前沿讲座报告

第一篇：前沿讲座报告

新技术知识讲座报告

（理工类）

专业班级： 10计算机科学与技术（统招班）学生学号： 1005103051 学生姓名： 韦程 所属院部： 信息技术学院

2012——2013学年 第 2 学期

金陵科技学院教务处制

一、现今计算机主要应用

随着计算机的高速发展，计算机应用进一步向各行各业渗透，上至高、新的尖端技术，下至家庭生活与各种电器，计算机无处不在，无时不在。

（一）科学计算

科学计算也称数值计算，指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，计算工作量很大。它是计算机最早的应用领域，世界上第一台计算机的研制就是为科学计算而设计的。随着科学技术的发展，各领域的计算模型日趋复杂，人工计算已无法解决的这些复杂问题都需要依靠计算机来进行复杂的运算。

在天气预报中，大量的卫星气象云图、气象资料，如果用人工进行计算，预报一天需要计算几个星期，就失去了时效，现在用计算机，取得10天的预报只需要计算数分钟，这就使中、长期预报成为可能。

在航空与航天领域，复杂的微分方程及大量数据测算工作，需要高速瞬间完成计算任务，也都是计算机应用的重要阵地。

（二）数据处理

数据处理也称为非数值计算，指对大量的数据进行加工处理，例如分析、合并、分类、统计等，形成有用的信息。与科学计算不同，数据处理涉及的数据量大，但计算方法简单。

在计算机的应用领域中，数据处理占有极大的比重。在经济发达的国家里，约占80%至90%的份额。目前，数据处理广泛应用于办公自动化、企业管理、事务管理、情报检索等，数据处理已成为计算机应用的一个重要方面。

（三）过程控制

过程控制又称实时控制，指计算机及时采集数据，将数据处理后，按最佳值迅速地对控制对象进行控制。从20世纪60年代起，就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。现代工业，由于生产规模不断扩大，技术、工艺日趋复杂，从而以实现生产过程的自动化控制系统的要求也日益增高，利用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高质量、节约能源、降低成本。现代化工厂中，生产过程的自动控制是计算机应用的又一重要领域。

（四）人工智能

人工智能AI(Artificial Intelligence)一般是指模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过 程。在计算机中存储一些定理和推理规则，然后设计程序让计算机自动探索解题的方法。人工智能可用于机器人、计算机象棋、机器证明定理、专家系统(如医疗诊断专家系统)等。人工智能是计算机应用研究的前沿学科。

（五）信息高速公路

信息高速公路的建议最早由美国提出，将美国所有的信息库及信息网络连成一个全国性的大网络，把大网络连接到所有的机构和家庭中去，让各种形态的信息(如文字数据、声音、图像等)都能在大网络里交互传输。这个建议引起了世界各国和地区的极大震动，纷纷提出了自己发展信息高速公路计划的设想，我国也不例外。

（六）电子商务

电子商务是指通过计算机和网络进行商务活动。世界各地的许多公司已经开始通过Internet进行商业交易。他们通过网络方式与顾客联系、与批发商联系、与供货商联系、与股东联系，并且进行相互间的联系。他们在网络上进行业务往来，其业务量往往超出正常方式。

电子商务系统也面临保密性、可测性、可靠性等挑战，但是，我们相信这些挑战将随着技术的发展和社会的进步是可以战胜的。

二、未来几年计算机科技行业的发张

在前几年科技的发展中，我们当中的多数人可以预见：2012年的四大科技发展趋势将在未来几年进一步凸显，移动、社交、云和大数据将进一步壮大。未来几年主要的发展趋势如下：

趋势一：科技将在新兴国家实现疯狂发展

新兴市场对于科技的需求将增长。拉丁美洲、中欧和东欧，以及中东地区将在IT上支出7300亿美元，增长近9%。三分之一的消费者将来自于这些地区。

趋势二：对于部分移动设备供应商来讲，2013年将决定成败

就移动设备而言，2013年将出现以下三种情况：

屏幕小于8英寸的迷你平板电脑将崛起，占平板电脑销量的份额将达到60%；智能手机和平板电脑市场将增长20%；对于移动平台而言，2013年将决定成败。不能获得至少50%应用开发者支持的移动平台将失败。谷歌和苹果已经越过了这个门槛。微软目前的比重为33%，RIM为9%。趋势三：大型IT公司收购小型云服务商

