計算機論文文獻綜述

　　本論文是一篇計算機類本科論文文獻綜述,關(guān)于認(rèn)知計算的綜述相關(guān)畢業(yè)論文參考文獻格式范文。免費優(yōu)秀的關(guān)于計算機及認(rèn)知科學(xué)及認(rèn)知方面論文范文資料,適合計算機論文寫作的大學(xué)碩士及本科畢業(yè)論文開題報告范文和學(xué)術(shù)職稱。下面由學(xué)習(xí)啦小編帶領(lǐng)大家簡單了解一下。

　　計算機文獻綜述

　　本論文是一篇計算機類本科論文文獻綜述,關(guān)于認(rèn)知計算的綜述相關(guān)畢業(yè)論文參考文獻格式范文。免費優(yōu)秀的關(guān)于計算機及認(rèn)知科學(xué)及認(rèn)知方面論文范文資料,適合計算機論文寫作的大學(xué)碩士及本科畢業(yè)論文開題報告范文和學(xué)術(shù)職稱論文參考文獻下載。

　　【摘 要 】認(rèn)知計算是人工智能的重要組成部分,是模擬人腦的計算機系統(tǒng),近年來隨著大數(shù)據(jù)時代的到來得到廣泛關(guān)注.文中介紹了認(rèn)知計算的相關(guān)概念,歸納總結(jié)了認(rèn)知計算的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,通過對計算機和人腦的區(qū)別分析,對認(rèn)知計算的研究難點和重點進行了論述,提出認(rèn)知計算的近期目標(biāo)和遠期目標(biāo),最后給出認(rèn)知計算的未來展望.

　　【關(guān) 鍵 詞 】人工智能,認(rèn)知計算,計算機系統(tǒng),大數(shù)據(jù)

　　認(rèn)知計算(Cognitive Computing)源自模擬人腦的計算機系統(tǒng)的人工智能.90年代后,研究人員開始用認(rèn)知計算一詞,以表明該學(xué)科用于教計算機像人腦一樣思考,而不只是開發(fā)一種人工系統(tǒng)[1].傳統(tǒng)的計算技術(shù)是定量的,并著重于精度和序列等級,而認(rèn)知計算則試圖解決生物系統(tǒng)中的不精確、不確定和部分真實的問題,以實現(xiàn)不同程度的感知、記憶、學(xué)習(xí)、語言、思維和問題解決等過程[3].目前隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及大數(shù)據(jù)時代的到來,如何實現(xiàn)類似人腦的認(rèn)知與判斷,發(fā)現(xiàn)新的關(guān)聯(lián)和模式,從而做出正確的決策,顯得尤為重要,這給認(rèn)知計算技術(shù)的發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn).目前國外關(guān)于認(rèn)知計算的研究早于國內(nèi),但都屬于較為前沿的研究領(lǐng)域,發(fā)表的相關(guān)文獻較少,因此系統(tǒng)地了解認(rèn)知計算,歸納總結(jié)目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析認(rèn)知計算未來發(fā)展方向具有一定的重要意義,本文通過查閱相關(guān)資料,試圖給出較為準(zhǔn)確的認(rèn)知計算發(fā)展綜述.

　　1.認(rèn)知計算的由來及定義

　　認(rèn)知是人類的一個復(fù)雜行為動作,是人們推測和判斷客觀事物的心理過程,是在過去的經(jīng)驗及對有關(guān)線索進行分析的基礎(chǔ)上形成的對信息的理解、分類、歸納、演繹和計算,人類的認(rèn)知活動包括思維、語言、定向和意識4部分.

　　認(rèn)知科學(xué)源于20世紀(jì)50年代,該名稱于1956年的一次信息論的科學(xué)討論會上提出.60年代,認(rèn)知科學(xué)開始發(fā)展起來.1976年,《認(rèn)知科學(xué)》期刊創(chuàng)刊,1979年由Roger Schank, Allan Col lins, Donald Norman及其他一些心理學(xué)、語言學(xué)、計算機科學(xué)和哲學(xué)界的學(xué)者共同成立了認(rèn)知科學(xué)協(xié)會,使認(rèn)知科學(xué)得到了迅速的發(fā)展,成為了一個備受關(guān)注的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域.90年代,有人將認(rèn)知科學(xué)定義為研究智能和智能系統(tǒng)的科學(xué)[4].如今世界上已有60多所大學(xué)擁有認(rèn)知科學(xué)的相關(guān)課程.對于認(rèn)知科學(xué)的含義有著多種不同的解釋,總體上,認(rèn)知科學(xué)是一門以現(xiàn)代科學(xué)的觀點,用科學(xué)的方法研究人的精神世界的學(xué)科.認(rèn)知科學(xué)是包含了心理學(xué)、語言學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)、計算機科學(xué),以及哲學(xué)、教育學(xué)、人類學(xué)等許多不同領(lǐng)域?qū)W科的一門廣泛的綜合性科學(xué).其中認(rèn)知計算是認(rèn)知科學(xué)的子領(lǐng)域之一,也是認(rèn)知科學(xué)的核心技術(shù)領(lǐng)域,認(rèn)知計算對于未來信息技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域均有著十分重要的影響.

