现在很多品牌的汽车都可以实现自动驾驶,未来的汽车一定是无人驾驶的。特斯拉、宝马、奔驰等品牌的汽车已经能够实现无人驾驶,这主要依靠摄像头、传感器、gps定位系统和电子控制系统。许多汽车带着l2级自动驾驶离开工厂。在一些特殊情况下,汽车可以自动行驶,而无需车主控制汽车。还有很多车有自动泊车功能,类似于无人驾驶功能。停车时,车主只需换挡。现在也有很多公司涉足无人驾驶技术领域。随着工程师们突破一个又一个难关,无人驾驶的时代总有一天会到来。无人驾驶可以避免人为的不正确操作,响应速度和准确率都比人高,因此无人驾驶技术可以避免交通事故的发生概率。虽然目前的无人驾驶技术偶尔会引发事故,但随着科技的发展,无人驾驶技术也在不断进步。未来,无人驾驶技术肯定可以避免事故,甚至在关键时刻挽救车内成员的生命。
物联网技术在可循环经济中的应用分析
循环经济在中国发展迅速,并被确定为国家发展战略的重要组成部分。将资源进行有效运用是循环经济的主要内容,“再利用”以及“可控化”是其中的两个原则。下面是我为您整理的物联网技术在可循环经济中的应用分析论文,希望能对您有所帮助。
摘要: 随着全球经济的发展以及科技技术的进步,传统的可循环经济已经跟不上如今社会发展的速度,这就需要与当今的科技进行有效的结合。将物联网技术应用到可循环经济领域,是当前社会发展的必然趋势,而如何将物联网技术科学、合理、高效地应用到可循环经济中是值得深思的问题。本文对循环经济以及物联网技术进行了详细的叙述,并从汽车废弃回收利用的现状出发,以汽车的可循环经济网络为例,具体地论述了在可循环经济下的物联网技术的应用,并对其中物联网技术中的关键技术进行详细概括。
关键词: 可循环经济;物联网技术;应用
随着传感器、信息技术、网络、射频识别RFID、移动计算等技术的飞速发展,物联网技术(TheInternetofThings,IOT)应运而生。物联网概念由美国麻省理工大学KevinAshton教授在1991年首次提出[1]。物联网技术是当前社会的主流应用技术,是对互联网技术的扩展以及革新。继计算机和互联网之后,物联网被认为世界信息技术产业的第三次浪潮。将物联网技术应用到可循环经济领域,使网络技术与社会经济结合是未来社会经济发展的主流趋势。本文以循环经济为主要视角,从物联网技术的应用出发,以汽车行业为例,论述物联网技术在产品的生产、消费、回收的循环过程中的具体应用。
1可循环经济下的物联网技术应用概述
循环经济最早在Boulding的“宇宙飞船经济”中被提及,其具体定义最早由Pearce提出。20世纪末,循环经济的理念被系统地引入中国学术界。循环经济在中国发展迅速,并被确定为国家发展战略的重要组成部分[2]。将资源进行有效运用是循环经济的主要内容,“再利用”以及“可控化”是其中的两个原则。相比较传统的经济模式,可循环经济更加符合我国国情。传统的经济模式让我国的物产资源以及环境承受能力都日渐衰落,而可循环经济模式的兴起给我国经济发展带来了新的曙光。可循环经济不仅是已贯彻落实的基本国策,更是我国建立资源节约型、环境友好型社会的`重要措施。
物联网是一个潜在的内循环系统。从经济学角度来说,循环经济系统是一项系统工程[3]。物联网主要借助射频识别技术(RFID)以及全球定位系统等相关的信息传感设备,借助现代通信技术,将需要进行鉴别的物体同互联网进行连接,从真正意义上对物体进行鉴别、跟踪以及管理等,并且将这些信息传感设备与互联网结合起来,形成巨大的网络[4]。这
样的结合实现了物品与网络的链接,更方便基础设施与互联网交换信息,将智能化更好地带入生活的每个角落,其追踪、识别、定位等都是其具体的体现。物联网技术的基本原理是借助射频识别(RFID)技术,在计算机互联网庞大的平台上实现物品信息的自动采集并达到信息的共享。
在产品的生产完成阶段,产品会贴上储存有EPC编码的电子标签,这个电子标签将会一直跟随该产品整个运行的生命周期,而其标签就如产品标志,可以通过物联网对其进行跟踪查询。在物联网技术运用之前,物理的基础设施是和网络基础设施分别开来的,其物件、建筑物等实体与数据库、计算机并无关联,而物联网技术的运用让这二者有机地结合起来,并且扩展出了一个新的高科技领域。
目前,物联网技术已经充分地运用到了信息产业,包括信息服务、信息软件等方面。此外,物联网技术在工业、农业等领域也有重要的应用。可循环模式下的经济涵盖了生产、售后服务等不同环节,其中除生产环节之外的后续环节为物联网技术应用到可循环经济中提供了可能性。随着我国经济的快速发展,人们对汽车的需求量越来越大。据不完全统计,自2000年起,我们每年几乎以100万辆汽车的速度在增长。
随着时间的推移,我国将迎来回收汽车数量的高峰期,汽车报废后的钢铁、有机金属以及在制造汽车的过程中所使用的新型材料、各种金属合金、橡胶、玻璃和聚合物等化学原料都需要得到合理利用。可见,在汽车失去了商品价值后,自身的报废材料亦有巨大的价值。废旧的汽车作为资源的载体,与自身产品很难剥离出来。因此,我们需要一种新型运作模式让资源与产品自身分割开来,这种新型运作模式就是将物联网技术运用到可循环经济中,建立出完整的智能化互联网系统。
