在传统的电力行业中，所有工作都是依靠人力完成。人工智能技术出现后，替代了手工劳动，减少了工作量。人工智能技术借助编程对人类的行为和思维模式进行模仿，使机器拥有人类相同的行为、思维和感知能力，利用机器完成人类的劳动任务。人工智能应用领域较多，如语言学、计算机科学等，其属于思维科学技术，发展中离不开数学的支持，只有将数学与人工智能联系起来，才能够促进人工智能技术的不断发展和进步[2]。
1.2电气工程自动化
2电气工程自动化中人工智能技术的优势
2.1误差小
2.2强化控制效果
人工智能技术在电气工程运行中的应用，能够有效提升电气工程的控制效果，保证电气工程能够规范性、一致性地运行。当前，我国电气工程自动化水平相对较低，传统电气工程控制上，需要将电气工程控制对象预先设计好，根据实际情况开展控制策略，虽然取得了一定效果，但是无法准确地控制对象，影响电气工程的运行效果。情况严重时，还会对电气工程的操作水平产生影响。而人工智能技术的应用，能够促使电气工程设备的运行效果得到显著提升[4]。
2.3不会过多受到外界因素限制
传统的电气工程在运行中会因外界因素的变化而产生影响，不仅电气工程的运行质量会受到影响，且会对设备安全造成威胁。基于此，在电气工程中，需要重点应用人工智能技术，借助机械手段完成人工操作难以完成的工作，甚至代替人工工作，电气工程自动化水平就会得到全面提升[5]。在实际应用过程中，可以借助控制器操作电气工程，建立电气工程自动化模型并完成计算工作，确保电气工程能够顺利完工。在传统的电气工程运行中，仍然使用低端的控制器，因数值计算类型与模型的参数出现问题，导致数值计算产生错误，引发电气工程出现多种问题。而人工智能技术在应用后，有效减少了电气工程故障，自动化模型的准确性也有了显著提升，且对模型参数和自动化模型的要求也相应有所降低。
2.4操作流程有所优化
2.5减少了后续维护工作
3电气自动化中人工智能技术的实践应用
3.1人工智能与电气设备的融合
人工智能技术在电气工程中的应用，能够改变传统电气设备的设计和运行方法，满足电气工程的实际需求，代替传统电气设备完成更复杂的程序，全面提升电气设备的稳定性、可靠性，电气维修的成本也会显著降低。电气工程中电气设备与人工智能的结合，能够提升工作效率，降低运行成本，简化操作流程，保证满足人们的各项需求。人工智能技术通过简化电气工程操作界面，利用各项指令指挥电气设备完成工作，工作效率和查询效率得到显著提升。
3.2能够有效排除故障
3.3在产品设备中的实践应用
电气设备的设计工作涉及多种学科和内容，对设计人员的专业水平有较高的要求。为了保证设计的电气产品具有科学性、可靠性特点，需要在设计中积极融合科学设计和知识、经验。人工智能的应用有效解决了以上问题，不仅能够代替人脑解决繁琐的计算工作，也能够模拟程序，有效提升工作效率，缩短设计周期，最终设计出的产品也具备科学性特点，实用性较强。但是，其对设计工作有一定要求，要求设计人员对于智能软件的应用和设计有丰富经验，设计出符合不同需求的产品[9]。
3.4能够实现电气工程的保护功能
【关键字】人工智能；教育；进展
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009―8097（2008）13―0018―03
人工智能是一门综合的交叉学科，涉及计算机科学、生理学、哲学、心理学、哲学和语言学等多个领域。人工智能主要研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能，其长期目标是实现人类水平的人工智能。[1]从脑神经生理学的角度来看，人类智能的本质可以说是通过后天的自适应训练或学习而建立起来的种种错综复杂的条件反射神经网络回路的活动。[2]人工智能专家们面临的最大挑战之一是如何构造一个可以模仿人脑行为的系统。这一研究一旦有突破，不仅给学习科学以技术支撑，而且能反过来促使人脑的学习规律研究更加清晰，从而提供更加切实有效的方法论。[3]人工智能技术的不断发展，使人工智能不仅成为学校教育的内容之一，也为教育提供了丰富的教育资源，其研究成果已在教育领域得到应用，并取得了良好的效果，成为教育技术的重要研究内容。