SaaS(Software-as-a-service)软件运营服务模式过去1年间实现发展，甲骨文和SAP等大型供应商斥资数十亿美元为抢占市场铺路。

IDC认为我们还有看到任何东西。其预测：“未来20个月内SaaS领域内的并购额将超过250亿美元，高于过去20个月内的170亿美元。”

部分公司由于估值过高难以被收购，如已经上市Salesforce.com市值已经达到220亿美元，未上市的Box估值已经达到12亿美元。但部分其他公司则适合被收购：Okta、Zenoss和ServiceMax。

趋势四：很多小型、专业的云技术将出现

2012年，很多新型云技术的出现使得人们以更容易的方式建设“云”，成本也相应降低。这意味着后面几年很多新型云技术将出现，为某些行业服务，如医院、建筑公司和银行。

趋势五：大数据将发展壮大

就如2012年移动设备和云计算成为了每家公司的必需品那样，大数据将在后面几年被每一个人所使用。

IDC表示，大数据市场的年增长率将达到40%，2012年该市场的规模约为50亿美元，到2013年规模为100亿美元，到2017年规模将达到530亿美元。

趋势六：新数据中心技术获得发展

在2012年生根的新数据中心技术将在后面几年实现进一步的发展。这包括融合系统(Converged Systems)，即公司购买集计算、存储、网络和软件于一身的设备；另外一个是软件定义网络，这是一种建设网络的新方式。

这为思科、戴尔、惠普和甲骨文等大型公司提供了巨大商机。但如果出现战略失误，他们也将面临巨大风险。多家初创公司正在快速崛起，计划对巨头发起挑战。

三、心得体会

这两次的IT领域的讲座开阔了我的眼界，更让我在迷茫中看到希望，新技术的涌现，让我在以后的日子里能更加的不断鞭策自己不断的学习、学习、再学习。

总之，听了这两次的讲座，我感触很深，希望在接下来教学生活里，能够听到更多的讲座知识、接触到更多的新技术理论，从而让学习的步伐永不停，最终能并把理论知识结合实际。我相信，只要经过我们的努力学习一定会在一些方面有所成就。

第二篇：机械工程前沿讲座报告

我国机械工程的发展现状及趋势分析

----《机械工程前沿讲座》课程论文

学 院： 年 级： 姓 名： 学 号： 摘要：近几年，世界工程机械的格局变数迭起，中国工程机械市场的高速发展，市场集中度不断提高，更成为世界瞩目的焦点。本论文通过对中国工程机械发展历程和现状的研究，详尽分析了工程机械从引进国外技术研发开始，逐步发展壮大。中国工程机械对世界工程机械的格局影响逐渐扩大，将眼光投向国外发达国家，找出我国和上述国家及地区的行业差距，从而提出我国将来应作出的对策。

关键词：工程机械，现状，发展，市场，预测，对策

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

绪论

工程机械产业与全球经济状况、基础建设投资、各国政府的财政政策密切相关。工程机械是我国制造行业的重要组成部分，是我国制造业中发展最快、发展平稳、经济效益和产品市场前景较好、并已成为提前经历入世竞争且形成与国外产品有较强竞争能力的行业，在我国制造业中占据重要地位。为了应对国外工程机械企业的竞争，提高我国工程机械的产品国际竞争力，因此对工程机械的发展趋势研究具有重要的意义。

目前，不管是国内还是国外，对工程机械的发展趋势的研究都比较多，研究的目的就是为了预测，从而避开投资风险。本论文只是比较简单的研究了我国的工程机械发展历程、现状以及对未来发展的预测。

一、我国工程机械的发展现状

1.1 工程机械发展带来的成就分析

我国是一个制造大国，但缺乏尖端技术，大而不强。从制造大国到制造强国，机械工程的发展主要有以下五个方面：

第一，现在我们已经是全球第一的机械制造大国，我们开始自豪，然而我们仅仅是GDP产值世界第一，真正的含金量是很不够高。我们工程机械重量的70%是我们制造的，主要是结构件，30%是进口件，而工程机械的利润的70%是流到外国去了，我们只剩下30%。工程机械的状态反应了我们整个国家机械工业技术的发展水平。现在我们的销售额为1.5万亿，超过美国、日本，用不了几年，我1们整个就会进口化，但是我们不是强国。

