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智能硬件价值研究论文范文

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智能硬件价值研究论文范文

人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就,在许多领域有着广泛的应用。以下是我整理的人工智能的毕业论文范文的相关资料,欢迎阅读!

摘要:人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就,在许多领域有着广泛的应用。论述了人工智能的定义,分析了目前在管理、教育、工程、技术、等领域的应用,总结了人工智能研究现状,分析了其发展方向。

关键词:人工智能;计算机科学;发展方向

中图分类号:TP18

文献标识码:A

文章编号:1672-8198(2009)13-0248-02

1人工智能的定义

人工智能(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

人工智能在管理及教学系统中的应用

人工智能在企业管理中的应用。刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中提到把人工智能应用于企业管理中,认为要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的关系,了解人工智能的外延和内涵,搭建人工智能的应用平台,搞好企业智能化软件的开发工作,这样,人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。

人工智能在智能教学系统中的应用。焦加麟,徐良贤,戴克昌(2003)在总结国际上相关研究成果的基础上,结合其在开发智能多媒体汉德语言教学系统《二十一世纪汉语》的过程中累积的实践经验,介绍了智能教学系统的历史、结构和主要技术,着重讨论了人工智能技术与方法在其中的应用,并指出了当今这个领域上存在的一些问题。

人工智能专家系统在工程领域的应用

人工智能专家系统在医学中的应用。国外最早将人工智能应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。1982年,美国Pittsburgh大学Miller发表了著名的作为内科医生咨询的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。

人工智能在技术研究中的应用

人工智能在超声无损检测中的应用。在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质,形状和大小进行判断和归类;专家在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁,它能把一般的探伤人员变成技术熟练。经验丰富的专家。所以在实际应用中这种智能超声无损检测有很大的价值。

人工智能在电子技术方面的应用。沈显庆认为可以把人工智能和仿真技术相结合,以单片机硬件电路为专家系统的知识来源,建立单片机硬件配置专家系统,进行故障诊断,以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域,计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术,而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展,各种入侵手段也在层出不穷,单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要,把人工智能技术应用到网络安全管理领域,大大提高了它的安全性。马秀荣等在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中,起到了很好的安全防范作用。

3人工智能的发展方向

人工智能的发展现状

国外发展现状。目前,AI技术在美国、欧洲和日本发展很快。在AI技术领域十分活跃的IBM公司。已经为加州劳伦斯・利佛摩尔国家实验室制造了号称具有人脑的千分之一的智力能力的“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。

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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当今时代,随着科学技术不断发展,计算机已成为处理信息的主要工具之一。掌握计算机的基础知识和基本操作技能是科学发展和走向未来信息化时代的需要。下面是我为大家整理的关于计算机论文,供大家参考。

关于计算机论文 范文 一:计算机 网络技术 中人工智能的应用

摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。

关键词:人工智能;计算机网络技术;应用

一、计算机网络技术存在的问题

随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。想要更好的实现计算机网络安全管理,我们就必须要建立一套完整的,并且有着灵敏反应速度的智能化管理系统,这一套智能化的管理系统能够自动的对数据来进行手机并且对故障及时的做出诊断依据分析,并且及时的进行处理,恢复计算机网络系统的正常的运行。

二、人工智能技术的特点以及优势

我们在对人工智能进行使用的过程当中,能够有效的通过人工只能来对一些不确定性的信息进行处理,并且我们能够通过人工智能来对整个的系统当中的局部的状态或者是全局的状态来进行进行料及而并且对其变化进行跟踪,能够自己及时的来对系统当中的信息来进行适当的处理,并且我们还能够及时的将用户需要的信息及时的提供给用户。除了这些能力之外,我们能够利用人工智能来进行写作,也就是说现在的人工智能的自身是有着非常良好的写作能力的,能够通过人工智能自身来对已经得到的各种的信息以及资源来进行处理,并且能够实现将这些信息在不同的用户之间来进行相互的穿束以及共享,再就是现在我们将人工智能应用到计算机网络智能方面,主要就是为了能够更好的使现在我国的计算机网络系统能够有着足够的学习能力以及更好的推理能力,我们在对网络进行管理的过程当中采用人工智能的话不仅仅能够提高对于信息的处理的销量,而且还能够凭着人工智能的记忆能力将信息进行储存,通过对这些信息的储存,人工智能能够自动的利用这些已经储存的信息来构建一个完善的信息库,然后在这个信息库的基础之上,在对信息进行一个信息的 总结 以及结束,然后通过总结以及解释的这个过程形成一个高级的信息,然后将这个高级信息提供给网络给网络管理者。所以说我们在进行计算机网络管理的过程当中采用人工智能进行管理的话,计算机网络的管理人员其实也就是相当于雇佣了一个非常的聪明并且任劳任怨的秘书,这个秘书不仅仅说能够对自己的指令进行无条件的服从,并且这个秘书还能够根据管理者的意愿来灵活的对自己将要进行完成的任务来进行一个创新,自动的来寻求一个更加快捷并且有效的 方法 来进行任务的完成,这样就能够不断的提高现在我国网络信息管理的效率。

三、人工智能在计算机网络技术当中的应用

(一)人工智能在计算机网络安全管理当中的应用

第一个方面就是一个智能型的反垃圾邮件系统,我们能够在现在的计算机网络当中通过这么一个系统来对现在的客户的邮箱来进行一个十分有效的安全保护,所谓的智能型的反垃圾邮件系统就是利用人工智能技术来开发的一个系统,通过这个系统我们能够对用户的来及邮件来进行防护,并且我们在对电子邮件来进行监测以及防护的过程当中,这一个系统是不会对我们的用户来产生任何的信息安全的威胁的,并且我们还能够自动的形成一个来及邮件的分类信息,并且及时的将这个信息传递给客户,然后客户就能够根据这一个分类信息来对邮箱当中的垃圾邮件来进行处理了。第二个方面,智能防火墙技术。人工智能防火墙系统与现在我们正在使用的众多的防火墙系统是有着很大的区别的,这种防火墙系统能够利用自身的人工智能的优势来对需要处理的各种的数据进行自动的收集以及处理,能够十分有效的提高信息处理的速度以及效率,从而能够更好的提高防火墙发现现在的计算机网络当中的各种危害行为的能力,能够更好的组织各种病毒在现在我国的计算机网络系统当中的传播。第三个方面,入侵监测技术。入侵计策是计算机网络安全管理当中的首要环节,也是其中最为关键的一个环节,是整个的计算机防火墙系统的核心部分。

(二)人工智能在网络管理以及系统评价当中的应用

我们现在在对人工智能技术进行应用的过程当中不仅仅可以应用他的人工智能,还可以对现在人工智能当中的专家知识库来进行应用。专家系统其实就是一个职能化的计算机系统,这个系统就是将某一个领域当中的专家的知识以及 经验 进行了总结以及归纳,将这些知识以及经验变成有效的资源来输入系统当中,对系统处理这个领域的问题来提供帮助。

四、结束语

综上所述,随着现在计算机技术以及网络信息技术的不断发展,人工智能技术开始出现并且进入到了人们的生活当中,本文主要就是介绍而现在计算机网络当中存在的问题,以及现在人工智能技术在现在的计算机网络技术当中的应用情况。

参考文献:

[1]张彬.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].软件,2012,11:265-266.

[2]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,22:43-44.

关于计算机论文范文二:电子商务中计算机网络安全技术研究

【摘要】随着社会的飞速发展,计算机网络也在逐渐向着各个领域渗透和发展,尤其对于具有代表性的电子商务产业来说,时刻与计算机网络的应用紧密相连,然而随着网络环境变得愈加复杂,网络安全技术则成为了大家共同关注的话题,只有将网络安全技术合理的在电子商务中进行利用,才能促使整个网络环境不受破坏,由此电子商务产业也会得到更加平稳快速的发展.

【关键词】计算机网络;安全技术;电子技术;应用

前言

在电子商务产业不断开拓与探索的进程中,计算机网络安全技术的应用在其中起着至关重要的作用,只有对网络环境进行一个系统的、全面的、科学的管理,才能构建一个可靠的网络防护屏障,进而使得电子商务产业的网络系统得到有效地保护和发展。

1电子商务中的计算机网络安全技术

在电子商务交易中,自然少不了计算机网络的支持与运用,与此同时,在极为复杂的网络环境下,电子商务的网络运行系统在交易中就存在着很多潜在的威胁,只有对电子商务中的计算机网络安全技术有一定的了解和掌握,才能更加有助于网络安全技术在电子商务中的应用。电子商务网络安全分为两大部分,分别是计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全指的是计算机系统内部网络环境的安全性能,主要包括计算机网络设备安全、计算机网络 系统安全 等几个重要组织的安全性,其主要是以计算机网络自身的安全性为目标;商务安全则是以传统商务网络为中心,从Internet在电子商务中应用中的安全问题展开研究,在计算机网络安全的基础上,进而保障电子商务交易的顺利进行,同时又实现了电子商务的保密性、完整性等特征。

2电子商务网络存在的安全问题

根据对电子商务的了解,其发展以及交易主要是通过计算机网络实现的,那么这其中就存在着很多的安全问题,尤其是在电子商务这个极其多元化的网络环境下,必定会在网络系统中埋下诸多安全隐患。

(1)病毒入侵

对于整个电子商务网络系统而言,最具有威胁性的就是病毒。由于其工作性质的限制,所以与外环境的接触机率较大,在信息资源处于半封闭半公开的状态下,很容易给病毒带来可乘之机,一旦病毒侵入整个网络系统,计算机中的所有功能以及大量数据将会遭受巨大破坏,病毒的繁殖和复制能力非常迅速,在短时间内,就可以造成整个网络系统瘫痪,互联网资源自动被侵蚀,最终导致电子商务网络环境崩溃的重大后果。

(2)信息盗用

当网络环境在实现资源传输或者共享的过程中,如果没有对信息采取加密等保护手段进行信息维护的话,那么传输的信息就会以明文的方式展现给大家,一些不法分子利用这一疏漏,可能会在数据经过的路线上对信息进行拦截或者提取,之后通过研究得出有价值的资源,严重的情况下,可以泄露个人信息、账户、密码等重要信息,对个人和企业带来难以估量的损失。

(3)信息篡改

在电子商务进行交易的过程中,交易双方必须要保证个人信息真实有效,并且提供完整的个人资料,这样双方利益都会受到良好的保护,以免权益遭受侵害。如果在交易过程中,不慎将个人信息泄露,不法分子就会对信息进行掌握,在盗取用户资料后,通过技术手段会对信息进行解除、修改,致使信息不真实,之后不法分子会将信息重新放置到传输地点,从而导致决策者判断失误,最终造成重大的经济损失。

3计算机网络安全技术在电子商务中的应用

为了保证电子商务产业能够正常的发展和运作,同时也为了电子商务网络环境得到改善和提高,就要采取一些必要的手段或者是方式方法对整个网络环境实施有效的管理,促使安全隐患在网络安全技术的控制下得以缓解和消除。

(1)安装防火墙

使用计算的人都知道,计算机保护系统中通常都要设立防火墙对干扰因素进行拦截或者是清除,防火墙同样也适用于电子商务网络安全系统的建立和保护。由于防火墙具有很强的识别能力和区域划分能力,所以不仅可以为电子商务网路系统提供有力保障,而且通过对数据的有效侦察、过滤、筛选,可以使得整个互联网交易过程更加安全可靠。很多大型企业使用的都是独立的网络系统,利用防火墙就必须与独立的外部网络系统相连接,同时要求网络服务的集中统一性,因此在实现信息传输的过程中就对企业网络实行了保护。

(2)个人身份认证

个人身份认证就是指在进行信息交易或者提取时,为了保证交易中参数或者数据的真实性和完整性,对于交易的个人实行的一种检测手段,通过身份对比、验证,对持有信息人进行核实,防止不法分子对用户资料进行盗取、修改甚至是伪造。目前,最常用的身份认证方式有指纹识别、人体扫描识别等,这些识别方法主要是利用个人特征,通过系统数据对比的方法进行身份验证的,具有很高的识别性以及可操作性。电子商务交易采用这种身份认证的方式,可以大大增强信息的安全性,而且有利于网络系统对于信息的保存和提取,在某种程度上推动了电子商务网络市场的发展与开拓。

4结束语

通过本文的叙述,显而易见,电子商务与计算机网络系统之间是密不可分的,然而由于电子商务系统运行的特殊性,所以很容易遭到安全问题的威胁,只有将计算机网络安全技术在电子商务中进行合理的安排与应用,才能保证电子商务网络系统不受侵害,更好的为国有经济发展发挥出应有的作用。

参考文献

[1]梁文陶.计算机技术应用与电子商务发展研究[J].太原城市职业技术学院学报,2013(08).

[2]沈国祥.计算机安全技术在电子商务中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(15).

[3]贾雅娟.计算机安全技术在电子商务中的应用探讨[J].长春理工大学学报,2011(03).

