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智能大厦3000字论文

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智能大厦3000字论文

智能楼宇的核心是5A系统,智能楼宇就是通过综合布线系统将此5个系统进行有机的综合,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科,涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等,并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。通过楼宇自控系统(这里指通常所说的小BA系统或狭义BA系统,采用先进的计算机控制技术,以丰富灵活的控制、管理软件和节能程序,使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行,从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。 早期的楼宇自动化系统通常只有楼宇设备自控系统。随着计算机技术、数字通信技术、控制技术以及微电子技术的发展,其他楼宇设备的自动控制系统也逐渐地被集成到楼宇自动化系统中,如火灾自动报警与消防灭火设备自动控制系统、智能卡设备自控系统等。现代智能建筑的楼宇自动化系统是一个高度集成、和谐互动、具有统一操作接口和界面的“高智商”的自动化系统。 信息技术的飞速发展使楼宇自动化系统发生了本质的变化。在以往的智能建筑中,楼宇自动化系统通常与IT系统是分离的。随着企业级管理日益流行,开放系统技术以及Internet技术的发展,单纯的物业管理必将会纳入企业管理之中;专有通信协议的自动化系统将被开放通信协议的自动化系统所取代,并在整个楼宇自动化系统内实现完全互操作,Internet将会成为管理系统的基础设施之上,形成网络化的楼宇系统,真正成为企业级信息系统的一个子系统。网络化楼宇系统使楼宇自动化系统不仅具有统一的操作界面,而且使包含物业管理在内的企业管理更加高效。 随着社会与科技的进步与发展,只有楼宇自动化系统所提供的建筑环境已无法适应信息技术的飞速发展和满足人们对建筑环境信息化、智能化的需求。1984年1月在美国康涅狄格州Hartford 竣工的 City Place 大楼的宣传材料中,第一次出现“智能建筑”一词,标志着“智能建筑”概念的形成。该大楼以当时最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、垂直交通运输(电梯设备)、通信和办公自动化等,除可实现舒适、安全的办公环境外,还具有高效、经济的优点。大楼的用户可以获得语音、文字、数据等各类信息服务,而大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电等系统均为计算机控制,实现了自动化综合管理,为用户提供了舒适、方便和安全的建筑环境,引起全世界的关注。随后,智能建筑及其“建筑智能化系统”蓬勃发展,以美国和日本最为突出。此外,法国、瑞士、英国等欧洲国家和新加坡、马来西亚、香港等国家和地区的智能建筑也迅速发展。据有关统计,美国的智能建筑超过万幢,日本新建大楼中60%以上是智能建筑。我国智能建筑起步较晚,直到20世纪80年代末期才有较大的发展,但其迅猛的发展势头令世人瞩目。近几年来,在我国的北京、上海、广州、深圳等城市,相继建成了一批具有相当水平的智能建筑,如北京的发展大厦、上海的金茂大厦、深圳天安数码城等。当前国内的智能建筑开始转向大型公共建筑,例如会展中心、图书馆、体育场馆,乃至城市信息化小区。据国外媒体预测,近期在中国兴建的大型建筑将占全球的一半,21世纪全世界的智能建筑将有一半以上在中国建成。

土木工程与建筑设备工程的关系 这个论文不是太精确 你就将就着用吧。。我也是自己东拼西凑的。 正好给你用了。建筑设备是为建筑物的使用者提供生活、生产和工作服务的各种设施和设备系统的总称,是现代建筑功能得以实现的不可缺少的重要条件。它包括建筑中的给水、排水、消防、供暖、通风、空调、供电、照明等系统。是建筑学、建筑装饰、土木工程、建筑管理等专业的一门专业技术课,是一门综合性工程学科,也是一门理论和实践密切结合的专业课程。为了满足人们在日常生活中的各种需要,建筑设备在建筑行业中的地位越来越发重要近代房屋建筑为了满足生产和生活上的需要,以及提供卫生,安全而舒适的生活和工作环境,要求在建筑物内设置完善的给水,排水,供热,通风,空气调节,燃气,供电等设备系统。设置在建筑物内的设备系统,必然要求与建筑,结构及生活需求,生茶工艺设备等相互协调,才能发挥建筑物应有的功能,并提高建筑物的使用质量,避免环境污染,高效的发挥建筑物位生产和生活服务的作用,因此,见者设备工程师房屋建筑不可缺少的组成部分。该门课程要培养学生成为建筑工程专业技术人才,掌握建筑设备工程技术的基本知识,掌握设备工程的基本设计原理与施工安装方法,正确读解施工图,培养学生对工程实际问题的分析和解决能力。因此需要配合土木工程专业知识综合施工。土木工程的结构设计,施工等方面要时刻注意建筑设备的安装,及其应用。如何合理地进行建筑设备工程设计,保证建筑物的使用质量,不仅与建筑设计,结构设计,施工方法等有密切的关系,而且对生产经济人民生活具有重要的意义。可以说建筑设备与土木工程具有相辅相成的密切关系。尤其是随着人们对建筑质量,生活方面的要求的提高,以及要求智能建筑的方面。因此紧密结合建筑设备和土木工程的设计施工越来越发重要.就建筑设备本省来说,随着我过各种类型的工业企业的不断建立,城镇各类民用建筑的兴建,人民生活居住条件的逐步改善,基本建设工业化施工的迅猛发展,建筑设备工程技术水平正在不断的提高,同时,忧郁近代科学技术的发展,各门学科相互渗透和相互影响。建筑设备技术也受到交叉学科的发展的影响而日新月异。例如 土木施工的工业化施工 迅速改变着建筑安装现场手工抄作的方式。还有各种智能建筑设备的更新 对土木工程施工技术也要求更高。还要考虑到建筑结构对各种设备的影响等。建筑设备的发展跟土木工程设计施工时紧密联系在一块的。 民用建筑包含两大部分,公共聚集区和住宅。公共聚集区是指商场、市场、宾馆饭店、影剧院、体育场馆、舞厅等场所,在为人们提供舒适的购物、住宿、娱乐环境的同时也会因为要使用大量的电气设备、设施,增大了电气火灾发生的危险性;而人民生活水平的迅速提高也必然用到更多更新的家庭电器产品,与这些电器产品直接接触的绝大多数是仅有使用常识而不具备电气专业知识的普通人群,不规范的用电习惯和移动延长插座的滥用等也使家庭电气火灾的发生率在逐年提高。 一、发生火灾的一些统计资料根据确切的有关数据统计,仅2007年上半年全国城镇共发生火灾95336起,死亡898人,受伤488人,直接财产损失近5乙元,可见火灾造成的人身伤亡和经济损失是非常惨重的。国务院已制定出《生产安全事故报告和调查处理条例》等一系列的防范和救助措施,同时各级主管部门对火灾防范也给予了很大的重视,使全国火灾发生趋势稳中有降。然而值得重视的是,由于电气故障引发的火灾却在逐年递增,初步统计,约为10年前的4—5倍,占火灾发生数目的四分之一以上。在电气事故引发的火灾中,其原因电气设备占10%,线路占52.0%,用电设备及器具占36.4%(其中照明器具为10.6%),其它为1.6%;在重、特大的电气火灾中,其原因短路占52%,过负荷占4.6%,接触不良占12.6%,过热占18.5%,漏电占1.8%,雷击占0.5%,电气故障占10%。大部分电气火灾事故是由于对电气设备运行人为地违反操作规程引发的,譬如忘了断开电热设备电源、在电热器上烘干衣服等,这些都是不规范用电酿成火灾的典型案例;使用未经检验的、不符合制造规定的电气设备和装置是造成电气火灾的另一个危险根源,譬如,白炽灯泡(或其它发热量大的光源)和电热器等由于温度过高而引燃了周围可燃物;还有很大一部分原因是由于导线过载、过电流保护装置特性差或短接导线保护开关、熔断器等引起了电源短路和接地故障。都是应该引起重视的电气火灾隐患。综上所述,电气火灾发生的起因和防范有以下几点值得注意:1、公众聚集区最严重的电气火灾隐患是电气设备、线路的温度过高,一方面在工程设计中因为没有把好关将导线选择的过小或偏小导致线路温度升高,另一方面电气线路的虚接、打火或是变压器地线?接点、配电室母排和桥架、保险丝等处都存在因施工不善,人为造成的局部温度升高都是火灾隐患,,在消防监督检查或电气设备检测过程中。可供助红外热像仪等检测设备寻找过热部位及热源,也可利用超声波探测仪查找电气线路、设备的虚接及打火现象等,还可采用红外点温仪等设备测量具体部位的温度。2.施工安装不规范,导致电气设备故障。电线、电缆接头外露现象最为普遍,常见的有照明灯、移动插座、配电室柜式空调、广告射灯等电源线接头外露。吊顶、电缆井、装饰墙面、商品柜台、橱柜内暗装的插座电源线接头外露也普遍存在;3.电气设备与可燃物间未采取有效隔离措施。加大了电气火灾的危险性,例如,有些电气设备直接安装在可燃构件上,或者电气设备采用可燃性物体作为箱体等,在日常生活中,最常见的是空气开关、漏电断路器、荧光灯镇流器、灯具控制开关、电源插座直接安装在木板上等;4、电气线路敷设保护措施不到位:(1)吊顶部位电气线路敷设存在的问题最为严重。例如,有的木质吊顶内灯具配线未穿保护管;吊顶内线缆明敷或者灯具配线进入吊顶后未采取保护措施;吊顶内灯具配线穿管保护不到位的现象也时有发生,有的导线即便穿管了但仍存有裸露部分或者配电支线的保护管没有引入接线盒或器具内;(2)电线、电缆在穿墙、金属构件、可燃构件时未采取保护措施,,有的电线、电缆未穿金属保护管敷设在可燃装饰夹层内。或者在穿木隔墙、楼梯间隔墙时,以及在线缆出入配电箱穿钢管管口处均未做应有的保护措施等:(3)室内电气线路敷设位置不当。电气线路敷设位置与热源距离过近,如:有的照明灯(特别是发热量较高的灯具)电源线贴暖气管敷设。或者电源护套线靠近散热器、金属管道敷设、缠绕在金属管上等;5、移动延长插座存在的问题尤为突出,无论是公共聚集区还是家庭中,移动延长插座的问题都比较多,很多劣质插座未使用合格的绝缘护套,移动延长插座串接使用、供电导线过,需要采取防水措施的地方(如餐厅花坛处、商场出售洗衣机、鱼缸等处)未使用防水型的移动延长插座等;6、端子导线压接不规范。空气开关和漏电断路器的接线端子及中性线汇流端子排等处的接线端子压接多根导线或多股导线无端子压接,还有接线端子压接不牢的现象时有发生;7、管理措施不到位。仓库灯具垂直下方堆放可燃物;有的发电机与明火锅炉及其它可燃物同置一室;配电柜周围堆放杂物;照明灯具与周围可燃物距离过近;电缆沟遗留有可燃性杂物等;8、很多消防用电设备、设施由于施工等原因自身就存在不同程度的火灾隐患。设计计算选型的失误使消防用电设备或导线过热或烧毁的现象时有发生在消防检查中还经常发现消防配电箱接线端子温度过热或电气设备已被烧毁不起作用等,还有空气开关外壳烧毁、导线接头外绝缘老化、断路器压接导线被锈蚀导致接触不良等,这样的消防设施、消防电路不仅在火灾时起不到应有作用。反而成为火灾发生的起因,应引起重视;9、竖井、7一同未采取防火封堵措施、高层民用建筑电缆井在每层楼板处未进行防火封堵,变压器裸母排等电气设备穿过防火隔墙孔洞时未实施防火封堵等会使火焰通过竖井或其它通路延燃,造成更大的损失。通过上面的例子可一发现 在土木工程施工中不注意消防设备的安装以及安装的位置不到位都可能给以后建筑投入使用时发生火灾带来极大的危害。建筑设备能否正确的安装在建筑物上同土木工程施工有着极大的联系。同时由于施工中出现的建筑设备的材料要求不符合结构的设计要求同样会造成建筑物使用时的一些严重的问题。我国建筑工程施工过程中,工程设备的安装作为施工安全的重要控制点,一直以来都是施工企业关注的焦点之一。工程设备的安装不仅仅影响到工程施工整体进度,其也是影响工程质量的一个重要控制点。因此加强建筑工程设备安装过程的管理,保障工程设备安装质量,已经成为建筑施工企业管理中的一项重点。文中就建筑工程设备安装过程的管理进行了简要的论述。 近年来,我国经济的飞速发展也使得我国建筑行业得到了更大的发展空间。建筑工程施工中,工程设备的安装作为影响整个工程质量的重要环节,其安装质量对于工程有着重要的影响。由于国家加大了对建筑工程设备安装的管理与监督,我国目前的建筑工程设备安装市场已经得到了较好的发展。 一、建筑工程设备安装现状分析 房屋建筑工程中的设备安装项目种类较多,电梯、中央空调、给排水设备、消防设备、高低压配电设备等。目前我国的建筑工程设备安装采用招投标形式进行,但是许多承包单位在将整体工程投标后,分包给多个小公司进行,本身只通过现场派驻几名技术人员跟踪。而派驻的技术人员也并非全天在现场。加上小公司企业技术力量薄弱,人员配备不齐全,常常造成工程设备安装施工过程留下了设备隐患。因此,加强工程设备安装监理,从源头抓起,通过材料审核、安装过程监理等多方面的监督与管理,提高工程设备安装质量。 二、建筑工程设备安装过程的管理 由于建筑工程设备安装涉及多种类的设备的安装,因此在此我们根据施工过程的不同方面,而不是针对一种设备的安装管理进行论述。 (一)建筑工程设备安装施工中材料的管理 施工材料进现场必须通过双人复核来检查进料质量,并通过材料现场检查、与设计图纸标注材料是否一致。例如:在进行供排水设备安装施工中的材料管理,首先在管材进场时要检查管材管径是否与标注管径一直,其次根据图纸对管材材质的要求检查管材材质是否符合标准要求。最后核对进场物料数量。通过这样一系列的检查,来保障供排水设备安装的质量。另外对于工程设备安装过程中使用的辅料,也必须加强监管。例如:中央空调工程安装过程中使用的密封胶,必须采用合格厂家出场的产品,避免假货的进入。材料管理员要时刻注意,进场物料的保质期、厂家等。通过主要材料与辅助用材料双重监管,保障工程施工使用材料符合要求,为建筑工程设备安装质量提供基础的保障。 (二)建筑工程设备安装施工中的质量管理 首先,施工阶段的技术质量管理。设备安装专业的施工组织设计、施工方案、各项技术质量交底目前通过检查仍然是工程质量的薄弱环节,主要问题是与“单位工程施工组织设计”脱节,与实际现场施工项目脱节,起不到真正指导施工作用。内容空洞,仍然大量抄自国家标准、设计说明和地方工艺标准,没有针对本工程具体情况,但仍然顺利通过各级审批和监理的认可。有相当工程是同一专业系统只是不同部位分包,分包单位各编各的施工方案,互不交底,相互矛盾,同一个工程没有统一质量控制管理。有的施工方案甚至不能称为“方案”,就是“原则指示”,没有具体的质量、技术成品保护措施,没有施工进度计划,缺少认真审查,也无法执行贯彻。这种现象年年讲,但改进不大,原因主要是“质保体系”不健全,有的施工项目甚至没有真正的专业管理人员,监理人员很多又是从设计院退休或其他非施工单位转业的人员,缺少实际施工管理经验,所以不能真正起到把关、控制质量管理的作用。其次,多数施工企业操作人员很少有经过专业培训上岗的工人,真正的暖卫及通风空调技工很少,高级技工几乎没有。一方面是施工中使用的大多数是农民工,所以操作质量难以有大的提高。另一方面是多数施工企业缺少企业工艺标准,均使用北京市编制的地方工艺标准,该工艺标准已编制多年,有相当部分内容已不适用。尤其目前推广应用的一些新技术、新材料方面,老的工艺标准没有这些内容。 土木工程设计施工同建筑设备安装之间的关系式紧密相连得,设计的合理 及施工的精确性对设备的影响很大,同样 设备的材料,型号是否符合结构设计施工的要求也对建筑物的使用会有很大影响。能否满足人们对建筑物的舒适性 使用的方便 是对土木工程设计施工及建筑设备共同考验。

