué)家與科學(xué)本身之間頗為特殊的空缺,可為他們提出問題,提供資料?!保▍⒁妿於鳎?981年,第13頁)拉卡托斯和庫恩的這些研究科學(xué)哲學(xué)的方法可以完全移植到技術(shù)哲學(xué)的研究中來。
我們可以從制作玻璃的技術(shù)發(fā)展史和這種技術(shù)對人類社會的影響這一實例來說明研究技術(shù)史的重要性。我們都知道,古希臘人創(chuàng)造了光輝燦爛的文化,其中包括哲學(xué)、文學(xué)、歷史、物理學(xué)、天文學(xué)、建筑、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域,這些領(lǐng)域幾乎包括了現(xiàn)在的所有主干學(xué)科。但是,奇怪的是古希臘的化學(xué)卻不發(fā)達(dá),這是為什么呢?對此,美國人文學(xué)者芒福德(Lewis Mumford)在他的《技術(shù)與文明》中提供了一個解釋。他說,“考古學(xué)家邁瑞斯(J.L.Myres)認(rèn)為,古希臘在化學(xué)上的缺陷源于缺少好的玻璃。”(見Lewis Mumford,1934,P127)玻璃的物理性質(zhì)穩(wěn)定,是絕緣體,可耐高溫,對化學(xué)實驗不起反應(yīng),而且它還是透明的,允許觀察者從外部觀看,是制作化學(xué)試管的良好材料。化學(xué)是一門實驗科學(xué),正是由于古希臘缺少良好的玻璃來制造試管做化學(xué)實驗,才使得古希臘的化學(xué)不發(fā)達(dá)。從這里我們也就可以看出技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系:技術(shù)的不發(fā)達(dá)限制了科學(xué)發(fā)展,技術(shù)不是單純的應(yīng)用科學(xué),科學(xué)從開端處就與技術(shù)緊密相連。
玻璃發(fā)展到伽利略時代,一個瑞士的眼鏡商偶然間發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,伽利略知道后,自己制造了一臺望遠(yuǎn)鏡,他由此先發(fā)現(xiàn)月亮上的山脈和火山口,后來又發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星,這些發(fā)現(xiàn)都有力地支持了哥白尼地學(xué)說。因此,美國哲學(xué)家唐伊德(Don Ihde)認(rèn)為,庫恩的所謂的“科學(xué)范式的轉(zhuǎn)變”不是簡單的知識革命,“在這里,劇烈的范式轉(zhuǎn)變發(fā)生在視覺中,但是這種范式轉(zhuǎn)變同時也是知覺的和包括技術(shù)的?!保ㄒ奃on Ihde,1990,P54)由此我們就可以看出,科學(xué)革命和技術(shù)革命往往是交叉的。
隨著玻璃技術(shù)的完善,玻璃被用到日常生活中,它對人類產(chǎn)生的影響就更大了:眼鏡矯正了近視眼,延長和豐富了人類的智力年限,顯微鏡使人看到了一個微觀的世界,鏡子改變了人的自我意識等等。特別是當(dāng)玻璃用于門窗上時,人們從通過玻璃窗看到的景象中發(fā)展出了文藝復(fù)興時期繪畫的透視法,這種繪畫方法完全不同于中國畫技,它使得時間和空間早在牛頓力學(xué)誕生前就發(fā)生了分離,正如瓦赫特勒(Edward Wachtel)所說的,“我認(rèn)為,為機(jī)械世界圖景提供基礎(chǔ)的空間和時間的徹底分離從15世紀(jì)就在油畫布和大教堂實現(xiàn)了。在牛頓時代,這種存在的觀點滲透到西方意識的最深層,這就是說變成了一種常識?!保ㄒ奐oseph C. Pitt,1995,P55-56)由此可以看出,透明的玻璃窗在藝術(shù)和科學(xué)中培育了西方的世界觀。
從上述例子不僅可以看出研究技術(shù)史對技術(shù)哲學(xué)的重要性,而且為了研究技術(shù)哲學(xué)來研究技術(shù)史并不是要像一般的科學(xué)技術(shù)史一樣,按時間的順序堆積一些歷史史料,而是要以一定的哲學(xué)思想和歷史觀點出發(fā),從具體的技術(shù)是如何改變?nèi)祟惿詈陀绊懭祟愇拿靼l(fā)展處著眼。庫恩在談到科學(xué)史家與哲學(xué)的關(guān)系時曾說,“科學(xué)史家需要哲學(xué)……一個人如不能掌握他所研究時期和領(lǐng)域中主要哲學(xué)流派的思想,要想對科學(xué)史中的許多問題研究得好,那是不可能的。”(參見庫恩,1981年,第10頁)在研究技術(shù)史上,法國年鑒歷史學(xué)派布羅代爾等人的歷史觀和芒福德對技術(shù)史的研究方法值得我們借鑒。只有在充分研究技術(shù)史的基礎(chǔ)上,借助于各種哲學(xué)思想,我們才能提煉出自己的技術(shù)哲學(xué)研究綱領(lǐng),避免“沒有技術(shù)史的技術(shù)哲學(xué)是空洞的;而沒有技術(shù)哲學(xué)的技術(shù)史是盲目的”這種狀況。
二.
