计算智能技术特点和集成展望
- 格式:pdf
- 大小:459.23 KB
- 文档页数:5
云计算技术的发展现状及未来趋势展望一、引言云计算技术是近年来迅速发展的一项重要技术,它不仅改变了现代计算方式,也对各行各业产生了深远的影响。
本文将综述云计算技术的发展现状,分析其未来的趋势展望。
二、云计算技术的发展现状1. 基础设施建设:大型云计算平台的建设已逐渐完善,包括服务器、存储设备和网络基础设施等。
各大云服务提供商通过数据中心的建设,为用户提供高质量的计算资源。
2. 多样化的服务模式:云计算技术提供了多样化的服务模式,包括基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。
用户可以根据需求选择相应的服务模式,实现灵活的资源调度。
3. 大数据与人工智能的结合:随着大数据和人工智能的迅猛发展,云计算技术将二者有效结合,为用户提供更强大的计算和分析能力。
云计算平台不仅可以存储和处理大量的数据,还可以进行深度学习和智能决策等。
4. 安全和隐私问题的关注:随着云计算技术的普及应用,安全和隐私问题成为关注的焦点。
云服务提供商需要加强安全防护,保护用户的数据安全和隐私。
同时,法律法规也在不断完善,以保障用户的权益。
三、云计算技术的未来趋势展望1. 边缘计算的兴起:随着物联网的快速发展,边缘计算将成为云计算技术的重要方向。
将计算和存储资源移到距离用户更近的边缘设备上,可以提高响应速度和减少网络延迟,满足实时性要求。
2. 混合云的发展:混合云将私有云和公有云结合起来,为用户提供更灵活的计算资源选择。
用户可以根据实际需求,通过混合云实现对敏感数据的保护和对公共资源的利用。
3. 自动化运维和智能管理:未来的云计算平台将实现更高度的自动化运维和智能管理。
通过引入自动化工具和人工智能算法,可以实现资源的动态调度和故障的自愈,提高系统的稳定性和可靠性。
4. 扩展到更多领域:云计算技术将向更多领域延伸,如医疗保健、金融、交通等。
通过将云计算技术与各行业的实际需求相结合,可以推动行业的创新和转型升级。
计算机科学的未来发展:趋势与展望随着科技的不断进步和创新,计算机科学在过去几十年里取得了巨大的突破和进展。
计算机科学发展走过了从硬件到软件,从计算机网络到人工智能的漫长道路。
未来,计算机科学的发展将继续走在前沿,为人类社会带来更多的便利与创新。
接下来,本文将从以下几个方面详细探讨计算机科学未来的趋势与展望。
1. 人工智能:人工智能是计算机科学的热门领域,它的发展将进一步推动技术的发展和创新。
人工智能已经在图像识别、自然语言处理和机器学习等领域取得了重大突破,未来将继续在机器视觉、智能交互和自动驾驶等领域发挥重要作用。
2. 大数据:随着互联网的普及和物联网的发展,大数据逐渐成为计算机科学的重要组成部分。
大数据分析技术的进一步发展将使企业能够更好地了解消费者需求、开展精准营销和优化业务流程。
同时,大数据还在医疗、城市规划和社会管理等领域发挥重要作用。
3. 云计算:云计算是一种提供计算资源和服务的方式,将计算能力从本地系统转移到远程服务器上。
未来,云计算将以其高效、灵活和便捷的特点进一步发展。
云计算将为个人和企业提供更多的存储空间和计算能力,促进数据的共享和交流。
4. 虚拟现实和增强现实:虚拟现实技术可以创建一种仿真的环境,使用户能够进行身临其境的体验。
增强现实技术则将虚拟内容与真实世界相结合,为用户提供更丰富的交互体验。
未来,虚拟现实和增强现实将在教育、娱乐和医疗等领域得到广泛应用。
未来,计算机科学的发展将面临一些挑战和问题。
