付佳雯
摘 ? 要:通過對(duì)人工智能技術(shù)概念的理解,仔細(xì)剖析人工智能技術(shù)在高校智慧校園中對(duì)于不同科目、專業(yè)的應(yīng)用,體現(xiàn)該技術(shù)的出現(xiàn)為中國的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ),更加明確了我國各大高校智慧校園發(fā)展人工智能技術(shù)并積極應(yīng)用到社會(huì)、學(xué)校的目標(biāo),以達(dá)到人工智能技術(shù)為社會(huì)、人類方方面面服務(wù)。文章簡(jiǎn)要對(duì)人工智能技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用展開分析與討論。
關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);高校智慧校園;高等教育
中國已經(jīng)從“中國模仿”的階段轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜绺鲊娂婇_始“模仿中國”的階段,這樣的一個(gè)轉(zhuǎn)折和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展及人工智能技術(shù)的出現(xiàn)有著密切的聯(lián)系。而當(dāng)代,時(shí)代發(fā)展變化速度如此之快,我們必須對(duì)時(shí)代的發(fā)展情況進(jìn)行了解并學(xué)習(xí)。校園是和學(xué)生密切相關(guān)的地方,也是高級(jí)研究人員工作的地方。對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解,為其在高校智慧校園中的應(yīng)用奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。
1 ? ?人工智能技術(shù)的認(rèn)識(shí)與了解
尼克遜教授對(duì)人工智能曾這樣定義:“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科—怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)?!比斯ぶ悄軐?duì)人的智能理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研究、開發(fā)、模擬、延伸和擴(kuò)展的一門科學(xué)。人工智能技術(shù)就是將計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)合,以軟件和硬件的形式展現(xiàn),再在人工智能的基礎(chǔ)上,成為一門技術(shù)。而人類使用人工智能技術(shù)的目標(biāo)就是高效完成人類需要完成的工作,達(dá)到計(jì)算更加精準(zhǔn)、成果突出顯著的水平,推動(dòng)研究領(lǐng)域更快的發(fā)展。
2 ? ?智慧校園的結(jié)構(gòu)
如圖1所示的是數(shù)字化智慧校園的系統(tǒng)模型,大致表達(dá)了智慧校園各系統(tǒng)模塊中每個(gè)層次包含的內(nèi)容和劃分關(guān)系,其具體的分層描述如下:
第一層的“基礎(chǔ)設(shè)施”是指數(shù)字化智慧校園構(gòu)建的物理硬件設(shè)備。
第二層的“支撐體系”是指在硬件各種設(shè)備具備的情況下,在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境內(nèi)應(yīng)滿足的各種協(xié)議、服務(wù)條款。
第三層的“運(yùn)行平臺(tái)”是指在硬件、協(xié)議統(tǒng)一的情況下,智慧校園所應(yīng)具備的操作系統(tǒng),在不同的體系下應(yīng)使用相應(yīng)的系統(tǒng)。
第四層的“應(yīng)用軟件”則是具體實(shí)現(xiàn)到應(yīng)用,根據(jù)需要開發(fā)出相應(yīng)的軟件,為大眾提供便捷、服務(wù)。
互聯(lián)網(wǎng)則是實(shí)現(xiàn)這一切必不可少的設(shè)備,而云終端則是為數(shù)據(jù)備份、存儲(chǔ),進(jìn)行信息交換的媒介。
3 ? ?人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校學(xué)習(xí)
人工智能技術(shù)可以應(yīng)用在智慧校園的方方面面,改善學(xué)習(xí)教育環(huán)境,提供給學(xué)生平等自主的受教育平臺(tái)。不但可以減輕教師負(fù)擔(dān),給予教師更多時(shí)間進(jìn)行科研,更可以讓學(xué)生自主、自愿獲取知識(shí),享受其中的樂趣,還可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人工智能領(lǐng)域的喜好,了解和學(xué)習(xí)多方面知識(shí),開闊視野[1]。