技術(shù)哲學(xué)不管是作為哲學(xué)的一門分支學(xué)科也好,還是作為哲學(xué)的發(fā)展方向也好,必須把自身當(dāng)作一門哲學(xué)學(xué)科來建立。因此,不管我們是從哲學(xué)、中國哲學(xué)還是從西方哲學(xué)入手來研究技術(shù)哲學(xué),必須要加強(qiáng)技術(shù)哲學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)研究。
與目標(biāo)的不確定相對應(yīng),在技術(shù)哲學(xué)中卻有將研究領(lǐng)域泛化的趨勢,比如將研究的重點放在了技術(shù)產(chǎn)生的后果而不是技術(shù)本身上,使技術(shù)哲學(xué)成了一種技術(shù)社會學(xué)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué),這再一次印證了技術(shù)哲學(xué)的研究目標(biāo)的不確定性和體系的不成熟性。唐伊德認(rèn)為,哲學(xué)的任務(wù)是有限的,哲學(xué)家不能給問題提供公式化的或簡單的答案。在他看來,哲學(xué)能做的事情有兩件:首先,“它可以為研究領(lǐng)域提供視角——在這里的領(lǐng)域就是技術(shù)現(xiàn)象,或更好地說,人類-技術(shù)關(guān)系的現(xiàn)象。其次,哲學(xué)可以為理解提供構(gòu)架或‘范式’?!保―on Ihde,1990,P9)我們以海德格爾的技術(shù)哲學(xué)為例來說明這一點。
海德格爾作為二十世紀(jì)最重要的哲學(xué)家之一,同時也是首先將技術(shù)作為哲學(xué)關(guān)注的主題和將技術(shù)提高到從存在論上來認(rèn)識的先驅(qū)。從早期《存在與時間》中對工具“上手狀態(tài)”的現(xiàn)象學(xué)分析,到后期《技術(shù)的追問》等文章中得出技術(shù)的本質(zhì)是“座架”的結(jié)論,海德格爾用他所提出的這些哲學(xué)概念為我們認(rèn)識技術(shù)提供了新的向度。但是我們要看到,海德格爾之所以能夠得出這些結(jié)論是與他對整個西方哲學(xué)史的批判密切相關(guān)的。他認(rèn)為,“技術(shù)在本質(zhì)上是存在史上建立在遺忘中的存在的真理的命運。……作為真理的一種形態(tài),技術(shù)建立在形而上學(xué)的歷史中?!保▍⒁妼亟B伊博爾德,1993年,第120頁)因此,對事物的技術(shù)的揭示方式并不是從現(xiàn)代社會中產(chǎn)生的,而是始于他所稱為的從古希臘開始的“生產(chǎn)性形而上學(xué)”。當(dāng)柏拉圖用永恒不變的“形式”即“理念”(Idea)來作為萬物的存在基礎(chǔ)、從人類生產(chǎn)的術(shù)語來設(shè)計實體的存在時,事物本身就從“去存在”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭ケ簧a(chǎn)”。隨著這種認(rèn)識方式的發(fā)展,特別是到了笛卡兒那里,理性主體成為認(rèn)識事物的中心,與作為對象的客體處于對立狀態(tài),主體-客體的兩元對立思維方式得以確立。從十九世紀(jì)開始,科學(xué)逐漸脫離哲學(xué),建立了自己在各門學(xué)科中的主導(dǎo)地位,但是主體-客體的思維方式依然保留。隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化的發(fā)展,科學(xué)與技術(shù)聯(lián)盟,科學(xué)成為服務(wù)于對事物的技術(shù)的揭示的工具,由此使生產(chǎn)性的形而上學(xué)發(fā)展到了高峰,而技術(shù)也就是一種“完成了的形而上學(xué)”。
理查德羅蒂(Richard Rorty)認(rèn)為,自己喜歡海德格爾的方法,但是海德格爾脫離了西方具體的歷史,對現(xiàn)代性、工業(yè)技術(shù)的批判太天真,特別是在對啟蒙的批判中,沒有看到啟蒙政治、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)了人類的自由。因此,我們可以不同意海德格爾的結(jié)論,但是我們卻一定要重視他的方法。西方哲學(xué)界曾有人說,“海德格爾思想的特色在于他將最深刻的實踐意義歸之于顯然是最抽象、最縹緲的理論思考。”(參見列奧施特勞斯等,1993年,第1051頁)海德格爾技術(shù)哲學(xué)的深刻和影響深遠(yuǎn)的原因就在于此。
