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智能交通技术论文精品(七篇)

时间:2022-05-21 09:53:19

智能交通技术论文

智能交通技术论文篇(1)

关键词:智慧交通;研究视角;信息技术;交通运输;智慧城市建设 文献标识码:A

中图分类号:TP39 文章编号:1009-2374(2016)07-0009-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.005

目前,在世界范围内,智慧城市建设工作开展得如火如荼,涉及交通、安防、政务管理、安全应急、公共服务、医疗、教育等城市运营管理的各个系统。其中智慧交通既是智慧城市建设的重要组成部分,也是提升政府有效治理能力的重要手段,因而对智慧交通的研究也成为我国城市交通治理和建设中的热点问题。本文通过检索中国知网的相关文献并进行梳理,归纳近五年智慧交通研究的主要内容,并对当前针对智慧交通研究的成果加以总结评价,指出其不足及未来研究发展趋势,以期推动智慧交通研究的发展和促进智慧交通建设的完善。

1 智慧交通的概念

智慧交通系统(Smatr Transportation System,简称STS)是智慧城市的核心部分,是整合能源、环境、土地资源,实现可持续发展的重要手段之一(曹小曙、杨文跃等,2015)。目前,我国对STS的研究尚处于初始阶段,未形成标准的定义。王庆滨提出,智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是指利用先进的信息、通信技术将信息监控数据导入地面信息管理系统中进行管理而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统(王庆滨、钟荣华,2015)。然而,陈琨提出,智慧交通是智能交通从量变到质变的结果,智能交通是通过非常先进的通信和控制技术,以解决各种交通问题的重要手段,是对信息技术本身的运用,而智慧交通是智能交通发展的更高阶段(陈琨、杨建国,2014)。智慧交通与原来意义上的交通管理与工程有着本质的区别(蔡翠,2013)。智慧交通更强调如何将交通系统全面融合到城市总体发展和建设中,不局限于智能交通系统的现有功能,而是将海量交通信息进行挖掘、分析,强调系统的实时性、人机交互性和服务对象的广泛性(张盈盈、陈燕凌等,2014),强调以人为本、智能化决策分析(李础⑼跗缴等,2014),促进交通向更先进和谐的方向发展(张轮、杨文臣等,2014)。

从上述文献所反映的情况看,目前智慧交通的概念主要是从城市建设角度出发,包含所应用的技术、提供的服务和服务对象。其不足之处在于:一是智慧交通所要运用的技术概念理解不清,将不同层次的技术归并在一起,理论知识体系较混乱;二是服务对象不全面,受益主体范围有一定的局限性;三是智能化、智慧化无严格界定,客观上造成概念混淆。

2 智慧交通研究的重点领域

智慧交通是在国家大力推进综合交通运输体系建设的背景下提出的,其研究的对象主要涉及:一是与交通运输密切相关的执行层,如客货、交通基础设施、运载工具装备以及智能公路、车辆的运营管理等;二是政府的宏观决策层,如综合统计、规划与设计、建设、市场秩序管理、交通秩序管理、票务与支付服务、公共信息服务和安全应急等。

2.1 与交通运输密切相关的业务

治理超限超载是一个世界性难题。张新从顶层设计角度,提出科技治理超限超载的6大系统:监督考评监测系统、源头末端监测系统、重点路面监测系统、检测站监测系统、行政执法及电子监察系统、智能分析和决策支持系统(张新,2014)。

陈向东、杨斌分析了智慧轨道交通中“更透彻的感知”的发展方向与趋势,从“敏锐”“快捷”“可靠”“高效”“全面”和“智能”多个角度探讨了如何在智慧轨道交通行业运作和智能轨道交通系统中实现“更透彻的感知”(陈向东、杨斌,2012)。曾华觥⒅旎撤继岢隽恕爸腔酃斓澜煌ㄏ低臣芄埂保对智慧轨道交通系统理念、技术内涵及其构成进行了探索和概括(曾华觥⒅旎撤迹2012)。王健通过分析公共交通现状,对智慧巴士系统的运用和推广进行了介绍(王健,2012)。石文先提出了智慧空管系统总体框架,该系统主要由感知层、基础设施网络层、应用服务平台层、专业应用与决策支持层组成,并对系统所需的关键技术、支撑平台和应用前景进行了分析(石文先、朱新平,2013)。杨静指出将互联网技术引入地铁,在发挥地铁载客、聚客功能的同时,让乘客在运动中与城市各类信息交流、互动,为乘客呈现运动中的城市全景图,另外实现轨道交通媒体价值增值、转型,是轨道交通互联网时代的发展方向(杨静,2015)。史晓平、李华光以上海为例,分析了港口空间地理信息系统建设的必要性和可能性,并提出上海港空间地理信息系统建设的对策建议(史晓平、李华光,2015)。

黄敏以深圳为例,提出要以大交通为依托,以大数据为基础,以大监管为主线,以大信息为核心,推动智慧型、效能型、服务型交通运输部门的建设(黄敏,2015)。陆荧洲等对道路监控系统在城市智慧交通建设中的运用进行了研究(陆荧洲等,2015)。

2.2 政府宏观决策层面的研究

智慧交通是缓解交通拥堵、节能减排的有效手段之一。在智慧交通顶层规划上,我国主要是独立建设模式和数据大集中模式两种(李吹龋2015)。赵俊钰等提出了一种可落地的智慧交通总体架构建设思路(赵俊钰、刘芳玉等,2013)。

在智慧交通系统开发与设计上,徐蔓青、张滔、尹克坚、王雅琼等对智慧交通所依托的大数据平台的开发进行了研究,谭晓琳、顾慧、梁展凡等对智慧交通应用软件技术进行了研究,王峰、韩丽、徐波、马士玲等则从物联网角度对智慧交通系统设计进行了探究。

在公共信息服务上,信息安全应是智慧交通建设的前提(陈楠坪)。目前,我国智慧交通信息服务主要有四种模式:针对政府的交通管理系统平台,用户车联网(企业及个人),导航地图、打车软件等APP(企业及个人用户),智能汽车制造(个人及企业级用户)。但是,信息如何与业务实现深度融合才能发挥信息服务核心价值(阮晓东)。因此,孙斌提出了利用三维业务模型来促进智慧交通信息化建设。刘源设计出“智慧出行”系统架构,并可实现GPS浮动车交通信息采集、信息推送与语音播报、动态信息融合实时处理以及车辆协同交互优化,会产生积极的社会效益,提升城市智能交通的水平。张志宇、阮永华提出利用号牌识别技术、RFID电子车牌技术相结合的交通信息采集与服务系统方案,对城市交通信息采集点的布设模式进行深入研究。

在安全应急管理上,陈龙、樊博将物联网相关技术和管理学中相关理念相结合,提出了智慧城市交通安全监控管理的构架。

3 其他领域的研究

在其他方面,主要集中在对北京、上海、广州、南宁、镇江、扬州等经济较发达的城市智慧交通建设的实证研究,对二、三线城市如何推进智慧交通平台的搭建甚少,另外对国外智慧交通建设比较成功的国家或地区的研究也还不多。

另外,在对智慧交通人才培养方面,赵竹以交通安全与智能控制专业为例,就专业如何对接智慧交通产业的校企合作课程开发进行了研究,丰富了高职课程理论体系和智慧交通建设人才的培养方向。

4 评价和启示

综上所述,近五年,交通运输业界和学术界对智慧交通的研究主要集中在应用技术的研发与设计领域:一是交通信息网络平台,如地址匹配技术、车联网技术、交通传感网;二是动态车辆智慧化管理与服务,如车辆识别系统、行车引导系统、智能停车与诱导系统技术、智能公交系统、智能交通监控与管理系统;三是静态车辆智慧化管理与服务,如智能停车场、位置服务等。但对智慧交通建设的相关技术研究未形成鲜明的层次结构。总之,目前对智慧交通概念体系和应用价值体系的研究较少,缺乏全面、标准的理论体系。

另外,从研究的领域来看,目前对交通运输密切相关的公路、轨道交通、城市公交关注较多,而对航空、海运交通智慧化管理研究较少;对政府宏观规划与建设、信息服务、交通秩序管理关注较密切,而对智慧交通大数据的综合统计、交通基础设施建设、市场秩序的管理、票务和支付服务、安全应急研究、人才培养研究不多。从人本管理角度,目前对技术应用研究较多,对居民的出行需求、法律环境等的研究甚少。

因此,未来对智慧交通的研究还可进一步开拓和深化:一是强化理论研究,完善相关理论体系建设,对智慧交通的基本概念和原理做更深入的探讨,为智慧交通实践提供有效指导;二是加强对智慧交通建设和应用信息技术的创新研究,进一步探讨网络信息安全保障体系;三是扩大智慧交通研究视角,关注居民出行需求;四是加强交通运输类专业人才培养对接智慧交通产业的研究,重视跨学科人才教育。

参考文献

[1] 曹小曙,杨文越,黄晓燕.基于智慧交通的可达性与交通出行碳排放――理论与实证[J].地理科学进展,2015,34(4).

