智能科学与技术

2024-06-03

智能科学与技术（精选6篇）

篇1：智能科学与技术

面向智能制造智能科学与技术专业实验平台建设探索论文

摘要：根据广东智能制造发展的人才需求和工程用型人才培养目标，结合广州大学华软软件学院电子信息技术的特色和优势，围绕智能科学与技术专业实验实践课程设置，实验教学体系建设、实验保障等方面，探讨如何构建一个与广东智能产业深度融合的，强应用重创新的专业实验平台。

关键词：智能制造；智能科学与技术；人工智能技术；机器人；实验平台建设

智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节。具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。是信息技术和智能技术在装备制造过程技术的深度融合与集成。加快推进智能制造，是我国在全球新一轮产业变革竞争背景下出台的《中国制造2025》的主攻方向。广东省作为国内制造大省和全球重要制造基地，也对接印发了《广东省智能制造发展规划（-2025年）》。针对广东省制造业的创新能力、产业结构、信息化水平的缺乏竞争力的问题，大力实施创新驱动发展战略，推动智能制造核心技术攻关和关键零部件研发，推进制造过程智能化升级改造，实现“制造大省”向“制造强省”转变。创新驱动，智能化升级改造需要国际领先水平人才的引进和高等院校实战型工程技术人才培养。我院智能科学与技术专业就是面向广东智能产业的深度融合设置的。其专业实验平台的建设需要针对广东省高端装备、制造过程、工业产品智能化等领域的薄弱环节，以“机器智能”为方向，完善实验教学体系、整合实验教学资源，开设综合性、创新性的实验项目，培养学生实践能力和创新意识。紧密联系企业，针对智能制造关键技术协同创新。培养具有智能系统开发与设计、智能装备的应用与工程管理能力；能在智能装备、智能机器人、智能家居等领域从事智能系统的是开发与设计、应用于维护、运营与管理的“厚基础、强应用、能创新”的高素质工程应用型人才。

1专业实验平台建设思路

面向智能制造专业实验平台的建设，依据《广东省智能制造发展规划（2015-2025年）》中发展智能装备与系统，工业产品、制造流程智能化升级改造的任务，从智能科学与技术知识体系中提取专业发展方向的课程，建立完善专业实践教学体系。以“机器智能”为方向建设人工智能与机器人实验室为核心，以项目、科技竞赛、紧密对接企业协同创新为手段，培养学生能够运用工程基础知识和专业理论知识设计工程实验，分析实际问题的`能力，培养学生查询检索资料文献获取知识的能力，培养学生能够综合运用自然科学知识、专业理论知识和技术手段设计系统和过程解决实际问题的能力。通过科技竞赛等活动，培养学生在团队里具有工程组织管理能力、表达能力和人际交往能力。通过与企业的合作，掌握基本创新方法，并让学生具有追求创新的态度和意识，以培养学生的综合素质和能力为重点。立足华软学院电子系电子信息工程嵌入式专业、自动化专业、通信工程专业现有的平台优势，按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路，完善支撑体系，优化實验教学资源配置，建设一个能够与广东智能产业深度融合的阶梯形层次化实验平台。

2实验平台建设内容

智能科学与技术专业实验实践平台的建设要依据实验教学体系的构建，突出面向智能制造工程实践为特色，按照学生的成长需要，建立阶段化、层次化、模块化的实验教学体系。

2.1专业实践课程体系建设

面向智能制造的智能科学与技术专业定位是以工程应用型人才培养为目标的，是在通识教育基础上的特色专业教育。专业课程体系的建设首先还是以培养学生具有扎实自然科学基础知识，人文社会科学知识和外语应用能力为基础，其次是智能科学与技术专业技术基础课程，如数字系统与逻辑设计、数字信号处理基础、信号与系统、电路分析与电子电路；c语言程序设计与算法分析、数据结构、数据库与操作系统、微机原理与接口、传感器与检测技术等。最后是专业方向类课程，也是专业的核心课程，如制造业基础软件中的嵌入式软件、工业控制系统软件，工业机器人中人工智能技术应用和智能控制技术。主要有知识获取模式识别；数据通信与网络；嵌入式系统移植和驱动开发；嵌入式应用开发；人工智能与神经网络；智能控制技术；机器人学等课程。培养学生具备计算机技术、自动控制技术、智能系统方法、传感信息处理等技术，完成系统集成，并配合专业实践课程体系如图1，完成电子工艺实习、技术基础课程、核心课程的课程设计和综合项目实验，并在工程应用中实施的能力。