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plc是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。下面是我为大家精心推荐的plc论文范文,希望能够对您有所帮助。

PLC概述及维护

摘要:针对在信号系统与外部接口设计中广泛使用的PLC,本文介绍了PLC的概况和使用中的常见问题处理。

Abstract: In view of the signaling system with exterior connection design in widespread used PLC, this article introduced PLC’s survey and frequently malfunctions.

关键词:PLC, 接口,故障,维修,地铁,信号

Key words: PLC, Interface, Malfunction,Maintenance, Subway,Signaling

中图分类号: U231+.7 文献标识码:A文章编号:

一、背景及基本概念

背景

在信号系统中的设计中,越来越多的使用PLC作为内部及外部接口的元器件,而接口的问题一直是设备调试、维护中比较难于掌握的。所以作为工程人员就需要对PLC的工作原理,及常见的问题有一定的了解。

基本概念

定义

PLC即可编程控制器PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 的简称。国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

PLC的结构及基本配置

一般讲,PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的,对箱体式PLC,有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC,有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下:

图1

一、CPU:

PLC中的CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每台PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路,

与通用计算机一样,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。

CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲,CPU模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线接口,用于接I/O范本或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设备,有的还有通讯口,用于进行通讯。CPU模块上还有许多设定开关,用以对PLC作设定,如设定起始工作方式、内存区等。

二、I/O模块:

PLC的对外功能,主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的,按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入缓存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。

三、电源模块:

有些PLC中的电源,是与CPU模块合二为一的,有些是分开的,其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有:交流电源,加的为交流220VAC或110VAC,直流电源,加的为直流电压,常用的为24V。

四、底板或机架:

大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。

PLC的通信及编程

PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其它智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能,它和计算机一样具有RS-232接口,通过双绞线、同轴电缆或光缆,可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。

当然,PLC之间的通讯网络是各厂家专用的,PLC与计算机之间的通讯,一些生产厂家采用工业标准总线,并向标准通讯协议靠近,这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。

PLC编程

PLC的编程语言与一般计算机语言相比,具有明显的特点,它既不同于高级语言,也不同与一般的汇编语言,它既要满足易于编写,又要满足易于调试的要求。目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言,OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不管什么型号的PLC,其编程语言都具有以下特点:

1. 图形式指令结构:程序由图形方式表达,指令由不同的图形符号组成,易于理解和记忆。系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形,用户根据自己的需要把这些图形进行组合,并填入适当的参数。在逻辑运算部分,几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图,很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示,它沿用二进制逻辑组件图形符号来表达控制关系,很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等,一般也参照梯形图或逻辑组件图给予表示,虽然象征性不如逻辑运算部分,也受用户欢迎

2. 明确的变数常数:图形符相当于操作码,规定了运算功能,操作数由用户填人,如:K400,T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定,由产品型号决定,可查阅产品目录手册。

3. 简化的程序结构:PLC的程序结构通常很简单,典型的为块式结构,不同块完成不同的功能,使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。

4. 简化应用软件生成过程:使用汇编语言和高级语言编写程序,要完成编辑、编译和连接三个过程,而使用编程语言,只需要编辑一个过程,其余由系统软件自动完成,整个编辑过程都在人机对话下进行的,不要求用户有高深的软件设计能力。

5. 强化调试手段:无论是汇编程序,还是高级语言程序调试,都是令编辑人员头疼的事,而PLC的程序调试提供了完备的条件,使用编程器,利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等,并在软件支持下,诊断和调试操作都很简单。

二、PLC维护

维护概述

一般各型PLC均设计成长期不间断的工作制。对于地铁维护人员来讲,是不需要更改PLC内部程序的。但是在调试期间就需要对相应动作进行修改。

查找故障的设备

PLC的指示灯及机内设备,有益于对PLC整个控制系统查找故障。编程器是主要的诊断工具,他能方便地连到PLC上面可以观察整个控制系统的状态。根据PLC厂家的不同编程器也有区别,有的是运行在PC上的软件,有的是一个专用的设备。

查找故障顺序

根据下列问题,并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地更换PLC中的各种模块,直到故障全部排除。所有主要的修正动作能通过更换模块来完成, 除了一把螺丝刀和一个万用电表外,并不需要特殊的工具。

1、PWR(电源)灯亮否?如果不亮,在采用交流电源的框架的电压输入端(98-162VAC或195-252VAC)检查电源电压;对于需要直流电压的 框架,测量+24VDC和0VDC端之间的直流电压,如果不是合适的AC或DC电源,则问题发生在PLC之外。如AC或DC电源电压正常,但PWR灯不亮,检查保险丝,如必要的话,就更换CPU框架。

2、PWR(电源)灯亮否?如果亮,检查显示出错的代码,对照出错代码表的代码定义,做相应的修正。

3、RUN(运行)灯亮否?如果不亮,检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置,或者是不是程序出错。如RUN灯不亮,而编程器并没插上,或者编程器处于RUN方式 且没有显示出错的代码,则需要更换CPU模块。

4、BATT(电池)灯亮否?如果亮,则需要更换锂电池。由于BATT灯只是报警信号,即使电池电压过低,程序也可能尚没改变。更换电池以后, 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错,在完成系统编程初始化后,将录在磁带上的程序重新装入PLC。

在日常的维修活动中,可以根据故障统计来准备备品备件,并不需要准备整个PLC。掌握了故障判断方法后,可以进行针对性地更换,这样可以减少维修成本,增加维修效率。

三、总结

了解PLC的组成部分及工作原理,可以更加准确的对PLC进行故障判断,在系统设计和生产使用中要对该系统的设备消耗、元器件设备故障发生点有清楚的估计,可以减少安装调试、维修成本,延长PLC控制系统的寿命。

在信号设计过程中有过把系统改复杂的现象,如采用复杂的控制方式和设备来实现,本可以用简单装置来实现的控制,违背了经济、简单、实用的原则,并可能会增加故障率。另外我们在信号系统中大多使用PLC处理接口信息,所以在设计过程中要尽量将接口信息容易识别,这样在出现故障时,能够尽快判断故障的归属方,便于地铁的运营管理。

分析故障或处理故障时也要注意系统性,要综合的考虑系统的各个输入输出才能能准确地判断故障点。

浅析PLC控制技术

[摘要]PLC是Programmable Logic Controller的缩写,即可编程逻辑控制器。IEC对PLC的定义是:PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

[关键词]PLC技术发展现状发展趋势

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210064-01

一、PLC技术的概念

PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International

Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”

二、PLC技术的发展历史

1968年,通用汽车对外公开招标,寻求新的电气控制装置,1969年,美国数字设备公司制成的首台plc,1971年日本从美国引进了PLC技术加以消化,由日本公司研制成功了日本的第一台PLC。从70年代初开始,不到三十年时间里,PLC生产发展成了一个巨大的产业,据不完全统计,现在世界上生产PLC及其网络的厂家有二百多家,生产大约有400多个品种的PLC产品。其中在美国注册的厂超过100家,生产大约二百个品种;日本有60~70家PLC厂商,也生产200多个品种的PLC产品;在欧洲注册的也有几十家,生产几十个品种的PLC产品PLC产品的产量、销量及用量在所有工业控制装置中居首位,市场对其需求仍在稳步上升。进入二十世纪九十年代以来,全世界PLC年销售额以达百亿美元而且一直保持15%的年增长的势头。

三、我国PLC技术的发展现状

我国研究PLC技术起步较晚,但发展速度较快。中国电力科学研究院自1997年开始研究PLC技术,主要考虑PLC技术用于低压抄表系统,传输速率较低。1998年开发出样机,并通过了试验室功能测试,1999年在现场进行试运行,获得了产品登记许可。1999年5月开始进行PLC系统的研究开发工作。主要对我国低压配电网络的传输特性进行了测试,并对测试结果进行了数据处理和分析,基本取得了我国低压配电网传输特性和参数,为进行深入研究和系统开发提供依据。2000年开始引进国外的PLC芯片,研制了2Mbps的样机,2001年下半年在沈阳供电公司进行了小规模现场试验,实验效果良好,并于6月20日在沈阳通过验收。验收委员会通过现场检测认为,该实验从中国配电网的实际传播特性出发,对电力线通信技术的理论、实际应用和工程技术进行了开创性研究,在国内率先研制成功2Mbps和14Mbps高速电力线通信系统,建立了我国第一个电力线宽带接入实验网络;实现了自家庭至配电开关柜的高速电力线数据通信,并将办公自动化系统延伸至家庭。该实验的成功标志着我国已经全面掌握了高速电力线通信的核心技术,具备了研制生产这种技术实用化设备的能力。据悉,今年年底以前将建成200户的试验网络。

我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

四、PLC的未来发展趋势

1.功能向增强化和专业化地方向发展,针对不同行业的应用特点,开发出专业化的PLC产品,以此来提高产品的性能和降低产品的成本,提高产品的易用性和专业化水平。

2.规模向小型化和大型化的方向发展,小型化是指提高系统可靠性基础上,产品的体积越来越小,功能越来越强;大型化是指应用在工业过程控制领域较大的应用市场,应用的规模从几十点扩展到上千点,应用功能从单一的逻辑运算扩展几乎能满足所有的用户要求。

3.系统向标准化和开放化方向发展,以个人计算机为基础,在Windows平台上开发符合全新一体化开放体系结构的PLC。通过提供标准化和开放化的接口,可以很方便地将PLC接入其它系统。

五、PLC技术的特点

1.配套齐全,功能完善,适用性强:PLC发展到今天,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制,CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

2.系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造:PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造周期大为缩短,同时维护变得容易起来。更重要的是可以使同一设备经过改变程序改变生产过程。

3.体积小,重量轻,能耗低:以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。

六、PLC应用中应注意的问题

PLC是专门为工业生产服务的控制装置,通常不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。但是,当生产环境过于恶劣时,就不能保证plc的正常运行,因此在使用中应注意以下环境问题。

1.温度:PLC要求环境温度在0-55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔;开关柜上、下部应有通风的百叶窗,防止太阳光直接照射;如果周围环境超过55℃,要安装电风扇强迫通风。

2.湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

3.震动:应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10-55hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。

4.空气:避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中,并安装空气净化装置。

参考文献:

[1]钟肇新,可编程控制器原理与应用[M].广州:华南理工大学出版社,2000.

[2]储云峰,施耐德电气可编程序控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2006.

[3]高勤,电器及PLC控制技术[M].北京:高等教育出版社,2002.

智能大棚硬件研究毕业论文

文献综述的范文

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本科毕业论文(设计)文献综述范例

论文题目: 温室环境测控系统及其发展趋势

摘要 :本文阐述了温室环境测控系统在国内外的发展情况,包括从温室诞生起,美国、日本、荷兰等温室测控技术发展比较先进的国家在各自领域内的研究成果,以及国内引进温室技术后,各个高校及专业人员就自己擅长的方面进行探索并取得一定的研究成果。其次浅谈了温室测控系统的发展前沿,即该领域的先进技术,如无线电监控系统、GPRS技术、远程温室大棚控制系统等。最后具体讲述了温室测控中主要的影响因素,包括温度、湿度、光照、CO2浓度,以及当下比较适宜的处理办法。

关键词 : 温室环境测控;无线电监控;远程监控

Greenhouse environment controling systems and its

development

Abstract : This paper said the development of the greenhouse environment control system at home and aborad , since the birth of greenhouse , United States , Japan , the Netherlands and other greenhouse monitoring and control technology more advanced countries in their respective areas of research , and after the introduction of greenhouse technology as well as domestic , various universities and professionals to explore their own good and have made certain aspects of the research results . Second ,on the forefront of the development of the greenhouse control system , such as radio control system , GPRS technology , remote control system of greenhouse and so on . Finally , Specific about the main factors of greenhouse monitoring and control , Including temperature, humidity , light , CO2 concentration and the more appropriate approach at present Keyword: greenhouse monitoring and control technology ; radio control system ; remote control system of greenhouse.