人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的，其主要研究领域有：专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络和分布式人工智能等。[4]目前，在教育中应用较为广泛与活跃的研究领域主要有专家系统、机器人学、机器学习、自然语言理解、人工神经网络和分布式人工智能，下面就这些领域进行阐述。
一专家系统
专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，它使用人工智能技术，根据某个领域中一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以解决那些需要专家决定的复杂问题。[5]专家系统主要组成部分为：知识库，用于存储某领域专家系统的专门知识；综合数据库，用于存储领域或问题的初始数据和推理过程中得到的中间数据或信息；推理机，用于记忆所采用的规则和控制策略的程序，使整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作；解释器，向用户解释专家系统的行为；接口，使用户与专家系统进行对话。近几十年来，专家系统迅速发展，是人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域，广泛用于医疗诊断、地质勘探、军事、石油化工、文化教育等领域。
目前，专家系统在教育中的应用最为广泛与活跃。专家系统的特点通常表现为计划系统或诊断系统。计划系统往前走，从一个给定系统状态指向最终状态。如计划系统中可以输入有关的课堂目标和学科内容，它可以制定出一个课堂大纲，写出一份教案，甚至有可能开发一堂样板课，而诊断系统是往后走，从一个给定系统陈述查找原因或对其进行分析，例如，一个诊断系统可能以一堂CBI（基于计算机的教学，computer-basedinstruction）课为例，输入学生课堂表现资料，分析为什么课堂的某一部分效果不佳。在开发专家计划系统支持教学系统开发（ISD）程序的领域中最有名的是梅里尔（Merrill）的教学设计专家系统（IDExpert）。[6]
教学专家系统的任务是根据学生的特点（如知识水平、性格等），以最合适的教案和教学方法对学生进行教学和辅导。其特点为：同时具有诊断和调试等功能；具有良好的人机界面。已经开发和应用的教学专家系统有美国麻省理工学院的MACSYMA符号积分与定理证明系统，我国一些大学开发的计算机程序设计语言、物理智能计算机辅助教学系统以及聋哑人语言训练专家系统等。[7]
目前，在教育中，专家系统的开发和应用更多的集中于远程教育，为现代远程教育的智能化提供了有力的技术支撑。基于专家系统构造的智能化远程教育系统具有以下几个方面的功能：具备某学科或领域的专门知识，能生成自己的提问和应答；能够分析学生的特征，评价和记录学生的学习情况，诊断学生学习过程中的错误并进行补救教学；可以选择不同的教学方法实现以学生为主体的个别化教学。[8]目前应用于远程教育的专家系统有智能决策专家系统、智能答疑专家系统、网络教学资源专家系统、智能导学系统和智能网络组卷系统等。
二机器人学
机器人学是人工智能研究是一个分支，其主要内容包括机器人基础理论与方法、机器人设计理论与技术、机器人仿生学、机器人系统理论与技术、机器人操作和移动理论与技术、微机器人学。[9]机器人的发展经历了三个阶段：第一代机器人是以“示教―再现”方式进行工作；第二代机器人具有一定的感觉装置，表现出低级智能；第三代机器人是具有高度适应性的自治机器人，即智能机器人。目前开发和应用的机器人大多是智能机器人。机器人技术的发展对人类的生活和社会都产生了重要影响，其研究和应用逐渐由工业生产向教育、环境、社会服务、医疗等领域扩展。