第二，我们的技术装备有了重大突破，可喜的是我们的工程机械相对于机械的其他种类近十年的发展是特别快的，这是值得我们自豪的。但是我们这个技术是不是属于技术上的重大突破，还值得我们考虑，就像高铁一样。我们的技术上究竟有多少是自主的技术，由我们创新的技术，有我们超过人家的技术，除了体重超过了人家，重量超过人家以外的超过，这个还值得我们进一步思考，我们也要进一步思考，外国人是不是制造不出最大的，还是他们考虑多方面因素不愿意做最大的。这些都是值得我们进一步思考的。

第三，进展，结构调整，我们民营企业得到了足够的发展，效益的贡献率超2过了50％。外资企业跟国有企业也有了相应的发展。

第四，进出口，这也是我们自豪的，我们从逆差变成了顺差，顺差越来越大，而且我们进口的还是外国精密的装备，人家不追求这个出口量，很精密的他们不愿意给我们，这就是我们的态度与他们态度的差别。

我国工程机械企业竞争力不强的原因：是总体技术水平不高、自主创新能力不强。我国工程机械行业原创性技术创新成果少，缺乏二次开发能力，关键技术受制于人，难以掌握国际竞争中的主动权。企业的核心竞争力主要体现在核心技4术。目前，在核心技术上，许多高新产品的技术还未掌握，如工程机械核心传动系统、液压系统、控制系统的关键零部件还依靠进口，我国的工程机械的设计大部分还是处于模仿和测绘阶段，并且缺乏对引进技术的充分消化和二次开发创新能力，使企业不得不再引进或是产品始终在低水平层次之间重复竞争，各企业产品的同质化程度很高，只能依靠成本和降价策略来维持企业的销量。同时，由于企业的人均生产率较低、能耗较大等因素限制，我们的产品直接、间接成本居高不下，降价程度极为有限，企业的赢利在水平下降，进而形成一个赢利少——投入越小——赢利更少的恶性循环，致使一些企业的科研、技术改造举步唯艰。在一些竞争激烈、产品附加值低的工程机械品种上，如装载机、压路机、平地机、推土机等几乎是微利，赢利水平极低。加上企业管理手段落后，企业信息化程度较低，缺乏先进的管理思想和方法，没有国际知名品牌，品牌附加值较低，一些

5企业仍处于尴尬境地。

二、我国工程机械行业发展预测

2.1我国工程机械技术发展趋势

2.1.1规模化

系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化

6进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。特大型工程机械产品特点是科技含量高，研制与生产周期较长，投资大，市场容量有限，市场竞争主要集中少数几家公司。因此，我国必须加大研发力度才不至于在此常受制于国外。

2.1.2效率化

为了全方位地满足不同用户的需求，我国工程机械在朝着系列化、特大型方向发展的同时，应发展多用途、微型化的工程机械。一方面，工作机械通用性的提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所的使用要求，小型及微型工程机械有了用武之地。

2.1.3电子化与信息化互动

随着控制及信息等技术的发展，必然导致多行业的交叉创新，从各个层次各个角度去应用新技术，满足不同行业不同客户的发展需要。机械产品的智能系统应广泛应用于工程机械的产品设计，使工程机械向信息化、智能化方向大步前进，7从而提高工程机械的高科技含量，促进工程机械的发展。随着工程施工技术的不断发展完善，用户对工程建设机械也提出了更高的市场要求，实现工程机械工作过程的在线状态监测和自动故障诊断，预测并根据一定的智能体系排除可能出现的故障是日前机械行业的最新发展动向。2.1.4 节能与环保

随着工程机械品种和数量的不断增加，大量工程机械所消耗的资源、排放的8污染物对环境产生了难以估计的负荷。为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，应主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面入手。