引言

目前,我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。而温室作为现代化设施农业的重要产物,在国内多数地区得到了广泛应用。温室可以模拟成一个由人工智能监测的半封闭生态系统,它可以避开外界种种不利因素的影响,人为控[1]制或创造适宜农作物生长的气候环境。由于温室中各种环境因素是可以人为控制的,因此控制技术直接决定着温室中农作物的产量和质量。

温室测控系统一般包括三个模块:环境信息采集模块、数据处理模块和执行模块。在目前的测控系统中,环境因子的采集主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。

1温室环境测控在国内外的发展

自二十世纪七十年代温室诞生以来,各国对测控技术的研究越来越多,也越来越深入,逐步向着网络化、智能化、综合化的方向发展[2]

国外温室技术发展概况

美国是最早发明计算机的国家,也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国开发的温室计算机控制与管理系统可以根据温室作物的特点和要求,对温室内光照、温度、水、气、化肥等诸多因子进行自动调控,还可利用温差管理技术实现对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行调节及控制。

在日本,作为设施农业主要内容的设施园艺建设相当发达,比如塑料温室和其它人工栽培设施达到普遍应用,设施栽培面积位居世界前列,蔬菜、花卉、水果等普遍实行设施温室生产,并针对种苗生产设施的高温、多湿等不良环境进行了若干设施项目的研究[3],主要有设施内播种装置、苗接触刺激装置、苗灌水装置和遮光装置的开闭装置、缺苗不良苗的检测及去除和补栽装置、CO2施肥装置等方面的自动化研究[4]。

2002年,英国伦敦大学农学院利用计算机遥控技术,可以观测50km以外温室内的温度、湿度等环境状况并远程控制。另外针对CO2浓度对作物的影响这一点,温室中通常安装通风机,搅动空气使温室中的CO2浓度一致[5]。

荷兰园艺温室发展较早,由于地处高纬度地区,日照短,全年平均气温较低等不利于作物生长的气候因素,因此集中较大力量发展经济价值高的鲜花和蔬菜,大规模地发展玻璃温室和配套的工程设施并且全部采用计算机控制,大大提高了作物的产出及品质要求。

现今随着科技的不断发展,国外温室业正致力于高科技的广泛应用。遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中,近几年各国温度控制技术提出建立温室行业标准并朝着网络化,大规模,无人化的方向发展[6]。

国内温室技术发展概况

国内的计算机应用开始于70年代中期,当时主要用于数据的统计分析和计算。自70年代末起,我国陆续从美国、日本、荷兰等国引进了许多先进的现代化温室技术,在借鉴及学习发达国家高科技温室技术的基础上,我国农业科研工作人员进行了温室内部温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子控制技术的综合研究,在边学习边发展的道路上我国温室技术也有了长足的进步。

早期温室技术引进是1987年中国农业科学院引进了FELIXC 512系统,并建立了全国农业系统的第一个计算机应用研究机构[7]。到了90年代初期,计算机开始用于温室的管理和控制领域。

2000年,金钰研究了工业控制机IPC在自动化温室控制中的应用[8]。该研究是以工业控制机为核心采集环境信息,控制外围设施执行控制。实现了温室的封闭环境控制,但该系统布线复杂,维护困难且成本过高。

2005年,杜辉等研究了基于蓝牙技术的分布式温室监控系统[9]。该系统将蓝牙技术和现场总线技术相结合运用于温室群的监控,提高了系统的可靠性、降低了数据传输过程中干扰。但由于蓝牙技术本身的不成熟,与其他技术相结合以后会导致系统的紊乱,难以调控,顾该系统的实际应用仍需要深入研究。

2007年,唐娟等研究了基于新型AVR单片机的温室测控系统[10]。该系统把个体生产和规模化生产相结合,在单个温室大棚生产实现智能自动化的基础上实现连栋温室大棚的规模化生产。

2008年,周茂雷,郭康权研究出了基于ARM7微处理器的温室控制器系统[11]。该系统能通过AD算法实现温室各路模拟量、开关量实时动态采集,将采集到的数据经处理后定时保存并送出控制量。

2 温室技术新型发展

现代化农业设施技术得到了极大的发展,利用不同的先进科技创造了利于作物生长的温室环境,下面讲述了五种新型温室技术。

无线电监控系统

随着生产规模的不断扩大,大棚数量的增多,有线监测系统布线复杂、维护困难、不能任意增加节点等缺点就暴露出来了. 随着电子技术的发展,出现了一体化的无线收发芯片nRF905,该芯片体积小巧,外围只需添加少量几元件即可工作,而且编程简单,可实现信息的无线传输, 以上位机为信息处理终端,构成了温室大棚环境参数监控系统, 该系统具有无需布线、可以任意增减采集点、结构简单、功耗低及组网方便等特点,因而具有较高的实用价值[12]

GPRS技术的应用

GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种基于GSM (Global System for Mobile Communications)系统的无线分组交换技术。同一无线信道又可以由多个用户共享,只有当某个用户需要发送或接收数据的时候才会占用信道资源,从而有效地利用了信道资源。监控中心服务器通过GPRS 可以在移动状态下使用各种采集到的信息数据, 在移动通信服务商提供的GPRS业务平台上构建温室大棚环境监控信息数据传输系统, 实现智能化温室控制信息采集点的无线数据传输,监控系统同时可以实现资料、指令的.反向传输,以达到远程控制的目[13]。的温室大棚环境监控中心也可以通过服务器来浏览各个温室大棚的作物生长状况。

基于CAN和Profibus总线的温室分布式监控系统

CAN(controller area network)总线是一种分布式实时控制系统的串行通信局域网[14-15],其信号传输采用短帧结构,具有传输时间短、受干扰的概率低、实时性强、性能好和可靠性高等优点,广泛应用于各种控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信。

Profibus总线的温湿度分布式测控系统也和CAN总线的功能差不多。在现有的各种现场总线中, Profi2bus 总线占有很大的市场份额, 并提供了DP、PA3和FMS三种协议类型。

虚拟仪器的应用

温室大棚测量系统的发展经过了模拟仪器、分立元件仪器、数字化仪器和智能化仪器,到现在发展到了虚拟仪器。虚拟仪器以计算机为核心组成的虚拟仪器平台,可以通过不同的虚拟仪器软件实现多种测试功能,能由虚拟仪器代替部分传统的仪器硬件,并利用虚拟仪器强大的数据采集和数据分析功能,进行各种信息的处理,然后将结果送出显示或控制调节机构,调节大棚的环境参数[16]。

远程温室大棚控制系统

为实现农民对大棚的简捷控制,实现农民增产增收,远程温室大棚控制系统显然是一项值得研究和推广的工程。该系统实时要求很高, 传输距离较远, 对稳定性以及抗干扰性的要求也很高, CC2Link造价低廉, 能满足现场环境的通讯要求而成为主要的新型现场通讯方式,另外以太网实时、高速且传输距离较远, 而成为主流的远程通讯方式。两者相结合便实现了温室大棚远程控制网[17]。

3 影响作物生长的各项因素及处理办法

作物的生长发育,一方面取决于作物本身的遗传特性,另一方面取决于外界环境条件。在生产上,则要通过优良的栽培技术及创造适宜的环境条件来控制生长和发育。

影响作物生长发育的主要环境条件包括:温度(空气温度及土壤温度)、光照(光的强度和光周期)、水分(空气湿度和土壤湿度)、土壤(土壤肥力及土壤溶液的反应)、空气(大气及土壤中空气的特性,CO2的含量,有毒气体的含量)、生物条件(土壤微生物及病虫害)等。下面就温度、湿度、光照、CO2浓度这四方面进行具体的论述。

温度

作物的生长发育环境中以温度最为敏感,也是最重要的。自然环境下,温度在时间上随

四级变化而周期变化,在空间上随纬度和海拔的升高而降低。

另外在室内的话,由于作物的茂密生长会使得温度的空间变得比较复杂,实际上温度的空间分布受室外气候因子、室内调控方式、植物群体结构的综合影响,空气温度不论在水平方向还是在垂直方向往往都不均匀。

处理办法:

目前温室的温度调控主要包括增温、保温、降温[18]。加温有热风采暖系统、热水采暖系统、土壤加温三种形式;保温包括减少贯流放热和通风换气量、增大保温比、增大地表热流量;降温最简单的途径是通风.

湿度

适宜的空气湿度和土壤湿度是温室内作物健康生长的重要条件。根据研究发现,除了阴雨天以外,室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象。

一般情况下,作物适宜的相对湿度是60%~80%。所以温室内空气相对湿度的大小直接影响作物的光合作用,影响作物生产的质量;另外,空气湿度过大,作物植株也易于生病。

土壤湿度对植物的影响也很大,若温室内排水不良,灌水不当,土壤渗水性不好,造成土壤水分过剩,使土壤中的氧气减少,植物根部呼吸的水分减少,从而影响植物的水分代谢,阻滞植物的生长或者发生根部腐烂的情况[19]。

处理办法:

除湿的方法有通风换气、加温除湿、覆盖地膜、使用除湿机、除湿型热交换通风装置。 加湿的方法包括喷雾加湿、湿帘加湿、温室内顶部安装喷雾系统[20]。这几种方法除了有加湿功能还可以达到降温的功效.

光照强度

光照是作物生长发育的关键条件之一。没有光照,就谈不上植物的生长,光照不足,势必影响植物的生长发育。

光照的强度直接影响到作物光合作用的强度。与室外相比较,室内光明显的差异表现在数量减少,光质改变及光分布不均匀等三个方面,从而形成独特的温室光环境[21]。

处理办法:人工调节大棚外部设施的方法来改变温室内的光照强度

智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文

在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要:

传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。

关键词 :

智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;

引言:

在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。

1、传统大棚蔬菜种植的危害气体

传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。

在预防过程中主要采取以下措施:

(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。

(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。

(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。

2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势

在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。

在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。

智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。

3、智慧温室大棚建设方案

在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。

在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:

(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。

(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。

(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。

(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].

(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。

4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统

在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。

蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:

(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。

(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。

(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。

(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。

对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:

(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。

(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。

(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。

(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].

(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。

蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].

5、结语

总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。

参考文献

[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.

[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.

[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.

[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.

[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.

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

人工智能在管理及教学系统中的应用

人工智能在企业管理中的应用。刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中提到把人工智能应用于企业管理中,认为要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的关系,了解人工智能的外延和内涵,搭建人工智能的应用平台,搞好企业智能化软件的开发工作,这样,人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。

人工智能在智能教学系统中的应用。焦加麟,徐良贤,戴克昌(2003)在总结国际上相关研究成果的基础上,结合其在开发智能多媒体汉德语言教学系统《二十一世纪汉语》的过程中累积的实践经验,介绍了智能教学系统的历史、结构和主要技术,着重讨论了人工智能技术与方法在其中的应用,并指出了当今这个领域上存在的一些问题。

人工智能专家系统在工程领域的应用

人工智能专家系统在医学中的应用。国外最早将人工智能应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。1982年,美国Pittsburgh大学Miller发表了著名的作为内科医生咨询的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。

人工智能在技术研究中的应用

人工智能在超声无损检测中的应用。在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质,形状和大小进行判断和归类;专家在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁,它能把一般的探伤人员变成技术熟练。经验丰富的专家。所以在实际应用中这种智能超声无损检测有很大的价值。

人工智能在电子技术方面的应用。沈显庆认为可以把人工智能和仿真技术相结合,以单片机硬件电路为专家系统的知识来源,建立单片机硬件配置专家系统,进行故障诊断,以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域,计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术,而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展,各种入侵手段也在层出不穷,单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要,把人工智能技术应用到网络安全管理领域,大大提高了它的安全性。马秀荣等在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中,起到了很好的安全防范作用。

3人工智能的发展方向

人工智能的发展现状

国外发展现状。目前,AI技术在美国、欧洲和日本发展很快。在AI技术领域十分活跃的IBM公司。已经为加州劳伦斯・利佛摩尔国家实验室制造了号称具有人脑的千分之一的智力能力的“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。

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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人工智能研究价值的英文论文