机器人技术涉及多门科学，是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，因此，机器人技术是世界强国重点发展的高技术，也是世界公认的核心竞争力之一，很多国家已经将机器人学教育列为学校的科技教育课程，在孩子中普及机器人学知识，从可持续和长远发展的角度，为本国培养机器人研发人才。[10]在机器人竞赛的推动下，机器人教育逐渐从大学延伸到中小学，世界发达国家例如美国、英国、法国、德国、日本等已把机器人教育纳入中小学教育之中，我国许多有条件的中小学也开展了机器人教育。
机器人在作为教学内容的同时，也为教育提供了有力的技术支撑，成为培养学习者创新精神和实践能力的新的载体与平台，大大丰富了教学资源。多年来，我国中小学信息技术教育的主要载体是计算机和网络，教学资源单一，缺乏前瞻性。教学机器人的引入，不仅激发了学生的学习兴趣，还为教学提供了丰富的、先进的教学资源。随着机器人技术的发展，教学机器人种类越来越多，目前在中小学较为常用的教学机器人有：能力风暴机器人、通用机器人、未来之星机器人、乐高机器人、纳英特机器人、中鸣机器人等。
三机器学习
机器学习是要使计算机能够模仿人的学习行为，自动通过学习来获取知识和技巧，[11]其研究综合应用了心理学、生物学、神经生理学、逻辑学、模糊数学和计算机科学等多个学科。机器学习的方法与技术有机械学习、示教学习、类比学习、示例学习、解释学习、归纳学习和基于神经网络的学习等，近年来，知识发现和数据挖掘是发展最快的机器学习技术。机器学习（自动获取新的事实及新的推理算法）是使计算机具有智能的根本途径，对机器学习的研究有助于发现人类学习的机理和揭示人脑的奥秘。[12]
随着计算机技术的进步和机器学习研究的深入，机器学习系统的性能大大提高，各种学习算法的应用范围不断扩大，例如将连接学习用于图文识别，归纳学习、分析学习用于专家系统等，大大推动了在教育中的应用，例如在建构适应性教学系统中，用机器学习与朴素的贝叶斯分类器动态了解学生的学习偏好，有较高的准确率[13]。基于案例的推理（case-basedreasoning，CBR）是一种新兴的机器学习和推理方法，其核心思想是重用过去人们解决问题的经验解决新问题，在计算机辅助教育方面，已经出现了基于CBR的图形仿真教育系统，并且，针对个体特征的教育教学方法研究也有所突破。[14]另外，数据挖掘和知识发现在生物医学、金融管理、商业销售等领域的成功应用，不仅给机器学习注入新的生机，也为机器学习在教育中的应用提供了新的前景。
四自然语言理解
自然语言理解就是研究如何让计算机理解人类的自然语言，以实现用自然语言与计算机之间的交流。一个能够理解自然语言信息的计算机系统看起来就像一个人一样需要有上下文知识以及根据这些上下文知识和信息用信息发生器进行推理的过程。[15]自然语言理解包括口语理解和书面理解两大任务，其功能为：回答问题，计算机能正确地回答用自然语言提出的问题；文摘生成，计算机能根据输入的文本产生摘要；释义，计算机能用不同的词语和句型来复述输入的自然语言信息；翻译，计算机能把一种语言翻译成另外一种语言。由于创造和使用自然语言是人类高度智能的表现，因此对自然语言处理的研究也有助于揭开人类高度智能的奥秘，深化对语言能力和思维本质的认识。[16]