　　認(rèn)知計算最簡單的工作是說話、聽、看、寫,復(fù)雜的工作是輔助、理解、決策和發(fā)現(xiàn).認(rèn)知計算是一種自上

　　而下的、全局性的統(tǒng)一理論研究,旨在解釋觀察到的認(rèn)知現(xiàn)象(思維),符合已知的自下而上的神經(jīng)生物學(xué)事實(腦),可以進行計算,也可以用數(shù)學(xué)原理解釋.它尋求一種符合已知的有著腦神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)的計算機科學(xué)類的軟、硬件元件,并用于處理感知、記憶、語言、智力和意識等心智過程.認(rèn)知計算的一個目標(biāo)是讓計算機系統(tǒng)能夠像人的大腦一樣學(xué)習(xí)、思考,并做出正確的決策.人腦與電腦各有所長,認(rèn)知計算系統(tǒng)可以成為一個很好的輔助性工具,配合人類進行工作,解決人腦所不擅長解決的一些問題.認(rèn)知計算時代,計算機將成為人類能力的擴展和延伸.認(rèn)知計算意味著更高效的信息處理能力、更加自然的

　　人機交互能力、以數(shù)據(jù)為中心的體系設(shè)計,以及類似人腦的自主學(xué)習(xí)能力,這為人類應(yīng)對大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)開啟了新方向.

　　理想狀態(tài)下,認(rèn)知計算系統(tǒng)應(yīng)具備以下四個特性[5].

　　第一,輔助(Assistance)功能.認(rèn)知計算系統(tǒng)可以提供百科全書式的信息輔助和支撐能力,讓人類利用廣泛而深入的信息,輕松成為各個領(lǐng)域的“資深專家”.

　　第二,理解(Understanding)能力.認(rèn)知計算系統(tǒng)應(yīng)該具有卓越的觀察力和理解能力,能夠幫助人類在紛繁的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)不同信息之間的內(nèi)在聯(lián)系.

　　第三,決策(Decision)能力.認(rèn)知計算系統(tǒng)必須具備快速的決策能力,能夠幫助人類定量地分析影響決策的方方面面的因素,從而保障決策的精準(zhǔn)性.認(rèn)知計算系統(tǒng)可以用來解決大數(shù)據(jù)的相關(guān)問題,比如通過對大量交通數(shù)據(jù)的分析,找出解決交通擁堵的辦法.

　　第四,洞察與發(fā)現(xiàn)(Discovery).認(rèn)知計算系統(tǒng)的真正價值在于,可以從大量數(shù)據(jù)和信息中歸納出人們所需要的內(nèi)容和知識,讓計算系統(tǒng)具備類似人腦的認(rèn)知能力,從而幫助人類更快地發(fā)現(xiàn)新問題、新機遇以及新價值.