2.2实践教学体系建设

依据专业实践课程体系，构建主要包括计算机基础、电路基础、信息与控制基础、嵌入式技术、机器智能系统五大模块开展不同学习阶段层次化的实验教学体系。主要包括基础类、专业实训类、综合创新类。

1）基础类实验注重开设与课堂教学中基本理论相结合的精品实验项目，并逐步提升基础实验课时的比例。从实践中启发引导学生牢固掌握基础理论知识。除此之外，还要注重工作方法和学习方法的能力培养，如收集信息查找资料、制定工作计划步骤、从基础理论到解决实际问题的思路以及独立学习新技术的方法和评估工作结果的方法。培养学生厚实的专业基础知识和能力。

2）专业实训类实验主要以项目教学、案例教学、情景教学方式培养学生利用专业知识及方法独立解决行业领域内的任务和问题并能够评价结果的能力。如智能传感应用项目，人工智能技术实验项目，知识表示与推理项目，计算智能项目，专家系统，多智能体系统；机器人项目，如最小机电系统组成，如何完成对电机的控制；利用单轴或双轴控制平台实现基本搬运装配作业。

3）综合创新类实验注重培养学生从理解问题域开始，获取数据和知识、开发原型智能系统、开发完整智能系统、评估并修订智能系统、到整合和维护智能系统六个阶段构建智能系统。如开展人工智能技术在智能制造中的应用包括产品设计加工、智能生产调度、智能工艺规划、智能机器人、智能测量等；直角坐标机器人实现码垛搬运、多关节串联机器人、弧焊机器人实训等。

4）科技竞赛、与企业协同创新，通过观察记录待智能化升级的工厂生产过程，发现定义问题、提出假设、搜集证据检验假设、发表结果、建构理论等实验过程设计的能力。培养学生掌握基本创新的方法，团队协作管理能力、表达沟通能力等。如嵌入式设计大赛、机器人大赛等科技竞赛；以及针对自动化生产线的嵌入式工业控制系统设计；针对原材料制造企业的集散控制、制造執行集成应用；针对装备制造企业的敏捷制造、虚拟制造应用；工业机器人在汽车、电子电气、机械加工、船舶制造、食品加工、纺织制造、轻工家电、医药制造等行业的应用。

2实验教学保障

智能科学与技术实验平台建设以人工智能与机器人实验室建设为核心，结合目前学院嵌入式系统实验室、自动控制实验室、传感器技术实验室、通信原理实验室资源，仪器设备共享共建的原则，系统化筹备购置。人工智能机器人实验室主要针对智能系统设计开发和机器人应用，基于计算机系统的人工智能技术学习应用包括人工智能技术在智能制造应用和工业机器人仿真软件ABB Robot Studio。基于“探索者”机器人系统控制实训箱Rino-MRZ02（包含履带机器人、双轮自平衡机器人、5自由度机械臂、6自由度机械臂等）

可以开展的项目有：利用启发式算法、遗传算法、蚁群算法等模糊数学理论对工业产品设计进行性能模拟、运动分析、功能仿真与评价；利用人工神经网络自学习、自组织构造产品加工过程新能参数预测模型。利用模式识别、机器学习、专家系统、多智能体系统进行感知、并对环境的改变进行解读、动作进行规划和决策；利用专家系统、遗传算法、模糊逻辑集中式解决生产调度多目标性、不确定性和高度复杂性的问题，寻求最优规则，提高调度的速度；利用蚁群算法、遗传算法分布式多智能体系统进行问题分解、彼此协商、任务指派、解决冲突。

履带机器人可开展电机控制实验；运动控制实验；HD轨迹控制实验；无线通信实验。双轮自平衡机器人呢可开展自平衡模块实验；倒立摆算法实验；双轮载具运动实验。6自由度双足机器人可开展双足运动控制实验；步态规划实验；双足平衡实验；机构改装实验。5自由度机械臂可开展机械臂运动控制实验；颜色分拣实验。可扩展为8自由度双足机器人、轮腿式机器人等技能提高类课程设计。

通过ABB公司的机器人仿真软件RobotStudio进行工业机器人的基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和验证的学习。

3结束语

智能制造是基于人工智能的研究，机器人是实现智能制造的重要基础。所以面向智能制造智能科学与技术专业实验平台的建设要把人工智能技术在智能装备、智能系统中的应用和机器人技术与应用作为专业知识技能培养的重点，更要让实验平台既能帮助学生理解掌握所学的基础理论知识，培养学生的实际动手能力，掌握学习研究的方法，基本的科学实验技能外，又要调动学生学习的主观能动性，进行创新实践。

