第一篇：前沿講座報告

新技術知識講座報告

（理工類）

專業班級： 10計算機科學與技術（統招班）學生學號： 1005103051 學生姓名： 韋程 所屬院部： 信息技術學院

2012——2013學年 第 2 學期

金陵科技學院教務處制

一、現今計算機主要應用

隨著計算機的高速發展，計算機應用進一步向各行各業滲透，上至高、新的尖端技術，下至家庭生活與各種電器，計算機無處不在，無時不在。

（一）科學計算

科學計算也稱數值計算，指用于完成科學研究和工程技術中提出的數學問題的計算，計算工作量很大。它是計算機最早的應用領域，世界上第一臺計算機的研制就是為科學計算而設計的。隨著科學技術的發展，各領域的計算模型日趨復雜，人工計算已無法解決的這些復雜問題都需要依靠計算機來進行復雜的運算。

在天氣預報中，大量的衛星氣象云圖、氣象資料，如果用人工進行計算，預報一天需要計算幾個星期，就失去了時效，現在用計算機，取得10天的預報只需要計算數分鐘，這就使中、長期預報成為可能。

在航空與航天領域，復雜的微分方程及大量數據測算工作，需要高速瞬間完成計算任務，也都是計算機應用的重要陣地。

（二）數據處理

數據處理也稱為非數值計算，指對大量的數據進行加工處理，例如分析、合并、分類、統計等，形成有用的信息。與科學計算不同，數據處理涉及的數據量大，但計算方法簡單。

在計算機的應用領域中，數據處理占有極大的比重。在經濟發達的國家里，約占80%至90%的份額。目前，數據處理廣泛應用于辦公自動化、企業管理、事務管理、情報檢索等，數據處理已成為計算機應用的一個重要方面。

（三）過程控制

過程控制又稱實時控制，指計算機及時采集數據，將數據處理后，按最佳值迅速地對控制對象進行控制。從20世紀60年代起，就在冶金、機械、電力、石油化工等產業中用計算機進行實時控制。現代工業，由于生產規模不斷擴大，技術、工藝日趨復雜，從而以實現生產過程的自動化控制系統的要求也日益增高，利用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準確性，從而改善勞動條件、提高質量、節約能源、降低成本。現代化工廠中，生產過程的自動控制是計算機應用的又一重要領域。

（四）人工智能

人工智能AI(Artificial Intelligence)一般是指模擬人腦進行演繹推理和采取決策的思維過 程。在計算機中存儲一些定理和推理規則，然后設計程序讓計算機自動探索解題的方法。人工智能可用于機器人、計算機象棋、機器證明定理、專家系統(如醫療診斷專家系統)等。人工智能是計算機應用研究的前沿學科。

（五）信息高速公路

信息高速公路的建議最早由美國提出，將美國所有的信息庫及信息網絡連成一個全國性的大網絡，把大網絡連接到所有的機構和家庭中去，讓各種形態的信息(如文字數據、聲音、圖像等)都能在大網絡里交互傳輸。這個建議引起了世界各國和地區的極大震動，紛紛提出了自己發展信息高速公路計劃的設想，我國也不例外。

（六）電子商務

電子商務是指通過計算機和網絡進行商務活動。世界各地的許多公司已經開始通過Internet進行商業交易。他們通過網絡方式與顧客聯系、與批發商聯系、與供貨商聯系、與股東聯系，并且進行相互間的聯系。他們在網絡上進行業務往來，其業務量往往超出正常方式。

電子商務系統也面臨保密性、可測性、可靠性等挑戰，但是，我們相信這些挑戰將隨著技術的發展和社會的進步是可以戰勝的。

二、未來幾年計算機科技行業的發張

在前幾年科技的發展中，我們當中的多數人可以預見：2012年的四大科技發展趨勢將在未來幾年進一步凸顯，移動、社交、云和大數據將進一步壯大。未來幾年主要的發展趨勢如下：

趨勢一：科技將在新興國家實現瘋狂發展

新興市場對于科技的需求將增長。拉丁美洲、中歐和東歐，以及中東地區將在IT上支出7300億美元，增長近9%。三分之一的消費者將來自于這些地區。

趨勢二：對于部分移動設備供應商來講，2013年將決定成敗

就移動設備而言，2013年將出現以下三種情況：

屏幕小于8英寸的迷你平板電腦將崛起，占平板電腦銷量的份額將達到60%；智能手機和平板電腦市場將增長20%；對于移動平臺而言，2013年將決定成敗。不能獲得至少50%應用開發者支持的移動平臺將失敗。谷歌和蘋果已經越過了這個門檻。微軟目前的比重為33%，RIM為9%。趨勢三：大型IT公司收購小型云服務商