Intelligent processing tools is usually deal with uncertain, unstructured, of no fixed algorithm, the process is a process of inference control processing, the final results are often not sure, may be right, may be is not correct. Natural speech understanding is mainly studied how to make the computer can understand and raw or natural voice technology, natural speech understanding process can be divided into three levels: lexical analysis, syntactic analysis and semantic analysis, due to the natural voice is rich and colorful, so the natural speech understanding is quite difficult, moving from words, we can find some shortages at current levels of natural speech comprehension. Radio, television and the Internet through the waves propagated, digital circuit, newspapers need to typesetting printing, fast and slow step. Magazines, books, movies, more slowly. Release speed of the tool, holds a large advantage in the aspect of news release; Slow release tool that is used to release more to think about and research materials, such as publishing a variety of social science and natural science research, often in the form of magazines and books. In the information society, the use of network to network communication has been thought highly of by people more and more quickly, because the network has provided a broad space to people, shorten the distance between people. In a certain period of time, we can gather in different places, different age, different education and different classes of people to communicate and discuss, make people more broad vision, to know more comprehensive information, experience more rich, therefore, with the further development of information technology and the progress of the society, and believe that there will be more and more people using the Internet the medium for communication and study, but we should also see, there are also all kinds of problems on the network, such as some people release some bad information on the Internet, trap set all kinds of information. Contrast we should distinguish right and wrong, penetrative, taken as true, let the Internet become our good place to study and communication. Intelligent interface technology is the study of how to enable people to make nature to communicate with the computer, in order to achieve this goal, for the computer to read text, understand language, speech, and even be able to translate between different languages, and the realization of the function of these depend on the knowledge expression method of research, therefore, the intelligent interface technology has made remarkable achievements, character recognition, speech recognition, speech synthesis, image machine translation and natural language understanding technology has practical application智能处理工具通常处理的问题是不确定的,非结构的,没有固定算法的,处理的过程是推理控制的过程,最终得到的结果常常是不太确定的,可能是正确的,可能能是不正确。自然语音理解主要是研究如何使计算机能够理解和生或自然语音的技术,自然语音理解过程可以分为三个层次:词法分析,句法分析和语义分析,由于自然语音是丰富多彩的,所以,自然语音理解也是相当困难的,从话动中,我们可以发现目前水平的自然语音理解能力的一些不足。广播、电视和网络通过电波、数字线路进行传播,发布的速度快,报纸需要排版印刷,速度慢了一步。杂志、书籍、电影更慢。发布速度快的工具,在发布新闻方面占有很大的优势;发布速度慢的工具,则多用来发布需要思考和研究的材料,如发布各种社会科学和自然科学的研究成果,常采用杂志与书籍的形式。 在信息社会中,利用网络进行进行网络进行交流已经越来越快受到人们的重视,因为网络给人们提供了广阔的空间,缩短了人与人之间的距离。在一定的时间内,我们可以聚集不同地方、不同年龄、不同学历、不同阶层的人们进行交流和探讨,使人们的视野更加广阔,了解到信息更为全面,得到的经验更加丰富,因此,随着信息技术的进一步发展和社会的进步,相信会有更多的人利用网络这种媒介进行交流和学习,但是我们也应该看到,网络上也存在各种各样的问题,如有些人在网上发布一些不良的信息,设置各种信息陷阱。对比我们应该分辨是非,明察秋毫,劫为存真,让因特网成为我们学习交流的好地方。 智能接口技术是研究如何使人们能够方使自然地与计算机交流,为了实现这目标,要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达,甚至能够进行不同语言之间的翻译,而这些功能的实现又依赖于知识表达方法的研究,因此,智能接口技术已经取得显著成果,文字识别、语言识别、语音合成、图像机器翻译以及自然语言理解等技术已经实用化

Artificial Intelligence (AI) is the intelligence of machines and the branch of computer science which aims to create it. Textbooks define the field as "the study and design of intelligent agents,"[1] where an intelligent agent is a system that perceives its environment and takes actions which maximize its chances of success.[2] John McCarthy, who coined the term in 1956,[3] defines it as "the science and engineering of making intelligent machines."[4]The field was founded on the claim that a central property of human beings, intelligence—the sapience of Homo sapiens—can be so precisely described that it can be simulated by a machine.[5] This raises philosophical issues about the nature of the mind and limits of scientific hubris, issues which have been addressed by myth, fiction and philosophy since antiquity.[6] Artificial intelligence has been the subject of breathtaking optimism,[7] has suffered stunning setbacks[8] and, today, has become an essential part of the technology industry, providing the heavy lifting for many of the most difficult problems in computer science.[9]AI research is highly technical and specialized, deeply divided into subfields that often fail to communicate with each other.[10] Subfields have grown up around particular institutions, the work of individual researchers, the solution of specific problems, longstanding differences of opinion about how AI should be done and the application of widely differing tools. The central problems of AI include such traits as reasoning, knowledge, planning, learning, communication, perception and the ability to move and manipulate objects.[11] General intelligence (or "strong AI") is still a long-term goal of (some) research.[12]Thinking machines and artificial beings appear in Greek myths, such as Talos of Crete, the golden robots of Hephaestus and Pygmalion's Galatea.[13] Human likenesses believed to have intelligence were built in every major civilization: animated statues were worshipped in Egypt and Greece[14] and humanoid automatons were built by Yan Shi,[15] Hero of Alexandria,[16] Al-Jazari[17] and Wolfgang von Kempelen.[18] It was also widely believed that artificial beings had been created by Jābir ibn Hayyān,[19] Judah Loew[20] and Paracelsus.[21] By the 19th and 20th centuries, artificial beings had become a common feature in fiction, as in Mary Shelley's Frankenstein or Karel Čapek's . (Rossum's Universal Robots).[22] Pamela McCorduck argues that all of these are examples of an ancient urge, as she describes it, "to forge the gods".[6] Stories of these creatures and their fates discuss many of the same hopes, fears and ethical concerns that are presented by artificial problem of simulating (or creating) intelligence has been broken down into a number of specific sub-problems. These consist of particular traits or capabilities that researchers would like an intelligent system to display. The traits described below have received the most attention.[11][edit] Deduction, reasoning, problem solvingEarly AI researchers developed algorithms that imitated the step-by-step reasoning that human beings use when they solve puzzles, play board games or make logical deductions.[39] By the late 80s and 90s, AI research had also developed highly successful methods for dealing with uncertain or incomplete information, employing concepts from probability and economics.[40]For difficult problems, most of these algorithms can require enormous computational resources — most experience a "combinatorial explosion": the amount of memory or computer time required becomes astronomical when the problem goes beyond a certain size. The search for more efficient problem solving algorithms is a high priority for AI research.[41]Human beings solve most of their problems using fast, intuitive judgments rather than the conscious, step-by-step deduction that early AI research was able to model.[42] AI has made some progress at imitating this kind of "sub-symbolic" problem solving: embodied approaches emphasize the importance of sensorimotor skills to higher reasoning; neural net research attempts to simulate the structures inside human and animal brains that gives rise to this intelligenceMain articles: Strong AI and AI-completeMost researchers hope that their work will eventually be incorporated into a machine with general intelligence (known as strong AI), combining all the skills above and exceeding human abilities at most or all of them.[12] A few believe that anthropomorphic features like artificial consciousness or an artificial brain may be required for such a project.[74]Many of the problems above are considered AI-complete: to solve one problem, you must solve them all. For example, even a straightforward, specific task like machine translation requires that the machine follow the author's argument (reason), know what is being talked about (knowledge), and faithfully reproduce the author's intention (social intelligence). Machine translation, therefore, is believed to be AI-complete: it may require strong AI to be done as well as humans can do it.[75][edit] ApproachesThere is no established unifying theory or paradigm that guides AI research. Researchers disagree about many issues.[76] A few of the most long standing questions that have remained unanswered are these: should artificial intelligence simulate natural intelligence, by studying psychology or neurology? Or is human biology as irrelevant to AI research as bird biology is to aeronautical engineering?[77] Can intelligent behavior be described using simple, elegant principles (such as logic or optimization)? Or does it necessarily require solving a large number of completely unrelated problems?[78] Can intelligence be reproduced using high-level symbols, similar to words and ideas? Or does it require "sub-symbolic" processing?[79][edit] Cybernetics and brain simulationMain articles: Cybernetics and Computational neuroscience There is no consensus on how closely the brain should be the 1940s and 1950s, a number of researchers explored the connection between neurology, information theory, and cybernetics. Some of them built machines that used electronic networks to exhibit rudimentary intelligence, such as W. Grey Walter's turtles and the Johns Hopkins Beast. Many of these researchers gathered for meetings of the Teleological Society at Princeton University and the Ratio Club in England.[24] By 1960, this approach was largely abandoned, although elements of it would be revived in the can one determine if an agent is intelligent? In 1950, Alan Turing proposed a general procedure to test the intelligence of an agent now known as the Turing test. This procedure allows almost all the major problems of artificial intelligence to be tested. However, it is a very difficult challenge and at present all agents intelligence can also be evaluated on specific problems such as small problems in chemistry, hand-writing recognition and game-playing. Such tests have been termed subject matter expert Turing tests. Smaller problems provide more achievable goals and there are an ever-increasing number of positive broad classes of outcome for an AI test are:Optimal: it is not possible to perform better Strong super-human: performs better than all humans Super-human: performs better than most humans Sub-human: performs worse than most humans For example, performance at draughts is optimal,[143] performance at chess is super-human and nearing strong super-human,[144] and performance at many everyday tasks performed by humans is quite different approach is based on measuring machine intelligence through tests which are developed from mathematical definitions of intelligence. Examples of this kind of tests start in the late nineties devising intelligence tests using notions from Kolmogorov Complexity and compression [145] [146]. Similar definitions of machine intelligence have been put forward by Marcus Hutter in his book Universal Artificial Intelligence (Springer 2005), which was further developed by Legg and Hutter [147]. Mathematical definitions have, as one advantage, that they could be applied to nonhuman intelligences and in the absence of human is a common topic in both science fiction and in projections about the future of technology and society. The existence of an artificial intelligence that rivals human intelligence raises difficult ethical issues and the potential power of the technology inspires both hopes and Shelley's Frankenstein,[160] considers a key issue in the ethics of artificial intelligence: if a machine can be created that has intelligence, could it also feel? If it can feel, does it have the same rights as a human being? The idea also appears in modern science fiction: the film Artificial Intelligence: . considers a machine in the form of a small boy which has been given the ability to feel human emotions, including, tragically, the capacity to suffer. This issue, now known as "robot rights", is currently being considered by, for example, California's Institute for the Future,[161] although many critics believe that the discussion is premature.[162]Another issue explored by both science fiction writers and futurists is the impact of artificial intelligence on society. In fiction, AI has appeared as a servant (R2D2 in Star Wars), a law enforcer (. "Knight Rider"), a comrade (Lt. Commander Data in Star Trek), a conqueror (The Matrix), a dictator (With Folded Hands), an exterminator (Terminator, Battlestar Galactica), an extension to human abilities (Ghost in the Shell) and the saviour of the human race (R. Daneel Olivaw in the Foundation Series). Academic sources have considered such consequences as: a decreased demand for human labor,[163] the enhancement of human ability or experience,[164] and a need for redefinition of human identity and basic values.[165]Several futurists argue that artificial intelligence will transcend the limits of progress and fundamentally transform humanity. Ray Kurzweil has used Moore's law (which describes the relentless exponential improvement in digital technology with uncanny accuracy) to calculate that desktop computers will have the same processing power as human brains by the year 2029, and that by 2045 artificial intelligence will reach a point where it is able to improve itself at a rate that far exceeds anything conceivable in the past, a scenario that science fiction writer Vernor Vinge named the "technological singularity".[164] Edward Fredkin argues that "artificial intelligence is the next stage in evolution,"[166] an idea first proposed by Samuel Butler's "Darwin among the Machines" (1863), and expanded upon by George Dyson in his book of the same name in 1998. Several futurists and science fiction writers have predicted that human beings and machines will merge in the future into cyborgs that are more capable and powerful than either. This idea, called transhumanism, which has roots in Aldous Huxley and Robert Ettinger, is now associated with robot designer Hans Moravec, cyberneticist Kevin Warwick and inventor Ray Kurzweil.[164] Transhumanism has been illustrated in fiction as well, for example in the manga Ghost in the Shell and the science fiction series Dune. Pamela McCorduck writes that these scenarios are expressions of the ancient human desire to, as she calls it, "forge the gods."[6]

人工智能的出现也迅速地成为了写作的素材,下面是我为你整理的关于人工智能英文作文,供大家阅览!

AI人工智能英语作文

Recently, Google’s AlphaGo have become the most famous artificial intelligence since it defeated Lee Sedol, the World Go Champion, 4 to 1 in a five-game match. Lee ,a world champion,cannot win a "robot",it seems like impossible,but in fact,facts speak louder than words.

The machine’s sweeping victories have once again made AI a hot topic. Some people welcome the progress and the artificial intelligence is expected to benefit mankind in more fields;other people worry that artificial intelligence will eventually get out of control.

Indeed, artificial intelligence can benefit mankind in many fields,such as treatment of diseases, industrial production and large data for Google’s AlphaGo,it has achieved great progress and this progress could be revolutionary.

At the same time,some people think we should not be carried away by convenience,we cannot ignore the risk of artificial actually,most of people come into contact with artificial intelligence in science panic root in survival contradiction of artificial intelligence and human in the movies or novels. There is no denying that their concerns is in my point of view,it is not a computer beats the human, but human defeated the human.

First of all,the development of artificial intelligence will lead to unemployment in a large is the most direct intelligence can work more efficiently,and nobody can deny that they can work as cheaper , the most affected areas is areas of the economic law can be modeled,society may be last thing is people can be more and more lazy,people who is thinking would be only a violates the original intention of social development.

However,artificial intelligence also have the positive side, they won't be tired and food and water become unnecessary,they work by electricity. But we should understand that the advantages should not be abused,if so,there will be an unpredictable ending.

To make a long story short,artificial intelligence will become our "invisible assistant" rather than our competitors in within a period of time,we should cooperate fully with artificial intelligence,using it appropriately is the right way in my mind.

人工智能英语作文

Don’t Rely Too Much on Computers

Nowadays, a large number of people are becoming increasingly dependent on their PC. They might use such computer software as QQ or Fetion to stay in touch with their family and friends. They may surf the Internet to find useful information for them or to help their work done. Anyway, reasons for relying on computers are uncountable.

However, relying excessively on computers can bring about lots of problems. First and for most, computers can make people lazy. Computers are faster than human in calculation, more capable in getting things done all at one time. Once a person has such an assistant, he or she can be addicted to getting helped. Thus, when they run into problems, instead of thinking by themselves and trying their best to figure things out, the lazy version of them may just turn to computer for convenience.