[摘要] 本文认为,计算机科学和人工智能将是21世纪逻辑学发展的主要动力源泉,并且在很大程度上将决定21世纪逻辑学的面貌。至少在21世纪早期,逻辑学将重点关注下列论题:(1)如何在逻辑中处理常识推理的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的可错的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。 [关键词] 人工智能,常识推理,归纳逻辑,广义内涵逻辑,认知逻辑,自然语言逻辑 现代逻辑创始于19世纪末叶和20世纪早期,其发展动力主要来自于数学中的公理化运动。当时的数学家们试图即从少数公理根据明确给出的演绎规则推导出其他的数学定理,从而把整个数学构造成为一个严格的演绎大厦,然后用某种程序和方法一劳永逸地证明数学体系的可靠性。为此需要发明和锻造严格、精确、适用的逻辑工具。这是现代逻辑诞生的主要动力。由此造成的后果就是20世纪逻辑研究的严重数学化,其表现在于:一是逻辑专注于在数学的形式化过程中提出的问题;二是逻辑采纳了数学的方法论,从事逻辑研究就意味着象数学那样用严格的形式证明去解决问题。由此发展出来的逻辑被恰当地称为“数理逻辑”,它增强了逻辑研究的深度,使逻辑学的发展继古希腊逻辑、欧洲中世纪逻辑之后进入第三个高峰期,并且对整个现代科学特别是数学、哲学、语言学和计算机科学产生了非常重要的影响。 本文所要探讨的问题是:21世纪逻辑发展的主要动力将来自何处?大致说来将如何发展?我个人的看法是:计算机科学和人工智能将至少是21世纪早期逻辑学发展的主要动力源泉,并将由此决定21世纪逻辑学的另一幅面貌。由于人工智能要模拟人的智能,它的难点不在于人脑所进行的各种必然性推理(这一点在20世纪基本上已经做到了,如用计算机去进行高难度和高强度的数学证明,“深蓝”通过高速、大量的计算去与世界冠军下棋),而是最能体现人的智能特征的能动性、创造性思维,这种思维活动中包括学习、抉择、尝试、修正、推理诸因素,例如选择性地搜集相关的经验证据,在不充分信息的基础上作出尝试性的判断或抉择,不断根据环境反馈调整、修正自己的行为,……由此达到实践的成功。于是,逻辑学将不得不比较全面地研究人的思维活动,并着重研究人的思维中最能体现其能动性特征的各种不确定性推理,由此发展出的逻辑理论也将具有更强的可应用性。 实际上,在20世纪中后期,就已经开始了现代逻辑与人工智能(记为AI)之间的相互融合和渗透。例如,哲学逻辑所研究的许多课题在理论计算机和人工智能中具有重要的应用价值。AI从认知心理学、社会科学以及决策科学中获得了许多资源,但逻辑(包括哲学逻辑)在AI中发挥了特别突出的作用。某些原因促使哲学逻辑家去发展关于非数学推理的理论;基于几乎同样的理由,AI研究者也在进行类似的探索,这两方面的研究正在相互接近、相互借鉴,甚至在逐渐融合在一起。例如,AI特别关心下述课题: ·效率和资源有限的推理; ·感知; ·做计划和计划再认; ·关于他人的知识和信念的推理; ·各认知主体之间相互的知识; ·自然语言理解; ·知识表示; ·常识的精确处理; ·对不确定性的处理,容错推理; ·关于时间和因果性的推理; ·解释或说明;21世纪的逻辑学也应该关注这些问题,并对之进行研究。为了做到这一点,逻辑学家们有必要熟悉AI的要求及其相关进展,使其研究成果在AI中具有可应用性. 我认为,至少是21世纪早期,逻辑学将会重点关注下述几个领域,并且有可能在这些领域出现具有重大意义的成果:(1)如何在逻辑中处理常识推理中的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。