以下是一些可能的挑战:1. 安全性:随着技术的不断进步,网络安全将成为一个关键问题。
黑客攻击、数据泄露和网络犯罪等问题将需要更高水平的安全防护和技术解决方案。
2. 隐私问题:随着大数据和人工智能的发展,个人隐私将变得更加容易受到侵犯。
保护用户数据和信息安全将成为一个重要的问题。
3. 人工智能的伦理和道德问题:人工智能的发展可能会引发一些伦理和道德问题,例如自动化取代人类工作、个人隐私问题等。
人工智能技术的发展与应用现状及展望一、引言人工智能技术,近年来备受瞩目。
其迅猛的发展和广泛的应用,为人们的生产和生活带来了巨大的变化和影响。
本文将从发展历程、应用现状以及展望未来三个方面,对人工智能技术的发展和应用进行深度剖析。
二、人工智能技术的发展历程人工智能技术的发展历程可以追溯到上个世纪50年代,当时人们开始在计算机领域进行关于人工智能的探究。
随着计算机技术的日新月异,人工智能技术得以快速发展。
1980年代,专家系统等一些常见应用手段被推广开来,使得人工智能在某些领域得到了广泛应用。
20世纪90年代后期,深度学习技术被发明,促进了人工智能技术的发展。
随着云计算、大数据、物联网、区块链等新技术的出现,人工智能技术不断涌现出新的发展变革,应用范围也不断扩大。
三、人工智能技术的应用现状1.医疗行业医疗行业是人工智能技术应用的一个重要领域。
人工智能技术可以应用于医疗数据的分析,辅助临床诊断,提高医疗水平。
比如,在肺癌筛查方面,人工智能技术已经能够通过扫描图片的方式,对早期的肺癌进行精准检测。
在病历记录方面,人工智能可以对医学数据进行分析和整理,提高医学资料的利用效率。
2.金融行业人工智能技术在金融领域的应用可实现快速高效的交易、精准的风控和客户画像。
比如,在智能客服方面,人工智能技术可以实现自动回复,处理客户问题,快速响应客户需求,并具备讲解金融知识和提供理财建议的功能。
3.物流行业在物流行业中,人工智能技术可通过运用自动驾驶技术,提高物流配送效率。
同时,智能的供应链管理和货物追踪系统,能有效地保障到货时效和货物安全,优化用户体验。
4.教育行业人工智能技术在教育领域的应用越来越广泛,智能化的教学管理自主决策系统、AI教育辅导系统、机器人编程等针对教学场景的技术被广泛应用,不断提高教学质量,帮助学生更好地接受教育,在学术上有更好的表现。
四、人工智能技术发展的趋势与展望1.人机融合技术以亲和力、交互性、自主性为特色的人机融合技术,将人类和机器之间的交互变得更加自然化和无缝化,并且能够按照人们的需求进行定制化的开发。
未来人工智能技术的发展前景与展望人工智能技术是继互联网之后,全球科技领域又一轮热点,在中国国家战略背景下,人工智能引领未来,成为科技竞争的关键节点。
未来人工智能技术发展前景广阔,可以期待更多的新技术应用和行业创新。
一、发展前景1.技术水平的提升未来人工智能技术拥有更强大的计算能力、更高效的算法、更完美的模型等,将能够更加准确、快速、智能的处理海量数据。
基于这些先进的技术,人工智能在医疗、金融、军事、自动驾驶、智慧城市等领域中的应用也将更加广泛。
2.增强智能化服务水平未来的人工智能技术将能够更好地满足人类的需求。
未来人工智能可能通过对人类行为的分析,从而更好地了解人类需求,根据需求提供更准确、更适宜的服务。
未来人工智能的核心将是对人类需求的洞察和满足。
3.人工智能与人类之间的共存未来人工智能技术的发展,不仅可以实现机器的智能化、自主化,还可以使人类与机器之间形成一种更为紧密的互动关系。
在未来的发展过程中,人工智能技术对于人类社会的发展将具有积极的作用。