自然语言理解最早的研究领域是机器翻译，随着应用研究的广泛开展，也为机器人和专家系统的知识获取提供了新的途径，例如由MIT研制的指挥机器人的自然语言理解系统SHRDLU就可以接收自然语言，进行人机对话，回答关于桌面上积木世界中的各种问题。同时，对自然语言理解的研究也促进了计算机辅助语言教学和计算机语言设计等方面的发展，例如“希赛可”网络智能英语学习系统，这个基于网络的“人-机”语境的建立，突破了普通英语教师和传统的单机的多媒体教学软件所能具备能力限制，也比建立于网络的“人-人”语境更具灵活性，可以为远程学习者提供良好的英语学习支持，在国内第一次系统地将用自然语言进行的人机对话系统应用在计算机辅助外语教学上，在国际上也是一种创新。[17]
五人工神经网络
人工神经网络就是在对大脑的生理研究的基础上，用模拟生物神经元的某些基本功能的元件（即人工神经元），按各种不同的联结方式组织起来的一个网络，其目的在于模拟大脑的某些机理与机制，实现某个方面的功能，例如可以用于模仿视觉、模式识别、声音信号处理、控制、故障诊断等领域，人工神经元是人工神经网络的基本单元。[18]人工神经网络有两种基本结构：递归（反馈）网络和多层（前馈）网络，两种主要学习算法：有指导式学习和非指导式学习。
人工神经网络从模拟人类大脑神经网络的结构和行为出发，具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学习能力，特别适合于处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题，[19]这使人工神经网络具有更大的发展潜能，目前已经开发和应用的人工神经网络模型有30多种。人工神经网络在教育中的应用大多是与教学专家系统相结合，以此来改进教学专家系统的性能，提高智能性，使其在教学过程中对突发问题具有更好的应对能力。人工神经网络在学校管理中也得到应用，例如采用误差反传算法（BP）的多层感知器已应用于高校管理之中。
六分布式人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI)
分布式人工智能是分布式计算与人工智能结合的结果，研究目标是要创建一种能够描述自然系统和社会系统的精确概念模型，主要研究问题是各Agent之间的合作与对话，包括分布式问题求解和多Agent系统两个领域。[20]分布式人工智能系统一般由多个Agent组成，每个Agent又是一个半自治系统，Agent之间及Agent与环境之间进行并发活动并进行交互来完成问题求解。[21]由于分布式人工智能系统具有并行、分布、开放、协作和容错等优点，在资源、时空和功能上克服了单智能系统的局限性，因此获得了广泛的应用。
技术发展不断发挥着引导教育技术研究的作用，一种新兴技术的出现总是会掀起相应的研究热潮,引发对技术在教育中应用的探讨、评价以及与传统技术的对比。[25]人工智能作为一门交叉的前沿学科，虽然在基本理论和方法等方面存在着争论，但从其研究成果与应用效果来看，有着广阔的应用前景，值得进一步的开发和利用。
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【关键词】人工智能；电力系统；应用
人工智能技术简称AI，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，与基因工程、纳米技术并称为21世纪三大尖端技术。由于它是利用计算机来模拟人类的智能活动，因此完全摆脱了传统方法的束缚，能解决传统方法难以解决甚至根本无法解决的问题，当前，随着国家电网建设“坚强的智能电网”进程的不断深入，电力系统规模不断增加，数据量增多，管理上越发复杂，因此，将人工智能应用于电力自动化控制系统，能有效减少运行成本，提高工作效率，现就该问题进行粗浅探讨，以供参考。
一、人工智能技术概述
二、人工智能技术的在电力自动化的应用
总之，随着人工智能技术的不断进步，新的方法将不断涌现，其在电力系统中的应用也将越来越广，如何综合已有技术，扬长避短，并探索新的技术和理论方法，将其应用于解决未来电力系统的各种问题，是我们今后探索研究的主要方向。