In my opinion, we should strike a balance between asking for help from computers and working on our own. Nevertheless, computers are only tools devised by human who should not be taken place by them. Only in keeping our minds active and brains trained can we human invent smarter devices than computer and build a better world of intelligence.

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智能锁的研究意义与价值论文

电子密码锁摘要 本文的电子密码锁利用数字逻辑电路,实现对门的电子控制,并且有各种附加电路保证电路能够安工作,有极高的安全系数。关键词 电子密码锁 电压比较器 555单稳态电路 计数器 JK触发器 UPS电源。1 引言随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲呢。设计本课题时构思了两种方案:一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂,而且调试较为繁琐,所以本文采用后一种方案。

新款的单片机都可以设置密码

最简单的,不用带钥匙了。

电子密码锁的设计研究开题报告

紧张而又充实的大学生活即将结束,大家都开始做毕业设计了,在做毕业设计之前要先写好开题报告,优秀的开题报告都具备一些什么特点呢?下面是我帮大家整理的电子密码锁的设计研究开题报告,欢迎大家分享。

一、 课题背景和意义

锁是一种保安措施,是人类为了保护自己私有财产而发明的一种用钥匙才能开启的装置。随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对锁的要求也越来越高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便。这就使得传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需要,而且还存在着随身带钥匙的不便。因此近几年,随着科学技术的不断发展,一种新型的电子密码锁应运而生。电子密码锁运用电子电路控制机械部分,使两者紧密结合,从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题,而且密码输入错误是还有报警声,大大增加了电子密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙,弥补了钥匙极易丢失和伪造的缺陷,方便了锁具的使用。传统的锁由于构造简单,所以被撬的事件屡见不鲜,电子密码锁由于具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高等优点,受到了广大用户的青睐。

二、国内外研究现状

电子密码锁的种类繁多,例如数码锁、指纹锁、磁卡锁、IC卡锁、生物锁等,但较实用的还是按键式电子密码锁。20世纪xx年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,可靠性提高,成本较高,是适合使用在安全性要求较高的场合,而且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对它的研究一直没有明显的进展。

目前,在西方发达国家,密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于只能门禁系统中,通过多种更加安全,更加可靠的技术实现大门的管理。在我国密码锁整体水平尚处在国际xx年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观。希望通过不的努力,使电子密码锁在我国也能得到广发应用。

三、 设计论文主要内容

1、电子密码锁设计方案的分析与方案选择;

2、设计一典型结构的电子密码锁,分析其电路结构及控制程序;

3、选者合适的电器元件;

4、编写控制程序;

5、将程序输入PC机,并修改进行模拟运行;

四、 设计方案

查阅文献技术资料,分析电子密码锁结构、工作原理和技术要求。以单片机为主控芯片,结合外围电路,通过软件程序组成电子密码锁系统,能够实现:

1。 正确输入密码前提下,开锁提示;

2。 错误输入密码情况下,蜂鸣器报警;

3. 密码可以根据用户需要更改。

五、 工作进度安排

— 确定毕业设计课题,提交开题报告; 查阅相关论文,调研及收集相关资料; 方案设计、审查和确定,提交中期报告 编写控制程序 整理并撰写论文 完善论文,提交论文

六、 主要参考文献

[1] 石文轩,宋薇。基于单片机MCS—51的智能密码锁设计[M]。武汉工程职业技术学院学报,20xx,(01);

[2] 祖龙起,刘仁杰。一种新型可编程密码锁[J]。大连轻工业学院学报,20xx,(01);

[3] 叶启明,单片机制作的新型安全密码锁[J]。家庭电子,20xx,(10);

[4] 李明喜,新型电子密码锁的设计[J]。机电产品开发与创新,20xx,(03);

[5] 董继成,一种新型安全的单片机密码锁[J]。电子技术,20xx,(03);

[6] 杨茂涛,一种电子密码锁的实现[J]。福建电脑,20xx,(08);

[7] 瞿贵荣,实用电子密码锁[J]。家庭电子,20xx,(07);

[8] 王千,实用电子电路大全[M],电子工业出版社,20xx,p101;

[9] 何立民,单片机应用技术选编[M],北京:北京航空大学出版社,19xx;

[10] ATmega,ATmega8L—8AC,20xx,(01);

一、开题报告前的准备

毕业设计(论文)题目确定后,学生应尽快征求指导教师意见,讨论题意与整个毕业设计(论文)的工作计划,然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲,主要由以下几个部分构成:

1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过,但缺乏研究,现在可以在理论上做些探讨,说明其对科学发展的意义。

2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自己对一些问题的看法。

3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究,要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的,并要考虑与其它同学的互助、合作。

4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法,是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此,在开始实践前,学生必须熟悉研究(或设计)方法,以避免蛮干造成返工,或得不到成果,甚至于写不出毕业设计(论文)。

5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点,有计划地进行工作。

二、开题报告

1.开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行,须适当请有关专家参加,指导教师必须参加。报告最迟在毕业(生产)实习前完成。

2.本表(页面:A4)在开题报告通过论证后填写,一式三份,本人、指导教师、所在学院(要原件)各一份。

三、注意事项

1.开题报告的撰写完成,意味着毕业设计(论文)工作已经开始,学生已对整个毕业设计(论文)工作有了周密的'思考,是完成毕业设计(论文)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示,不可包办代替。

2.无开题报告者不准申请答辩。

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

随着人们生活水平和自身防范意识的提高,个人人身财产安全越来越受到重视,而锁就是主要的有效保障手段。但是机械锁发展到现在已有悠久的历史,人们对它的内部结构已经有了很透彻的研究,可以做到不使用钥匙而轻易打开锁,也由于金属材料在复杂多变的环境下会生锈,导致锁芯卡死、弹簧老化等问题。

在信息化高速发展的今天,锁也摆脱了以往的造型,向着科技化、信息化、智能化发展。自单片机面世以来,凭借着体积小、价格低、易于编程[2],逐步成为越来越多的电子产品的核心控制组件[4]。在这种趋势下,电子密码锁也就应运而生,并经过多年的快速发展,整体上有遥控式电子锁、键盘式电子锁[11]、卡式电子锁、生物特征扫描电子锁这几种类型,电子密码锁以其可以自由更换密码、操作简单、安全性高[16]、自动报警、自动锁死、功耗低、外观个性、附加功能多种多样[3]等优点深受人们的喜爱,但由于电子密码锁的价格远高于普通机械锁,因此市场上的主流还是机械锁,所以我们需要不断的研究、改进电子锁,学习借鉴前人的程序编码【18】,使其更加智能化、廉价化,让电子密码锁得到普及,使人们的自身财产安全得到更好的保障。

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上,分析国内外研究现状,提出问题,找到研究主题的切入点,附主要参考文献)

早在80年代,日本生产了最早的电子密码锁,随着经济复苏,电子行业得到快速发展,一些使用门电路设计的简单电路密码锁出现了。到了90年代,美国、意大利、德国、日本等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为电子密码锁提供了技术上的支持。我国于90年代初开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止,在此领域已经有了相当程度的发展,能够生产各种高智能、高安全性的密码锁。遥控式电子防盗锁分为光遥控和无线电遥控,光遥控利用窄角度的光传输密码,传输信息量大、速度极快、无法再光路径上以仪器捕获信号试图复制,保密性极高,无线电遥控传输信息量大、速度快但是信号发散广容易被仪器捕获。卡式防盗锁,利用磁卡存储个人信息而且在特定场合能够一卡多用。生物特征防盗锁利用生物自带的唯一特征能够起到极高的防盗作用。但是这种高端电子锁只适用于政府机关、大型企业等少数部门,不适用于广大的人们群众的日常生活。普通群众日常使用的还是机械锁,所以需要设计一款功能实用、价格低廉、操作简单的电子密码锁。利用单片机【1】作为控制元件的电子密码锁能够使用C语言[7]和汇编语言简单的对其进行各种人性化的编程[6],来控制单片机各引脚的高低电位[14]从而实现各元件的接通与关闭,通过整体的配合实现随意更改密码、防盗报警[9]、防暴力破解自锁、LED显示等功能,更加适应不同人群的需求。

参考文献:

[1]宁爱民应用AT89C2051单片机设计电子密码锁.淮海工学院学报.

[2]韩团军;基于单片机的电子密码锁设计[J];国外电子测量技术;2010年07期

[3]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计.现代电子技术.

[4]张洪润. 单片机应用技术教程[M].北京:清华大学出版社,1997

[5]李娜,刘雅举. Proteus在单片机仿真中的应用[J].现代电子技术,2007,(04)

[6]杨将新,李华军,刘到骏. 单片机程序设计及应用(从基础到实践)[M].北京:电子工业出版社,2006

[7]谭浩强. C++程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004

[8]郑春来;韩团军;李鑫.编译软件Keil在单片机课程教学中的应用.高教论坛.

[9]周功明. 基于AT89C2051单片机的防盗自动报警电子密码锁系统的设计[J].绵阳师范学院学报,2007,(04)

[10]李全利. 单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2003

[11]瞿贵荣. 实用电子密码锁[J]. 家庭电子,2000,(07):34~73

[12]赵益丹,徐晓林,周振峰. 电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报,2003,(15)

[13]李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].(第三版) 北京:北京航空航天大学出版社,2007

[14]康华光,陈大钦,张林.电子技术基础(模拟部分)[M].(第五版) 北京:高等教育出版社,2006

[15]李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计[M].北京:电子工业出版社,.

[16]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005,(13)

[17]蒋辉平 周国雄.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例[M].北京:机械工业出版社,.

三、研究方案(主要研究内容、目标,研究方法)

研究内容:

基于整个控制系统的研究设计情况,本设计主要进行如下方面的研究:用智能,集成且功能强大的单片机芯片[15]为控制中心,设计出一套按键式电子密码锁。

本设计主要做了如下几方面的工作:

1.确定密码锁系统的整体设计,包括密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示,暴力破解的密码的蜂鸣器警报。

2.进行各模块的电路设计与连接、大体分配各个器件及模块的基本功能[13]要求。在P0口处接上拉电阻来保证LED屏幕的正常工作以给用户显示正确有效的提示信息,接入两个发光二极管(红、绿各一个)来提示用户的密码是否正确,接入一个蜂鸣器来提示用户密码错误以及在被暴力破解时的报警功能,接入一个4x4矩阵键盘来让用户输入密码,与LED屏幕、发光二极管、蜂鸣器一起起到人机交互的作用。

3.进行软件系统的设计,使用KEI采用C语言对系统进行编程,研究系统的判断逻辑,采用延时函数来有效实现键盘的防抖动功能,采用循环语句来实现键盘的实时监听,采用外接存储器保存密码,采用判断语句判断输入的密码是否正确以及输入错误密码的次数判断是否调用蜂鸣器和键盘响应,将各功能模块整合到一起形成一套高效、简练的系统。

研究目标:

设计一个基于单片机的电子密码锁电路,完成密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示,暴力破解的密码的蜂鸣器警报的功能,完成proteus仿真。

研究方法:

通过文献资料、理论学习,使用KEIL和PROTEUS进行密码锁系统的模拟仿真,验证是否能够实现预期功能。

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度)

20xx年12月—20xx年3月

进行大量论文相关材料阅读,撰写开题报告,开题。三月中旬完成开题报告;

20xx年3月—20xx年4月

20xx年四月中旬完成论文初稿,交给导师修改,对不足的地方进行改进,学院进行论文中期检查;

20xx年4月—20xx年5月

对论文不足之处再修改,五月中旬并完成论文,形成定稿;