海德格爾之后的許多技術(shù)哲學(xué)家都是沿著海德格爾的思路,將技術(shù)哲學(xué)的研究引向深入。當(dāng)代西方的技術(shù)哲學(xué)有一種融合早期技術(shù)哲學(xué)中人文主義傳統(tǒng)和工程主義傳統(tǒng)的趨向,技術(shù)哲學(xué)家們開始脫離像海德格爾等人從總體上看待技術(shù)的傳統(tǒng),不再局限于僅僅從人文主義的視角對技術(shù)進(jìn)行批判。他們首先接受和承認(rèn)技術(shù),面對現(xiàn)代社會中具體的技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)品,從哲學(xué)的角度來研究技術(shù)。正如皮特(Joseph C. Pitt)等人在《哲學(xué)與技術(shù)文集》第11卷《技術(shù)哲學(xué)的新方向》的序言中所說的,“在過去,技術(shù)哲學(xué)的很多工作是‘技術(shù)’(Technology)對人類價值(通常訴諸于人類存在的某些理想的烏托邦狀態(tài))的影響(一般總是否定的)。哲學(xué)家現(xiàn)在開始研究特殊的技術(shù)如何從物質(zhì)上和觀念上影響我們的生活。”(見Joseph C. Pitt,1995,Pvii)由此形成的也就是當(dāng)代美國技術(shù)哲學(xué)中的“經(jīng)驗主義轉(zhuǎn)向”。
但是,我們應(yīng)當(dāng)看到,當(dāng)代的美國技術(shù)哲學(xué)家們并沒有完全脫離經(jīng)典技術(shù)哲學(xué)中人文主義的傳統(tǒng),他們只是在前人的影響下,以對具體技術(shù)的哲學(xué)分析為基礎(chǔ),將技術(shù)哲學(xué)向更深層次延伸和發(fā)展。如果熟悉了美國技術(shù)哲學(xué)的文獻(xiàn),就可以看到,美國技術(shù)哲學(xué)的“經(jīng)驗主義轉(zhuǎn)向”早在芒福德那里就開始了,在《技術(shù)與文明》(《Technics and Civilization》,1934)、《機(jī)器的神話》(《The Myth of the Machine》,1967、1970)等著作中,芒福德就是從具體的技術(shù)出發(fā)來研究技術(shù)在人類生活和文化中產(chǎn)生的影響。所以,我們可以說,當(dāng)代美國技術(shù)哲學(xué)的“經(jīng)驗主義轉(zhuǎn)向”發(fā)生的整個大背景是美國的實用主義傳統(tǒng),它的理論基礎(chǔ)是歐洲大陸的現(xiàn)象學(xué)和存在主義,它所面對的是具體的技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)品,而它所用的方法是20世紀(jì)在英美國家沉淀了一個世紀(jì)的分析哲學(xué)的方法。因此,不管是從技術(shù)哲學(xué)的歷史上看,還是從它的現(xiàn)實發(fā)展中來看,都需要加強(qiáng)技術(shù)哲學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)的研究. 當(dāng)代技術(shù)哲學(xué)中人文主義與工程主義的融合是為了雙方的溝通,加強(qiáng)對話,從而使得技術(shù)哲學(xué)在實踐中產(chǎn)生一定的影響。如果技術(shù)哲學(xué)家們的理論和思想沒有一定的深度和哲理性,工程師寧肯去請教別的工程師也不會去請教技術(shù)哲學(xué)家。芒福德在城市規(guī)劃方面的研究工作值得技術(shù)哲學(xué)家學(xué)習(xí)。芒福德除了上面提到的技術(shù)哲學(xué)方面的著作外,他還研究城市建設(shè)和規(guī)劃理論,他在這方面的著作像《城市發(fā)展史》、《城市文化》等著作已經(jīng)稱為了城市規(guī)劃理論的經(jīng)典書目。
但是,另一方面,技術(shù)哲學(xué)家如果不熟悉技術(shù)和工程知識,又很難做到與工程師之間的對話,因此,研究技術(shù)哲學(xué)必須重視技術(shù)實踐。
三.
