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智能优化算法毕业论文

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智能优化算法毕业论文

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同学一般会比较关注参考文献是否会查重,可以肯定的是,参考文献是不参与查重的,但是引用符号这些格式一定要按照规定的标准,否则查重系统识别不出,会影响到查重结果。

参考资料:《论文查重范围主要包括哪些》

论文查重的范围是什么?根本不懂写论文,他们查重点的范围。应该写出重点或者有一些重要的迹象在明显写

学院下设六个系科,分别是计算机系、通信工程系、机械工程系、机电工程系、电子工程系、电气工程系。建有汽车与动力研究所、机电控制研究生、数控加工与装备技术研究所等三个研究所,和一个校企联合实验室——数字社区与智能家居实验室。 “通信与信息系统”学科自1986年开始招收通信与信息系统方向硕士研究生。目前,本学科主要研究方向有:自适应信息处理与无线通信、图像、语音处理与流媒体通信、嵌入式技术与通信控制系统、生物医学信息处理。自适应信息处理与无线通信方向,主要研究内容有:自适应处理、统计信号处理、智能信息处理在无线通信系统传输特性、信道的时频域建模中的应用技术; 编码调制与干扰抑制技术、无线资源管理优化在改善无线通信系统带宽及容量方面的基础理论等。有关研究成果发表在《IEEE proceeding on Wireless Commun.》、《The IET Communications Conference on Wireless, Mobile and Sensor Networks》、《IEEE Proceeding on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing》、《Journal of Systems Engineering and Electronics》,取得国家发明专利2项。图像、语音处理与流媒体通信方向,主要研究内容有:视音频信号压缩和处理、图像及视频中的信息隐藏、网络安全流媒体产权保护软件技术、仿生语音信号的收集、处理和输出的机器实现、声音和图像信息传输与组网技术等。嵌入式技术与通信控制系统方向,主要研究内容有:结合嵌入式系统的技术发展,依托本学科的“数字社区与智能家居”联合实验室,研究PC平台、FPGA平台、DSP平台以及SIMD并行处理阵列多媒体处理优化方法,开展平台针对性的新算法研究、理论探索。生物医学信息处理方向,主要研究内容有:生物系统建模、医学图像处理、多源生物信息融合、模式识别与智能生物信息处理。有关研究成果发表在《International Journal of medical robotics and computer assisted surgery》、《International Journal of signal processing》、《Journal of medical and biology engineer》。现有在研的国家自然科学基金项目1项,省部级项目2项。近十年来,该学科建立了一套比较完整的课程体系和严格的考核方法。本专业硕士生均顺利按时毕业,毕业论文均达到硕士学位的学术水平要求。毕业生主要在高等院校、科研机构、政府机构和其他企事业单位从事电子信息和通信工程相关的教学和研究工作。本硕士点目前的负责人为李莉教授,主要导师有李莉、王沛、张静、殷业、董建萍、方祖华、张自强、谭永红等。 计算机软件与理论硕士点自2000年开始招收硕士学位研究生,目前本学科主要研究方向有:软件工程设计理论与方法、信息系统与数据库、遗传算法、虚拟现实。软件工程设计理论与方法方向主要研究内容:(1)软件测试技术。基于状态转换图、有限状态机理论及对象动态测试模型研究类测试技术;针对面向对象软件测试技术的特点,利用层次划分、边控制域等概念进行测试用例设计,将遗传算法、马尔可夫链模型等应用于测试用例的自动生成,改善软件测试的效果和效率。(2)软件可靠性工程。在对软件容错技术、软件可靠性计算、设计方法研究的基础上,建立软件可信性综合等级分类和等级评估方法,实现对软件质量的定量度量。(3)软件估算及度量。基于UML模型,建立软件规模估算、开发进度度量及设计质量度量模型,为软件过程改进提供量化依据。(4)软件过程改进模型及方法。以我国中小型软件企业为应用目标,以CMM及CMMI为标准,研究低成本、可操作性强的软件过程改进模型及方法。(5)模型驱动架构(MDA)的实现技术。在MDA框架下,研究软件模型的建立、扩展和变换等方面的技术。信息系统与数据库方向的主要研究内容:数据挖掘技术、数据库建模技术、数据库中间件技术、数据库建模新技术。遗传算法方向的主要研究方向:遗传算法在多目标优化问题上的应用, 遗传算法与模拟退火法, 遗传算法与粒子群算法。虚拟现实方向的主要研究内容:环境建模技术,即虚拟环境的建立,目的是获取实际三维环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型;人机交互技术;系统集成技术,虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型,系统集成技术包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别和合成技术。本学科自成立以来主持科研项目多项,其中包括国家自然科学基金“软件参数配对覆盖测试集生成的若干问题研究”、教育部高等学校骨干教师资助计划项目“软件容错的智能控制方法研究”、上海市自然科学基金项目“基于组件的软件系统的可靠性计算方法研究”、上海市曙光计划项目“应用软件的可靠性设计和实现策略”,以及企事业单位委托的开发项目等。学科建立了一套比较完整的课程体系和严格的考核方法。所有的硕士生均顺利按时毕业,毕业论文均达到硕士学位的学术水平要求。毕业生主要在教育部门、政府机构和其他企事业单位从事计算机教学或计算机应用与管理工作。本硕士点目前的负责人为高建华教授、主要导师为:高建华、迟洪钦、陆黎明、徐晓钟、吴海涛. 计算机应用硕士点自1995年开始招收计算机应用方向硕士研究生,目前本学科主要研究方向有:网络与多媒体、图像处理与模式识别、数据库技术、机电一体化及控制系统。网络与多媒体方向主要研究内容:分析各种计算机网络(有线网络、无线网络等)协议性能;提高现有网络协议性能的方法;网络故障快速诊断及群体智能优化算法(蚁群算法、粒子算法、遗传算法等),动态实现网络路由优化算法。数字图像处理与模式识别方向的主要研究内容:二维及三维人脸识别系统中关键技术;基于分形编码的图象检索与识别算法;隐形信息的检测和提取技术,设计更稳定的信息隐藏方法,生物信息挖掘。数据库技术方向的主要研究内容:数据挖掘技术、数据库建模技术、数据库中间件技术及数据库系统开发。机电一体化及控制系统方向的主要研究方向:嵌入式系统的控制器;检测与控制软件的研发;仿真测试平台的开发;系统仿真的基本概念与原理;建模的基本方法;连续系统模型的离散化处理方法;高阶模型及非线性模型的处理方法;连续系统仿真的基本原理与基本方法;面向加工的自由曲面,组合曲面的建模;自由曲面、组合曲面的建模方法;精度理论及适应性建模策略。本学科建立了一套比较完整的课程体系和严格的考核方法。本专业所有的硕士生均顺利按时毕业,毕业论文均达到硕士学位的学术水平要求。毕业生主要在高等院校、中学、政府机构和其他企事业单位从事计算机教学或计算机应用与管理工作。本硕士点目前的负责人为黄继风教授、主要导师为:黄继风、李鲁群、马燕、赵梗明、陈军华、蔡文、胡荷芬,王笑梅,陈海光等。