智能小车论文3000字

在我国经济组成中,汽车产业对促进国民经济发展和社会进步具有重要的战略意义。下面是我为大家精心推荐的关于汽车的科技3000字论文,希望能对大家有所帮助。汽车的科技3000字论文篇一:《试谈汽车超载监测系统》 摘 要: 为了实时识别各种车型的超载车辆,该系统基于开源计算机视觉库(OpenCV),先根据车辆照片库建立车型分类器,然后使用数字摄像机拍摄进入监控区域的车辆,在视频中使用分类器识别车型,根据所识别得到的车型去查询数据库获得该车型的核载,再通过动态称重技术获得车辆的实际载重,及时判别车辆是否超载。此 方法 可避免过去使用统一重量衡量不同车型是否超载的弊端,并可同时免线圈测量车速。测试结果表明系统能快速准确地识别出车型。配合动态称重系统,就能实时得出所通过的车辆是否超载,对公路养护和道路交通安全有相当大的实用意义。 关键词: 超载监测; 视频识别; OpenCV; 动态称重 超载车辆的危害很大,主要表现在加速道路损坏和危害道路交通安全,人们都深知其危害性,所以治理超载一直是公路监管部门的工作重点。传统的自动超载信息系统都是使用统一标准,对所有车辆都应用同一个整车重量划分是否超载,这样会遗漏部分实际上已经超过该车型核载的超载车辆。实际上,这部分车辆对道路交通同样造成严重影响。鉴于此,本系统首先识别出车辆的车型,再查询得到该车型的核载重量,对比实测重量,便得知是否超载。理论上能够适用于所有车型。 利用摄像机较长的视域,附加设计了一个测速系统,能方便地得出超速数据,以便作为超速监测和供给动态称重系统作参考。 1 系统构成 1.1 系统方案 系统主要工作过程为:车辆驶入摄像机监视范围,视频流通过以太网传输到后台处理系统,处理系统通过处理视频识别出车辆的车型,然后根据车型从数据库中查出相应的核载重量;同时,安装在地面的动态称重设备测出车辆的实际载重。两个数据对比即可得出车辆是否超载。系统流程如图1所示。 为了加快处理速率,在程序设计过程中多处使用了多线程并行处理。 1.2 OpenCV及其分类器介绍 传统的图像处理软件大多为Matlab,用于开发算法最为快捷,但是其处理速度慢,难以跟上视频处理的需求,所以选用了Intel牵头开发的开源计算机视觉库(OpenCV)。新版的OpenCV已经在易用性上已经接近Matlab,再加上其开源性,很多算法均已公开,加快了开发进程。另外,目前OpenCV已经提供C,C++,Python等语言接口,且支持Windows,Linux,Android和IOS等主流平台,资源相当丰富。对于计算机平台,OpenCV支持多线程并行计算和图形处理器(GPU)计算,这将能大大加快计算速率,用其开发本系统的demo是首选。 图1 系统流程图 为了从视频流中识别出车型,需要使用分类器[1]。所谓分类器,是利用样本的特征进行训练,得到一个级联分类器。分类器训练完成后,就可以应用于目标检测。分类器的级联是指最终的分类器是有几个简单分类器级联组成。每个特定的分类器所使用的特征用形状、感兴趣区域中的位置以及比例系数来定义(如图2所示)。 图2 特征分类 首先使用弱分类器分出货车和客车等车型,然后再分出大中小型货车,最后再精确分类,获得准确的车型。新版本的OpenCV已经支持多种特征的分类器,如SVM,LBP,PBM等。因为系统实时性要求较高,这里选取训练和分类速率都较高的LBP特征分类器。 1.3 训练分类器 使用分类器的需要首先训练,即让分类器“认识”目标,为了训练分类器,需要准备样本,样本包括正样本和负样本。正样本即包含目标的灰度图片,而且每张图片都要归一化大小,负样本则不要求归一化,只需要比正样本大即可(使得可以在负样本中滑动窗口检索)。 OpenCV提供了专门的工具opencv_createsample.exe用以整理训练样本的原始数据,只需准备好正、负样本,归一化然后转成灰度图,再使用两个描述文件分别记录这些样本集合,然后输入opencv_createsample.exe程序即可整理出原始数据。为了准备正样本,借助OpenCV提供的HighGUI模块,在此专门编写了一个GUI截图工具,界面如图3所示。为了能从不同角度识别车辆,准本正样本时需要准备从一定角度范围描述车辆的样本。 图3 GUI截图工具界面 接下来就是训练分类器,这部分工作直接关系到系统的鲁棒性。同样,OpenCV提供了专门工具训练分类器,既有旧版也有新版,为了有更多特性,在此选择新版本的训练程序opencv_traincascades.exe。 由于这是基于统计的方法,要对大量数据进行处理,如果选择Haar特性,训练周期会比较长,不利于系统的搭建,所以选择用LBP特性训练分类器。从机器性能方面考虑训练时间,使用英特尔线程构建模块(TBB)重新编译OpenCV,就能得到多核加速,且有利于接下来的程序性能。分类器分为三级,分别为:货车、客车分类器,大、中、小型货车分类器和具体车型分类器。由于客车按载客数区分是否超载,车辆总重不会对公路造成严重损坏,所以本系统无需对客车作出具体车型区分。但若然具体管理部门需要统计车型信息,可以进一步加上客车车型分类器。实际使用时,由于要应对车辆车身的喷漆变化或者小范围合法改装等情况,分类器的分类除了在系统筹建的时候大规模训练外,在系统运行时也应继续训练分类器,增加统计数据,使得识别结果更加精确。 1.4 识别车型及获得核定载重 训练好分类器后,最直观的测试方法是直接输入测试视频,检查识别效果。新版本OpenCV提供一个C++类CascadeClassifier,该类封装了基本的目标识别操作,使得只需要使用该类的实例加载训练好的XML文件,然后逐帧检测即可。若发现目标,结果将会存放在C++标准模板库(STL)容器vector中。但直接对每帧图像使用CascadeClassifier::detectMultiScale方法将会大大加重系统的工作量并且在多车辆的情况下无法区分开各车辆,为此,首先需要发现车辆,然后区分不同的车辆目标,再对每一个目标单独进行分类识别。 具体的主要操作的顺序为: (1) 系列的图像预处理操作,降低图像噪音。 (2) 图像差分,发现车辆轮廓[2],得到运动掩码。图像差分有两种主要方式,分别是帧间差分和背景差分。帧间差分速度快,但容易产生空洞,且无法分离出缓慢运动的车辆;背景差分速度慢,但分离效果好。考虑到如果车辆是缓慢进入测速区,则称重数据可靠性高,而且没有超速,进入识别点的效果好,所以选择帧间差分,这里使用能有效减小前景空洞的三帧差分算法[2]。 (3) 结合运动掩码更新历史运动图像、计算历史运动图像的梯度。 (4) 分割运动目标,得到一辆一辆的车,并跟踪。为区分开图像中的每一辆车,需要对其进行标记,这里使用的方法为: [Mkx,y=ID ifMk-1x,y≠0&k-1≠10 ifMk-1x,y=0 ] 式中:Mk(x,y)为分割出来的单独车辆目标的第k帧感兴趣区域矩形。这种方法虽然鲁棒性较好,但是因为重复计算量大,运算速度有限,所以在确定每辆车的ID后,使用OpenCV提供的更为快速的Camshift算法[3]继续跟踪。 (5) 计算每辆车的运动方向。这部分关系到运动目标筛选,在部分场合,摄像机的视野可能会涉及逆向车道。在这种情况下,可以通过筛选符合主要行驶方向的车辆来排除其他车辆或无关运动目标的干扰。 (6) 车辆进入测速区,开始测速。 (7) 车辆离开测速区,结束测速并计算速度。使用TBB进行并行分类识别车型。由于OpenCV新版矩阵结构Mat的所有操作使用原子操作,大大减轻了多线程编程的工作量,所以这里使用多线程并行操作是最佳选择。 (8) 根据所安装动态称重系统的车速要求,判断是否需要引导车辆到检测站进行检查。 1.5 获得实际载重 在视频分析中发现车辆后,对比动态测重模块中测得的实际载重。这里需要把应用场合分为两种情况:高速测重和低速测重,至于高低速的阀值,这根据不同动态称重系统的性能而定[4],在系统安装时根据动态称重系统参数设置即可。由于目前高速测重技术的精度未达到作为证据的要求,所以在高速测重的场合,所得车重数据只能作为初步判断,若初步发现车辆超载,需要进一步引导车辆到大型地磅再次静态测量,并作其他处理。在低速测重场合,测得的动态数据可靠,可直接作为证据使用。所以系统的运行需要测速模块的配合。 无论高速场合与低速场合,本系统都能实现视频测速功能,可以直接用作超速抓拍系统,降低了公路部门的重复投入成本。 1.6 测速方法 测速测量车辆通过测速区所用的时间,然后用测速区长度除以时间而粗略估计得到。考虑到摄像机视域限制,设定的测速区域并不长,只有20 m左右,而且速度是用于参考载重信息是否有效的,所以无需太精确,因而可认为车辆是直线经过测速区域的。测速区的长度需在系统安装时手工进行长度映射。另外,确定通过测速区域的时间差使用帧率和帧计数得出,这样在多线程处理的情况下,可以排除系统时钟和处理速率的干扰,得出准确时间差。 2 测量结果 为快速测试系统性能,直接使用测试视频替代摄像机输入。使用微软Visual Studio 2010 MFC + OpenCV 2.44 编写一个即时处理程序,界面如图4所示。 图4 运行在Windows平台上的系统 测试使用一台Intel Core i5M处理器(主频2.3 GHz+智能变频技术)、6 GB内存、 操作系统 为Windows 7 64 b的普通 笔记本 计算机,测试代码尚未使用图形处理器(GPU)计算,但代码在识别部分应用了TBB进行多核并行加速计算。 测试视频共两段,分别在两个不同的场景拍摄,第一段只有一辆公交车,场景较为简单;第二段则是多车多人环境,并且有车辆并行的情况,场景较为复杂,干扰较多。 第一段视频主要用于测试系统的极限性能,在测试开始前,先用转码工具把同一段视频转成不同帧率和分辨率的几段视频,其中视频的宽高比不变。输入视频测试后的结果如表1所示。 视频原始长度为6 s,双斜线为该场景的称重和测速区域。 测试结果表明:系统能实时处理标清视频流,但对高清视频还需进一步优化。 第二段视频主要测试系统的车型识别能力,测试数据如图5所示。 表1 输入视频测试后结果 图5 多车并行时能够准确区分 第二段视频夹杂较多无关目标,如行人、抖动的树枝横向行驶的车辆等,其中双白线之间区域为本场景的称重测速区域。 通过测试,可以看出无关目标能被全部排除,体现了车辆筛选很好的鲁棒性。视频中共通过9辆汽车,所有车辆均本正确识别车型。 3 结 语 通过测试数据可以看出,本系统提出的车型识别算法能适应不同场景和一定的环境变化,具有较高的效率和鲁棒性。随着计算机及其他数字信号处理(DSP)设备的信息处理能力不断提高,应用实时视频处理技术促进智能交通的能力将更大更稳定。若本系统能真正应用在智能交通系统上,有望对遏制道路超载超速现象做出贡献。 参考文献 [1] LIENHART Rainer, MAYDT Jochen. An extended set of Haar?like features for rapid object detection [J]. IEEE ICIP, 2002 (1): 900?903. [2] 徐卫星,王兰英,李秀娟.一种基于OpenCV实现的三帧差分运动目标检测算法研究[J].计算机与数字工程,2011(11):141?144. [3] BRADSKI G R. Computer vision face tracking for use in a perceptual user interface [EB/OL]. [2010?12?02]. [4] 张波,鲁新光,邓铁六,等.动态车辆称重物理模型与提高动态称重准确度研究[J].计量学报,2009(5):426?430. [5] 唐双发.基于OpenCV的车辆视频检测技术研究[D].武汉:华中科技大学,2009. [6] 詹群峰.基于OpenCV的视频道路车辆检测与跟踪[D].厦门:厦门大学,2009. [7] 郭旭,张丽杰.运动目标检测视频监控软件的设计与实现[J]. 计算机技术与发展,2010,20(8):200?207. [8] 周品,李晓东.Matlab数字图像处理[M].北京:清华大学出版社,2012. [9] 陈胜勇,刘盛.基于OpenCV的计算机视觉技术实现[M].北京:科学出版社,2008. [10] 刘瑞祯,于仕琪.OpenCV教程基础篇[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007. [11] 范伊红,彭海云,张元.基于SVM 的车型识别系统的设计与实现[J].微计算机信息,2007,23(5):296?297. [12] 李庆忠,陈显华,王立红.一种视频运动目标的检测与识别方法[J].模式识别与人工智能,2006,19(2):238?243. [13] [美]REINDERS J, 聂雪军. Intel Threading Building Blocks编程指南[M].北京:机械工业出版社,2009. [14] 刘慧英,王小波.基于OpenCV的车辆轮廓检测[J].科学技术与工程,2010,10(12):2987?2991. 汽车的科技3000字论文篇二:《试谈现代科技在汽车焊接工艺中的应用》 摘 要:随着我国汽车保有量的不断增加,汽车售后市场呈现了井喷式的发展趋势,与汽车相关的售后市场服务行业开始兴起。其中汽车维修是后市场比较火爆的行业,汽车的使用必然会涉及汽车的维修。因此,为了能够更好的实现汽车维修效率,提高汽车维修的质量,应该加强对于汽车维修行业的行业监管以及对汽车维修技术的提升。目前,诸多的现代化技术开始不断的应用到汽车维修之中,其中尤其以焊接工艺为主。因此,本文重点对汽车焊接工艺中现代科技的应用进行分析,从而探讨其未来的发展趋势。 关键词:现代科技;汽车;焊接技术;工艺 引言 汽车加工与制造以及汽车维修领域,都会涉及汽车的焊接技术。目前,随着技术的不断发展,尤其是汽车生产制造业的蓬勃发展,已经可以实现汽车车身以及车辆配件的无缝焊接技术。车身的加工甚至采用模具化加工的形式,从而减少了因为焊接造成的不足。因此,目前,焊接工艺在汽车后市场应用比较广泛,尤其是在汽车的维修市场中,当汽车出现事故的时候,就会采用焊接技术进行维修,从而让汽车能够保证正常的使用。此外,在汽车的加装方面,焊接技术更加的适用,并且通过引进先进的现代科技,从而让焊接效果与质量都更加完善。 一、汽车焊接工艺的应用领域分析 在汽车领域中,由于越来越多的高新技术被应用,是的汽车生活更加丰富。对于我国而言,随着汽车保有量的不断增加,汽车售后市场出现了井喷的状态。在汽车售后市场中,汽车的维修与保养占据着非常重要的地位,也让汽车的服务产业有了较大的发展。对于汽车的焊接工艺而言,最早是应用于汽车的车身焊接。但是,随着技术的发展以及车身制造工艺的发展,汽车车身开始使用模具制作,从而降低了因为焊接而造成的车身问题。那么,下面就对现代化的汽车的焊接工艺主要应用领域进行分析: 1、在汽车的维修领域中有非常广泛的应用;汽车维修属于汽车售后市场领域,由于汽车驾驶的过程中,难免会出现碰撞的现象,从而造成了汽车车身或者是相关配件的损坏。因此,在这种情况下,就可以使用汽车的焊接工艺,将损坏的部分采用焊接的方式,从而进行汽车的维修工艺。 2、人们对于汽车的装饰和改装越来越感兴趣。虽然在汽车检测的过程中,对于擅自改装会进行处罚,但是有车一族们仍然热衷于对于汽车的改装和装饰。其中,对于汽车尾翼的安装非常常见。汽车安装尾翼以后,就显得非常运动动感,有一种非常霸气的感觉。因此,为了让汽车的外观更加个性鲜明,需要对汽车的外观进行相关的改装,从而实现车主所需要的效果。而对于尾翼的加装而言,就一定要采用焊接技术,从而使得汽车的尾翼牢固坚实。因为安装尾翼还是存在一定的风险的,当车速达到一定程度的时候,就需要保证汽车的尾翼的稳定性。 3、对于汽车的车身配件的焊接工艺;汽车在使用的过程中,经常需要在配件方面进行焊接,此外对于在配件之间的结合方面,也需要在适当的情况下使用汽车焊接技术。因此,对于汽车的焊接工艺而言,主要在车身焊接、汽车改装以及汽车配件之间主要进行应用。 二、现代科技在汽车焊接工艺中的应用 随着现代科技的不断发展,汽车焊接工艺中也不断的引入了现代的科技技术。其中最为重要的就是计算机技术,计算机的单片机远程通信技术以及3Dmax等技术开焊接始不断应用到汽车的焊接工艺中。由于人工焊接技术容易在焊接的过程中出现失误,无法实现循迹操作,从而造成焊接的不完美。因此,采用计算机单片机技术,可以进行程序编译,将需要焊接的部分利用3Dma x的进 行仿真,从而保证在焊接的过程中,其能够实现完美的循迹焊接,降低了焊接过程中出现的失误。 此外,在焊接的工艺方面,又引入了一些工艺以及化工技术。传统的高温焊接技术,不仅仅容易造成伤害,更是对操作人员有一定的影响。因此,使用现在的氩弧焊焊接技术,虽然温度更高,但是焊接的质量有所提高。对于焊接的接口以及焊面的平整度,都有了显著的提高。因此,随着现代科技的不断发展,促进了多个行业工艺的提升。对于汽车的焊接工艺而言,引入计算机技术并且实现真正的智能化以及自动化焊接,从而让焊接工艺更加安全方便,有效的提升焊接的效率,保证在焊接的过程中,达到质量的提升以及客户的满意提升。总之,要充分适应时代的发展,让更多的现代科技不断的应用到汽车的焊接工艺之中,从而保证其在不断的发展过程中,符合现有时代的发展理念,满足客户不断提升的硬性要求,实现现代化的汽车焊接工艺。 三、机器人焊接工艺是现代汽车焊接技术的发展前景 汽车焊接最主要的是车身的焊接。在汽车制造公司车身的主要焊接方法为弧焊、点焊、二氧化碳保护焊等。随着社会的发展,人民生活水平的提高,用户个性化需求的日益强烈,对汽车的安全性、美观性与舒适性的要求越来越高,同时汽车制造企业为了追求更大的经济效益,对焊接精度、焊接质量和焊接速度等的要求越来越高,因此建立一条现代化的生产流水线就显得非常重要。而焊接机器人的应用促进了现代化流水线的建立。现代化的焊接流水线主要是满足多车型、多批次的市场需求,提高车身车间生产能力的柔性和弹性。因此现代焊接线必须具有柔性。那么如何才能使焊接线具有柔性呢?普通的焊接线是刚性的,主要由焊接夹具、悬挂点焊机、弧焊机和多点焊机等组成。 这种焊接线一般只能焊接一种车型的车身,那么为了满足市场多元化的需求,就需要重新建立焊接流水线。这对企业来说是非常不利的,企业是追求利润为目的的,并且重新建立流水线造成了财力、人力、物力的浪费。于是建立柔性化焊接生产线摆在了企业面前。机器人的出现与应用满足了汽车企业的现代化的需求,实现了焊接生产线的柔性化。那么在车身焊接线上应用的机器人主要有几种:点焊机器人、弧焊机器人和激光焊机器人。这些机器人的应用,使焊接实现了机器人代替工人工作。 1、点焊机器人:主要进行的是点焊作业,在点与点之间移位时速度比较快,从而减少了移位的时间,通过平稳的动作、长时间的重复工作和准确的定位,取代了笨重、单调、重复的体力劳动,更好地保证了焊点质量,使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自动生产系统的重要组成部分,增强了企业应变能力。 2、弧焊机器人:弧焊过程比点焊过程要复杂得多,对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。具有较高的抗干扰能力和高的可靠性。能实现连续轨迹控制,并可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝,还应具备不同摆动样式的软件功能,供编程时选用,以便作摆动焊,而且摆动在每一周期中的停顿点处,机器人也应自动停止向前运动,以满足工艺要求。此外,还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。 3、激光焊接机器人:激光焊接是与传统焊接本质不同的一种焊接方法,是将两块钢板的分子进行了重新组合,使两块钢板融为了一体变为一块钢板,从而提升了车身结构强度。同时在焊接过程中焊接工件变形非常小,一点连接间隙都没有,焊接深度/宽度比高,焊接质量高。从而提升了车身的结合精度。可见机器人的应用,实现了焊接流水线的智能化,实现了焊接生产线的自动化与现代化。 结束语 汽车维修行业中的汽车焊接行业,其技术要求相对较高,并且直接影响着汽车的维修效果。焊接技术,一般是针对出现重大事故或者是问题车辆等进行焊接。为了让焊接的痕迹最小化,实际上就是为了能够更好的实现高精度焊接,需要不断引入现代科技技术。计算机技术的引入,让焊接工艺能够以一种循迹的方式进行,从而避免了焊接过程中出现的认为失误。此外,在汽车的生产以及制造的过程中,依然需要不断的引入高新科学技术,让焊接工艺更加精湛,从而实现汽车的高精度和高密度,实现汽车质量的全面提升。 参考文献 [1]刘鸣斌.煤层气发动机爆震的检测与控制[J].内燃机与动力装置,2011(02):45-46. [2]吴扬帆.汽油发动机爆震分析与控制[J].传动技术,2010(13):36-38. [3]高玉明.点燃式发动机临界爆震控制及其特性[J].吉林大学学报,2012(14):77-79. >>>下一页更多精彩的“汽