2.1.5选拔和培养高素质的人才

现代企业要在激烈的竞争中不断地向前发展，关键是人才。现在最需要的是两类复合型人才：一类是掌握高科技诀窍、懂技术、懂经营、有创新的复合型高级专业人才（工程师）；另一类是有战略眼光和创新勇气，懂得科技、经营、管理的复合型高级管理人才（企业家）。企业要创造一切条件引进和留住这些人才，9同时还要选择对象，重点培训。对以上这些人才，都要委以重任，让他们在实践中锻炼成长。我国当前的教育体制还不够完善，这种复合型的工程技术人员和管理人员往往还不能在大学现有的专业中培养出来，所以现有的大学生走上岗位后，还需要企业进行培训。企业培训还有一个任务，就是要围绕产品和企业生产向全体职工普及现代科学技术，特别是当前工厂应用的信息技术和智能技术。

2.1.6制造和管理要向智能化

在当今信息技术高速发展、经济全球化趋势不断加剧，我国制造业正面临着难得的机遇和严峻的挑战。市场变化频繁和难以预测，产品的生命周期日益缩短，产品更新速度不断加快，顾客对产品的需求趋向个性化、多样化，生产自动化技术不断提高，生产者的创新作用愈来愈重要，信息化技术的应用愈来愈广泛„„这些因素使制造业的生产模式和管理方式发生了根本的改变：企业生产从面向产品转变为面向客户、面向需求、面向服务；企业的主要生产要素正从劳动力和资本转向知识；企业的生产过程正从流水线式和自动线式、单品种固定式规模生产转向多品种、柔性、并行式、智能化的集约生产。2.2我国工程机械市场预测

2012年国际工程机械的销量将在2011年下降的基础上略有上升。除了中国有5%左右的正增长以外，北美、欧洲和日本等其他市场都将是负增长。预计2012~2013年，市场才有可能出现复苏，恢复到2003~2005年的水平。我对中国工程机械今年的表现持“谨慎乐观”的态度，认为是一个“前低后高”的走势。在出口方面，我国工程机械最近三年的出口年均增长率约为70%，成为行业快速成长的重要动力。目前我国工程机械行业占全球贸易额比例仅为2%左右，面对巨大的国际市场，我国工程机械行业未来出口仍将保持大幅增长。与此同时，我国工程机械进口逐渐减速，主要原因是经过近几年的消化吸收，相关工程机械企业自主创新和研发能力逐渐提升，产品逐渐可以替代进口。

2.3一枝独秀的中国经济

虽然国际金融危机对中国尸体经济的不利影响继续显现，但中国经济发展的基本态势和长期向好趋势没有发生发生根本变化，支撑中国中国经济持续较快发展的根基没有动摇。中国正在努力变压力为动力、化挑战为机遇，把国际金融危机带来的不利影响降到最低程度，继续保持经济平稳较快发展。中国政府及时出台了一系列刺激经济计划和保增长政策，制定了首期4万亿人民币（相当于5856万美元，对工程机械的直接拉动在1250亿左右）的投资计划，相继出台了汽车、钢铁和装备制造等10大重点产业调整和振兴规划，对保增长产生了积极的促进作用，对工程机械行业的发展起到了重要的推动作用。

参考文献

[1]江琳.中国工程机械市场现状与发展预测[J].建筑机械技术与管理期刊,2010,（5）

[2]程光超.工程机械进出口量值[R].中国工程机械专题,2010,(2):90-96 [3]韩学松.中国工程建设机械五十年[M].北京当代世界出版社，2009:1-11 [4]言辉煌.今日工程机械期刊 2012(68): 54-59 [5]俞琚.中国工程机械行业进出口发展与2012展望[J].今日工程机械期刊 2012(68):110-112 [6]李银.本土挖掘机图志[J].中国工程机械专题,2010,(88):74-76 [7]牟尧.年通涨下的工程机械行业[J].今日工程机械期刊,2012,(9):50-52 [8]茅仲文.工程机械行业“十一五”发展规划[J].建筑机械,2011,(01):18-23 [9]王晓红,皮钧.工程机械的技术和发展报告[R].工程机械.,2012,(11):27-32

第三篇：前沿讲座学习报告

前沿讲座学习报告

李松青

题目：中药复方研究—麻子仁丸的故事 演讲者：卞兆祥 教授

时间：2017年03月17日

地点：暨南大学 主要内容和心得：

卞兆祥教授系香港浸会大学协理副校长、创意研究院副院长、中医药学院临床部主任、香港浸会大学中医药学院讲座教授。长期从事中医药治疗消化系统疾病（如溃疡性结肠炎、克罗恩病、胃肠道肿瘤、肝癌等）、顽固性头痛等的基础与临床研究，以及中医药临床研究规范化等问题，并主持了多项中药临床试验。