关于毕业论文查重,需要注意以下几点:1.准备定稿论文首先,我们一定要在导师审核通过后准备论文,因为如果你没有最后完成,你就得改。改了以后,可能变化比较大,因此之前的检测意义不大。2.根据要求选择检测数据库通常情况下,大部分高校都需要知网或者其他查重软件。那么就要按照要求进行选择。不同的资料库会包含不同的内容。如果要确保查重率低,可以选择从严。论文查重怎样高效性去操作?3.选择查重软件要告诉大家的是,大部分同学都是去论文查重服务的,但是目前大部分高校都会提供免费检测机会,学校提供的免费查重机会建议定稿时使用,前期可以选择免费论文查重软件进行检测,选择安全保证的网站。

遗传算法优化设计毕业论文

详谈改进的遗传算法求解柔性作业车间调度问题论文

0 引言

作业车间调度问题(Job-shop scheduling problem,JSP)是研究生产线调度问题最常用的模型之一,也是实现先进制造和提高生产效率的基础和关键. 柔性作业车间调度问题( Flexible jobshopscheduling problem,FJSP)是传统作业车间调度问题的扩展,在传统的作业车间调度问题中,每个工件的加工工序是确定的,每一道工序的加工机器和加工时间也是确定的,而在柔性作业车间调度问题中,每个工件的每一道工序可以在多个可选择的加工机器上进行加工,并且不同的加工机器所需要的加工时间是不同的,增加了调度的灵活性,比较符合生产的实际情况.

柔性作业车间调度问题已经被证明是更复杂的NP-Hard 问题,因而难以取得最优解. 目前,求解FJSP 的常用方法有禁忌搜索( TS),模拟退火(SA)和遗传算法(GA)等. 其中遗传算法以其操作简单、鲁棒性强、搜索全局最优解速度快等特点,在生产调度领域得到了广泛的应用.

遗传算法是由美国J. Holland 教授于1975 年提出的,是一种模拟自然进化过程的一种优化算法. 由于传统的遗传算法存在着较大的缺陷,国内外学者已从不同角度对其进行了改进,本文对传统遗传算法的初始种群进行了改进,以提高初始解的质量.

1 柔性作业车间调度模型设有n 个待加工工件J(J1,J2,…,Jn),在m台设备上加工M(M1,M2,…,Mm),每个工件Ji有Pi(Pi1,Pi2,…,Pin) 道工序,每道工序可在一台或多台设备上加工,同一道工序在不同设备上加工的时间可能不等,工序Pik的可选机器集为Mik(Mik 罬),每台设备的加工时间从0 开始,加工完所有工件的完成时间为ETMi . 本文以最小化最大完工时间为性能指标,其目标函数为:f(x) = min(max(ETMi)),1 ≤ i ≤ m模型需满足如下约束条件:(1)同一工件的工序加工顺序确定;(2)每道工序必须在它的上一道工序加工完成后才能开始加工;(3)每道工序只能选择一台设备进行操作;(4)每台设备在同一时间只能加工一个工件的一道工序;(5)每道工序在设备上操作时都不允许被中断;(6) 不同工件工序之间没有先后约束条件.一个包含3 个工件、5 台机器的FJSP 的问题.

2 算法的设计

(1) 基因编码

常用的遗传算法编码方案有二进制编码、格雷码编码、矩阵编码、自然数编码等,本文采用自然数编码,每条染色体表示一个可行解,同时采用双层编码,第一层编码为基于工件的工序编码,编码长度为所有工件工序之和,基因值代表工件号,基因值出现的次数代表该工件的工序总数,第二层编码为对应于第一层工件工序的机器编码,所以编码长度也为所有工件工序之和.染色体表示的工序顺序为(O31,O11,O12,O21,O22,O32,O13,O33),染色体表示的机器序列为(M2,M4,M2,M1,M4,M5,M3,M4).

(2)产生初始种群

初始种群的优良对生物进化会产生很大的影响,本文对初始种群的机器选择进行了改进,首先随机生成初始种群的工序编码,工序编码生成后就要对应生成机器编码,每个工件工序在对应可选机器集中选择机器时,是以不同的概率的来选择不同的机器,机器加工时间短的以大概率被选择,相比之下,机器加工时间长的以小概率被选择,这样既保证了机器选择的随机性,也优化了初始种群.

(3)适应度函数的确定

本文以最小化最大完工时间为目标函数,故选择全部工件完工时间作为评价种群优劣的标准,设n 个待加工工件在m(M1,M2,…,Mm) 台设备上加工,所有加工工件工序在设备上的最后完工时间为ETMi(i = 1,2,…,m),T = max(ETMi),则适应度函数fi = 1 /T,T 越小,则适应度越大,即个体越优.

(4)选择

选择操作的目的是为了保留优良个体,使他们可以遗传到下一代. 本文采用精英保留策略和轮盘赌法相结合的方法,对父代个体和子代个体进行选择时直接将最优个体和次优个体遗传到下一代,然后对剩余的个体采用轮盘赌法进行选择,选择出p - 2 个个体到下一代进行遗传操作. 若种群规模为p,个体i 的适应度为fi,则个体i 被选择的概率pi为pi = fi /Σpk = 1fk即适应度越高的个体被选择的概率就越大.

(5)交叉

交叉操作是产生新个体的主要方法,提高全局搜索能力. 本文采用单点交叉方式,即随机产生一个交叉点,交换交叉点后的基因. 从种群中随机选择两个个体,交换两个个体工序编码的交叉点后面的基因,将交叉后工件多余的工序替换为其他工件缺失的工序;机器部分则按交叉前工件工序所选择的机器进行相应调整以保证其子代染色体的`合法性.