2面向可循环经济的物联网技术的应用
2.1汽车的可循环经济网络
汽车的可循环经济网络是将汽车整体作为一个网络节点,将汽车所属的所有零件安装智能节点,并且将物联网技术作为主要的技术支撑,建立与汽车相关的制造商、服务商、车主、网络运营商等相关单位共存的系统。其具体的应用主要有生产环节、销售环节、回收环节。
2.1.1生产环节
在汽车生产制造环节应用物联网技术,营造智能生产系统,即在非人力的情况下通过自动化生产线进行制造运作。在物联网技术的支持下,实现所有的原材料以及生产的半成品或者成品可以在整个生产线上进行追踪识别,这样不仅可以减少人为操作的误差率,而且在一定程度上提高制造的速率,提高生产效益。在智能的生产系统下,为每一个原材料配备一个独立的EPC编码,这个EPC编码所储存的原材料信息以及后续对材料信息的添加、更改都会一直伴随原材料的整个使用生命周期。
为了实现物品之间的读写交互,在原材料入库、出库或者加工以及回收等阶段都要相匹配地安装读卡器、设置传感器。原材料上所携带的自身EPC编码可以将原材料的信息通过代码的形式用读写器进行读取,然后利用发射器以及无线网络的传送将其代码发射到RFID信息服务系统的服务部,用这样的方法就可以将原材料的具体详细信息储存在本地的信息服务器中,并且可以通过对象名解析服务对原材料的代码进行统一资源标识。
通过网络在RFID信息服务器中获得其代码所记载的原材料的具体信息以及自身属性,相关工程人员在制作环节就可以通过网络对原材料的生产过程进行监控。在生产环节采用EPC技术不仅可以在数量众多的零件中找到所需要的零件,还有助于工程管理人员掌握生产线流程信息,及时解决补货、缺货等问题,确保整个生产流水线工作稳定、高效地进行。
2.1.2销售环节
当前车载智能系统被广泛运用,而车载智能系统的核心技术就是物联网技术。车载智能系统作为汽车的灵魂系统,一方面要对信息进行记录以及处理,另一方面担负着Intel网、移动经营网络、汽车服务商等网络信息实时交互的工作。
车载智能系统包含不同的功能模块:首先是智能控制模块。智能控制模块可以对车况实时监控并且记录车体的实时信息以及车主的驾驶系统,以提高行车的安全性。另外,该系统还可以对汽车的零件数据实时记录,为回收环节提供精确的数据。其次是车主服务模块,这一模块是车载智能系统中一个重要的应用。
车主服务模块为车主在驾车中提供更加人性化的服务,让车主更加体验到人性化驾驶的乐趣。该模块设置了自动导航、自动泊车、车站信息查询等功能。最后是智能应急模块,车辆在行驶过程中会遇到很多突发情况,预知并及时处理突发状况是非常有必要的。车载智能系统中的智能应急模块对突发情况可以采取相对应的应急措施,也可以设置多重应急模块,例如防盗追踪、安全保障、远程控制等。
2.1.3回收环节
车载智能系统的回收环节主要依靠EPC所记录的数据。在智能回收环节中可以随时查录任何重要零部件的信息,比如使用寿命、质地、产地等。回收系统通过查录到的EPC信息,可以将汽车的零件进行精确的分类,并且掌握是否可回收、可利用或者可报废等情况。智能化系统具有将车体的数据信息同汽车智能回收系统中的相关数据信息进行相互分享以及沟通的功能,可以有效地协助汽车拆卸行业从人力进行零件分类转化成工业自动化运行的模式,既可以使分类精确又可以提高工作效率。
本地的Savant系统对当地的废旧、废弃车辆零部件的相关信息进行实时更新,并将这些及时更新的数据传输到汽车产业物联网中的EPC信息服务器以及对象名解析服务器中,这样相关联的企业以及汽车用户就可以通过Internet了解到汽车重要零部件的各项信息,进而可以增强对这些汽车部件的利用,亦能在一定程度上保证重要零部件的安全性。
由此可见,智能车载系统可以利用物联网技术来获取更为精准、及时的报废汽车的车辆信息,并且根据报废汽车上的零件信息对其进行二次加工。当然,操作人员也可以根据零部件的信息来确定该零件的功能及其实用信息。
在物联网技术的运用下,车载智能系统不仅可以将汽车回收业进行高度整合,也可以对废旧资源进行合理的循环应用,在避免资源浪费的同时保护了生态环境。
2.2面向可循环经济的物联网技术的关键技术
面向可循环经济的物联网技术有五大关键性的技术。
(1)射频识别技术。
其实质是一种非接触式的自动识别技术,能够以射频信号智能地识别目标对象,同时取得有关的数据信息,而且全程自动化,不需要人工的干预,尤其不受环境的限制。RFID技术不仅可以对静止物体进行识别,还可以对一些高速运行的目标对象进行准确识别,操作也极为快捷方便。物联网理想的状态是对全球范围内的目标对象实现信息的监控、共享。
(2)智能传感器网络技术。
传感器的作用相当于人的皮肤、眼睛、鼻子、耳朵等感受外界变化的器官,接收的是外界温度、光、电、湿度等变化的信号,将变化信号信息应用于网络系统中,为数据的分析、采集、传输提供具体、可靠的数据支持。从传统传感器到智能传感器,再到嵌入式Web传感器的研发,传感器逐渐开始朝着微型化以及信息化等方向发展和进步[5]。