SaaS(Software-as-a-service)軟件運營服務模式過去1年間實現發展，甲骨文和SAP等大型供應商斥資數十億美元為搶占市場鋪路。

IDC認為我們還有看到任何東西。其預測：“未來20個月內SaaS領域內的并購額將超過250億美元，高于過去20個月內的170億美元。”

部分公司由于估值過高難以被收購，如已經上市Salesforce.com市值已經達到220億美元，未上市的Box估值已經達到12億美元。但部分其他公司則適合被收購：Okta、Zenoss和ServiceMax。

趨勢四：很多小型、專業的云技術將出現

2012年，很多新型云技術的出現使得人們以更容易的方式建設“云”，成本也相應降低。這意味著后面幾年很多新型云技術將出現，為某些行業服務，如醫院、建筑公司和銀行。

趨勢五：大數據將發展壯大

就如2012年移動設備和云計算成為了每家公司的必需品那樣，大數據將在后面幾年被每一個人所使用。

IDC表示，大數據市場的年增長率將達到40%，2012年該市場的規模約為50億美元，到2013年規模為100億美元，到2017年規模將達到530億美元。

趨勢六：新數據中心技術獲得發展

在2012年生根的新數據中心技術將在后面幾年實現進一步的發展。這包括融合系統(Converged Systems)，即公司購買集計算、存儲、網絡和軟件于一身的設備；另外一個是軟件定義網絡，這是一種建設網絡的新方式。

這為思科、戴爾、惠普和甲骨文等大型公司提供了巨大商機。但如果出現戰略失誤，他們也將面臨巨大風險。多家初創公司正在快速崛起，計劃對巨頭發起挑戰。

三、心得體會

這兩次的IT領域的講座開闊了我的眼界，更讓我在迷茫中看到希望，新技術的涌現，讓我在以后的日子里能更加的不斷鞭策自己不斷的學習、學習、再學習。

總之，聽了這兩次的講座，我感觸很深，希望在接下來教學生活里，能夠聽到更多的講座知識、接觸到更多的新技術理論，從而讓學習的步伐永不停，最終能并把理論知識結合實際。我相信，只要經過我們的努力學習一定會在一些方面有所成就。

第二篇：機械工程前沿講座報告

我國機械工程的發展現狀及趨勢分析

----《機械工程前沿講座》課程論文

學 院： 年 級： 姓 名： 學 號： 摘要：近幾年，世界工程機械的格局變數迭起，中國工程機械市場的高速發展，市場集中度不斷提高，更成為世界矚目的焦點。本論文通過對中國工程機械發展歷程和現狀的研究，詳盡分析了工程機械從引進國外技術研發開始，逐步發展壯大。中國工程機械對世界工程機械的格局影響逐漸擴大，將眼光投向國外發達國家，找出我國和上述國家及地區的行業差距，從而提出我國將來應作出的對策。

關鍵詞：工程機械，現狀，發展，市場，預測，對策

Abstract：In recent years, the situation of the engineering machinery was changing rapidly.Chinese engineering machinery market has become the focus in a world for its rapid development and the increase of market concentration.Through the study of engineering machinery development in Chinese history and current, this paper analysis the engineering machinery in detail from import foreign technology to gradually grow and develop.In order Chinese engineering machinery influence in the world situation has gradually enlarge, China will eyes on foreign developed countries to identify the industry gap between China and these countries and regions, and thus to propose a solution should be made of the future.KEY WORD: engineering machinery;actuality;develop;prediction

緒論

工程機械產業與全球經濟狀況、基礎建設投資、各國政府的財政政策密切相關。工程機械是我國制造行業的重要組成部分，是我國制造業中發展最快、發展平穩、經濟效益和產品市場前景較好、并已成為提前經歷入世競爭且形成與國外產品有較強競爭能力的行業，在我國制造業中占據重要地位。為了應對國外工程機械企業的競爭，提高我國工程機械的產品國際競爭力，因此對工程機械的發展趨勢研究具有重要的意義。

目前，不管是國內還是國外，對工程機械的發展趨勢的研究都比較多，研究的目的就是為了預測，從而避開投資風險。本論文只是比較簡單的研究了我國的工程機械發展歷程、現狀以及對未來發展的預測。