在平平淡淡的日常中,大家对作文都不陌生吧,写作文是培养人们的观察力、联想力、想象力、思考力和记忆力的重要手段。怎么写作文才能避免踩雷呢?下面是我收集整理的未来的汽车作文,希望能够帮助到大家。

汽车是人类最好的代步工具,现代的生活节奏快,效率高,因此,人们的出行总是离不开汽车,而汽车是燃油的,除了需要消耗能源,最重要的是汽车会排放尾气,能够污染空气,产生温室效应,不仅破坏了环境,而且危害了人类的生命健康。

如何让汽车继续服务与人类,而又不破坏环境,我想应该是那些科学家叔叔阿姨们的事,同时,也是所有人的事,因为地球是我们赖以生存的家园,保护她是我们所有人的责任。我想,未来的汽车可以吧用加油,只有加上足够的空气就可以了,而且排放出来的不再是废弃的尾气,而是树木、小草、鲜花等等,这些东西是不会砸伤人的,因为它们在半空中是很轻的,落到地上的时候才会和其它正常的植物一样。这样,人们就不用再辛苦种植了。未来的汽车还可以随意的变形,如果主人饿了,就会变成你想吃的食物,你吃了之后还会长上去,如果吃饱了,就对它说:“变回原来的样子。”它就会变成原来的样子;如果你困了,它就会变成你想要的床,既舒服又方便。未来的汽车还会变成家庭教师,如果你学习上遇到困难的话,它会帮你讲解;如果你有难题的话,它就会帮你解决,不过,它可不会帮你写作业或考试。未来的汽车还是个家庭的好助手,能够帮助主人烧饭、洗碗、整理卧室,处理一切家务,让主人从繁琐的家务中解脱出来,能够更好地致力于工作、学习和生活……未来的汽车一定会在空中飞,在水里游,在陆地上浇花、浇草……总之,未来的汽车一定是非常完美的。未来拥有这么完美的汽车,我们一定要好好学习,努力掌握更多的科学文化知识,将来才能研发出这么完美的汽车。

加油!我们全人类!

“哇!真神奇哇!有了这种车,就算是上刀山、下火海也不用担心了!”司机们都在夸奖道。或许你会问:“哪里来的车这么神奇?”我告诉你吧,这是2999年新推出的一种万能车,功能甭提有多大了!

我们都知道,汽车会消耗许多宝贵的石油资源,而且排放出来的尾气会污染环境。这种车可是一种超级环保的车呢!它会把垃圾、二氧化碳等有害的东西吸进去,再利用26世纪发明的“环保转换处理器”把垃圾等有害物处理成动力,有了这种动力,汽车时速可达到一百亿公里,比光还快嘞!排出来的是大量有香味的氧气,可以美化环境呢!

这种车装有心灵感应器,可以通过你的心情来改变车身的颜色,比如你心情好就换成红色,心情郁闷就换成绿色……它还装有100层很薄很薄的保护层,即使置身于刀山火海,车子也会完好无损。它可以变成船与飞机等交通工具,就算发生地震也没事。它还可以伸出“轮脚”,“轮脚”可以限制高度,这种“轮脚”在堵车时专用,即使跨过珠穆朗玛峰也不成问题。

这种车可以缩小、放大,车内可以容下一万人,你说大不大?它采用无人驾驶技术,只要你说一声,车内的智能语音系统就会回复你,车子就会调成你所说的那样。你可以在车上做任何事:睡觉、看书、看风景、玩手机……都可以,而且睡觉的时候,椅子会变成一张柔软又舒适的床,看书和玩手机时,会调成护眼模式,护眼的同时还不会晕车,你说妙不妙?

这种车还有很多功能呢。有了这种车,我们的生活会更加方便……哦!有一位客人要买下这辆车,我要去招待客人,因为时间关系,就不多说了,你可以亲自去看看这种车,了解一下它更多的功能吧!

二十年后的一天,有一位著名的科学家发明了地球上第一辆飞行汽车。这种汽车可以在水中行车,可以在空中飞行,而且还没有限制,还可以飞上火星,水星,木星和月球等许多星球,在水里可以像鱼儿一样的游泳,在空中像鸟儿一样飞翔,还可以变形,变成机器人。

车里有床、饮水机、小型冰箱、电脑和小型电视,这种车可以在寒冷地方吸收凉气,到夏天释放在车内,夏天吸收热气,然后在冬天的时候释放出,这种车还不用油,它可以像大树一样吸收二氧化碳,然后排出新鲜空气,如果你觉得车太小,就按座椅上的蓝色按钮,车自己扩大成适合的空间,按白色的按钮就会给你按摩,按黄色的按钮可以自动驾驶,车上还有最先进的导航,这个导航就像一个电视,可以看电影,还可以玩游戏,如果你觉得累的时候,床就自动打开,让你享受,空闲时,可以玩电脑,听音乐,你觉得渴的时候饮水机可以给你倒一杯现成的水或饮料。

这种车就像一座房子,还有两层,第二层在后备箱自动的变形出来,楼上就可以住人,就是人们未来的车房。床是软的,沙发也是软的,沙发还有一个木箱,如果你看到它自己就会出来,它的颜色和沙发一样。

这种车可以让人感到十分的悠闲,给人们带来高兴,让人们不用担心没有房子住的时候。

今天,晚上放学时,看见人们有的在挤公交车,有的在骑电动车、自行车,有的走路,还有的在开车。不过,因为开汽车的太多,所以导致交通拥挤。

回到家里我开始想:为什么不造一个智能三栖车呢?

“嘟、嘟、嘟、嘟、嘟”,我驾着我的“版本号”汽车,开始我的征程:“啦啦啦,啦啦啦,啦啦啦,我要游遍全国各地!”

我发明的这个汽车是利用新能源的智能三栖车。它不是用汽油作燃料行驶的传统汽车,而是用无污染、用不完的太阳能汽车。为了减轻汽车的重量、减少能源消耗,汽车采用铝和塑料合成的超硬轻型材料,使汽车重量大大减轻,无论在天上、地上,还是水下、水上,。它都能大显神通。

“正好是元旦放假,出去转转。”我便开着车,准备去美丽的台湾。在车上,我贪婪的吸着新鲜的空气。忽然,一条大河想从天而降一样的摆在我面前。“啊——”幸亏我及时刹住闸,不过你还别说这闸还挺灵呢!我按下“水面浮”键,就在那一瞬间,我的车轮子就变成了充气的了。我开车开过过水面后,充气汽车轮就又变成了胶皮轮了。

忽然,晴空万里的天空就变成了,暴雨。我按下“暴雨键”这时车顶出现了车顶,但是,我仍然能听见风在呼呼作响,雨在劈劈作响。我按下“防声键”这时,不管是风声,还是雨声我都听不见。

不久,雨停了!又变成了晴空万里,我觉得车里有点闷,便又按下“暴雨键”,这时车顶消失了!我贪婪的吸着空气。

啊!终于到了,“台湾真美。”我叫道。正在我观景时,我忽然听到“程孟荃,程孟荃。”我睁眼一看,唉!一场梦。

30年后,我成为了亚洲的最高等级的发明家、作家、科学家、军事家、思想家和教育家,我还获得了诺贝尔大奖呢!成为了亚洲之最,我为什么成了亚洲之最呢?那是因为我发明了一辆世界顶级的汽车,汽车牌子叫XV,你别小看了这牌子,这牌子是世界顶级的牌子。汽车全名叫XV中睿,名字好听吧!

我这个汽车靠叶子发动的,只需要一片叶子,就可以走一个月的路程,排出来的是氧气,氧气绝对无任何污染,一天的氧气还可以用一天呢!这汽车里面的的绝对安逸、舒服、你困的时候或者喝醉酒的时候他还可以自动开车,他的车内有充分的食物,你饿了的时候,按下绿色按扭,输入密码就可以点餐了,你点了什么他就有什么。这车随着温度的变化还会变色呢,比如10摄氏度以下就变成了灰色,0摄氏度就是黑色,10至25摄氏度就是白色的,25摄氏度以上是蓝色,35摄氏度是红色的。不光如此还可以变形呢!如果你想睡觉就按下无色按扭,再输入密码,它就可以变成20xx年的奔驰房车,比奔驰房车帅许多的20xx年的法拉利房车,睡觉比睡在家还香。不仅如此这车还会飞和潜水,飞和潜水这些都和20xx的装置都一模一样的,我就不多说了。

如果你看了我的着篇作文,来买这辆车的话,我还可以给你打7折,如果你会砍价,我可能会打你5折给你哦,打你7折我卖199万,打你5折我卖189万哦!这可是限量版的哦,快来抢购吧!

转眼间我便来到了未来世界。那里已经没有昔日的汽车了,而是变成了功能齐全,豪华无比的节能轿车了。下面就让我给大家介绍一下吧!

它可是采用世界上最先进的仿真技术,将它设计成猎豹的形状,使其受的阻力最小,行驶的时候速度自然也就非常快了。不仅如此,它的功能居然有几千多种,因此会有一本厚厚的说明书,请使用者耐心一点。最好的是这辆车可以防盗,只要设置之后,驾驶员的体重和外貌要是与先前不一样的话,车子就会自动发出警报,并同时伸出机械手将盗车贼给牢牢的抓住,送入警察局。

这辆车是用太阳能的能量,而不是用汽油的。所以无污染,而且安全系统十分可靠,就算是与其他车辆相撞,它也会自动修复,因此车主就不用怕修轿车的昂贵费用了。

它的功能最能在危险时刻体现出重要性。例如,在进行越野比赛的时候,万一掉到悬崖下去了,只有按下六号按钮,车子便会自动变成一个降落伞的形状,这时你肯定会感觉到肚子很饿,却又没有人家的时候,你也不必担心,只要按八号按钮,车的后备箱里便会用机械手将美味可口的食物和饮料放在“手”上,再变出一张桌子和一把椅子,这时你就可以放开胃口,大吃一顿,有了这辆车可真是一种享受吧!

当你遇到一伙劫匪的时候,这辆车还可以帮你死里逃生呢!它先启动武器装备,可发射火箭筒炮、激光枪……假如这招无法挡住敌人的攻击,你还可以用智取的办法。车子会自动提示你该怎么做,这两样结合在一起,你就可以彻底将敌人给击退。更重要的是它物美价廉,只需100万美元就可以将它买到手,要是运气好的话,还可以赶上我们商家的优惠活动哦!

这一天,我写完作业,洗洗就倒在床上睡着了,不知不觉我来到了未来······

我问这里的驾驶员:“你们这里的汽车为什么没有尾气呢?”

驾驶员对我说:“因为我们认为汽车产生尾气会对城市产生影响,所以我们把尾气改成了可以排放之后再利用太阳能的能源,烧成滚烫烫的水,这样一来就又节省了煤气的资源。”

“假如堵车呢?”我问。

“没有关系,我们装上一个机翼,当堵车时我们开启机翼,慢慢的飞起。”

“但是前方有人呢?”我又问。

“我们装个感应器,只要有人就会避开。”

又有个人说:“汽车座位不够,我们把前面两个座位折叠起来,就可以载五六个人,不但可以躺下来睡觉,还可以防止刮伤撞坏,在这里可是雕虫小技,小菜一碟,只用一个橡胶自动修复,把车子修理得干干净净。冬天到了,发动机冻得太慢,我正好在车上装个解冻仪,把车子解冻,车子很快就可以解冻了。说到防盗的话,在现代可是绞尽脑汁,现在都用指纹器了,只要用指纹扫描一下,就可以开车了。”

“如果酒后驾车怎么办?”我再问。

“没关系!他们里面有一个装置,它能测量出含有酒精物体,如果喝酒的话,上车无论怎么开,也不会行驶,直到你清醒了为止。”

“咚咚咚······”一阵敲门声,原来是妈妈在叫我起床了,我被妈妈的叫声吵醒了。醒了之后,我暗暗发誓,在不久的将来,我一定要努力的学习,争取实现这个愿望!

