人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史精選(九篇)

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第1篇：人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文

關鍵詞：智能化；信息處理技術；人工智能；神經(jīng)網(wǎng)絡

近年來，智能信息處理技術獲得了突飛猛進的發(fā)展，該技術有機融合了控制技術、電子技術、計算機技術等多種先進技術，能夠高效實現(xiàn)信息的采集和處理任務。開展信息的智能化處理技術研究具有非常重要的意義，能夠全方位的了解和掌握智能信息處理技術的發(fā)展及運用狀況，并發(fā)揮該技術的優(yōu)勢和作用，為今后的研究提供依據(jù)。

1信息的智能化處理技術的產(chǎn)生與發(fā)展

1.1信息的智能化處理技術的產(chǎn)生

早在1930年就產(chǎn)生了信息的智能化處理技術，然而因為運算功能強大的工具，致使智能化信息處理技術的功能無法得到全面體現(xiàn)，這在一定程度上限制了信息的智能化處理技術的發(fā)展和成熟。計算機技術的廣泛應用為信息的智能化處理技術的進一步發(fā)展提供了堅實的基礎保障，研發(fā)出多種智能信息處理產(chǎn)品，在人們的工作和生活中得到了大規(guī)模的應用，為人們提供了極大的便利，同時也產(chǎn)生了較大的社會及經(jīng)濟效益。針對當前醫(yī)學領域中的GT機而言，該機器充分運用了智能化信息處理技術的優(yōu)勢[1]；同時美國科學家J.W.Coolev領導多位研究人員共同研制出先進的FFT算法，極大地推動了科學研究領域的創(chuàng)新發(fā)展。隨后硬件電路就借助FFT算法對智能監(jiān)測儀器進行開發(fā)研究，推出多種自動化和智能化程度較高的檢測設施，獲得了很大的成功[2]?？茖W技術的實時發(fā)展使信息的智能化處理技術也不斷更新，科技水平逐步提升，智能化信息處理技術在信息處理系統(tǒng)中發(fā)揮的作用越發(fā)重要。

1.2信息的智能化處理技術的發(fā)展

信息處理技術順應著通信技術、計算機技術的發(fā)展潮流，已經(jīng)進入到一個全新的發(fā)展階段，不僅更新了傳統(tǒng)的發(fā)展理論及方式，在研究領域方面也獲得了進一步的拓展，構(gòu)建出全新的研究理論及方法。在信息處理技術最初發(fā)展階段，線性、最小相位及因果等系統(tǒng)是幾大關鍵研究內(nèi)容，在不斷的發(fā)展過程中已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向非最小相位、非因果和非線性等研究領域，能夠結(jié)合信息的變化開展針對性的處理工作。能夠處理可靠性和穩(wěn)定性較差的信息是智能化信息處理技術最顯著的特征，能夠使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽亢痛_定的信息。在智能化信息處理技術的支撐下，能夠在確定性較差的信息內(nèi)獲取相對精確的結(jié)果，能夠?qū)π畔⑦M行有效、充分的利用，顯著改善了信息的整體利用率。構(gòu)建具有良好判斷能力、理解能力和學習能力的人工智能系統(tǒng)是開展智能化信息技術研究的根本目標，信息的智能化處理技術主要借助不同算法對信息進行采集和利用，最終達到智能化管控的效果。由此得知，信息的智能化處理技術主要研究內(nèi)容為：1）環(huán)境、機器同人的彼此智能化交互協(xié)作。該技術能夠?qū)φZ音或文字開展自動識別研究，并嘗試理解自然語言，對圖像、視覺信息進行自主化的加工和處理，確保環(huán)境、機器同人三者能夠?qū)崿F(xiàn)信息的互動溝通、交流[3]；2）將有價值、有效信息從數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行提取，并總結(jié)基本規(guī)律。智能化信息處理技術的根本研究內(nèi)容為機器學習及簡約數(shù)據(jù)，需要借助已經(jīng)掌握的模式識別理論、知識，針對數(shù)據(jù)信息進行簡化處理，通過可閱讀的方式將信息呈獻給決策人員，便于制定出科學的決策。也能夠自動化的學習多種數(shù)據(jù)，進而進行數(shù)據(jù)的評價和分類處理工作，對結(jié)果進行準確的預測；3）合理規(guī)劃和優(yōu)化智能系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)的協(xié)作、決策功能。應對計算機決策系統(tǒng)、輔助規(guī)劃系統(tǒng)進行構(gòu)建，參考優(yōu)化指標改善社會及經(jīng)濟效益。還應對系統(tǒng)建模內(nèi)容進行探究，對智能決策、規(guī)劃、體系協(xié)作的基礎理論和方式進行進一步的優(yōu)化。

2信息的智能化處理技術理論及方法

信息的智能化處理技術涵蓋多個研究領域，融合了通信技術、控制技術和計算機技術等先進技術，涉及多個信息科學技術學科。綜合當前的研究及發(fā)展情況，可以將信息的智能化處理技術歸為以下幾類：

2.1模糊理論

若需要對無法確定對現(xiàn)象進行探究和分析，就必須要借助模糊理論來實現(xiàn)。由于事物本身擁有不確定的特性，同數(shù)學理論下的二元性原則沒有直接關系，屬于對象差異的中間過渡狀態(tài)，無法進行準確的劃分，從而不能明確對象類型。模糊系統(tǒng)具有模糊性特征，能夠結(jié)合模糊理論發(fā)揮模糊信息處理功能，是一種動態(tài)化的模型。一般在模糊系統(tǒng)內(nèi)，輸入、輸出彼此對應，能夠?qū)⑵湟暈檫B續(xù)函數(shù)的通用逼近器，主要包括模糊推理機、反模糊化器、模糊產(chǎn)生器及模糊規(guī)則庫[4]。建立在神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)之上的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡，有效整合了模糊系統(tǒng)機理、神經(jīng)網(wǎng)絡，將二者的優(yōu)勢進行了整合，同時也融合了多種理論，包括動力學、邏輯計算、處理方式及語言等。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡不僅具有較強的聯(lián)想能力、識別能力和學習能力，同時還擁有良好的模糊信息處理性能。在普通神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)，對模糊輸入信號、權值進行添加是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的核心所在，在優(yōu)勢互補的原理下，能夠使神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)的優(yōu)勢和功能充分展示出來，同時也彌補了二者各自的弊端和不足。構(gòu)建的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡使信息的智能化處理技術發(fā)展邁向一個全新的發(fā)展層面，具有非常重要的意義。

2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡法

網(wǎng)絡模型、數(shù)學模型是構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡的關鍵，基于網(wǎng)絡模型內(nèi)，基礎構(gòu)成就是人工神經(jīng)元，需要結(jié)合特定結(jié)構(gòu)對其進行組合，最終打造出完整的模型；而在數(shù)學模型內(nèi)，依據(jù)大腦神經(jīng)元構(gòu)建的人工神經(jīng)是處理信息的單元體，借助組合而成的人工神經(jīng)元，能夠形成神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。獨立人工神經(jīng)元、神經(jīng)元間的基本連接結(jié)構(gòu)就是神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。就信息的智能化處理技術發(fā)展研究結(jié)果進行分析，當前已經(jīng)成功研制出多達十幾種的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡模型，依據(jù)信息流動方向、連接途徑，能夠?qū)⑷斯ど窠?jīng)元網(wǎng)絡模型劃分為多種不同的種類[5]。相互結(jié)合型（反饋型）網(wǎng)絡、前向型網(wǎng)絡是構(gòu)成人工神經(jīng)元網(wǎng)絡模型的兩大類，前者具有反饋信息的功能，而后者無法對信息進行反饋處理。