基于人工智能技術(shù)在英語教學(xué)輔助學(xué)習(xí)的應(yīng)用。英語是國際指定的語言,也是世界應(yīng)用最為廣泛的語言。中國日益發(fā)展成為強(qiáng)國,對(duì)于學(xué)生英語水平的要求也更加嚴(yán)格。語音識(shí)別技術(shù)、語言翻譯技術(shù)是人工智能技術(shù)在語言學(xué)習(xí)中發(fā)展較為成功的技術(shù),其中我國的人工智能語音識(shí)別技術(shù)的精確率已達(dá)到97%。
聽說讀寫是掌握英語的主要途徑,我國的考試也主要以聽力、口語、閱讀、寫作的方式考察學(xué)生對(duì)英語的掌握情況。
聽力是學(xué)習(xí)英語的開始。豐富的資料庫可以提供給學(xué)生更好的學(xué)習(xí)感受,更加優(yōu)美、發(fā)音更標(biāo)準(zhǔn)的朗誦更容易吸引學(xué)生的注意力,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。針對(duì)不同學(xué)生,人工智能技術(shù)可以推薦給他們喜歡的學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣、減輕壓力、提高效率,此外,還獲取了很多課外的知識(shí)。
口語、寫作是對(duì)英語學(xué)習(xí)的升華。聽力,是學(xué)習(xí)、吸收新的知識(shí);而口語、寫作,是將學(xué)習(xí)的內(nèi)容表達(dá)出來,以輸出的方式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。人工智能技術(shù)可以根據(jù)教師要求寫作的關(guān)鍵詞查找與之相關(guān)的文章,優(yōu)美的短語,幫助學(xué)生學(xué)習(xí),然后根據(jù)教師輸入的作文示例,進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí),得到合適的作文批改方法,對(duì)學(xué)生文章作業(yè)進(jìn)行批改。
閱讀是學(xué)習(xí)英語最關(guān)鍵的部分。人工智能技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的答題結(jié)果進(jìn)行分析,歸納總結(jié)出該學(xué)生不認(rèn)識(shí)的詞語,找到關(guān)鍵解題詞語,傳授給學(xué)生適當(dāng)?shù)拈喿x方法。根據(jù)不同學(xué)生多次的閱讀結(jié)果,統(tǒng)一分類,對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。
4 ? ?人工智能技術(shù)應(yīng)用于高等教育及科研
4.1 ?基于人工智能技術(shù)在工科、理科方面學(xué)習(xí)的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的時(shí)代,內(nèi)存、速度及計(jì)算機(jī)都為時(shí)代奠定了基礎(chǔ)。研究人員不必再手工計(jì)算數(shù)學(xué)結(jié)果,設(shè)計(jì)圖紙也不必再用手工畫出,可通過軟件進(jìn)行立體設(shè)計(jì)得到三維圖形,已達(dá)到實(shí)時(shí)修改,不必在圖紙上進(jìn)行多次修改,重新騰出最終設(shè)計(jì)的方式[2]。
引入人工智能技術(shù),在計(jì)算過程中可以及時(shí)矯正錯(cuò)位的中間結(jié)果,在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)找到有誤的點(diǎn),及時(shí)改正。此外,可有效提高數(shù)據(jù)采集效率,根據(jù)想要獲得的結(jié)果閾值,篩選出合適的數(shù)據(jù)并對(duì)其處理,提高計(jì)算精確度。為研究人員節(jié)省了大量的時(shí)間,并減少他們?cè)谟?jì)算過程中的失誤率,降低最終結(jié)果錯(cuò)誤的發(fā)生率,推動(dòng)后面的研究進(jìn)行,為得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出了極大的貢獻(xiàn)。
4.2 ?基于人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用
人工智能除了代替人類的腦力勞動(dòng),快速對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析、處理,降低計(jì)算錯(cuò)誤的發(fā)生率,人工智能技術(shù)還可以三維立體模型的形式對(duì)事物進(jìn)行立體投影、塑造。這對(duì)于高校中的醫(yī)學(xué)、生物學(xué)專業(yè)提供了極大的幫助。無論是生物學(xué)還是醫(yī)學(xué)都需要采集素材和樣本,并對(duì)樣本進(jìn)行觀察、解剖,而當(dāng)所需要的素材不符合時(shí)節(jié)或者稀缺難得時(shí),可以使用人工智能技術(shù)的三維立體模型,對(duì)需要的素材進(jìn)行投影、細(xì)化,供學(xué)生學(xué)習(xí)、分析。