二、展望1.医疗领域的发展未来人工智能医疗市场的潜力巨大,人工智能技术可以根据医疗数据自动化分析、发现和预测病情,甚至进行精准治疗。
例如,算法可以协助爱尔兰皇家圣母医院破译阿尔茨海默症,算法可以根据病人血液中的蛋白质自动分类,一旦发现由两个特定蛋白质引起的症状,将有助于更好地治疗病人。
2.金融领域的探索人工智能可以非常好地为金融机构提供风险控制解决方案。
例如,通过良好的算法,可以帮助银行实现智能化的交易监控和欺诈检测,可以对贷款申请进行自动审核;人工智能在对投资品种进行分析、预测和建议方面,也将发挥出重要的作用。
3.智慧城市建设的推进通过人工智能技术,可以创建智慧城市,让城市成为一个智能化的生态系统,使其变得更加智能、高效和安全。
人工智能可以协助城市管理部门监测城市设施和公共设施的运行状况,例如公共交通、城市供水、能源管理等领域。
此外,智慧交通管理、垃圾分类管理等领域也会大有作为。
云计算技术的发展趋势及未来展望随着信息技术的不断发展,云计算作为一种新型的计算模式,正逐渐改变着人们的生活和工作方式。
云计算技术以其高效、灵活、可扩展等特点,受到了广泛关注和应用。
本文将探讨云计算技术的发展趋势以及未来的发展展望。
一、云计算技术的发展趋势1. 多元化服务随着云计算技术的不断发展,云服务也呈现出多元化的趋势。
除了传统的基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)之外,还出现了容器即服务(CaaS)、功能即服务(FaaS)等新型服务模式。
这些多元化的服务模式为用户提供了更多选择,满足了不同用户的需求。
2. 智能化发展随着人工智能技术的不断成熟,云计算技术也在向智能化方向发展。
云计算平台将更加智能化,能够根据用户的需求自动调整资源配置,提高资源利用率,降低成本。
同时,智能化的云计算平台还能够提供更加个性化的服务,为用户提供更好的体验。
3. 安全性提升随着云计算技术的广泛应用,安全性问题也日益凸显。
未来,云计算平台将加大对安全性的投入,提升安全性防护能力。
通过加密技术、访问控制技术等手段,保护用户数据的安全,防止数据泄露和攻击事件的发生。
4. 边缘计算随着物联网技术的快速发展,边缘计算作为一种新型的计算模式,正逐渐受到关注。
边缘计算将计算资源放置在离用户更近的边缘设备上,能够更快地响应用户请求,降低网络延迟,提高用户体验。
未来,云计算技术与边缘计算技术将更加紧密地结合,共同推动信息技术的发展。
二、云计算技术的未来展望1. 人工智能与云计算的融合未来,人工智能技术将与云计算技术深度融合,共同推动信息技术的发展。
人工智能算法将在云计算平台上得到更好的运行和优化,为用户提供更加智能化的服务。
同时,云计算平台也将通过人工智能技术提升自身的智能化水平,实现自动化运维、智能资源调度等功能。
2. 边缘计算的普及随着5G技术的逐步普及,边缘计算将得到更广泛的应用。
边缘计算将成为云计算的重要补充,为用户提供更快速、更稳定的服务。
超级计算技术的发展趋势及前景展望超级计算技术是指拥有超强计算能力和高度并行运算能力的计算机技术。
它在各个领域发挥着重要的作用,推动着科学研究和工程创新的进步。
然而,随着科技的不断发展和应用需求的增加,超级计算技术也面临着一些挑战。
本文将探讨超级计算技术的发展趋势并展望其前景。
首先,超级计算技术的发展将朝着更高的性能和能效方向发展。
随着处理器技术的不断进步,超级计算机的计算速度将不断提高。
目前,超级计算机的性能已经超过了百亿次计算每秒(gigaFLOPS),而接下来的发展趋势是进入移量计算时代,性能将达到千亿次计算每秒(teraFLOPS)和百万亿次计算每秒(petaFLOPS)的级别。