其中,传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)以及电源是组成传感器网络的智能节点的几个基本单元。
在一个健全的传感器网络中,智能节点基本上出现在目标对象上及周边,同时智能节点相互之间能够进行互相协作。利用互联网络可以把搜集的区域信息传送到远程控制管理中心,比如车载智能软件系统;反之,远程管理中心亦可以对网络节点进行远程控制检测。
(3)GPS定位系统。
在车载智能系统中,车载GPS接收机通过接受卫星发来的数据以及坐标经纬度,将车辆的无线MODEM以GSM短信方式由GSM公司实时传到监控中心,并最终在电子地图中显示出来,由此可对车位的目标有更为精确的定位,以便对车辆进行实时监控。在车辆遇到突发情况时,车载报警模块会发出报警信息,智能系统直接将现场的具体报警信息及时传送到总控制台。
(4)智能技术。
通过在目标对象中植入相关智能系统,使目标对象能够与用户之间进行主动或者被动的交流。
(5)纳米技术。
物联网技术的迅猛发展,使电子元器件更加智能化、微型化。将纳米技术应用到物联网中,可以使更加微型化的物体进行数据的交互与连接。
3结语
如今物联网技术的发展已成为科技发展的主流,大到科技航天,小到车载导航,与我们的生活息息相关。我国人口多、资源相对不足,对可再生资源缺乏合理利用。可循环经济模式符合我国国情,将物联网技术应用到可循环经济中是应对当前发展的必由之路。
参考文献:
[1]高杨,李健.基于物联网技术的再制造闭环供应链信息服务系统研究[J].科技进步与对策,2014(3):19-25.
[2]陆学,陈兴鹏.循环经济理论研究综述[J].中国人口资源与环境,2014(S2):204-208.
[3]钱志鸿,王义君.物联网技术与应用研究[J].电子学报,2012(5):1023-1029.
[4]燕妮.浅论物联网技术的应用研究[J].IT论坛,2013(19):81.
[5]杨忠敏.物联网时代:传感器将迎来黄金十年[J].中国公安安全,2014(6):160-168.
车东西
文 | 晓寒
国内的自动驾驶公司多聚集在北上广深等一线城市, 汽车 与 科技 产业比较落后的内陆省市很少能见到他们的身影。
但在湖南省会长沙就有一家自动驾驶公司——长沙智能驾驶研究院(也称CiDi,希迪智驾)。
▲CiDi的L4级自动驾驶重卡
这家公司由大疆创始人汪滔的大学老师,香港 科技 大学李泽湘教授于2017年末回乡创办,目前不到2年的时间就已经发展到260多人的规模,不仅获得了长沙市的自动驾驶路测牌照,还与政府合作在长沙市内部署了自动驾驶公交车,成长为了长沙乃至湖南省智慧交通领域的关键力量。
前一阵,CiDi又正式进军无人驾驶矿车领域,并向内蒙古某矿场交付了一台无人矿卡投入测试运营,开启了技术的量产进程。
▲马潍
借着这一关键业务进展,车东西日前与CiDi总经理马潍进行了一次深度交流,对无人矿卡的技术与运营细节、CiDi在团队与业务方面取得的新成果、公司发展战略等核心问题都有了更深入的了解。
而通过这次谈话,也足以看出内陆地区自动驾驶公司的独特打法。
一、如何让过百吨的矿车自己开?遥控驾驶+无人驾驶
今年3月11日,CiDi正式向内蒙古某矿场交付了无人驾驶矿山卡车(以下简称无人矿卡),并且已经在当地投入使用,参与作业。
一个值得注意的细节是,这台无人矿卡其实并非严格意义上的L4/L5级自动驾驶车辆,它的无人化是通过自动驾驶+遥控驾驶来共同完成的。
▲CiDi的无人矿卡
在复杂度较高的装载和卸载矿石作业流程中,可以使用远程遥控的驾驶模式,由驾驶员在远处利用V2X技术进行操作。而像是从装载点向卸载点行驶的运输流程中,则使用自动驾驶模式,由矿卡自行行驶,但车上是无人的。
马潍告诉车东西,由于矿区属于高危险工作区域,因此矿场运营单位对安全问题极为关注,因此非常愿意采用自动驾驶等新技术来提升安全水平,降低事故率。
但一个关键问题是,矿卡在进行装卸作业时的工作环境并不是结构化的,因此需要复杂昂贵的技术实现自动驾驶,某些客户很难在初期接受太大的投资,因此CiDi才推出了遥控驾驶+无人驾驶相结合的工作模式。
“这种方案首先将驾驶员拿了下来,既减少了因为人类分心等原因造成事故的可能性,同时也提升了司机工作的舒适度。”马潍说道。
一个需要注意的细节是,CiDi的这套遥控系统猛一看跟遥控车一样略显“简单”,但背后其实有不少真功夫。
一方面,为了保证通信的稳定和时延,CiDi为无人矿卡装上了自主研发的V2X通信模块,并在矿场架设了V2X网络,同时支持DSRC、LTE、LTE-V三种主流V2X通信协议,可实时回传控制和视频信号,如果出现矿卡意外失联的情况,车辆则将自动停车。
另一方面,矿卡车身体积巨大,有不少视觉盲区。因此CiDi这套远程遥控驾驶系统不仅能提供前后方视频画面,还提供了顶部视野的俯瞰图和侧方姿态图,给驾驶员提供了360度无死角的观察视野。
▲CiDi远程遥控驾驶系统示意图