　　2.認(rèn)知計算的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　在國外認(rèn)知計算受到了政府、研究機構(gòu)以及研究人員的高度重視.2002年,美國國家科學(xué)基金會(NSF)和美國商務(wù)部(DOC)共同資助了一個雄心勃勃的計劃“聚合四大技術(shù),提高人類性能”,將納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)和認(rèn)知科學(xué)看作21世紀(jì)四大前沿技術(shù),并將認(rèn)知科學(xué)視為最優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域,主張這四大技術(shù)融合發(fā)展,并描繪了這樣的科學(xué)前景：“聚合技術(shù)以認(rèn)知科學(xué)為先導(dǎo).因為一旦我們能夠在如何、為何、何處、何時這四個層次上理解思維,我們就可以用納米科技來制造它,用生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)來實現(xiàn)它,最后用信息技術(shù)來操縱和控制它,使它工作”.在歐洲,由歐盟資助的聚合技術(shù)及其對社會科學(xué)與人文科學(xué)的影響項目也同樣強調(diào)了認(rèn)知科學(xué)的重要性.在學(xué)術(shù)研究界,2006年由IBM阿爾馬登研究中心發(fā)起了2006年認(rèn)知計算會議,該會議取得了良好的效果.2007年又在加州大學(xué)召開了認(rèn)知計算會議.美國國防高級研究計劃署信息處理技術(shù)中心2003年開始資助的認(rèn)知計算項目的重點也是研制一種能夠?qū)Νh(huán)境、目標(biāo)和自身能力進行思考,具有學(xué)習(xí)能力,能與使用者互動并解釋其推理,以及應(yīng)對突發(fā)事件能力的認(rèn)知計算機系統(tǒng).近年來IBM公司成為認(rèn)知計算的研究先鋒,2011年,IBM開發(fā)的neurosynaptic(神經(jīng)突觸)計算機芯片為現(xiàn)代認(rèn)知計算的研究拉開了帷幕.2012年,在美國猶他州鹽湖城舉行的“超級計算機大會”上,IBM發(fā)布了其關(guān)于認(rèn)知計算的最新研究成果――《Compass：一個認(rèn)知計算架構(gòu)的可擴展的模擬器》,這種芯片技術(shù)是模擬一個人腦,并且完成人腦的各種功能[6].2013年10月2日,IBM研究院宣布成立“認(rèn)知計算研究聯(lián)合會”.據(jù)了解,以IBM沃森(Watson)為代表的認(rèn)知計算系統(tǒng)通過對大數(shù)據(jù)進行實時運算和分析,實現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)并擁有了類似人腦的能力,它有效地提供信息,并且按我們的條件在人們每天面對的眾多的自然語言內(nèi)容里搜尋關(guān)鍵知識.并且已經(jīng)成功應(yīng)用于醫(yī)療、金融和客戶服務(wù)等領(lǐng)域,以其更加智能、精準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)分析能力,降低誤診、拯救生命和提升客戶體驗.IBM近日又宣布將與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、紐約大學(xué)和倫斯勒理工學(xué)院四所大學(xué)合作制造一種類似人類大腦的計算機,將能夠處理自然語言和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),像人類一樣通過經(jīng)驗進行學(xué)習(xí). 我國對認(rèn)知科學(xué)及認(rèn)知計算的研究尚處于起步階段,多數(shù)研究是對國外相關(guān)研究的介紹和總結(jié).國內(nèi)涉及該領(lǐng)域的研究人員多數(shù)是哲學(xué)、心理學(xué)領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域.許多研究雖然涉及認(rèn)知計算技術(shù),但多數(shù)將其納入人工智能的研究,很少使用認(rèn)知計算這一概念,至今還沒有關(guān)于認(rèn)知計算的綜述文章.2008年國家自然基金委員會發(fā)布了“視聽覺信息的認(rèn)知計算”重大研究計劃,重點包括多模態(tài)信息協(xié)同計算、自然語言(漢語)理解、腦-機接口、駕駛行為的認(rèn)知機理和無人駕駛車輛集成驗證平臺等領(lǐng)域,該重大計劃的實施將有力地推動我國認(rèn)知計算領(lǐng)域相關(guān)研究的發(fā)展,截止到目前已在視聽覺信息處理的基礎(chǔ)理論研究方面取得重要進展,在視聽覺信息計算以及與視聽覺認(rèn)知相關(guān)的腦-機接口等關(guān)鍵技術(shù)方面取得重大突破.2013年10月11日,在北京舉辦以“從大數(shù)據(jù)到認(rèn)知計算”為主題的認(rèn)知計算研討會,達成“我們已經(jīng)進入了認(rèn)知計算(Cognitive Computing)的新時代”的共識,2013年11月13日在MDCC 2013移動開發(fā)者大會上中國工程院院士李德毅發(fā)表了題為《大數(shù)據(jù)時代的認(rèn)知計算》的演講,充分體現(xiàn)了當(dāng)前我國學(xué)者對認(rèn)知計算技術(shù)方面研究的高度重視[7].

　　3.認(rèn)知計算目前研究的重點和難點

　　人類的認(rèn)知主要依靠大腦來實現(xiàn),為了能夠讓機器像人一樣具有認(rèn)知能力,有必要深入探討和研究人腦與計算機在存儲和處理信息時的區(qū)別,來確定認(rèn)知計算的研究目標(biāo)以及研究的重點和難點.