2.3進化算法

依據(jù)生物界遺傳定律、自選選擇定律，形成了進化算法，該算法在機器學習、優(yōu)化等研究方面發(fā)揮著極其重要的作用。進化算法的基本原理即為通過對生物遺傳模型進行模擬的方式，優(yōu)化索索全局，獲取最佳的結(jié)果。進化算法的適用范圍較廣，運用方式簡便，能夠并行開展信息處理工作，其主要對象為個體，能夠?qū)嵤┳儺?、交叉及選擇等處理任務，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)算法，具有其特有的特征。在長期的鉆研和探究過程中，進化算法不斷完善，當前在機器學習、識別圖像和自動化管控等領域占據(jù)著極高的地位，該算法在信息的智能化處理技術中有著普遍的運用。

2.4信息融合技術

信息融合技術的關鍵研究對象為：怎樣加工處理、運用不同的信息，達到信息互補的效果，確保最終獲取信息的精確性和真實性。信息融合技術建立在多傳感器系統(tǒng)的基礎上，能夠準確監(jiān)測目標，對無法明確的信息進行排除，有效提升了信息的可靠程度。通過分析、模擬人類大腦對信息進行綜合性處理的功能，形成了信息融合技術的基礎工作原理。大量傳感器存在于系統(tǒng)內(nèi)，傳感器所發(fā)信息具有一定的差異，基于多傳感器的信息融合系統(tǒng)能夠根據(jù)大腦處理信息的方式開展相應的信息處理工作。多傳感器信息融合系統(tǒng)能夠綜合性的處理多種不同的信息資源，并整合大量信息，并科學支配、運用這些信息，系統(tǒng)還可以高效組合冗余信息，顯著改善了信息的準確性和可靠性[6]。在上述工作原理下，由多個子集組成的信息系統(tǒng)具有非常強大的功能，性能更加優(yōu)越。低層次處理、高層次處理是信息融合技術的兩大關鍵類型，其中前者主要指的是數(shù)據(jù)的預先處理工作，包括數(shù)據(jù)分類、檢測目標等；而后者主要指的是集威脅估計、態(tài)勢和全部融合過程為一體的提取處理。功能型模型、數(shù)據(jù)型模型是當前信息融合模型的兩大關鍵種類，在實際運用中發(fā)揮著重要作用。

3信息的智能化處理技術的應用及發(fā)展趨勢

在實踐生活中，信息的智能化處理技術有著較高的運用價值和實用性：1）智能化信息處理技術能夠提高工作效率，能夠開展自動化和智能化的處理工作，有效減輕了人們的腦力勞動任務；2）智能化信息處理技術能夠針對不同的對象進行識別，包括影像、語音及文字等，借助機器能夠進行翻譯和分析等操作；3）當前互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍非常廣闊，借助路由器，信息的智能化處理技術能夠分析數(shù)據(jù)傳輸途徑，獲取優(yōu)化路徑，有效處理網(wǎng)路堵塞等故障[7]；4）目前實踐生產(chǎn)中計算機技術已經(jīng)實現(xiàn)了普遍運用，計算機技術發(fā)展速度日益加快，存儲量也逐漸擴大，大大節(jié)約了成本資源，在智能化信息處理技術不斷發(fā)展的過程中會進一步加快計算機技術的發(fā)展進程。從模擬數(shù)字到人工神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展轉(zhuǎn)向，信息的智能化處理技術對混沌理論、小波分析理論、遺傳算法及模糊數(shù)學理論進行了有效的整合，不斷研發(fā)和創(chuàng)新出全新的智能化信息處理思路、算法及理論。信息的智能化發(fā)展技術擁有非常廣闊的發(fā)展前景，迎合了未來信息時代的發(fā)展需求，這就要求必須要強化對智能信息處理技術的研發(fā)力度，提高對技術研發(fā)的重視度。在推動智能化信息處理技術發(fā)展的過程中，應將其發(fā)展與實踐運用和科研課題進行綜合，運用創(chuàng)新思想整合多種不同的信息處理技術，滿足更加復雜的運用需求，使智能化信息處理技術與其它領域密切結(jié)合起來，促進信息學科的發(fā)展。

4結(jié)束語

綜上所述，信息的智能化處理技術經(jīng)過不斷地發(fā)展日趨成熟，然而將該技術運用到實踐生活中時仍然會出現(xiàn)一系列的問題，還需要加大研發(fā)力度，使智能化信息處理技術更加完善。在今后的發(fā)展過程中，要將科技前沿同信息的智能化處理技術進行整合，創(chuàng)新研發(fā)思路及方式，結(jié)合實踐運用需求來總結(jié)智能化信息處理技術的理論。同時，為了迎合信息的智能化處理技術的復雜化發(fā)展趨勢，還應將該技術與多種信息處理方式進行緊密結(jié)合，有效推動智能化信息處理技術的快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]張曉孿.基于語義的智能信息處理技術的研究[J].微型電腦應用,2014(11).

[2]宋偉,霍廣明.智能信息處理技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技信息,1998(12).

[3]齊小剛,楊永安.智能信息處理技術在衛(wèi)星測控領域的應用研究[J].系統(tǒng)工程與電子技術,2000(01).

[4]杜亞軍.智能信息處理及其在搜索引擎中的應用[J].西華大學學報(自然科學版),2007(02).

[5]徐汀榮,曹順良.智能信息處理系統(tǒng)的信息呈現(xiàn)技術[J].微電子學與計算機,2001(01).

[6]黃莉.智能信息與網(wǎng)絡處理探究[J].電腦知識與技術,2010(18).

第2篇：人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文

關鍵詞：小波變換，小波分析，損傷檢測，小波神經(jīng)網(wǎng)絡

對小波分析法的簡述

小波變換的概念是由法國從事石油信號處理的工程師J.Morlet在1974年首先提出的，通過物理的直觀和信號處理的實際需要經(jīng)驗的建立了反演公式，當時未能得到數(shù)學家的認可。1986年著名數(shù)學家Y.Meyer偶然構(gòu)造出一個真正的小波基，并與S.Mallat合作建立了構(gòu)造小波基的同意方法棗多尺度分析之后，小波分析才開始蓬勃發(fā)展起來，其中比利時女數(shù)學家I.Daubechies撰寫的《小波十講》對小波的普及起了重要的推動作用，通過伸縮和平移等運算功能對函數(shù)或信號進行多尺度細化分析，解決了Fourier變換不能解決的許多困難問題。從而小波變化被譽為“數(shù)學顯微鏡”，它是調(diào)和分析發(fā)展史上里程碑式的進展。