20xx年5月—20xx年6月

对论文进行评阅,合格的论文进行资格检查,组织毕业论文答辩。

智慧课堂研究价值论文

提高小学数学课堂教学的有效性是一项综合性很强的 教育 教学工作,追求课堂教学的有效性,是教师始终追求的最理想效果。本文是我为大家整理的小学数学课堂教学有效性论文,欢迎阅读! 小学数学课堂教学有效性论文篇一 【摘 要】 有效的教学课堂,是数学教师永恒的追求。本文将通过在教学过程中的摸索、实践,以情景创设的有效性,学习过程的有效性,学习方式的有效性来阐述来提高小学数学课堂教学的有效性。 【关键词】 小学数学课堂教学有效性情景创设的有效性学习过程的有效性学习方式的有效性 教学是一种有明确目的性的认知活动,是教师在达成教学目标和满足学生 发展需要方面都很成功的教学行为,是教学的社会价值和个体价值的双重表现。现就课堂教学有效性实验研究发表几点初浅的看法: 1有效性教学要注重“情境创设的有效性” 创设数学学习的良好情境, 教育界已进行了广泛的讨论,并已形成了一定的理论认识与实践 经验 。新教材最大的特点之一就是许多知识的引入和问题的提出、解决都是在一定的情境中展开的,因此,精心创设情境是提高数学有效性的一项重要教学策略。然而,新课程下的一些数学课,情境只是为创设而创设,只图表面热闹,有的甚至成了“说话课”,夹杂了太多的非数学信息,干扰和弱化了数学知识和技能的学习以及数学思维的发展。实现情境创设的有效性,应注意以下几点: 情境创设应目的明确。每一节课都有一定的教学任务。情境的创设,要有利于学生数学学习,有利于促进学生认知技能、数学思考、情感态度、价值观等方面的发展。所以,教学中既要紧紧围绕教学目标创设情境,又要充分发挥情境的作用,及时引导学生从情境中运用数学语言提炼出数学问题。如果是问题情境,教师提出的问题则要具体、明确,有新意和启发性,不能笼统地提出诸如“你发现了什么”等问题。 情境的内容和形式应根据学生的生活经验与年龄特征进行设计。教学情境的形式有很多,如问题情境、 故事 情境、活动情境、实验情境、竞争情境等。情境的创设要遵循不同年龄 儿童 的心理特征和认知 规律,要根据学生的实际生活经验,根据学生身边熟知的事物而设计。对低、中年级的儿童,可以通过讲故事、做游戏、直观演示等形式创设情境,而对于高年级的学生,则要创设有助于学生自主学习、合作交流的问题情境,用数本身的魅力去吸引学生。 2有效性教学要注重“学习过程的有效性” 课堂教学的核心是调动全体学生主动参与到学习的全过程,使学生自主地学习、和谐地发展。因此,数学课堂教学必须由始至终地引导学生积极地参与到数学学习的全过程,做学习的主人。学习过程是否有效,则是课堂教学是否有效的关键。 激发兴趣,产生参与动机。俄国教育家乌申斯基说过:“没有任何兴趣,被迫地进行学习会扼杀学生掌握知识的意愿。”尤其是低年级儿童,年龄小,有意注意时间短,持久性差,往往影响到课堂学习效果。为此,教师要千方百计地让学生对学习材料感兴趣。 如在教学第一册的求未知数时,我创设了“猜扑克牌”的游戏情境,第一次,我手拿两张扑克牌,让学生猜猜两张牌分别是几?学生兴趣很高,纷纷举手告诉老师他心中的答案。第二次,我告诉他们这两张牌的和是9,这下,举手的学生更多了,而且答案也更加的统一,出现了以下4种情况,A(代表1)与8,2与7,3与6,4与5。第三次,我告诉他们其中的一张牌为2,这时,几乎是全班的小朋友都举手了,而且喊出了答案7。这个情境的设计,不但了解了学生,把握了教学起点,而且激发了学生的学习兴趣,让学生带着兴趣参与学习。 适时点拨,指导参与 方法 。学生是学习的主体,但我们也不得不承认,处于成长发展中的小学生,是不成熟的学习主体。由于受年龄、经验、知识、能力的限制,他们提出问题、分析问题、解决问题的能力是有限的。因此,应充分发挥学生主体性、主动性,在重视让学生学会学习、发展学生学习能力的今天,我们也应重视并充分发挥教师作为组织者、引导者、点拨者的作用。我们要在学生疑难处、意见分歧处,在知识、方法归纳概括时,充分发挥教师的引导作用,及时加以点拨指导。 如教学《数一数与乘法》,当学生探究出用加法 计算:3+3+3+3+3算法之后我没有直接引出简便算法写成乘法算式,而是让学生利用探究出的方法去解决问题,接着再加以适时引导:“通过计算你发现什么”,“你觉得这样写怎么样”,“要是能简单一些就好了”,通过一个一个的设问、谈话,一步步把学生的思维引向目标:原始算法“烦”,需要“简化”。 这时再通过动画演示“由繁到简”,使学生对简便写法的印象深刻。教师有效的引导,能确保学生探究活动的质量,使学生的探究活动更有意义,更为有效。 创造空间,让学生参与学习的全过程。周玉仁教授曾说过:“要为学生多创造一点思考的情境,多一点思考的时间,多一点活动的余地,多一点表现自己的机会,多一点体会成功的愉快。”这些“多一点”告诫教师一定要为学生创造时间、空间,保证学生的参与机会。为此,我在课堂教学中总是开展“说一说”、“摆一摆”、“做一做”、“比一比”、“量一量”、“画一画”、“折一折”、“叠一叠”……对于一个问题爱多问几个“谁还有不同意见或想法?”“谁还能补充?”“再仔细想想还可以怎样做?”等等,尽量满足学生的心理需求,多创造机会让学生主动参与到学习中。 如教学“生日”,时我设计让学生填生日蜡烛卡片,然后将手中的生日蜡烛卡片交到相对应的春、夏、秋、冬四个小使者手中,再通过数实物(卡片)来完成统计,使全体学生都积极参与学习的过程动手动脑,这样既避免了统计过程中的混乱,又保证了全体学生的积极参与,使学生在活动中学会了统计的知识充分体现了教学的有效性。 3有效性教学要注重“学习方式的有效性” 一直以来,学生学习数学主要以接受学习为主,这样学习的结果是学生的 计算能力、解题能力特别强,而学生提出问题分析问题解决问题的能力、实践能力、创新能力却没有得到培养。为此,《数学课程标准》提出了“动手实践、自主探求与合作交流是学生学习数学的重要方式。”我们要根据不同的教学内容,引导学生运用不同的学习方式,实现有效学习。 高度重视探究学习。“探究”作为新课程强调的三大学习方式之一,因具有其激发学习自主学习、体验、发现等优点,已逐渐为广大教师所接受并在教学中运用,如教学“量长量”时,主要是指导学生动手操作。为了巧妙地引出测量工具“直尺”,我先让学生选择身边的工具量一量书桌有多长。有的用课本量,有的用铅笔量,还的竟拔掉一根头发量,就在这“热热闹闹”的测量操作中,学生得出结果也不一样,有的说桌子有四本数学书那么长,有的说大约在6枝铅笔那么长,还有的说有22根头发那么长,此时学生的思绪纷繁复杂,对问题疑惑不解;同样的桌子,为什么测量后长度不一样呢?学生通过小组讨论后,意识到操作时要统一测量工具。在重视探究学习的同时,我们也应该注意的是,数学学习不可能也不必要由学生处处去亲自发现和独立探索。让学生运用探究学习方式进行学习,我们更多要考虑的是学习内容是否适合于探究学习,从而确保学习的有效性。 加强小组合作学习。“合作学习”有利于体现学生的主体性,有利于张扬学生的个性。我们要努力为学生创造条件,努力为学生提供合作学习的空间。提高小组合作学习的有效性,应注意以下几点:①把握教师定位,发挥教师主导作用。在合作学习之前,教师首先要有估测:提出的问题,有没有合作的必要?如果有,什么时候进行?问题怎么提?大约需要多少时间?可能会出现哪些情况?教师该如何点拨、引导?如何把全班教学、小组教学、个人自学这三种教学形式结合起来,做到优势互补?②分工明确,让学生成为小组学习的主人。合作学习是小组成员为了完成共同任务,有着明确分工的互助性学习活动。发材料、做实验、记录、发言、 总结 、汇报等等都由不同的学生承担,使每个人在小组学习中都有表现自己的机会。③建立机制,促进合作习惯的养成。我们要有意识地强化“学习小组”的集体荣誉感,让每一个成员感到自己的行为会影响整组的学习结果,引导学生学会倾听别人的述说,尊重别人的意见,积极参与,学会思考。 不排斥接受学习。我们应该承认,数学作为一门基础性的 科学,有其特有的结构性特点,有些知识是统一规定的,而不是学生通过探究活动能轻易找到答案的。也就是说,这些知识的学习还应以接受学习为主,需要教师的讲解或教师指导下的学习获得,而无探究的必要。如:面积单位1平方厘米、1平方分米、1平方米的规定,四则运算顺序的规定等等。有意义的接受学习可以在较短的时间内使学生吸取更多的信息,达到更好的效果。 追求课堂教学的有效性,是我们始终追求的最理想效果。我们要在新课程理念指导下,在发挥学生主体作用的前提下,改革课堂教学模式,提高课堂教学实效。只有我们不懈地追求我们的课堂教学的有效性,才会真正全面的提高教学质量,把实施素质 教育落到实处。 小学数学课堂教学有效性论文篇二 教学是一种有明确目的性的认知活动,是教师在达成教学目标和满足学生发展需要方面都很成功的教学行为,是教学的社会价值和个体价值的双重表现。现就课堂教学有效性的实验研究发表几点初浅的看法: 一、有效教学的内涵 有效教学的“效”含有效果、功效、效果、效能、效率和效益的含义。小学数学教师要发挥所有力量、因素和作用,追求教学效益,所有的教育教学工作都要追求高效。这里的有效指的是高效能,是教师通过一段时间的教学后,学生所获得的具体的进步和发展。就是在单位时间内,教师最大限度地实现教学目标。学生的进步和发展是衡量教学效益的指标。学生学得好不好是评价教师教学效果的最大指标。如果学生不想学或者学了没有效果,那么教师很辛苦也是没有教学效果的,或者学生学得很辛苦,效果并不理想,这样也是低效甚至无效的教学。 二、注重情境创设的有效性 新教材最大的特点之一就是许多知识的引入和问题的提出、解决都是在一定的情境中展开的,因此,精心创设情境是提高数学有效性的一项重要的教学策略。实现情境创设的有效性,应注意以下几点: 1、情境创设应目的明确。每一节课都有一定的教学任务。