(6)变异

变异操作的目的是改变算法的局部搜索能力,有助于维持进化群体的多样性,防止过早陷入局部最优. 本文采用互换方式,即随机产生两个变异点,交换两点的基因值. 从种群中随机选择一个个体,对该个体的工序编码部分随机产生两个变异点,交换两点的基因值,同时将交换的基因位所对应的机器号也进行交换.

3 仿真实例分析

6 × 6(6 个工件,6 台机器) FJSP的加工工序,机器选择和加工时间矩阵表. 分别用标准遗传算法和本文提出的改进遗传算法对工件最小化最大完工时间进行优化计算,并分析优化计算结果.

遗传算法采用以下参数:种群规模为100,进化代数为100,交叉概率Pc = 0. 8,变异概率Pm =0. 1. 算法运行10 次,标准遗传算法的最大完工时间为20,收敛代数为75 代左右;改进遗传算法的最大完工时间为16,收敛代数为35 代左右. 改进遗传算法既缩短了工件完工时间,也加快了收敛代数. 从而验证了改进遗传算法的可行性

4 结论

传统遗传算法在进行种群初始化时采用的大多是随机选择方式,而本文提出了一种新的种群初始化方法,提高了种群初始解的质量. 最后对改进遗传算法进行了仿真实验,并将结果与标准遗传算法进行比较,结果表明了本算法的优越性和可行性.

机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术:2.1 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。2.2可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。2.3基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。2.4相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。也不知道你是否满意啊!

采矿工程毕业设计论文

采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文,供参考阅读!

采矿工程方法优化研究

【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的,比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题,由于决策变量众多,并且不同情况的所起的作用不同,导致多数问题都是复杂的非线性化问题,不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题,比如遗传算法,神经网络等,本文从上述几种技术角度,结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。

【关键词】采矿工程;优化;采矿方法

采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化,都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法,即采用固定其他变量使其值保持不变,通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响,从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式,但是它忽略了各个变量之间的相互关系,以及他们之间的相互作用对最终结果的影响,因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解,需要同时改变各决策变量,探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响,从而找出综合最优值。

1、优化方法

1.1遗传算法的定义

遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理,它模拟了生物进化的步骤,将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合,在多决策变量共同作用的条件下,改进可行解的移动轨迹曲线,最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理,克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点,是一种全局优化算法。

1.2神经网络的定义

人脑思维方式的一大特点就是:通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式,通过计算机来完成一个非线性的动力学系统,可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。

1.3遗传算法与神经网络协同优化

由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示,所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系,实现对问题的显式化,然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优,搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络,网络将自动进行学习和匹配,从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性,然后根据适应性进行遗传变异操作,反复多次后即可寻得最优解。

2、优化实例

2.1遗传算法在矿石品位优化中的应用

遗传算法是由原始数据,模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解,在这里实质上是随机生成一组矿石品位,利用自适应的技术调整品位,经过反复迭代计算,逐步逼近最优解。

(1)编码:用定长字符代表遗传中的基因,在这里表示某种特定品位,编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]

(2)初始群体:每次迭代的初始群体由上一次迭代生成,第一次的初始群体随机生成,每个群体包含的个体数确定。

(3)适应度:自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度,适应度大,那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标,可以驱动遗传算法的优化,本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。

(4)复制和交换:根据达尔文进化论,适应性强的个体容易生存下来,那么他们的有利性征就被保留了,同样的不利性征就被淘汰了,适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高,在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。

(5)突变:遗传算法中产生新个体的又一手段,通过求补运算完成。

(6)终止条件:遗传算法是迭代运算,在迭代到符合某一要求时停止,一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时,迭代终止。

2.2采矿工程优化实例

本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。

山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中,上部为第四系和第三系所覆盖,全部为隐伏矿体,矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过,虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩,但是由于局部天窗的分布,导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触,隔水效果不好。由于灰岩层的含水性,导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度,为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针,最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。

设矿房宽度为Bf,填充体刚度为EC,бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出:从安全性角度考虑,矿房宽度Bf越小,填充体刚度EC越大,则上盘出现的拉应力越小,施工越可靠;从经济型角度考虑,矿房宽度越大,填充刚度越小越经济,可以看出两者是相对的,我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。

先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系,然后用遗传算法搜索最佳匹配,得到结果Bf=21.256m,EC=396.6MPa,бt=-1.9297MPa,最后进行的结果的合理性验证,表明这个结果是令人满意的。

3、结论

作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术,遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量,并且多数变量和目标量的关系都是非线性的,这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去,通过文章研究和实例证明,对于采矿工程的方法优化,遗传算法和神经网络能起到很好的效果,随着这些技术的进步,他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。

参考文献

[1]李云,刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报,2010,30(6):140-146.

[2]张磊,柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨,2008,(6):172.

[3]刘加东,陆文,路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工,2009,(1):25:27.