在现代的城市中,几乎每个人都有汽车了,如果每个人都开车出门,街上就会出现严重的堵车。

于是,我就想发明一种汽车。它和普通的车外形差不多,它是用一种非常坚硬的钢材料制造出来的,坚硬无比,就算是一块巨大的石头从高空中砸下来,车依然能够完好无损。

我来给大家介绍一下吧,这个汽车有许多功能,一共有四个按键,分别是白色、红色、绿色和橙色。白色的功能是:可以飞行,如果你今天有很紧急的事要办,但是开车会堵车,就可以使用这个按键,汽车两旁就会伸出一对机翼,变成飞机可以飞行。

红色的按键也非常厉害,它可以变换成世界上的任何一种汽车,而且还有一个长方形的口是变换汽车时必用的,你可以拿一个纸条,在上面写上你想要换的汽车,放入那个口中,只要过三十秒,这辆汽车就会变成你想要的那种。并且还有一个不可思议的用处,变换前的汽车车速是90千米每小时,而变换后的汽车车速是110千米每小时。

绿色按键是可以提供食物的,你只要说出需要的食物的名字,立刻就会出现在你面前……

橙色的按键是这几个按键中最厉害的一种,它的功能是可以自动驾驶,如果你什么时候开车累了就按一下这个按键,你面前马上会出现一个隐形人,你摸不到它,它会帮你开车。

还可以把车变成游乐场,及任何好玩的东西。

这辆汽车虽然按键少,但是非常厉害,我相信通过我们的学习和科技的发展,一定会创造出这辆汽车。

现在的汽车存在许多问题,如交通拥堵、车子没油会抛锚等种种情况时有发生。我想设计一辆有多种功能的“超级汽车”,这些问题都能解决。

我设计的汽车在陆地上不仅能够用燃油作动力,还能将太阳光转换成电力。汽车由燃油动力变为电力驱动汽车,清洁环保,还能自动驾驶,也能通过车内按钮改变汽车形态。当需要飞行时,汽车可以让车轮变成向后喷气的喷管,同时还伸出雄鹰那样的翅膀,车后的喷口不断向后喷出蓝色的火焰,汽车就会变成喷气式飞机在天空翱翔;当需要着陆时,驾驶员通过语音信号指挥汽车在什么地方着陆,自动驾驶系统会根据语音提示准确着陆,当汽车着陆后,翅膀自动回收,车后喷口停止喷气。

这种汽车也能在危险的大山里来去自由。进入山区道路时,车轮会变成坦克那样的履带,无论是多么泥泞的小路还是多么陡峭的山路都如履平地。即使在发生地震时,汽车自动生成的保护外壳比钢铁还坚硬,无论多大的'石头砸在车上都毫发无损。

这种汽车在水里也能行驶。当汽车进入水中时,汽车会自动变成船型,还能变成飞鱼型越出水面超低空飞行,它坚固无比,可冲击水面打击礁石。不仅如此,它还有潜入深海的功能,在水下发出柔和的光芒,丝毫不会影响海底的鱼儿。

这种汽车不但能潜入深海还能飞上太空。当它起飞时就变成火箭,当汽车脱离地球引力进入太空时,你就能在车内观赏地球这颗蔚蓝色的星球的俏丽模样。

为了将来能设计出这样的汽车,我现在要好好学知识才行。

我看过许许多多的科幻电影,也见过许许多多的汽车,今天让我给你们介绍一下我脑海里面未来的汽车吧。

今天我介绍的是一个形态各异,千姿百态的汽车,它可以变成赛车、飞机、轮船、潜水艇……非常厉害。这辆汽车有这么多的特点,就这几个特点,才那么引人注意。你要是想让它变成赛车,就会发现方向盘边有一个按钮,你只要按下去,顿时发现汽车似乎在动,其实后面有三个马达,他可以随你按按钮才会换马达,赛车的速度飞快,如同风驰电掣,它可以让你赛车的时候,我轻而易举的得冠军。车上有一个正方形的太阳能,它可以吸收太阳的精能,给汽车加油。

如果你想去很远的地方旅游,不想倒车,也可以开飞机,当你想开飞机的时候,可以看见第一个按钮,旁边还有一个小巧的按钮,你只要按下去就会发现汽车突然变成飞机,当你开始开的时候,突然,轻松悦耳的音乐立即开启,当你上飞机的时候,理所当然的可以看见上面有个开关,你只要一推,会发现椅子旁边有两个机械手臂,可以帮你按摩,在你开飞机的时候会倍加精神。刚上飞机一会儿,飞机上的语言突然说话了,它说:“主人,您想去哪儿?”那个时候你就可以浪迹天涯,四海为家。

轮船是旅途中不可缺少的一件,他可以带你去海上渡过难关。

在你想去海底的时候可以按一下第四个按钮,要是你在海边,他可以一下跳到深海里,探索海底几万里,他在海里也算一个霸王了。

这辆汽车是我想象的汽车,我希望以后会有这样形态各异的汽车。

它可以根据我的心情来变色,在我愉快,开心的时候它就会变成艳丽的红色,如果在郁闷的时候汽车就会变成深深的蓝色,在我伤心的时候车的颜色会立刻变成灰色,在我生气的时候,当然车子就变成黑色……

早晨,我开着李晨正要去公司,可是突然,我看见一眼望不到边的塞车事故,我以前一塞车就要等两三个小时,可是我现在不怕了,我直接按了一下飞行按钮,两边的车门立刻变成了翅膀,保护模式也开始了,我飞在天上,天上的白云像一朵朵棉花糖,又白又软又轻,我又看了看下面的汽车像一条彩色的正在飘动的丝带,抬头一看,阳光非常刺眼,我用细微的眼睛看了看火热的大大的太阳。

到了公司,我又望瞭望下面的机器人交警在一个又一个车位前放下了禁止泊车的标志,其他地方都被车子包围了,没有车位了,没关系,我先按了下陆地的按钮,车子就慢慢落地,可是我出了门就被警官给抓住了,没关系,我按了下车钥匙的折字按钮,车立刻变成了一个小方块停在一个狭小的位置上,警官立刻变得目瞪口呆了。

下班了路上很空阔,时间还早,我就开到海底去玩玩,我让车子变成了潜水艇,海下可真奇妙,有五彩缤纷的各种形态的珊瑚,有树杈型的,有梅花角型的,有鹿角型的……,海底的鱼儿五彩斑斓的,有红色,有绿色,有蓝色…水母一缩一伸,像上升的雪花。

“光阴似箭,日月如梭”。一转眼,到了20xx年,现在这里的科技十分发达。有可以移动的房子,有可以调节温度的衣服,还有空气光能汽车……我就来介绍一下未来的空气光能汽车吧!

顾名思义,这是一款依靠空气和光就能驱动的汽车,整个外壳就是特殊的储存能量板,吸收空气能转化成动力,不需要加汽油也不需要充电,既环保又省力。

这款汽车外形和普通汽车没什么差别,但是里面却大有文章。汽车内饰是光控的,可以随意更换,只要你选择“更换内饰”的电脑屏幕,就可以更换汽车内部环境了。比如我们家我喜欢粉色公主系列、爸爸喜欢太空系列、妈妈喜欢海洋系列……换上太空系列内饰,就好像步入了外太空;换上海洋系列内饰,就好像在大海里遨游……

下班后,我感觉很累不想开车,就启动“自动驾驶”功能,对着小话筒说“回家”,汽车电脑立马启动GPS定位导航系统,根据预先设定的回家路线,飞快地往家里驶去。

车子开着开着,我感到有些饿了,又对着小话筒说:“我饿了!”车载小零食柜马上自动打开了,里面装着各种各样的零食,馋得我口水直流,飞快地吃完了零食,说:“清理垃圾!”这些零食壳等垃圾一下子就消失了。这时前面堵车了,把车道堵得水泄不通,我不慌不忙地按了一个“飞行”按钮,车子忽然腾空而起,向前飞去,不过大家看清楚,这汽车可没有翅膀哟,它利用光磁悬浮飞行呢!

到家了,我下了车,按下钥匙上地“收缩”键,车子立刻自动折叠,变成了一个箱子大小的东西,再也不用为抢车位而烦恼啦!怎么样?酷吧!

马路上来来往往的车辆川流不息,但是嘈杂的汽笛声总是会令人心烦意乱,所以,20xx年我发明了一辆高科技的汽车,未来的汽车。

在我的实验室里安放着一辆配备先进的汽车,它的防滑性能很好,就算在水泊里也能刹车,而且没有任何打滑的现象,使人能够安心地驾驶。车子的防撞功能在全世界是名列前茅的,即使撞到一栋建筑物,仍是毫发无损。车内的镜片可以变换颜色,到晚上你的车子便会五光十色,格外迷人。车上还安装了一个警报器,它会感应到你的周围是否有危险存在,有危险的话它会拉响警报,使你在驾车中不发生意外,安全有保障。这辆汽车还有无人驾驶的功能,只要在显示屏上输入你的目的地,它便会行驶到你所要到达的地方,而车内的人便可以聊天、打电话、看电视,自由自在。座位上还有自动按摩功能,能让你缓解一整天的疲劳。在显示屏内会有自动点餐功能,有各种各样的点心、水果、饮料……琳琅满目,应有尽有,只要你想要吃什么,它就会自动跳出来,让你随时都能充饥。玻璃能够防晒,而且如果有坏人袭击的话,子弹会反弹。马达配备了现代高科技等离子系统,能够达到400码,若是有紧急的事情,还可以达到光速,但这时必须启动无人驾驶功能,再厉害的高手也会坠车身亡。这辆车的最大优点就是不用任何燃料就能启动,用太阳能光板吸收光线,等储存到一定能量,会发出信号灯,这时就可以开了。

怎么样?我设计的车还不赖吧!等着瞧吧,未来的大马路上都会是这种类型的车辆,到时候,我们的世界会是一个和平自由的世界了!

一阵清风拂过,不知不觉,我已穿越时空,来到了41世纪的未来汽车店中,只见这里热闹非凡。是什么事让这儿变得这么热闹?一向爱管闲事的我毫不犹豫地走了进去。(说明我是个好奇聪明、爱问为什么的孩子。)

一进门,我就看到汽车店中挂着一面红旗,上面写着十个金光闪闪的大字:热烈庆祝新的汽车问世。原来是又有新的汽车产生了,怪不得这么高兴,我站在店里傻傻地看着,就在这时,服务员小姐热情地对我说道:“好不容易来一次,不如进去看看M博士刚发明的汽车吧。我思考了片刻,心想:这样也好,正好去开开眼界。于是我决定去看一看M博士刚刚发明的汽车。

随着服务员的热情指引,不一会儿,我就来到汽车展区,只见一辆只有修正带那么大的小汽车被放在一个透明的保险柜中。“什么吗?这么小的汽车,能坐人吗?没想到未来的汽车这么不发达,还不如几千年前的马车实用呢!这种汽车,给老鼠坐还差不多,看来这次白来了。”我不由自主地嘀咕道。

正巧M博士刚巧走过来,听了我的话,一点也不生气,反而对我热情地解释说:“你别看它小,可它的作用大着呢。不信你看”。只见M博士打开了保险柜,把那辆汽车拿了出来,然后像变魔术似的变出了一个的遥控器,按了一下绿色按钮,然后赶快退后,只见那辆模型车一下子变得像一辆卡车一样大,我不由得吓了一大跳。M博士又顿了顿,接着说道:“这辆车可以随意变幻大小,可以用意念操控,还可以陪车主交流,也无需使用汽油,因为这辆车可以把空气转化为动力,超级节能。”我听了顿时目瞪口呆。

我看了许多稀奇古怪的汽车,使我深有感触,看来,未来世界的科技真是非常发达,竟能发明出这么多方便实用的汽车。

有一天,我在想未来会是什么样的?有哪些新的发明?

过了20年,我终于知道未来是什么样的,有哪些发明了。

未来是个仙境般的世界,那里的发明使人类方便轻松,还可以长知识。你就不用为这些事情发愁了,因为,现在是科技发达的世界。

现在有许多发明,但我还是喜欢汽车,因为它可以节省我们的时间,可以帮助我们。

我记得有一天,有一阵暴风雨,但我不能回到房子。因为那阵暴风雨十分猛烈,陆地上的积水越积越多。现在,陆地都快成变成河了。只要踩进去,你的脚就会被淹没下去,到了家肯定全身都湿透了。但不用急,因为现在是高科技世界,车子可以装下一栋房子或两栋。但是,开车的速度会变慢。还是不用担心,只要有了速度转换器,就不用为这事发愁了。

暴风雨过后,一早,我发现树木、草、垃圾……都在地上,我不忍心看到这样乱的地方。我就用力按下一个按钮,就启动了环保整理。

汽车伸出触手,那时,我就惊讶了。伸出了十只触手来打扫。但有些垃圾巨大,我就启动了超级环保整理。突然,汽车伸出了差不多一只大象那么大的手。于是,就把巨大的垃圾捡起来了。