一、我國工程機械的發展現狀

1.1 工程機械發展帶來的成就分析

我國是一個制造大國，但缺乏尖端技術，大而不強。從制造大國到制造強國，機械工程的發展主要有以下五個方面：

第一，現在我們已經是全球第一的機械制造大國，我們開始自豪，然而我們僅僅是GDP產值世界第一，真正的含金量是很不夠高。我們工程機械重量的70%是我們制造的，主要是結構件，30%是進口件，而工程機械的利潤的70%是流到外國去了，我們只剩下30%。工程機械的狀態反應了我們整個國家機械工業技術的發展水平。現在我們的銷售額為1.5萬億，超過美國、日本，用不了幾年，我?1?們整個就會進口化，但是我們不是強國。

第二，我們的技術裝備有了重大突破，可喜的是我們的工程機械相對于機械的其他種類近十年的發展是特別快的，這是值得我們自豪的。但是我們這個技術是不是屬于技術上的重大突破，還值得我們考慮，就像高鐵一樣。我們的技術上究竟有多少是自主的技術，由我們創新的技術，有我們超過人家的技術，除了體重超過了人家，重量超過人家以外的超過，這個還值得我們進一步思考，我們也要進一步思考，外國人是不是制造不出最大的，還是他們考慮多方面因素不愿意做最大的。這些都是值得我們進一步思考的。

第三，進展，結構調整，我們民營企業得到了足夠的發展，效益的貢獻率超?2?過了50％。外資企業跟國有企業也有了相應的發展。

第四，進出口，這也是我們自豪的，我們從逆差變成了順差，順差越來越大，而且我們進口的還是外國精密的裝備，人家不追求這個出口量，很精密的他們不愿意給我們，這就是我們的態度與他們態度的差別。

我國工程機械企業競爭力不強的原因：是總體技術水平不高、自主創新能力不強。我國工程機械行業原創性技術創新成果少，缺乏二次開發能力，關鍵技術受制于人，難以掌握國際競爭中的主動權。企業的核心競爭力主要體現在核心技?4?術。目前，在核心技術上，許多高新產品的技術還未掌握，如工程機械核心傳動系統、液壓系統、控制系統的關鍵零部件還依靠進口，我國的工程機械的設計大部分還是處于模仿和測繪階段，并且缺乏對引進技術的充分消化和二次開發創新能力，使企業不得不再引進或是產品始終在低水平層次之間重復競爭，各企業產品的同質化程度很高，只能依靠成本和降價策略來維持企業的銷量。同時，由于企業的人均生產率較低、能耗較大等因素限制，我們的產品直接、間接成本居高不下，降價程度極為有限，企業的贏利在水平下降，進而形成一個贏利少——投入越小——贏利更少的惡性循環，致使一些企業的科研、技術改造舉步唯艱。在一些競爭激烈、產品附加值低的工程機械品種上，如裝載機、壓路機、平地機、推土機等幾乎是微利，贏利水平極低。加上企業管理手段落后，企業信息化程度較低，缺乏先進的管理思想和方法，沒有國際知名品牌，品牌附加值較低，一些

?5?企業仍處于尷尬境地。

二、我國工程機械行業發展預測

2.1我國工程機械技術發展趨勢

2.1.1規模化

系列化是工程機械發展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現其產品系列化

?6?進程，形成了從微型到特大型不同規格的產品。與此同時，產品更新換代的周期明顯縮短。特大型工程機械產品特點是科技含量高，研制與生產周期較長，投資大，市場容量有限，市場競爭主要集中少數幾家公司。因此，我國必須加大研發力度才不至于在此常受制于國外。

2.1.2效率化

為了全方位地滿足不同用戶的需求，我國工程機械在朝著系列化、特大型方向發展的同時，應發展多用途、微型化的工程機械。一方面，工作機械通用性的提高，可使用戶在不增加投資的前提下充分發揮設備本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，為了盡可能地用機器作業替代人力勞動，提高生產效率，適應城市狹窄施工場所的使用要求，小型及微型工程機械有了用武之地。

2.1.3電子化與信息化互動

隨著控制及信息等技術的發展，必然導致多行業的交叉創新，從各個層次各個角度去應用新技術，滿足不同行業不同客戶的發展需要。機械產品的智能系統應廣泛應用于工程機械的產品設計，使工程機械向信息化、智能化方向大步前進，?7?從而提高工程機械的高科技含量，促進工程機械的發展。隨著工程施工技術的不斷發展完善，用戶對工程建設機械也提出了更高的市場要求，實現工程機械工作過程的在線狀態監測和自動故障診斷，預測并根據一定的智能體系排除可能出現的故障是日前機械行業的最新發展動向。2.1.4 節能與環保