對目前技術(shù)哲學(xué)領(lǐng)域的研究,國際哲學(xué)院管理委員會主任羅歇萊加爾評價道:“就我個人而言,我從未見過有什么人在寫論文之前一趟又一趟地跑研究所、實驗室和車間。因而他們的論文常常以詮釋他們的師長和同輩的文章為出發(fā)點,這樣做的結(jié)果就是他們所進(jìn)行的思考從與當(dāng)代的技術(shù)進(jìn)步相距遙遠(yuǎn)的地方滑過,可以說是落在了‘沉積層’的薄層旁邊。他們?nèi)狈νㄟ^接觸日新月異的技術(shù)來‘磨練自己的大腦’的強(qiáng)烈愿望。如果他們不覺醒的話,技術(shù)就會獨自前行,把他們甩在一邊,使他們遠(yuǎn)離一種從自己身上汲取創(chuàng)造力的強(qiáng)大的原動力?!保▍⒁奟舍普等,1999年,前言第4頁)一定程度上我們可以說,技術(shù)哲學(xué)不同于科學(xué)哲學(xué)的地方在于科學(xué)哲學(xué)仍然可以只將理論作為研究對象,這些研究對象依然是抽象的,而技術(shù)哲學(xué)卻是理論與實踐的結(jié)合,我們的生活世界就是一個技術(shù)的世界,如果技術(shù)哲學(xué)的研究范圍僅僅局限在從理論到理論,必然會走入研究的誤區(qū)。
當(dāng)代技術(shù)哲學(xué)的研究重點已經(jīng)從研究技術(shù)的后果轉(zhuǎn)移到技術(shù)本身上來了,其中的一個重要的方面就是與工程師和技術(shù)專家的對話。庫恩在研究科學(xué)哲學(xué)時,也比較強(qiáng)調(diào)要理解科學(xué)家的實際工作,特別是科學(xué)家在實驗室里的工作。將這種方法應(yīng)用到技術(shù)哲學(xué)中來,就要求技術(shù)哲學(xué)家不能僅僅從外部來看待技術(shù),工程設(shè)計和技術(shù)發(fā)明要成為技術(shù)哲學(xué)的一部分,換句話說,“技術(shù)哲學(xué)家必須開始就他們的技術(shù)的哲學(xué)分析與工程師對話,而為了做到這一點他們必須學(xué)會工程師的語言?!保ㄒ奝eter Kroes,2001,Pxviii)
研究技術(shù)實踐對技術(shù)哲學(xué)的意義有兩方面:其一,加強(qiáng)與工程師和技術(shù)專家的交流和對話,使技術(shù)哲學(xué)能對他們產(chǎn)生一定的影響,并且通過對具體技術(shù)的分析,使大眾對技術(shù)有更深刻和清醒的認(rèn)識,從而發(fā)揮技術(shù)哲學(xué)在實踐和日常生活中的作用;其二,會更好的促進(jìn)技術(shù)哲學(xué)的研究,因為對技術(shù)的認(rèn)識論研究、方法論研究都奠基于具體的技術(shù)實踐中,而如果要研究技術(shù)的倫理后果,更需要對技術(shù)的認(rèn)識的“第一手”資料,所有這些都需要技術(shù)哲學(xué)要深入到具體的技術(shù)實踐中。
由于技術(shù)有著不同的部門學(xué)科,像生物技術(shù)知識、計算機(jī)技術(shù)知識等,這說明技術(shù)不是一個統(tǒng)一的整體,我們需要將技術(shù)分成不同的部門,技術(shù)哲學(xué)家根據(jù)各自的不同背景知識和感興趣的問題入手,對技術(shù)進(jìn)行獨立地分析,或者說要像拉卡托斯一樣,對具體的技術(shù)做“案例分析(case studies)”,然后從哲學(xué)的角度對技術(shù)進(jìn)行分析。這里我們可以美國哲學(xué)家休伯特德雷福斯(Hubert Dreyfus)對人工智能的分析為例來闡釋這一點。
哈佛大學(xué)艾肯計算實驗室的安東尼-奧廷格爾(Anthony G. Oettinger)教授曾說,“德雷福斯對于我們來說是一位富有批判精神的旁觀者,一位熱心于探究和分析知識基礎(chǔ)問題的專業(yè)哲學(xué)家。他勇敢地步入了一個神秘的技術(shù)領(lǐng)域?!保▍⒁姷吕赘K梗?986年,前言第1頁)當(dāng)二十世紀(jì)六十年代人工智能在美國興起時,德雷福斯正在麻省理工學(xué)院教現(xiàn)象學(xué)。他的學(xué)生告訴德雷福斯,如果人工智能成功了,他所教授的哲學(xué)將被淘汰。這使得德雷福斯開始關(guān)注人工智能的研究。恰好德雷福斯的弟弟賽利特德雷福斯(Stuart Dreyfus)在蘭德公司(Rand Corporatin)屬下研究人工智能。德雷福斯因為這層關(guān)系被聘請為哲學(xué)顧問,來研究為什么當(dāng)時的人工智能沒有達(dá)到與預(yù)期的效果。德雷福斯很快從現(xiàn)象學(xué)上發(fā)現(xiàn)了人工智能的缺陷。