通過在實(shí)驗(yàn)室將人工智能技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域,可以將該技術(shù)推廣應(yīng)用到醫(yī)學(xué)護(hù)理方面。我國是擁有14億人口的世界大國,計(jì)劃生育使得中國老齡化超前,而人工智能技術(shù)可以很好地達(dá)到社會(huì)對(duì)老年人醫(yī)療護(hù)理的水平,既可以減少護(hù)理人員的工作量,也可以使護(hù)理水平達(dá)到更高的層次。這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都需要以芯片的形式嵌入到機(jī)器內(nèi),并安裝掃描系統(tǒng)、探測(cè)器、接觸器,通過安裝紅外線掃描系統(tǒng)、面部表情分析系統(tǒng),根據(jù)得到的結(jié)果和芯片中的反應(yīng)動(dòng)作對(duì)應(yīng)。
此外,人工智能技術(shù)可以代替病變的器官,提供給殘疾人智能假肢,通過假肢的機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接,和主體構(gòu)成神經(jīng)上的聯(lián)系,進(jìn)行信號(hào)的傳遞并使假肢進(jìn)行反應(yīng)。最終達(dá)到人肢合一的程度,但此難度較大,仍需研究。但人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是臨床領(lǐng)域有著為社會(huì)、人民作出突出貢獻(xiàn)的極大潛力[3]。
5 ? ?人工智能技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校服務(wù)管理
5.1 ?基于人工智能技術(shù)在智慧圖書館服務(wù)管理的應(yīng)用
圖書館是讀者搜集資料、閱讀書籍和享受靜謐的地方。如今智慧校園和人工智能技術(shù)的出現(xiàn),使得學(xué)生可以通過人臉識(shí)別的方式進(jìn)出圖書館,并為自己定座位。學(xué)生也可以利用課余時(shí)間到圖書館,掃描大型電子圖書閱覽器的二維碼,在短短數(shù)秒內(nèi)下載完自己喜歡的課外刊物,充實(shí)自己的課余時(shí)間。圖書館內(nèi)置自動(dòng)借還書系統(tǒng),同學(xué)將書的條碼放到指定機(jī)器下完成掃描,再完成人臉識(shí)別操作即可將書借出。還書也是同樣的操作,大大減少了借書的繁瑣流程,并且極大地提高借還書效率,縮短時(shí)間[4]。
5.2 ?基于人工智能技術(shù)在學(xué)校生活方面的應(yīng)用
智慧校園和人工智能技術(shù)的出現(xiàn),使得校園中的自助洗衣、直飲水、空調(diào)租賃、超級(jí)澡堂、自助吹風(fēng)全部實(shí)現(xiàn),可以更好地為學(xué)生提供服務(wù)。
這些服務(wù)全都可以在人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)智能預(yù)約、線上支付、無卡消費(fèi)、無需排隊(duì)、專人運(yùn)營管理和學(xué)校零投入的功能,不但讓學(xué)生生活得更加愉快、便捷,也減輕了學(xué)校的負(fù)擔(dān)和工作量,采用專業(yè)專注的團(tuán)隊(duì)。
在新動(dòng)能、新時(shí)代、高?;ヂ?lián)網(wǎng)的時(shí)代,全力助力智慧校園的服務(wù)建設(shè),提供給大學(xué)生高品質(zhì)服務(wù),實(shí)現(xiàn)開放、共享、共贏、共發(fā)展的發(fā)展體系,讓高校校園因人工智能技術(shù)的出現(xiàn)更加智能化、數(shù)字化、信息化。
6 ? ?結(jié)語
如今,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)成為主流,智慧城市,智慧校園逐漸普及,這種時(shí)代的到來和人工智能技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展與應(yīng)用密切相關(guān)。目前,人工智能技術(shù)在校園服務(wù)和校園圖書館理等方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用,但在某些科研領(lǐng)域人工智能技術(shù)還未徹底發(fā)展完善,還需要更多的學(xué)者鉆研開發(fā),提出新意見,不斷完善,推動(dòng)社會(huì)前進(jìn)。
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