[2] 王庆滨,钟荣华.智慧交通与城市发展研究[J].城市道路与防洪,2015,(6).

[3] 陈琨,杨建国.智慧交通的内涵与特征研究[J].中国交通信息化,2014,(9).

[4] 蔡翠.我国智慧交通发展的现状分析与建议[J].公路交通科技(应用技术版),2013,(6).

[5] 张盈盈,陈燕凌,关积珍,等.智慧交通的定义、内涵与外延[A].2014第九届中国智能交通年会大会论文集[C].2014.

[6] 李矗王平莎,张春辉,等.国内智慧交通总体架构建设模式分析[J].交通节能与环保,2014,(2).

[7] 张轮,杨文臣,张孟.智能交通与智慧城市[J].科学,2014,(66).

[8] 张新.基于智慧交通的治超模式研究[J].中国交通信息化,2014,(9).

[9] 陈向东,杨斌.智慧轨道交通――更透彻的感知[J].计算机应用,2012,32(5).

智能交通技术论文篇(2)

关键词:信息技术;课程整合;多元

在信息化的大背景下,如何促进学生多元智能发展、开发学生的潜能成为人们关注的重点问题。为了确保学生合理发展,教师在课程教学中恰当运用信息技术已成为一种趋势。

一、多元智能理论的内涵

目前,多元智能理论被广泛应用于世界各国的教育改革中,对促进教育的发展起到了重要的作用。多元智能理论之所以被世人认可,很大一个原因在于它极大程度地帮助教育者和学习者充分开发潜能。美国哈佛大学的教授霍华德・加德纳创立了多元智能理论。他通过自己多年的研究,得出人类的智能是多元化的结论。他认为人类至少存在八种智能,还有可能存在第九种智能,分别是:言语/语言智能、逻辑/数理智能、视觉/空间智能、音乐/节奏智能、身体/运动智能、人际交往智能、内省智能、自然观察者智能及存在智能。

二、多元智能理论的重要性

在加德纳看来,这些智能对于人类的发展是同等重要的,在现实情况中,一个人的发展是多种智能共同作用的结果,而绝非只是一两个智能在扮演着重要角色。之所以要研究如何提高学生多元智能,是因为在这个信息化的大背景下,对于开发学生潜能,促进教育改革发挥着重要的作用。

一个学生或许这方面存在着不足,但可能在另一方面却存在着优势。教育的重点不是让学生成为什么样的人而是要培养学生想成为什么样的人。学生的确在不同程度具备上述八种智能,这八种智能也同样代表着他们各自的潜能,而这些只有通过教育才能更好地被开发。因此,多元智能理论对于教育的发展具有至关重要的作用,人们更有必要研究如何在信息化时代促进学生多元智能的发展。

三、通过信息技术与课程整合促进学生多元智能发展

1.运用信息技术为促进学生多元智能发展创设情境

传统课堂教学只是一味由教师讲解,提不起学生的学习兴趣,更难开发学生的多元智能。随着信息时代的到来,将信息技术融入课程中可以更好地开发学生潜能。在课堂上不是由教师一味枯燥地讲解,而是运用信息技术为所学内容创设情境,激发学生的学习兴趣,从而优化教学。例如,教师讲解语文课文《祝福》时,想让学生彻底理解整篇文章有一定困难。有些学生或许对语文课文根本就不感兴趣,有些学生亦或许想好好学习这篇语文课文,但是他自己的理解能力有所欠缺,这都会导致教学效果不理想。教师如果不考虑这些因素,上课时直接讲解课文,那么肯定达不到教学的预期效果。教师如果首先借助信息技术创设一个情境,如播放一段与《祝福》有关的视频或以其他方式让学生简单了解《祝福》这篇课文的写作背景,更易使学生集中注意力,这既提高了学生的学习兴趣又为其营造了一个良好的学习氛围。

2.运用信息技术营造学习氛围促进学生多元智能发展

加德纳认为每一个学生都在不同程度上拥有上述八种多元智能,并且以一种复杂的形式相互作用。那么,每一个学生多元智能发展的水平是不可能一致的,有的学生擅于语言表达,而有的学生性格内向却擅于运动,因此在课程教学中应该认识到不同学生的多元智能发展特点。根据他们不同的特点,在课程教学时合理地融入信息技术,为其营造恰当的氛围。例如有些学生擅于言语表达,因此教师可以运用媒体网络搜寻一些与课程相关的内容,让学生在课堂上自由表达,营造这样一个和谐活跃的氛围,更有助于促进其多元智能的发展。

3.通过信息技术协作交流促进学生多元智能发展

在信息化背景下,学习不仅仅局限于学校教室里面对面地交流,网络技术打破了时间和空间的限制。例如,在课堂上学生有些问题未完全消化理解,那么学生在回家后可以打开电脑,实现与老师、学生的再次交流与学习,随时自由发表自己的看法,直至觉得问题得到解决或是以后再进行探讨。

4.通过信息技术进行多元评价促进学生多元智能发展

传统评价方式比较单一,注重对学生成绩的考查,但无法检测学生是否真正学会了该知识,更无法检测学生能力的高低,毕竟成绩的分低并不能说明学生的能力也低。在课程教学中引入信息技术对其进行多元评价,从整个学习过程多角度对学生进行评价,可以帮助学生纠正自己的不足,从而提高自己的多元智能发展水平。如电子学档(ELP)可以详细记录学生的学习过程,为学生做出务实的评价。

可见,通过信息技术与课程的整合在某种程度上促进了学生多元智能的发展,有效提高了教育质量。

参考文献:

[1]何克抗,吴娟.信息技术与课程整合[M].北京:高等教育出版社,2007.

智能交通技术论文篇(3)

关键词:智能交通系统;评价;标准化

中图分类号:C913文献标识码: A

0.引言

近年来,中国智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)建设进入高速发展期,从2002年开始, “十五”国家科技攻关“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大项目正式实施,北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、中山、济南、青岛、杭州十个城市作为首批智能交通应用示范工程的试点城市,并逐步进行推广,预计到2020年,智能交通系统将覆盖全国100多个城市。随着智能交通系统建设的普及和完善,城市是否需要建设智能交通同系统和智能交通系统的实用性、社会效益、管理效率等影响道路交通的因素需要得到客观和科学的评价,智能交通系统评价势在必行。2000年,中国在《中国智能运输系统框架》中进行了智能交通系统经济技术评价的初步研究,推动了国内智能交通评价研究的发展,并拓展到了交通安全、交通管理、能源环境等多个领域,出现了多种多样的评价方法。

为推动智能交通系统评价发展,本文将给出智能交通系统评价标准化的提法。目前,国内学者对智能交通系统评价做了很多的深入的研究,取得了很多成果,同时也造成了各种方法中出现重复,没有形成一个大家都公认的和通用的评价体系,将这些方法和实践经验总结行成行业规范,这就是智能交通系统评价的标准化。当下,智能交通系统评价标准化还没有起步,但是可以就评价现状做一些归纳,为推动ITS评价标准化做一点研究。本文就智能交通系统评价的研究现状,结合标准化定义,对智能交通系统评价标准化做出展望。

1. 智能交通系统评价标准化的意义

标准是科学、技术和实践经验相结合的总结;而为在一定范围内获得最佳秩序,对实际或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动称为标准化。标准化之于ITS评价具有以下作用:

(1)标准化应用于ITS评价,可以避免在评价研究上的重复劳动;当前,在ITS评价的理论研究上,国内国外都提出了很多方法,用于实践的不多,而评价的标准化可以实现方法的统一或者说根据实际选取适合现实情况的方法,真正实现理论用于实践。

(2)ITS评价也是管理上的一种,而标准化应用于管理,让评价做到通用、简化和模块化,可促进评价统一、协调以及高效的运作过程。

(3)标准化可实现科研、生产、使用三者之间的良性循环,能够使ITS领域内的新技术和科研成果得到推广应用,从而促进技术进步。

(4)标准化能促进资源的合理利用,保持发展平衡,维护社会当前和长远的利益。当前,许多城市都在计划建立ITS,以减轻城市交通的压力,但不是每个城市都适合建立ITS,ITS评价能够避免城市在建立和运用ITS上损害当前社会利益。