隨著工程機械品種和數量的不斷增加，大量工程機械所消耗的資源、排放的?8?污染物對環境產生了難以估計的負荷。為提高產品的節能效果和滿足日益苛刻的環保要求，應主要從降低發動機排放、提高液壓系統效率和減振、降噪等方面入手。

2.1.5選拔和培養高素質的人才

現代企業要在激烈的競爭中不斷地向前發展，關鍵是人才。現在最需要的是兩類復合型人才：一類是掌握高科技訣竅、懂技術、懂經營、有創新的復合型高級專業人才（工程師）；另一類是有戰略眼光和創新勇氣，懂得科技、經營、管理的復合型高級管理人才（企業家）。企業要創造一切條件引進和留住這些人才，?9?同時還要選擇對象，重點培訓。對以上這些人才，都要委以重任，讓他們在實踐中鍛煉成長。我國當前的教育體制還不夠完善，這種復合型的工程技術人員和管理人員往往還不能在大學現有的專業中培養出來，所以現有的大學生走上崗位后，還需要企業進行培訓。企業培訓還有一個任務，就是要圍繞產品和企業生產向全體職工普及現代科學技術，特別是當前工廠應用的信息技術和智能技術。

2.1.6制造和管理要向智能化

在當今信息技術高速發展、經濟全球化趨勢不斷加劇，我國制造業正面臨著難得的機遇和嚴峻的挑戰。市場變化頻繁和難以預測，產品的生命周期日益縮短，產品更新速度不斷加快，顧客對產品的需求趨向個性化、多樣化，生產自動化技術不斷提高，生產者的創新作用愈來愈重要，信息化技術的應用愈來愈廣泛??這些因素使制造業的生產模式和管理方式發生了根本的改變：企業生產從面向產品轉變為面向客戶、面向需求、面向服務；企業的主要生產要素正從勞動力和資本轉向知識；企業的生產過程正從流水線式和自動線式、單品種固定式規模生產轉向多品種、柔性、并行式、智能化的集約生產。2.2我國工程機械市場預測

2012年國際工程機械的銷量將在2011年下降的基礎上略有上升。除了中國有5%左右的正增長以外，北美、歐洲和日本等其他市場都將是負增長。預計2012~2013年，市場才有可能出現復蘇，恢復到2003~2005年的水平。我對中國工程機械今年的表現持“謹慎樂觀”的態度，認為是一個“前低后高”的走勢。在出口方面，我國工程機械最近三年的出口年均增長率約為70%，成為行業快速成長的重要動力。目前我國工程機械行業占全球貿易額比例僅為2%左右，面對巨大的國際市場，我國工程機械行業未來出口仍將保持大幅增長。與此同時，我國工程機械進口逐漸減速，主要原因是經過近幾年的消化吸收，相關工程機械企業自主創新和研發能力逐漸提升，產品逐漸可以替代進口。

2.3一枝獨秀的中國經濟

雖然國際金融危機對中國尸體經濟的不利影響繼續顯現，但中國經濟發展的基本態勢和長期向好趨勢沒有發生發生根本變化，支撐中國中國經濟持續較快發展的根基沒有動搖。中國正在努力變壓力為動力、化挑戰為機遇，把國際金融危機帶來的不利影響降到最低程度，繼續保持經濟平穩較快發展。中國政府及時出臺了一系列刺激經濟計劃和保增長政策，制定了首期4萬億人民幣（相當于5856萬美元，對工程機械的直接拉動在1250億左右）的投資計劃，相繼出臺了汽車、鋼鐵和裝備制造等10大重點產業調整和振興規劃，對保增長產生了積極的促進作用，對工程機械行業的發展起到了重要的推動作用。

參考文獻

[1]江琳.中國工程機械市場現狀與發展預測[J].建筑機械技術與管理期刊,2010,（5）

[2]程光超.工程機械進出口量值[R].中國工程機械專題,2010,(2):90-96 [3]韓學松.中國工程建設機械五十年[M].北京當代世界出版社，2009:1-11 [4]言輝煌.今日工程機械期刊 2012(68): 54-59 [5]俞琚.中國工程機械行業進出口發展與2012展望[J].今日工程機械期刊 2012(68):110-112 [6]李銀.本土挖掘機圖志[J].中國工程機械專題,2010,(88):74-76 [7]牟堯.年通漲下的工程機械行業[J].今日工程機械期刊,2012,(9):50-52 [8]茅仲文.工程機械行業“十一五”發展規劃[J].建筑機械,2011,(01):18-23 [9]王曉紅,皮鈞.工程機械的技術和發展報告[R].工程機械.,2012,(11):27-32

