人工智能在教育中的應(yīng)用的論文(2)
人工智能在教育中的應(yīng)用的論文
人工智能在教育中的應(yīng)用的論文篇二
人工智能及其教育應(yīng)用
[摘 要]人工智能是一門(mén)研究機(jī)器智能的高技術(shù)學(xué)科，是計(jì)算機(jī)科學(xué)，控制論，信息論，心理學(xué)，語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透和發(fā)展起來(lái)的學(xué)科;是模擬，延伸和擴(kuò)展人類(lèi)智能，實(shí)現(xiàn)某些腦力勞動(dòng)自動(dòng)化的技術(shù)基礎(chǔ);是探索人腦奧秘科學(xué)的重要分支和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域。迄今為止，人工智能技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于制造，建筑，服務(wù)，軍事，娛樂(lè)等領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，以及研究的深入和在教育領(lǐng)域的逐步推廣，對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，傳統(tǒng)的教育理念，教學(xué)策略，學(xué)習(xí)方式正在發(fā)生重大的變革。
[關(guān)鍵詞]人工智能 教育
人工智能是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要的分支，它涉及了計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、生理學(xué)等眾多的領(lǐng)域，是一門(mén)綜合性極強(qiáng)的新興邊緣學(xué)科。進(jìn)入2]世紀(jì)以來(lái)，隨著人工智能研究的不斷深入以及教育信息化的發(fā)展，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸得到了人們的重視，我國(guó)的許多專(zhuān)家學(xué)者從不同角度對(duì)人工智能的教育教學(xué)應(yīng)用展開(kāi)了深入的研究，取得了豐碩的成果。
1 人工智能及其研究領(lǐng)域
人工智能的研究可以追溯至古希臘哲學(xué)家亞里士多德在其著作(工具論)中提出的形式邏輯和稱(chēng)為三段論的演繹推理。從1956年開(kāi)始，人工智能作為一門(mén)新興的學(xué)科開(kāi)始快速的發(fā)展起來(lái)。在半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，人工智能從問(wèn)題求解、邏輯推理與定理證明、自然語(yǔ)言理解、博弈、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、專(zhuān)家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)及機(jī)器入學(xué)等多個(gè)角度展開(kāi)了研究，在許多領(lǐng)域取得了令人矚目的研究成果。與其他應(yīng)用型學(xué)科一樣，人工智能的研究都是集合具體的應(yīng)用來(lái)開(kāi)展的。人工智能目前的主要研究領(lǐng)域有：專(zhuān)家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、機(jī)器人、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、博弈與游戲等，
專(zhuān)家系統(tǒng)(Expert Sy~em)是一個(gè)智能的計(jì)算機(jī)程序，它運(yùn)用知識(shí)與邏輯推理來(lái)模仿人類(lèi)專(zhuān)家解決相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題。
機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)是機(jī)器具有智能的一個(gè)重要標(biāo)志，同時(shí)也是機(jī)器獲取知識(shí)的根本途徑。機(jī)器學(xué)習(xí)主要研究如何使計(jì)算機(jī)能夠模擬，甚至是實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的學(xué)習(xí)功能，如人類(lèi)的學(xué)習(xí)機(jī)理，學(xué)習(xí)方法等。模式識(shí)別(Pa~em Recognition)就是使計(jì)算機(jī)能夠?qū)o定的事件進(jìn)行鑒別，并把它們歸人與之相同或是相似的模式中。模式識(shí)別的主要目標(biāo)是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類(lèi)的各種識(shí)別能力，目前主要是對(duì)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)能力的模擬，用于圖形識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別中。
自然語(yǔ)言理解(Namral LanguageProcessing)是研究如何讓計(jì)算機(jī)理解人類(lèi)的自然語(yǔ)言及其所表達(dá)的思想。研究自然語(yǔ)言理解的目的是提高人類(lèi)與計(jì)算機(jī)交互的能力，使人類(lèi)可以更加便利的用自然語(yǔ)言的方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行溝通， 機(jī)器人(Robot)是在一定的環(huán)境下能夠完成與人類(lèi)相同行動(dòng)和功能的機(jī)器，它可以應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、教育、醫(yī)療等多種領(lǐng)域，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展有著不可估量的作用。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)40年代，是利用多個(gè)簡(jiǎn)單的處理單元按照某種特定的方式相互連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于模擬人類(lèi)大腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成功應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域的許多方面，在模仿生物神經(jīng)計(jì)算功能方面有著計(jì)算機(jī)難以比擬的優(yōu)勢(shì)。
博弈(Game)主要是研究對(duì)策與斗智，例如棋牌，策略游戲等智能活動(dòng)。博弈以問(wèn)題求解和模式識(shí)別為基礎(chǔ)，最能夠體現(xiàn)人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