中药复方是中医药临床治疗的主要手段，是中医传统智慧的结晶。如何将传统中医智慧发扬光大，是我们这一代医者一直思考的问题。卞兆祥教授向我们介绍了以传统古方“麻子仁丸”治疗功能性便秘为切入点，从其现有疗效证据、剂量研究、正常人试验、安慰剂对照研究、临床一线治疗药物研究等角度，探讨其作用物质基础及机制，从而解决其作用机理。

卞教授精彩的演讲，对我受益匪浅，让我对中国传统的中药文化有了新的认识，使我对中医中药的学习产生了浓厚的兴趣。我认为在西医盛行的现代社会中，我们在医院学习的过程中，除了认真学习西医知识，我们还要认真谨慎的对待中医知识。我们不应该对中医文化产生任何偏见，因为这是一种很狭隘的眼光。相反，我们做为一名中国医学生，我们更应该弘扬中医文化，继承先人们留下的珍贵中医精华。通过今天的讲座学习，让我明白了无论是中医还是西医，只要是能治疗患者疾病，为患者解除病痛的，都是值得我们去学习的知识。在我以后的行医过程，我都会谨记中医同样可以解除患者病痛，同样能够为人类带来福音。

第四篇：前沿讲座

计算机视觉学科前沿知识

计算机视觉就是用计算机来模拟人的视觉系统，实现人的视觉功能，通常是指用摄像机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等，从而实现对客观的三维世界的识别。人与其他动物一样，视觉、听觉、触觉等感官功能的产生，首先在于进化过程中生存的需要。根据美国心理学家Gibson的理论，人的视觉不管有多少用处，但主要功能可概括为适应外界环境和控制自身的运动。看到汽车冲过来，你会赶快回避；看到前面有激流，你不会冒然趟过去。“适应外界环境和控制自身的运动”还是比较抽象的概念。事实上，为了适应外界环境和控制自身的运动，视觉系统需要能识别物体（可想而知，一个人连亲戚、同事、朋友都不认识，会怎样生活），能判断物体的运动以及确定物体的形状和方位（否则，无法抓取物体）。所以，物体识别、物体定位、物体三维形状恢复和运动分析，就构成了计算机视觉的主要研究内容。

随着自动化水平不断的提高，机器视觉在自动化行业中应用也是越来越多，而机器视觉在我国可以说处于刚起步发展阶段，机器人视觉是一门新兴的发展迅速的学科，八十年代以来, 机器人视觉的研究已经历了从实险室走向实际应用的发展阶段。从简单的二值图象处理到高分辨率多灰度的图象处理,从一般的二维信息处理到三维视觉机理以及模型和算法的研究都取得了很大的进展。而计算机工业水平的飞速提高以及人工智能、并行处理和神经元网络等学科的发展,更促进了机器人视觉系统的实用化和涉足许多复杂视觉过程的研究。

目前，机器人视觉系统正在广泛地应用于视觉检测、机器人的视觉引导和自动化装配领域中。在现代化的大生产之中，视觉检测往往是不可缺少的环节。比如，汽车零件的外观，药品包装的正误，IC字符印刷的质量，电路板焊接的好坏等等，都需要众多的检测工人，通过肉眼或结合显微镜进行观测检验。大量的人工检测不仅影响工厂效率，而且带来不可靠的因素，直接影响产品质量与成本。另外，许多检测的工序不仅仅要求外观的检测，同时需要准确获取检测数据，比如零件的宽度，圆孔的直径，以及基准点的坐标等等，这些工作则是很难靠人眼快速完成。近年来发展迅猛的机器视觉技术解决了这一问题。机器视觉系统一般采用CCD照相机摄取检测图象并转化为数字信号，再采用先进的计算机硬件与软件技术对图象数字信号进行处理，从而得到所需要的各种目标图象特征值，并由此实现模式识别，坐标计算，灰度分布图等多种功能。然后再根据其结果显示图象，输出数据，发出指令，配合执行机构完成位置调整，好坏筛选，数据统计等自动化流程。与人工视觉相比较，机器视觉具有精确，快速，可靠，和易数字化等优点。