第三篇：前沿講座學習報告

前沿講座學習報告

李松青

題目：中藥復方研究—麻子仁丸的故事 演講者：卞兆祥 教授

時間：2017年03月17日

地點：暨南大學 主要內容和心得：

卞兆祥教授系香港浸會大學協理副校長、創意研究院副院長、中醫藥學院臨床部主任、香港浸會大學中醫藥學院講座教授。長期從事中醫藥治療消化系統疾病（如潰瘍性結腸炎、克羅恩病、胃腸道腫瘤、肝癌等）、頑固性頭痛等的基礎與臨床研究，以及中醫藥臨床研究規范化等問題，并主持了多項中藥臨床試驗。

中藥復方是中醫藥臨床治療的主要手段，是中醫傳統智慧的結晶。如何將傳統中醫智慧發揚光大，是我們這一代醫者一直思考的問題。卞兆祥教授向我們介紹了以傳統古方“麻子仁丸”治療功能性便秘為切入點，從其現有療效證據、劑量研究、正常人試驗、安慰劑對照研究、臨床一線治療藥物研究等角度，探討其作用物質基礎及機制，從而解決其作用機理。

卞教授精彩的演講，對我受益匪淺，讓我對中國傳統的中藥文化有了新的認識，使我對中醫中藥的學習產生了濃厚的興趣。我認為在西醫盛行的現代社會中，我們在醫院學習的過程中，除了認真學習西醫知識，我們還要認真謹慎的對待中醫知識。我們不應該對中醫文化產生任何偏見，因為這是一種很狹隘的眼光。相反，我們做為一名中國醫學生，我們更應該弘揚中醫文化，繼承先人們留下的珍貴中醫精華。通過今天的講座學習，讓我明白了無論是中醫還是西醫，只要是能治療患者疾病，為患者解除病痛的，都是值得我們去學習的知識。在我以后的行醫過程，我都會謹記中醫同樣可以解除患者病痛，同樣能夠為人類帶來福音。

第四篇：前沿講座

計算機視覺學科前沿知識

計算機視覺就是用計算機來模擬人的視覺系統，實現人的視覺功能，通常是指用攝像機和計算機代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量等，從而實現對客觀的三維世界的識別。人與其他動物一樣，視覺、聽覺、觸覺等感官功能的產生，首先在于進化過程中生存的需要。根據美國心理學家Gibson的理論，人的視覺不管有多少用處，但主要功能可概括為適應外界環境和控制自身的運動。看到汽車沖過來，你會趕快回避；看到前面有激流，你不會冒然趟過去。“適應外界環境和控制自身的運動”還是比較抽象的概念。事實上，為了適應外界環境和控制自身的運動，視覺系統需要能識別物體（可想而知，一個人連親戚、同事、朋友都不認識，會怎樣生活），能判斷物體的運動以及確定物體的形狀和方位（否則，無法抓取物體）。所以，物體識別、物體定位、物體三維形狀恢復和運動分析，就構成了計算機視覺的主要研究內容。

隨著自動化水平不斷的提高，機器視覺在自動化行業中應用也是越來越多，而機器視覺在我國可以說處于剛起步發展階段，機器人視覺是一門新興的發展迅速的學科，八十年代以來, 機器人視覺的研究已經歷了從實險室走向實際應用的發展階段。從簡單的二值圖象處理到高分辨率多灰度的圖象處理,從一般的二維信息處理到三維視覺機理以及模型和算法的研究都取得了很大的進展。而計算機工業水平的飛速提高以及人工智能、并行處理和神經元網絡等學科的發展,更促進了機器人視覺系統的實用化和涉足許多復雜視覺過程的研究。

目前，機器人視覺系統正在廣泛地應用于視覺檢測、機器人的視覺引導和自動化裝配領域中。在現代化的大生產之中，視覺檢測往往是不可缺少的環節。比如，汽車零件的外觀，藥品包裝的正誤，IC字符印刷的質量，電路板焊接的好壞等等，都需要眾多的檢測工人，通過肉眼或結合顯微鏡進行觀測檢驗。大量的人工檢測不僅影響工廠效率，而且帶來不可靠的因素，直接影響產品質量與成本。另外，許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測，同時需要準確獲取檢測數據，比如零件的寬度，圓孔的直徑，以及基準點的坐標等等，這些工作則是很難靠人眼快速完成。近年來發展迅猛的機器視覺技術解決了這一問題。機器視覺系統一般采用CCD照相機攝取檢測圖象并轉化為數字信號，再采用先進的計算機硬件與軟件技術對圖象數字信號進行處理，從而得到所需要的各種目標圖象特征值，并由此實現模式識別，坐標計算，灰度分布圖等多種功能。然后再根據其結果顯示圖象，輸出數據，發出指令，配合執行機構完成位置調整，好壞篩選，數據統計等自動化流程。與人工視覺相比較，機器視覺具有精確，快速，可靠，和易數字化等優點。