[1]蔡自兴，徐光祐．人工智能技术及应用[M]．北京：清华大学出版社，2000
2人工智能的发展
3对人工智能的思考
3.1人工智能与人的智能
3.2对机器人三大定律的困惑
美国最著名的科普作家艾萨克．阿西莫夫提出过比较著名的机器人三大定律：第一定律，机器人不得伤害人，或任人受到伤害而无所作为；第二定律，机器人应服从人的一切命令，但命令与第一定律相抵触时例外；第三定律，机器人必须保护自身的安全，但不得与第一、第二定律相抵触。虽然这只是科幻作家所提出的一家之言，但是也代表了人类对与人工智能发展的一种期望与担心。人们害怕自己所创造出来的人工智能会伤害人类自己。但是阿西莫夫所提出三大定律都是以人类为中心的，而忽视了人工智能本身。或许这是人类的一种天性，世间所有的事物都应该围绕人类自身来定义、发展。就好像人类自以为掌控了能够改变大自然的力量，最终却被大自然反噬一样。同时，随着科学技术的发展，人工智能已经不单单需要逻辑思维与模仿，同时还应该将情感赋予人工智能。因为随着科学家对人类大脑和精神系统的研究的深入，已经愈来愈肯定情感是智能的一部分。如果人工智能具有了情感之后，人类的自我中心又是否会伤害到人类自己创造出来的人工智能。
3.3对人工智能未来的思考
1人工智能技术的综述
人工智能技术是以计算机技术为基础，融合多门学科的综合性科学技术，其主要是通过计算机模拟构建人的智能，并且创建机器人系统和专家系统实现对电气自动控制系统的智能化操作。人工智能技术的突出特点是：一是操作性。人工智能技术主要是依托计算机的控制实现对电气设备的控制，因此人工智能技术具有很强的逻辑性，便于控制人员进行操作；二是价值大。人工智能技术不仅融合了计算机技术，而且其还实现了对电气设备的自动化控制与监测，实现了以较小的投入获得更大的经济效益的目的。比如通过人工智能技术可以减少人工操作环节，进而为企业节省相当多的人力资源成本费用；三是准确性比较高。人工智能技术主要是计算机依据人的智能建立计算机控制系统，实现对电气设备的精确性操作，比如利用人工智能技术可以对电气设备的运行情况进行智能检测与处理，避免了人工检测所存在的弊端。
2人工智能技术在电气自动化控制系统中应用的必要性
人工智能技术的最大优势就是通过对电气控制系统信息的收集、研究，制定出具体的有效处理措施，从而代替传统的依靠人脑进行操作的模式。将人工智能技术应用到电气自动化控制系统中具有重要的意义：
2.1能够有效解决电气自动化控制过程中存在的病态结构问题
电气自动化控制过程中因为电气设备精密度越来越高，因此在运行过程中所出现的病态结构很难应用传统的方式表达出来，而人工智能技术则可以有效解决此类问题，其完全有能力利用定量与定性相结合的控制方式对控制系统进行计算与分析。
2.2实现自动控制系统的数据采集与处理功能
2.3简化了人工操作过程，降低了人工操作造成的损失
人工智能技术通过计算机设备就可以实现对电气设备的自动化控制，比如电气系统的人工智能化控制系统就可以通过鼠标对控制开关进行自动控制，并且对励磁电流进行调整。同时电气人工智能控制系统还设定了应用管理权限，限制了相应操作人员的权限，实现了专人专岗制度，细化了操作责任制度。
3人工智能技术在电气自动化控制中应用的思路分析
3.1人工智能技术在电气自动化设备中的应用
我们知道电气自动化控制系统属于非常负责的控制系统，其不仅包含复杂的元件，而且还需要操作人员严格按照自动化控制系统的要求进行操作，而将人工智能技术应用到电气设备中可以实现计算机的自动化操作，最重要的就是可以代替传统的需要人工进行设备检测的落后模式，实现了对电气设备的运行状态、故障检测以及维修意见等一体的功能，降低了人工操作的失误性，提高了电气设备的应用寿命，为企业节省了大量的成本。
3.2人工智能技术在电气控制过程中的应用