智能化专业毕业论文

智能楼宇设计论文编号:JD171 字数:31338,页数:62 前言随着科技和经济的不断发展,智能化建筑正逐渐普及并为人们所接受。据初步统计表明,目前安装的智能化系统其使用效果都不是很理想。因而造成资源的严重浪费,产生这种现象的原因有多方面,不但与产品质量及产品和系统的兼容性有关,也与方案确定及设计、施工过程中的质量控制有密切的关系。因此选择一个好的设计是系统实施的关键。尤其是现在,智能建筑内各种机电设备越来越多,越来越复杂,对机电设备的控制和管理要求也越来越高。因此,对机电设备进行控制和管理的楼宇自控系统要求越来越严格,这标志着智能建筑时代的到来。在目前高科技迅速发展的时代,节水、节电、节能,创造绿色工作环境、生活环境,已成为广大业主的一致要求,只有设计完整的楼宇自控系统,才能建成先进的智能建筑。智能建筑目前已成为楼宇建设发展的必然趋势。在其发展过程中,楼宇自控系统经历了从分散控制到集中控制,再到集散控制的几个阶段。现在,楼宇自控系统正向开放式现场总线系统发展。所以说楼宇自控系统的发展越来越完善,只有这样才能达到当今人们的要求。楼宇自控系统的设计主要包括,空调通风监控系统、中央制冷监控系统、给排水系统、照明与动力系统/供配电系统、电梯监控系统等。对这些系统的优化设计是节能的最关键之处。因此被人们看的尤为重要。所以说设计是首要问题,在加上良好的监督管理机制以及好的施工方法必定会取得良好的效果。 目录前言 11 智能建筑的组成及BAS系统总述 41.1 智能建筑简介 41.1.1 智能建筑的发展 41.1.2 智能建筑的特征 41.2 智能建筑的组成部分 41.3 BAS系统总述 51.4 BAS系统的配置 72 智能楼宇自控系统的设计要求 142.1 设计构思 ...142.1.1 基本要求 142.1.2 楼宇自控系统主体设计 142.2 设备选型 142.2.1 控制器选择 142.2.2 空调控制器选择 152.2.3 其他设备的选择 15 2.3 智能楼宇的负荷问题 172.3.1 用电负荷的预测 173 空调子系统的设计 203.1 空调系统空气处理设备的要求 203.2 空调风系统的要求 203.3 空调风系统的组成 213.4 空调水系统的组成 213.5 空调系统机组的要求 224 通、排风子系统的设计 245 冷、热源子系统的设计 255.1 冷源装置 255.1.1 选择制冷方式的要求 255.2 冷水机组的监测与控制 255.2.1 控制原理与要求 265.3 热源装置 285.4 热交换器的监测与控制 285.4.1 控制原理与要求 285.4.2 热交换器运行参数及状态的检测 296 给排水子系统的设计 326.1 生活给水监控系统 326.2 高位水箱供水方式 326.2.1 控制原理与要求 326.2.2 水泵运行参数及状态的检测 336.3 生活排水监控系统 346.3.1 污水泵控制原理与要求 346.3.2 污水泵运行参数及状态的检测 357 供配电及照明系统的设计 377.1 供配电系统 377.1.1 供配电运行参数及状态的检测 377.2 照明系统 408 技术经济分析 429 结论 44致谢 45参考文献 46附录A 47附录B 55以上回答来自:

多功能智能化温度测量仪设计 论文编号:JD599 包括外文翻译,论文字数:26446,页数:59 多功能智能化温度测量仪设计 摘要:温度是一个基本的物理量,它是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数随着工业的不断发展,对温度测量的要求来越高,而且测量范围也越来越广,因此对温度检测技术的要求也越来越高。本文介绍的多功能智能化温度测量仪是以8051单片机系统和温度检测元件一AD590相结合的温度测量系统。本仪器的数学模型合理,测量方法容易实现。实际仪器采用抗干扰、低零漂、低温漂的电子元件,性能稳定。该测量仪总体特点是使用简便、实用、测量稳定可靠、使用对象广,并且实现了智能化。本文主要介绍了温度的自动测量,包括温度传感器、单片机接口及其应用软件的设计,大体分为以下几大部分:介绍了国内外温度检测技术和温度检测的发展现状,并且分析了温度检测技术的未来发展方向;根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统,该系统能够实现数据采集、数据处理、温度值的在线显示以及时钟电路的时间显示;简略介绍了该仪表的软件部分;对该温度仪表的未来发展进行了展望。 关键词: 温度测量;智能化;单片机 Designe on Multifunctional Intellectual Temperature Measure Instrument Abstract: Temperature,as a basic physical quantity,is one of the most universal and important technical parameters. Along with the development of industry,the requirement of measurement of temperature is higher. Further more,the scope of measurement of temperature is wider, so, the technology of measurement must be improved. The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 single-chip microcomputer and conventional measureing component一AD590. The mathematic model is appropriate,and measurement method is easy to be excuted. The electronic components used are anti一jamming,less zero-drift and less temperature-drift. The instrument is convenient and applicabale,it is steady,reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4].The thesis introduces automatical measurement of temperature,including temperature sensor,I/ O of single-chip microcomputer and application software,it can be divided into some parts:It introduces the development of temperature measurement and the development direction of temperature measurement in the future;According to the practical demands, I design corresponding hardware system;The system can realize data acquisition,showing of temperature on-line.I discuss the future of the instrument. Keywords: Temperature Measurement;Intelligentiztion;Single-chip Microcomputer 目录 摘要I Abstract II 第1章 绪 论 1 1.1 单片机的历史及应用 1 1.2 国内外温度检测技术的动向与趋势 4 第2章 多功能温度测量仪表的原理 5 2.1 系统总体设计方案 5 2.2 设计主要内容和要求 5 2.3 各模块的方案设计说明 7 第3章 系统的硬件设计 13 3.1 系统总体电路框图 13 3.2 信号输入部分总体设计 13 3.3 信号输入部分设计 13 3.4 单片机及其扩展I/O的设计 18 3.5 键盘和显示的设计 19 3.6 模拟信号输出部分设计 20 3.7 时钟电路的硬件设计 20 第4章 多功能温度测量仪的软件设计 27 4.1 系统软件总体设计 27 4.2 主程序设计 27 4.3 数据采集及处理子程序设计 27 4.4 键盘/显示程序设计 28 4.5 电子时钟应用程序设计 29 结束语 37 参考文献 38 致谢39 附录40 以上回答来自:

基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器2.1硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。2.2软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(0.1秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH TECHNOLOGYLETTERS.2006,12,1:37-41.4 B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40