他認(rèn)為,人工智能的前提還是笛卡兒的理性主義,認(rèn)為現(xiàn)實有獨立的理性結(jié)構(gòu),人用同樣的理性結(jié)構(gòu)來把握現(xiàn)實,人的智能就是理性的形式規(guī)則對現(xiàn)實進(jìn)行符號操作的過程。德雷福斯借助于胡塞爾、海德格爾、梅洛龐蒂等人的觀點,從現(xiàn)象學(xué)的角度對人工智能提出了質(zhì)疑?,F(xiàn)象學(xué)的產(chǎn)生是為了克服傳統(tǒng)笛卡兒主義的主客兩分,現(xiàn)象學(xué)認(rèn)為,主體和客體并不能獨立地存在,人是通過與世界的關(guān)系而認(rèn)識自身和世界的,現(xiàn)實的結(jié)構(gòu)是由人的需要和活動共同決定的,因此獲得知識的最基本的方式是知覺而不是理性。知覺有意向性的結(jié)構(gòu),知覺總是對某物的知覺,知覺的產(chǎn)生要是通過人的身體在具體的情境中產(chǎn)生的,這些都不是將一切都形式化和符號化的機(jī)器所能具有的。人的智力不僅在大腦中,人的身體對智力的形成和發(fā)展也有一定的影響。另外,知識的運用涉及到具體的情境和人的需要,需要將過去的知識和現(xiàn)實情景結(jié)合起來進(jìn)行創(chuàng)造性地運用,而這些能力都不可能被機(jī)器形式化地處理。德雷福斯認(rèn)為,只有在能被形式化處理的知識才能被計算機(jī)掌握。
德雷福斯對人工智能的批評使他的聲望不僅限于哲學(xué)界,而且也引起了人工智能領(lǐng)域?qū)<业淖⒁?。后來的事實證明德雷福斯的有些預(yù)言是正確的,人工智能的研究越來越沿著德雷福斯預(yù)言的方向前進(jìn)。很多人工智能研究的專家認(rèn)為,他們從德雷福斯的批評中獲得很多靈感,極大地影響了他們的研究。因此,國外哲學(xué)家對德雷福斯評價到:“德雷福斯是哲學(xué)家能確實在科學(xué)和技術(shù)的實踐中發(fā)揮批評家和評論家作用的鮮活實例。”(見Hans Achterhuis,2001,P61)
如果德雷福斯沒有深入到當(dāng)時的技術(shù)實踐中,如果他不是有深厚的哲學(xué)功底(德雷福斯是不僅是美國著名的技術(shù)哲學(xué)家,而且是也是著名的現(xiàn)象學(xué)家,他寫過和主編過許多有關(guān)海德格爾、胡塞爾的著作),他也就不可能在技術(shù)哲學(xué)和人工智能領(lǐng)域中取得如此顯著的成績。從這里我們不僅可以看到技術(shù)實踐對研究技術(shù)哲學(xué)的重要性,而且也再次印證了技術(shù)哲學(xué)中加強(qiáng)哲學(xué)基礎(chǔ)研究的重要性。
四、
技術(shù)哲學(xué)是從十九世紀(jì)末葉在歐洲興起的一門學(xué)科。在它發(fā)展的早期,研究的中心主要是在歐洲。美國雖然從很早就有人關(guān)注對技術(shù)的研究,像芒福德,但是美國技術(shù)哲學(xué)的迅猛發(fā)展是從二十世紀(jì)六十年代興起的,并逐漸取代了歐洲成為了技術(shù)哲學(xué)研究的中心。時至今日,短短三十多年的時間,美國不僅有專門研究技術(shù)哲學(xué)的哲學(xué)家,出版了大量的技術(shù)哲學(xué)方面的專著,像上面提到的唐伊德、德雷福斯等人的《技術(shù)與生活世界》、《計算機(jī)不能做什么》、《計算機(jī)還不能做什么》等,而且技術(shù)哲學(xué)的著作已成系列,像唐伊德在美國印第安那大學(xué)出版社主編了一套“技術(shù)哲學(xué)叢書”,該叢書已經(jīng)連續(xù)出版了十幾年,在西方技術(shù)哲學(xué)界影響深遠(yuǎn)。美國的技術(shù)哲學(xué)之所以能取得如此的成就,我認(rèn)為就是因為抓住了以上所說的三點,特別是能真正從哲學(xué)的角度來分析技術(shù),由此找到了技術(shù)哲學(xué)的生長點,再向?qū)嵺`、倫理等其他相關(guān)領(lǐng)域延伸。
相比之下,我國的技術(shù)哲學(xué)研究雖然從二十世紀(jì)八十年代初就開始發(fā)展,但是由于沒有能做好以上三點,特別是沒有能夠真正把技術(shù)哲學(xué)作為一門哲學(xué)學(xué)科來建立,從而使得我國在技術(shù)哲學(xué)領(lǐng)域中取得成績較小。因此,為了使我國的技術(shù)哲學(xué)能夠迅速發(fā)展,擺脫如今單一的和低水平重復(fù)的研究狀況狀況,必須加強(qiáng)上述工作。唯有此,技術(shù)哲學(xué)才真正會是“一門有著偉大未來的學(xué)科”。
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篇10