将智能技术应用到电气自动化控制过程中，是人工智能技术发展的重要动力，通过人工智能化的电气控制系统不仅可以提高电气设备的工作效率，而且还可以降低电气自动化控制中的故障发生率。人工智能技术主要师模糊控制、专家控制以及神经网络控制和集成智能控制。本文以专家控制为例，专家控制就是将专家系统的设计规范和运行机制与电气控制刘楠相结合实现实时控制系统的设计，其主要是对自动控制的知识获取、表示以及推理机制的建立。
3.3在事故和故障诊断中人工智能技术的应用分析
4结束语
关键词：人工智能；机器学习；教育应用
一、前言
当前的人工智能虽然还不够完善但其在人类的发展进程中起到了巨大的作用。因为其具有了超强的学习和分析的能力，在个人以及人工智能较量的过程中人工智能一直都是处在领先的地位，为此可以利用到人工智能来促进到人类社会的快速发展。
人工智能又称AI，是模拟物种智能应用的技术实现和科学。机器智能的科研市场领域包括各种图像和语言结构的快速识别，以及使用语言直接处理和服务机器人。它不仅相当于人类行为的智能，还可以系统地模拟物种的思维，并将在几年内超越历史上的物种。在未来，机器人不断学习，以使仿人机器人模仿人类的学习方式，在这一过程，获得新的各种知识，智能机器人的学习过程更快，可以实现对海量综合数据的深入分析。此外，人工智能机器人不仅可以获得更准确的结果，而且具有独特且更快的信号传输速率。许多科学家有能力超越人类自身。在深入思考核心问题时，实际上，很多人因为机器人是人类设计的，所以不可能超越人类的历史，但是人工智能机器人可能具有集成的学习功能，因此这种可能性将变得非常大。人工智能机器人具有继续学习技术的能力，没有人能够预测学习数据后的整体智能水平。
三、人工智能视域下机器人学习的适切性
在当前的文化和教育生活环境中，由于智能教育的兴起，大数据情境系统功能可以为学生综合分析和选择各种类型的信息，从而重用具有潜在影响的知识可以促进智能教育的发展。智能机器人继续学习，但借助计算机来分析综合数据，例如，以完全掌握规则并进行非常有效的分析和预测。可以看出，机器人正为人类智能教育而学习更有益。在教育中，信息化的进程在今天的时代，智能教育无疑已经成为吸引学生在学习过程中的重要因素。将学习与先进技术核心技术结合起来的方法有很多。人工智能机器人必然会给文化教育生态系统带来帮助。向人工智能机器人学习的方式很多，学校教师可以提高和教育的整体质量和效率，学生也可以赢得符合自身市场需求的学习服务，这有助于减轻学生和家长的负担。
四、人工智能视域下机器人学习的应用创新研究
（二）机器人学习在学习场景方面的应用人工智能在学校教育领域的应用，因其未来的发展趋势而呈现出明显的趋势。然而，随着学校教育核心领域的许多专业学科的介入，对学习人工智能机器人的要求将越来越高。当你开始学习同一个主题时，需要在同一个应用程序中逐步建立不同的场景。这对机器人来说更难在未来继续学习，但也是最值得创新的。仿人机器人普遍对大量综合数据进行深入分析，分析每个学习内容主题的特点和各部分学生的特点，并采取相应的更有针对性的基本教学方法，提高同学教育的速度和效率。
关键词：人工智能；单片机原理及应用；CAI软件；自主学习
一、引言
《单片机原理及应用》是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、等专业的核心课程。随着电子技术的飞速发展，单片机系列、型号、功能等也不断地更新换代，涌现出了许多《单片机原理及应用》方面的优秀教材和著作[1-3]，由于单片机的快速发展和广泛应用，促使许多教师在教学内容、方法及实验方面进行了大量的探讨和研究，如“微课程教学”、“MOOC教学”等应用已取得了较好的教学效果[4-8]。然而，人工智能技术应用于教育领域目前仍处于初始研究和探索阶段，其应用前景广阔，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