篇2：智能科学与技术

在2015年11月的世界机器人大会上，各式各样的智能机器人让人大开眼界，像会演奏乐器的机器人、会打羽毛球的陪练机器人、会与人沟通的机器人、会跳舞的机器人等等，其中，一个会微笑、眨眼、皱眉，并能像真人一样说话和唱歌的美女机器人更是人气爆棚，吸引了大批机器人爱好者一睹其芳容。

下面和您说的智能科学与技术正是这样一个能赋予机器人以“大脑”、让其更好地为人类服务的专业。下面，为您详细解读这个专业。

一、专业解析

什么是智能科学与技术专业？

智能科学与技术是工学门类中计算机专业类下的特设专业。2003年，该专业由北京大学智能科学系提请建立，并在2004年开始招收首批本科生。在随后的十多年中，北京邮电大学、北京信息科技大学、北京科技大学等高校先后开设了智能科学与技术专业。

智能科学与技术本科专业是一门融合了电气、计算机、传感、通讯、控制等众多学科领域，多学科相互合作、相互研究的跨学科专业。它涉及机器人技术、微电子机械系统、以新一代网络计算为基础的智能系统，以及与国民经济、工业生产及日常生活密切相关的各类智能技术与系统等。

北京信息科技大学自动化学院院长刘小河说，智能科学与技术专业的内涵基本包含两部分内容，一部分是智能科学，另一部分是智能技术。

智能科学是探索人的自然智能的工作机理，主要以如何认知和学习为研究对象，探索智能机器的实现机理和方法。智能技术则是将这种方法应用于人造系统，研制各类人工智能系统，让它具有一定的智能，能够根据环境及条件的变化自主进行逻辑判断并决定工作的模式，或者具备一定的学习能力，通过训练学习的方式解决较复杂的问题，从而将人类从很多复杂的活动中解脱出来，让机器系统为人类工作。

该专业不是教如何制造机器人的有些考生认为智能科学与技术专业有“智能”两个字，就一定是学习如何制造机器人的专业，其实并非如此。智能科学与技术专业并不教学生如何制造机器人。制造机器人相当于制造人的四肢，需要考虑硬件标准是否合乎工作要求。而智能科学与技术专业要做的是在硬件基础上，给机器人赋予一个类似人的大脑、神经传导及信息处理系统，让这个机器大脑通过一定的方式判断、决策并控制机器人如何行动，使得机器人最有效地发挥作用。

智能科学与技术学什么？

目前，国内招收智能科学与技术专业的各学校还没有完全统一的专业培养模式。

一般而言，学生要学习三大类课程。第一类是工科通识类课程，包括自然科学基础、高等数学、普通物理、计算机基础，等等。第二类是信息技术类专业基础课，如电路分析、数字电子技术、模拟电子技术、计算机软件基础、微机原理及接口技术等。

第三类是核心专业课程，这类课程各学校根据自身的专业特色及教师背景有所区别。北信科大主要偏重三方面：一是信息处理方面的课程，包括数字信号处理、智能传感与检测技术、模式识别、图像处理、智能信息处理等课程，既与信息处理相关又照顾了机器人这个背景。二是智能与控制方面的课程，如控制理论基础、人工神经网络、模糊控制、智能机器人等课程，偏重于智能控制；三是基于计算机科学的人工智能方面的课程，如计算机网络、人工智能、机器人学、数据挖掘与处理、机器学习、专家系统等。

二、专业与就业教育部最新公布的统计数据显示，智能科学与技术专业的全国毕业生规模在800人左右，近三年就业率在95%左右。根据某第三方调查机构公布的中国大学专业就业数据显示，智能科学与技术专业学生毕业5年后的平均月薪为7756元。

智能科学与技术专业毕业生就业前景光明，以北京大学为例，该校智能科学与技术专业毕业生有些进入百度、摩根IT、IBM等知名IT公司工作，有些在毕马威、中石化等公司的管理岗位任职，还有部分毕业生进入国家部委科技部门。

大连东软信息学院校长温涛说，该专业主要面向的就业领域包括电子信息、自动控制、计算机、智能科学与技术等相关领域毕业生主要从事产品开发、系统测试、技术支持与咨询、产品销售等工作，以及各类学校及科研院所从事相应的教学、科研等工作。