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智能化农业毕业论文

改革开放 30 年来,我国农业技术推广工作取得了长足发展,为促进各个时期粮食增产、农业增效、农民增收,以及保障国家粮食安全和主要农产品有效供给做出了重要贡献。下文是我为大家搜集整理的农业技术推广论文3000字的内容,欢迎大家阅读参考! 农业技术推广论文3000字篇1 浅谈加强农业技术推广体系建设 摘 要:农业技术推广是农业发展方式转变的重要科技支撑,传统的农业技术已经不能满足现代农业发展的需求、不能适应现代农业发展的需要,农业技术推广体系的建设势在必行,使其更好地适应现代农业技术推广的需要服务于现代农业,本文通过对农业技术推广体系进行分析,探讨一下农业技术推广体系的建设。 关键词:农业技术;推广体系;建设 随着农作物新品种的推广,对农业技术提出了更高的要求,而且农业技术推广体系是推动农村实现科技进步的重要力量,是国家高度重视的问题;推进农业技术推广体系建设是中国农业技术上的核心内容,直接关系到农业的又好又快发展。 1 传统的农业技术推广体系现状 早在1982年,国家就将农业技术推广体系列为促进农村经济发展重点建设项目,在基层农业技术推广机构健全了以县级农业技术推广机构为中心,以乡级农业技术推广机构为基础的农业技术推广体系,加大了以粮食生产为主的传统农业技术的推广和普及,使农业技术推广为粮食产量连续迈上新台阶、为农村经济的发展作出了历史性贡献。为了进一步适应农村经济的发展,2009年以来,国家实施农业技术推广体系改革和建设项目,进一步完善了农业技术推广体系,技术推广机构也逐渐增加,普遍提升了技术员的能力,以县级农业技术推广机构为中心,乡级农业技术推广机构为基础,社科技术示范户为辐射点的推广体系,对农业技术进行大面积的推广,并且建立了多元化的农业技术推广的载体。是以农业发展为基础产业,所以着力进行农业技术的推广是发展农业的重点,通过灵活多样的推广方式,例如科技示范区、科技下乡活动等等,取得明显的成果,定期对农业技术实行咨询讲解与培训,刺激了农村经济的发展。 2 农业技术推广体系建设存在的问题 虽然农业技术推广体系比较完善,但是仍然存在问题,主要体现在以下三个方面: 一是推广体系还存在不完善的问题。农业技术推广体系建设要求的是完整性,紧密衔接农业科研、农业教育与农业科技推广,但是由于整体的农业技术推广体系其组成的部门主体是不连贯的,由此导致各个部门之间缺乏统一性和联结机制。在基层没有能够建立健全村级农民技术员队伍,没能够把农产品加工企业和农民专业合作社纳入到技术推广体系之中,客观上也存在着不连贯和不完整的问题。 二是农业技术推广效率还需提高,农业技术推广客观上存在着政府主导的计划性和指导性的性质,并不能够做到及时跟进农业发展状况,存在着农业技术的供应与需求脱节的问题,往往农业技术的推广完成是任务性和目的性的,与农民、农业的实际发展需要还存在着不吻合的问题,缺乏主动性和积极性,制约了农业技术的推广,影响了农业经济的发展。 三是部分农民的科技意识仍然不强。部分农民对于科学性的技术知识意识淡薄,忽略了农业技术的重要性,因此影响了农业技术的推广,大多数年轻的农业人口改变了自身的环境,选择非农业或他乡谋生,剩余部分的劳动力在文化科技素质方面不高,导致其对农业技术的推广缺乏应有的认识。 3 完善农业技术推广体系的建设 完善农业技术推广体系的建设,是推动农业创新与科学发展的核心内容,最主要的是要有一套实际可行的推广管理体系和运行机制。有效的推广管理体制和多样的运行机制是促进农业技术推广事业迅速发展的体制机制保障,科学性、完整性的农业技术推广体系建设是加快农业新技术推广应用,发展现代农业的体系保障。 3.1强化农民农业知识以及科技教育的专业培训 农民是接受农业技术推广的主体,所以有关农业技术的科技教育是提高农民技术应用能力的前提,提高农民对农业技术推广体系的适应性,只有将农民对农业知识的接受能力进行提高,才可使其适应现代农业技术推广的更新速度,理解农业向产业化改变的经营要求,因此,在农业技术推广体系的建设中,应加入定期对农民进行专业培训的模块,培训内容包括农业的科技知识、教育知识等等。 3.2不断对农业技术推广体系进行变革和创新 在政府主导的基础上,促进体系建设的多元化发展,实现农业技术推广体系的完整性,在现已实行的农业技术推广体系的基础上,把省、市级的农业科研和农业教育机构到推广体系之中,形成紧密衔接的有机整体,强化科技力量支撑。加大对村级农民技术员的政策待遇扶持力度,建立健全村级农民技术员队伍,发挥其在农业技术推广体系中的桥梁和纽带作用。加大对有科技推广能力和科技带动作用的重点农产品加工龙头企业、农民专业合作社、省市级示范社和农民专业技术协会的政策扶持力度,将其纳入到农业技术推广体系中,走多元化体系建设这路,完善农业技术推广体系队伍建设,实现体系的完整性。要将信息化服务纳入到农业技术推广体系建设之中,加大信息化基础设施建设投入,提高信息化服务水平,改变当前主要是提供农业生产技术服务、优化农业资产及综合性服务方向发展。 3.3提高农业技术推广的效率 实现农业技术的供应与需求有机结合,在农业技术推广体系的建设中积极组织各级各类农业科研、教育、推广机构深入农产品加工企业、农民专业合作社、家庭农场、种粮大户和农民群众之中,大兴调查研究之风,深入了解涉农生产经营单位和农民群众对农业科技的实际需求,实时关注农业的动态,并对其进行分析,合理合适合需地确定农业技术推广项目,开展农业技术进行推广活动,满足农民的需要。响应国家“以贡献求发展”的号召,促进农业技术的交流,将新型的科研成果及时注入农业的发展,实现农业科技转化为现实农业大学生产力;分析制约农业技术发展的因素,尽快提出解决措施同时进行实际运用,推进农业技术推广事业健康可持续地发展现代农业。 4 结束语 通过对农业技术推广体系建设的探讨,对于农业的发展是起到促进作用的,农业技术推广是依据农业发展现状提出的解决办法,加强农业技术推广体系的建设,是提高农业技术发展水平、带动农业经济发展推进农业现代化的重要决策。 参考文献: [1] 郭庆海.农业科技推广体系建设论纲[J],农业经济,2001(03). [2] 黄天柱.