近些年,信息技術(shù)的發(fā)展為很多行業(yè)提供了迅速發(fā)展的機(jī)會,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)乘上了這一趟快車,結(jié)合自身特點,將信息技術(shù)應(yīng)用到自己的運行中去,很大程度上改善了我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的技術(shù)現(xiàn)狀,奠定了電力行業(yè)發(fā)展的新基礎(chǔ),大大提高了繼電保護(hù)效果,確保了電力運行的穩(wěn)定性和安全性。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)
1.1 信息技術(shù)
信息技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個方面:
一是數(shù)字信號處理技術(shù)。尤其是DSP技術(shù),數(shù)字信處理技術(shù)隨之信息技術(shù)的發(fā)展不斷成熟,應(yīng)用在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備中,影響深遠(yuǎn);
二是小波變換技術(shù)。小波變換是指劃分一個信號為不同的位置和尺度的小波總和,小波變換為震蕩波形,持續(xù)周期較短,最多為幾周,波形形式多樣,也可能有新小波或者小波函數(shù)產(chǎn)生。小波變化的優(yōu)勢是時頻局部化分析性能較好,可將信號或者圖像中一些小細(xì)節(jié)精確分析出來。
1.2 自適應(yīng)控制技術(shù)
自適應(yīng)控制技術(shù)是指根據(jù)電力系統(tǒng)自身運行方式,結(jié)合現(xiàn)有的故障狀態(tài),通過實施定值改變來保護(hù)電力系統(tǒng)性能或者特性的一種新型繼電保護(hù)技術(shù)。圖1是自適應(yīng)控制模型。自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用能夠根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生的變化實施有針對性的保護(hù)措施,大大改善了保護(hù)性能和電力系統(tǒng)運行狀態(tài),使電力系統(tǒng)運行更具經(jīng)濟(jì)性和安全性。自適應(yīng)控制技術(shù)還能夠削弱電力系統(tǒng)出現(xiàn)的振蕩、故障發(fā)展、系統(tǒng)頻率變化以及在單相接地短路時出現(xiàn)的過渡電阻等對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。自適應(yīng)控制技術(shù)在輸電線路自動重合閘、距離保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)以及變壓器保護(hù)等方面,應(yīng)用前景良好。
1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是人工智能技術(shù)的一種,通過模仿人的腦細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能、腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)以及思維方式等增強(qiáng)這項技術(shù)的智能程度,具備較為復(fù)雜的動力學(xué)特性,可并行處理出現(xiàn)的問題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備記憶、學(xué)習(xí)以及聯(lián)想等功能,適應(yīng)力、自組織能力較強(qiáng),可以分類識別收集上來的故障樣本,在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在非線性優(yōu)化、人工智能、自動控制以及信息處理等方面。
1.4 模糊理論
模糊理論在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在四個方面:
一是區(qū)分出現(xiàn)的多模振蕩是同步振蕩還是失步振蕩;
二是可對一些復(fù)雜系統(tǒng)的失步震蕩進(jìn)行區(qū)分,在此基礎(chǔ)上解列系統(tǒng),確保更加穩(wěn)定、可靠的解列;
三是提取特征的依據(jù)是小波理論,區(qū)分變壓器勵磁故障與涌流的依據(jù)是模糊集法,即在提取變壓器勵磁涌流間斷角特征時,以小波變極大值符號特征為依據(jù),這種識別故障的方式提供給了研究新變壓器保護(hù)的人員新的且較為先進(jìn)的指導(dǎo)思路;