“小波”就是小的波形?！靶　笔侵杆哂兴p性；而稱之為“波”則是指它的波動性，其振幅正負相間的震蕩形式。與Fourier變換相比，小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析，它通過伸縮平移運算對信號(函數(shù))逐步進行多尺度細化，最終達到高頻的時間細分，低頻處頻率細分，能自動適應時頻信號分析的要求，從而可聚焦到信號的任意細節(jié)，解決了Fourier變換的困難問題，成為繼Fourier變換以來在科學方法上的重大突破。有人把小波變換稱為“數(shù)學顯微鏡”。小波分析的應用是與小波分析的理論研究緊密地結(jié)合在一起地?，F(xiàn)在，它已經(jīng)在科技資訊產(chǎn)業(yè)領域取得了令人矚目的成就。 電子資訊技術是六大高新技術中重要的一個領域，它的重要方面是影像和信號處理?，F(xiàn)今，信號處理已經(jīng)成為當代科學技術工作的重要部分，信號處理的目的就是：準確的分析、診斷、編碼壓縮和量化、快速傳遞或存儲、精確地重構(gòu)（或恢復）。從數(shù)學地角度來看，信號與影像處理可以統(tǒng)一看作是信號處理（影像可以看作是二維信號），在小波分析地許多分析的許多應用中，都可以歸結(jié)為信號處理問題?，F(xiàn)在，對于其性質(zhì)隨實踐是穩(wěn)定不變的信號，處理的理想工具仍然是傅立葉分析。但是在實際應用中的絕大多數(shù)信號是非穩(wěn)定的，而特別適用于非穩(wěn)定信號的工具就是小波分析。

小波分析法的應用領域

長期以來，傅立葉分析一直被認為是最完美的數(shù)學理論和最實用的方法之一。1946年Gabor提出的加窗傅立葉變換就是其中的一種，但是傅立葉變換還沒有從根本上解決傅立葉分析的固有問題。用傅立葉分析只能獲得信號的整個頻譜，而難以獲得信號的局部特性，特別是對于突變信號和非平穩(wěn)信號難以獲得希望的結(jié)果。為了克服經(jīng)典傅立葉分析本身的弱點，人們發(fā)展了信號的時頻分析法，但是傅立葉變換還沒有從根本上解決傅立葉分析的固有問題。小波變換的誕生，正是為了克服經(jīng)典傅立葉分析本身的不足，現(xiàn)在小波分析法的應用是十分廣泛的，它包括：數(shù)學領域的許多學科；信號分析、影像處理；量子力學、理論物理；軍事電子對抗與武器的智能化；電腦分類與識別；音樂與語言的人工合成；醫(yī)學成像與診斷；地震勘探數(shù)據(jù)處理；大型機械的故障診斷等方面；例如，在數(shù)學方面，它已用于數(shù)值分析、構(gòu)造快速數(shù)值方法、曲線曲面構(gòu)造、微分方程求解、控制論等。在信號分析方面的濾波、去噪聲、壓縮、傳遞等。在影像處理方面的影像壓縮、分類、識別與診斷，去污等。在醫(yī)學成像方面的減少B超、CT、核磁共振成像的時間，提高解析度等。(1)小波分析用于信號與影像壓縮是小波分析應用的一個重要方面。它的特點是壓縮比高，壓縮速度快，壓縮后能保持信號與影像的特征不變，且在傳遞中可以抗干擾。基于小波分析的壓縮方法很多，比較成功的有小波包的方法，小波網(wǎng)域紋理模型方法，小波變換零樹壓縮，小波變換向量壓縮等。(2)小波在信號分析中的應用也十分廣泛。它可以用于邊界的處理與濾波、時頻分析、信噪分離與提取弱信號、求分形指數(shù)、信號的識別與診斷以及多尺度邊緣偵測等。(3)在工程技術等方面的應用。包括電腦視覺、電腦圖形學、曲線設計、湍流、遠端宇宙的研究與生物醫(yī)學方面。

（三）小波分析法在土木工程中的應用

隨著大型土木工程的興建,采用先進的儀器和科學的方法來進行在線監(jiān)測和診斷對結(jié)構(gòu)健康狀況的評估起著越來越重要的作用.但無論是基于固有頻率變化,還是振型變化,以及基于柔度或剛度變化的測量方法,都存在著一個共同的局限性,就是對微小損傷和疲勞損傷的識別,由于其探測靈敏度不夠,顯得力不從心,因此需要尋找一種更有效的損傷檢測手段.小波變換作為一種新的信號處理方法,綜合了時域分析方法和頻域分析方法的優(yōu)點,屬于多分辨率的時頻分析方法,具有伸縮、平移和放大功能,可以用不同的尺度或分辨率來觀察信號,實現(xiàn)既在時域又在頻域的高分辨局部定位,對于非平穩(wěn)信號的處理是非常適合和必要的,正是結(jié)構(gòu)損傷檢測的基本要求.給出了結(jié)構(gòu)整體進行損傷判別的方法,將各層能量在各頻段進行分解,通過能量變化情況給出了結(jié)構(gòu)損傷程度的判定方法,并且在三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的損傷判別試驗中得到應用,試驗結(jié)果與理論分析吻合較好,從而證明了提出的損傷判別方法的可行性與準確性.在施工過程中結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷后，某些線性連接點變?yōu)榉蔷€性，造成其固有頻率和剛度的改變，進而使得結(jié)構(gòu)的動力響應發(fā)生變化。線性和非線性系統(tǒng)動力特性的主要差別之一是非線性系統(tǒng)具有高次諧波和亞諧波。利用小波變換分析結(jié)構(gòu)損傷前后的時域和頻域響應，可以確定諸如高次諧波、亞諧波以及混沌現(xiàn)象等系統(tǒng)響應的動力學特性，進而檢測結(jié)構(gòu)的非線性 。通過小波分析局部擴大和局部壓縮的特性，可以對微弱信號進行檢測，這在結(jié)構(gòu)損傷初期的檢測中是非常重要的。（1）直接利用小波分析檢測損傷，利用小波分析進行損傷檢測較多的集中在復合材料損傷研究上 。復合材料由于其重量輕、剛性好，已廣泛應用于航空航天結(jié)構(gòu)和許多民用工程結(jié)構(gòu)，其損傷可導致結(jié)構(gòu)性能的嚴重下降，因此發(fā)展連續(xù)健康監(jiān)測和自動報警技術尤為重要。一般采用在復合材料結(jié)構(gòu)模型（如懸臂梁）上粘貼壓電材料，分別作為作動器（產(chǎn)生激勵）和傳感器（感受振動信號）。利用有限元數(shù)值仿真，假定在仿真過程中某些單元發(fā)生損傷，將被測點動力響應，如位移、速度或加速度，進行小波分解。通過小波分解后各階信號波形上的突變點能夠準確的判斷損傷的發(fā)生。由于小波分解后的信號比原始信號的分辨率高的多，利用小波分解信號的奇變性，可以識別原始信號中無法直接識別的突變。利用小波變換對結(jié)構(gòu)在地震作用下帶有噪聲的位移響應信號進行低周疲勞信號提取。低周疲勞模型采用結(jié)構(gòu)在隨機時刻點上某些構(gòu)件由于承受沖擊荷載而導致的剛度下降來模擬，得到了以下研究成果：A）用序號N較大的正交小波可以很好的估計有噪聲條件下疲勞破壞的發(fā)生時刻，B）用小波分析可以精確的識別諸如下降剛度等系統(tǒng)參數(shù)。利用時程分析程序計算結(jié)構(gòu)動力響應，并在其過程中允許結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)件發(fā)生損傷如支撐剛度突然全部消失或部分消失。這些損傷造成了加速度的不連續(xù)，而這種不連續(xù)在加速度曲線中是難以觀察的。將得到的加速度響應信號進行離散小波變換，通過分解后高頻波形上的突起來判斷損傷的發(fā)生和發(fā)生的時刻。分析過程將對多個結(jié)點加速度進行小波分解并通過分解后帶有突起的結(jié)點在整個結(jié)構(gòu)中所處的空間位置來判斷損傷的位置。