高科技的世界就是不一样,我喜欢这种生活。但高科技的世界有时使我们十分懒惰,有时使我们轻松方便。

智能传感器论文3000字

生物传感器的研究现状及应用摘要:简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用,对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料,与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器,在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展,生物传感器在市场上具有极强的竞争力。 关键词:生物传感器;发酵工业;环境监测。中图分类号:tp212.3 文献标识码:a 文章编号:1006-883x(2002)10-0001-06一、 引言 从1962年,clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里,生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主,但是由于酶的价格昂贵并不够稳定,因此以酶作为敏感材料的传感器,其应用受到一定的限制。近些年来,微生物固定化技术的不断发展,产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件,与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外,还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前,光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术(pcr)的发展,应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域 1、 发酵工业各种生物传感器中,微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质,并且发酵液往往不是清澈透明的,不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰,并且不受发酵液混浊程度的限制。同时,由于发酵工业是大规模的生产,微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定,代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成,利用微生物的同化作用耗氧,通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量,从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要,用荧光假单胞菌(psoudomonas fluorescens)代谢消耗葡萄糖的作用,通过氧电极进行检测,可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比,测定结果是类似的,而微生物电极灵敏度高,重复实用性好,而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时,乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长,因此需要在线测定。用固定化酵母(trichosporon brassicae),透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外,还有用大肠杆菌(e.coli)组合二氧化碳气敏电极,可以构成测定谷氨酸的微生物传感器,将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内,由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面,一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面,细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定,其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此,可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量(biochemical oxygen demand ?bod)的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期,操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大,不宜现场监测,所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前,有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2,并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod,其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定,其测量最小值可达2 mg/l,所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器,用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料,在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存,浸泡后即恢复活性,为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。 除了微生物传感器,还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min,最适工作条件为30°c,ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响(在1000mg/l范围内),并且不被重金属(fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+)所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定,并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理(即以tio2作为半导体,用6 w灯照射约4min)后,灵敏度大大提高,很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时,一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管,假单胞细菌(pseudomonas fluorescens)用光致交联的树脂固定在反应器的底层,该测量方法既迅速又简便,在4℃下可使用六周,已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器,多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-),它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量,其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=2.5、31℃时一周测量200余次,活性保持不变,两周后活性降低20%。传感器寿命为7天,其设备简单,成本低,操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量,所用细菌是chromatium.sp,与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌,此种细菌含有荧光基因,在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白,从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内,制成微生物传感器,用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌(e.coli)中,用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前,有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来,以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为:ph=7.4、35℃,连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属(pseudomonas rathonis)制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器,将微生物细胞固定在凝胶(琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐)和聚乙醇膜上,可以用层析试纸gf/a,或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联,长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器,用于测定有机磷杀虫剂,使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶,对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol,在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器,使用丙酮酸氧化酶g,与自动系统cl-fia台式电脑结合,可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐,在25°c下可以使用两周以上,重复性高[12]。最近,有一种新型的微生物传感器,用细菌细胞作为生物组成部分,测定地表水中壬基酚(nonyl-phenol etoxylate --np-80e)的含量。用一个电流型氧电极作传感器,微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上,其测量原理是测量毛孢子菌属(trichosporum grablata)细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min,寿命为7~10天(用于连续测定时)。在浓度范围0.5~6.0mg/l内,电信号与np-80e浓度呈线性关系,很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外,污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的,基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌(vibrio fischeri)体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌(alcaligenes eutrophus (ae1239))中,细菌在铜离子的诱导下发光,发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中,可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前,这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母(saccharomyces cerevisiae)重组菌株作为生物元件,这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理,首先是cup1启动子被cu2+诱导,随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中,这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源,这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围(0.5~2)´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中,使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度,其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔,所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功,使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus,并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量,其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌( cyanobacterium spirlina subsalsa)和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质,对三种主要污染物(重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂)的不同浓度进行了测定,均可监测到它们的有毒反应,重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术(pcr)的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用,不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器,可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上,用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大,产物为气单胞菌属(aeromonas hydrophila)的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因,这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质,目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用,目前有一种小型化dna生物传感器,能将dna识别信号转换为电信号,用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性,并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法,目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素,一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得,用于测量水中微藻素的含量,它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。 一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中,应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极,以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试,效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测,生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域,主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸,以及各种致癌和致变物质。三、 讨论与展望 美国的harold h.weetal指出,生物传感器商品化要具备以下几个条件:足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中,价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中,微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单,因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来,酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点,主要的缺点就是选择性不够好,这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外,微生物固定化方法也需要进一步完善,首先要尽可能保证细胞的活性,其次细胞与基础膜结合要牢固,以避免细胞的流失。另外,微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进,否则难于实现大规模的商品化。 总之,常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶,则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的,若生物催化需经过复杂途径,需要辅酶,或所需酶不宜分离或不稳定时,微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中,其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善,随着人们对生物体认识的不断深入,生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波,郭光美,李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学,2000,63(2):49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学,2000,13(3):252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology,2001, 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙,李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学,2001,20(1):50-54[5] yoshida n, mcniven sj, yoshida a,etc.a compact optical system for multi-determination of biochemical oxygen demand using disposable strips[j]. field analytical chemistry and technology,2001,5 (5): 222-227[6] meyer rl, kjaer t, revsbech np. use of nox- microsensors to estimate the activity of sediment nitrification and nox- consumption along an 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首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。 它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。 智能传感器(Smart Sensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。 在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口 (SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成 CMOS 电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的外围接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快(现在约为几美元一只)。 顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将Smart Sensor(或device)和Intelligent sensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。 相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD 阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的核心是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。 微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。 MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS 的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS 工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。 微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS 的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。 通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。 微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。

参考下: 进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极,再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中,因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化,此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性,除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外,还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点,液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T=5℃时为78.36,在T=20℃时为79.63。有机物ε与温度的关系因材料而异,且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势,某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为:高分子聚合物具有较小的介电常数,如聚酰亚胺在低湿时介电常数为3.0一3.8。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后,由于水分子偶极距的存在,大大提高了吸水异质层的介电常数,这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化,使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器,高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升,介质膜厚d增加,对C呈负贡献值;但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加,即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配,在不同的湿度范围温漂不同;在不同的温区呈不同的温度系数;不同的感湿材料温度特性不同。总之,高分子湿度传感器的温度系数并非常数,而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%。虽然,测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温,湿度滞后,响应速度快,体积小,便于批量生产,但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中,电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向,生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器,自动化仪表等产品,在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时,努力克服传统产品存在的各项弱点,取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底,基片面积大大缩小,采用特殊的工艺处理,耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺,在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极,氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后,湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高,特别是耐温性达到了-40℃-120℃,以多片湿敏元件组合的独特工艺,是传感器感湿范围为1%RH-98%RH,具备了15%RH范围以下的测量性能,漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平,使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统,先对对被测气体采样,然后降温检测并确保绝对湿度的恒定,使探头耐温范围提高到600℃左右,大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在,不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干,高低温试验箱等系统中。同时,JCJ200Y产品能耐温高达600度,也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面,并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白,为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文: 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要:水位测量施测简单直观,易于为广大用水户所接受而且便于自动观测,因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下,通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示: 这个电压和磁场及控制电流成正比: VH=K╳|H╳IC| 式中VH为霍尔电压,H为磁场,IC为控制电流,K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著,故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件,可以进行非接触式电流测量,众所周知,当电流通过一根长的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流成正比,这一磁场可以通过软磁材料来聚集,然后用霍尔器件进行检测,由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系,因此可利用霍尔器件测得的讯号大小,直接反应出电流的大小,即: I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流,B为导线通电流后产生的磁场,VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时,可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体,并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内,做成一个探头,将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来,构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器,(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数,黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。3.2.7霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品,它的外形如图20所示,其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器,广泛用于新一代的汽车智能发动机,作为点火定时用的速度传感器,用于ABS(汽车防抱死制动系统)作为车速传感器等。 在ABS中,速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中,1是车速齿轮传感器;2是压力调节器;3是控制器。在制动过程中,控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理,得到车辆的滑移率和减速信号,按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令,调节器及时准确地作出响应,使制动气室执行充气、保持或放气指令,调节制动器的制动压力,以防止车轮抱死,达到抗侧滑、甩尾,提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中,霍尔传感器作为车轮转速传感器,是制动过程中的实时速度采集器,是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中,用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度,以提供更准确的点火时间,其作用是别的速度传感器难以代替的,它具有如下许多新的优点。 (1)相位精度高,可满足0.4°曲轴角的要求,不需采用相位补偿。 (2)可满足0.05度曲轴角的熄火检测要求。 (3)输出为矩形波,幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时,会降低成本。 用齿轮传感器,除可检测转速外,还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此,可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体,用流体(气体、液体)去推动叶轮转动,便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体,在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路,可制成车速表,里程表等等,这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮,磁体旁装有霍尔开关电路,被测流体从管道一端通入,推动叶轮带动与之相连的磁体转动,经过霍尔器件时,电路输出脉冲电压,由脉冲的数目,可以得到流体的流速。若知管道的内径,可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见,经过简单的信号转换,便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路,不仅可检测转速,还可辨别旋转方向,如图27所示。 曲线1对应结构图(a),曲线2对应结构图(b),曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理(例如可控核聚变)试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制,既可满足测量准确的要求,又不引入插入损耗,还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ-D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器,可检测高达到300kA的电流。 图9(a)为G-10安装结构,中心为电流汇流排,(b)为电缆型多霍尔探头,(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变,而使其在一个均匀梯度磁场中移动,它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线,将它们固定在被测系统上,可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见,结构(b)在Z<2mm时,VH与Z有良好的线性关系,且分辨力可达1μm,结构(C)的灵敏度高,但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多:惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础,可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件,磁系统和霍尔元件等部分组成,如图16所示。在图16中,(a)的弹性元件为膜盒,(b)为弹簧片,(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统,如图29中的(a)、(b),也可采用单一磁体,如(c)。加上压力后,使磁系统和霍尔元件间产生相对位移,改变作用到霍尔元件上的磁场,从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p~f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M,片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H,H的上下方装上一对永磁体,它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上,当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时,惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移,产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段,正越来越受到人们的重视,应用日益广泛。

人工智能感想论文3000字

“人工智能”是大学本科自动化专业所开设的一门专业选修课,为了能够调动自动化专业的学生对本课程学习的积极性,对《人工智能》这门专业选修课程的 教学 方法 进行了探索和 总结 。以下是我整理分享的关于人工智能结课论文的相关 文章 ,欢迎阅读!

对《人工智能》专业选修课教学的几点体会

摘要:“人工智能”是大学本科自动化专业所开设的一门专业选修课,为了能够调动自动化专业的学生对本课程学习的积极性,提高《人工智能》专业选修课的教学效果,我们结合近几年的实际教学 经验 ,从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学等方面对《人工智能》这门专业选修课程的教学方法进行了探索和总结。

关键词:人工智能 优选教材 考核方式内容 手段 实践

人工智能(Aritificial Intelligence,英文缩写为AI)是一门综合了应用数学、自动控制、模式识别、系统工程、计算机科学和心理学等多种学科交叉融合而发展起来的的一门新型学科,是21世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。它是研究智能机器所执行的通常与人类智能有关的职能行为,如推理、证明、感知、规划和问题求解等思维活动,来解决人类处理的复杂问题。人工智能紧跟世界社会进步和科技发展的步伐,与时俱进,有关人工智能的许多研究成果已经广泛应用到国防建设、工业生产、国民生活中的各个领域。在信息网络和知识经济时代,人工智能现已成为一个广受重视且有着广阔应用潜能的前沿学科,必将为推动科学技术的进步和产业的发展发挥更大的作用。因此在我国的大中专院校中开展人工智能这门课的教学与科研工作显得十分紧迫。迄今为止,全国绝大多数工科院校中的自动控制、计算机/软件工程、电气工程、机械工程、应用数学等相关专业都开设了人工智能这门课程。南京邮电大学自动化学院自2005年成立至今,一直将“人工智能”列为自动化专业本科生的选修课程,到目前为止已经有八年的历史了。由于南京邮电大学是一所以邮电、通信、电子、计算机、自动化为特色的工科院校,因此,学校所开设的许多专业都迫切需要用人工智能理论和方法解决科研中的实际问题。在问题需求的推动下,南邮人经过多年的努力工作,在人工智能科研方面取得了丰硕的成果,如物联网学院所开发的现代智能物流系统、自动化学院所开发的城市交通流量控制与决策系统,为本课程的开设提供了典型的教学案例。我们结合近几年的实际教学经验,从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学等方面对人工智能课程教学方法进行了总结归纳。

一、优选教材

目前,国内有关人工智能课程的中英版教材种类非常多,遵循实用、简单、够用的原则,再经过授课老师和学生们的共同调研,我们选用由中南大学蔡自兴教授主编的《人工智能及其应用》第三版作为南邮本课程的授课教材。本书覆盖的人工智能知识体系比较全面,包含知识表示、搜索推理、模糊计算、专家系统等。本书主要针对计算机、自动化、电气工程等本科专业的学生所编写,内容基础,难度适中。蔡教授所编写的这本教材全面地介绍了人工智能的研究内容与应用领域,做到了内容新颖、简单易懂、兼顾基础和应用,受到了全国广大师生们的一致好评,多年的教学实践证明我们所选择的教材是恰当的、正确的。

二、考核方式

在全国大部分高等院校,“人工智能”这门课大都选择开卷考试的方式来进行考核。为了强化学生对人工智能这门课基础知识的掌握,南京邮电大学自动化学院选用闭卷考试的方式来进行考核。为了打消部分学生想在期末闭卷考试中通过作弊手段来完成人工智能这门课考核的侥幸心理,我们加强了对学生平时考勤成绩、课下作业成绩和实验成绩的考核,从而杜绝了“一纸定成绩”的现象。我们对人工智能这门课的最后期末成绩是按如下权重来划分的:平时考勤成绩占10%、课下作业成绩占10%、实验成绩占20%、最后的期末考试卷面成绩只占60%。为了克服国家现行 教育 体制的弊端,避免学生“机械式”地的应对教学和考试,我们对考试题型进行了调整,不再是以往的填空、选择、简答等题型,而是改为以解决实际问题为导向的应用题型为主,这样学生只需要在理解授课内容的基础上利用自己的思维来解题就可以了,这也体现了国家目前正在提倡的应用型教学导向。

