軟件工程專業(yè)學(xué)科前沿講座報告

1、軟件工程專業(yè)學(xué)科前沿講座報告院（系）：計算機(jī)科學(xué)與工程專業(yè)：軟件工程班級：17060212學(xué)生：張嘉琪學(xué) 號：人工智能 （Artificial Intelligence），英文縮寫為 Al。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能亦稱智械、機(jī)器智能，指由人制造出來的機(jī)器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計算機(jī)程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。通過醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、機(jī)器人學(xué)及統(tǒng)計學(xué)等的進(jìn)步，有些預(yù)測則認(rèn)為人類的無數(shù)職業(yè)也逐漸被人工智能取代。人工智能在 計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)，得到了愈加廣泛的重視。并在機(jī)器人，經(jīng)濟(jì)政治決策，控制系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用

2、。人工智能是計算機(jī)學(xué)科的一個分支，二十世紀(jì)七十年代以來被稱為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）。也被認(rèn)為是二一世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、 納米科學(xué)、 人工智能）之一。這是因為近三十年來它獲得了迅速的發(fā)展，在很多學(xué)科領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果，人工智能已逐步成為一個獨立的分支，無論在理論和實踐上都已自成一個系統(tǒng)。人工智能是研究使計算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思 考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計算機(jī)實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機(jī)，使計算機(jī)能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f幾乎是自然

3、科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個應(yīng)用分支。從思維觀點看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、 靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊數(shù)學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。通常，“機(jī)器學(xué)習(xí)”的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是“統(tǒng)計學(xué)”、“信息論”和“控制論”。還包括其他非數(shù)學(xué)學(xué)科。這類“機(jī)器學(xué)習(xí)”對“經(jīng)驗”的依賴性很強(qiáng)。計算機(jī)需要不斷從解決一類

4、問題的經(jīng)驗中獲取知識，學(xué)習(xí)策略，在遇到類似的問題時，運用經(jīng)驗知識解決問題并積累新的經(jīng)驗，就像普通人一樣。我們可以將這樣的學(xué)習(xí)方式稱之為“連續(xù) 型學(xué)習(xí)”。但人類除了會從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)之外，還會創(chuàng)造，即“跳躍型學(xué)習(xí)”。這在某些 情形下被稱為“靈感”或“頓悟”。一直以來，計算機(jī)最難學(xué)會的就是“頓悟”?；蛘咴賴?yán)格一些來說，計算機(jī)在學(xué)習(xí)和“實踐”方面難以學(xué)會“不依賴于量變的質(zhì) 變”，很難從一種 “質(zhì)”直接到另一種 “質(zhì)”，或者從一個 “概念”直接到另一個“概念”。正因為如此，這里的“實踐”并非同人類一樣的實踐。人類的實踐過程同時包括經(jīng)驗和創(chuàng)造。這是智能化研究者夢寐以求的東西。前景：目前隨著人工智能 AI的迅

5、猛發(fā)展，今后幾年觸摸一體機(jī)一定會和人工智能更好的融入， 更好的提升人機(jī)交互的體驗感，讓傳統(tǒng)的觸摸一體機(jī)賦能會聽、會 說、會看、會想更加智能化。機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。機(jī)器視覺作為生產(chǎn)過程中關(guān) 鍵技術(shù)之一，在機(jī)器或者生產(chǎn)線上，機(jī)器視覺可以檢測產(chǎn)品質(zhì)量以便將不合格的產(chǎn)品剔除，或者指導(dǎo)機(jī)器人完成組裝工作，與整個生產(chǎn)密切相關(guān)簡單來說，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根

6、據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。機(jī)器視覺是一項綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計算機(jī)軟硬件技術(shù)（圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、I/O卡等）。一個典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。機(jī)器視覺的運用領(lǐng)域：由于機(jī)器視覺可以快速獲取大量信息，而且易于自動處理， 人們逐漸將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于天文行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、交通航海行業(yè)以及軍事行業(yè)領(lǐng)域等。在國外，機(jī)器視覺的應(yīng)用相當(dāng)普及，主要集中在電子、汽車、冶金、食品飲料、 零配件裝配及制造等行業(yè)。機(jī)器視覺系統(tǒng)在質(zhì)量檢測的