中国农业科技推广体系改革与创新[J],中国农业出版社,2012(06). [3] 路立平.吉林省农技推广的制约因素分析及路径选择[J],农业科技管理,2011(09). 农业技术推广论文3000字篇2 浅析设施农业技术推广 【摘 要】世界各地设施农业发展迅速,正向高科技、智能化、自动化、网络化方向发展。面对这种新形势,本文分析了国内设施农业发展历史及现状,并结合某地实际情况,提出逐步完善多元化的技术推广机制,把政府推广机构、农业院校、科研院所、涉农龙头企业及农民专业合作组织等有机结合起来,各显所能、优势互补,多渠道的开展设施农业技术推广,探索出一条具有某地郊区型现代农业特色设施农业发展道路的有效途径。 【关键词】设施农业;技术推广;现状 设施农业是知识与技术高度密集的产业, 集成了现代科学领域如 信息、电子、能源、建筑、材料、机械、生物、品种、栽培、养殖、管理等现代科学技术,是最具活力的现代农业,是衡量一个国家和地区农业现代化进程的重要标志之一。因此,设施农业应该成为发展现代农业的“火车头”,现代农业建设的先导区、示范区,农业持续增长的“增长极”。面对当前资源紧缺、生态环境污染严重、农业从业者队伍日益萎缩、农民增收日益艰难、国内外市场竞争日趋激烈的严峻现实,改变传统农业生产方式落后、结构单一、技术含量低下、效益微薄、农民增收困难的现状,就势必要改变落后的生产方式,走技术密集型道路,促进农业持续高效发展,促进农民持续稳步增收,因此,发展现代农业的根本途径就是大力推进设施农业建设。 1.国内设施农业发展历史及现状 我国设施农业历史悠久。据记载在汉代就有了以油纸作为透光盖 层的原始温室。 80年代,以日光温室、塑料大棚、遮阳网覆盖栽培为代表的设施园艺发展迅速,形成了以塑料棚为主的与风障、地膜覆盖、阳畦、温室等相配套的保护地蔬菜生产体系。90年代以来,我国较大规模地引进国外大型连栋温室及配套栽培技术,设施农业以设施园艺作物生产为主迅猛发展。到2000年,我国以蔬菜栽培为主体的设施园艺面积已达210万亩,按绝对面积计算为世界第一。在设施园艺研究领域,我国取得了一定的进展,试验研究出比较适合我国气候条件与国情的园艺设施,在保护地栽培、节水灌溉、机械化育苗以及无土栽培等方面的研究也取得了一定成就,部分研究成果已逐步在生产实践中得到广泛应用与推广。目前我国设施农业不仅包括园艺作物,也广泛地用于大田作物、林果生产、畜禽饲养、水产养殖等领域。 2.加快某地设施农业技术推广的建议 2.1政府项目推广与技术示范辐射相结合的推广 是由经济规律、社会需求和农民增收愿望共同决定的,以项目为载体大力发展设施农业势在必行。各镇(街道)农技推广部门每年要有选 择的实施一批适宜当地生态条件、品质优、基础好、效益高、有市场 需求的设施农业重点项目,在某地市的统一规划、科学布局下,有计 划、有组织地大面积推广应用。在项目确定后,各级财政都应拨付一 定经费,由市里组织专家研究提出集中应用的新技术或配套技术。 开展以入户指导为主要方式的技术服务,技术指导员要统筹制定指导方案。开展育种、栽培、装备、管理等方面的入户指导、培训和信息服务。不断提高设施农业种植户、养殖户的学习接受能力、自我发展能 力和辐射带动能力。每名技术指导员一般要联系20个示范户。在生产关键环节必须到户指导,并结合农事活动的实际需要。经常回访,帮助解决生产实际难题。市农业行政主管部门、技术指导单位、技术 指导员、示范户四者之间要分别签订技术服务合同,明确各方的责任、权利、义务,加强检查与考核。对表现突出的技术指导员和带动作用 明显的种养户给予奖励。农民专业合作组织与龙头企业技术扩散的推广。 2.2农民专业合作组织与龙头企业技术扩散的推广 农民专业合作组织是农技推广网络的有效补充和延伸, 具有很高的实践意义和现实意义。相对于单个农户, 农民专业合作组织在信息采集、技术采用、市场开拓三个方面有明显优势;相对于政府部门,农民专业合作组织是农民集体进入市场的载体,也是农业信息化的组织载体,在带领农民开拓市场方面有较为准确的切入点。农民专业合作组织既是信息源、也是信息宿,更容易贴近设施农业种养户及满足其需求,是及时、准确、高效信息供应的忠实服务者。通过农民专业合作组织的专业化管理、市场化经营,可以引导会员农户科学决策,减少设施农业生产的盲目性,降低风险。 2.3农业教科研机构与技术市场的推广 近年来,浙江农林大学及在杭科研机构为提高教学、科研质量,经常会把某地一些设施农业生产基地作为自己的实践环节。这样双方就建立了互惠互利的合作机 制,一方提供实践基地、另一方派出有经验的专家技术人员到生产基地蹲点,参与技术开发、技术指导、技术培训和信息咨询等技术推广活动。在农科教结合中,要大力发展农村教育,加强职业技术教育和适用技术培训工作,提高广大农民的素质,培养一大批扎根于农村的科技力量,是科教兴农的重要环节。 农村职业技术教育要始终坚持为5年杭州电大毕业论文农业和农村经济建设服务的方针,贯彻因地制宜、按需施教、灵活多样、注重实效的原则。特别是适用技术培训更有针对性,把培训农民与技术推广紧密联系起来,农技推广、科研、教育等部门应积极参与和密切配合。浙江农林大学、 科研机构的科技成果具有自身的特殊性,对具有商品属性的物化类和部分易控制技术成果,虽然进入市场,但由于农业成果的生态区域性、不稳定性、时效性、时序性等特点,对价格的确定、风险的界定、权限的规定等问题,决定了推广技术的不确定因素的增加,因此必须制定细致的规范,加强政府在其中的引导作用。 总之,提高设施农业技术推广效率,是一项复杂系统工程,涉及 推广系统、用户系统、研究和管理系统等。在某地郊区型现代农业建 设过程中,促进设施农业发展要深化体制改革,逐步完善多元化的技 术推广机制,把政府推广机构、高校推广机构、农业科研院所推广机 构、涉农企业及民间推广组织等有机结合起来,各显所能、优势互补, 多层次、多渠道的开展设施农业技术推广。 【参考文献】 [1]高启杰.农业推广学.中国农业大学出版社,2005,8. [2]张英,徐建华,李万良.无土栽培的现状及发展趋势.农业展望出版社,2008,4. 猜你喜欢: 1. 浅谈农业推广毕业论文范文 2. 农业经济方面论文3000字 3. 农业推广课程论文范文 4. 农业推广论文范文 5. 农业推广论文范文