（四）小波分析與其他方法聯(lián)合運用

此方法多是把小波分析作為前置處理手段，可先利用小波變換的消噪性能對原始信號進行除噪，再對信號進行奇異性檢測等其他處理 。小波分析可以單獨定位損傷，但都不夠精確。此方法是先利用損傷后構(gòu)件各階振型的殘余量，求出曲率模態(tài)，再通過小波分析得到曲率模態(tài)的小波分解灰度圖 ，進而推斷出損傷位

置。這種聯(lián)合方法提高了損傷識別的靈敏性和精確度，但只運用到一維梁構(gòu)件上，對于更復雜的情況需要進一步研究。小波分析可以聚焦到信號的任意細節(jié)進行時頻域處理，因此適用于非平穩(wěn)信號振動波形特征提取。故可以先利用小波分析對原始信號進行分解，提取各水平的小波細節(jié)的能量特征參數(shù)等與損傷相關聯(lián)的特征量或小波重構(gòu)系數(shù)的統(tǒng)計特性，如：波形指標，峰值指標，能量指標等，輸入BP神經(jīng)網(wǎng)絡或小波神經(jīng)網(wǎng)絡，作為網(wǎng)絡的輸入?yún)?shù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡的識別功能判斷損傷情況 。采用小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡算法，通過將測得的原始結(jié)構(gòu)和損傷后結(jié)構(gòu)的振動數(shù)據(jù)比較，估計損傷發(fā)生的位置及程度。首先利用小波分析的時頻定位特性提取突變發(fā)生位置，而模態(tài)形狀變化的大小反應損傷程度，故它可以預測結(jié)構(gòu)的完整性。神經(jīng)網(wǎng)絡則通過映像小波分析中提取出的振動特征的函數(shù)來量化健康狀態(tài)參數(shù)。

3.小波變換在結(jié)構(gòu)振動方面的應用。結(jié)構(gòu)抗震分析中的應用 地震動屬于非平穩(wěn)信號，而小波變換在處理非平穩(wěn)信號上具有不可比擬的優(yōu)勢。國外有一些研究者已經(jīng)將小波分析應用于結(jié)構(gòu)震動方面，國內(nèi)也有一些研究者應用小波分析法地震作用下結(jié)構(gòu)的動力響應 。主要利用小波變換對地震作用下結(jié)構(gòu)的動力反應進行了分析和計算，并利用能量分配關系分析了各頻段范圍內(nèi)地震輸入分量對結(jié)構(gòu)反應的作用程度。通過算例知道，小波變換可以對提取的任意頻率范圍內(nèi)的輸入進行動力分析，且較傅里葉變換有明顯的優(yōu)點。

3，小波分析法在工程圖像壓縮中的應用。小波分析法的膨脹和平移運算可以對信號進行多尺度的細致的動態(tài)分析，從而能夠解決Fourier變換不能解決的許多困難問題。利用小波變換可以一次變換整幅圖像，不僅可以達到很高的壓縮比，而且不會出現(xiàn)JPEG重建圖像中的"方塊"效應，但編碼器復雜，有潛像問題。 由于小波及小波包技術可以將信號或圖像分層次按小波基展開，所以可以根據(jù)圖像信號的性質(zhì)以及事先給定的圖像處理要求確定到底要展開到哪一級為止，從而不僅能有效地控制計算量，滿足實時處理的需要，而且可以方便地實現(xiàn)通常由子頻帶、層次

編碼技術實現(xiàn)的累進傳輸編碼（即采取逐步浮現(xiàn)的方式傳送多媒體圖像）。這樣一種工作方式在多媒體數(shù)據(jù)瀏覽、醫(yī)學圖片遠程診斷時是非常必要的。另外，利用小波變換具有放 大、縮小和平移的數(shù)學顯微鏡的功能，可以方便地產(chǎn)生各種分辨率的圖像，從而適應于不同分辨率的圖像I/O設備和不同傳輸速率的通信系統(tǒng)。相比之，利用KL變換進行壓縮編碼，只能對整幅圖像進行；而利用小波變換則能夠比較精確地進行圖像拼接，因此對較大的圖像可以進行分塊處理，然后再進行拼接。顯然，這種處理方式為圖像的并行處理提供了理論依據(jù)。由于小波變換繼承了Fourier分析的優(yōu)點，同時又克服它的許多缺點，所以它在靜態(tài)和動態(tài)圖像壓縮領域得到廣泛的應用，并且已經(jīng)成為某些圖像壓縮國際標準的重要環(huán)節(jié)。由于小波分析克服了Fourier分析的許多弱點，因此它不僅可以用于圖像壓縮，還可以用于許多其他領域，如信號分析、靜態(tài)圖像識別、計算機視覺、聲音壓縮與合成、視頻圖像分析、CT成像、地震勘探和分形力學等領域。所以許多工程在施工過程中會運用此類方法。

參考文獻：

[1] 彭玉華.小波變換與工程應用[M]. 北京：科學出版社，1999.

[2] 胡昌華，張軍波等.基于 MATLAB 的系統(tǒng)分析與設計――小波分析[M]. 西安：西安電子科技大學出

版社，1999.

第3篇：人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文

關鍵詞：電力系統(tǒng)，繼電保護，網(wǎng)絡化，一體化，智能化

 

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。免費論文，智能化。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉(zhuǎn)換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟和人民生活服務。

1 繼電保護的作用

電力系統(tǒng)運行中常會出現(xiàn)故障和一些異常運行狀態(tài)，而這些現(xiàn)象會發(fā)展成事故，使整個系統(tǒng)或其中一部分不能正常工作，從而造成對用戶少送電、停止送電或電能質(zhì)量降低到不能容許的地步，甚至造成設備損壞和人身傷亡。免費論文，智能化。而電力系統(tǒng)各元件之間是通過電或磁建立的聯(lián)系，任何一元件發(fā)生故障時，都可能立即在不同成度上影響到系統(tǒng)的正常運行。免費論文，智能化。因此，切除故障元件的時間常常要求短到1/10s甚至更短。而這個任務靠人完成是不可能的，所以要有一套自動裝置來執(zhí)行這一任務。

繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍（這是首要任務），還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。這樣，繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，大大提高保護性能和可靠性。

2 繼電保護現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)繼電保護現(xiàn)狀

1984年原東北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，關于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機——變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。

到9O年代，隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。

2.2 國外繼電保護現(xiàn)狀

國外的繼電保護已經(jīng)走過了一個多世紀的歷程。上世紀9 0 年代，隨著微機保護的發(fā)展，不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現(xiàn)，這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發(fā)展，微機保護裝置硬件的發(fā)展也十分迅速，結(jié)構(gòu)更加合理，性能更加完善。

