- 相關(guān)推薦
人工智能技術(shù)在數字地球中的應用論文
人工智能和數字地球是計算機科學(xué)及信息科學(xué)發(fā)展中的重要領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)述了人工智能的概念及其在計算機上的實(shí)現方式，并提出了人工智能技術(shù)在數字地球發(fā)展中幾個(gè)方面的應用，最后總結了人工智能技術(shù)為數字地球的發(fā)展帶來(lái)的好處。
1 前言
1998年，美國副總統阿爾.戈爾在加利福尼亞科學(xué)中心作的演講中提出了“數字地球”這一新概念，并對其作了比較全面和通俗的說(shuō)明[1]。演講中戈爾總統給出數字地球可能的無(wú)比廣闊的應用前景，人們可以通過(guò)數字地球技術(shù)指導仿真外交，打擊和監測犯罪，保護生態(tài)多樣性，預測氣候變化，增加作物產(chǎn)量等。
在數字地球中非常重要的一點(diǎn)是如何使海量的地理空間數據變得有意義，即讓它們能過(guò)被人們所理解。但是，在面對這些海量的數據時(shí)，我們處理的手段卻是有限的。而且這些數據都是由計算機來(lái)處理的，在面對大量數據中的無(wú)用數據時(shí)，計算機是很難將其識別出來(lái)的。所以我們需要讓計算機具有人類(lèi)一樣的智慧，將這些數據進(jìn)行有效的處理。如今，人工智能技術(shù)在數字地球中有著(zhù)廣泛的應用。通過(guò)這一技術(shù)，人們可以高效的處理和分析這些海量數據。
2人工智能的實(shí)現方式
人工智能在計算機上有兩種不同的實(shí)現方式。一種是采用傳統的編碼技術(shù)，使系統呈現智能的效果，而不考慮所用的方法是否與人或動(dòng)物機體所用的方法相同。另一種是模擬法(modeling approach)，它要求實(shí)現方法也和人或動(dòng)物機體所用的方法相同或相似。模擬法有兩種實(shí)現的算法：遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法。
遺傳算法借鑒生物進(jìn)化論，將要解決的問(wèn)題模擬成一個(gè)生物體，通過(guò)復制、交叉、突變等操作產(chǎn)生下一代解空間[3]，并通過(guò)適應函數度來(lái)淘汰那些不良的個(gè)體，這樣迭代進(jìn)化幾代之后就很有可能得到適應度函數值較高的個(gè)體。遺傳算法通常用在求解問(wèn)題最優(yōu)解的情況下，如函數優(yōu)化、組合優(yōu)化等。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法通過(guò)模擬人或動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )傳遞和處理信息的行為特征，進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數學(xué)模型[4]。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法使系統具有像人一樣學(xué)習的特征。初始時(shí)，系統模塊跟初生嬰兒一樣什么也不懂，而且會(huì )經(jīng)常犯錯，但是它可用通過(guò)學(xué)習，從錯誤中吸取教訓，下一次運行時(shí)就可能改正。
3人工智能技術(shù)在數字地球中的應用
人工智能能夠使我們的計算機具有人能解決問(wèn)題的能力，使得計算機工作起來(lái)更加的高效。而且通過(guò)人工智能的學(xué)習機制，降低其出錯的幾率。人工智能在數字地球中可以有以下幾個(gè)方面的應用：
3.1智能導航
當前我們主要使用GPS技術(shù)來(lái)做定位和導航的。但是GPS只能在室外及衛星信號不被遮擋或反射的地方才能使用。因此，在室內、茂密的樹(shù)木覆蓋處和高層建筑地下GPS就很難使用了[5]。
使用人工智能技術(shù)進(jìn)行智能導航，當不能獲得GPS衛星信號時(shí)，系統會(huì )智能的使用基于通信基站定位、互聯(lián)網(wǎng)定位等來(lái)提供導航。同時(shí)，人工智能系統還可以實(shí)現最優(yōu)路徑規劃，周邊信息搜索等功能。
3.2智能的人機交互
數字地球的建設依賴(lài)于互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現實(shí)等技術(shù)，但是現在我們能做的僅僅是通過(guò)這些技術(shù)將我們所獲得的海量數據展現在人們面前。而顯示信息的形式主要是以瀏覽器、虛擬頭盔等，這些工具存在著(zhù)不能與人友好交互的問(wèn)題。我們通常是通過(guò)人肢體來(lái)交互，而不能像現實(shí)生活中人們通過(guò)對話(huà)的形式交互。
3.3 專(zhuān)家系統
計算機較人強的地方在于它的計算速度快，將計算機的高運算速度和人的智慧集成起來(lái)構成專(zhuān)家系統。專(zhuān)家系統使用人類(lèi)專(zhuān)家推理的模型來(lái)處理現實(shí)世界中需要專(zhuān)家作出解釋的復雜問(wèn)題，并得出與專(zhuān)家相同的結論[6]。
在氣象預測中，我們要處理大量的氣象數據。使用傳統的計算機處理方式，我們還要對計算機的處理結果做大量的分析。但是通過(guò)專(zhuān)家系統，不僅給出處理的數據結果，還可以給出分析的結果，以便研究人員輔助研究使用。這樣可以減少大量的人力耗費。
總結
戈爾總統所提出的數字地球，不僅僅是數字化的地球，其未來(lái)的發(fā)展跟應該是在數字化的基礎之上的智慧地球，正如2008年IBM所提出的“智慧地球”。未來(lái)，電子設備將會(huì )更加智能化，人機交互將會(huì )更友好化。
同時(shí)在面對海量的地理空間數據時(shí)，使用人工智能技術(shù)可以拓寬我們隊這些數據的處理能力。加快數據的處理速度、精確性等。通過(guò)智能搜索，可以快速精準的找到我們所需要的信息。就像google公司所做的智能周邊搜索一樣，當人們走在城市街道上的時(shí)候，系統可以搜索并顯示周邊我們感興趣的一些商店、景觀(guān)、飯店等信息。并且人工智能技術(shù)還能提供智能導航、人機自然語(yǔ)言交互、專(zhuān)家系統等。未來(lái)人工智能技術(shù)將在數字地球的發(fā)展中起到更大的作用。
【人工智能技術(shù)在數字地球中的應用論文】相關(guān)文章：
人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應用論文07-04
數字電子技術(shù)中卡諾圖應用論文07-04
思維教學(xué)中數字電子技術(shù)的應用論文07-04
談電氣自動(dòng)化人工智能技術(shù)的應用論文07-04
人工智能技術(shù)對電氣自動(dòng)化控制的應用論文07-04
探究EDA技術(shù)在數字電子技術(shù)實(shí)驗中的應用論文07-04
探究EDA 技術(shù)在數字電子技術(shù)實(shí)驗中的應用的論文07-04
外語(yǔ)教學(xué)中數字多媒體語(yǔ)音室的應用論文07-03