第25卷 第1期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 Vol.25 No.1
2008 2008年2月 Journal of Xingtai Polytechnic College Feb. 人工智能的应用研究
陈步英1，冯 红2
（1.邢台职业技术学院 信息工程系，河北 邢台054035;2.中国网通邢台市分公司，河北 邢台 054000）
摘 要：本文介绍了人工智能的应用研究领域，并集中介绍了人工智能在各个领域中的应用及所
做出的贡献。最后提出应该继续人工智能理论的研究。
关键词：人工智能；专家系统；模式识别；智能检索
中图分类号：TP14 文献标识码：A 文章编号：1008—6129（2008）01—0029—03
一、人工智能概述
从1956年的正式开始研究到现在50多年来，人工智能（AI. Artificial Intelligence）获得了很大的发展。人工智能集计算机学科、控制论、信息论、神经生物学、语言学等多种学科于一体，引起众多学科的日益重视，已成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。
然而，到现在为止，人工智能还没有一个统一的定义。尽管学术界有各种各样的说法和定义，但就其本质而言，人工智能是研究、设计和应用智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人类智能的科学。人类智能活动的能力是指人类在认识世界和改造世界的活动中，经过脑力劳动表现出来的能力。人工智能的研究更多的是结合应用领域来进行的，下面是几个主要的应用研究领域：
1.专家系统
专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，专家系统存储着某个专门领域中经过事先总结、分析并按某种模式表示的专家知识，以及拥有类似于领域专家解决实际问题的推理机制。系统能对输入信息进行处理，并运用知识进行推理，做出决策和判断，其解决问题的水平达到或接近专家的水平，因此能起到专家或专家助手的作用。专家系统的开发和研究是人工智能中最活跃的一个应用研究领域，涉及到社会各个方面，可以这样说，需要有专家工作的场合，就可以开发专家系统。
2.智能检索
智能检索依赖知识库系统，知识库系统又叫数据库系统，它是存储某学科大量事实的计算机软件系统，随着应用的发展，存储的信息量越来越庞大。使用检索系统可以回答用户提出的有关该学科的各种问题。为了有效地表示、存储和检索大量事实，已发展了许多技术，研究智能检索系统具有重要的实际意义，它是计算机科学的一个活跃的分支。
3．自动程序设计
自动程序设计是指能自动生成程序的程序设计系统，这个程序设计系统只需要对其输入要求生成的程序的实现目标的非常高级的描述，就能自动生成能完成这个目标的程序。对自动程序设计的研究不仅可以促进半自动软件开发系统的发展，而且也使通过修正自身数码进行学习的人工智能系统得到发展。
4. 模式识别
模式识别就是识别出给定物体所模仿的标本或标识。计算机模式识别系统能够弥补计算机对外部世界感知能力低下的缺陷，使计算机能够通过感官接受外界信息，识别和理解周围环境。模式识别在二维的文字、图形和图像的识别方面，已取得许多成果；在三维景物、活动目标的识别和分析方面是目前研究的热点；同时它还是智能计算机和智能机器人研究的十分重要的基础。
此外，人工智能还在机器视觉、组合调度问题、自然语言理解、机器学习、博弈、定理证明等研究应用领域发挥着重要作用。可以这样说，人工智能已深入各行各业，对人类社会做出了巨大的贡献。
二、人工智能的应用
——————————————
收稿日期：2007—10—16
作者简介：陈步英(1974—)，女，河北定兴县人，邢台职业技术学院信息工程系，讲师。
29
当前，许多企业为了提高企业的核心竞争力，都竟相把人工智能引入到企业内部。人工智能也真正为企业解决了许多实际问题，确实为企业带来了经济效益，同时也为社会做出了重大贡献。
1.人工智能在企业管理中的应用
刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》[1]一文中提到把人工智能应用于企业管理中，我们要做的工作就是先搞清楚人的智能和人工智能的关系，了解人工智能的外延和内涵，搭建人工智能的应用平台，搞好企业智能化软件的开发工作，这样，人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。
2.人工智能在管理水资源中的应用
洪水预报对防洪减灾，拦洪储存水资源等具有重要的意义，在洪水预报中引入人工智能技术，提高了洪水预报的预报精度和预报期的准确性。王春平等在《人工智能在洪水预报中的应用》[2]一文中论述了使用人工神经网络和遗传算法对湖北省黄龙滩水库14场洪峰和洪水总量进行了模拟，用另外5场洪水检验了改进的模型，并与传统的模型相比较，结果表明，用引入了人工智能技术的模型对洪峰流量的检验效果优于传统模型的检验效果。