与此同时,能效也是一个重要的考虑因素。
随着计算能力的增加,超级计算机的功耗也会进一步提高,这对能源消耗以及散热等方面提出了更高的要求。
因此,未来的超级计算技术将更加注重性能和能效的平衡,以实现更高效的计算能力。
其次,超级计算技术的发展将与人工智能紧密结合。
人工智能作为当今热门的技术领域,对计算能力的要求也越来越高。
超级计算机的强大计算能力可以为人工智能算法提供支持,加速模型训练和优化,提高算法的性能和准确性。
超级计算技术可以在面对大规模数据的情况下更快速地进行数据分析,提供更好的决策支持。
因此,超级计算技术与人工智能的结合将进一步推动两个领域的快速发展。
此外,超级计算技术的发展还将推动科学研究和工程创新。
超级计算技术在生物医学、天文学、气候模拟等领域发挥着重要的作用。
它可以帮助研究人员进行复杂的分子模拟,加快药物研发的速度;可以模拟宇宙的演化,深入探索宇宙的奥秘;可以对地球的气候进行预测和模拟,为应对气候变化提供科学依据。
随着超级计算技术的不断发展,这些领域的研究将取得更加突破性的进展,对人类社会的发展产生积极的影响。
最后,超级计算技术的前景展望是充满希望的。
随着科技的快速发展,我们可以预见超级计算机的性能将不断提高,能效将得到进一步提升,同时也将更好地服务于人工智能和科学研究。
计算机科学与技术发展趋势展望计算机科学与技术作为当代社会中不可或缺的一部分,随着科技的不断进步,也在不断演化和发展。
本文将展望计算机科学与技术的发展趋势,并探讨未来可能出现的创新和应用。
一、人工智能的崛起人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机科学与技术中的一个重要领域,近年来取得了巨大的突破。
随着深度学习技术的发展和计算能力的提高,AI在诸多领域的应用也变得更加广泛。
未来,我们可以预见到人工智能在医疗诊断、交通运输、金融服务、机器人技术等方面的应用将更加深入,对社会产生重要的影响。
二、大数据时代的挑战与机遇随着互联网的普及和各种传感器技术的发展,数据的规模呈现爆炸式增长。
如何从海量的数据中提取有价值的信息成为了一个重要的课题。
大数据分析技术将成为未来的一个热门方向,能够帮助企业、政府等机构更好地理解、预测和应对各种复杂的问题。
然而,大数据时代也带来了数据隐私和安全的挑战,我们需要加强对数据隐私的保护和管理,以确保数据的安全性和合法性。
三、云计算与边缘计算的融合云计算和边缘计算作为计算机科学与技术中的两个重要发展方向,将在未来发挥更重要的作用。
云计算提供了强大的计算和存储能力,并能够满足用户对大数据处理和分布式计算的需求。
而边缘计算则更加注重将计算和存储资源移动到用户所在的边缘设备上,以提供更低的延迟和更高的带宽。
未来,云计算和边缘计算的融合将更加紧密,形成一个全新的计算架构,为各种应用场景提供更灵活、高效的计算和存储能力。
四、量子计算的前景与挑战量子计算作为计算机科学与技术中的前沿领域,具有突破传统计算机架构的潜力。
量子计算机的核心是量子比特(Qubit),相较于经典计算机中的二进制位(Bit),量子比特具有超越性的特征,可以在同一时间处理更多的信息。
然而,量子计算机的发展仍面临着重重挑战,如量子比特的稳定性、纠错编码等问题。
未来,随着量子计算技术的不断突破和成熟,量子计算有望在密码学、材料科学等领域带来革命性的改变。
计算机技术的未来发展趋势与前景展望随着科技的不断进步和人类社会的不断发展,计算机技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