篇3：智能科学与技术

在我国智能机器人科研领域中, 清华大学智能技术与系统国家重点实验室取得了一些重要研究成果, 在国际上产生了一定的学术影响。早在2003年, “清华智能车THMR-V”就驶出了全球极速, 并被评选为2003年公众最关注的中国十件科技大事之一。

清华大学THMR课题组负责人何克忠教授介绍说, 智能车成功研发, 标志着清华大学智能领域的技术成果将逐渐从理论走向了实践应用的层面中。“清华大学深入研究了智能移动机器人的关键技术:全局路径规划, 局部路径规划, 智能控制决策, 传感技术和信息融合, 自动驾驶技术, 智能机器人体系结构, 计算机通信和无线数据通信, 声、像无线传输, 遥控技术, 智能监控和人机交互技术, 智能机器人集成技术等。这些技术能够广泛用于载体和民用车辆如消防车辆、轿车、公交车辆的自动驾驶、辅助驾驶和遥控驾驶, 对危险、有毒、有害场合的观察、处理、监控、维修、排障等也有很大的帮助。”

科学技术上的突破往往源于经年累月的探索和执着无悔的坚持。在智能机器人技术领域中, 何克忠教授就是这样一个执着探索的人, 他在半个多世纪的科研工作中, 用精勤不倦的努力换来了累累硕果。

何克忠作为清华大学智能技术与系统国家重点实验室“THMR课题组”的负责人、开发者和主要研究者, 自1986年以来, 先后承担了“智能移动机器人”、“七五”至“十一五”国家科技重点预研项目6项, 国家863高技术项目8项, 由国内或国外企业支持的、与移动机器人技术有关的研发课题6项;“THMR课题组”曾先后设计和研制成室内智能移动机器人THMR-I、THMR-II、THMR-IIA和室外智能移动机器人THMR-III和THMR-V, 并于2000年与徐工集团协作, 成功地开发了LTU125A自动摊铺机;“THMR课题组”还成功开发了多项工业控制计算机系统, 如TH-STD-7000、TH-IPC-7000、TH-104-7000, 以及嵌入式计算机模板, 如TH-MCS-7855、TH-MCS-7816和TH-MCS-7845等, 它们已分别应用于玻璃窑炉控制、农药生产过程控制、邮政物料运输车控制、自动摊铺机控制、智能机器人控制以及汽车安全辅助驾驶系统等。

篇4：智能科学与技术

答：在真空、气体或固体中，利用和控制电子运动规律而制成的器件称作电子器件。电子科学与技术专业正是一门以电子器件及其系统应用为研究对象的学科。电子科技是现代科技的重要基础之一，因此该专业在通信、控制、计算机、集成电路和集成系统等领域都有广泛应用。包括现在智能手机上很流行的重力感应器、Wi-Fi等都是这个专业的成果。

问：本科核心课程有哪些？在学习过程中，同学们可能会遇到什么困难呢？

答：在电子科学与技术中，信息的载体是数据，数据的载体是信号，而信号的载体是场与波，我们的本科核心课程便是围绕这条主线构建而成，包括：信息电子学物理基础、电磁场与电磁波、信号与系统（甲）、信息控制与计算、数字系统设计、电子电路基础，以及半导体物理与器件、射频电路与系统、数字信号处理、通信原理、数据分析与算法设计、计算机组成与设计等专业选修课程。

我们有一些专业课程理论性较强，并且物理概念较为抽象，比如“电磁场与电磁波”我们看不见也摸不着，就比较难懂，需要同学们发挥一定的想象力。有些课程的信息量比较大，也需要同学们课后及时消化。

小编插话：在高校里有一种传言，说这个专业的课程很难，还流传着“四大神课”的名声，这其实是一种夸张。有些课程是极为重要的理论基础，没有它们的支撑，相关学习只能浮于皮毛，无法深入研究，但只要认真学，就不会觉得难。

问：该专业的学生需要具备什么特质？

答：电子科学与技术专业的一大特点是软硬件结合，不仅需要掌握电路系统的分析设计，也需要具备软硬件编程的能力，因此要求学生有较强的数理基础和逻辑思维。由于一些物理概念较为抽象，也要求学生要有一定的形象思维。另外，由于我们的课程体系给予了学生很大的选择空间，自主性、进取心较强的学生能够在这里获得非常大的发展空间。