2，人工智能在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用情況
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和教育信息化的不斷深入，人工智能技術(shù)在現(xiàn)代教育領(lǐng)域中的應(yīng)用正日益受到人們的重視。分析目前的狀況，人工智能在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用主要有以下幾類(lèi)。
2，1智能教學(xué)系統(tǒng)(Intelligence/utoringSystem)
智能教學(xué)系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在教育中的重要應(yīng)用之一，是對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAD相關(guān)研究的進(jìn)一步發(fā)展。智能教學(xué)系統(tǒng)旨在為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生可以方便快捷的調(diào)用各種資源，接受全方位的學(xué)習(xí)服務(wù)，以獲得學(xué)習(xí)的成功。當(dāng)前的智能教學(xué)系統(tǒng)主要依靠智能主體技術(shù)來(lái)進(jìn)行構(gòu)建，通過(guò)建立教師主體、學(xué)生主體、教學(xué)管理主體等，可以根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)來(lái)制定和實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)策略，為學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)?；诰W(wǎng)絡(luò)的分布式智能教學(xué)系統(tǒng)是目前智能教學(xué)系統(tǒng)的最新發(fā)展方向，它可以使原本相隔在不同地區(qū)的學(xué)生在虛擬的環(huán)境之中共同學(xué)習(xí)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，帶來(lái)更好的教學(xué)效果，
2，2智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)(IntelligentNetwork Examine System)目前無(wú)紙化考試已經(jīng)成為了考試的一種重要的新型形式。從廣義上來(lái)說(shuō)，無(wú)紙化考試包括使用計(jì)算機(jī)來(lái)建立與管理題庫(kù)、選題組卷、考試與閱卷等多個(gè)環(huán)節(jié)。它不僅從形式上對(duì)傳統(tǒng)的紙質(zhì)考試方式進(jìn)行了創(chuàng)新，對(duì)考試的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)也有了重大的改進(jìn)。智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)具有成本低、效率低、保密性好、試卷一致性高，即使在限制條件較多的情況下，仍可以按給定的組卷策略生成滿(mǎn)足要求的試卷。同時(shí)，基于網(wǎng)絡(luò)的試題庫(kù)可以收集廣大教師的編寫(xiě)的經(jīng)典習(xí)題，集中和共享了教師的勞動(dòng)成功，確保了試卷的高質(zhì)量。采用人工智能的閱卷系統(tǒng)能夠有效地識(shí)別試卷，并減少出錯(cuò)的可官旨�，極大地提高閱卷流程的工作效率。 2，3智能決策支持系統(tǒng)(Intelligent DecisionSupport System) 智能決策支持系統(tǒng)是人工智能的重要應(yīng)用之一，是人工智能和決策支持系統(tǒng)相結(jié)合，應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)，使決策支持系統(tǒng)能夠更充分地應(yīng)用人類(lèi)的知識(shí)，如關(guān)于決策問(wèn)題的描述性知識(shí)，決策過(guò)程中的過(guò)程性知識(shí)，求解問(wèn)題的推理性知識(shí)，通過(guò)邏輯推理來(lái)幫助解決復(fù)雜的決策問(wèn)題。智能決策支持系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、人機(jī)接口以及智能部件組成。目前，智能決策支持系統(tǒng)已經(jīng)成為了決策支持系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域的應(yīng)用方面顯示出了極強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿兔篮玫那熬啊?2，4智能仿真教學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Simulation7echnology) 在遠(yuǎn)程教育教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，但目前以教學(xué)教務(wù)管理為主的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)很少涉及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。智能仿真技術(shù)是人工智能與仿真技術(shù)的高度集成，它力求克服以往傳統(tǒng)仿真的模型及建模方法的局限性，以及建模艱巨、界面單調(diào)和結(jié)果費(fèi)解等方面的問(wèn)題。智能仿真系統(tǒng)在某種程度上可替代仿真專(zhuān)家完成建模、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、理解及評(píng)價(jià)仿真結(jié)果的步驟，并具有一定的學(xué)習(xí)能力，運(yùn)用智能仿真系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件可以大大節(jié)省人力物力，降低開(kāi)發(fā)成本，加快開(kāi)發(fā)速度，縮短開(kāi)發(fā)周期，
總結(jié)
人工智能技術(shù)正在改變著人們的思維方式和傳統(tǒng)觀念，改善人類(lèi)知識(shí)和人類(lèi)語(yǔ)言。人工智能以及人工智能科學(xué)從誕生起，其研究和應(yīng)用領(lǐng)域就與教育緊密相關(guān)。人工智能就是研究讓計(jì)算機(jī)接受教育、提高智能的科學(xué)技術(shù)。人工智能的研究成果又反過(guò)來(lái)應(yīng)用到教育過(guò)程中，促進(jìn)教育的工作效率、產(chǎn)生新的教學(xué)模式?？傊?，隨著人工智能的進(jìn)步，必將在教育領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，從而不斷推動(dòng)我國(guó)教育的發(fā)展。
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