情境的创设,要有利于学生时数学学习,有利于促进学生认知技能、数学思考、情感态度、价值观等方面的发展。所以,教学中既要紧紧围绕教学目标创设情境,又要充分发挥情境的作用,及时引导学生从情境中运用数学语言提炼出数学问题。如果是问题情境,教师提出的问题则要具体、明确、有新意和启发性,不能笼统地提出诸如“你发现了什么”等问题。 2、情境的内容和形式应根据学生的生活经验与年龄特征进行设计。教学情境的形式有很多,如问题情境、故事情境、活动情境、实验情境、竞争情境等。情境的创设要遵循不同年龄儿童的心理特征和认知规律,要根据学生的实际生活经验,根据学生身边熟知的事物而设计。对低、中年级的儿童,可以通过讲故事、做游戏、直观演示等形式创设情境;而对于高年级的学生,则要创设有助于学生自主学习、合作交流的问题情境,用数本身的魅力去吸引学生。 三、组织活动教学的有效性 新课改背景下的数学教学是重视数学活动的,教师可以组织学生自主性建构数学知识的活动。教师的倾心设计,提高了学生的活动效率,而学生在高度参与中获得体验、理解和认识,在积极活动中求得发展、进步和提高。 1、创造学生动手实践的机会,在活动中活学活用。小学数学教师要注重学生的操作活动,并给学生提供大量的活动素材,这样学生就能够在活动中从生动直观的思维转变到抽象理性的思维,学生也在活动中摸索出认识规律。教师是引导者和组织者,设计直观形象中包含抽象概括,和学生一起操作、演说、活动、讨论、思考,带动学生眼、脑、口并用,对数学概念、数学公式、数学规律有本质性的更深刻的认识。 2、组织学生自主探索、合作、交流,让学生在实践中提升能力。教师可以给学生提供自主探索的时空,给学生通过努力可以解决的问题,教师做到收放自如,放得开、放得真,收得实、收得紧。教师组织学生合作、交流、探索,在实践过程中研究探索,得到对数学的理解,在交流中逐步完善自己的认识,让学生在学习活动中充分发展自己,发挥学生学习主体的作用,也发挥集体学习的优势,让学生在主动实践中获得学习效率的自我提高。 3、数学教师要鼓励学生积极地 自我评价 和对他人的评价。教师鼓励学生正确地认识自我、悦纳自我,提高学生数学学习的兴趣,激发学生的积极性、主动性和自觉性。让学生在积极的自我评价中对数学学习进行 反思 ,培养学生自我发展、自我反思、自我成长的才能。而学生积极客观地对他人的评价也是在和他人学习、交流和合作、共进的过程。学生能受到启发,产生思考,认识到自己的优势和不足,更全面地认识自我、塑造自我。提高小学数学课堂教学有效性是一项综合性很强的教育教学工作,我们数学教师要凝心聚力,不断开拓创新,积极行动,在数学课堂上开垦智慧的土地,浇灌智慧的花朵。 四、注重学习方式的有效性 《数学课程标准》提出:“动手实践、自主探求与合作交流是学生学习数学的重要方式。”我们要根据不同的教学内容,引导学生运用不同的学习方式,实现有效学习。 要高度重视探究学习,加强小组合作学习。“合作学习”有利于体现学生的主体性,有利于张扬学生的个性。我们要努力为学生创造条件,努力为学生提供合作学习的空间。提高小组合作学习的有效性,应注意以下几点:①把握教师定位,发挥教师的主导作用。在合作学习之前,教师首先要有估测:提出的问题,有没有合作的必要?如果有,什么时候进行?问题怎么提?大约需要多少时间?可能会出现哪些情况?教师该如何点拨、引导?如何把全班教学、小组教学、个人自学这三种教学形式结合起来,做到优势互补?②分工明确,让学生成为小组学习的主人。合作学习是小组成员为了完成共同任务,有着明确分工的互助性学习活动,发材料、做实验、记录、发言、总结、汇报等等都由不同的学生承担,使每个人在小组学习中都有表现自己的机会。③建立机制,促进合作习惯的养成。我们要有意识地强化“学习小组”的集体荣誉感,让每一个成员感到自己的行为会影响整组的学习结果,引导学生学会倾听别人的述说,尊重别人的意见,积极参与,学会思考。 提高小学数学课堂教学有效性是一项综合性很强的教育教学工作,追求课堂教学的有效性,是我们始终追求的最理想效果。我们要在新课程理念指导下,在发挥学生主体作用的前提下,改革课堂教学模式,提高课堂教学实效。只有我们不懈地追求我们课堂教学的有效性,才会真正全面地提高教学质量,把实施素质教育落到实处。 小学数学课堂教学有效性论文篇三 摘 要:课堂教学是教学的基本组织形式,小学数学课程标准指出,数学教学的基本出发点是促进学生全面、持续、和谐地发展。我们的数学课堂要在有限的教学时间里让学生得到充分发展,我们必须要构建高效、优质的有效课堂教学。 关键词:小学数学;课堂教学;教学情境;有效性 随着新课程改革的推进,新课程改革的新的理念、新教法和学法确实使我们的教师充满激情,学生充满活力,我们的课堂教学也逐步从传统教学模式中走出,我们的课堂教学也变得更为精彩。但在一些“热闹”的课堂之后,冷静下来,反思我们目前的课堂教学,折射出的是放任与浮躁,多的是形式和无效的教学行为,失去的是课堂教学的“有效性”;直接导致到教学质量的不断下降,特别是数学科的成绩。因此,引起了越来越多老师的反思:如何提高数学课堂教学的有效性?让数学堂充满活力?以下,结合本人的教学实际,谈谈自己的一些想法: 一、注重 教学方法 的有效性 1、创设有效的课堂教学情境 《数学课程标准》明确指出:“数学教学,要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识出发,创设生动有趣的情境,引导学生开展观察、操作、猜想、推理、交流等活动,使学生通过数学活动,掌握基本的数学知识与技能,初步学会从数学的角度去观察事物、思考问题、激发对数学的兴趣,以及学好数学的愿望。”教学情境是一种特殊的教学环境,是教师为了支持学生的学习,根据教学目的和教学内容有目的地创设的教学环境。创设教学情境,可以增强学习的针对性,有利于发挥情感在教学中的作用,激发学生的学习兴趣,使学习更为有效。而要创设有效的教学情境,本人认为应考虑以下二个方面的因素: (1)用情境来激发学生的求知欲望。心理学家布鲁纳认为:“学习是主动的过程,对学生学习的内因的最好激发是对所学材料的兴趣,即主要来自学习活动本身的内在动机,就是直接推动学生主动学习的心理动机。”因此在创设情境时不能一味追求华丽的画面、动听的音乐、漂亮的动画,更多地应利于新教材本身,激发学生的求知的心理需求,从而引发学生获知解惑的欲望。有这样的一位老师,他上一节有关小数除法计算的课,为了能引起学生的注意,可谓用心良苦,设计了很精彩、很多过年放烟花的美丽画面。可是学生除了能欣赏到美丽的画面外,一无所获;一片茫然。这样的情境能唤起学生的求知欲吗?这种天马行空式的、低效甚至无效的情境还是不要的好。 (2)用情境来接轨已有的知识与经验。教学的起点在哪里已被越来越多的教师所关注。准确地把握教学的起点,关注学生的生活经验是确保情境创设有效性的前提,建构主义学习观认为,学习者在建构自己知识的过程中,现有的知识和经验具有重要的作用。如一位老师在教学面积的认识时,首先拿出一张学生写 作文 的纸和一张写生字的纸说:“哪张大些?”学生利用自己已有的知识经验通过看一看,然后说:“作文纸大些。”接着又问:“作文纸的大,是指它的什么大?”学生异口同声的说:“它的面积大。”这样的情境创设富有数学韵味和思考的价值,更利于促进学生已有知识经验的迁移,主动进行新知识的建构。 2、注重课堂组织方法的有效性 《数学课程标准》提出了“动手实践、自主探求与合作交流是学生学习数学的重要方式。”因此,我们要根据不同的教学内容,引导学生运用不同的学习方式,实现有效学习。从而实现有效的指导。同时,老师要根据上课的内容;决定主要采取哪种课堂组织形式和教学方法。如:有的课堂需要以老师的启发、实验为主要教学方法,那么就要好好的设计好该怎样启发、怎样做好实验,引导学生发现,总结。我们应该承认,数学作为一门基础性的科学,有其特有的结构性特点,有些知识是统一规定的,而不是学生通过探究活动能轻易找到答案的。也就是说,这些知识的学习还应以接受学习为主,需要教师的讲解或教师指导下的学习获得;实践证明,有意义的接受学习可以在较短的时间内使学生吸取更多的信息,达到更好的教学效果。 二、注重学法的有效性 学法,就是 学习方法 。老师往往忽视了学生学习方法的指导,只顾埋头上课。其实不然,学生掌握了一定的学习方法,这才能学好。方法得当,往往会达到事半功倍的效果。针对不同的课堂内容,告诉学生该采取什么样的学习方法比较好。学习方法可以是探究性的学习、可以是接受型的学习、模仿的学习等等。从而进行有效的课堂教学活动。其次,教师要做好评价工作。在组织学生学习的过程中,要公正、合理的评价好学生。评价要因人而异,因事而异。评价语言要有鼓励性,有效的评价,会催人上进,有利于帮助学生认识自我,建立自信;尤其是基础差的学生,教师不失时机的有效评价,能消除他们思想上的惰性,心理得到平衡。同时,这部分学生更需要老师学习方法的指导,教者要做好个别学习方法的指点。学习方法也要因人而异。 三、注重总结的有效性 总结几乎是每节课堂教学都有的,但如何使总结实效、对学生产生效应;却有很大学问。如:有一位老师上完一节课后,问:这一节你们学习了什么?学生就不好回答了。学生就说开了:“我学到怎样跟同学合作。”“我学到了怎样求比例尺”“我学到了怎样遵守课堂纪律”等等。五花八门,可见总结的有效性是多么重要。那么怎样的总结才算有效?总结一个是要点到点子上;二是要根据教学内容科学总结。不能随便问一句完事。总结要让学生对一节课的内容有一个全新的认识,知识得到系统化、归纳化再现。 总之,课堂教学的有效性是我们广大教师共同所追求的,我们要从课堂的有效教学出发,从学生的自身发展出发,改变课堂教学模式,提高课堂教学实效,合理运用和安排各种教学手段与环节,才能使我们的数学课堂教学更加赋有实效性,才能焕发出新课程理念在常态下的小学数学课堂的指导作用,从而提高了课堂教学效率和育人质量,使学生在有效的数学课堂中学到了知识,提高了能力,发展了素质。