7、各個方間已經(jīng)得到廣泛的 應(yīng)用。機(jī)器視覺產(chǎn)品剛剛起步，目前主要集中在制藥、印刷、包裝、食品飲料等行業(yè)。隨著國內(nèi)制造業(yè)的快速發(fā)展，對于產(chǎn)品檢測和質(zhì)最的要求不斷提高，各行各業(yè)對圖像和機(jī)器視覺技術(shù)的工業(yè)自動需求將越來越大，因此機(jī)器視覺在未來制造業(yè)中將會有很大的發(fā)展空間。工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器視覺1. 引導(dǎo)和定位，視覺定位要求機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的找到被測零件并確認(rèn) 其位置，上下料使用機(jī)器視覺來定位，引導(dǎo)機(jī)械手臂準(zhǔn)確抓取。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，設(shè)備需要根據(jù)機(jī)器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準(zhǔn)確拾取芯片并進(jìn)行綁定，這就是視覺定位在機(jī)器視覺工業(yè)領(lǐng)域最基本的應(yīng)用。2. 外觀檢測，檢測生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無質(zhì)量問題，該

8、環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說機(jī)器視覺涉及到的醫(yī)藥領(lǐng)域，其主要檢測包括尺寸檢測、瓶身外觀缺陷檢測、瓶 肩部缺陷檢測、瓶口檢測等。3. 高精度檢測，有些產(chǎn)品的精密度較高，達(dá)到0.010.02mm甚至um，人眼無法檢測必須使用機(jī)器完成。4.識別，就是利用機(jī)器視覺對圖像進(jìn)行處理、分析和理解， 以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象?？梢赃_(dá)到數(shù)據(jù)的追溯和采集，在汽車零部件、食品、藥品等應(yīng)用較 多。應(yīng)用現(xiàn)狀：在國外，機(jī)器視覺的應(yīng)用普及主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體及電子行業(yè)，其中大概40%-50%都集中在半導(dǎo)體行業(yè)。具體如PCB印刷電路：各類生產(chǎn)印刷電路板組裝技術(shù)、設(shè)備;單、雙面、多層線路板，覆銅板及所需的材料及輔料；輔助設(shè)

9、施以及耗材、油墨、藥水 藥劑、配件；電子封裝技術(shù)與設(shè)備；絲網(wǎng)印刷設(shè)備及絲網(wǎng)周邊材料等。SMT表面貼裝:SMT工藝與設(shè)備、焊接設(shè)備、測試儀器、返修設(shè)備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑 等；再流焊機(jī)、波峰焊機(jī)及自動化生產(chǎn)線設(shè)備。電子生產(chǎn)加工設(shè)備：電子元件制造 設(shè)備、半導(dǎo)體及集成電路制造設(shè)備、元器件成型設(shè)備、電子工模具。機(jī)器視覺系統(tǒng) 還在質(zhì)量檢測的各個方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且其產(chǎn)品在應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位。除此之外，機(jī)器視覺還用于其他各個領(lǐng)域。6而在中國，視覺技術(shù)的應(yīng)用開始于 90年代，因為行業(yè)本身就屬于新興的領(lǐng)域，再加 之機(jī)器視覺產(chǎn)品技術(shù)的普及不夠，導(dǎo)致以上各行業(yè)的應(yīng)用幾乎空白。目前國內(nèi)機(jī)器視覺大多為國外品牌。國內(nèi)大多機(jī)器視覺公司基本上是靠代理國外各種機(jī)器視覺 品牌起家， 隨著機(jī)器視覺的不斷應(yīng)用，公司規(guī)模慢慢做大，技術(shù)上已經(jīng)逐漸成熟。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，3D機(jī)器視覺也開始進(jìn)入人們的視野。3D機(jī)器視覺大多用于水果和蔬菜、木材、化妝品、烘焙食品、電子組件和醫(yī)藥產(chǎn)品的評級。它可以 提高合格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，在生產(chǎn)過程的早期就報廢劣質(zhì)產(chǎn)品，從而減少了浪費節(jié)約成本。這種功能非常適合用于高度、形狀、數(shù)