ITS评价标准化的建立,是形成以标准化引导技术的应用,在实践的过程中,完成标准先行、技术跟进、协调可持续发展的过程。标准化的实质就是使高速发展的技术和实际应用相互促进,获得最佳的社会效益。标准化的形式一般具有简化、统一化、通用化和模块化等特点,这样的特点就要求将多种多样的ITS评价形式进行统一,加以该进,增加服务的适用性,这样也能破除各个城市之间对智能交通系统评价的壁垒,促进技术上的联通和与合作。

2.ITS评价的现状

根据评价实现目的和评价内容的不同,评价有不同的分类, 一般可以包括技术评价、经济评价、社会效益评价、环境能源效益评价、风险分析、产业化评价和综合评价。当前,很多学者已经针对ITS评价做了深入的研究,在北京,广州等运用ITS较为成熟的城市都做过ITS评价,实现了理论到实践。从已做过的研究和评价来看,不论是哪种单项评价,还是综合评价,都有共同点,主要体现在评价步骤、选取评价指标和确定评价方法,这些共同点将可能是ITS评价标准化的基础。

2.1ITS评价一般步骤

根据对北京市ITS综合评价的实例总结,一般综合评价步骤如图3-1,其他单项评价可以参照综合评价步骤。ITS综合评价具有明显的逻辑性,从开始到结束,共有6个步骤,有些评价还在选定评价方法后设置了专家评价,这样有利于发现评价过程中的问题,达到及时克服与解决问题的目的。

评价的第一步是要确立评价对象和目的,ITS系统一般包括了11个子系统,要确定评价是关于其中的一个或者几个,还是关于整个系统的综合评价;同时要进行系统关联因素分析,明确ITS对道路交通的影响机制,进而确定此次评价应包含的内容和相关的评价指标类别。

评价的第二步是根据评价的目的和评价对象与道路交通的相互影响关系选取反映系统作用的指标,不同评价指标反映系统的不同方面。评价指标体系的建立的目的是为了对系统构成要素进行分类,更有效地对系统与道路交通影响关系进行量化处理与评价。

图3-1智能交通系统评价一般步骤

评价的第三步是建立评价标准,也称建立评价准则。由于不同的指标反映了系统的不同方面,对系统的重要程度也不同,为了确定指标的重要性程度和规范化,需要建立评价价标准,对不同指标进行量化处理,让所有指标在同一标准下衡量对系统的影响程度。

评价的第四步是选定评价方法,也就是建立评价模型。科学的评价方法能够使得评价结果更为准确。选取评价方法应考虑指标的特点,数据的特点,数据的数量等多方面的因素,体现指标与系统之间的关系。

评价的第五步和第六步是评价结果检验和评价分析报告,评价结果检验是评价过程中很重要的一环,能验证评价过程的科学性、合理性,为评价的严谨提供保证;评价分析报告是最终的成果,如果评价结果检验符合要求,则可生成最终报告,如不符合要求,则返回第二步,重新评价;同时,评价的结果还可以包含周密的思考和科学判断所得到的见解,并不局限于评价方法所得到的结论。当然,实际评价过程具有很多现实情况影响,整个评价过程并非严格按照这个步骤进行,具体情况具体分析为原则。

2.2常用的评价指标

指标体系是综合评价的基础,是综合反映反映现代城市公共交通发展水平的依据。面向现代城市公共交通综合评价,实质上就是通过建立一系列指标体系,对现代城市公共交通的结构与功能、社会经济适应性、环境影响与资源利用等主要特征进行衡量和评估,进而提出调控措施。在现代城市交通评价活动中,并非是综合评价指标越多越好,也不是越少越好,综合评价指标过多,会形成重复,造成干扰;评价指标偏少,会形成评价的不完整,造成结论的片面性。常用的指标一般包括了六类:社会经济、交通安全、能源环境、管理效率、财务和技术评价。财务上有自己更为专业的评价,近年来全国智能交通标准技术委员会对ITS技术上逐步建立标准,因此,一般来说,ITS评价只包括了前四类。北京交通大学的关伟教授在《智能交通管理系统综合评价》一书中总结了评价中常用的指标,供决策者和研究人员参考,如下表3-1

常用ITS评价指标体系 表3-1

社会经济 交通安全 能源环境 管理效率

社会经济效益:

降低行车成本

减少出行时间

减缓土地资源及交通基础设施投资强度

推动相关产业经济发展和技术进步

满通需求和提高生活质量

其他社会经济效益 交通事故造成的经济损失:

车辆损失

人员伤亡损失

社会服务机构费用消耗损失

公共交通设施安全

货物损失

非交通事故造成的经济损失:

车辆被盗抢的损失

货物被盗抢的损失

社会服务机构消耗损失 环境效益:

减少交通尾气污染

温室气体减排

降低交通噪声污染能源效益

减少能源消耗

能源结构调整 执法效率:

中心城区管控范围

违法处罚管理效率队伍建设

警队人员数量

警队人员文化素质

交通法规宣传教育:

交通法规和交通安全厂商普及率

快速反映能力:

警情预测

实时报警完整性

从表中给出的常用指标来看,都是反映系统效益和作用的数量概念,具有被测定和度量的特点。选取指标不是什么指标都能拿来使用,而是根据一定的原则筛选,很多学者均提出了指标选取的原则,包括科学性原则、实用性原则、综合性原则、可比性原则、可测性原则以及独立性原则等。

2.3常用的评价方法

评价方法是否科学合理,直接决定了评价结果的科学性。不同的评价方法有不同的特点,可以得出不同的评价结论,因而对决策和技术方案产生的影响也不同,进而反作用评价主体并对其发展产生影响。早在1995年,国外学者Hong Lo和Weissenberger S就提出了整体评价过程和金字塔式的层次关系,最终可以给出整个ITS系统与可估算社会经济效益之间的关系。随后,更多国外学者提出了不同的评价方法,其中一些方法已经应用与实际案例。国内在评价方法的理论研究要晚于国外,于 2000年在《中国智能运输系统框架》中进行了智能交通系统经济技术评价的初步研究,2001年在国家“十五”科技攻关计划重大项目“智能家庭系统关键技术开发和示范工程”中将智能交通系统项目评价方法研究列为子课题。取得了突破性的进展。

如图3-2所示目前,国内外有关评价的方法大致可以分为四类:一是以数理理论为评价基础的方法。包括了模糊分析法、灰色系统分析法,技术经济分析法等。二是以统计分析为主的评价方法。包括了主成分分析法、因子分析法、聚类分析法、关联分析法、层次分析法等。三是重现决策支持的评价方法,包括以仿真和模拟技术为主的神经网络方法等。四是以数理统计和统计分析相接结合的评价方法,包括灰色聚类分析法等。方法的采用需根据实际情况、评价内容以及评价指标选取。例如,北京市在对北京城市智能交通安全影响评价时就采用了成本效益法以及灰色聚类评估法分别对ITS实施后的经济效益和效果进行评价;在评价ITS的社会经济影响时则采用了上述方法中的技术经济方法。

3.实现智能交通系统评价标准化的关键问题和挑战

当前,针对ITS评价的研究确有不少,且有一些理论已经用于实践,但智能交通系统评价的标准化还很有难度,本文认为,要实现智能交通系统标准化,智能交通系统评价的研究需向以下几个方面发展。

(1)实现通用性。由于已经开展的相关评价工作均具有较强的地域性,不能形成通用的评价体系,同时也由于相关计算数据的不可获取或者不能准确获取而影响到评价的准确程度。因此在借鉴和吸收国内外智能交通系统评价的先进理论和方法的基础上,应符合我国的国情和地域差异,不能一概而论。

(2)实现规范性。前文总结了当前评价的三个共同点,这是标准化的基础,但是也说了存在更多的不同点,例如,是不是要加入专家评价、是不是要进行系统要素分析等步骤,因此需要在评价领域实现评价的规范性。所谓规范性就是指ITS评价筹划、评价、结果的一系列过程的每一步骤、每个流程都有一定的规定和标准,从而整个评价过程将不会因中间的步骤省略或纰漏出现错误的结果。

(3)实现简易性和专业性的结合。ITS评价的目的是为城市决策者提供建议、为城市交通规划提供决策与支持,这就需要简单易懂和科学严谨同时出现在评价结论。简单易懂是让决策者对于智能交通系统的作用发挥程度有所明白,特别是除了经济效益之外的其他指标,应该能让非技术参与者能够看懂;同时,评价的理论、方法、过程均应该是严谨、科学、求实的。因此,怎样在专业的基础上体现通俗易懂将是ITS评价标准化的难点。

