人工智慧在教育中的應用的論文
人工智慧技術的發展推動著社會生產力的提高,同時也融入到教育教學中。以下是小編整理分享的的相關文章,歡迎閱讀!
篇一
淺談人工智慧與教育
摘 要 人工智慧技術的發展推動著社會生產力的提高,同時也融入到教育教學中。介紹目前與教育有關的人工智慧的研究領域,論述人工智慧與教育的關係和人工智慧與網路教育的結合點。
關鍵詞 人工智慧 網路 專家系統
中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A
0引言
20 世紀以來,計算機的發展日新月異,不斷更新換代,以最早期的機械執行方式為基礎,經歷了電子管時代、電晶體時代直到積體電路,時至今日已涉及到人們生活、工作和學習的各個方面,伴隨著計算機的出現並逐步普及應用,人們又開始力圖根據認識水平和技術條件,試圖用機器來代替人的部分腦力勞動,以提高征服自然的能力。
1人工智慧的概念
人工智慧Artificial Intelligence,英文縮寫為AI,也稱機器智慧。“人工智慧”一詞最初是在1956年的Dartmouth學會上提出的。它是電腦科學、控制論、資訊理論、神經生理學、心理學、語言學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科。主要探討如何運用計算機模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設計、學習、思考、規劃以及問題求解等思維活動,並以此解決如諮詢、診斷、預測、規劃等需要人類專家才能處理的複雜問題。通俗的說,人工智慧可以分為兩部分來理解,即“人工”和“智慧”,顧名思義就是人造的智慧。人工智慧是研究如何製造智慧機器或智慧系統來模擬人類智慧活動的能力,以延伸人們智慧的科學。
2人工智慧和教育的關係
1人工智慧和教育的關係。人工智慧以及人工智慧科學從1956年誕生起,其研究和應用領域就與教育緊密相關。人工智慧就是研究讓計算機接受教育、提高智慧的科學技術。AI的研究成果又反過來應用到我們日常生活的各個方面,並可以改進我們的生活。比如應用到教育過程中,促進教育的工作效率減少教師的數量和工作時間、甚至直接提高受教育者的智慧。還可以產生新的教學模式,如網上學習共同體、合作學習等。2人工智慧在教育中的應用。人工智慧原理和技術從誕生起就應用於教育,其產品通常稱作智慧指導系統ITS或者智慧計算機輔助教學ICAI。
ICAI系統可以採用多種形式。從根本上講,它是在保證學生和程式靈活性的方式下,應用人工智慧原理和技術,組織安排教學系統的各種成分。它並不是根據預先輸入的問題、預先想到的解答、預先指定的分支等進行工作,而是根據學生學習時積累的知識而工作。它的一般工作準則和標準,是依賴本身的知識結構和近期活動事件,如學生回答的歷史記錄。許多ICAI系統都具有這樣的重要特點,即能夠實現與學生的自然語言對話。
3人工智慧與網路教育的融合
隨著人工智慧的理論與技術發展,其在教育中的應用日漸擴大,例如Internet上的web站點,其網頁的組織形式,就包含智慧的原理。目前人工智慧在教育領域特別是網路環境下的應用主要有以下幾個方面:
1ICAI。計算機輔助教學CAI是由程式教學發展而來。但是以程式教學為理論基礎開發的CAI課件,在推理機制和學生模型方面存在不足,因而不能根據不同學生的實際情況進行動態調整,缺乏靈活的應變能力。
借鑑人工智慧中的專家系統知識,由於專家系統中包含知識庫和推理機兩個基本模組,在一般專家系統中再加入一個“學生模型”模組,就構成智慧計算機輔助教學ICAI系統的基本結構。其中推理機的作用相當於現實教學中的教師,它可以根據知識庫中的內容和學生模型推斷出每個學生的學習能力、認知特點和當前知識水平,根據學生的不同特點選擇最適當的教學內容與教學方法,並可對學生進行有針對性的個別指導,提高教學效果。
2智慧代理。在我們傳統的教學過程中,最經典的教學模式是以教師為主,教師講、學生聽,它是一種單向溝通模式。這種教學模式的優點是有利於教師主導作用的發揮,便於教師組織、監控整個教學活動程序,便於師生之間的情感交流,因而有利於系統的科學知識的傳授,並能充分考慮情感因素在學習過程中的重要作用。
上世紀90年代以來,隨著多媒體和網路技術的迅速發展,強調以學生為中心的建構主義學習理論日益流行。這種理論強調在教師主導下以學生為中心的學習,即一種“主導――主體”教學結構。在這種教學並重的結構中,教師是教學過程的組織者、是良好情操的培養者;學生是資訊加工與情感體驗的主體,是知識意義的主動建構者;教學媒體既是輔助教師教的演示工具,又是促進學生自主學習的工具。
在網路遠端教學中,為實現上述教學模式,把人工智慧中的智慧體Agent技術應用到網路遠端教學中,並逐漸成為在教學領域實現智慧化的一種主流技術。
實現智慧化資訊服務。Agent技術應用於資訊服務領域可以充分發揮其主動性、智慧性和協作性,為使用者提供方便簡單的資訊搜尋、處理手段,提高學習者的資訊獲取、處理能力。將Agent技術應用於網路資訊搜尋,其最主要的特徵是具有學習功能,能夠在資訊互動中獲得使用者的資訊,包括使用者的興趣、愛好和思維方式,在此前提下,系統可以主動、定期地為使用者查詢資訊,並根據使用者搜尋資訊的變化調整“知識庫”中的通用字和關鍵字,使之能夠有效地適應專門領域的資訊搜尋。
3智慧資料庫。隨著網路教學資源的增加,對其迸行組織管理的難度明顯加大。同時,進行資訊檢索的工作量也相應地加大。運用人工智慧中關於知識庫系統的理論和技術,可以提高對網上資訊的管理和檢索能力。近年來關於資料庫研究方面的熱點問題之一資料倉庫系統,其中的資料探勘也離不開人工智慧技術。
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