近年來與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發(fā)展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發(fā)展了近十五年，經(jīng)歷了三代保護設計上的更新?lián)Q代，并以微處理器技術與多種己被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結(jié)合為基礎，不斷為新型微機保護的開發(fā)和完善創(chuàng)造著良好的實現(xiàn)條件。

3 電力系統(tǒng)繼電保護展望

在未來，微機保護的發(fā)展趨勢集中體現(xiàn)在硬件上高度的集成化、標準化、性能上高度的開放化，軟件上的多功能化。其目的是使微機保護系統(tǒng)在實現(xiàn)功能日益完善的軟硬件基礎上實現(xiàn)保護系統(tǒng)運行及性能價格比的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

3. 1 計算機化

隨著計算機硬件的發(fā)展，微機保護硬件得到了有力的技術支持，取得了迅速發(fā)展。免費論文，智能化。

電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高， 除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。

現(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機。免費論文，智能化。因此，用成套工控機做成繼電保護的時機己經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求， 如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

3.2 網(wǎng)絡化

計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術支柱。由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段，目前的繼電保護裝置只能反應保護安裝處的電氣量，切除故障元件，縮小事故影響范圍。于是，人們提出了系統(tǒng)保護的概念，將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，實現(xiàn)繼電保護能保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，即每個保護單元都能分享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。免費論文，智能化。要真正實現(xiàn)保護對電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡化，才能做到這一點。

3.3 保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端，它可以從網(wǎng)上獲得電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心的任一終端，因此，每個微機保護裝置不但可以完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可以完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

3.4 智能化

近年以來，人工智能技術如神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領域都得到了應用，在繼電保護領域的研究也已開始神經(jīng)網(wǎng)絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜非線性問題，應用神經(jīng)網(wǎng)絡的方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結(jié)合可是求解速度更快?？梢灶A見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

4 結(jié)束語

鑒于電力系統(tǒng)的被保護元件發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能自動、迅速，有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，以保證無故障部分迅速恢復正常運行，并使故障件免于繼續(xù)遭受損害的特點，如何在今后確保繼電保護的更可靠運行，牽涉繼電保護可持續(xù)發(fā)展的重要課題，因此全面研究繼電保護發(fā)展趨勢，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

【1】吳斌，劉沛，陳德樹。繼電保護中德人工智能及其應用電力系統(tǒng)自動化，1995。

【2】陳德樹。計算機繼電保護原理與技術[M]。北京：水利電力出版社， 1992。

【3】王維儉。電力系統(tǒng)繼電保護基本原理[M]。北京：清華大學出版社， 1991。

【4】段玉清，賀家李?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡方法德微機變壓器保護。中國電機工程學報，1998。

【5】許建安。電力系統(tǒng)繼電保護中國水力水電出版社，2005。

第4篇：人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文

關鍵詞：工程過程 控制 自動化 智能

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0066-01

在工業(yè)發(fā)展史上，自動化的出現(xiàn)及應用為促進工業(yè)發(fā)展起到重要作用，但是隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)自動化已無法滿足社會需求，而工業(yè)過程控制自動化中智能控制的出現(xiàn)使這個問題迎刃而解。智能控制工業(yè)生產(chǎn)自動化的出現(xiàn)，對工業(yè)生產(chǎn)自動化技術發(fā)展起到重要作用，使企業(yè)產(chǎn)品在保障質(zhì)量的同時，還能提高企業(yè)總體生產(chǎn)效率，所以促進工業(yè)大力發(fā)展自動化、智能化是目前工業(yè)發(fā)展中一個主要方向。

1 工業(yè)過程控制及智能控制技術基本概念簡述

1.1 工業(yè)過程控制概念簡述

工業(yè)過程控制是指在進行工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程需要，結(jié)合電子計算機應用、先進生產(chǎn)產(chǎn)線、儀表顯示等，根據(jù)產(chǎn)品自身要求結(jié)合相關應用控制理論，從而設計出工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，并可以將工業(yè)自動化生產(chǎn)實現(xiàn)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，工業(yè)過程控制可以有效控制生產(chǎn)時間，使生產(chǎn)設備間的停滯和等待得到有效控制，通過儀表面板對生產(chǎn)線的監(jiān)控，使生產(chǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的無效停滯、等待和錯誤信息得到良好傳達，在根本上提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

1.2智能控制概念簡述

智能控制（intelligent controls）是指在工業(yè)生產(chǎn)控制過程中，不經(jīng)人工操作與干預前提下，依靠智能系統(tǒng)自主驅(qū)動智能機器，從而實現(xiàn)對操作目標進行有效控制行為的自動控制技術。智能控制是科學技術發(fā)展中一個重要成果，其結(jié)合了先進電子計算機技術、先進信息技術和先進工業(yè)生產(chǎn)控制技術，所以智能控制涉及科學技術應用領域較為廣泛，其應用形式大體可分為模糊控制系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、學習控制系統(tǒng)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)等。智能控制在工業(yè)生產(chǎn)控制應用時不僅可以精確達到控制目的，還能根據(jù)相關控制知識理論進行推理，還能優(yōu)化生產(chǎn)中總體控制模式，為促進工業(yè)生產(chǎn)效率起到重要作用。

2 智能控制在工業(yè)過程控制中的使用范圍

2.1 生產(chǎn)過程信息自動獲取

在工業(yè)進行生產(chǎn)作業(yè)中，智能控制系統(tǒng)對所有生產(chǎn)設備運行狀態(tài)信息進行自動獲取，運用自身系統(tǒng)進行運算，根據(jù)不同設備運行狀態(tài)做出相關調(diào)整，減少了工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中對人工的需求，從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本。目前我國工業(yè)控制發(fā)展速度過于緩慢，其根本原因就在于信息化程度偏低，信息化技術是智能控制系統(tǒng)中一個重要組成部分，而信息化技術的不足直接造成智能控制系統(tǒng)在總體結(jié)構(gòu)上存在缺陷。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)自動化的廣泛應用，在智能控制系統(tǒng)方面應有所加強，在結(jié)合先進科學技術同時，也應加強信息化技術的發(fā)展，這樣才能使我國在智能控制水平上立于國際科技前沿。

2.2 工業(yè)生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)建模

系統(tǒng)建模主要應用于數(shù)據(jù)監(jiān)控與采集，根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)中機器的脈沖數(shù)進行記錄，將數(shù)據(jù)在特定時間內(nèi)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)在存儲系統(tǒng)中，使用A/D單元模式進行轉(zhuǎn)，使模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量，然后將數(shù)據(jù)自動存儲在儲存系統(tǒng)中，PLC可以使用小型打印機將DM區(qū)數(shù)據(jù)進行定期打印處理，計算機同時也可以對PLC區(qū)域數(shù)據(jù)進行讀取，然后進行計算作業(yè)，PLC此時便作為電子計算的數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)是對產(chǎn)線整體運行狀態(tài)進行監(jiān)控，當某處運行機器系統(tǒng)發(fā)生故障時，其可以自動產(chǎn)生警報信息，并將故障數(shù)據(jù)做出記錄傳輸?shù)絻Υ嫦到y(tǒng)中，當運行機器故障過于嚴重時，PLC可以立即將整條產(chǎn)線作業(yè)中止，并停止故障機器系統(tǒng)運行。數(shù)據(jù)監(jiān)控過程中，不僅可以對系統(tǒng)故障進行報警處理，還可以根據(jù)實時狀態(tài)對機器系統(tǒng)中的計時器、計數(shù)器做出有效調(diào)整，使產(chǎn)線生產(chǎn)更為規(guī)范、合理。