四是收集整理振動中所存在的無功功率和阻抗中電抗分量之間的關(guān)系,確定好振蕩中不對稱故障的選相,在正確選相的基礎(chǔ)上,電力系統(tǒng)就能借助距離保護(hù)系統(tǒng)及時切除振蕩中存在的這種不對稱故障。
1.5 可編程控制器
可編程控制器可以看作是一種體系結(jié)構(gòu)較為特殊的計算機(jī),應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中可以通過編程語言完成便捷的控制工作。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)操作較為復(fù)雜,需要定期改變操作任務(wù),實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯關(guān)系的處理,應(yīng)用可編程控制器可以使處理電力系統(tǒng)中復(fù)雜的問題變得簡單易行,通過過重編程軟件代替原先的各分立元件接線。此外,還可通過用可編程控制器內(nèi)所定義的各輔助繼電器將以往的機(jī)械觸點繼電器代替掉的方式,實現(xiàn)減少占地面積的目的,完成更為復(fù)雜的邏輯關(guān)系的處理,減輕工作人員的工作壓力,提高工作效率,確保工作質(zhì)量。
1.6 新型互感器
互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用的目的在于實現(xiàn)電力運行的自動化,近年來,光電流互感器與光電壓互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用推動了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的深入發(fā)展。這種新型互感器優(yōu)勢明顯,具有完全將高壓與弱電絕緣、隔離的特點,還能夠通過應(yīng)用光纖來實現(xiàn)無電磁干擾影響的數(shù)據(jù)測量和信號傳遞,與相對較寬的頻帶響應(yīng),能使各種保護(hù)技術(shù)的性能得到改善,使繼電保護(hù)應(yīng)用的條件與方式得到改善,經(jīng)其應(yīng)用范圍拓寬。
1.7 廣域保護(hù)
廣域保護(hù)是指通過收集整理電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的多點信息,對產(chǎn)生的故障實現(xiàn)精確可靠的切除,避免故障可能對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,以分析得出的結(jié)果為依據(jù)采取相應(yīng)的解決或控制措施。廣域保護(hù)系統(tǒng)擁有較好的繼電保護(hù)功能,其構(gòu)成部分包括電網(wǎng)安全穩(wěn)定檢測和控制主站、相量測量、通信線路、資料分析站、安全穩(wěn)定控制裝置、廠站安全穩(wěn)定監(jiān)控子站及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。當(dāng)前的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的廣域保護(hù)系統(tǒng)包括兩種:
一是應(yīng)用廣域信息對電力運行狀態(tài)進(jìn)行估計和安全監(jiān)視,計算穩(wěn)定邊界,實現(xiàn)最終的控制。側(cè)重于應(yīng)用廣域信息,提高安全性能;
二是應(yīng)用廣域信息實現(xiàn)繼電保護(hù)的控制。
1.8 綜合自動化技術(shù)
在繼電保護(hù)中應(yīng)用綜合自動化技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)資源的集成、共享與遠(yuǎn)程控制,將遠(yuǎn)方終端單元與微機(jī)保護(hù)裝置作為控制的核心,可在計算機(jī)系統(tǒng)中納入變電所的計費、控制、測量以及信號等回路,和以往所用的保護(hù)屏相比能夠節(jié)約變電所設(shè)備投資和占地面積,并能夠強(qiáng)化系統(tǒng)二次運行的穩(wěn)定性與可靠性。綜合自動化技術(shù)相較于傳統(tǒng)的變電所二次系統(tǒng)而言具有較多優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下三個方面:
(1)微機(jī)化的設(shè)備控制、監(jiān)視與操作