无人驾驶方面,CiDi为这辆矿卡配置了由激光雷达、毫米波雷达、摄像头组成的传感器阵列,可对100米范围内的行人、车辆、障碍物、标志物等物体进行感知,并且能够适应多种天气和矿区的恶劣工作条件。
此外还有个小细节,马潍并未透露这辆无人矿车的传感器配置,但是强调其使用的是低成本固态激光雷达。
再结合着高精地图和三重定位方案,这辆无人矿卡即可在装载点和卸载点之间实现A到B的无人驾驶。
当然,正如前文所言,CiDi还与矿区合作在当地架设了V2X通信网络,矿车还能通过接收到的V2X信号来补充单车智能的不足,最终做出最佳的无人驾驶决策。
最后需要指出的是,CiDi的目标并非仅仅打造一辆无人驾驶矿车这么简单。
结合着V2X通信网络、带有感知能力的场端智能设备、云端控制中心,CiDi还推出了一套无人矿山管理系统,云端控制中心对整个矿场具备全局感知能力,进而为每辆矿车指定运输路线,车辆接收到命令后,根据自身的感知能力,自行完成行驶与装卸工作。
二、专注L4级自动驾驶重卡 技术沿途下蛋获得营收
早在CiDi于2017年成立之前,董事长李泽湘教授就已经确定了为城际物流重卡提供L4级自动驾驶技术的发展方向。
成立之初,CiDi迅速研发出了可在高速公路行驶的L4级自动驾驶重卡(测试车)。2018年底,其自动驾驶重卡又实现了以最高100公里/小时的速度在高速公路上行驶的成绩,并开启了多款重卡、公交车型的智能化后装改造工作,智能驾驶技术也完成了第二次全面迭代。
▲CiDi团队成员和自动驾驶测试车辆
上述简要技术发展历程已经说明CiDi的研发重点在于城际重卡,那么为何其最先实现落地运营的是无人矿卡呢?
马潍表示,这就是一个将L4级自动驾驶重卡技术沿途下蛋的过程。
技术上,他认为L4级自动驾驶重卡在未来5年内仍难以落地,即使实现落地也仍需要配备安全员,实际商用价值并没有凸显。
而如果要拿掉安全员,必须与V2X进行配合,这又需要对高速公路等基础设施进行改进,需要较长时间才能落成。
因此,即使不考虑法规问题,L4级自动驾驶重卡离商业应用还为 时尚 早。但在研发L4级自动驾驶重卡的过程中CiDi也需要获得收入生存下去,需要将现有技术实现商用,对比下来最终选择了矿场这个场景。
据马潍介绍,普通百吨级别的小矿卡一般售价可达百万元,大型矿卡的售价则高达数千万,对于矿场主来说,“选装”自动驾驶/遥控驾驶系统的成本对其影响较小,这是无人矿卡能够落地的经济基础。
与此同时,由于矿卡吨位巨大,多用具备扭矩优势的电机驱动(搭载的内燃机主要用于发电),因此CiDi只需为其加装一套电控的转向系统,即可实现自动驾驶,具备硬件基础。
最后则如前文所言,矿区对安全问题非常重视,也有很强意愿使用自动驾驶这种新技术来减少人工,从而相当于降低了出现事故的风险。
“这几方面加起来就是说,无人驾驶矿卡对矿场来说是刚需。”马潍说道,“像是内蒙古矿场购买的那台矿卡连驾驶室都拆掉了,是真正的无人车。”
出于保密考量,马潍并未告诉车东西这套无人驾驶系统的售价,仅表示其价格与矿车的价格相比只占很小一部分。“成本主要是传感器部分。”
目前,最贵的Velodyne的64线激光雷达售价在60万左右,而4线、16线的激光雷达售价则在十几万到数万元不等,毫米波雷达和摄像头的硬件成本则更加便宜,车东西推测其总成本或许在几十万元的水平。
最后,在马潍看来,矿车市场的规模也足够CiDi来深耕。
他分享的数据显示,目前国内总计有几千台大型矿车和3万台小型矿车,每年还分别有几百和几千台的增量。有机构预测,未来几年这些矿车也会逐渐实现智能化升级,总市场规模至少在5亿元左右。
据马潍透露,在内蒙古交付第一台无人驾驶矿卡后,CiDi也正在与更多矿场进行洽谈,明年就会真正推动无人矿卡量产落地。
三、成立第一年就获3000万收入 自动驾驶公司也做混动
CiDi成立于2017年10月,至今虽然只有1年半的时间,但是其在团队与业务层面都取得了一系列进展。
团队上,CiDi的团队规模已达260多人,拥有十几名博士和几十名硕士,且其中不少人都是从北上广深等大城市回到湖南的技术人员。
▲CiDi办公楼
马潍告诉车东西,CiDi董事长李泽湘教授本身就是湖南人,在机器人运动学控制学术上取得了很高成就,他早年的博士论文就是自动泊车,孵化出大疆,固高这类知名企业后,也希望在家乡创办一家 科技 公司,将自动驾驶的春风引回湖南。
▲左右分别为马潍和李泽湘
于是就成立了CiDi,并去美国将时任德州仪器基尔比研究院系统研发总监的马潍挖了回来,由他具体负责日常运营。
产品上,CiDi核心聚焦L4级自动驾驶重卡领域,同时也涉足了V2X车联网、商用车混动系统方向。
马潍透露,CiDi是第一批拿到长沙市自动驾驶测试牌照的厂商,总计有10多台测试车用于研发自动驾驶技术,其中有7台卡车,剩下的则为乘用车。此外其还在长沙市内部署了2辆无人驾驶公交、在新疆部署了一台L4级自动驾驶驾驶冷链卡车进行测试,目前累计路测里程超过10万公里,拥有超过89项相关专利。
▲CiDi的自动驾驶测试车辆
正如前文所言,由于判定无人矿车更具备落地条件,因此CiDi的技术先在矿场实现了落地,那么其L4级自动驾驶驾驶卡车的落地规划在何时呢?