机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。例如生产线上的单摄像机视觉系统，它的视觉系统用来检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和报警装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则报警器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。

由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。过去，许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例，在使用的第一个100小时内，光能将下降15%，随着使用时间的增加，光能将不断下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用X射线、超声波等不可见光作为光源。但是不可见光不利于检测系统的操作，且价格较高，所以，目前在实际应用中，仍多用可见光作为光源。

机器视觉系统中，视觉信息的处理技术主要依赖于图像处理方法，它包括图像增强、数据编码和传输、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。经过这些处理后，输出图像的质量得到相当程度的改善，既改善了图像的视觉效果，又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。图像的增强用于调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善视觉质量。通常采用灰度直方图修改技术进行图像增强。图像的灰度直方图是表示一幅图像灰度分布情况的统计特性图表，与对比度紧密相连。图像的数据编码和传输，数字图像的数据量是相当庞大的，一幅512*512个像素的数字图像的数据量为256 K字节，若假设每秒传输25帧图像，则传输的信道速率为52.4M比特/秒。高信道速率意味着高投资，也意味着普及难度的增加。因此，传输过程中，对图像数据进行压缩显得非常重要，数据的压缩主要通过图像数据的编码和变换压缩完成。图像边缘锐化处理主要是加强图像中的轮廓边缘和细节，形成完整的物体边界，达到将物体从图像中分离出来或将表示同一物体表面的区域检测出来的目的。图像分割是将图像分成若干部分，每一部分对应于某一物体表面，在进行分割时，每一部分的灰度或纹理符合某一种均匀测度度量。图像的识别过程实际上可以看作是一个标记过程，即利用识别算法来辨别景物中已分割好的各个物体，给这些物体赋予特定的标记，它是机器视觉系统必须完成的一个任务。

在本世纪四、五十年代发展起来的线性滤波器以其完善的理论基础，数学处理方便，易于采用FFT和硬件实现等优点，一直在图像滤波领域占有重要地位，其中以WIENER滤波器理论和卡尔曼滤波理论为代表。但是线性滤波器存在着计算复杂度高，不便于实时处理等缺点。虽然它对高斯噪声有良好的平滑作用，但对脉冲信号干扰和其它形式的噪声干扰抑制效果差，信号边缘模糊。为此，1971年，著名学者TUKEY提出非线笥滤波器——中值滤波器，即把局部区域中灰度的中值作为输出灰度，并将其与统计学理论结合起来，使用迭代方法，比较理想地将图像从噪声中恢复出来，并且能保护图像的轮廓边界，不使其变模糊。近年来，非线性滤波理论在机器视觉、医学成像、语音处理等领域有了广泛的应用，同时，也反过来促使该理论的研究向纵深方向发展。

第五篇：前沿讲座

智能控制及其应用

院 － 系： 信息工程与自动化学院 专 业： 模式识别与智能系统 年 级： 2011 级 学生姓名： 朱 丹 学 号： 2011204082 任课教师： 杨承志、冯丽辉、万舟

2011年11月

摘要

智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制的主要方法有人工神经网络、模糊控制与专家系统，为解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题提供了有效的理论和方法。目前，智能控制已经被广泛应用于工业、农业、服务业、军事航空等众多领域，具有广阔的发展前景。

关键词： 智能控制 人工神经网络 模糊控制 专家系统

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

随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出了新的挑战，促进了智能控制理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。智能控制不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。

一、智能控制的基本概念和特点

传统的控制方法是建立在被控对象的精确数学模型之上的，而智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。IEEE控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点：

1.智能控制具有混合控制特点，系统能以知识表示非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程，采用开闭环控制和定性决策及定量控制相结合的多模态控制方式；

2.智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力；

3.智能控制系统具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标； 4.智能控制系统有补偿及自修复能力；

5.智能控制系统能对复杂系统(如非线性、多变量、时变、环境扰动等)进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力。

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维方法，对难以建立精确数学模型的对象实施的一种控制，其成功应用的根源在于模糊逻辑本身提供了由专家构造语言信息并将其转化为控制策略的一种系统的推理方法，以模糊集合、模糊语言变量与模糊逻辑推理为基础，以先验知识和专家经验为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。

