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]人工智能是一門研究機器智能的高技術(shù)學(xué)科，是計算機科學(xué)，控制論，信息論，心理學(xué)，語言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透和發(fā)展起來的學(xué)科;是模擬，延伸和擴展人類智能，實現(xiàn)某些腦力勞動自動化的技術(shù)基礎(chǔ);是探索人腦奧秘科學(xué)的重要分支和計算機應(yīng)用的一個新領(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，娛樂等領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)的進步，以及研究的深入和在教育領(lǐng)域的逐步推廣，對教育領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠的影響，傳統(tǒng)的教育理念，教學(xué)策略，學(xué)習方式正在發(fā)生重大的變革。
[關(guān)鍵詞]人工智能 教育
人工智能是現(xiàn)代計算機科學(xué)的一個重要的分支，它涉及了計算機科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、生理學(xué)等眾多的領(lǐng)域，是一門綜合性極強的新興邊緣學(xué)科。進入2]世紀以來，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，我國的許多專家學(xué)者從不同角度對人工智能的教育教學(xué)應(yīng)用展開了深入的研究，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為三段論的演繹推理。從1956年開始，人工智能作為一門新興的學(xué)科開始快速的發(fā)展起來。在半個多世紀的時間里，人工智能從問題求解、邏輯推理與定理證明、自然語言理解、博弈、自動程序設(shè)計、專家系統(tǒng)、學(xué)習及機器入學(xué)等多個角度展開了研究，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)用來開展的。人工智能目前的主要研究領(lǐng)域有：專家系統(tǒng)、機器學(xué)習、模式識別、自然語言理解、機器人、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、博弈與游戲等，
專家系統(tǒng)(Expert Sy~em)是一個智能的計算機程序，它運用知識與邏輯推理來模仿人類專家解決相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜問題。
機器學(xué)習(Machine Learning)是機器具有智能的一個重要標志，同時也是機器獲取知識的根本途徑。機器學(xué)習主要研究如何使計算機能夠模擬，甚至是實現(xiàn)人類的學(xué)習功能，如人類的學(xué)習機理，學(xué)習方法等。模式識別(Pa~em Recognition)就是使計算機能夠?qū)o定的事件進行鑒別，并把它們歸人與之相同或是相似的模式中。模式識別的主要目標是用計算機來模擬人類的各種識別能力，目前主要是對視覺和聽覺能力的模擬，用于圖形識別和語音識別中。
自然語言理解(Namral LanguageProcessing)是研究如何讓計算機理解人類的自然語言及其所表達的思想。研究自然語言理解的目的是提高人類與計算機交互的能力，使人類可以更加便利的用自然語言的方式與計算機進行溝通， 機器人(Robot)是在一定的環(huán)境下能夠完成與人類相同行動和功能的機器，它可以應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、教育、醫(yī)療等多種領(lǐng)域，對現(xiàn)代社會的發(fā)展有著不可估量的作用。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network)的研究開始于20世紀40年代，是利用多個簡單的處理單元按照某種特定的方式相互連接起來的計算機系統(tǒng)，用于模擬人類大腦神經(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)計算功能方面有著計算機難以比擬的優(yōu)勢。
博弈(Game)主要是研究對策與斗智，例如棋牌，策略游戲等智能活動。博弈以問題求解和模式識別為基礎(chǔ)，最能夠體現(xiàn)人工智能技術(shù)的優(yōu)勢。
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。
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，是對計算機輔助教學(xué)(CAD相關(guān)研究的進一步發(fā)展。智能教學(xué)系統(tǒng)旨在為學(xué)生創(chuàng)造一個優(yōu)良的學(xué)習環(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)習服務(wù)，以獲得學(xué)習的成功。當前的智能教學(xué)系統(tǒng)主要依靠智能主體技術(shù)來進行構(gòu)建，通過建立教師主體、學(xué)生主體、教學(xué)管理主體等，可以根據(jù)不同學(xué)生的特點來制定和實施相應(yīng)的教學(xué)策略，為學(xué)生提供個性化的教學(xué)服務(wù)。基于網(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，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮學(xué)習者的主動性，帶來更好的教學(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。從廣義上來說，無紙化考試包括使用計算機來建立與管理題庫、選題組卷、考試與閱卷等多個環(huán)節(jié)。它不僅從形式上對傳統(tǒng)的紙質(zhì)考試方式進行了創(chuàng)新，對考試的設(shè)計與評價環(huán)節(jié)也有了重大的改進。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足要求的試卷。同時，基于網(wǎng)絡(luò)的試題庫可以收集廣大教師的編寫的經(jīng)典習題，集中和共享了教師的勞動成功，確保了試卷的高質(zhì)量。采用人工智能的閱卷系統(tǒng)能夠有效地識別試卷，并減少出錯的可官旨�，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)用專家系統(tǒng)，使決策支持系統(tǒng)能夠更充分地應(yīng)用人類的知識，如關(guān)于決策問題的描述性知識，決策過程中的過程性知識，求解問題的推理性知識，通過邏輯推理來幫助解決復(fù)雜的決策問題。智能決策支持系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫、人機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) 在遠程教育教學(xué)中，實驗教學(xué)是一個不可缺少的教學(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)平臺很少涉及實驗教學(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)果費解等方面的問題。智能仿真系統(tǒng)在某種程度上可替代仿真專家完成建模、設(shè)計實驗、理解及評價仿真結(jié)果的步驟，并具有一定的學(xué)習能力，運用智能仿真系統(tǒng)來開發(fā)實驗教學(xué)課件可以大大節(jié)省人力物力，降低開發(fā)成本，加快開發(fā)速度，縮短開發(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，改善人類知識和人類語言。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算機接受教育、提高智能的科學(xué)技術(shù)。人工智能的研究成果又反過來應(yīng)用到教育過程中，促進教育的工作效率、產(chǎn)生新的教學(xué)模式?？傊?，隨著人工智能的進步，必將在教育領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，從而不斷推動我國教育的發(fā)展。
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