马潍表示,目前其已经在跟一些商用车厂商合作,预计会在2021年实现小规模量产。但他同时强调,即使是2021年实现落地,车上仍然会有安全员,想要真正实现无人,必须依靠V2X技术,实现车路协同。
在这种判断下,CiDi于2018年就开始涉足V2X技术研发,开发了支持DSRC、LTE、LTE-V等多种通信协议的OBU、RSU模块,并打通5G,以及完整的V2X车路协同方案。
据介绍,CiDi研发的OBU、RSU模块已经实现规模销售,V2X解决方案不仅在上述内蒙古矿区进行部署,其还在积极参与长沙等地的智慧道路改造项目,推动车路协同技术的量产普及。
▲CiDi办公室
马潍透露,CiDi 2018年实现了年初定下的3000万元营收目标,其中有一半都来自V2X业务,另一半则来自自动驾驶领域。“今年营收肯定超过去年,目标在3000万到1个亿之间。”马潍自信的说道。
另外一个比较有意思的细节是,CiDi作为一家自动驾驶公司,其还在研发商用车的混动技术,背后究竟有何考量呢?
马潍表示,其在与车企和用户进行沟通时发现,除了驾驶员成本,大家关注的另外一个重点往往在燃料成本方面。
“一些重卡每年的运营成本就高达150万,是车价的数倍之多。如果整套自动驾驶技术能降低20%的油耗,每年就能节省几十万的成本。”马潍介绍道,“做自动驾驶把节能问题也一并考虑在内,才能真正实现技术落地。”
为此,CiDi研发出了一套装在重卡挂车车轮旁的电机助力系统,在上下坡、起步等阶段给予车辆一定助力来起到降低油耗的作用。
当然,量产混动系统并非一家自动公司所能搞定,CiDi其实也在跟主机厂、Tier1公司深入合作,希望能将混动、自动驾驶等技术整合在一起,实现既节省人力,又节省能耗的双重目标。
结语:一家务实的自动驾驶公司
在与马潍交流完之后,车东西对CiDi最深入的印象就是两个字——务实,主要体现在两个方面。
第一,虽然主攻方向是无人重卡,但在判断无人重卡5年内拿不掉安全员,无法大规模量产商用后,迅速找到了矿区这一细分场景,推出了无人矿卡,用技术的沿途下蛋来保证现阶段的营收。
与此同时,由于矿卡在装卸过程并非完全标准化,其又将自动驾驶技术与遥控驾驶技术结合,让装卸过程人工远程驾驶,行驶过程自动驾驶,实现了技术的快速落地。
第二,CiDi意识到自动驾驶技术并不能孤立落地,还需要与V2X技术、混动等技术结合,才能真正拿掉驾驶员,降低运营成本。
因此其在研发自动驾驶技术时也开启了V2X、混动系统的研发进程,不仅能够获得收入,还真正为技术落地做好了准备。
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。以下是我精心整理的人工智能的利与弊论文的相关资料,希望对你有帮助!
摘要:自1956年人工智能诞生起,几十年的发展让其有了许多的进步,并广泛用于机器视觉,专家系统,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,智能控制,机器人学等各大领域,并且与人类生活联系越来越紧密。在安全性没有得到确切认证的情况下广泛发展人工智能是否是可行的做法,人工智能是否会战胜人类智能,现在还存在广泛的争论。本文从人工智能的概况,应用领域与人类生活的联系等方面讨论,联系有关理论,认为人工智能的发展需要在人类智能可控的范围内进行。
关键字:人工智能 超越 人类智能 退化
一.人工智能的概况
(一)人工智能的概念
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作出反应的智能机器,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。
(二)人工智能的兴起
1956年,被认为是人工智能之父的John McCarthy组织了一次学会,将许多对机器智能感兴趣的专家学者聚集在一起进行了一 个月的讨论。他请他们到 Vermont参加 " Dartmouth人工智能夏季研究会"。从那时起,这个领域被命名为 "人工智能"。1976年Newell 和Simon提出了物理符号系统假设,认为物理符号系统是表现智能行为必要和充分的条件。 Minsky从心理学的研究出发,提出了框架知识表示方法。到80年代,Minsky认为人的智能,根本不存在统一的理论。以McCarthy和Nilsson等为代表,主张用逻辑来研究人工智能,即用形式化的方法描述客观世界。逻辑学派在人工智能研究中,强调的是概念化知识表示、模型论语义、演绎推理等。 McCarthy主张任何事物都可以用统一的逻辑框架来表示,在常识推理中以非单调逻辑为中心。传统的人工智能研究思路是“自上而下”式的,它的目标是让机器模仿人,认为人脑的思维活动可以通过一些公式和规则
来定义,因此希望通过把人类的思维方式翻译成程序语言输入机器,来使机器有朝一日产生像人类一样的思维能力。这一理论指导了早期人工智能的研究。
(三)人工智能的发展状况
1956年,Samuel研制了跳棋程序,它在1959年击败了Samuel本人
1959年美籍华人学者、洛克菲勒大学教授王浩 自动定理证明
1976年 “四色定理”的证明
1977年,曾是赫伯特·西蒙的研究生、斯坦福大学青年学者费根鲍姆
(E.Feigenbaum),在第五届国际人工智能大会上提出了”知识工程”的概念 1976年美国斯坦福大学肖特列夫开发医学专家系统MYCIN