　　就目前生物學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家對大腦研究成果可知,人類大腦將記憶和存儲整合成一體,重量小于3磅,占用體積大約兩升,卻比燈泡更加節(jié)能,人腦大約包含1011個神經(jīng)元,每個神經(jīng)元大約有103～104個樹突及相應(yīng)的突觸,形成極為錯綜復(fù)雜而靈活多變的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),雖然每個神經(jīng)元的運算功能十分簡單,且信號傳輸速率也較低(大約100次/秒),但由于各神經(jīng)元之間形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有極極度并行互連功能,使人的大腦能夠高速處理復(fù)雜信息.人類大腦的運行就像是一個大規(guī)模并行分布式處理器,屬于事件驅(qū)動方式,也就是說它對其所處環(huán)境中的事物做出反應(yīng),活動狀態(tài)時耗能較少,休息狀態(tài)下更少.人類大腦會重復(fù)利用神經(jīng)元,并突觸、異步、并行、分布式、緩慢、不具通用性地處理問題,是可重構(gòu)的、專門的、容錯的生物基質(zhì),并且人腦記憶數(shù)據(jù)與進行計算的邊界是模糊的.

　　而現(xiàn)代計算機是基于馮諾依曼結(jié)構(gòu)的二進制存儲和中央處理器的分離機制,它的運行大部分是按照順序依次進行的,并由一個時鐘控制.這個時鐘就像是軍樂隊的一個指揮,將每一個指令和每一份數(shù)據(jù)驅(qū)動到下一個位置――就像有足夠空位的音樂搶椅子游戲.隨著時鐘增速以更快驅(qū)動數(shù)據(jù)處理速度,功耗也隨之大幅上升,甚至在休眠時這些機器也需要大量的電能.更重要的是,編程是必不可少的.它們由電線連接,并且容易出現(xiàn)故障.它們善于執(zhí)行的是預(yù)定義的算法以及分析工作.一般情況下計算機使用固定的數(shù)字化的程序模型,同步、串行、集中、快速、具有通用性地處理問題,數(shù)據(jù)存儲與計算過程在不同地址空間完成.

　　由此可知,人類大腦和現(xiàn)代計算機具有完全不同的架構(gòu),它們的存儲和處理機制完全不同,無論我們再努力多少年,以現(xiàn)代計算機為基礎(chǔ)的認(rèn)知計算無法模擬人腦的功能和實時反應(yīng),不能像人類大腦一樣實現(xiàn)靈活而高深的認(rèn)知過程,完成這個任務(wù)需要一個新穎的架構(gòu),這正是認(rèn)知計算目前面臨的難點和重點.

　　怎么寫計算機本科畢業(yè)論文

　　播放:30680次 評論:7010人

　　認(rèn)知計算是一項系統(tǒng)工程,涉及多個領(lǐng)域的技術(shù),目前研究學(xué)者公認(rèn)的認(rèn)知計算的四大關(guān)鍵技術(shù)為以下四個方面[6].

　　第一,在認(rèn)知計算最頂層的是機器學(xué)習(xí)、自然語言理解和人機交互等技術(shù).

　　第二,大數(shù)據(jù)技術(shù),包括以什么樣的方式來存儲、組織、管理及分析大數(shù)據(jù)等.

　　第三,計算機的架構(gòu).認(rèn)知計算系統(tǒng)所要求的計算能力遠高于我們今天所能提供的計算能力.因此,如何實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的系統(tǒng)設(shè)計也是當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn).

　　第四,在認(rèn)知計算系統(tǒng)的底層還需要實現(xiàn)原子及納米等技術(shù)方面的突破.

　　在上述認(rèn)知計算的四個關(guān)鍵技術(shù)中,由于人腦與計算機有著本質(zhì)區(qū)別,就目前認(rèn)知計算的研究現(xiàn)狀,其研究方向應(yīng)該分為近期目標(biāo)和遠期目標(biāo),其中近期目標(biāo)是認(rèn)知計算的研究重點,遠期目標(biāo)是認(rèn)知計算的研究難點.

　　作為認(rèn)知計算的近期目標(biāo)就是在計算機上盡可能像人類一樣實現(xiàn)具有輔助、理解、決策和洞察與發(fā)現(xiàn)的能力,通過研究人類的認(rèn)知機理,建立計算機認(rèn)知模型,然后用計算機模擬人類認(rèn)知的過程來處理實際問題,如目前正在處于研究階段的人工智能機器學(xué)習(xí)、自然語言理解、視聽覺信息的識別以及智能人機交互技術(shù)的研究等,而基于計算機的任何認(rèn)知研究成果都無法實現(xiàn)機器認(rèn)知的實質(zhì)突破.