现代化智能灌溉技术推广困难与发展方向论文

在学习、工作中,大家都接触过论文吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。那么,怎么去写论文呢?以下是我为大家整理的现代化智能灌溉技术推广困难与发展方向论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

摘要: 本文阐述了农业灌溉技术的现状和发展方向,对物联网、无线传感器、大数据以及智能感知等人工智能技术与灌溉技术相结合,实现农业灌溉的智能化、规模化管理,以及农业生产的灌溉环节面临的困难和挑战做出了深入的分析,对农业生产的智能化有一定的参考意义。

关键词: 智能灌溉;传感器;无线;物联网;大数据;

农业是社会生产和生活的基础。随着科技的发展,各项技术不断应用到农业生产中,“智慧农业”以智能感知、物联网、大数据和机器学习为依托,逐渐成为现代农业建设的主方向。

水资源的储备和利用技术与现代农业的发展休戚相关,水资源的不合理利用,甚至浪费,成为农业现代化发展的瓶颈。另外,水资源的地域分布不均和季节分布不均,干旱缺水与水资源短缺已成为制约现代农业可持续发展的重要因素。一方面是水资源严重不足,一方面是不科学的灌溉方式,这不仅造成了水资源的浪费,更加剧了水资源的短缺。另一方面,气候变化及其影响也是现代化智能灌溉要面临的挑战。气候变化会导致水质的下降,水和土壤盐分的增加,进而加大灌溉需求,最终导致农业生产成本的提高。

农业智能化灌溉技术通过基于无线传感器技术的物联网技术、云计算技术、大数据技术以及人工智能技术等,集智能感知、智能预报、智能决策、智能分析为一体,为农业生产灌溉提供智能预测与决策方案,达到精确化灌溉的目的,是高品质农作物产品生产的重要一环。

因此,发展农业智能化灌溉技术,实施旨在改善水资源管理的技术创新,实现水资源的合理利用,同时,能够实施水肥一体的灌溉技术的革新,在大幅减少灌溉水用量的同时,能够降低农作物生产成本,提高作物的产量和质量,是目前我国农作物生产的一个战略目标。

1、我国农业灌溉技术的现状

灌溉行业发展迅速,在欧美发达国家已经有了成熟的应用。以滴灌、喷灌为主的水肥一体化灌溉模式在国外已经非常普及,但国内,农业生产企业总体上对于水肥一体化的认知程度还是不够。

我国大部分地区,特别是北部地区,由于干旱气候决定的资源性缺水比较严重,而中部地区则同时面临着严重的水质性缺水和资源性缺水。即使是南方地区,也存在季节性缺水的情况,给农业生产发展带来了阻碍。同时,气候环境、温室效应等因素也使得水资源的供需矛盾日渐显现,在一定程度限制了这些地区的经济发展和繁荣。

目前,农业生产灌溉技术主要采取滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的效率,但从综合效果看,还无法根据农作物的生产环节进行按需灌溉,精细化程度远未满足当下生产的需要。公开资料显示,生产一公斤粮食耗水量高达800公斤,相对于先进国家,生产一公斤粮食耗水量约为500公斤,差距还是很明显。

传感器的兴起使农业生产更加精准和安全,比如,现在许多灌溉公司正在开发跟气候环境、土壤环境相关的传感器技术,通过物联网技术,来实现对农业灌溉的精细化管理和控制,但目前,特别是国内,对这些技术的应用,还处于探索初级阶段。

为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网结合无线传感器技术的农业灌溉应用,建立基于物联网和传感器等新技术基础上的节水灌溉体系。

2、实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术的意义

2.1实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,为实现我国从传统农业向现代化、集约化、规模化农业发展提供了一个强有力的.技术支持,是解决我国农业灌溉作业中水资源短缺问题的最佳途径。

2.2农业生产中,灌溉环节是最为重要、也是人力成本花费较高的环节。智能化物联网灌溉技术的应用,不仅能够节约灌溉用水,还能够最大化降低人力成本。

2.3实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,能够对植物生长的各个环节进行精细化的监控,提高作物产量;另外,结合水肥一体灌溉技术的应用,还有利于提高和改善农作物的品质和产量,达到增产增收的效果。

2.4实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,能够实现灌溉的自动控制、远程控制,减少人为操作的盲目性与随意性,提升农业灌溉的综合管理水平,改变原先粗放式的灌溉模式,全面提高农业生产的效率,为规模化、集约化农业生产奠定基础,有效地缓解我国灌溉水资源紧缺的问题。

综上所述,基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,必然成为今后农业智能化灌溉发展的趋势。

3、现代化智能灌溉技术推广的困难

3.1商业型智能灌溉设备系统成本高昂,中小农业商户承担不起费用,无法使用智能灌溉系统,比如:典型商业传感器非常昂贵,因此提供可连接到节点的低成本传感器用于灌溉管理和农业监控系统,成为推广智能灌溉的一个挑战。

3.2不同土壤类型和土地所需的灌溉水量不同,如果没有因地制宜地实施灌溉方案,使用过多或过少的水量都有可能造成产量损失或质量达不到要求。在过多灌溉的情况下,径流会导致营养物的流失以及水资源的浪费;水量过少,无法满足农作物生长需求。使用智能灌溉调度系统可以帮助用户确定最佳的灌溉方案,有效提高生产力并减少这些不利的环境影响,也是农业灌溉智能化地必要途径,由于前期需要高投入,农民地积极性很难被调动,致使新技术的实施进展缓慢。

3.3基于物联网和无线传感器的智能灌溉技术,涵盖了农业科学,电子科学,计算机信息科学,环境科学等多学科技术,比如,不同类别的的作物对土壤环境和温湿度环境的要求是不同的、地下根部分和地上茎叶部分对水分要求也不同,有的作物的价值在根部,有的作物价值在叶部,因此,就需要灌溉系统根据不同的要求采用不同的灌溉方式。因此,智能化灌溉技术的实施,有比较高的挑战。