黄河是世界上河性最复杂、治理最困难的河流之一，原因是黄河河流的气象、降雨、地理地质、产水产沙、水沙输移、河道演变等是一个异常复杂的非线性动力学系统。基于这些因素，要想很好的治理黄河，诰国明[3]指出利用计算机人工智能技术是目前解决黄河复杂系统的一个重要有效手段，应用专家系统和人工神经网络可以解决黄河5个部分的应用内容：黄河中游黄土高原的水土流失治理、小浪底水库的调水调沙运用、下游游荡性宽河道的河性控制、黄河防洪减灾系统以及黄河河口的综合治理。
3.人工智能在电子技术方面的应用
沈显庆提出可以把人工智能和仿真技术相结合，以单片机硬件电路为专家系统的知识来源，建立单片机硬件配置专家系统，可以进行故障诊断，提高了纠错能力。[4]
人工智能技术也被引入到了计算机网络领域，计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术，而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展，各种入侵手段也在层出不穷，单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要，把人工智能技术应用到网络安全管理领域，大大提高了它的安全性。马秀荣等[5]在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中，起到了很好的安全防范作用。
4.人工智能在粮食销售额预测中的应用
白杨提出可以把人工智能应用于粮食销售额预测中：粮食销售额分析是一个不规则的、复杂的非线性的系统，分析的重点主要是考虑影响粮食销售额的最基本因素。[6]但由于种种原因，传统的分析方法在可靠性上受到质疑。基于人工神经网络的分布处理、自组织、自学习、自适应和容错性等特点，白杨提出，可以使用人工神经网络解决传统方法不能实现的可靠性问题，并通过实践证明，人工神经网络的预测方法是可行的。
5.人工智能在建筑行业的应用
人工智能在建筑规划、给排水、暖通空调、建筑工程管理等行业都得到了应用。如大连理工大学李守巨等[7]运用LM神经网络对建筑结构(铰)结点损伤进行识别，通过测量位移来预测(铰)结点损伤。清华大学施汉昌等[8]开发了一个用于诊断城市污水处理厂日常运行故障的专家系统，系统采用了正反向混合推理机制，并采用故障树的形式，将知识库中的知识组织形式向用户公开，便于用户对系统的维护，现已用于北京某污水处理厂。日本Hiroshima大学Masatoshi Sakawa等[9]利用神经网络对一个区域的冷负荷和热负荷进行研究，通过对过去24小时的负荷、过去一周同一时间的七个不同负荷及最大可能负荷（32个输入变量）的分析，预测未来24小时每一时段的负荷（24个输出变量）。该方法适用于在一个地区集中进行暖气和冷气供应的情况。科威特大学Hashem AI—tabtabai[10]构建了一个建筑工程性能效益分析系统PAFES(Performance Analysis and Forecasting Expert System)，此系统包含两个模块：一个采用产生式表示知识，用于诊断分析建设项目性能效益；另一个采用神经网络的方法，用于预测的模块。
6. 人工智能在机械行业中的应用
工程机械优化调度方法的研究具有十分重要的意义，张志伟等[11]利用人工神经网络多数据群优好的特点，对工程机械土方工程调度问题进行人工智能优化调度，通过研究建立了工程机械施工质量、工期、30
效率、成本等多目标函数寻优模型，为工程机械机群优化调度的实际应用奠定了理论基础。陈超[12]把人工智能应用于机械制造业，针对制造业的高度复杂性，把人工智能和其他多种技术相结合，实现了制造生产的自动化，提高了生产率和产品质量。
此外，人工智能在财务管理、飞机航班的信息查询、水土工程、公路工程、焊接、教学、在线心理咨询、易经、电站等等方面都发挥着重要的作用，为企业和社会带来了巨大的经济效益。
三、结论
综上所述，人工智能在各个领域的应用都相当广泛，从侧面体现出人们对人工智能的高度重视。考虑到人工智能良好的发展和应用前景，我们应当加大力度对人工智能理论进行研究，让其更好的为人类服务。相信在不久的将来，人工智能理论将会有更大的突破。
参考文献：
[1]刘玉然．谈谈人工智能在企业管理中的应用[J]．价值工程，2003，(4)：95～96．
[2]王春平．人工智能在洪水预报中的应用[J]．水利发电，2005，(9)：12～15．
[3]诰国明．黄河治理人工智能体系设想[J]．人民黄河，2002，(1)：3～9．
[4]沈显庆．基于人工智能的单片机软硬件仿真系统[J]．黑龙江科技学院学报，2005，15(3)：157～160．
[5]马秀荣，王化宇．简述人工智能技术在网络安全管理中的应用[J]．呼仑贝尔学院学报，2005，(2)：65，66，83．
[6]白杨．人工神经网络在粮食销售额预测中的应用[J]．农机化研究，2005，(3)：207～211．
[7]李守巨，刘迎曦，吴玉良等．基于神经网络的建筑结构结点损伤识别方法[J]．大连理工大学学报，2003，
(3)：270．
[8]施汉昌等.污水处理厂故障诊断专家系统[J]．给水排水，2001，(8)：88．