(4)具有实用性。ITS评价应该发挥三个作用,一是量化ITS项目带来的效益,这里包括经济效益、社会效益等,为决策者提供参考;二是引导未来投资做出正确决策,ITS评价的结论能够帮助决策者更好的理解人们对交通的需求,有利于未来投资找准方向和实施;三是优化已有系统的运作设计,当前的评价最多的是对现有系统做出评价,了解其运行状态,那么,科学严谨的评价可以帮助已有的智能交通系统找准改进方向,使得系统调整、改进和优化设计运作。

4. 结语

综上所述,智能交通系统评价标准化还没有起步,但根据现有的评价理论和实践,可以总结出评价的一般步骤、评价指标和常用的评价方法,这些总结能够作为评价标准化的一点基础,还需要更多的研究去实现评价标准化。可以预见,随着国家智能交通系统建设的普及和实施,对于判断系统运行效果和实施效益的智能交通系统评价将成为交通评价领域的重点工作,智能交通系统评价标准化也将成为研究的重点。

参考文献

[1]何建伟,曾珍香,李志恒.智能交通系统实施效益的综合评价研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2010,10(1):81-87

[2] 王笑京,李宏海,沈鸿飞. 智能交通系统成本效益的研究[J]. 城市智能交通技术,2007,(9):140-143

[3] 王笑京,沈鸿飞,汪林. 中国智能交通系统发展战略研究[J]. 交通运输系统工程与信息,2005,6(4):9-12

[4]卫振林,王世华,黄爱玲. 智能交通管理系统综合评价理论及实践[M].北京:人民交通出版社,2012.5.

[5] 王华. 加强交通标准化工作促进交通可持续发展[J]. 交通标准化,2003.5(119):20-22

[6] 李旭芳,夏志杰等.现代城市公共交通智能化管理概论[M].上海:同济大学出版社.2013.3:143-156

智能交通技术论文篇(4)

关键词 :     智能手机技术;社会性;生成机制;实现路径;

Abstract: Smartphone technologies are related to the development,the production,the sales,and the use of smartphones,with features such as subjectivity,intentionality,mobility,multi-functionality,and incompleteness nature of ownership transition,etc.The social attribute of smartphone technology is defined as the attribute of human interaction reflected in above activities.The subjectivity and mobility of smartphone technologies extend the sense organs,the nervous system,and the brain of human,enhancing people’s cognitive and thinking ability;the mobility and multi-functionality extend temporal and spatial boundaries of human interaction,improving the efficiency of work and enriching our lives;the incompleteness nature of ownership transition determines the special diversity of subjects,demonstrating the complexity of social interaction.The social attributes of smartphone are generated by the permeation through the whole procedure of its running process,which present as the nationality,the economy and the value orientation ability and so on.

Keyword: Smartphone technology; Social attribute; Generation mechanism; Implementation path;

在智能化、网络化、信息化浪潮的推动下,智能手机成为日常生活和工作中不可或缺的部分。智能手机不仅普及率高,而且被使用时间长。据2021年《第十八次全国国民阅读调查成果》的结果显示,“2020年我国成年国民人均每天手机接触时长为100.75分钟,比2019年的100.41分钟增加了0.34分钟”。[1]反过来说,智能手机作为一种多功能的网络移动平台,进一步加速了智能化、网络化、信息化发展,延伸了人的感觉器官、神经系统和大脑,增加了人与人交往的时空边界,增加了人与人关系的复杂性。智能手机独特的技术特征将有利于深化人们对其社会性的认识,促进其规范使用和有序发展。

一、技术与智能手机技术

1. 技术的内涵与特征

芬伯格(Andrew Feenberg)同时依据两个标准(是否受人控制和是否价值中立)把技术理论分为四类:工具论、决定论、实体论和批判理论。其中,工具论和决定论是价值中立的,实体论和批判理论是价值负载的;决定论和实体论都强调技术的自主性,工具论和批判理论都认为技术是受人控制的。[2]前三类理论都是从技术产品,即人造物的角度分析技术。而最后一类(即技术批判理论),将关注的焦点集中到技术设计的源头。他认为,技术从设计阶段便融入了利益主体的意图、目的及价值观,主张批判现存技术去寻找可替代的技术。

伊德(Don Ihde)认为,“技术是我们在环境中以各种方式形成使用的那些物质文化的人工物。”[3]这种人工物不仅仅是一种工具和手段,而且其结构和功能还隐含着制造者的目的和意图。“通过人造物的结构,可以把人造物与人的因素,与人的意向和人所生活的具体情景(环境)联系起来。”[4]技术是生活世界的技术,人造物处在生活世界的大背景或某个具体情景之下,必然会依赖或聚集生活世界中自然、社会、历史等各方面的内容,对人与社会乃至整个世界的关系产生多维度的影响。

基于以上分析,本文对技术的概念界定如下:技术是以人造物为主要研究对象,联结人的意向和实践并对生活世界各要素聚集和反映的过程。其特征主要有:(1)主体性。技术不能脱离人单独存在,而且在技术过程中常有多个主体参与,他们都有可能影响技术发展的方向;(2)意向性。人造物中包含了技术主体的经济、社会、政治、文化和生态等方面的意向,这也是人造物产生的动力和原因;(3)物质性。技术最终会外化为一个人造物,或搭载在相应的工具或设备上。

2. 智能手机技术的内涵与特征

关于智能手机的内涵,大体有三种观点,一是认为智能手机是一种服务于媒体传播的移动媒介;[5]二是认为智能手机是一种携带方便的用于语音通讯和信息交流的工具;[6]三是认为智能手机是一种中心文化,反映了经济状况、社交活动及背后的权力关系等文化内容。[7]

以上三种观点谈论的是智能手机,所以关注的是智能手机的使用和由此导致的各种问题,而智能手机技术除了智能手机的使用外,还包括智能手机的研发、生产和销售等环节,其中手机的研发或设计至关重要:作为手机技术的源头,它潜藏着手机技术的目的、意向和本质。智能手机技术是技术的一种,其特征除了前文提到的技术的三个特征外还包括:(1)移动性。智能手机的最大特点是体积小且轻便,易于携带,成为了人们生活、工作的有力助手,几乎与人们形影不离。据统计,截至2020年12月,我国手机网民规模达9.86亿,网民通过手机接入互联网的比例高达99.7%,[8]且呈逐年上升的态势。(2)多功能性。智能手机除了可以接打电话、收发信息外,还可以上网、照相、导航等,理论上讲可以有无穷多的功能,这全看手机自身携带或安装的应用软件而定。(3)所有权让渡的不完全性。所有权是指所有者对实体占有、控制和使用的权利。一个完全的所有权让渡是指一旦实体的所有者发生了变更,则接受者完全拥有占有、控制和使用该实体的权利;同时,未经允许,其他主体则不具有上述相应权利。但是对手机这种智能产品,消费者在购买后并没有获得该手机的完全使用权限,因为其生产企业,甚至企业背后的政府或其他主体,可通过硬件或软件后门对手机实行远程控制。也就是说手机卖给你了,但企业仍然是手机的主人,甚至是手机的真正主人。这也是手机这种高智能产品与普通产品(如锤子)的重大区别。据此,可以把智能手机定义为:一种携带方便、具有多种功能的智能型人造物;而智能手机技术则可以定义为:关于智能手机的研发、生产、销售和使用的活动。

二、智能手机技术社会性的表现形式和生成机制

1. 智能手机技术社会性的内涵和表现形式

关于社会的概念,从描述意义上可分为广义与狭义两种。广义的社会指的是一种人与人或人与社会的互动关系。社会学家齐美尔在《社会学的问题》中指出:“在大量个人进入互动的地方,社会才存在”。[9]它包括了人类社会的各个方面,如经济、政治和文化等。狭义的社会仅指人们生存与发展的社会公共生活领域。本文采用的是广义的社会概念。

技术的社会性(即社会属性)是相对于其自然属性而言的。技术的自然属性是指技术活动所反映出来的人与自然关系的属性,如技术的合规律性、可行性和生态性等;技术的社会性是指技术活动所反映出来的人与人关系的属性。其表现主要有两方面:一方面,技术的产生、发展和应用要受到社会历史条件的制约;[10]另一方面,技术的产生也是为了满足社会发展的需要。技术的社会性具有经济性、阶级性、民族性等特质。[11]