2.3 工業(yè)生產(chǎn)過程中進行動態(tài)控制

在工業(yè)生產(chǎn)中，將智能控制與產(chǎn)線總控部門、機器設備系統(tǒng)、PLC進行連線處理，實現(xiàn)四個部分數(shù)據(jù)互通，使生產(chǎn)過程與控制系統(tǒng)有效結(jié)合在一起，工作人員可以通過智能控制系統(tǒng)對生產(chǎn)運行設備的監(jiān)視，根據(jù)各設備生產(chǎn)運行狀態(tài)，通過控制系統(tǒng)進行遠程操作處理。隨著智能控制技術在工業(yè)上的廣泛應用，使更多工業(yè)企業(yè)對其了解程度更為深刻，更多企業(yè)體會到智能控制技術對工業(yè)生產(chǎn)的影響力。目前我國將智能控制技術已應用到工業(yè)生產(chǎn)中，但智能控制技術上的薄弱使企業(yè)受益不多，沒有達到企業(yè)通過工業(yè)過程控制增加經(jīng)濟效益這一目的，在我國工業(yè)生產(chǎn)中，只有生產(chǎn)過程運用了自動控制，剩余大部分生產(chǎn)操作依舊是依靠人工作業(yè)完成。

2.4 工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用機制

智能控制技術在工業(yè)過程控制自動化應用中可分為兩種，一種是局部級控制應用，另一種是全局級控制應用。局部級控制應用是對某一生產(chǎn)單元進行自主設計，其應用范圍針對目標集中。全局級控制應用是對整條生產(chǎn)線進行自動化生產(chǎn)作業(yè)，包括對整條生產(chǎn)線總體生產(chǎn)工藝記性進行控制，處理生產(chǎn)過程中的機器故障，根據(jù)實時運行狀態(tài)進行總體調(diào)整。智能控制技術在工業(yè)過程控制自動化中的應用，在基礎上強化了產(chǎn)品質(zhì)量，人工雖然是工業(yè)發(fā)展中不可缺少的主要力量，但通過自動化產(chǎn)線制造出的產(chǎn)品無論在總體上，還是局部微觀工藝上都強于人工制造，所以大力發(fā)展智能控制系統(tǒng)對促進工業(yè)自動化生產(chǎn)發(fā)展有著十分重要影響。

3 結(jié)語

隨著我國工業(yè)正在向大型化和復雜化方面不斷發(fā)展，使工業(yè)過程控制自動化發(fā)生了很大改變，由簡易型逐漸向高科技型不斷轉(zhuǎn)變。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，智能控制系統(tǒng)對整體自動化產(chǎn)線進行全程監(jiān)控，并根據(jù)機器實時運行狀態(tài)做出有效調(diào)整，為工業(yè)生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1] 雷會峰，殷碩.智能控制在工業(yè)過程控制自動化中的應用[J].應用科技，2013，8（4）：40-42.

第5篇：人工神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文

20世紀以來，在世界范圍內(nèi)興起了一場新技術革命。其影響之廣泛，意義之深遠，是以往任何一次技術革命所不可能比擬的。過去的工業(yè)技術革命，均是為了把人類從沉重的體力勞動中解放出來，是人類體力的增大與外部器官的延伸；而這次技術革命，卻是把人類從繁雜的腦力勞動中擺脫出來，是人類腦力的增大。古生物學家斯蒂芬·古爾德(Stephen.J.Gould)曾經(jīng)寫道：“我所讀到的生命史，是一連串穩(wěn)定狀態(tài)，其間有少數(shù)迅速發(fā)生的重大事件所界定的間隔，并借此建立了一個穩(wěn)定狀態(tài)?！盵1]這個歷史的間隔即所謂的技術革命。雖然人們對技術革命的存在及歷史地位予以承認并達到一致，但對于技術革命特別是20世紀以來所發(fā)生的新技術革命的劃分以及起始時間，在認識上仍有相當差異。人們從不同的認識角度，用不同的認識方法，對客觀歷史進程作出多種不同的描述。然而由于科技革命不僅是研究科技歷史的重要工具（例如，世界古代科學史與近代科學史的分期線是1543年，即哥白尼的偉大著作《天體運行論》的出版，這也是第一次科學革命的開始），也是研究社會問題的基點之一。這是因為它不僅極大地推動了人類社會經(jīng)濟、政治領域的變革，也影響了人類生活方法、思維方式的發(fā)展。因此對上述問題的澄清和界定，具有一定的必要性和現(xiàn)實意義。

二、關于稱謂

當今學術界，對于上述新技術革命的稱謂，至今還是見仁見智，莫衷一是。迄今為止的人類歷史上規(guī)模最大、影響最深遠的科技革命，稱謂竟沒有為世人基本認同，似乎與其偉大意義難以相稱?？偨Y(jié)眾多學者的描述，這場新技術革命常見的稱謂有：“現(xiàn)代科技革命”、“新技術革命”、“第三次浪潮”、“第三次或第四次科技革命”及“智能技術革命”等幾種提法。這些稱謂都可以從不同的角度指征這場科技革命，但讓人總覺有所不足。鑒于以下理由，我們將這場新技術革命稱為“信息技術革命”。

理由一：“現(xiàn)代科技革命”中的“現(xiàn)代”和“新技術革命”中的“新”這兩個詞都是時間概念?！艾F(xiàn)代”一詞對于現(xiàn)代的人們可以確切地知道它所指的內(nèi)涵，但幾百年以后，仍用“現(xiàn)代”來指征這場科技革命，則就難以切中了。而“新”字，今天可以稱“新”，他年可能應該稱“舊”，因此，也沒有揭示這場科技革命的基本特征[2](P9)

理由二：“第三次浪潮”、“第三次或第四次科技革命”中的“第幾次”這個次第數(shù)字只能說明這次科技革命相對于前幾次科技革命所發(fā)生的排序，是一個相對的概念，僅從字面上也不能指征這次科技革命的基本特征。況且，究竟是第幾次，標準也不一樣。

理由三：按照技術功能論的思想，信息技術就是一切能夠擴展人的信息器官功能的技術。具體包括有關信息的產(chǎn)生、收集、交換、存儲、傳輸、顯示、識別、提取、加工和利用等技術，其中最重要的是傳感技術、通信技術、智能技術和控制技術。而在這四項信息技術（又稱信息技術四基元）中，通信技術和智能技術處在整個信息技術的核心地位，而傳感技術和控制技術則是核心技術與外部世界的接口。目前為止甚至還有人提出廣義信息技術的概念，把信息技術的的基礎技術（指新材料、新能量技術）、支撐技術（指機械技術、電子與微電子技術、激光技術和生物技術等）和信息技術的應用技術（即應用在經(jīng)濟、社會領域的各類具體技術）也包括進來。例如，曼紐爾·卡斯特就認為：“我把遺傳工程及其日益擴大的相關發(fā)展與應用，也包括在信息技術里。這不僅是因為遺傳工程的焦點是對生物信息符碼的解碼、操縱，以及最后的重組，也是因為生物學、微電子學和信息科學無論在應用與材料上，甚至更基本的概念取向上，似乎已經(jīng)彼此匯聚互動?！盵3](P6)