[9]Sakawa M，Kato，K．Cooling load prediction in a district heating and cooling system through simplified robust filter and multilayered neural network[J]．Applied Artificial Intelligence，2001，(15)：633．
[10]AI－tabtabai H．A framework for developing an expert analysis and forecasting system for construction projects[J]．Expert System With Application，1998，(14)：259．
[11]张志伟，芮延年，任芸丹．基于人工智能工程机械优化调度方法的研究[J]．苏州大学学报（自然科学版）：2004，(5)：128～130．
[12]陈超.人工智能在制造业中的应用[J]．机械设计与制造，2006，(1)：161～163．
The Application and Study of Artificial Intelligence
CHEN Bu-ying1，FENG Hong2
(1.Xingtai Polytechnic College, Xingtai, Hebei 054035,China;
2. Xingtai Branch Company of China Netcom, Xingtai, Hebei 054000, China )
Abstract：This article introduces the application and study fields of artificial intelligence at first, and then it analyses the usage and contribution of artificial intelligence in every field mainly. Finally it offers we should continue to study artificial intelligence theory．
Key words：artificial intelligence；expert system；pattern identification；capacity search
（责任编辑 马 骅）
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第25卷 第1期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 Vol.25 No.1
2008 2008年2月 Journal of Xingtai Polytechnic College Feb. 人工智能的应用研究
陈步英1，冯 红2
（1.邢台职业技术学院 信息工程系，河北 邢台054035;2.中国网通邢台市分公司，河北 邢台 054000）
摘 要：本文介绍了人工智能的应用研究领域，并集中介绍了人工智能在各个领域中的应用及所
做出的贡献。最后提出应该继续人工智能理论的研究。
关键词：人工智能；专家系统；模式识别；智能检索
中图分类号：TP14 文献标识码：A 文章编号：1008—6129（2008）01—0029—03
一、人工智能概述
从1956年的正式开始研究到现在50多年来，人工智能（AI. Artificial Intelligence）获得了很大的发展。人工智能集计算机学科、控制论、信息论、神经生物学、语言学等多种学科于一体，引起众多学科的日益重视，已成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。
然而，到现在为止，人工智能还没有一个统一的定义。尽管学术界有各种各样的说法和定义，但就其本质而言，人工智能是研究、设计和应用智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人类智能的科学。人类智能活动的能力是指人类在认识世界和改造世界的活动中，经过脑力劳动表现出来的能力。人工智能的研究更多的是结合应用领域来进行的，下面是几个主要的应用研究领域：
1.专家系统
专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，专家系统存储着某个专门领域中经过事先总结、分析并按某种模式表示的专家知识，以及拥有类似于领域专家解决实际问题的推理机制。系统能对输入信息进行处理，并运用知识进行推理，做出决策和判断，其解决问题的水平达到或接近专家的水平，因此能起到专家或专家助手的作用。专家系统的开发和研究是人工智能中最活跃的一个应用研究领域，涉及到社会各个方面，可以这样说，需要有专家工作的场合，就可以开发专家系统。
2.智能检索
智能检索依赖知识库系统，知识库系统又叫数据库系统，它是存储某学科大量事实的计算机软件系统，随着应用的发展，存储的信息量越来越庞大。使用检索系统可以回答用户提出的有关该学科的各种问题。为了有效地表示、存储和检索大量事实，已发展了许多技术，研究智能检索系统具有重要的实际意义，它是计算机科学的一个活跃的分支。