基于“人工智能”中的“专家系统技术”，研究设计《单片机原理及应用》课程新型教学平台的总体构架，研究课程知识的表述模型和知识获取的推理算法，建立知识表述规则集和构建专家系统知识库，以实现：
（1）学生可以自主学习，基于知识树规则方便地获取该课程的全部知识点，学生随时提出的问题，均可及时获取答案；学生可及时获取单片机发展的新知识以及新的应用领域成果；
（2）教师高效处理、分析和制作课程知识点信息，并将其进行规则表述，同时可对知识库进行不断的更新；随时可对课程的知识点进行增添、删除和修改，基于互联网技术获取新型单片机原理及相应的应用知识，不断更换新课程的教学内容；
（3）基于互联网技术实现教师与学生之间的互动教学和学生与学生之间的协同学习；基于教堂教学、电子课件、动画、视频等多媒体手段，以创造大规模、大数据、跨时空的学习模式。
目前，在教育领域，基于人工智能研究的知识模块化表述和推理机制构成的专家系统是人工智能的代表之一，基于人工智能-专家系统在高密度、大规模的知识数据库上模拟人类的信息处理和决策过程，因此智能化的专家系统具备了教育功能、自学习功能、咨询功能及自适应功能等，将其应用于教育领域潜力巨大、用途广泛、快速高效。
本文研究了《单片机原理及应用》CAI软件的研制方法，采用MSVisualStudio2012作为开发环境，结合人工智能技术，实现了智能搜索算法，达到了自主学习与自动答疑的目的。
二、《单片机原理及应用》CAI系统设计
（一）《单片机原理及应用》课程总体设计
（二）课程知识本体的表达模型
知识的表示对专家系统来说至关重要。知识本体的表述包括事物、个体和对象等，研究其规则、过程和函数，构成应用程序所表述的知识内容，可以作用于表述各种对象类，具有普遍性和通用性。其表达方式如图2所示。
（三）基于人工智能技术的课程教学内容和教学方法结构设计
专家系统结构一般有六部分：知识库（KnowledgeBase）、数据库（DataBase）、推理机（InferenceEngine）、解释子系统（ExplanatorySystem）、人机接口（Man-machineInterface）和知识获取子系统（KnowledgeAcquisition）。教学专家系统的基本结构如图3中的实线部分所示。
①知识厍：用于存储专家系统知识。主要用于收集和存储某领域教师、专家的经验，知识及书本知识、基本常识等。包括事物的表达方式，可行操作、事实和规则等；
②综合数据库：综合数据库又称总体数据库或全局数据库，主要用于存放有关问题求解的假设、初始数据、目标、求解状态、中间结果以及最终结果；
③推理机：推理机是专家系统的核心部分，用于模拟专家的思维过程、控制、协调整个专家系统的工作，它根据用户所提供的初始数据和问题求解要求，运用知识库中的事实和规则，按照一定的推理方法和控制策略对问题进行推理求解，并将产生的结果输出给学生；
④知识获取子系统：在构建和维护知识库时作为专家系统和教师、领域专家、工程师等的接口；
⑤解释子系统：解释机构由一组计算机程序组成，它对推理给出必要的解释，并根据学生问题的要求做出相应的回应，最后把结果通过人机接口输出给学生；
⑥人机接口：学生、专家系统和教师、领域专家、工程师之间沟通的媒介，它把相互之间的交互信息转换成彼此都能够理解的形式，由一组程序及相应的硬件组成，用于完成I/O工作。
三、CAI软件实现过程举例
《单片机原理及应用》课程CAI系统主界面如图4所示。点击“进入系统”之后，将出现“课程内容学习”和“知识点概述游览”两部分。
（1）“课程内容学习”部分包括“教材知识学习”、“课堂PPT内容讲解”以及“实验教学内容”等，例如目前常用的单片机的类型如图5所示。本课程的主要设计和创新实验如图6所示。
（2）“知识点概述游览”部分包括：
①知识点获取方式：即通过引导操作可得到关联性强的知识点解释、关联性中等的知识点解释以及关联性弱的知识点解释；