因此,可以把智能手机技术的社会性定义为:人们在智能手机技术的研发、生产、销售和使用过程中所反映出来的人与人、人与社会关系的属性。具体表现在如下几个方面:(1)智能手机技术延伸了人的感觉器官、神经系统和大脑的功能,增强了人的感知和思维能力。智能手机不仅是人们的千里眼、顺风耳,还通过物联网自动“感知”各类设备信息。同时,通过融合人工智能算法,智能手机成为了人的“第二大脑”,在居家、出行、娱乐、社交、工作等领域实时自动发出相关指令,辅助人们拟定相关安排。(2)智能手机技术拓展了人与人交往的时空边界,提高了工作效率,增添了生活情趣。人们通过网络化的手机平台可以随时参与各种丰富多彩的活动,如通信、支付、购物、网页浏览等,扩展了人与人、人与物之间的时空边界,极大提高了人与人、人与物之间交流的自动化程度和效率。(3)智能手机技术的多元主体性展现了人与人关系的复杂性。智能手机技术所有权让渡的不完全性决定了智能手机具有同时被多个不同类型主体占有、控制和使用的可能性。这里可能的主体有:手机智能技术的开发者、所有者(如企业或与企业利益相关者)、销售后的所有者、使用者、相关应用程序的开发者、所有者和使用者等。这些多元化的主体都有可能通过硬件或软件后门监控手机的运行,而这些主体的目标和意向可能不同,甚至相互矛盾或冲突,这就反映了人与人关系的错综复杂性。

智能手机技术的社会性可分为内部社会性和外部社会性。内部社会性是指智能手机技术在研发、生产和销售过程中实现的社会性,如国家性、经济性等。其外部社会性是指智能手机作为一种携带方便的移动终端,在使用过程中实现的社会性,如观念引导性等。其中,内部社会性融入到智能手机的研发、生产和销售之中,在使用阶段难以更改;而外部社会性是后来附加上去的,基本上是由对智能手机的不同使用决定的:不同的主体可以利用智能手机宣传不同的社会文化。

2. 智能手机技术社会性的生成机制

智能手机技术社会性的生成过程就是其社会性在智能手机技术的研发、生产、销售和使用等各个环节的渗透过程。首先,在设计阶段,技术主体的目标和意向指引手机的设计,在设计中嵌入技术主体的价值目标,使之更好地为技术主体服务。其次,在生产阶段,制造者依据设计蓝图对手机的各要素(如智能要素、实体要素和过程要素等)进行适当、有效地整合,形成一定的技术结构(即手机产品)。显然,这一生产过程必须贯彻设计阶段的目标和意向。再次,在销售阶段,产品的销售过程一方面是对手机品牌背后承载的文化符号和价值理念的传播,另一方面也是实现其经济效益的重要方式。最后,在使用阶段,由于智能手机技术的多元主体性,决定了其使用目标和意向的多元性。一般消费者用于通信、娱乐、学习和工作,企业用于广告的精准推送,政府(或政党)用于主流价值观的宣传等。

三、智能手机技术社会性的实现路径

技术主体通过智能手机技术的意向性、移动性和所有权让渡的不完全性对智能手机的软硬件进行调控,以实现其相关的国家性、政治性和经济性等社会属性(属内部社会性);同时,智能手机作为一种携带方便的具备多功能性的移动终端,也是一部高效宣传社会文化的媒介,体现为观念导向性(属外部社会性)。

1. 国家性的实现路径

智能手机技术的国家性是指智能手机在设计、生产、销售和使用等方面为国家或政府服务的属性。主要表现在两个方面:一方面,政府通过与企业合作可以凭借手机软件或应用程序的使用获取大量相关信息,再通过大数据挖掘和智能算法等方式得到相关风险提示,有助于维护国家安全,保障人民群众的根本利益。在当前我国新冠肺炎疫情“外防输入、内防反弹”的严峻形势下,基于我国地域广阔、人口数量大、部分地区人口密度高等特点,为了快速应对疫情,在政府引导、企业参与下,搭建了“健康码”“大数据行程卡”等疫情防控小程序。这些程序搭载在智能手机上,每一个手机用户进出各类场所必须扫码登记,便于各个省、市、县、村或社区对人们的出行管理。这些措施大大提高了我国面对突发事件的应急效率,保障了我国人民的生命健康安全。另一方面,智能手机技术一旦被一些别有用心的企业控制,那么该企业(或与其利益相关方)就可能运用该技术所有权让渡的不完全性,非法监控、盗取人们的邮件、聊天记录、视频照片、文件等私人信息,从而可能严重侵犯个人隐私,并威胁到国家的信息安全。“斯诺登事件”的发生就说明这种侵犯和威胁是现实存在的。

2. 经济性的实现路径

智能手机技术的经济性在于提升企业的经济效益,促进社会经济发展。首先,企业在设计阶段可以对手机硬件作出调整,以影响消费者的选择范围和购买决策,提升其利润空间。以手机内存设计为例,从最早的16GB、32GB和64GB到现在将近1TB的版本,新款手机容量呈现持续向上增长的趋势。理论上企业可以提供给用户更多的选择,但实际上企业在设计过程中往往通过取消32GB的版本,仅支持16GB、64GB和128GB(甚至更大容量的内存)来引导消费者选择更贵的机型,从而使手机销量和企业利润大幅提升。其次,企业在设计时往往会将手机的耐久度按照一定的周期减损,从而控制手机的使用寿命,促进新品的销售。如一台手机的核心部件的预期寿命往往被设计为3-5年,相应的材料和工艺也会被严格控制。再次,手机企业可以通过设置手机应用商店限制人们对应用程序的使用,并对部分应用程序实行有偿使用政策。这样,既增加了一部分应用程序企业的经济收入,也使手机企业因此获取额外的中间费用。最后,企业(或其利益相关方)可以利用手机软件和应用程序,获取用户相关信息,采取相应行动,以维护经济安全,提升经济效益。如国家或政府能够通过企业监控手机的操作,打击金融诈骗、等经济犯罪行为,从而维护经济安全,防范经济风险;对于手机应用程序企业而言,可以通过所有权让渡不完全性收集用户偏好、以及生活习惯等信息,实施商品广告的精准推送,从而提高商品销量,创造更大的经济效益。

3. 观念引导性的实现路径

基于智能手机技术的多功能性和移动性,智能手机成为思想观念传播的重要工具。一方面,智能手机的软件设计有较大的弹性和张力,人们能通过各类软件平台接收不同的思想观念,从而使智能手机技术具备了承载多元价值观的能力。同时,许多应用程序借助智能算法还实现了精准化、智能化、定制化的信息推送,极大地增强了其观念引导的效能。另一方面,手机硬件提供了多种渠道(如声音、图像和视频等),以更生动地实现价值观传播的功能。现在,各国政府或政党都认识到了智能手机技术在观念引导中的重要作用。一方面利用各种新闻应用程序及时推送政府或政党的相关政策,或有利于政府或政党观念的新闻;另一方面通过各类学习应用程序加强对主流价值观的学习引导。这类推送和引导,充分利用了手机的移动性、便携性和智能性,扩展了观念引导的时间和空间,极大提高了观念引导的有效性。

参考文献

[1]国家新闻出版署第十八次全国国民阅读调查成果[DB/OLT.

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[4]舒红跃技术与生活世界[M].北京中国社会科学出版社, 2006,3.

[5]秦艳华、路英勇.全媒体时代的手机媒介研究[M]北京:北京大学出版社, 2013,18.

[6]匡文波手机媒体概论[M].北京:中国人民大学出版社,2012,17.

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[8]中国互联网络信息中心等.第47次中国互联网络发展状况统计报告[DB/OL]

[9]Simmel,G. On Individuality and Social Forms[M]. Chicago:The University of Chicago Press, 1971,23.