3．自动程序设计
自动程序设计是指能自动生成程序的程序设计系统，这个程序设计系统只需要对其输入要求生成的程序的实现目标的非常高级的描述，就能自动生成能完成这个目标的程序。对自动程序设计的研究不仅可以促进半自动软件开发系统的发展，而且也使通过修正自身数码进行学习的人工智能系统得到发展。
4. 模式识别
模式识别就是识别出给定物体所模仿的标本或标识。计算机模式识别系统能够弥补计算机对外部世界感知能力低下的缺陷，使计算机能够通过感官接受外界信息，识别和理解周围环境。模式识别在二维的文字、图形和图像的识别方面，已取得许多成果；在三维景物、活动目标的识别和分析方面是目前研究的热点；同时它还是智能计算机和智能机器人研究的十分重要的基础。
此外，人工智能还在机器视觉、组合调度问题、自然语言理解、机器学习、博弈、定理证明等研究应用领域发挥着重要作用。可以这样说，人工智能已深入各行各业，对人类社会做出了巨大的贡献。
二、人工智能的应用
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收稿日期：2007—10—16
作者简介：陈步英(1974—)，女，河北定兴县人，邢台职业技术学院信息工程系，讲师。
29
当前，许多企业为了提高企业的核心竞争力，都竟相把人工智能引入到企业内部。人工智能也真正为企业解决了许多实际问题，确实为企业带来了经济效益，同时也为社会做出了重大贡献。
1.人工智能在企业管理中的应用
刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》[1]一文中提到把人工智能应用于企业管理中，我们要做的工作就是先搞清楚人的智能和人工智能的关系，了解人工智能的外延和内涵，搭建人工智能的应用平台，搞好企业智能化软件的开发工作，这样，人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。
2.人工智能在管理水资源中的应用
洪水预报对防洪减灾，拦洪储存水资源等具有重要的意义，在洪水预报中引入人工智能技术，提高了洪水预报的预报精度和预报期的准确性。王春平等在《人工智能在洪水预报中的应用》[2]一文中论述了使用人工神经网络和遗传算法对湖北省黄龙滩水库14场洪峰和洪水总量进行了模拟，用另外5场洪水检验了改进的模型，并与传统的模型相比较，结果表明，用引入了人工智能技术的模型对洪峰流量的检验效果优于传统模型的检验效果。
黄河是世界上河性最复杂、治理最困难的河流之一，原因是黄河河流的气象、降雨、地理地质、产水产沙、水沙输移、河道演变等是一个异常复杂的非线性动力学系统。基于这些因素，要想很好的治理黄河，诰国明[3]指出利用计算机人工智能技术是目前解决黄河复杂系统的一个重要有效手段，应用专家系统和人工神经网络可以解决黄河5个部分的应用内容：黄河中游黄土高原的水土流失治理、小浪底水库的调水调沙运用、下游游荡性宽河道的河性控制、黄河防洪减灾系统以及黄河河口的综合治理。
3.人工智能在电子技术方面的应用
沈显庆提出可以把人工智能和仿真技术相结合，以单片机硬件电路为专家系统的知识来源，建立单片机硬件配置专家系统，可以进行故障诊断，提高了纠错能力。[4]
人工智能技术也被引入到了计算机网络领域，计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术，而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展，各种入侵手段也在层出不穷，单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要，把人工智能技术应用到网络安全管理领域，大大提高了它的安全性。马秀荣等[5]在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中，起到了很好的安全防范作用。
4.人工智能在粮食销售额预测中的应用
白杨提出可以把人工智能应用于粮食销售额预测中：粮食销售额分析是一个不规则的、复杂的非线性的系统，分析的重点主要是考虑影响粮食销售额的最基本因素。[6]但由于种种原因，传统的分析方法在可靠性上受到质疑。基于人工神经网络的分布处理、自组织、自学习、自适应和容错性等特点，白杨提出，可以使用人工神经网络解决传统方法不能实现的可靠性问题，并通过实践证明，人工神经网络的预测方法是可行的。
5.人工智能在建筑行业的应用
人工智能在建筑规划、给排水、暖通空调、建筑工程管理等行业都得到了应用。如大连理工大学李守巨等[7]运用LM神经网络对建筑结构(铰)结点损伤进行识别，通过测量位移来预测(铰)结点损伤。清华大学施汉昌等[8]开发了一个用于诊断城市污水处理厂日常运行故障的专家系统，系统采用了正反向混合推理机制，并采用故障树的形式，将知识库中的知识组织形式向用户公开，便于用户对系统的维护，现已用于北京某污水处理厂。日本Hiroshima大学Masatoshi Sakawa等[9]利用神经网络对一个区域的冷负荷和热负荷进行研究，通过对过去24小时的负荷、过去一周同一时间的七个不同负荷及最大可能负荷（32个输入变量）的分析，预测未来24小时每一时段的负荷（24个输出变量）。该方法适用于在一个地区集中进行暖气和冷气供应的情况。科威特大学Hashem AI—tabtabai[10]构建了一个建筑工程性能效益分析系统PAFES(Performance Analysis and Forecasting Expert System)，此系统包含两个模块：一个采用产生式表示知识，用于诊断分析建设项目性能效益；另一个采用神经网络的方法，用于预测的模块。
