人工智能的突破与科学方法的创新

最近十年,人工智能理论的研究取得了重要突破:1)发现了智能生成的共性核心机制是在给定条件下的“信息-知识-智能转换”,由此建立了人工智能的机制模拟方法;2)发现了知识的生态学结构是在本能知识支持下的“经验知识-规范知识-常识知识转换”,因而开拓了人工智能研究的视野;3)把智能生成的共性核心机制与知识的生态学结构结合起来,发现原先各自独立发展的人工智能“结构模拟、功能模拟、行为模拟方法分别是机制模拟方法在不同知识条件下的和谐特例”,从而形成了人工智能研究的统一方法和理论,为人工智能的发展开辟了新的前景。文中认为,人工智能研究的上述突破在很大程度上得益于科学研究方法论的创新。     

机制主义人工智能理论——一种通用的人工智能理论

现行人工智能研究取得了许多进展,但存在“深度上浅层化、广度上碎片化和体系上封闭化”的重要缺陷。这不是改进算法或者提高硬件性能所能解决的问题,而是要在科学观方法论上寻找根源。本文依据“科学观→方法论→研究模型→研究途径→基本概念→基本原理”这个顶天立地的研究纲领,总结了信息科学的科学观,提炼了信息生态方法论;在新的科学观和方法论指导下构筑了体现智能生长全过程的研究模型,发现了智能生长的共性机制,确立了机制主义研究途径,进而澄清和匡正了信息（特别是语义信息）、感知、知识、认知、基础意识、情感、理智、综合决策等一系列基础概念,总结了实现信息－知识－智能转换的一组基本原理,创建了机制主义人工智能理论。而且证明了:长期三分而立的结构主义（人工神经网络）、功能主义（专家系统）、行为主义（感知动作系统）三大人工智能理论可在机制主义人工智能理论框架内实现和谐统一;机制主义是生成基础意识、情感、理智三位一体高等人工智能的科学途径;机制主义人工智能理论是通用型的人工智能理论。     

高等人工智能:人工智能理论的新阶段

介绍"高等智能"诞生的历史背景,阐述高等人工智能理论的基本体系,包括高等人工智能理论研究的科学观和方法论、系统模型、统一研究方法、统一理论体系及其与现行"人工智能"的关系。讨论理论研究的意义和未来工作,提出界定重要术语和深化教学研讨的建议,希望引起各方关注。     

计算机与人工智能

本文从"数据处理"到"知识处理"层面介绍了计算机对人工智能的影响,算法危机对人工智能的期待,人脑与电脑、人类智能与人工智能的关系.     

关于人工智能的一点认识

讨论了人工智能的定义和极限问题，提出了可以局部模拟人类智能，但不能整体模拟人类智能的观点。     

因素空间理论——机制主义人工智能理论的数学基础

机制主义人工智能理论是基于智能的生长机制而把结构主义、功能主义和行为主义这三大人工智能流派有机统一起来并使基础意识、情感、理智成为三位一体的高等人工智能理论。因素空间是机制主义人工智能理论的数学基础,是现有模糊集、粗糙集和形式背景理论的进一步提升,它为信息描述提供了一个普适性的坐标框架,把数据变成可视的样本点,形成母体背景分布,压缩为背景基,由此进行概念自动生成,因果关联分析,以及建立在其上的学习、预测、识别、控制、评价和决策等一系列数学操作活动。本文将着重介绍其中的核心内容,将具体的形式信息（即语法信息）与效用信息（即语用信息）关联起来,提升为抽象的语义信息,为机制主义人工智能的信息转化第一定律提供一个简明的数学架构。本文以“九宫棋”为例,介绍如何用因素思维实现目标因素与场景因素的对接和搜索,为信息转化的第二定律从数学上展开探索性的思考;还结合因素空间及有关学科的历史来进行解说,以便帮助读者对因素空间理论有一个较为全面的认识。     

思维模拟—人工智能的根本途径

一、引言人工智能一般被认为是研究如何使计算机去做需要人类智能的工作的一门科学。因此,人工智能旨在模拟人类行为和认知过程。计算机能不能思维,或计算机能不能代替人脑?这个问题一直是心理学和人工智能界中的乐观派同悲观派长期争论的焦点。乐观派的立论根据是纽厄尔和西蒙的物理符号系统假设,把人和计算机都看成信息加工系统,具有对符号信息的输入、输出、存储、     