问：大家是否存有对电子科学与技术专业的理解误区？

答：提起电子科学与技术，人们往往会联想到手机、电脑、家用电器等电子设备，进而形成这个专业主要是研究“电子器件”的印象，这可“低估”了它。不仅仅是电子器件，该专业对电子系统的研究也一点不少。现如今，电子器件与其系统已经密不可分了。一颗小小的芯片已经不再是一个单纯的器件，而是一个复杂的大系统，能够完成过去一堆仪器设备所不能完成的任务。

小编插话：平时就爱研究各类数码产品，注重体验背后的科学技术，具有极客精神的同学们，这个专业是不是很吸引你呢？值得注意的是，不要以为本专业仅限于此哦！

问：社会生活中有哪些问题，需要通过该专业的知识和方法来解决？

答：电子科学与技术在现代生活中的应用可以说无处不在。除了大家已经非常熟悉的手机、计算机、电视、音响、太阳能电池、LED照明等，还包括一些平时看不见摸不着的领域，比如电磁防护，利用技术手段对电磁波进行控制，在高考考场上起到了阻止通信的作用等。

在未来，更多精彩的应用将会登上舞台。例如热门的“隐身衣”研究，未来将有可能成为现实；量子计算机，将有望打破目前电子计算机的速度极限；量子通信，即使攻击者具有无限的计算资源和任意的物理学允许的信道窃听手段，原理上仍可实现保密通信，将使“窃听”成为不可能的任务……

小编插话：这个专业的未来科技感简直爆棚，不过“千里之行，始于足下”，光想着要做出很牛的东西是不现实的，还需打下扎实的基础，从枯燥的理论知识入手。

问：电子科学与技术专业的毕业生，主要的出路有哪些？

答：我们专业的本科生，能很快地适应国外的研究生课程，并在电子科技领域找到广阔的发展空间。这几年的毕业生中，有一半就业于通信、电子信息、集成电路等行业，其中又有超过三分之一的进入华为、阿里巴巴、中国移动等世界500强企业；另一半选择了继续深造，其中不乏进入麻省理工学院、斯坦福大学、哥伦比亚大学等世界100强高校。

问：电子科学与技术最吸引你的是什么？

答：（大四学生高峰）我比较喜爱数码产品，平时也经常购买一些感兴趣的东西把玩。学了电子科学与技术专业后，我有了比较全面的软硬件知识，能够设计自己想要的电子产品，如手机游戏、智能手表等。以后我主要想做传感器，因为我觉得传感器是最本质的信息来源，电子装置要想对环境作出反应，首先得认识周围的环境。同时传感器还可以扩展人的感知范围，感知一些人体不能感知的信号。比如未来的“电子鼻”，可以根据呼出的气体来判断我们的健康状况。

（本文改编自浙江大学出版社《教授带你“逛”专业》）

篇5：智能科学与技术

智能科学与技术专业是教育部根据“面向国家战略需求、面向世界科技前沿”的方针，为适应国家科学与技术发展的需要而设立的，专业代码080907T。智能科学与技术专业属于一个交叉学科，涵盖了电子信息技术、计算机硬件和软件、人工智能、自动控制等多项技术领域的应用。因此，如何交叉学科，立足于工业智能化的发展方向和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(—)》的要求，适应国家对高质量的智能技术人才的社会需求，研究与实践体现行业产业发展、技术进步和社会建设需求的智能科学与技术专业人才培养课程体系具有重大意义。

1创新课程体系的意义

德国率先提出的“工业4.0”概念其实就是将互联网技术与嵌入式系统技术、计算机技术、先进制造技术等相结合，形成虚拟与现实相融合的智能制造系统。人们可以在世界任何地方采用电脑或任何移动终端，在互联网上选择标准的或定制的货品订单，系统会采用人工智能、大数据、机器学习等技术在全球范围整合资源、信息、物品和人，以高质量、低成本、高效率生产制造出产品，快速交付给客户。

在制造领域，这种技术的渐进性进步可以被描述为工业化的第4阶段，即“工业4.0”，如图1所示。其中，第①阶段以1784年的英国蒸汽机为代表;第②阶段以1870年的电动机械发明与应用为代表;第③阶段以使用电子与IT技术的自动化时代为代表;第④阶段就是我们正在经历的智能制造时代。当前，中国工业机器人销量连续两年行业增速在50%以上，行业进入成长期。另外，中国工业机器人使用密度远低于主要发达国家，具有广阔的市场空间。智能装备的大发展对相关专业人才的需求呈爆发趋势，智能科学与技术专业毕业生今后的一个重要就业方向将是服务于产业界的机器人领域。