80年代,AI 被引入了市场,并显示出实用价值
1997年 “深蓝”
2011年9月,在印度古瓦哈蒂举行的电脑科技展上,一个“聪明机器(Cleverbot)”成功骗过近800名观众,使他们难以分辨对话出自真人还是电脑软件。当日参加聊天试验的30名志愿者被安排进行4分钟在线文字聊天,聊天的对象可能是“聪明机器人”,也可能是一个真人。他们的对话内容展示在一个
大屏幕上,1334名普通观众观看对话内容后进行投票。结果,超过59.3%的观众 把人与“聪明机器人”的对话误认成人与人之间的对话“聪明机器人”的发明 者、英国人罗洛·卡彭特很高兴地告诉记者:“骗过一半以上观众,你可以说聪明机器人算是通过了"图灵测试"
二.人们对人工智能的依靠
(一)人工智能主要应用领域
目前人工智能主要的应用领域在机器视觉(指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别),专家系统,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程等。
(二)人们生活与人工智能的密切关系
从智能手机、自动驾驶汽车到医疗机器人,人工智能革命已经到来。人工智能让互联网搜索更加灵敏;将文本从一种语言翻译成另一种语言;在拥挤的交通
中推荐最畅通的线路;帮助识别信用卡诈骗„„虽然很多时候我们甚至没有意识到它的存在,但我们的生活却因它悄悄改变。
在美国硅谷,尼古拉斯·亚宁早上起来准备去上班,到公司需要40分钟车程。这位在Google工作的技术员走向他的Lexus汽车。汽车即将驶上加州拥挤的高速路,此时他的“司机”———汽车开始掌控大局。亚宁的这辆车是Google正在实验的自动驾驶汽车,安装有复杂的人工智能技术,使得他可以放松地坐在驾驶座上充当乘客。
在马萨诸塞州贝德福特的iRobot公司,一名参观者看着5英尺高的机器人爱娃小心翼翼地行走在大厅里,躲避着周围的障碍物———包括人类。今年年底它将开始自己的第一份真正工作———远程医疗助手,让数千英里之外的专家通过安装在它“头”上的视频屏幕给医院的病人看病。当医生准备看望下一位病人时,他只需点击电脑地图上的新位置。爱娃根据地图找到并赶往下一个病房,它还会自己乘坐电梯。
在华盛顿普尔曼,华盛顿州立大学的研究者们正在给“智能”房间安装上感应器,使之能够根据需要自动调节房间的光线,监控住户的一切活动,包括他们每天睡眠多少小时,锻炼多少分钟。听上去有点像是被监禁,但事实上,倡导者们认为这样的技术就像一个富有爱心的保姆:智能房屋可以帮助老年人,尤其是有身体或智力障碍的老人过上独立的生活。
从今年夏天在火星登陆的好奇号太空探测器,到仪表盘能够与人对话的汽车,再到智能手机,人工智能正在改变我们的生活———有时候以一种显而易见的方式,更多的时候,我们甚至没有意识到它的存在。人工智能让互联网搜索更加灵敏;将文本从一种语言翻译成另一种语言;在拥挤的交通中推荐最畅通的线路;帮助识别信用卡诈骗;告诉驾驶员什么时候越过了道路中央的分道线。
甚至连烤面包机也即将加入人工智能革命。你可以将一个面包放进去,用智能手机拍张照片,手机将把所有需要的信息传送给烤面包机,指导它如何将面包烤得恰到好处。
从某个方便说,人工智能几乎无处不在,从控制数码相机的光圈和快门速度的智能感应器,到干衣机中的温度和湿度探测器,再到汽车中的自动泊车功能。更复杂的应用还在源源不断地走出实验室。
三.人工智能的弊端
(一)关于人工智能超越人类智能的假说
人工智能只可以作为人类智能的补充,但是人工智能的发展速度远远超过人类智能的发展速度,即根据进化论来说人工智能的进化速度比人类智能进化得快许多。由于人工智能起步较低,故现在和人类智能有一定差距,但其表现出了在局部超越了人类智能的现状,让人有理由相信人工智能超越人类智能只是时间上的问题。
人工智能超越人类智能论据有:一是达尔文进化论;二是类比人类的创造性即由于人类智能的不断探索欲会把自己独有创造赋予人工智能,这会导致人工智能战胜人类智能;三是“量变质变定律”人工智能不断的在某些领域超越人类智能,最终将在质上战胜人类智能。
其代表人物有四川大学社科系教授王黔玲从世界观角度提出的“人工智能将超越人类智能”的论断。华东师范大学哲学系教授郦全民认为在好奇心的驱使下,在不前进就会落后的“象棋皇后”效应的作用下,人类不会停止对比自己先进的更高的智能系统的探索。而进化法则又不可违背,将使得进化之链朝着超越人类的方向发展。因此地球上出现超越人类的高智能物种是进化的必然。代维也大胆预测“人工智能将在不远的将来战胜人类智能,但会有自己的存在方式,不会对人类构成威胁”。约翰·麦卡锡——人工智能之父认为“没有理由相信我们不能写出一个能使电脑像人一样思考的公式。”斯蒂芬·霍金 说过“在我看来,如果非常复杂的化学分子可以在人体内活动并使人类产生智慧的话,那么太阳复杂的电子电路也可以使计算机以智能化的方式采取行动。”德国班贝克大学心理学教授德尔纳认为“有灵魂的机器是存在的。”
(二)人类退化的假说
从智能手机、自动驾驶汽车到医疗机器人,人工智能革命已经到来。人工智能让互联网搜索更加灵敏;将文本从一种语言翻译成另一种语言;在拥挤的交通中