智能交通技术论文篇(5)

关键词:人工智能;教学内容;教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 引言

人工智能(AI)是二十世纪五十年代后期兴起的利用计算机模拟人类智能活动去求解问题的学科,与空间技术、原子能技术一起被誉为二十世纪三大科学技术成就,目前广泛应用于专家系统、机器翻译、语音识别、文字识别、计算机视觉、机器人、电子游戏等方面,已经成为计算机技术发展以及许多高新技术产品中的核心技术。

为了适应人工智能技术日益广泛的需要,国内外高校普遍开设了“人工智能”方面的课程,特别是作为计算机方面专业的核心课程之一。我校自从1993年开始为自动化专业本科生开设“智能控制”选修课,1996年为自动化、计算机、机械等专业本科生开设“人工智能导论”、“人工智能及其应用”课程。目前,我校软件学院、信息学院、机电学院都开设了“人工智能导论”课程,已经成为计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程,也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一,其目的是使学生了解人工智能的基本概念和基本原理,初步学习和掌握人工智能的基本技术和前沿内容,拓宽知识面,启发思路,为学生提供最基本的人工智能技术和有关问题的入门性知识,提高学生应用开发软件的能力和水平,为今后在相关领域的研究和应用奠定更为坚实的基础。因此,建设好“人工智能导论”课程具有重要意义和很广的受益面。

由于人工智能是交叉学科,涉及面广、内容抽象、不易理解,学生往往有望而生畏的感觉,在教学过程中,老师教、学生学都比较吃力。为了更好地实现上述教学目标,提高本课程的教学质量,协调好教与学的双边关系,使学生由望而生畏的感觉,变为有用有趣的感觉,根据已有人工智能课程在教学与实践方面的经验和方法,结合“人工智能导论”课程的近几年教学实践,对课程的教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式等方面进行了探索总结。

2 调整与优化教学体系和教学内容

“人工智能导论”是计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程,也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一,其研究领域及内容十分丰富,涉及的基础面广。因此如何选好教学内容,既能使学生了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件重要而又困难的事情。

进入21世纪以来,人工智能学科又有了新的发展。为了及时反映人工智能研究和学科的最新进展,我们修订了“人工智能导论”的教学大纲,对教学内容进一步优化和更新,极大充实了各个系统的内容。我们确定的教学内容主要分为三部分:第1部分为概论,介绍人工智能的基本概念、基本内容、主要研究领域及发展过程;第2部分是知识表示,推理和搜索技术,讨论几种常用的知识表示方法、推理技术(包括确定性推理方法和不确定推理方法)和搜索求解策略;第3部分是人工智能应用研究领域,包括专家系统、自然语言理解、机器学习、人工神经网络、遗传算法等的基本概念和方法等。其中第2部分是基础理论,是人工智能的重要基础,应该循序学习。第3部分是人工智能的应用,由于每个研究内容都相对独立、自成体系且有其专门的学术著作研究、热点,因此针对高等院校的本专科生来说,不必循序学习,而且结合专业特点可以选择其中几个研究领域。例如对自动化专业的学生来说,可以选择专家系统、人工神经网络、遗传算法等,同时可增加在自动控制领域的应用,包括专家控制、神经网络控制和进化控制等热点:而对计算机科学与技术专业来说,可以选择专家系统、自然语言理解、机器学习等,并辅以动物识别系统、语音识别系统、智能机器人等实例。总之就是要把握课程性质和教学目的,调整本课程教学体系,优化教学内容,让学生以有限的时间学到人工智能的基础知识和基本方法。

另外,在选择和确定教学内容时必须兼顾基础知识和新兴技术,注意与相关课程(如离散数学、数据结构、概率论、自动控制原理、Matlab系统仿真、面向对象的编程技术等)的链接,密切理论与实际的关系,通过课堂讲授和课外训练,注意学生能力培养,提高他们的学习效果和整体素质。

3 加强课程立体化建设和系列教材研究

在课程的立体化建设中,教材充当了地基的角色,所有的课程内容安排,无不体现出以教材为基本,以教材为模板。所以本着基础、实用的原则,我们先后编著出版了《人工智能及其应用》课程教材导论部分概括性强,引人入胜;基础部分系统全面,叙述深入浅出,循序渐进;应用部分密切理论与实际关系,典型形象。其中第二版在第一版的基础上,增加了证据理论、模糊推理、神经网络等理论的一些典型应用,使学生能够更深入地理解和应用这些理论;另一方面,又新增了自然语言理解及其应用内容,以适应目前计算机翻译、人机自然语言交互等技术日益广泛应用的需要。系列教材适应了人工智能导论新课程开设的需要,反映了人工智能学科的发展,为人工智能课程确立了基本框架,发挥了重要作用。系列教材的问世不仅解决了本校“人工智能导论”课程教学用书的问题,而且也被各兄弟院校普遍采用,促进了该课程的普遍开设,推动人工智能学科的发展。

为了配合教材第二版的教学和自学,在已有教学经验和教学成果积累的基础上,制作了高质量的教学课件和完整的教学视频录像,并刻录成光盘随书供读者使用;同时又研究与开发了网络课程(http://),以更好地调动学生的学习兴趣和主动性,促进本课程的教学改革。

包括主教材、电子教案、教学视频录像、网络课程及教学资料库等在内的课程立体化建设符合二十一世纪高校教学的要求,支持教师提高教学手段现代化的水平,更贴合学生的学习需求。

4 改革与创新教学模式和教学方法

在“人工智能导论”课程教学的过程中,我们积极探索教学新路,经过数年辛勤试验,结合蔡自兴教授等对人工智能课程的建设经验,对课程的教学模式和教学方法进行了如下一些的改革与创新。

(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”,“人工智能导论”课程的学习效果,直接受到学生兴趣和参与意识的影响。由于这是一门导论性前沿课程,一般来说,学生开始学习兴趣很大。但是,当一些学生开始接触到抽象概念和算法时,往往感到不易接受。我们通过各种途径和方法,激发和培养学生的学习兴趣。例如,鼓励学生参与课堂讨 论、布置读书报告和课外实验、以问题为导向的启发式教学、专题讨论/辩论等形式。特别,我们精心组织和准备了模糊控制技术及其应用、智能机器人技术与应用、智能交通、BCI(脑机交互接口)等专题,以及智能调度软件、语音识别系统、动物识别系统、足球机器人比赛、机器人轨迹跟踪、倒立摆的智能控制等课内演示,使学生扩大了眼界,增加了感性知识,达到提高学生学习兴趣的目的与效果。

(2)面向问题的启发式教学

人工智能中的许多问题,有的似是而非,有的引人入胜。在教学中,有意识的提出相关问题,提请学生思考,鼓励学生提出自己的猜想和解决方案。然后逐步进入教材中的解决方案,启发学生求解这些问题,并进行分析和比较,从而强化了学生学习的主动意识和参与意识,提高了学生的学习积极性。例如,在讲到比较抽象的“遗传算法”时,提出“遗传算法如何用于优化计算?”这一问题。针对该问题,先从“达尔文的生物进化论”入手,讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用;然后通过一个简单的例子,从特殊到一般地启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现,最终让学生与教师一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。这样,学生不但从中学习了遗传算法,而且得到一次逻辑思维的训练,取得很好的教学效果。

(3)课堂辩论与交互式教学

组织课堂辩论,讨论的议题包括人工智能的应用前景和其他比较等有争议的问题。学生对这些问题展开了激烈的争论,激发了学习潜能,明确了学习目标。例如,为了加深学生对智能机器人内涵的理解,我们组织了“机器智能能否超过人类智能”的辩论会。会前正反双方结合本课程内容及其相关知识,认真进行准备;辩论会上正反双方唇枪舌战,激烈争辩,气氛热烈。辩论后,学生余意未尽,讨论热情不减。无论是哪一方获胜,都达到了预期的效果。教学中我们还注意采用了多种交互式策略,如课堂上教师提问可鼓励或指定学生提问,也可由学生自由地就某个知识点进行主题发言后老师点评等。

(4)个性化学习与因材施教

在本课程教学过程中注意对学生因材施教和个性化教学。例如,通过组织学生进行读书报告的形式,鼓励学生从多方面、多角度考虑问题,多提新颖思想,有意识地鼓励优秀学生探讨比较深层的内容,并辅导优秀学生将其成果以科技论文和发表文章的形式转化为成果。又如,在教学设计和实验设计中,注意要求学习有余力和兴趣的学生选作部分探索性、创新性的功课和实验(选学内容,如模糊控制器的设计、进化控制等),从而引导学生发挥个性优势,达到因材施教的目的。同时注意分析学习较差的学生的具体困难,进行有针对性的指导。

(5)多媒体与网络教学的使用

本课程在PPT演示文稿和网络课程上,采用了大量的多媒体表现形式,如视频、动画、声音和图像等。目的在于使得人工智能抽象的知识形象化,便于学生理解。例如,课内让学生在线观看涂晓媛博士的计算机动画“人工鱼”的录像片段、人工生命Floy中生命智能体在环境中不断的适应进化构成演示等,有助于加深学生对所学知识的理解,促进教学水平的提高,激发了学生对课程的兴趣,使学生创新意识得到增强。此外,随教材附赠的教学光盘和开发的网络课程(http://)提供了学生课外自学用的高质量的电子课件、完整的教学视频录像、丰富的实验和案例资料等,以更好地调动学生的学习兴趣和主动性。