6. 人工智能在机械行业中的应用
工程机械优化调度方法的研究具有十分重要的意义，张志伟等[11]利用人工神经网络多数据群优好的特点，对工程机械土方工程调度问题进行人工智能优化调度，通过研究建立了工程机械施工质量、工期、30
效率、成本等多目标函数寻优模型，为工程机械机群优化调度的实际应用奠定了理论基础。陈超[12]把人工智能应用于机械制造业，针对制造业的高度复杂性，把人工智能和其他多种技术相结合，实现了制造生产的自动化，提高了生产率和产品质量。
此外，人工智能在财务管理、飞机航班的信息查询、水土工程、公路工程、焊接、教学、在线心理咨询、易经、电站等等方面都发挥着重要的作用，为企业和社会带来了巨大的经济效益。
三、结论
综上所述，人工智能在各个领域的应用都相当广泛，从侧面体现出人们对人工智能的高度重视。考虑到人工智能良好的发展和应用前景，我们应当加大力度对人工智能理论进行研究，让其更好的为人类服务。相信在不久的将来，人工智能理论将会有更大的突破。
参考文献：
[1]刘玉然．谈谈人工智能在企业管理中的应用[J]．价值工程，2003，(4)：95～96．
[2]王春平．人工智能在洪水预报中的应用[J]．水利发电，2005，(9)：12～15．
[3]诰国明．黄河治理人工智能体系设想[J]．人民黄河，2002，(1)：3～9．
[4]沈显庆．基于人工智能的单片机软硬件仿真系统[J]．黑龙江科技学院学报，2005，15(3)：157～160．
[5]马秀荣，王化宇．简述人工智能技术在网络安全管理中的应用[J]．呼仑贝尔学院学报，2005，(2)：65，66，83．
[6]白杨．人工神经网络在粮食销售额预测中的应用[J]．农机化研究，2005，(3)：207～211．
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[8]施汉昌等.污水处理厂故障诊断专家系统[J]．给水排水，2001，(8)：88．
[9]Sakawa M，Kato，K．Cooling load prediction in a district heating and cooling system through simplified robust filter and multilayered neural network[J]．Applied Artificial Intelligence，2001，(15)：633．
[10]AI－tabtabai H．A framework for developing an expert analysis and forecasting system for construction projects[J]．Expert System With Application，1998，(14)：259．
[11]张志伟，芮延年，任芸丹．基于人工智能工程机械优化调度方法的研究[J]．苏州大学学报（自然科学版）：2004，(5)：128～130．
[12]陈超.人工智能在制造业中的应用[J]．机械设计与制造，2006，(1)：161～163．
The Application and Study of Artificial Intelligence
CHEN Bu-ying1，FENG Hong2
(1.Xingtai Polytechnic College, Xingtai, Hebei 054035,China;
2. Xingtai Branch Company of China Netcom, Xingtai, Hebei 054000, China )
Abstract：This article introduces the application and study fields of artificial intelligence at first, and then it analyses the usage and contribution of artificial intelligence in every field mainly. Finally it offers we should continue to study artificial intelligence theory．
Key words：artificial intelligence；expert system；pattern identification；capacity search
（责任编辑 马 骅）
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