人工智能技术在草坪管理领域的发展状况及应用前景【字数:9820】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 人工智能概述及发展2
2 人工智能技术在草坪管理上的应用3
3 我国运动类草坪管理存在的普遍问题3
3.2 草坪品种质量层次不齐3
3.3 技术设施落后4
4专家系统4
4.1 专家系统的概念和发展4
4.2 专家系统的特点4
4.2.1 启发性 4
4.2.2 透明性 4
4.2.3 灵活性 5
4.2.4 复杂性 5
5 智能除草机器人5
5.1 智能除草机器人概念5
5.2 结构设计5
5.3 工作原理6
5. 4 同类产品比较6
6 讨论8
7 总结8
致谢9
参考文献9人工智能技术在草坪管理领域的发展状况及应用前景
引言
随着科技的不断发展,人工智能技术逐渐出现在人们工作及生活中的方方面面。作为一门综合性高技术学科,其已经在医疗,建筑,军事等领域得到了大范围的应用。随着我国城市化进程的加快,城市绿化标准逐年提升,城市绿化面积也越来越大,很多大面积高品质的草坪应运而生。衡量现代化城市绿化水平的一个重要标志便是这个城市的草坪实际应用效果, 它不仅在景观中成为了城市的底色 ,而且在环保上具有减尘、减噪、保持水土、吸收有毒气体、缓和阳光辐射的作用。它还可以大大减轻城市的热岛效应 ,并为人们提供优良的运动场地(如网球场、足球场、高尔夫球场)、绿荫跑道乃至日光浴场。草坪业正 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072#
以其自身的多功能性和显著的社会、生态、经济效益,在市场经济中成为具有巨大潜力的产业。
然而,尽管我国草坪业发展迅速,但由于起步较晚,条件较差,水平与发达国家相比还存在着很大的差距,草坪科学及应用技术的研究相对滞后于市场需求,并且用于养护管理的草坪机械也绝大部分依赖进口。因此研制开发出性能好,价格适中的草坪养护设备对于我国草坪业的发展有着很重要的价值。
众所周知,在草场护养中最为耗时费力的就是杂草的清除工作。传统的除草工作模式主要依靠人工和除草剂,但其存在明显的缺点:耗时耗力,效果一般且过多使用化学除草剂会对生态环境造成污染,更严重的会导致杂草抗药性[1]。因此,将智能机器人运用到除草工作中来,正是解决此项问题的途径。
本文将简单阐述人工智能技术在草坪管理领域上的发展状况,结合我国实情进行讨论。在物联网的大数据时代,通过应用“专家系统”研制出具有自动导航功能、作物与杂草识别功能的智能机器人。同时对国内外已有的相关产品进行比对,以我国现代草坪业发展情况为基础,展望智能除草机器的发展趋势,以便不断完善和提高智能除草机器的性能。
1 人工智能概述及发展
人工智能,作为计算机学科的一个重要分支,在21世纪被人们称为世界三大尖端技术之一(其他两项技术分别为基因工程和纳米科学)。来自美国著名高校麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去完成只有人才能做的智能工作。”而另一位来自美国斯坦福大学,在人工智能研究中心颇有名气的的尼尔逊教授给出了有着异曲同工之妙的解释来定义人工智能:“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并且能够应用知识的学科[2]”从两位教授给出的关于人工智能的定义中我们可以简单用一句话概括出人工智能的特征:人工智能是具有能够研究人类智能活动规律,构造具有一定智能行为的人工系统,相当于一个由机械组成的大脑[3]。身处21世纪,我们身边已经有很多人工智能的产品,从家用的智能电器,到能够与人类进行简单对话的百度智能机器人,再到能够打败世界棋王柯洁的“阿尔法狗”。人工智能技术已经日趋成熟,其未来的发展趋势必定越来越大。
回望过去,20世纪50年代到60年代是人工智能发展的初级阶段。通过查找资料,此阶段主要研究启发式思维和运用领域知识,具有代表性的便是研制出第一款感知神经网络软件,编写了能够证明数学定理(平面几何)和与国际象棋大师下棋的计算机程序,这也为“阿尔法狗”如今的优异成绩埋下了伏笔。这是最初的人工智能发展领域,1936年后,人工智能才进入到了一个质变的重要阶段,正如前面所说人工智能需要具备研究人类活动的功能,而语音正是让人工智能理解我们的最好方式,于是人们尝试用自然语言通讯,如何让计算机理解自然语言、自动回答问题、分析图像或图形便成为AI研究的主要目标。80年代,AI进入了以知识为中心的发展阶段,随着Hopfield 神经网络[4]和 BT 训练算法的提出,围绕知识表示、推理、机器学习以及结合问题领域知识的新认知模拟进行了更加深入的探索[5]。
目前人工智能技术的发展已经日趋完善,根据目前现状分析,今后及未来的人工智能发展方向将会向大型人工智能系统、多专家协同系统、并行推理系统、多种专家系统开发工具以及多智能体协同系统几个方面不断发展[6]。契于大环境的趋势,人工智能技术在商业市场上变得越发炙手可热。在草坪管理领域,我国市场目前严重缺乏相应的智能国产设备,因此设计一款具有自动识别并清除杂草的自动化设备,用于替代人工,提高效率,同时打破国外的产品垄断,是一项势在必行的行动。
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