三、教学内容调整

对于本科生而言,人工智能这门课程所需要讲授的内容实在太多,由于课时所限,我们必须精简教学内容,让学生在掌握基础知识的同时,也能够了解它的具体应用。因此,我们将人工智能这门课程的教学内容分为两个部分:第一部分是基本理论和方法,包括人工智能的概述、知识表示方法、确定性推理方法等;第二部分为人工智能研究成果的具体应用,包括神经元网络计算、模糊智能计算、专家知识库系统、机器语言学习等。通过对教材内容的合理调整和安排,使得授课计划能够比较全面地覆盖了人工智能这门课程的基本知识点,从而满足了学生们的求知需求。

四、教学手段的改进

(一) 激发学生的学习兴趣

经过长时间的教学我们发现,在选修“人工智能”这门课程时,每个学生的心中所想各有不同,这些学生在刚开始学习时兴趣还比较强烈,但随着教学内容变得越来越抽象,学生逐渐对这本课的学习失去了信心,甚至上课时间不去听课,使授课教师对教学也渐渐失去了信心,导致恶性循环,严重影响了教学质量。针对这种现象,我们认为,在开课前充分激发学生的学习兴趣是很有必要的。我们要结合学校的实验条件,开课前给学生演示“机器人医疗服务”实验,通过该实验的演示,让学生们看到机器人能够给病人提供多项人性化的服务,理解人工智能技术在开发医疗服务机器人多项关键技术中的应用,让学生在开课前能够对本课程的学习产生极大的兴趣,实践证明这种方法是有效的。

(二) 借助多媒体教学

多媒体教学是现代教学过程中一种非常重要的形式,它往往根据教学目的和学生们的特点,通过合理的设计、选择教材内容,应用公式、图形、文字、视频等多种媒体信息进行有机组合并通过电脑和投影机显示出来,与传统教学手段相结合,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。人工智能这门课具有针对性强、内容抽象、公式繁琐等特点,学生学习起来比较困难,为了让学生生动、形象地学习该课程,我们在教学过程中充分利用了多媒体技术来组织教学。例如在课堂教学过程中播放南邮自动化学院梁志伟博士带领学生所开发的“智能 足球 机器人”比赛片段;让学生在线观看北京大学工学院谢广明博士带领学生所开发的“自主视觉机器鱼”录像片段等。在讲解某些重要的求解算法时,借助Matlab软件和投影机,直接展现该算法的求解过程,从而改善了课程教学的形式,提高了教学质量。 (三)提倡课堂 辩论

我们在教学过程中打破了传统的“老师讲课学生听课”的教学模式,多次组织课堂辩论,辩论的主题包括人工智能研究过程中出现的技术困惑、人工智能研究成果转化中的市场前景等。如组织了“电脑PK人脑”“电脑是否让电视消失”“电脑的未来发展方向在哪里”等一系列 辩论会 。经过激烈的辩论,无论正方还是反方都感觉自己收获很大,增长了知识,开阔了眼界。在教学过程中通过将学生由“被动听课”角色变换为“主动参与”角色,大大地调动了学生的学习积极性,从而提高了课堂教学质量。

五、实践教学

实践教学是课堂教学不可缺少的重要组成部分,通过让学生亲自动手实验来对理论知识进行检验和应用是目前国内外各个大学提高学生综合素质、增强学生市场竞争力的重要手段。人工智能实验教学的目的是让学生通过亲自动手体会授课中的各种智能控制算法,从而使学生能够更加形象地掌握课本知识。人工智能教学计划安排了4学时实验课,设置了“传教士和野人过河”“机器人路径规划”这两个人工智能问题,要求学生独立完成这2个实验题目的编程,并书写实验 报告 。通过实验,学生动手实践了课堂上所掌握的理论知识,加深了对智能算法的理解。

人工智能是一门实用性较强的课程,我们总结了近几年来的教学经验,从优选教材、考核方式、教学内容调整、教学手段的改进和实践教学五个方面对人工智能课程教学进行了总结。从学生的反馈来看,我们所总结的教学经验对于指导新教师讲授“人工智能”这门课程具有积极的作用,需要指出的是,我们仍有很多不足之处,需要在以后的教学过程中不断努力完善,提高自己的教学能力,争取更好的教学效果。

参考文献

[1]蔡自兴,徐光佑.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社,2003.

[2]路小英,周桂红,赵艳等.高等农业院校《人工智能》课程的教学研究与实践[J].河北农业大学学报:农林教育版,2007,9(4):66-68.

[3]马建斌,李阅历,高媛. 人工智能课程教学的探索与实践[J].河北农业大学学报:农林教育版,2011,13(3):330-332.

[4]赵海波.人工智能课程教学方法的探讨[J].科技信息,2011,(7):541.

[5]张廷,杨国胜.“人工智能”课程教学的实践与探索[J].课程与教学,2009(11):133-134.

本研究得到了江苏省2011年度研究生双语授课教学试点项目—“模式识别与智能系统”项目经费的资助。

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人工智能论文3000字左右

人工智能技术无论是在过去。认知心理学和人工智能。使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。以下是我整理的人工智能的期末论文的相关资料,欢迎阅读!

摘要:人工智能技术无论是在过去。认知心理学和人工智能。使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。

关键词:人类智能,人工智能,认知,心理学

人工智能技术无论是在过去,现在还是将来,都作为科学研究的热点问题之一。人类对自己本身的秘密充满好奇,随着生物技术的飞速发展,人类不断破译人体的生命密码。而以生物科学为基础的人工智能技术也得到了长足的发展。人们希望通过某种技术或者某些途径能够创造出模拟人思维和行为的“替代品”,帮助人们从事某些领域的工作。为了让计算机能够从事一些只有人脑才能完成的工作,解脱人的繁重的脑力劳动,人类对自身的思维和智能不断地研究探索。但是,科学技术是一柄双刃剑,人们对人工智能技术的飞速发展存在着恐慌。如果机器真的具有了人类的智能,在未来的某一天,他们会不会取代人类而成为地球的主宰者?人类智能和人工智能,谁才是未来的传奇?

1.你在和谁说话?

“先进的人工智能机器人不但拥有可以乱真的人类外表,而且还能像人类一样感知自己的存在。”这是人工智能发展到高级阶段的目标和任务。那么,我们在不久的未来能否实现这样一个目标呢?人类真的能发明出足以乱真的智能人类吗?隔着一堵墙,我们是否能分辨出正在与我们对话的是一部机器还是人类?

1.1. 人工智能的定义

人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是相对于人的智能而言的。正是由于意识是一种特殊的物质运动形式,所以根据控制论理论,运用功能模拟的方法心理学,制造电脑模拟人脑的部分功能,把人的部分智能活动机械化,叫人工智能。人工智能的本质是对人思维的信息过程的模拟,是人的智能的物化。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能发展的过程归纳为机器不断取代人的过程。

1.2. 人工智能技术的发展

几个世纪以来,人类依靠智慧,发明了许多机器,使人类能够从许多体力劳动中解放出来。从1956年正式提出人工智能学科算起,40多年来取得长足的发展,成为一门广泛的交叉和前沿科学。科学家发明了汽车,火车,飞机,收音机等等,它们模仿我们身体器官的功能,但是这些不能模仿人类大脑的功能。当计算机出现后,人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工具,在以后的岁月中,无数科学家为这个目标努力着。1997年5月,IBM公司研制的深蓝(Deep Blue)计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫(Kasparov)。在一些地方计算机帮助人进行其它原来只属于人类的工作,计算机以它的高速和准确为人类发挥着它的作用。计算机的出现,使得人工智能有了突破性的进展。计算机不仅能代替人脑的某些功能,而且在速度和准确性上大大超过人脑,它不仅能模拟人脑部分分析和综合的功能,而且越来越显示某种意识的特性。真正成了人脑的延伸和增强。

1.3. 人工智能的研究领域

人工智能是一种外向型的学科,也是一门多领域综合学科。它不但要求研究它的人懂得人工智能的知识,而且要求有比较扎实的数学基础,哲学和生物学基础,只有这样才可能让一台什么也不知道的机器模拟人的思维。而人工智能的最根本目的是模拟人类的思维,因此,它的研究领域与人类活动息息相关。什么地方只要有人在工作,他就可以运用到那个领域。

现阶段主要研究领域有专家系统,机器学习,模式识别,自然语言理解,自动定理证明,自动程序设计心理学,机器人学,博弈,智能决定支持系统和人工神经网络等等。

2.机器真的可以思考吗?

机器真的可以思考吗?机器的思考归根结底还是模仿人类的思维模式,正是“思考”这一人类的本质属性,使得人工智能和心理学从最初就紧密地联系在一起。心理学研究人脑中信息的输入、输出、存储和加工,并研究人脑各个部位的功能。最早的双核计算机模仿人的左右脑,在人脑不同区域主管各个不同功能这一原理的基础上,来设计负责不同功能的芯片。以此为出发点,心理学家和计算机学者进一步合作,通过研究人解决问题的方法来研究开发人工智能。随着人工智能的发展,所要求实现的职能愈加复杂,但最基本的方式还是逻辑推理和归纳,这正是心理学家和逻辑学家的专业领域。心理学家以研究探讨人类逻辑思维方式为人工智能提供了基本原理和原则。

2.1. 人类意识的本质

意识是世界的内在规定、一般规律和组成部分,是具有客观实在性同世界的其它组成部分处在对立统一关系中的事物。意识普遍存于世界和万物之中,世界是包含意识的世界,万物是包含意识的万物。没有意识存在于其中的世界不是我们现实生活中的世界,没有意识存在于其中的万物也不是我们天天眼见手触的万物。有了意识的存在,世界和万物就有了生机和活力。

2.1.1. 意识是与物质相对应的哲学范畴,与物质既相对立又相统一的精神现象。

意识是自然界长期发展的产物,由无机物的反应特性,到低等生物的刺激感应性,再到动物的感觉和心理这一生物进化过程是意识得以产生的自然条件。意识是社会的产物,人类社会的物质生产劳动在意识的产生过程中起决定的作用。辩证唯物主义在强调物质对意识起决定作用的前提下肯定意识对于物质具有能动的反作用,在意识活动中人们从感性经验抽象出事物的本质、规律形成理性认识,又运用这些认识指导自己有计划、有目的地改造客观世界。

2.1.2. 从意识的起源看,意识是物质世界发展到一定阶段的产物;从意识的本质来看,意识是客观存在在人脑中的反映。

意识是人脑对客观存在的反映:第一,正确的思想意识与错误的思想意识都是客观存在在人脑中的反映;第二,无论是人的具体感觉还是人的抽象思维,都是人脑对客观事物的反映;第三,无论是人们对现状的感受与认识,还是人们对过去的思考与总结,以至人们对未来的预测,都是人脑对客观事物的反映。 意识的能动作用首先表现在,意识不仅能够正确反映事物的外部现象,而且能够正确反映事物的本质和规律;意识的能动作用还突出表现在,意识能够反作用于客观事物,以正确的思想和理论为指导心理学,通过实践促进客观事物的发展。

2.2. 人类意识与人工智能的关系

认知心理学和人工智能,是认知科学的两个组成部分。人工智能使用了心理学的理论,心理学又借用了人工智能的成果。人类意识与人工智能两者具有以下关系:

l人工智能是研究用机器模拟和扩展人的智能的科学。它撇开了人脑的内在结构和意识的社会性,而只是把人脑作为一种信息处理的过程,包括信息的接收、记忆、分析、控制和输出五部分。现代科学技术用相应的部件来完成着五个过程,就构成了人工智能或电脑。

l人工智能可以代替人的某些脑力劳动,甚至可以超过人的部分思维能力,随着现代科学技术的发展,它发挥着越来越重要的作用。人工智能的出现不仅解放了人的智力,而且为研究人脑的意识活动提供了新的方法和途径。它说明了人的意识活动不管多么复杂,都是以客观物质过程为基础的,而不是什么神秘的超物质的东西,人们完全可以用自然科学的精确方法来加以研究和模拟,它进一步证实了辩证唯物主义意识论的科学性。

l人工智能的产生和发展,深化了我们对意识相对独立性和能动性的认识。机器思维即人工智能表明,思维形式在思维活动中对于思维内容具有相对独立性,它可从人脑中分化出来,物化为机械的、物理的运动形式,部分地代替人的思维活动。

随着科学技术的发展,人工智能将向更高水平发展,反过来推动科学技术、生产力和人类智慧向更高水平发展,对人类社会进步将起着巨大的推动作用。

3. 人工智能的未来

人工智能是为了模拟人类大脑的活动而产生的科学,人类已经可以用许多新技术新材料模拟人体的许多功能,诸如皮肤,毛发,骨骼等等,也就是说,人类可以创造出“类人体”。只要能够模拟人的大脑的功能,人就可以完成人工生命的研究工作,人创造自己,这不但在科学上,而且在哲学上都具有划时代的意义。这就是人工智能承担的历史使命。

在科学技术日新月异的今天,知识爆炸,科技的增长超出了人类承受的速度。各种新科技的出现层出不穷,随之而来的成果简直让人瞠目结舌,克隆、基因芯片、转基因等等,人类自身的秘密开始一层一层的揭开。我们人脑的复杂结构,人体的基因链也逐渐被科学技术解剖。我们希望将来的人工智能机器能将我们从繁重的体力劳动和脑力劳动中解放出来心理学,例如机器人做家务,带孩子,做司机,秘书等等一系列我们不愿意花太多精力或者有太多限制条件的工作。然而,人类由于多种“性能”都不如机器人,反而退化成为机器人的奴隶?他们会不会有一天无法忍受人类对他们的“剥削”和“压迫”,挑战人类的统治?很多的科幻作品和电影中都预言了这样的场景,未来的智能机器人和人类争夺有限的地球资源,并最终打败人类,成为新的地球统治者。这也正是绝大多数心理学家和哲学家对人工智能的发展忧心忡忡的原因。

人工智能的发展,也只能无限接近于人的智能,而不能超越人的智能。因为人工智能技术的本质,是模拟人类的思维过程,是为人类服务的。我们在进行发明创造的同时,担心被我们所发明的物质所毁灭。正如人类发明了原子能,用于取代正在逐渐消逝的矿物能源,然而当原子能用于军事领域的时候,他产生的力量也足以毁灭人类文明。科技本身并不是问题,人类如何运用自己掌握的技术,才是问题的关键。我们最大的敌人不是我们发明的技术,而是我们自己本身。

【参考文献】

1.李建国人工智能与认知心理学[J]. 西南师范大学学报 1986年4月第二期 142-146页

2.郑南宁认知过程的信息处理和新型人工智能系统[J]. 中国基础科学.科学前沿2008年 9-18页

3.蔡自兴,徐光�人工智能及其应用(第三版)[M].北京.清华大学出版社 2004年

4.(美)Sternberg,R.J.认知心理学[M] .北京.中国轻工业出版社 2006年

5.(美)Nils J.Nilsson 人工智能[M].北京. 机械工业出版社 2004年

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人工智能是一项前瞻性科学研究,已经成为ICT产业发展的突破口。以下是我整理的科技人工智能论文的相关 文章 ,欢迎阅读!