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推荐最畅通的线路;帮助识别信用卡诈骗等。虽然很多时候我们甚至没有意识到它的存在,但我们的生活却因它悄悄改变。人们总是趋向于安逸的生活,人工智能的出现满足了人们许多的需求,这会导致人们满足于享受当前的生活而忘记许多自己的本能。根据达尔文的进化学说,那些我们不在经常使用的本能会在生物的繁衍中逐渐的退化消失。人工智能化的发展,我们的衣食住行都可以有简单的解决方法,并且也越来越为人们所依赖。就像过去几千年我们没有电话手机,一样可以有自己的通讯方式,可是现在手机发展不过几十年,就没有几个人能离得开手机了。试想一下日益进入我们生活中的人工智能,等你习惯后还能离得开吗。如果有了人工智能,你什么都不用自己动手,那经过生物衍变,人类的未来还能剩下什么呢。经过退化衍变的人类还有什么能力呢。
四.结语
现阶段人工智能在专家系统,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,智能控制,机器人学等方面都有许多的应用,并且范围越来越广,虽然看似都是促进科学发展的,但是我们得注意其使用的度,就像克隆的应用一样,具有双面性的东西在发展时都应该慎重考虑。人工智能智能作为一种工具被人类智能限定在一定的范围里发展,才能在保证其安全的条件下最大程度的为人类发挥作用。 参考文献:
【1】史忠植. 高级人工智能(第二版). 科学出版社, 2006.
【2】玛格丽特·博登,人工智能哲学,上海译文出版社2001-11-01
【3】 Russell S., Peter Norvig,人工智能——一种现代方法(第二版)北京:人民邮电出版社, 2004 【4】史忠植. 智能主体及其应用.科学出版社,2000.
【5】 叶世伟, 史忠植 译. 神经网络原理(Simon Haykin: Neural Networks) . 机械工业出版社,2004.
【6】蔡自兴,徐光佑,人工智能及其应用(第三版). 北京:清华大学出版社,2003年
【7】卢格尔,人工智能,机械工业出版社,2009-03-01
【8】CarolynAbate,人工智能改变生活,南方都市报,2012-09-30
【9】门泽尔,机器人的未来,上海辞书出版社,2002年
【10】钱学森,关于思维科学,上海人民出版社,1986
【11】钱铁云,人工智能是否可以超越人类智能?,科学社会与辩证法,2004
【12】代维,人工智能VS人类智能。20年后谁称雄,青年探索,2002
【13】姜长阳,人类正在退化,自然辨证法研究,2000年11期
只要谈及科技对人类的意义,有一个词语出语率颇高――“双刃剑”。即科技在给人们带来便捷、舒适和高质量生活的同时,也不可避免地会带来诸多弊端。在这种种弊端中,有看得见的,如环境污染;而更多的则是看不见的,如科技对文化的冲击。
有关科技的利与弊,近年来舆论界一直争论不休,莫衷一是。这一现象也直接反映在了高考语文试题中――连续几年的高考作文都涉及到这一话题,且有逐年增多的趋势。
据统计,在近几年高考作文中讨论最多的话题是“科技对文化(尤其是传统文化)的冲击”――即科技会不会对文化构成冲击?又会构成什么样的冲击?如2012年高考湖北卷作文题就提供了这样一则材料:
语文课堂上,老师在讲到杜甫《春望》“烽火连三月,家书抵万金”时,不无感慨地说:“可惜啊,我们现在已经很难见到家书了,书信这种形式恐怕要消失了。”学生甲:“没有啊,我上大学的表哥就经常给我写信,我觉得这种交流方式是不可替代的。”学生乙:“信息技术这么发达,打电话、发短信、写邮件更便捷,谁还用笔写信啊?”学生丙:“即使不用笔写信,也不能说明书信消失了,只不过是书信的形式变了。”学生丁:“要是这样说的话,改变的又何止是书信?社会发展了,科技进步了,很多东西都在悄然改变。”……
诚然,电话、短信、邮件在带给我们方便、快捷的同时,也消减了我们生活中的诗意。可是我们不妨思量一下,“云中谁寄锦书来”或许能带给我们诗意和遐想,可在“烽火连三月”的情况下,恐怕还是一条快捷的短信更让人放心。因此,我们要充分考虑到两者的得失,对如何处理好科技与文化的关系作出深刻的反思:是为了保存传统的美好而抱残守缺,还是为了方便快捷就抛弃传统?是在传统的树干上嫁接上时尚的枝条,还是在崭新的文化中打上旧补丁?笔者想:应该思考这类问题的绝不仅仅是我们的中学生,更有我们的决策者、我们的专家,甚至我们每一个普普通通的公民。反思永远强于抱怨,只有总结反思,才能使我们的下一步走得更好,走得更稳健,从而一步步接近我们理想中的伊甸园。
与此一脉相承的是2014年高考广东卷的作文题。所不同的是广东卷的材料放弃了书信与手机,取而代之的是黑白胶片与数码技术:
黑白胶片的时代,照片很少,只记录下人生的几个瞬间,在家人一次次的翻看中,它能唤起许多永不褪色的记忆。但照片渐渐泛黄,日益模糊。数码技术的时代,照片很多,记录着日常生活的点点滴滴,可以随时上传到网络与人分享。它从不泛黄,永不模糊,但在快速浏览与频繁更新中,值得珍惜的“点滴”也可能被稀释。
黑白胶片与数码技术就像尺素与短信、马车与高铁、书法与“键谈”、远足与网游、品茗与快餐,品评它们又岂是一个“利”字或“弊”字可以概括的?这当中,掺和有科技的因素,有文化的因素,有传统的因素,有心理习惯的因素……其实,人们最希望拥有的是现代科技的便捷加上传统文化的醇香,而这恰如鱼与熊掌,兼而得之实在不易。
高考作文涉及到的又一方面的话题是“科技对传统审美观念的冲击”。如2014年高考辽宁卷作文题提供了这样一则材料:
夜晚,祖孙二人倚窗远眺。“瞧万家灯火,大街通明,霓虹闪耀,真美!”男孩说,“要是没有电,没有现代科技,没有高楼林立,上哪儿看去?”老人颔首,又沉思摇头:“可惜满天繁星没有了。沧海桑田,转眼之间啊!当年那些祖先,山洞边点燃篝火,看月亮初升,星汉灿烂,他们欣赏的也许才是美景。”
读罢这则材料,笔者觉得:如果“当年那些祖先”能够“穿越”回来,即便他们依然认为篝火、明月、星汉是大自然中最美丽的景观,但他们还乐意栖居在山洞里燃着篝火欣赏那满天繁星吗?现代科技早已潜入到了人们的灵魂深处,纵然我们会偶尔生出几许怀旧的情愫,那不过是我们在内心珍存的原始记忆陨落时的惆怅,纵然我们心向往之,也未必愿意返璞归真。在现代社会中,像陶渊明、梭罗这些真正倾心于自然的隐者已经很难寻觅了。
高考作文所涉及的有关科技的材料,还触及到了近乎于“科幻”的话题。如2014年高考天津卷的作文材料,讲的是一则带有几分科幻色彩的故事,揭示了现代科技给人带来的“荒诞感”:
也许将来有这么一天,我们发明了一种智慧芯片,有了它,任何人都能古今中外无一不知,天文地理无所不晓。比如说,你在心里默念一声“物理”,人类有史以来有关物理的一切公式、定律便纷纷浮现出来,比老师讲的还多,比书本印的还全。你逛秦淮河时,脱口一句“旧时王谢堂前燕”,旁边卖雪糕的老大娘就接茬说“飞入寻常百姓家”,还慈祥地告诉你,这首诗的作者是刘禹锡,这时一个金发碧眼的外国小女孩抢着说,诗名《乌衣巷》,出自《全唐诗》365卷4117页……这将是怎样的情形啊!
不知道是否真的有那么一天,不知道这样的情形是否真的会出现,也不知道这样的情形出现究竟是喜是悲。
平心而论,科技带给我们的永远是利大于弊,否则我们绝不会视之为“第一生产力”,也不会有那么多仁人志士为科技献身,为科技发展不遗余力了。我们现在要探究的是在发展科技的同时怎样将它的负面效应降到最低,乃至使之成为促进文化传承与发展的助力;而不是因噎废食,视科技为文化的宿敌,甚至视若洪水猛兽――而承担这一重任的主力,将会是今天走上考场的一代青年。从这一意义上看,让他们先写这样的文章真的很有价值。想必“科技”这一话题在随后的高考作文中仍会有一定的地位。
above ground below ground
地面以上地面
例句
1、After the research of the interaction between plants sharing resources, this paper presents both above ground and below ground resources allocation strategies. And a method is presented to extract above ground competition factor, below ground competition factor and overall competition factor. Based on this method, the plant growth procedures can be modeled.
通过深入分析植物共享资源时的相互作用规律,本文提出了对地上资源和地下资源的分配策略,以及植物地上竞争因子、地下竞争因子和总竞争因子的提取方法,并建立了基于上述方法的地上竞争、地下竞争以及总资源竞争的植物生长模型。
2、Another way you can look at it is you can buy gold above ground that 's Bullion or you can buy gold below ground and that would be through mining stocks.
不妨换一种方式来考虑这个问题,即既可以购买地面上的黄金也就是金条也可以购买地下的黄金那就是通过金矿股。
3、Through comparing of the difference among understand single story C3I facility and multi-story above ground building ( below ground), a typical underground target is established.
通过比较地下单层C3I设施、地上多层建筑物下面的掩体等目标的防护水平,构造了一个典型的地下目标。
4、Observingit ’ s growing state, above ground biomass and below ground biomass, the number of internode and the length of stem, morphological response and the distribution on shorelines.
观测芦苇的生长状况,包括芦苇的地上和地下生物量,芦苇的根茎长度和数量,芦苇秸秆的节数和节间长度,以及芦苇植株的生态适宜性变异和地理分布;
5、Various road and ramp crossings with some above ground leak detection and multiple below ground double wall pipe sections.
地上是各种道路和跑道纵横,地下是双重管道多层交错。