2.2 专家控制

专家控制是智能控制的一个重要部分，它在将人工智能中专家系统的理论和技术同自动控制的理论和方法有机结合的基础上，在未知环境下模仿专家的智能，实现对系统的有效控制。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等，可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。

2.3 神经网络控制

神经网络是模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。随着人工神经网络应用研究的不断深入，新的模型不断推出，在智能控制领域中，应用最多的是BP网络Hopfield网络等。与传统控制相比，它具有以下重要特性：○1非线性神经元网络在理论上可以充分逼近任意非线性函数；○2自学习和自适应能力；○3并行式分布处理机制；○4数据融合能力。目前神经网络在信号处理、系统辨识和优化、模式识别、故障诊断、机器人等多个领域取得成功应用，它对智能控制的发展应用将具有重大而深远的意义。

三、智能控制的应用

目前，智能控制已经被广泛应用于工业、农业、服务业、军事航空等众多领域，具有广阔的发展前景。主要表现在以下几个方面：

3.1机械制造

在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况,人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业,它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模,利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性,将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力,进行在线的模式识别,处理那些可能是残缺不全的信息。

3.2 智能仪器

随着微电子技术、微机技术、人工智能技术和计算机通讯技术的迅速发展，自动化仪器正朝着智能化、系统化、模块化和机电一体的方向发展，微型计算机或微处理机在仪器中得到广泛应用，已成为仪器的核心组成部件之一。它能够实现信息的记忆、判断、处理、执行以及测控过程的操作、监视和诊断，因而这类仪器被称为”智能仪器”。

3.3 智能机器人

智能机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。机器人研究者们所关心的主要研究方向之一是机器人运动的规划与控制。一个规定的任务出台之后，设计人员首先必须作出满足该任务要求的运动规划；然后，规划再由控制来执行，该控制足以使机器人适当地产生所期望的运动。

3.4 智能监控

在许多的工业连续生产线，其生产过程需要监视和控制，以保证高性能和高可靠性。为保持物理参数具有一定的精度确保产品的优质高产，我们已在一些连续生产线或工业装置上采用了有效的智能控制模式。例如，旋转水泥窑的模糊控制、汽车工业的高级模糊逻辑控制、轧钢机的神经控制、工业锅炉的递阶智能控制以及核反器的知识基控制等。

3.5 医疗过程智能控制

从70年代中叶起，专家系统技术就被成功的应用于各种医疗领域。医用智能过程控制的新例子之一就是一个用于控制手术过程中麻醉深度的病人平均动脉血压(MAP)的模糊逻辑控制系统。MAP是衡量麻醉深度的重要参数。在该控制系统的设计和实现时，我们采用模糊关系函数和语言规则。本系统已在许多不同的外科手术中得到成功应用。

四、智能控制的发展前景

智能控制广泛应用于工业、农业、服务业、军事航空等多个领域，解决了传统控制无法解决的实际控制问题。但是智能控制仍然只处于开创性阶段。就目前智能控制系统的研究和发展来看，智能控制还有许多问题有待解决，主要有以下几点： ○1加强理论研究，给出智能控制的稳定性、可测性、可控性、鲁棒性定义及准则；○2解决知识获取和优化的瓶颈问题，特别是动态系统的知识获取和分类； ○3加强各种智能控制方法结合的耦合度； ○4加强学习问题的研究，进而加快收敛速度，提高实时控制能力； ○5融入更多领域知识，拓宽智能控制的范围。

智能控制是一门跨学科、需要多学科提供基础支持的科学，智能控制很难存在普遍、统一的理论体系，因此，建立具有开放性、形式非唯一的集成化智能控制框架是现实的，也是必要的。

参考文献

[1] 安宁，邱玮炜，戚焐.智能控制综述[J].技术与市场,2010,5(17):10-11.[2] 胡博.智能控制及其应用[J].芜湖职业技术学院，2010，1(12).[3] 宋胜利.智能控制技术概论[M]．北京：国防工业出版社，2008.[4]习玲丽，王永初.智能控制的发展前景[J].国立华侨大学机电及自动化学院，2006.[5] 魏峰，胡腾，王晓明.智能控制研究的发展及应用[J].工业控制计算机

2007(8).