機器視覺系統的輸入裝置可以是攝像機、轉鼓等，它們都把三維的影像作為輸入源，即輸入計算機的就是三維管觀世界的二維投影。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話，則機器視覺系統所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是根據這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。機器視覺系統主要由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。將近80%的工業視覺系統主要用在檢測方面，包括用于提高生產效率、控制生產過程中的產品質量、采集產品數據等。產品的分類和選擇也集成于檢測功能中。例如生產線上的單攝像機視覺系統，它的視覺系統用來檢測生產線上的產品，決定產品是否符合質量要求，并根據結果，產生相應的信號輸入上位機。圖像獲取設備包括光源、攝像機等；圖像處理設備包括相應的軟件和硬件系統；輸出設備是與制造過程相連的有關系統，包括過程控制器和報警裝置等。數據傳輸到計算機，進行分析和產品控制，若發現不合格品，則報警器告警，并將其排除出生產線。機器視覺的結果是CAQ系統的質量信息來源，也可以和CIMS其它系統集成。

由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。過去，許多工業用的機器視覺系統用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個最大缺點是光能不能保持穩定。以日光燈為例，在使用的第一個100小時內，光能將下降15%，隨著使用時間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩定，是實用化過程中急需要解決的問題。另一個方面，環境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數據存在噪聲，一般采用加防護屏的方法，減少環境光的影響。由于存在上述問題，在現今的工業應用中，對于某些要求高的檢測任務，常采用X射線、超聲波等不可見光作為光源。但是不可見光不利于檢測系統的操作，且價格較高，所以，目前在實際應用中，仍多用可見光作為光源。

機器視覺系統中，視覺信息的處理技術主要依賴于圖像處理方法，它包括圖像增強、數據編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內容。經過這些處理后，輸出圖像的質量得到相當程度的改善，既改善了圖像的視覺效果，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。圖像的增強用于調整圖像的對比度，突出圖像中的重要細節，改善視覺質量。通常采用灰度直方圖修改技術進行圖像增強。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統計特性圖表，與對比度緊密相連。圖像的數據編碼和傳輸，數字圖像的數據量是相當龐大的，一幅512*512個像素的數字圖像的數據量為256 K字節，若假設每秒傳輸25幀圖像，則傳輸的信道速率為52.4M比特/秒。高信道速率意味著高投資，也意味著普及難度的增加。因此，傳輸過程中，對圖像數據進行壓縮顯得非常重要，數據的壓縮主要通過圖像數據的編碼和變換壓縮完成。圖像邊緣銳化處理主要是加強圖像中的輪廓邊緣和細節，形成完整的物體邊界，達到將物體從圖像中分離出來或將表示同一物體表面的區域檢測出來的目的。圖像分割是將圖像分成若干部分，每一部分對應于某一物體表面，在進行分割時，每一部分的灰度或紋理符合某一種均勻測度度量。圖像的識別過程實際上可以看作是一個標記過程，即利用識別算法來辨別景物中已分割好的各個物體，給這些物體賦予特定的標記，它是機器視覺系統必須完成的一個任務。

在本世紀四、五十年代發展起來的線性濾波器以其完善的理論基礎，數學處理方便，易于采用FFT和硬件實現等優點，一直在圖像濾波領域占有重要地位，其中以WIENER濾波器理論和卡爾曼濾波理論為代表。但是線性濾波器存在著計算復雜度高，不便于實時處理等缺點。雖然它對高斯噪聲有良好的平滑作用，但對脈沖信號干擾和其它形式的噪聲干擾抑制效果差，信號邊緣模糊。為此，1971年，著名學者TUKEY提出非線笥濾波器——中值濾波器，即把局部區域中灰度的中值作為輸出灰度，并將其與統計學理論結合起來，使用迭代方法，比較理想地將圖像從噪聲中恢復出來，并且能保護圖像的輪廓邊界，不使其變模糊。近年來，非線性濾波理論在機器視覺、醫學成像、語音處理等領域有了廣泛的應用，同時，也反過來促使該理論的研究向縱深方向發展。

第五篇：前沿講座

智能控制及其應用

院 － 系： 信息工程與自動化學院 專 業： 模式識別與智能系統 年 級： 2011 級 學生姓名： 朱 丹 學 號： 2011204082 任課教師： 楊承志、馮麗輝、萬舟