　　認(rèn)知計算的綜述參考屬性評定

　　有關(guān)論文范文主題研究: 關(guān)于計算機的論文范文數(shù)據(jù)庫 大學(xué)生適用: 碩士學(xué)位論文、研究生論文

　　相關(guān)參考文獻下載數(shù)量: 18 寫作解決問題: 怎么寫

　　畢業(yè)論文開題報告: 論文模板、論文前言 職稱論文適用: 技師論文、職稱評副高

　　所屬大學(xué)生專業(yè)類別: 怎么寫 論文題目推薦度: 優(yōu)秀選題

　　作為認(rèn)知計算的遠期目標(biāo)應(yīng)該是研究一個具有與大腦存儲結(jié)構(gòu)相似的電子大腦,新的電子大腦完全不同于目前的計算機存儲和處理機理,而它像人類大腦一樣實現(xiàn)靈活而高深的認(rèn)知過程,為此我們需要不懈的努力,真正弄清人類大腦存儲和處理信息的機理,建立合理的數(shù)學(xué)模型,并通過軟硬件設(shè)計實現(xiàn)在存儲和處理方面具有新機制的全新電子大腦結(jié)構(gòu),力爭創(chuàng)造一種能夠與真正人類大腦相比擬的新型智能機器.

　　IBM阿爾馬登研究中心在這個方面進行了有益而尖端的研究,給認(rèn)知計算的未來發(fā)展帶來信心.他們設(shè)計了神經(jīng)形態(tài)自適應(yīng)塑料可伸縮電子系統(tǒng),為大腦的接線圖繪制地圖并開始人工合成,2009年5月他們成功地模擬建立了一個由10億個神經(jīng)元組成的系統(tǒng),大約相當(dāng)于一個較低等哺乳動物的大腦,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同今天的計算機完全不同.存儲器與處理器組件被緊密結(jié)合在一起,它沒有時鐘,操作是不同步的、事件驅(qū)動的,也就是說,它們沒有預(yù)定的次序或時間表,像人類一樣依賴的是學(xué)習(xí)而非編程.但其處理速度是實際事件發(fā)生速度的千分之一,不足以執(zhí)行人類基本行為：覓食、打架、逃跑和交配.

　　2012年9月該實驗室模擬大腦建成了一個較小版本的硬件裝置,只有256個神經(jīng)元、26.2萬個可編程突觸和6.5萬個學(xué)習(xí)突觸,并且這臺機器運行能耗跟大腦的耗能在同一個數(shù)量級上.基于其原生態(tài)能力,這個“小型人腦”可以進行空間導(dǎo)航、機器視覺、模式識別以及聯(lián)想記憶等,并可以基于證據(jù)生成假設(shè).它有一個“心靈之眼”,可以辨別出事物背后的模式,例如根據(jù)一個潦草的筆記,對其實際所代表的數(shù)字做出較為準(zhǔn)確的猜測,這一成果已經(jīng)比我們前寒武紀(jì)的祖先優(yōu)秀了. 4.認(rèn)知計算的未來展望

　　在下一個計算時代,計算系統(tǒng)將具備學(xué)習(xí)、適應(yīng)和感知的能力,這將從根本上改善人們的生活、工作和人際交往的方式,這就是認(rèn)知計算時代,計算機將成為人類能力的擴展和延伸.認(rèn)知計算意味著更高效的信息處理能力、更加自然的人機交互能力、以數(shù)據(jù)為中心的體系設(shè)計,以及類似人腦的自主學(xué)習(xí)能力,這為人類應(yīng)對大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)開啟了新方向.

　　可以相信,隨著認(rèn)知計算技術(shù)的發(fā)展,認(rèn)知計算系統(tǒng)所具備的四個層次的特性――輔助、理解、決策、發(fā)現(xiàn),將是人類面對大數(shù)據(jù)時代的挑戰(zhàn)、做出智慧決策的保障.百科全書式的信息輔助和支撐,讓人類可以利用廣泛而深入的信息,輕松成為各個領(lǐng)域的“資深專家”,非凡的觀察和理解能力,幫助人類在紛繁信息中發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的關(guān)聯(lián)和涌現(xiàn)的趨勢,快速決策能力,幫助人類定量地分析影響決策的方方面面,降低失誤,保障決策的精準(zhǔn)性,發(fā)現(xiàn)及洞察能力,將實現(xiàn)從“演繹”到“歸納”的突破,真正讓機器具備類似人腦的“認(rèn)知”能力,幫助人類發(fā)現(xiàn)當(dāng)今計算技術(shù)無法發(fā)現(xiàn)的新洞察,新機遇及新價值.

　　目前作為認(rèn)知計算系統(tǒng)的先鋒,IBM的沃森系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于醫(yī)療、金融和客戶服務(wù)等領(lǐng)域,以其更加智能、精準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)分析能力,降低誤診、拯救生命和提升客戶體驗.

　　2013年9月18日國家自然基金委公布2013年度