一般來說，新技術革命自興起至今大致經(jīng)歷了兩個基本階段（見下文的討論），20世紀40-50年代是新技術革命的形成階段，其主要標志是原子能、電子計算機和空間技術的誕生，其中計算機技術開辟了人類智力的新紀元。從20世紀70年代開始，新技術革命進入全面發(fā)展的新階段。其主要標志是信息高速公路，即網(wǎng)絡技術等。網(wǎng)絡是現(xiàn)代通信的新表現(xiàn)方式，從技術的角度來看，網(wǎng)絡是由計算機技術與通信技術等技術相結(jié)合而成。

我們把整個世界作為—個龐大的通信系統(tǒng)，通信與計算機的關系應被確認為，計算機與通信具有同等重要的地位，而不是把通信看作是計算機的設備。智能技術是思維器官功能的延長，僅包括計算機（軟件和硬件）技術、人工智能專家系統(tǒng)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術。所以，“智能技術革命”不足以指征這場新技術革命的基本特征。況且智能是與體能相對應的概念，這正像我們沒有將“蒸汽技術革命”和“電力技術革命”稱謂為“體能技術革命”一樣，同樣也不能將這場新技術革命稱謂為“智能技術革命”。

綜上所述，信息技術是新技術革命的重要標志。以微電子技術為基礎的計算機技術與光纖通信技術結(jié)合在—起，形成了新技術革命的核心，它目前是新技術革命的主導技術。我們知道技術革命就是指人類改造世界的技術手段的巨大變革，是舊技術體系的揚棄，新技術體系的確立，實質(zhì)上就是不同歷史時期起主導作用的技術以及以主導技術為核心的技術群的更迭過程。因此，如果把前兩次技術革命依次稱為“蒸汽技術革命”和“電力技術革命”的話，那么這場新技術革命就可被稱為“信息技術革命”。

三、信息技術革命的起訖時間與劃分

（一）歷史的回顧

人類的技術革命之產(chǎn)生可以追溯到由新石器時代向青銅時代的過渡時期，這一次偉大的轉(zhuǎn)變被西方的一些學者稱為第一次浪潮，而完整意義上的科學技術革命則是發(fā)生于近代史上的事情。因此本文對于科技革命的考察是從近代科技革命入手的，類擬于信息技術革命的稱謂，近代歷史上究竟發(fā)生過幾次科技革命，目前也有不同的觀點，但比較有代表性的說法主要有四種，即二次說、三次說、四次說及多次說。

二次說認為，第一次科技革命是18世紀起源于英國的工業(yè)革命，標志是在牛頓力學和熱力學基礎上發(fā)展起來的蒸汽技術及其廣泛的應用；第二次科技革命是第一次科技革命之后至今仍在進行的革命，其標志是電力的應用以及現(xiàn)代科技革命。

三次說對第一次科技革命的認識與前者是相同的。而第二次科技革命是指19世紀末以電的應用為標志而發(fā)展起來的電機、電訊及汽車等一系列的新技術。二次大戰(zhàn)后期至今則是第三次科技革命，標志是原子能技術、空間技術、電子計算機技術、通信技術及生物技術等的發(fā)展。此外，三次說還有另一種觀點，即第三次科技革命開始于20世紀70年代，并不是開始于二次大戰(zhàn)后期即20世紀40年代。

四次說關于第一次、第二次科技革命的認識與上述基本一致，其區(qū)別在于進一步提出第四次科技革命，認為第三次科技革命是從20世紀40年代開始的原子能技術、電子技術及空間技術為中心內(nèi)容的科技革命。第四次即現(xiàn)在正在進行中的科技革命，時間及標志是70年代以來以微電子技術及通信技術為核心的新興技術群引起的當代技術領域的巨大變革。

多次說關于第一次、第二次科技革命的認識也與上述基本一致。但其認為第二次世界大戰(zhàn)以來，幾乎每過10年，科技都要發(fā)生一次革命性的巨變：

1945-1955年，第一個10年，以原子能的釋放與利用為標志，人類開始了掌握核能的新時代；1955-1965年，第二個10年，以人造地球衛(wèi)星的成功發(fā)射為標志，人類開始了擺脫地球引力向外層空間進軍的時代；1965-1975年，第三個10年，以重組DNA實驗的成功為標志，人類進入了可以控制遺傳和生命過程的新階段；1975-1985年，第四個10年，以微處理機的大量生產(chǎn)和廣泛使用為標志，揭開了擴大人腦能力的新篇章；1985-1995年，第五個10年，以軟件開發(fā)和大規(guī)模的信息產(chǎn)業(yè)的建立為標志，人類進入了信息革命的新紀元；1995年至今，以互聯(lián)網(wǎng)成為核心技術并滲透到人類生產(chǎn)和生活的各個領域為標志，人類開始進入知識經(jīng)濟社會。

（二）問題的癥結(jié)

關于近代科技革命發(fā)生的歷史，以上幾種說法比較常見的主要有三次說和四次說，只有較少數(shù)的學者贊成二次說和多次說。二次說的主要代表是《大不列顛百科全書》，書中認為，1760-1830年的工業(yè)革命是世界上迄今為止最重要的發(fā)展階段，因為它標志著現(xiàn)代工業(yè)化的開始，并導致了都市化。書中沒有把第一次革命與在此之后發(fā)生的第二次、第三次或第四次革命并列看待，而認為在第一次“革命”之后，一些重要事件對世界經(jīng)濟社會發(fā)展有重大“影響”。在此我們不想對二次說做過多的討論，關于電力和計算機技術的革命性在許多書中許多學者都曾做過論證。筆者認為，近代科技革命的二次說主要是對電力和計算機技術革命的影響性及革命性認識不足，而且其判斷的標準主要是工業(yè)的現(xiàn)代化和城市化或都市化。而由上可知，多次說認為，幾乎每過10年，科技都要發(fā)生一次革命性的巨變，但從他們的認識來看，很難斷定每次巨大變化是否是真正意義上的科技革命。綜上所述，人們對近代以來的第一次科技革命（即蒸汽技術革命）和第二次科技革命（即電力技術革命）的認識基本上達到一致。因此，近代歷史上所發(fā)生過的科技革命的起始時間及劃分，各種說法的主要區(qū)別和爭議之處，即問題的癥結(jié)，應主要包括以下兩個方面：

第一、信息技術革命是否發(fā)生在二戰(zhàn)后20世紀40-50年代，即信息技術革命的起始時間問題。

第二、20世紀40年代與70年代所發(fā)生的技術變革是否屬于同一次革命，即三次說還是四次說。

（三）問題該怎樣認識

下面將分別對上述兩個問題進行討論。

1.計算機的發(fā)明及應用是人類科技史上一次重大的事件，是科學技術歷史上的一次歷史的間隔。以以下幾點作為前提，我們認為信息技術革命發(fā)生于20世紀40-50年代。