2011年11月

摘要

智能控制是自動控制發展的高級階段，是人工智能、控制論、信息論、系統論、仿生學、進化計算和計算機等多種學科的高度綜合與集成，是一門新興的邊緣交叉學科。智能控制的主要方法有人工神經網絡、模糊控制與專家系統，為解決那些用傳統方法難以解決的復雜系統的控制問題提供了有效的理論和方法。目前，智能控制已經被廣泛應用于工業、農業、服務業、軍事航空等眾多領域，具有廣闊的發展前景。

關鍵詞： 智能控制 人工神經網絡 模糊控制 專家系統

ABSTRACT

Intelligent automatic control is the advanced stage of development of automatic control．It is comprehensive and integrated subject of artificial intelligence, cybernetics, information theory, system theory, bionics, evolutionary computation, computer and so on.It is a new edge of the overlapping subject.The main method of intelligent control are following：artificial neural network , fuzzy control and expert system.In order to solve the complex control problem which is difficult to solve by the traditional methods.It provides effective theory and method.At present, the intelligent control has been widely used in industry, agriculture, services, military aviation, etc, and has a broad development prospects.Keywords: intelligent automatic control artificial neural network fuzzy control expert system

引言

隨著信息技術的發展，許多新方法和技術進入工程化、產品化階段，這對自動控制技術提出了新的挑戰，促進了智能控制理論在控制技術中的應用，以解決用傳統的方法難以解決的復雜系統的控制問題。智能控制不僅包含了自動控制、人工智能、系統理論和計算機科學的內容，而且還從生物學等學科汲取豐富的營養，正在成為自動化領域中最興旺和發展最迅速的一個分支學科。

一、智能控制的基本概念和特點

傳統的控制方法是建立在被控對象的精確數學模型之上的，而智能控制是針對系統的復雜性、非線性、不確定性等提出來的。IEEE控制系統協會把智能控制歸納為：智能控制系統必須具有模擬人類學習和自適應的能力。一個智能控制系統一般應具有以下一些特點：

1.智能控制具有混合控制特點，系統能以知識表示非數學廣義模型和以數學表示的混合控制過程，采用開閉環控制和定性決策及定量控制相結合的多模態控制方式；

2.智能控制系統具有足夠的關于人的控制策略、被控對象及環境的有關知識以及運用這些知識的能力；

3.智能控制系統具有自學習、自適應、自組織能力，能從系統的功能和整體優化的角度來分析和綜合系統，以實現預期的控制目標； 4.智能控制系統有補償及自修復能力；

5.智能控制系統能對復雜系統(如非線性、多變量、時變、環境擾動等)進行有效的全局控制，并具有較強的容錯能力。

二、智能控制的主要方法 2.1 模糊控制

模糊控制是基于模糊推理和模仿人的思維方法，對難以建立精確數學模型的對象實施的一種控制，其成功應用的根源在于模糊邏輯本身提供了由專家構造語言信息并將其轉化為控制策略的一種系統的推理方法，以模糊集合、模糊語言變量與模糊邏輯推理為基礎，以先驗知識和專家經驗為控制規則。其基本思想是用機器模擬人對系統的控制,就是在被控對象的模糊模型的基礎上運用模糊控制器近似推理等手段,實現系統控制。在實現模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數的確定,以及控制規則的制定二者缺一不可。

2.2 專家控制

專家控制是智能控制的一個重要部分，它在將人工智能中專家系統的理論和技術同自動控制的理論和方法有機結合的基礎上，在未知環境下模仿專家的智能，實現對系統的有效控制。專家系統一般由知識庫、推理機、解釋機制和知識獲取系統等組成。知識庫用于存儲某一領域專家的經驗性知識、原理性知識、可行操作與規則等，可通過知識獲取系統對原有知識進行修改和擴充。推理機根據系統信息并利用知識庫中知識按一定的推理策略來解決當前的問題。解釋機制對找到的知識進行解釋，為用戶提供了一個人機界面。通過對知識的獲取與組織,按某種策略適時選用恰當的規則進行推理,以實現對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率,靈活性高;可通過調整控制器的參數,適應對象特性及環境的變化,適應性好;通過專家規則,系統可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作,魯棒性強。