写论文为了总结、交流基础教育课程改革中课程教学评价的新经验和理论研究成果,深入探讨、研究课程教学评价中的突出问题,以及提高课程教学评价的理论水平和实际应用功能,海峡两岸的同行通过多方协商于2006年4月22—23日在天津召开了海峡两岸课程教学评价学术研讨会。本次研讨会由中国教育学会教育学分会教学论专业委员会、天津市教育委员会、天津师范大学、天津市教育科学学会和天津市河西区人民政府联合主办,天津师范大学教育科学学院和天津市河西区教育局承办。来自全国的与会代表约有二百人参加了研讨。本次研讨会的主题是:课程教学评价的理论与实践探索。代表们集中研讨的议题主要有四方面:课程评价的现状与展望;课程评价的基本问题;有效课堂教学的评价标准;课程教学评价与教师专业化发展研究。围绕议题,代表们提交了四十多篇有一定研究价值和学术原创性的论文。研讨会采取专家代表发言与分组交流讨论相结合、理论学习研究与实际操作实践相结合、教师上示范课与代表集中听课和评课相结合等形式,对几个主要议题展开了热烈而深入的探讨。一、我国课程评价的现状和主要问题毋庸置疑,课程评价是制约课程改革深入推进的“瓶颈”。随着新一轮课程改革的向前发展,人们对课程评价改革的呼声越来越高,对课程评价的关注和研究越来越多,对课程评价现状和突出问题的反思和探讨越来越深。但是,在我国课程评价的现状与人们对课程评价的理想和期待之间,还有相当大的差距。海峡两岸在课程评价的现状和突出问题方面,存在较大差异。(一)祖国大陆和台湾地区课程评价的现状在祖国大陆,随着新课程改革的不断推进,课程评价问题日益成为人们关心的重要话题和研讨的难点问题。有学者认为,从总体上看,与台湾地区相比,大陆对课程评价的理解更为宽泛。在功能方面,人们要求改变课程评价过分强调甄别与选拔的功能,发挥评价促进学生发展、教师提高和教学实践改进的功能。有人主张,我国中小学的课程评价应发挥诊断课程问题、调控课程设计、监督课程实施以及推进课程建设的作用。在课程评价体系的建构方面,大陆的课程改革要求建立三种评价体系。一是建立促进学生全面发展的评价体系。评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展中的需求,帮助学生认识自我,建立自信。通过发挥评价的教育功能,促进学生的发展。二是建立促进教师不断提高的评价体系。这种评价体系强调教师对自己教学行为的分析与反思,建立以教师自评为主,校长、教师、学生和家长共同参与的评价制度,使教师从多种渠道获得评价反馈信息,不断提高教学水平。三是建立促进课程不断发展的评价体系。周期性地对学校课程的执行情况、课程实施中的问题进行分析评估,调整课程内容,改进教学管理,形成课程不断革新的机制。同时,继续改革和完善考试制度。在实际评价运作方面,人们在课程改革前后已经或正在实施多种形式的课程评价。比如,课程改革开始之前需要进行的需求评价(即课程问题的诊断性调查);对课程标准的事前评价与修订评价;深入开展的教材评价研究;课程改革实验区有关课程实施状况的评价(如课堂教学评价);以及各地开展的形式多样的课程评价活动(如校本课程评价);等等。由于各人在价值观、知识观、教育观以及人生经历经验的不同,人们对课程评价的理解也存在较大的差异。有人认为,课程评价是指根据一定的标准和系统的信息对一定课程产生的效果所作出的价值判断。也有人认为,课程评价是在课程开发过程中通过对课程价值的调查、分析、协商、判断,逐步达成共识,促进课程不断改进和发展的反馈调节系统。又有人认为,课程评价是一种研究课程价值的过程,是由判断课程在改进学生学习方面的价值的那些活动构成的。在我国台湾地区,课程评价习惯上称为课程评鉴。台湾地区教育研究院的同行认为,台湾课程评价研究大致可划分三个时期:1995年以前为第一个时期,主要是台湾地区控制的课程改革与评价;1996—2000年为第二个时期,主要是指教科书开放后的课程改革与评价;2001年以后为第三个时期,主要是指九年一贯课程实施后的课程改革与评价。现在台湾的课程评价范围主要包括课程教材、教学计划和实施成果。课程评价实施的权责分三个层次:1.台湾地区──建立各学习领域学力指标,并督导地方和学校课程实施成效;2.市县当局──负责办理与督导学校举办各学习领域表现测验;3.学校──负责课程与教学的评价,并进行学习评价。评价方法采用多元化的方式实施,兼顾形成性评价和总结性评价。人们把评价结果作为改进课程、编制教学计划、提升学习成效以及进行评价后的检讨的依据。(二)我国课程评价中的主要问题课程评价研究,在我国大陆开始于20世纪80年代末,历时并不长。可以说,课程评价研究,在我国课程研究领域依然是一个薄弱环节。当前我国新一轮课程改革已进入关键阶段,课程评价问题已成为这轮课程改革的难点、热点和焦点问题。问题主要表现在以下几方面。1.课程评价的组织系统有待进一步完善从理论分析来看,课程评价的主体具有多元的特点,课程评价的范畴也具有广泛的社会性和整合性,根据系统论的观点,课程改革的推进需要具体明确中央、地方和学校应有什么样的课程评价职责。有代表指出,课程评价的组织需要建立国家、地方和学校三个层次的评价体系。但是,从实际评价的运作来看,评价主体流于单一,过于强调或应付自上而下的行政意义上的评价(包括外部专家受行政部门委托进行的评价)。而地方和学校层面的课程评价却存在缺失的问题。2.课程评价理论与课程评价实践之间的矛盾问题亟待进一步研究解决众所周知,科学的课程评价理论是来自客观现实的课程改革与评价实践活动,并对课程改革与评价实践活动具有指导作用的。目前,课程理论工作者在课程评价研究领域业已取得比较丰富的理论成果,有些理论对课程改革实践发挥了积极作用。但是,这并不是说课程评价的理论研究已经健全成熟了。在我国,课程评价的“实有功能”与“应有功能”之间存在很大的差距,特别是对课程评价在课程决策、课程研制、课程实施以及课程改革与创新方面的作用认识与研究得还不够。这说明课程评价理论研究对课程改革的实践层面上的问题关注得还不够,对一些诸如课程评价机制的健全问题、具体可操作的评价标准和指标体系的研制问题等缺乏深入的研究。同时,部分理论研究者在译介和借鉴国外课程评价理论方面还存在严重的不足,比如,脱离本国国情实际的照抄照搬,认为国外的都是先进和创新的等等。课程评价理论不能转化为指导课程改革与评价实践的依据,评价理论与课程改革实践之间“两张皮”或油与水的现象日益凸显。3.课程评价的价值取向存在不平衡有代表提出,课程评价在价值取向上存在三种偏向:一是,课程评价更多地着眼于课程实施及其效果,而对相关的课程决策和课程设计的评估比较薄弱;二是,更多地考虑课程的工具价值,而对课程的内在价值有所忽略;三是,更多地关注课程评价的监控功能,而对课程评价的反馈功能体现不足。随着课程改革的不断深入,人们现在已逐渐认识并积极解决这种课程评价中的不平衡问题,比如,人们在思想上已逐渐接受关注整体、关注过程、关注发展等新的课程评价理念。4.课程评价的内涵与外延需要明确和规范与会代表对一些课程评价的相关概念的认识还存在不大一致的地方。有人认为,我国目前的课程评价主要还集中在学业评价方面,把学生的成绩作为评价的主要依据;教学评价是我国比较重视的一项评价活动,但它往往是作为一个独立的过程,没有重视与课程之间的联系,没有把课程作为教学活动的起点和基础来对待,因此,在相当程度上学生的学业评价或教学评价就代替了课程评价,这样课程评价也就失去了很大部分的改进与决策功能。也有相当部分代表基于课程方案说和教学事件说,认为课程评价与教学评价和学业评价之间有联系,但三者不是一回事,应该有所区分,课程评价是一个独特的领域。二、有效课堂教学评价标准的研究关于有效课堂教学评价的标准问题,是本次课程教学评价学术研讨会的重点、难点和热点问题,也可以说,是课程评价研究中更加具体的重点、难点和热点问题。无论从代表们向会议提交的相关论文的数量和比例来看,还是从实际研讨中代表们听课、评课的投入来讲,都说明大家对有效课堂教学评价的极大兴趣和关注。根据代表的大会发言和提交的论文,有效课堂教学评价及其标准的研究成果主要体现在以下几方面。(一)课堂教学评价还存在一定问题有代表认为,由于课堂评价思想多样、课堂评价情景复杂、课堂评价指标难度大等原因,导致人们对课堂评价的把握不一,以至于现实课堂评价出现了许多问题。比如,课堂评价的定量化问题、理想化问题、权威化问题、形式化问题以及功利化问题等,有人把这些问题比喻为课堂教学评价的“痼疾”。也有代表从教学价值观的角度分析认为,以往的课堂教学评价存在价值错位的问题,集中表现在三点:以经济学中“投入产出”的观点简单机械地套用到教学活动中;强调量化和可测性,忽视质性评价;注重结果的有效性而忽略过程的有效性。(二)有效课堂教学评价的理论依据和价值取向1.理论依据科学的富有创新的高层次的理论,是课堂教学评价活动的指导和依据。有代表认为,指导课堂教学评价的理论可能有很多,但人们无法回避课堂评价的教学原理,教学原理是衡量课堂的砝码。如果课堂教学评价不以教学原理作为衡量标准,可能会使评价偏离主题和目的,使评价成了为了评价而评价。因此,教学原理是课堂教学评价的主要依据和理论基础。不同的教学理念会产生相异的评价运作方式,其中发展性教学、教育性教学、社会性教学和建构性教学是适应当代教学要求的现代教学原理,可以作为有效课堂教学评价的教学论基础。也有代表主张,把系统科学理论引入课堂教学评价,认为课堂教学是一个由教师、学生、教学信息等要素组成的系统,将系统科学理论引入课堂教学评价目的在于改善并增强课堂教学系统的功能。2.价值取向课堂教学评价标准,实际上反映了评价研究人员的价值取向。有代表认为,课堂教学评价是以事实判断为基础的价值判断,评价的价值取向决定评价指标体系的方向。有效教学实际上是一种教学合理性的追求,而这种合理性就其内在结构来说应该是价值理性与工具理性的统一。有效课堂教学评价要体现这种合理性,并要处理好过程价值和终极价值、中心价值和非中心价值的关系。也有代表认为,以人为本是课堂评价的指向标。因为课堂是学生成长发展的重要地方,课堂的好坏会严重影响学生今后的健康发展,所以有效的课堂教学评价要以学生的发展为导向,以师生的共同成长发展为目的。知识(课堂的中介)、美德(课堂的理想)、交往(课堂的本质)和发展(课堂的价值),是课堂教学评价的重要方面,评价它们的核心就是要体现人的存在和以人为本的价值取向。为了克服评价中单一价值取向的弊端,有代表主张,要正确认识和处理甄别性评价与发展性评价之间、一元评价与多元评价之间、外部评价与内部评价之间、成果评价与过程评价之间、纸笔评价与表现评价、科学主义取向评价与人文主义取向评价之间的关系,并让它们之间保持一种必要的张力。(三)有效课堂教学评价的标准顾名思义,有效课堂教学评价的标准,就是教学评价活动的准绳和尺度,主要是解决教学评价“评什么”和“怎样评”的问题。在这方面的研究,代表们也都有自己的见解,概括起来,主要有以下几种观点。1.教学评价标准由教学活动评价标准、师生发展状态评价标准和师生工作绩效评价标准三方面构成所谓教学活动评价标准,是指内含于教学活动中的标准,主要包括活动的目的性、活动组织的精巧性、活动的参与程度、活动的连续程度、活动的吸引力、活动参与者的自由程度、活动的灵活程度、活动的高雅程度、活动的层次性、活动的合适性以及活动的独创性等等。所谓师生发展状态评价标准,是指师生在活动中表现出来的发展状态,对学生而言,发展状态目标体系一般包括知识发展、情感态度与价值观发展、社会性发展、品德发展、独立性发展、个性发展、实践能力发展、创新能力发展以及学习能力发展等;对教师而言,其发展状态主要包括讲授水平、学术水平、实践智慧、人格魅力、驾驭课程的能力、组织协调能力、指导学习的能力、反思能力、回应学生的能力、促进知识内化的能力、教学观照生活的能力、培育主体的能力、促进学生发展的能力以及教学创新的能力等。所谓师生工作绩效标准,是指教学活动结束后教师和学生的外显的效果,一般是以学生的学习效果作为标志。2.有效教学评价标准一般包括评价的指标体系和评定标准所谓评价指标体系,是指有效教学评价的内容规定;而评定标准是对指标体系的程度规定。有效教学评价标准要关注四个变量:教学主体的复合性,教学内容的发展性,教学过程的和谐性,以及教学环境的支持性。基于这些教学变量的考虑,有效教学评价标准主要有五项:其一,营造良好的教学氛围是有效教学的前提;其二,用教学目标引领学生发展是有效教学的依据;其三,学生主动参与是有效教学的关键;其四,重视学习策略教学是有效教学的重点;其五,突出创新素质的培养是有效教学的最高境界。3.课堂评价标准具有一定结构性课堂教学评价标准具有一定的结构性,包括善于讲解、设计环境、调动学生、运用手段和选择目标五个维度。评价研制者在考虑教师的实际和学科专家关于评课标准的建议的基础上,制订更加正式的课堂教学评价量表。在此基础上进行信度和效度分析,编写评价手册,最终形成具有导向性、适切性、公平性和可操作性的课堂教学质量评价指标。(四)有效课堂教学评价的运作有效课堂教学评价的运作,主要解决的是教学评价的设计和实施的问题。教学评价的设计,实际上是教学评价标准的具体分解。教学评价的设计主要包括五方面的工作:确定评价类型,制订教学目标,规定评价内容,选择评价方法,以及选用评价工具。具体地讲,第一,就评价类型的确定来说,根据不同的分类标准,可以区分出不同的评价类型。比如,根据评价实施的时间,可将评价分为安置性评价、形成性评价、诊断性评价和总结性评价。第二,教学目标的制订,是教学评价设计中的重要环节,在教学目标的陈述中应包括具体行为(包含具体行为的目标被称为表现性目标或表现性标准),让评价者根据这些行为判断目标是否实现。第三,在评价的设计中,评价内容是围绕教学目标来确定的,不同类型的教学评价所关注的内容是不同的。第四,评价方法的选择是依据评价内容而定,常用的评价方法是测验、观察、鉴定和调查等。第五,评价工具的选用旨在支持不同的评价方法,不同的评价方法需要相应的评价工具。比如,测验法对应的工具有试卷、答卷纸、答题卡和评分标准;观察法对应的工具有行为检查表、等级评定表和学习日志;鉴定法对应的工具有任务单、材料与工具、量规;调查法对应的工具是问卷和访谈提纲等。有效教学评价的实施一般包括三个前后相连的环节,即收集信息、分析信息以及反馈结果。当然,有效课堂教学评价的实施,也是一个动态的不断改进或改革的过程。有效课堂教学评价的改革,需要把握两大重点,一是凸显学生的主体地位,促进学生生动活泼的全面发展;二是课堂教学评价要突出促进学生的思维能力、创造能力和实践能力的培养与发展。为了指导学校课堂教学的良性发展,推进有效课堂教学评价的实施,有的实验中学通过认真研究一堂好课的评价标准制订了“三优化”和“六维度”的课堂教学评价量表。所谓三优化,即优化教学目标(20分)、优化教学过程(60分)和优化教学手段(20分),所谓六维度,即参与度(包括全员参与、全程参与和有效参与三个二级指标)、亲和度(表现在主客体之间和教学环节之间)、自由度(体现在时空上、学习面貌和训练中)、整合度(主要包括三维课程目标的有机整合,教学方法、教学手段与教学目标的整合以及现代信息技术与教学的整合)、练习度(包括动口、动手和动脑的全方位训练、体现学以致用的意识以及设计练习题)以及延展度(时间、内容、教学预设和生成、学生发展)。有的中学在课堂教学的个案评价分析和统计检验的基础上制订课堂教学评估导向量表,表中设列一、二、三级指标和对应的权重。三、课程教学评价与教师专业发展教师和课程是构成学校教育教学的两个基本要素。中小学教师是学校课程实施的主体,也是课程评价的主体之一。可以说,课程教学评价不是单一的评价问题,它与教师专业发展之间存在密切的联系。有人认为,课程教学评价的一个重要特点,就是基于教师专业发展的需要。对教师来说,最直接、最具体的课程教学评价就是课程实施中的评价。有研究者通过调查发现,有很多教师要求改革教师评价机制,要促进教师专业发展,就要对学校管理评价制度进行改革。有些教师呼吁:“减少不必要的量化评价指标”,完善工作中的评价机制。这说明的是,学校要建立有利于教师长期发展的评价机制,为教师的专业发展提供保障。有代表提出:同行评价是“促进教师专业发展”的教师评价的一种重要方式,其有效性深受教师文化的影响。根据实际评价结果,同行评价可分为事不关己的同行评价、基于人际关系的同行评价和真实的同行评价三种类型。但是,只有当教师真正把同行评价当做一种促进教师专业发展的方式时,评价才能发挥出效果。因此,也有代表建议,应该把评价标准作为教师教育的内容。有的学校把课程教学评价的研究纳入“名师工程”计划,认为建立科学的课堂评价体系对青年教师教学水平的提高是十分有利的,它能激励教师在内心深处产生一种强烈的研究欲望,自觉地把科学的评价(如评课)当做提升专业技能的有效途径。四、对课程教学评价研究的展望课程教学评价的主体与客体都是不断发展变化的,所以课程教学评价的研究也不会停止前进的脚步。与会代表对未来的课程教学评价进行了建设性的展望,提出了建设性的建议,主要有:1.进一步加强课程教学评价的理论研究,提高理论的原创性、本土性和实用性;2.明确各级课程评价主体的职责;3.建立系统的合理的课程教学评价机制,比如,评价的中介机构等;4.加强学校层面的课程评价,厘清校本课程评价的图像;5.拟订完整的课程教学评价指标;6.建立丰富的系统的课程教学评价数据库;7.切实改变课程教学评价中的不利现状,解决一些实际问题,如过度注重结果导向、由上而下的外部评价、评价目的模糊、评价结果未能善加利用;8.通过制度改造(取得制度支撑)、观念改造和方法改造,走出课程教学评价的两难困境。

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