②问题解答方式：学生可根据自己的学习情况查询问题的基本答案（即对问题的解释），若基于专家知识库无法解释所提的问题，则可将该问题提交给任课教师，任课教师会尽快对该问题给出解答；
四、结论
本文将人工智能-专家系统技术应用于《单片机原理及应用》课程的教学内容和教学方法的改革方案，构建新型教学平台。采用《单片机原理及应用》课程知识的综合表达方式，并研究课程知识的推理机制。基于文献资料查阅、企业行业应用领域调研以及实践实验教学过程总结，实现《单片机原理及应用》课程教学内容快速更新，实现该课程的智能化和网络化教学。
在教学过程中，实现学生与老师之间的互动，实现学生和老师之间知识的共享，达到学生能够自主学习和老师能够及时了解学生学习情况修改补充教学内容的目的。针对“知识库”、“综合数据库”以及“推理机制”实现在线综合更新方法。《单片机原理及应用》是自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、等专业的核心课程，目前，将人工智能-专家系统技术应用于高等学校该课程的教学，对于提高教学质量，激发学生的学习积极性和增强学生自主学习的能力具有重要的理论研究意义和很好实际应用价值。
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曹玉臣绥化学院电气工程学院黑龙江绥化152061
我国经济和科技的迅速发展使得电气工程自动化技术被广泛应用到电力领域，并促进着电力产业的高速发展。作为近年来在电气工程自动化中新兴起的一门技术，人工智能技术的应用不仅提高了电气工程的自动化水平，而且对于电力产业的整体发展也起到了重要的推动作用。本文通过对人工智能的概念和应用领域进行简要分析，在结合其在电气工程自动化中应用优势的基础上，对人工智能在电气工程自动化中的应用方法展开了深入研究。
【关键词】
人工智能；电气工程自动化；电力系统
0前言
1人工智能简述
1.1人工智能的概念与应用领域
人工智能是研究并开发用来模拟、延伸并扩展人的智能的理论、方法以及技术和应用系统的一门计算机科学的分支学科。作为一门极富挑战性的学科，人工智能企图对智能的实质进行了解，并产生一种以与人类智能相似的方式对事物做出反应的智能系统或机器。近年来，人工智能在机器翻译、智能控制、机器人学、专家系统、航天应用以及遗传编程和庞大信息处理与语言图像识别等领域均得到了不同程度的应用。
1.2人工智能在电气工程自动化应用的优势
1.2.1受外界影响因素较小。传统的电气工程控制器在进行自动化模型的构建时通常会受到模型参数变化、不同数值计算类型等诸多不确定因素的影响，而基于人工智能控制器的电气自动化系统则无需获得精准的动态模型，同时，在自动化模型的建立过程中，对参数和模型环境的运行要求也相对较低。因此，基于人工智能的电气工程可以大幅提高其自动化水平。
1.2.4操作过程的误差较小。人工智能技术在电气工程自动化系统中应用时，由于受外部因素的影响较小，且控制器自身的抗干扰性较强，这就使得经设定过的参数在运行过程中出现的误差较小。
2人工智能在电气工程自动化中的应用方法
2.1人工智能在电气设备中的应用
2.2人工智能在电气控制过程中的应用
2.3人工智能在电气设备故障诊断中的应用
2.4人工智能在电力系统中的应用
3结论
本文通过对人工智能的概念和应用领域进行分析，并结合其在电气工程自动化中的应用优势，进而对其在电气设备、电气设备故障诊断以及电气控制过程中的应用展开了深入探讨。可见，未来加强对人工智能在电气工程自动化中的研究和应用力度，对于提高电气工程的自动化水平并促进电力产业健康、全面发展具有重要的历史作用和现实意义。
【参考文献】
[1]刘建廷.浅析智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].科技致富向导，2014，12（21）：188.