4、现代化智能灌溉技术的发展方向

基于物联网和无线传感器等智能感知技术的现代智能灌溉技术,利用无线传感器技术,采集土壤的温度、湿度、酸碱度以及土壤的水分含量、二氧化碳浓度等土壤墒情信息,结合气候环境传感器采集的温湿度、光照强度等环境信息,实时监测周围环境的变化,甚至能够监测到作物表面的水分等作物生理信息,并通过物联网无线通讯网络,将采集的原始信息传送到云端数据中心进行处理、存储,实现信息互通与共享。再通过大数据技术对这些信息进行综合对比分析,根据分析结果对灌溉实行智能化的判断,制定出最适宜作物生长的灌溉方案,根据需要实时、自动驱动相应的灌溉设备,对农作物实施智能化、精细化的灌溉,灌溉阶段完成后,作物生长监控系统可以对灌溉结果进行对比分析,提供更合理的灌溉调整方案,形成闭环,最大化减少人工干预,使得各功能模块达到互相协作的目的,有效帮助农业生产者计划和管理灌溉的时间、灌溉的频率和用水量,将作物生长需要的水分和土肥环境调整到最优状态,减少水的浪费,节约生产成本,并最大程度地减少过量灌溉,从而确保灌溉的准确性与高效性。另外,通过土壤传感器对土壤成分的分析,进行灌溉系统施肥操作,实现水肥一体的灌溉作业,是现代化智能灌溉技术的发展方向之一。

随着农业物联网平台的建设的不断推进,结合气候预报信息和相关传感器收集的气候信息,对可能发生的气候灾害采取预防性措施,例如:针对干旱气候,可以提前布局,储蓄水量,以备干旱来临,有充足用水,实施预防性灌溉,提高农作物抵抗灾害的能力。

综上所述,构建一个多功能,高效率、低能耗的基于智能灌溉技术的节水灌溉平台具有十分重要的意义,也是未来物联网智能化灌溉发展的必然趋势。总之,随着科技的发展,新的技术不断出现,智能灌溉技术融合到农业生产的整个过程,形成完整的闭环系统,不断提升农业生产管理水平,是现代化智能灌溉技术发展总的方向。

5、结论

物联网结合无线传感器技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当今科技发展的战略发展方向之一。我国农业生产规模的不断扩大和农业发展的需要,水资源管理至关重要。物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇和挑战,同时农业生产也为互联网技术提供了一个广阔的应用平台,尤其是智能灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展中遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。

建设我国农业高效智能化灌溉体系,必须要大力推广基于物联网结合无线传感器技术的农业灌溉应用,以提高农业生产效率和水资源的利用率,保证粮食生产和消费用水的充足和节约。

6、参考文献

[1]赵庆建,王昌海,丁胜,等.农业智能灌溉系统关键技术研发[J].江苏科技信息,2018(2):59-61.

[2]杨彦鑫,阮解琼,黄兆波,等.基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究[J].农业与技术,2017(4):66.

[3]徐一,江昊.智能节水灌溉技术在主要农作物全程机械化中的应用[J].南方农机,2019(4):72.

[4]王健.现代农业智能灌溉技术的研究现状与展望[J].广东蚕业,2019(4):26-27.

智能化系统毕业论文

多功能智能化温度测量仪设计 论文编号:JD599 包括外文翻译,论文字数:26446,页数:59 多功能智能化温度测量仪设计 摘要:温度是一个基本的物理量,它是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数随着工业的不断发展,对温度测量的要求来越高,而且测量范围也越来越广,因此对温度检测技术的要求也越来越高。本文介绍的多功能智能化温度测量仪是以8051单片机系统和温度检测元件一AD590相结合的温度测量系统。本仪器的数学模型合理,测量方法容易实现。实际仪器采用抗干扰、低零漂、低温漂的电子元件,性能稳定。该测量仪总体特点是使用简便、实用、测量稳定可靠、使用对象广,并且实现了智能化。本文主要介绍了温度的自动测量,包括温度传感器、单片机接口及其应用软件的设计,大体分为以下几大部分:介绍了国内外温度检测技术和温度检测的发展现状,并且分析了温度检测技术的未来发展方向;根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统,该系统能够实现数据采集、数据处理、温度值的在线显示以及时钟电路的时间显示;简略介绍了该仪表的软件部分;对该温度仪表的未来发展进行了展望。 关键词: 温度测量;智能化;单片机 Designe on Multifunctional Intellectual Temperature Measure Instrument Abstract: Temperature,as a basic physical quantity,is one of the most universal and important technical parameters. Along with the development of industry,the requirement of measurement of temperature is higher. Further more,the scope of measurement of temperature is wider, so, the technology of measurement must be improved. The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 single-chip microcomputer and conventional measureing component一AD590. The mathematic model is appropriate,and measurement method is easy to be excuted. The electronic components used are anti一jamming,less zero-drift and less temperature-drift. The instrument is convenient and applicabale,it is steady,reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4].The thesis introduces automatical measurement of temperature,including temperature sensor,I/ O of single-chip microcomputer and application software,it can be divided into some parts:It introduces the development of temperature measurement and the development direction of temperature measurement in the future;According to the practical demands, I design corresponding hardware system;The system can realize data acquisition,showing of temperature on-line.I discuss the future of the instrument. Keywords: Temperature Measurement;Intelligentiztion;Single-chip Microcomputer 目录 摘要I Abstract II 第1章 绪 论 1 1.1 单片机的历史及应用 1 1.2 国内外温度检测技术的动向与趋势 4 第2章 多功能温度测量仪表的原理 5 2.1 系统总体设计方案 5 2.2 设计主要内容和要求 5 2.3 各模块的方案设计说明 7 第3章 系统的硬件设计 13 3.1 系统总体电路框图 13 3.2 信号输入部分总体设计 13 3.3 信号输入部分设计 13 3.4 单片机及其扩展I/O的设计 18 3.5 键盘和显示的设计 19 3.6 模拟信号输出部分设计 20 3.7 时钟电路的硬件设计 20 第4章 多功能温度测量仪的软件设计 27 4.1 系统软件总体设计 27 4.2 主程序设计 27 4.3 数据采集及处理子程序设计 27 4.4 键盘/显示程序设计 28 4.5 电子时钟应用程序设计 29 结束语 37 参考文献 38 致谢39 附录40 以上回答来自:

基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器2.1硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。2.2软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(0.1秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH TECHNOLOGYLETTERS.2006,12,1:37-41.4 B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40

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(Artificial Intelligence,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

2.1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。

2.2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Internist 2I内科计算机辅助诊断系统的研究成果,1977年改进为Internist 2Ⅱ,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。

2.3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

3.1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“ASCII White”电脑,而且正在开发的更为强大的新超级电脑――“蓝色牛仔(blue jean)”,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。

3.2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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