人工智能技术推动我国ICT产业发展模式探讨

【摘 要】人工智能是一项前瞻性科学研究,已经成为ICT产业发展的突破口。通过比较国内外ICT产业中人工智能技术研发现状, 总结 我国相关技术和产业的优劣势,有针对性的从国家政策层面和企业层面探讨人工智能技术在促进我国ICT产业发展的对策和建议。

【关键词】人工智能;政策引导;发展模式

0 引言

工信部在2010年工作会议上重点部署了战略性新兴产业的发展,信息和通信技术(Information and Communication Technology, ICT)产业排在首位。当前以智慧城市、智能家居、车联网等构成的物联网、移动互联网等应用为代表的新一代ICT产业不断创新,正在全球范围内掀起新一轮科技革命和产业变革,相关产业布局如图1所示。2013年前后欧美等国家和地区相继启动的人脑研究计划,促进人工智能、神经形态计算和机器人系统的发展。而人工智能就是机器模拟人脑的具体表现形式,以云计算、深度学习、智能搜索等一系列新技术在大规模联网上的应用,已经成为ICT产业进一步发展的重要方向[1-2]。面对人工智能在ICT产业上的迅猛发展,急需对我国在此方面的发展模式进行梳理。

1 国内外人工智能技术在ICT产业的发展现状

从发展脉络看,人工智能研究始终位于技术创新的高地,近年来成果斐然,在智能搜索、人工交互、可穿戴设备等领域得到了前所未有的重视,成为产业界力夺的前沿领域。目前国际ICT产业在人工智能技术上的发展重心涉及以下几个方面。

1.1 搜索引擎方向的发展

信息搜索是互联网流量的关键入口,也是实现信息资源与用户需求匹配的关键手段,人工智能的引入打开了搜索引擎发展的新空间。融合了深度学习技术的搜索引擎正大幅度提升图像搜索的准确率,同时吸纳了自然语言处理和云操作处理技术的搜索引擎,可将语音指令转化为实时搜索结果,另外人工智能搜索引擎可能添加意识情感元素,发展出真正意义上的神经心理学搜索引擎[3]。

从搜索引擎的发展上来看,国内企业起步稍晚,搜索领域较窄,但也有新浪、搜狐、百度、阿里巴巴、腾讯等公司等纷纷运用独特的技术与 商业模式 进行中国式的创新与超越,以及科大讯飞等企事业研究单位在部分方向已经具有了一定的基础,发展态势较好。

1.2 人脑科学助推人工智能技术发展

人工智能技术都是通过机器来模拟人脑进行复杂、高级运算的人脑研究活动。目前基于信息通信技术建立的研究平台,使用计算机模拟法来绘制详细的人脑模型,推动了人工智能、机器人和神经形态计算系统的发展,预计将引发人工智能由低级人脑模拟向高级人脑模拟的飞跃。

谷歌公司早就通过自主研发以及收购等方式来获取人工智能的必要技术,包括使用一万六千个处理器建立的模拟人脑神经系统的、具备学习功能的谷歌大脑。国内该方面的研究发展起步偏重于医学单位,在中华人类脑计划和神经信息学方面具有一定的科研成果,在某些领域达到了国际先进水平,但在新一轮全球人工智能竞赛中,中国至今处于观望和模仿阶段。直至2013年初,百度成立深度学习研究院,提出百度大脑计划,如图2所示,拥有了超越天河二号的超级计算能力,组建起世界上最大的拥有200亿个参数的深度神经网络。作为国内技术最领先的互联网公司,百度此次争得人工智能领域最顶尖的科学家,在硅谷布局人工智能研究,被视为与美国科技巨头直接展开了技术和人才竞争。

1.3 智能终端和可穿戴设备引起产业变革

移动终端通过嵌入人工智能技术破除了时空限制,促进了人机高频互动,穿戴式智能联网设备正在引领信息技术产品和信息化应用发展的新方向。

我国在智能终端和可穿戴设备芯片的研发方面,还处于探索的阶段,特别是大型芯片企业未进行有力的支持。目前只有君正发布了可穿戴的芯片,制造工艺与国际上还有一定的差距。应该说国内芯片现在还是处于刚刚起步阶段,相比市场对可穿戴设备概念的热捧,用户真正能体验到的可穿戴设备屈指可数,大多停留在概念阶段。

1.4 物联网部分领域发展

全球物联网应用在各国战略引领和市场推动下正在加速发展,所产生的新型信息化正在与传统领域深入融合。总的来看,在公共市场方面发展较快,其中智能电网、车联网、机器与机器通信(Machine-To-Machine, M2M)是近年来发展较为突出的应用领域[4]。

物联网涉及领域众多,各国均上升至国家战略层次积极推动物联网技术研发,我国也在主动推进物联网共性基础能力研究和建立自主技术标准。在射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、M2M、工业控制、标识解析等领域已经获得部分知识产权,其中中高频RFID技术接近国际先进水平,在超高频(800/900MHz)和微波(2.45GHz)RFID空中接口物理层和MAC层均有重要技术突破。在标准方面,已建立传感网标准体系的初步框架,其中多项标准提案已被国际标准化组织采纳。作为国际传感网标准化四大主导国(美国、德国、韩国、中国)之一,我国在制定国际标准时已享有重要话语权。

2 我国ICT产业的政策引导

目前ICT产业的应用范围在不断的延伸,政策的制定必须考虑跨行业的需要,加速产业链的分工、合作和成熟。我国ICT企业正紧跟变革、激励创新、发掘内需,再通过突破瓶颈的ICT政策必将迎来新的机遇和发展。

2.1 国家政策方面的引导

世界发达国家纷纷制定ICT产业发展计划,并将其作为战略性新兴产业的重要组成部分。我国急需在国家政策方面进行引导,试图抢占下一程竞争制高点。政策应呈现如下趋势,破除行业间壁垒,加快制定ICT跨行业标准和产业相关政策。

2.1.1 加强政策顶层设计

成立国家级ICT产业发展机构,尽快确立国家ICT中长期发展战略,落实国家级监管机制、产业协同等各方面的工作,促进ICT产业及相关行业的发展。 2.1.2 加强自主创新能力

将战略性新兴产业作为发展重点,围绕其需求部署创新链,掌握核心关键技术,突破技术瓶颈。加强技术集成和商业模式的创新,加快新产品、新技术、新工艺研发应用。

2.1.3 深化科技体制改革

将企业主体地位予以强化,建立以企业为主、以市场为导向、产学研一体化的创新体系。新体系要确保企业为产业技术研发、技术创新决策、成果转化的主导地位,要促进人才、资源、技术等创新要素向企业流动,要主动与产学研机构开展深度合作,要扶植和壮大创新型企业。

2.2 知识产权方面的引导

2.2.1 专利方面

国际专利纠纷在一定程度上提高了国内企业的专利危机意识,但是由于在国内专利长期并未得到重视及专利技术研发周期长,企业对是否有能力实现布局认识不清[5]。初具国际竞争实力的国内企业应该紧抓全球重大的专利收购机遇,快速提升整体竞争力。针对新技术涉及专利问题应加快系统研究,重视前瞻性专利布局。积极探索统一专利池的构建,增强全产业专利授权及谈判能力,探索构建国内企业面临知识产权危机时的商业保护伞机制。一方面强化自身研发投入,另一方面仍需加强产学研结合、实现高校和科研院所的专利对企业转移。

2.2.2 著作权方面

目前版权产业已经成为国民经济新的增长点和经济发展中的支柱产业。世界知识产权组织在与我国国家版权局的合作调研时发现,2013年我国著作权作品登记共845064件,其中软件著作权登记164349件,同比增长超过18%。物联网、云计算、大数据等 热点 领域软件均呈现出了加速增长态势,如物联网软件著作权共4388件,同比增长70.54%,云计算软件著作权共3017件,同比增长55.04%,明显高于软件登记整体增速。虽然我国软件技术正处在一个高速增长期,但存在着低水平重复、起点较低的问题,仍需坚持不懈的进行引导、创新和保护。

3 ICT相关企业实现方式探讨

经过多年的努力积累,在人工智能究领域我国在不再仅是国外技术的跟随者,已经能够独立自主地进行重大问题的创新性研究,并取得了丰硕的成果。今后我国相关企业应进一步拓展人工智能在ICT产业的应用,并加快构建ICT产业生态系统。我国ICT相关企业在整个产业上应该逐步完成以下几个方面。

3.1 政、学、研、产、用全面推进

政府与科研院所建立合作机制。我国已经在制定多个促进产学研合作的计划,目的是将基础研究、应用研究,以及国家工业未来的发展紧密联系起来。大力资助具有应用前景的科研项目,促进大学与产业界联合申请项目,同时对由企业参与投资开发的项目实行重点关注。企业参与高校的科研项目。鼓励实力雄厚的公司通过向高校提供资金、转让科研设备等形式建立合作关系。高校积极参加企业研发项目。提供多种形式的合作方式,如高校教师充当企业顾问、举办学术讲座或参加企业课题研究,公司科研人员到高校进修并取得学位等。随着高校与政府、企业、研发机构合作的不断深入,努力消除校企之间的空间和物理层面的隔阂。探索建立学校、地方、企业、研发机构四位一体的科技创新体系,尽快形成具有特色优势和规模效益的高新技术产业群。

3.2 加强合作、推进新技术的产业化与商用

通信设备企业可与电信运营商、互联网企业加强合作,共同搭建新型试验网络,验证基于融合技术的网络架构在各场景的运行状况,排查可能出现的问题,推进相关技术、设备以及解决方案的成熟与商用化。加大与科研院所、专利中介、行业协会组织的合作,充分利用各方资源优势。企业应着重关注和影响科研院所的研究方向,协助其加强研发的实用性,提高研发质量。可以采取与校企合作开发、企业牵头申报课题,高校参与、企业设立课题由高校认领、建立联合实验室等方式。合作培育应用生态。企业在推进网络控制平台面向标准化的过程中,应充分考虑和吸纳包括电信运营商、互联网企业及其他各类企业的网络应用创新需求,为网络应用生态体系的形成与繁荣创建良好的技术基础与商业环境。

3.3 全力抢占大数据

我国政府已经认识到大数据在改善公共服务、推动经济发展以及保障国家安全等方面的重大意义。2014年《政府 工作 报告 》明确提出,“以创新支撑和引领经济结构优化升级;设立新兴产业创业创新平台”,在新一代移动通信、集成电路、大数据等方面赶超先进,引领未来产业发展。ICT企业在发展大数据的总体思路应该是:首先,明确国家关于大数据发展的战略目标,促进电信、互联网、金融等拥有海量数据的企业与其他行业进行大数据融合,扩展大数据应用领域;其次,在技术方面需要提高研发的前瞻性和系统性,近期重点发展实时大数据处理、深度学习、海量数据存储管理、交互式数据可视化和应用相关的分析技术等[6];第三,集合产学研用各方力量,统筹规划大数据应用,避免盲目发展;最后,解决个人信息的数据安全性需求。

3.4 重点发展云计算

2014年3月,工信部软件服务业司司长陈伟透露我国云计算综合标准化技术体系草案已形成。在政府建立标准化的同时,ICT企业应以企业的角度积极参与到云计算领域研究中,服务国家云产业发展战略。建议向用户充分开放企业平台资源,推进社会云产业发展;加强技术应用深度,将云计算技术着重应用于信息搜索、数据挖掘等领域,逐渐形成社会资源利用方面高效可行的 方法 技术;广泛展开与社会各界合作,推动社会各类数据资源与企业云计算技术的整合应用。云计算企业拥有丰富的软硬件资源、技术资源以及人力资源,并且服务政府信息化建设意愿强烈。应通过与政府社会资源应用需求相结合,充分发挥企业云计算资源在服务政府信息化建设、社会资源应用方面的潜力。

4 小结

发达国家对人工智能技术在ICT产业应用的研究开展较早,为促进人工智能技术的发展和ICT产业相关技术的发展已经提出并实施了一些行之有效的策略,积累了一定的 经验 。本文通过对比国内外在人工智能技术重点方向发展现状,借鉴他国政策与经验,根据我国的国情及产业发展所处的阶段,提出符合我国目前产业发展现状,适合我国的可借鉴的策略,以期为促进我国人工智能技术在ICT产业发展提供参考。

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