2.3 神經網絡控制

神經網絡是模擬人腦神經元的活動,利用神經元之間的聯結與權值的分布來表示特定的信息,通過不斷修正連接的權值進行自我學習,以逼近理論為依據進行神經網絡建模,并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經網絡預測控制等方式實現智能控制。隨著人工神經網絡應用研究的不斷深入，新的模型不斷推出，在智能控制領域中，應用最多的是BP網絡Hopfield網絡等。與傳統控制相比，它具有以下重要特性：○1非線性神經元網絡在理論上可以充分逼近任意非線性函數；○2自學習和自適應能力；○3并行式分布處理機制；○4數據融合能力。目前神經網絡在信號處理、系統辨識和優化、模式識別、故障診斷、機器人等多個領域取得成功應用，它對智能控制的發展應用將具有重大而深遠的意義。

三、智能控制的應用

目前，智能控制已經被廣泛應用于工業、農業、服務業、軍事航空等眾多領域，具有廣闊的發展前景。主要表現在以下幾個方面：

3.1機械制造

在現代先進制造系統中,需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數據來解決難以或無法預測的情況,人工智能技術為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業,它利用模糊數學、神經網絡的方法對制造過程進行動態環境建模,利用傳感器融合技術來進行信息的預處理和綜合。利用模糊集合和模糊關系的魯棒性,將模糊信息集成到閉環控制的外環決策選取機構來選擇控制動作。利用神經網絡的學習功能和并行處理信息的能力,進行在線的模式識別,處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.2 智能儀器

隨著微電子技術、微機技術、人工智能技術和計算機通訊技術的迅速發展，自動化儀器正朝著智能化、系統化、模塊化和機電一體的方向發展，微型計算機或微處理機在儀器中得到廣泛應用，已成為儀器的核心組成部件之一。它能夠實現信息的記憶、判斷、處理、執行以及測控過程的操作、監視和診斷，因而這類儀器被稱為”智能儀器”。

3.3 智能機器人

智能機器人是一種能夠代替人類在非結構化環境下從事危險、復雜勞動的自動化機器，是集機械學、力學、電子學、生物學、控制論、計算機、人工智能和系統工程等多學科知識于一身的高新技術綜合體。機器人研究者們所關心的主要研究方向之一是機器人運動的規劃與控制。一個規定的任務出臺之后，設計人員首先必須作出滿足該任務要求的運動規劃；然后，規劃再由控制來執行，該控制足以使機器人適當地產生所期望的運動。

3.4 智能監控

在許多的工業連續生產線，其生產過程需要監視和控制，以保證高性能和高可靠性。為保持物理參數具有一定的精度確保產品的優質高產，我們已在一些連續生產線或工業裝置上采用了有效的智能控制模式。例如，旋轉水泥窯的模糊控制、汽車工業的高級模糊邏輯控制、軋鋼機的神經控制、工業鍋爐的遞階智能控制以及核反器的知識基控制等。

3.5 醫療過程智能控制

從70年代中葉起，專家系統技術就被成功的應用于各種醫療領域。醫用智能過程控制的新例子之一就是一個用于控制手術過程中麻醉深度的病人平均動脈血壓(MAP)的模糊邏輯控制系統。MAP是衡量麻醉深度的重要參數。在該控制系統的設計和實現時，我們采用模糊關系函數和語言規則。本系統已在許多不同的外科手術中得到成功應用。

四、智能控制的發展前景

智能控制廣泛應用于工業、農業、服務業、軍事航空等多個領域，解決了傳統控制無法解決的實際控制問題。但是智能控制仍然只處于開創性階段。就目前智能控制系統的研究和發展來看，智能控制還有許多問題有待解決，主要有以下幾點： ○1加強理論研究，給出智能控制的穩定性、可測性、可控性、魯棒性定義及準則；○2解決知識獲取和優化的瓶頸問題，特別是動態系統的知識獲取和分類； ○3加強各種智能控制方法結合的耦合度； ○4加強學習問題的研究，進而加快收斂速度，提高實時控制能力； ○5融入更多領域知識，拓寬智能控制的范圍。

智能控制是一門跨學科、需要多學科提供基礎支持的科學，智能控制很難存在普遍、統一的理論體系，因此，建立具有開放性、形式非唯一的集成化智能控制框架是現實的，也是必要的。

參考文獻

[1] 安寧，邱瑋煒，戚焐.智能控制綜述[J].技術與市場,2010,5(17):10-11.[2] 胡博.智能控制及其應用[J].蕪湖職業技術學院，2010，1(12).[3] 宋勝利.智能控制技術概論[M]．北京：國防工業出版社，2008.[4]習玲麗，王永初.智能控制的發展前景[J].國立華僑大學機電及自動化學院，2006.[5] 魏峰，胡騰，王曉明.智能控制研究的發展及應用[J].工業控制計算機

2007(8).