(1)相應科學理論的建立。1948年控制論創(chuàng)始人維納在研究人與機器的通信后得出“信息既不是物質(zhì)，也不是能量，信息就是信息”的不朽論斷，并從理論高度對信息的本質(zhì)進行了闡述，信息成了獨立的科學研究對象。另一位信息論奠基人申農(nóng)于1948年發(fā)表了“通信的數(shù)學理論”，提出了著名的申農(nóng)公式，申農(nóng)的主要貢獻在于解決了信息度量問題，并創(chuàng)造了信息的基本單位比特。維納和申農(nóng)以及同期的其他科學家創(chuàng)立了信息科學。這為以后信息資源學說、數(shù)字化革命、信息技術的擴散、電象產(chǎn)業(yè)的興起奠定了基礎[4](P10)。

(2)計算機應用賴以擴散的條件產(chǎn)生。雖然第一臺計算機誕生于1946年，但由于它是由真空管構(gòu)成，巨大的體積與功耗使計算機技術向其他領域擴散成為不現(xiàn)實的空想。1948年6月貝爾實驗室宣布，肖克利、巴丁和布拉頓發(fā)明了晶體管（1947年問世），為擴散帶來了希望。之后，1954年，人類首次利用硅；1957年，創(chuàng)造了集成電路。1959年，菲爾克公司研制成第一臺大型通用晶體管計算機，從此，計算機進入了第二代。由于使用晶體管邏輯元件和快速磁芯存儲器，計算機的速度從每秒幾千次提高到幾十萬次，主存儲器容量從幾千字提高到十萬字，體積、功耗和售價也都大幅下降。如此一系列的技術進步都為計算機應用范圍的擴散創(chuàng)造了較好的環(huán)境。人們因此也把研制成功的第二代計算機視為計算機發(fā)展史上的第。

(3)計算機的革命性。按馬克思的觀點，人類社會劃分的標志不是社會能生產(chǎn)什么，而是社會用什么生產(chǎn)，即：生產(chǎn)工具的制造和利用既是人類區(qū)別于其他動物的標志，又是人類社會各發(fā)展階段的標志。電子計算機這一新的“機器”同歷史上出現(xiàn)過的機械有本質(zhì)不同，表現(xiàn)在過去所有的機械都是代替人類的體力勞動，而計算機則是代替人類的部分腦力勞動，其實質(zhì)是人類智力的解放。因此，1946年電子計算機的發(fā)明和應用，開辟了運用機器代替人類腦力勞動的新時代，給人類生活帶來了生產(chǎn)自動化、科學實驗自動化和信息自動化。從體力解放到腦力解放這一重點的轉(zhuǎn)移是技術以至社會的一個巨大變革。

2.20世紀70年代所發(fā)生的技術上的飛躍仍屬于信息技術革命的范疇，即40年代與70年代所發(fā)生的技術變革屬于同一次革命。其主要原因如下：

(1)其主導技術的性質(zhì)未變。如前所述，技術革命其實質(zhì)就是不同歷史時期起主導作用的技術以及以主導技術為核心的技術群的更迭過程。但是，我們知道40-50年代的計算機技術、60年代的微電腦技術、70年代的網(wǎng)絡技術及與此相關的軟件系統(tǒng)都屬于計算機技術、通信技術及其應用技術，當然更應納于信息技術的范疇。

(2)70年代新技術體系的產(chǎn)生，必須溯及技術發(fā)現(xiàn)與擴散的自主動態(tài)過程，包含各種關鍵技術的綜合效果。于70年代群集于美國，以及某種程度上群集于加州的信息技術變革，乃是建立在先前20年（甚至更早的時間）發(fā)展上，它們主要都是以既存的知識和因此形成的創(chuàng)新氛圍為基礎，并且都是關鍵技術的延續(xù)發(fā)展。70年代以來的重大技術變革不僅是關鍵技術的延續(xù)發(fā)展，而且其發(fā)展與此以前的技術演變都是或近乎是交叉進行的。以網(wǎng)絡技術的發(fā)展為例，如果追溯今天復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)原理，我們甚至可以把目光投到1940年9月10-13日的在達特茅茨學院召開的一次美國數(shù)學協(xié)會的會議，貝爾實驗室的喬治·斯蒂彼茨為了演示后來被稱為“貝爾實驗室模型1號”的“復雜計算機”，就是在會場外的過道里安放的。這次實驗甚至比1946年誕生第一臺電子管計算機還早6年，不少探討電腦網(wǎng)絡歷史的書之所以首先提到這臺“模型1號”，是因為這次實驗向人們顯示了遠距離控制計算機的需要和可能。1951年麻省理工學院成立著名的林肯實驗室，其主要的研究項目就是“遠距離預警”，是由中央控制的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是第一個真正實時的人機交互作用的電腦網(wǎng)絡系統(tǒng)。1962年，保羅巴蘭發(fā)表《論分布式通信網(wǎng)絡》，提出分布式通信網(wǎng)絡的模型及包切換的原理。1965年，梅里爾代表“美州電腦公司”提議在馬薩諸塞州和加利福尼亞州之間進行一次聯(lián)網(wǎng)實驗，這是人類第一次遠距離接通兩種不同電腦，而且系統(tǒng)使用的是“分時”的方式。如此等等都說明了網(wǎng)絡技術的發(fā)展貫穿了二戰(zhàn)以后至今的整個人類的歷史。

(3)考察近代以來的前兩次科技革命的情況可以發(fā)現(xiàn)：雖然工業(yè)革命帶來了成群的新技術，并且也真的在后續(xù)階段里陸續(xù)形成與轉(zhuǎn)化了工業(yè)化系統(tǒng)，但工業(yè)革命的核心部分仍是蒸汽機的發(fā)明，雖然在化學、鋼鐵、內(nèi)燃機、電報和電話方面有許多驚人的發(fā)展，但電力仍是第二次工業(yè)革命的核心力量。同樣，雖然20世紀70年代出現(xiàn)了像微電腦、軟件技術及網(wǎng)絡技術等技術群的突破與創(chuàng)新，但計算機技術也仍是信息技術革命的真正核心，它與各種信息技術彼此緊密相關，構(gòu)成了以電子學為基礎的技術史。就此我們可以認為，就如同在工業(yè)革命時一樣，將會有更多的“信息技術革命”。出現(xiàn)在20世紀40-50年代、70年代的只是第一波和第二波，也許還會有第三波甚至第四波等等。

綜上所述，信息科技革命為近代歷史上所發(fā)生的第三次科技革命，其起始時間大約為20世紀40-50年代，主要標志為計算機、原子能等技術的誕生，雖然微處理器的發(fā)明、網(wǎng)絡的出現(xiàn)以及軟件技術的發(fā)展都可以說是電子計算機史上的革命，但考慮到其他技術群的變革與技術創(chuàng)新體系的形成，至今為止的信息技術革命約分為兩個階段，即40年代的啟動階段和70年代的擴散階段。

【參考文獻】

[1]Gould,StephenJ.ThePanda''''sThumb:MoreReflectionsonNaturalHistory[M].New

York:W.W.Norton,1980.

[2]段瑞華.科學技術革命與社會主義之歷史演進[M].武漢：華中理工大學出版社，1996.