从最初的大型机到如今的个人电脑、智能手机和云计算,计算机技术已经取得了巨大的进步。
那么,计算机技术的未来发展趋势又是什么呢?本文将探讨计算机技术的未来发展趋势与前景展望。
首先,人工智能将成为计算机技术的重要发展方向。
随着机器学习和深度学习等技术的不断进步,计算机能够模拟人类的思维和智能,从而实现更加智能化的应用。
人工智能在医疗、金融、交通等领域的应用已经取得了一些突破,但仍有很大的发展空间。
未来,人工智能将进一步提升计算机的智能水平,实现更加精准的预测和决策。
其次,物联网将成为计算机技术的另一个重要发展方向。
物联网是指通过互联网连接各种设备和物体,实现信息的互通和共享。
随着传感器技术和通信技术的不断发展,物联网已经成为现实,并在智能家居、智慧城市等领域得到广泛应用。
未来,物联网将进一步扩展应用领域,从工业制造到农业生产,从交通管理到环境保护,为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
此外,量子计算将成为计算机技术的重要突破口。
传统计算机使用二进制位进行计算,而量子计算机利用量子比特(qubit)进行计算,具有更高的计算速度和更强的计算能力。
虽然目前量子计算机的发展还面临很多挑战,但已经取得了一些重要的突破,如量子纠缠和量子超导等。
未来,随着量子计算技术的不断发展,量子计算机将在密码学、材料科学等领域发挥重要作用。
另外,虚拟现实和增强现实技术也将成为计算机技术的重要发展方向。
虚拟现实技术通过计算机模拟出虚拟的三维环境,使用户可以身临其境地体验。
增强现实技术则将虚拟的图像和信息叠加到现实世界中,提供更加丰富的交互体验。
虚拟现实和增强现实技术在游戏、教育、医疗等领域已经得到了广泛应用,未来将进一步扩展应用领域,如工业设计、旅游观光等。
最后,数据安全和隐私保护将成为计算机技术发展的重要课题。
AI技术的发展趋势与未来展望近年来,人工智能(AI)技术迅猛发展,不断推动着我们的社会进步。
从语音识别到机器学习,从自然语言处理到计算机视觉,AI技术为我们带来了前所未有的便利和创新。
然而,AI技术的发展并非停留在当下,它有着广阔的前景和潜力。
本文将探讨AI技术的发展趋势以及未来展望。
一、人工智能技术的主要发展趋势1. 深度学习:深度学习是目前人工智能领域最热门也是最具潜力的技术之一。
通过模拟人脑神经元网络构建多层次神经网络结构,深度学习可以实现对海量数据进行高效自动化处理和分析。
随着计算能力和数据存储能力的提升,深度学习在图像识别、自然语言处理等方面取得了重要突破,并成为各行各业关注的焦点。
2. 边缘计算与物联网:随着物联网设备数量爆增,边缘计算技术成为人工智能的新方向。
边缘计算将数据处理和决策能力从云端转移到设备端,降低了传输延迟并提高了安全性。
AI技术在边缘设备的应用将进一步拓宽,推动智能家居、无人驾驶等领域的发展。
3. 自然语言处理:自然语言处理作为人机交互的关键环节,近年来取得了长足进展。
借助深度学习和强化学习等技术,机器对自然语言的理解和生成能力显著提升。
未来,我们将看到AI在多语种翻译、智能客服、知识图谱构建等领域崭露头角。
4. 人工智能与大数据:随着大数据时代的到来,AI技术与大数据紧密结合已经成为新的趋势。
大数据为AI提供了更多训练样本和挖掘价值,而AI则可以帮助解决大数据分析中的难题和挑战。
未来,在医疗、金融、社交媒体等领域,AI与大数据将共同创造出更多有价值且有影响力的应用。
二、AI技术的未来展望1. 助力各行各业转型升级:人工智能技术的发展将助力各个行业迈向智能化和数字化。