(7)理论与实践结合

在教学内容安排上,注意理论联系实际,适时布置一些人工智能实验给学生进行课外练习。设计的课外实验包括产生式系统实验,归结反演实验,主观Bayes推理网络实验,A搜索实验,以及基于Maltab工具箱的模糊控制位置跟踪系统、两车追赶模糊控制系统、神经网络模式识别仿真、遗传算法优化计算等实验。通过实践和参与,保持学习兴趣,有助于学生对人工智能基本概念和难点的理解,掌握基本方法和技术,为从事智能系统应用开发打下基础,从而达到教学目的。例如,我们组织学生参观我们的研究生综合自动化实验室,观看机器人臂取物、倒立摆控制、语音识别软件、指纹识别软件、智能调度软件等演示,密切理论与实际的关系。

我们在教学改革实践中探索的这些教学方法,有利于充分激励学生的学习积极性和主动性,有利于鼓励学生发挥独立思考和创新思维,有利于多方位培养学生学习发现问题、分析问题和解决问题的能力。

5 运用多样化的教学手段和考核方式

5.1 多样化的教学手段

采用现代信息技术进行教学,构筑“人工智能导论”课程的现代教学模式,是本课程的主要特点之一。教学过程中采用了多媒体教学课件和网络课程相结合的方法,充分利用多媒体的丰富表现形式,利用网络课程的交互性、情景化等,进行教学。采用的方法包括:

(1)抽象知识内容的多媒体表示

通过动画和视频来演示抽象的概念、算法和过程,包括机器人轨迹跟踪、机器人臂取物、足球机器人比赛、倒立摆控制、“人工鱼”等录像片段,以及智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件演示。

(2)通过PPT撰写教案

精心编制PPT,组织好课件内容,做到图文并茂,提纲挈领,便于学生理解,便于教师讲授。

(3)开发与应用网络课程

“人工智能导论”网络课程较好的实现了交互性、在一定程度上实现了学习过程的情景化。在交互性方面,通过网络课程的课堂练习和章节练习,评价学生的学习情况,并给学生提出学习建议。在情景化方面,采用了在线答疑形式,使得学习过程丰富有趣。

(4)先进实验系统的观摩与演示

利用我们的研究成果等有利条件,有针对性地对学生进行成果演示(包括智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件),使学生知道学了有用,而且很有用,很有趣,很有意义,从而进一步诱导学生的学习兴趣,巩固了课堂所学知识,提高了教学质量。

教学效果通过上述先进的现代信息技术的应用,不仅极大地提高了学生的学习兴趣和主动性,而且也取得很好的实际教学效果,提高教学质量。

5.2 作业、考试等教改举措

(1)改革作业方式与方法

改变过去那种单纯的书面习题作业,发展成为必须交给教师评阅的书面家庭作业、不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中上交作业通过网络进行,教师批阅后的作业也通过网络返回给学生,实现了作业呈交和返回的网络化。

(2)改革考试方式与方法

如何对本课程的考试方式进行改革一直是我们探索的问题。我们综合考虑课堂出勤情况(10%)、平时正式作业成绩(20%)和期末课程考试(70%),进行综合评分。期末考试有时采用综合试题考试,出几个大题目让学生选择其中几个进行开卷笔试,当面交卷后评分;有时采用课外开卷论文结合或口试面试。最近,我们还对部分学生结合实验或实际问题提问等进行考核。我们正进一步改革、试验和探索,使考试成为衡量与培养创新能力,促进学生学习主动性和提高课程教学质量的重要环节。

智能交通技术论文篇(6)

关键词:智能车辆;环境感知;传感器;多传感器信息融合

中图分类号:E91 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0026-01

一、前言

随着社会的进步,汽车成为人们出行必不可少的交通工具,车辆堵塞、交通事故等问题也日益显现。汽车数量的快速增长造成了公共交通效率低下、交通事故频发。建立起现代化的智能交通系统便被提到日程上来。智能车辆(Intelligent Vehicles, IV)作为智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)的重要组成部分,也是系统的运行主体,能够提高驾驶安全性,大幅改善公路交通效率,降低能源消耗量,由于众多优点,该技术的研究日益受到国内外相关机构的关注。

智能交通系统能够有效缓解交通压力,合理调配公共交通资源和道路资源。基于机器传感技术和控制技术,驾驶系统采用信息传输技术和计算机视觉技术监测道路路面、交通标志、其他车辆、行人以及交通事故等道路环境状况,有效保证智能车辆在各种路况下的安全行驶,并能对一些异常状况进行及时处理。在过去的10多年里,相关技术取得了很大的进步,有些国家已经成功开发了一些基于视觉的道路识别和跟踪系统。其中,具有代表性的系统有:LOIS系统、GOLD系统、RALPH系统、SCARF 系统和ALVINN系统等。从这些先进技术的应用便可看出,感知外部环境模块是智能车辆的核心技术。

二、环境感知传感器在智能车辆上的应用现状

智能车辆在道路上畅行离不开相应的传感技术,其中最重要的是道路环境感知模块,该模块将先进的通讯技术、信息传感技术、计算机控制技术结合起来系统利用。智能车辆系统主要有环境感知模块、分析模块、控制模块等部分组成。环境感知传感系统主要由机器视觉识别系统、雷达系统、超声波传感器和红外线传感器组成。

(一)机器视觉识别系统

机器视觉识别系统是指智能车辆利用CCD等成像元件从不同角度全方位拍摄车外环境,根据搜集到的视觉信息,识别近距离内的车辆、行人、交通标志等。机器视觉也有其弱点,容易受到环境的影响,在能见度较低时效果不理想,因此,在传感器类别中属于被动型。与雷达系统相比较,视觉识别系统价格低廉,一辆车上可以安装多处,监测范围更大,搜集道路信息更为全面,通过对其所得的图像进行处理可以识别、检测周围路况,这些也是主动型传感器无法替代的。所以越来越多的人对利用机器视觉感知车辆行驶环境产生很大的兴趣,该系统在现实生活中随处可见,普及率最高,机器视觉在智能车辆研究领域得到广泛的应用, 成为最受欢迎的传感器之一。

(二)雷达系统

雷达系统是一种主动型传感器,利用微电磁波探测目标距离、速度、方位等。雷达不需要复杂的设计与繁复的计算。雷达系统的使用不受光线、天气等因素干扰,无论是白天还是黑夜,晴天或者下雨,雷达系统都能够正常运转。由于雷达是靠电磁波反射原理来工作的,这会导致相近的不同雷达间电磁波相互干扰而影响工作效能。但是,瑕不掩瑜,由于雷达在准确提供远距离的车辆和障碍物信息方面有着得天独厚的优势,因此在车辆的防碰撞系统中有着广阔的应用前景。

(三)超声波传感器

顾名思义,超声波传感器是指利用超声波为检测方法的传感器。使用超声波探测得来的的数据处理简单、快速,超声波传感器可以发射定向长生波,能够在较小范围内检测到物置。这种技术在医学应用上比较广泛和成熟。汽车工业上的利用首见于在欧洲销售的的BMW 车上的超声波停车装置。这种系统利用一片单片机进行控制,超声波遇到障碍反射回传后,根据传感器探测距离发出不同的提示音。

(四)红外线传感器

红外线传感器是利用红外线来进行测量工作的传感器,技术更加先进。红外线传感器不受黑暗、风、沙、雨、雪、雾的阻挡,环境适应性好,且功耗低。这些特点使它远超其他传感器。与超声波传感器相比,反应速度更快,探测范围更广,由于其探测视角小,方向性和测量精度有所提高。与机器视觉结合使用,红外线传感器可以增强机器视觉识别的可靠性,使黑夜如同白昼,因此常被用于智能汽车中的夜视系统中。

三、多传感器的综合利用

在复杂的路况环境下,单一传感器都有其局限性,仅仅安装单一传感器难以提供路况环境的全面描述,因此设计智能车辆必须配置多种传感器。例如夜间行驶时红外线传感器是必不可少的;而停车、倒车时主要使用超声波、雷达探测周边障碍物的远近;机器视觉除日常应用外与其他传感器结合起来可以使得智能车辆驾驶安全性更加可靠。

随着计算机信息技术、通信技术、控制技术和电子技术的进步,智能车辆技术研究中多传感器信息融合技术的应用取得了许多令人振奋的成果。如车载系统互联技术、欧洲的Peugeo系统、美国的IVHS系统等。Tsai-Hong Hong等利用激光传感器采集图像获得车辆前方的距离信息,在正常的路况环境下,采用彩色摄像机与激光传感器联合感知道路表面和定位道路边界。这些技术经过不断改进,相信在不久的将来引起汽车工业的革命。