泛逻辑学理论——机制主义人工智能理论的逻辑基础

当前，世界各主要大国都把人工智能作为它们的国家战略。人工智能的发展正在快速改变着人类的生活方式和思想观念。在中国，有一小批研究者20多年来一直在基于辩证唯物主义潜心研究具有普适性的人工智能基础理论，包括智能的形成机制、逻辑基础、数学基础、协调机理、矛盾转化等。终于，他们各自建立了机制主义人工智能理论、泛逻辑学理论、因素空间理论、协调学、可拓学、集对分析等。其中，机制主义人工智能理论是基于智能形成机制的通用理论，它能把现有的结构主义、功能主义和行为主义三大流派有机地统一起来，使意识、情感、理智成为三位一体的关系；因素空间理论是机制主义人工智能理论的数学基础；泛逻辑学理论是机制主义人工智能理论的逻辑基础。本文介绍了泛逻辑学理论的基本思想、理论基础和应用方法，阐明它的理论意义和应用价值。特别需要指出的是，在广义概率论基础上建立的命题泛逻辑（包括刚性逻辑和柔性逻辑），可看成一个完整的命题级智能信息处理算子库，库中完整地包含了全部18种柔性信息处理模式（包括16种布尔信息处理模式），可用类型编码<a,b,e>来严格区分，用它可寻找到适合自己的信息处理算子完整簇来使用。在每一个信息处理模式中，各种不确定性的组合状态由不确定性程度属性编码<k,h,β,e>来严格区分，用它可在本信息处理模式的算子完整簇中精确选择具体的算子来使用。这表明柔性信息处理本质上是一把密码锁，它需要专门的密码<a,b,e>+<k,h,β,e>才能正常打开，不能乱点鸳鸯谱。通过只有18种模式，每种模式可以从最大算子连续变化到最小算子，已经证明了没有一个命题算子被遗漏。     

人工智能发展临近爆发点

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和拓展人的智能的技术科学。人工智能的进步将带动智能产品和产业的迅猛发展,进而对经济结构的变革起到推动作用,甚至带来社会管理模式的创新。当前,人工智能时代特征已经初步显现,体现在以下几个方面:1、人工智能技术水平加速进步近年来,科技进步带来了数据存储和计     

人工智能与人工生命

人工生命(ArtificialLife)是一门正在迅速发展的新兴学科。将人工智能(ArtificialIntelligence)方法与人工生命方法相结合,是目前人工智能研究的新方向。该文介绍了人工生命的概念和研究方法,分析了人工智能目前的困难以及人工生命与人工智能的区别与联系,并介绍了几种二者结合的实例。     

On-line distributed prediction of traffic flow in a large-scale road network

For on-line traffic control at traffic control centers there is a need for fast computations of predictions of traffic flow over a short prediction horizon, say 30 min, to evaluate the impact of different scenarios for the purpose of on-line scenario selection. A novel approach is presented to predict the traffic flow in a large-scale traffic network in an asynchronous, parallel, and distributed way at two or more subnetworks combined with a consistency check at the network level within a reasonable-small computation time.     

数字仿真

数字仿真作用很大,基于仿真的系统研究不仅在其应用领域呈现出明显的经济有效性,而且对高新技术的发展起着明显的推动作用。数字仿真在其发展过程中业已形成了基础科学、技术科学和应用科学,成为一门名副其实的新兴学科。进入21世纪以来,数字仿真面临着新的挑战,应虚拟样机、智能控制系统、复杂系统研究和国防现代化的需求,必须大力发展虚拟仿真、智能仿真、复杂系统仿真和当代军事仿真。在当前形势下,业界同仁亟需不疲倦地促进仿真技术交流和发展,就关键问题展开学术讨论,取得共识,促进数字仿真学科早日建立,并进一步实现数字化、虚拟化、智能化、网络化、集成化和协同化,迅速弥补不足,掌握和引领数字仿真的发展趋势,勇敢地迎接新的挑战。     

飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研究

虚拟现实技术和仿真技术是模拟器研究中的关键技术。该文针对某型飞机飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研制，以构建三维座舱仪表、驾驶仪操纵台、飞机运动特性和惯导模拟器为目标，采用面向对象的软件建模思想、模块化的软件设计思想和多种相关技术，设计实现了“飞行控制与惯性导航仿真训练系统”。该系统是一个既能训练飞行员熟悉操作环境和操纵飞控系统控制飞机飞行，又能训练领航员熟练操作惯导及领航技能的软硬件结合的综合仿真训练系统。文章对系统的设计原则、功能、构成及实现方法进行了阐述，给出了测试航线图，并实现了与其他模拟器的组网对接。     

Design of a Haptic Interface for a Gastrointestinal Endoscopy Simulation

This paper presents a new design and analysis of a haptic interface for a gastrointestinal endoscopy simulation. The gastrointestinal endoscopy is a procedure in which the digestive tract and organs of a patient are diagnosed and treated using a long and flexible endoscope. The developed haptic interface incorporates two degrees of freedom (DOF), each of which is necessary to describe the movements of an endoscope during the actual endoscopy procedures. The haptic interface has a translational motion mechanism to implement the insertion movement of the endoscope, and a rotational motion mechanism to implement the rotational movement of the endoscope. The endoscope included in the haptic interface is supported by a folding guide to prevent the endoscope from buckling. Force feedback in each direction is provided by wire-driven mechanisms. The developed haptic interface has a workspace, sensitivity, and maximum attainable force and torque enough to simulate the endoscopy procedures such as colonoscopy, upper GI (gastrointestinal) endoscopy, and endoscopic retrograde cholangiopancreatography (ERCP). The developed haptic interface is applied to implementation of a colonoscopy simulation. Performance including force bandwidth is evaluated through experiments and simulation.     

卫星控制系统仿真技术

该文介绍了恒星数学仿真、半物理仿真和全物理仿真试验的功能、任务及有关技术设备 ,之后,介绍近期完成的某型号地球观察卫星半物理仿真试验。     

一体化过程仿真与控制支撑平台开发的研究

该文主要介绍了一体化过程仿真与控制支撑平台的概念模型和设计与实现技术方法。所开发的软件既能对不同的工程和社会应用问题实现建模、仿真、分析和可视化,又能对一般工控过程系统进行实时仿真和监控,并且能很好地支持其它仿真系统或与之进行数据交换和资源共享。该仿真平台软件已成功地在一些实际工控系统的过程仿真与优化控制、辅助决策分析和教学仿真实验等方面得到应用,获得了较好的经济和社会效益。     

基于面向对象技术的离散事件仿真方法在局域网仿真上的应用

局域网仿真是局域网设计和性能分析中非常重要的环节,是网络性能分析的基础．本文提出一种面向对象技术和离散事件驱动技术相结合的仿真方法,并以以太网仿真为例进行了实验研究．结果表明,本文提出的方法可行且有效．     

基于仿真预案的柔性仿真构建

随着仿真应用的进一步深入,仿真快速开发和集成的需求越来越大。仿真的柔性构造不仅可以缩短仿真开发周期,提高效率,而且还可以提高仿真系统的可维护性和可扩充性。该文介绍了一种基于仿真预案的柔性构建方法,分析了它的基本构建思想,并给出了具体的构建算法。     

On the performance of a hybrid network traffic model

We study a hybrid network traffic model that combines a fluid-based analytical model using ordinary differential equations with the packet-oriented discrete-event simulation. The hybrid model is important to large-scale real-time network simulations, where the packet-level emulation traffic is handled by discrete events and the majority of the background traffic is described more efficiently as fluids. We present a simple performance analysis of this hybrid approach. We propose three techniques—namely, pointer caching, update dampening, and dynamic time stepping—in an implementation of the hybrid model. Experiments show that these techniques can significantly improve the performance of the fluid-based network simulation.     

基于LabVIEW的全混流反应器仿真与分析

尝试把虚拟仪器与具体化工应用相结合，利用虚拟仪器开发环境LabVIEW开发了全混流反应器(CSTR)仿真系统，并以一个一级不可逆放热反应为例进行了模拟计算，对稳态模拟出现的多稳态点和动态模拟表现出的特性利用所开发的仿真系统进行了详细分析，并根据模拟结果提出了反应器最优操作状态，同时提出了避免出现多稳态点的方法，一切表明LabVIEW用于化学化工领域具有广阔的应用前景，是进行建模仿真的好工具。