在制造业领域,AI可以帮助提升生产效率和产品质量,降低成本。
在医疗领域,AI可以辅助医生进行诊断和治疗决策,提高医疗服务水平。
在金融领域,AI可以提升风控能力和客户体验,帮助银行更好地服务客户。
2. 推动智慧城市建设:随着城市化进程的加速,智慧城市建设成为一种大势所趋。
计算智能技术特点和集成展望乔鹏1,赵永2(1.沈阳工业大学,辽宁沈阳110023;2.海南大学,海南海口570228)[摘要】作为一种新兴的智能处理技术,计算智能受到各学科领域越来越多研究者的关注。
本文简要概括了计算智能主要技术的理论框架和特点,介绍了计算智能技术的综合集成的一些情况及突现的特性,并对进一步的理论和应用研究做了一些展望。
[关键词]计算智能;综合集成;突现的特性[中图分类号]r11P【文献标识码]A[文章编号]1673一0046(2009)10—0147-03工业革命的伟大历史意义在于使生产机械化,从而使人类从体力劳动中解脱了出来。
作为信息革命中主要的计算机处理技术,如果使计算机具有了人类的智能,从机器智能到最终的智能机器,人工智能如若可以使人类在生产中从脑力劳动中解脱出来,那么,这样的革命意义无疑将是划时代的。
传统的人工智能是基于符号处理的,通常也称为符号智能,它以知识为基础,偏重于逻辑推理,以顺序离散符号推理为特征,强调知识表示和推理及规则的形成和表示。
而随着科学的发展和时代的进步,人们在工业生产和工程实践中遇到的问题,越来越多地具有规模大、复杂性、约束性、非线性、不确定性等特点,传统的人工智能在感知、理解、学习、联想及形象思维等方面遇到了严重的困难,同时,计算机容量和计算速度的不断提高及大规模并行处理技术的产生,使得智能模拟方法进入了一个全新的发展时期。
由诸多智能模拟方法组成的计算智能(ComputationalIntelligence)技术,是一种借鉴和利用自然界中自然现象或生物体的各种原理和机理而开发的并具有自适应环境能力的计算方法,具有分布、并行、仿生、自学习、自组织、自适应等特性。
下面,本文将在计算智能研究领域和研究热点中对主要技术的理论框架和特点做一下简要概括,并对计算智能各方面的综合集成及由此而突现的特性做一些介绍。
一、计算智能的主要技术及特点1.进化计算进化计算(EvolutionaryComputing)是基于自然选择和自然遗传等生物进化机制的一种搜索算法。
它以生物界的“优胜劣态、适者生存”作为算法的进化规则,结合达尔文的自然选择与孟德尔的遗传变异理论,将生物进化中的四个基本形式:繁殖、变异、竞争和选择引入到算法过程中。
目前研究的进化计算技术主要有四种算法:遗传算法(GeneticAlgorithm)、进化规划Evolu—tionaryprogramming)、进化策略(EvolutionaryStrategy)和遗传规划(GeneticProgramming)。
前三种算法是彼此独立发展起来的,最后一种是在遗传算法的基础上发展起来的一个分支。
一舟蚓e说,进化计算的求解过程包括以下_兀行涉骤:(1)给定一组初始解;(2)评价当前这组解的性能(即对目标满足的优劣程度如何);(3)按(2)中计算得到的解的性能从当前这组解中选定一定数量的解作为迭代后解的基础;(4)对(3)所得到的解进行操作(如基因重组和突变),作为迭代后的解;(5)若这些解已满足要求,则停止:否则,将这些迭代得到的解作为当前解,返回(2)。
进化计算的研究之所以有意义,在于它所具有的一系列特点:(1)具有宽广的适用范围。
由于进化计算采用灵活的编码方式(二进制编码、实数编码和字符集编码等),算法处理的是编码集合,因此对优化对象没有过多限制。