四、结语

在智能车辆的环境感知模块技术研究中,传感器是智能车辆控制系统的关键。如何使传感器技术更好的应用到汽车行业上来,未来将成为传感器技术研究领域的一个发展方向。

整合各种类型的传感器技术,使其为智能车辆提供更加真实可靠的路况环境信息,对智能汽车技术的发展来说是至关重要的。由于实际的应用环境所得到信息大多数都是不确定信息,传感器回馈信息融合还原真实路况还有很大的困难。

纵观全球,我国的智能车辆研究工作还处于起步阶段,同欧美日等相比还很落后。但随着我国社会经济的发展,汽车保有量不断膨胀,严峻的交通现状迫使我们把发展智能交通尽早提到日程上来,只要我们勇于创新,结合我国具体国情,不断进行深入、细致的研究,我国智能化交通必能早日实现。

参考文献:

智能交通技术论文篇(7)

关键词:科技期刊;媒体融合;知识服务;精准传播

近年来,随着计算机技术的进步,科技期刊出版正在经历着前所未有的巨大变革。目前,信息技术已呈现出“人-机-物”三元融合的态势,数据分析工具和基于云计算的数据资源成为期刊出版的重要特征[1],期刊出版的数字化和集群化发展成为当下期刊发展的主流趋势,人工智能也将在学术期刊的出版、存取、质量评价等多个环节上得到广泛应用,并推动科技期刊出版方式的变革[2]。目前,在科技期刊界,学者们就如何促进科技期刊媒体融合发展开展了大量的研究,既包括理论层面的探讨,又包括从实践和案例的角度开展的应用研究[3-6]。与此同时,我们注意到,全球的科学产出以极快的速度增长,从第二次世界大战结束以来,全球的科学产出相当于每9年就会翻1番[7],读者也更容易被无用的信息轰炸,难以在期刊论文的海洋中高效准确地找到自己需要的内容,科技期刊要想扩大自身的影响力也愈来愈难。信息爆炸时代,科技期刊关注读者“需要什么”比“提供了什么”更重要。在智能技术变革的时展潮流中,科技期刊应如何顺应时展趋势,利用智能技术整合资源,更好地满足读者的需求,扩大期刊的影响力,创造科技期刊人、出版商、作者、读者的共赢局面?本文从以上问题切入,尝试从扩展学术搜索的路径、构建个性化的精准推送平台和多元化的传播模式、向用户提供有针对性的服务方面探索在媒体融合形势下如何提升科技期刊的精准传播能力,以期为我国科技期刊媒体融合建设增瓦添砖。

1借助人工智能,扩展学术搜索的路径

互联网时代改变了人们获取信息的方式,搜索引擎在促进科技期刊的传播、提高影响力等方面的功能逐渐凸显。虽然现有的一些搜索门户网站诸如Webofscience、PubMed、谷歌学术、各图书馆网站、中国知网、万方数据知识服务平台等搜索引擎可以帮助读者检索科技论文,但是仍不能满足用户多样化的检索需求。Tancheva等[8]针对康奈尔大学图书馆开展的一项调查研究发现受访者“往往既对搜索方法的效率感到满意,同时又对搜索的棘手和费力感到不满……当研究人员无法完成一个特定的搜索任务,他们很可能放弃现有的方法(或工具或技术),而不是找出如何使它工作”。为了解决这一问题,需要开发新的模式解决学术出版的过量负载,利用智能技术优化搜索引擎的现有功能。目前很多科技公司都在探索开发基于人工智能的学术搜索引擎和知识服务。例如Springer网络平台不断对其功能进行集成,并提供个性化服务功能;Elsevier等出版商为用户等提供搜索引擎培训课程;微软学术(MicrosoftAcademic)通过在实体之间建立有意义的关联,自动生成可视化的知识图谱,引导学者阅读[2];2014年,Wiley线上图书馆为用户提供了增强型HTML文章服务(AnywhereArticle),它将可读性、交互性和可移植性设为用户体验的核心,使读者能够在页面中快速找到最重要的信息[9]。一些关于科学出版的新模式和平台被相继开发,如Chorus[10]通过集成服务和开放APIs,优化了科技论文被搜索的路径,并为政府机构、出版商、研究人员、图书馆员和作者提供可持续的解决方案。目前我国已经形成一些专业的期刊集群,一部分学术期刊数据库平台也开始进行语义出版形式的探索,对科技期刊内容进行深度加工和挖掘。不同的科技期刊具有不同的特点,在学术期刊的数据库平台建设过程中需要平台开发团队与期刊编辑充分交流[11],发挥编辑的优势和主导作用,凸显本学科的学科特色。

2利用智能算法,构建个性化的精准推送平台

技术是科技期刊创新发展的重要推手,技术应用能力也成为科技期刊发展的竞争资源,充分利用技术强化科技期刊的知识服务和加工能力,创新出版和传播模式,满足数字化时代的读者需求,对于科技期刊的精准传播和融合发展非常重要。在人工智能背景下,可以借助于算法实现科技期刊出版的智能化。算法的设计程序与设计者的思维密不可分,设计者选择数据样本、赋予数据意义、设计模型与算法,拥有数据并设定算法的智能化平台具有很强的主导性[12],因此设计者需要尽可能考虑并消除算法偏见和利益冲突对精准传播带来的负面影响。日前,腾讯研究院和腾讯AILab联合的人工智能伦理报告指出“人工智能等新技术需要价值引导,做到可用、可靠、可知、可控”[13]。目前“智能算法+学术期刊”已成为创新趋势,学术期刊可构建信息数据基础环境,进一步完成动态精准信息推荐,最后以传受关系交互实现长期有效的黏性连接[14]。一方面可以通过算法整合资源,实现大量科技期刊的数字资源的聚合;另一方面可以通过算法分析用户的阅读兴趣、研究领域,基于用户的需求建立相关用户数据信息,从而进一步将数字资源和用户数据相匹配,实现科技期刊的智能化精准传播。如中国知网推出的“CNKI全球学术快报”整合全球文献和超星集团推出的“域出版”超星学习通学术平台[15],用户不仅可以在其App上进行文献检索、分版阅读、专题阅读等,还可以与作者进行互动交流。此外,还可以利用智能算法设计追踪用户的信息反馈,通过学术平台进一步增加用户的体验感,提升科技期刊的精准传播能力。

3创新知识加工,构建多元化的传播模式

在人工智能和融媒体时代,除了运用智能技术构建个性化的知识服务平台,科技期刊也需要充分发挥社交媒体的作用,通过加强期刊网站建设、建立App客户端、微信、微博等新媒体传播平台,可以根据各自领域的特点,对科技论文进行多次加工和编辑,构建个性化的传播方式。如论文编辑平台Kudos为作者提供了一种利用社交媒体使他们的论文更易下载和传播的工具,通过为作者已发表的文章创建介绍并添加简短的标题、易懂的摘要和补充内容,可以使他们的文章对读者更具吸引力[16],学术出版平台也可以通过建立二维码,为读者提供开放增值服务,使读者进一步了解论文的数据、图片等资料,实现与用户的精准对接。如中国煤炭行业知识服务平台为该平台上的每篇论文制作了二维码,用户阅读纸刊论文时,通过扫描其中的二维码可以免费下载PDF、HTML文件,此外读者还可以通过扫描二维码向作者提问或向责任编辑反馈意见[17]。目前,邮件推送也正在成为科技期刊提升精准传播能力的一个重要手段,国内一些期刊在这方面做了大胆的尝试。例如:《计算机工程》基于语义分析和智能分词等技术,设计了一套期刊内容精准推送系统,将读者—文章—标准关键词进行匹配,通过邮件为潜在读者推送与其研究方向相关的最新研究论文[18];《应用生态学报》通过运用大数据和数理统计方法,构建了科技期刊论文单篇推送客体指标体系,通过邮件对读者进行单篇精准推送,取得了较好的传播效果[19]。此外,利用音频、视频、科学可视化等多媒体技术可以在短时间内表达丰富的科学信息,增加科技论文的广泛传播。如虚拟现实/增强现实(VR/AR)为读者提供沉浸式的阅读环境,提升读者的体验感,从而吸引了更多读者的关注。中国科学技术大学王国燕博士及其团队开展的前沿科学可视化研究和设计,使科技论文通过图像的形式向读者展现,提高了科技论文的交流和传播,她通过对顶级科技期刊《Nature》《Science》《Cell》的一项实证研究发现,科技期刊封面故事和封面图像的使用可以提高论文的引用率[20]。《上海大学学报(自然科学版)》借助第三方AR展示平台实现了学术期刊的多模式AR融合出版,取得了很好的效果[21]。

4满足用户需求,提供有针对性的服务