綜合自動化技術(shù)最大的特點就是實現(xiàn)了各個子系統(tǒng)的信號數(shù)字化與系統(tǒng)功能軟件化等,體現(xiàn)了電力系統(tǒng)的微機(jī)化特征。將常規(guī)變電所中的模擬式設(shè)備、機(jī)電式設(shè)備等一并摒除,提高了二次系統(tǒng)電氣性能的可靠性。監(jiān)視與操作的微機(jī)化的實現(xiàn),促進(jìn)了人機(jī)聯(lián)系,使人機(jī)聯(lián)系更為密切,可實現(xiàn)變電所監(jiān)視與控制的智能化。
(2)智能化的運行管理
故障錄波、自動報警、事故判斷和處理、電壓調(diào)節(jié)等是常規(guī)的綜合自動化技術(shù)的自動化功能,它還具備較為先進(jìn)的功能,如在線自診斷功能,是指將獲得的信息向控制中心傳輸,更加主動的進(jìn)行運行管理。
(3)光纜化與網(wǎng)絡(luò)化的通信局域
綜合自動化技術(shù)隨著光纖通信技術(shù)與局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,其自身性能也不斷改善,其中抗電磁干擾性能得到了提升。當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)對通信局域提出了光纜化與網(wǎng)絡(luò)化的要求,能使繼電保護(hù)的實時性得到保證,同時,通信局域的光纜化和網(wǎng)絡(luò)化能夠提高數(shù)據(jù)的傳輸速度,更加靈活的實現(xiàn)系統(tǒng)組態(tài),實現(xiàn)了電纜的簡化,為施工提供了便利。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的發(fā)展趨勢
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的未來發(fā)展趨勢表現(xiàn)在兩個方面:
一是網(wǎng)絡(luò)化趨勢的不斷推進(jìn)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可看成是一種集多種功能于一體的計算機(jī)設(shè)備,通過從網(wǎng)上獲取并收整理電力系統(tǒng)運行、故障等方面的信息了解電力運行狀況,并將接收到的被保護(hù)元件的相關(guān)數(shù)據(jù)輸送至網(wǎng)絡(luò)控制中心。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置向著更自動化的測量、獲得和控制信息的方向發(fā)展,因此,必須有配套的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)輔助其發(fā)展。當(dāng)前我國的繼電保護(hù)信息系統(tǒng)自動化設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)相對成熟,在分析故障、計算數(shù)據(jù)、搜集保護(hù)信息、信息的網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)确矫婢幸欢ń?jīng)驗。但是,需要在專業(yè)的技術(shù)層面繼續(xù)深入研究網(wǎng)絡(luò)化在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,當(dāng)不管怎樣,網(wǎng)絡(luò)化是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的未來發(fā)展趨勢;
二是人工智能將越來越多的在繼電保護(hù)裝置中發(fā)揮重要作用。目前已經(jīng)應(yīng)用到繼電保護(hù)技術(shù)中去的有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊理論等。用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決無法用方程式解決的非線性問題,因其具有自組織、分布式存儲的特點,在判斷故障類型、測定故障距離、保護(hù)主設(shè)備等方面應(yīng)用廣泛。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以通過分析大量故障樣本正確判斷故障類型,模糊理論、遺傳算法等其他人工智能技術(shù)也擁有各自獨特的求解能力,求解速度較快。正因為人工智能技術(shù)的獨特優(yōu)勢,在為了的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展中,將呈現(xiàn)出應(yīng)用越來越深入和廣泛的趨勢。
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