(2)具有自组织、自适应和自学习的特征。
(3)具有内在的并行计算特征。
(4)是一种全局随机搜索算法。
2.群体智能自然界存在着很多让人叹为观止的生物群体智能现象,如蚁群、鱼群和鸟群等。
这些群居生物所体现的社会性和分布式智能实现模式给了人类很大的启发。
群体智能(SwarmIntelligence)是受社会性昆虫的启发,通过对其行为的模拟形成一系列用于解决复杂问题的新方法。
群体中存在众多智能个体,它们通过相互之间的简单合作表现出来的智能行为即称为群体智能。
群体指的是一组相互之间可以进行直接通讯或者间接通讯(通过改变局部环境)的主体,它们能够合作进行分布式的问题求解。
群体中智能个体是指具有简单能力(如搬运、通信、运动等)的个体,这种能力可以用某一简单的功能函数来表示。
简单合作是指个体只能与其邻近的个体进行某种简单的协同动作,或通过改变万方数据环境间接地与其他个体之间进行简单通信。
自20世纪90年代以来,群体智能计算的研究引起了许多学者的极大兴趣,并出现了蚁群优化(AntColonyOptimization)、粒子群优化(ParticleSwarmOpti—mization)和人工鱼群算法(AtifieialFishSwarmAlgo—rithm)等一些著名的群体智能计算算法。
群体智能计算是基于种群行为对给定的目标进行寻优的启发式搜索算法,其寻优过程体现了随机性、并行性和分布式,适合于对没有集中控制且不提供全局模型的复杂分布式问题的求解。
3.人工神经网络现代的计算机又称冯——诺伊曼机,它的特点是有很强的计算和信息处理能力,按事先编好的程序机械地执行,缺乏向环境学习、适应环境的能力,对于模式识别、感知和在复杂环境中作出决策等问题的处理还远不如人。
人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork)以对脑组织的生理研究成果为基础,模拟大脑的某些机理与机制,以神经元联接机制为基础,从网络结构上去直接地模拟人类的智能,有人类的联想思维功能,其智能信息处理可具有形象思维、灵感,当然也有推理意识诸功能。
人工神经网络是由简单的处理单元组成的并行互联网络,它的组织能够模拟生物神经系统对真实世界物体所作出的交互反应。
人工神经网络的最主要的特征之一是可以学习。
一个人工神经网络的模型要实现某种功能的操作,就必须先对它进行训练,即让它学会要做的事情,并把这些知识存储在网络的加权中,所以学习或训练的实质就是加权矩阵随外部激励作自适应变化。
网络被训练后,它每加入一组输入就会产生一组要求的输出。
这里的一组输入或输出就是所谓的向量。
训练就是相继加入输入向量,并按着预定的规则调整网络加权。
在训练过程中,网络的加权都收敛到一个确定值,以使每个输入向量都会产生一个要求的输出向量,调节加权要遵循一定的算法。
4.模糊计算真实世界中的问题、概念往往没有明确的界限,而传统数学的分类总试图定义清晰的界限,这是一种矛盾,一定条件下会变成对立的东西,从而引m了一个极其简单而又重要的思想:任何事情都离不开隶属程度这样一个概念,这就是模糊理论的基本出发点。
随着系统越来越复杂,当其复杂性达到与人类思维系统可比拟时,传统的数学分析方法就不适应了,模糊数学或模糊逻辑更接近于人类思维和自然语言,因此模糊理论为复杂系统分析,进而为人工智能研究提供了一种有用的方法和工具。
模糊计算(FuzzyComputing)是_l。
-j崭新的信息学科。
自1965年美国自动控制论学者L.Zadeh教授开创模糊数学以来,这门新兴学科呈现出旺盛的生命力和渗透力,它的应用已扩展到许多科学技术领域。
模糊计算以模糊逻辑为基础,以模糊规则、模糊变量和隶属函数为核心,抓住了人类思维中的模糊特点,以模仿人的模糊综合判断推理来处理常规方法难以解决的模糊信息处理难题,使计算机应用扩大到了人文、社会和心理学等领域。
5.分形计算分形(Fractal)作为新兴学科,已应用到自然科学与社会学科的许多领域,成为计算智能和非线性科学的研究热点之一。
由B.Mandelbort建立的分形几何学,从它诞生一开始便与计算机图示结下不解之缘,从引人入胜的Mandelbort集到自然景观的计算机仿真,分形之美风靡一时。
现在,分形计算在模式识别、自然图像的模拟、图像处理、图形生成以及智能信息处理等方面都取得了极大的成功。
分形以自然界和非线性系统中出现的不光滑和不规则的几何形体为研究对象,以分形几何为基础。
虽然分形还没有确切而简洁的定义,但是分形的集合具有如下特征:(1)该集合有精细结构,即在任意小的比例尺度内包含整体。
(2)无论从局部还是整体来看,分形集都是很不规则的,传统的几何语言无法来描述。
(3)通常分形集都有某种自相似性,可能是近似的,也可能是统计意义上的。
(4)通常分形集的“分形维数”比它的拓扑维数更大。
(5)许多情况下,分形集是非常简单的,或者是递归的。
6.混沌计算混沌科学创立于20世纪70年代,80年代混沌科学获得了进一步发展,进入90年代,混沌科学得到了广泛的应用。
目前混沌计算已成为继模糊逻辑和神经网络之后,并与它们相互交叉和融合进行智能模拟和智能信息处理的强有力工具。
混沌(Chaos)在我们日常生活中到处可见,自然界中许多表面服从决定论定律的简单系统,其行为仍然是很难预测的,由此产生了混沌。
正如普里高金(I.Prigogine)所认为的,有序可以通过自组织过程从无序和混沌中自发地产生出来,混沌和有序同在。
从物理学的观点,“混沌”指的是自然界中普遍存在的一种运动状态。
学术上关于混沌的定义是“确定性的力学系统中呈现的有界的、非周期性的运动的总称”,并非随机却貌似随机的现象被称为混沌,非线性、非平衡性、确定性、动态性、内秉随机性、初值敏感性、时间序列的不规则性和有奇异吸引子是混沌的必要条件。
二、计算智能的综合集成计算智能的综合集成有三个层次的含义:其一,计算智能是多学科的渗透和交叉;其二,不同的计算智能技术相互融合,因为各种不同的技术,各有其特长与局限,如果我们把不同的技术结合起来,构成一个优势互补、复合协同的综合集成系统,那么,计算智能就会有更强大的解决问题能力,并可能拥有集成后意想不到的特性;其三,在单个计算智能技术里,处理问题的某种智能模拟算法往往是由一些算子组成,这些算子综合集成后,又使这种算法突现了一些特性。
1.模糊技术、神经网络和混沌的综合集成在现实中,人们通过分析健康人的脑电图发现其万方数据中存在混沌现象,说明了混沌也是神经系统的正常特征。
在模糊理论方面,人们也在研究模糊集合空间所涉及的混沌现象。
神经网络、模糊和混沌显然各自具有不同特点,但是从本质上讲,它们之间具有共同的特性,即系统的非线性和状态的模拟性。
因此,近年来国内外许多学者都把这三者结合起来研究,或者研究其两两结合的共同特性。
神经网络中的大规模并行计算和自适应学习等特性模糊理论中的模糊性和自由性特性,混沌理论中的非周期背后隐藏着有序性和对初始条件的敏感性等特点,根据这些特性,把三者结合起来,研究模糊神经网络和混沌神经网络以及这些网络在信息处理中的应用。
有人把混沌计算、神经计算和模糊计算视为智能技术的关键和支柱,特别是三者的相互渗透、相互结合,具有巨大的研究潜力。
2.混沌与分形混沌与分形是非线性科学中的一对孪生兄弟。
研究表明,宇宙中许多表面上服从决定论规律的简单系统。