数字孪生技术 第二章 数字孪生中的物联网和人工智能.ppt

（6）建筑设计图13基于数字孪生技术的智慧建筑平台数字孪生通过创建建筑物的数字化副本，以便建筑师能够根据不同需求更高效、更精准的完成建筑设计。物联网通过采集和传输大量的实时数据为数字孪生的构建提供了现实世界的数字化映射基础。人工智能则可以对物联网收集的数据进行分析和处理，挖掘出有价值的信息和模式，为数字孪生体提供更智能的反馈和控制能力，使其能够实现更真实的模拟、更科学的预测和优化。它们的融合正在被应用于工业、农业、医疗、城市管理等各个行业，但是目前还处于起步阶段，仍然面临着诸多问题和挑战。1.物联网对于创建和维护数字孪生系统有何意义？2.试阐述利用物联网采集某城区某一段道路噪声数据的过程。3.如果需要一个智能模型来预测你所在城市未来一周的气温，请尝试选择一种合适的模型，并给出依据，阐述你的建模过程。4.试举出你身边数学孪生系统的应用案例，并分析物联网和人工智能技术在其中承担的具体任务。5.你如何看待未来的数字孪生系统的发展和应用。人工智能是工业4.0的重要组成部分，更是数字孪生体实现认知、诊断、预测、决策等各项功能的主要技术支撑。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新兴技术科学。研究领域主要包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。随着芯片计算能力的增强以及先进算法的提出，人工智能正在得到快速的发展和应用。1956年，达特茅斯会议上正式提出了“人工智能”这个名词，标志着人工智能的诞生，随后人工智能逐步成为了一个新兴的研究领域。孕育期：人工智能的孕育期大致可以认为在1956年以前，数理逻辑、自动机、控制论、电子计算机等学科的发展为人工智能的诞生奠定了理论和技术基础。形成期：大致在1956-1970年之间。自达特茅斯会议之后的十多年间，关于人工智能的研究组织和实验室相继出现，人工智能的研究取得了引人瞩目的成就，尤其是在定理证明、问题求解、博弈和自然语言处理方面取得了重大突破。1969年，国际人工智能联合会议(InternationalJointConferenceonArtificialIntelligence,IJCAI)成功举行，成为人工智能发展史上的一个重要里程碑，标志着人工智能学科得到全世界的公认和肯定。（2）人工智能的发展（2/4）发展期：1970年之后被认为是人工智能的发展期。70年代前后，在大量成果不断涌现的同时越来越多的困难和挫折也相继出现，过高的期盼和预言的失败使人工智能的发展曾一度陷入困境，经费被削减，一些研究组织也被撤销。经历了一段时间的萧条，直到一系列带来巨大的经济和社会效益的专家系统的出现，人工智能才从困境中再度崛起。20世纪90年代以来，随着计算机网络、通信技术的发展，关于人工智能的研究逐步呈较稳健的增长态势。现阶段，随着大数据、云计算、深度学习等技术的兴起，人工智能再次迎来了新的发展热潮。专家系统(ExpertSystem)自然语言处理（NatureLanguageProcessing，NLP）机器学习(MachineLearning)分布式人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI)人工神经网络（ArtificialNeuralNetwork，ANN）自动定理证明（AutomaticTheoremProving,ATP）博弈（GamePlaying）机器人学（Robotics）模式识别（PatternRecognition）智能控制（IntelligentControl）机器视觉(MachineVision，MV)智能决策支持系统(IntelligentDecisionsSupportSystem，IDSS)人工心理(ArtificialPsychology，AP)、人工情感(ArtificialEmotion，AE)和人工生命（ArtificialLife，AL）（3）人工智能的研究和应用领域（2/2）人工智能建模是指利用数据和算法来构建模型，模拟人类智能的思维和决策过程。图6人工智能建模流程①明确问题和目标明确要解决的具体问题以及期望达到的目标是首先要考虑的问题，比如是语音识别还是图像分类。②数据收集需要收集与问题密切相关的大量数据，比如语音、图像、文本等，包括训练数据、测试数据和验证数据等。③数据预处理数据预处理主要指对数据进行清洗、划分、归一化、转换等操作，使其适合模型的训练。数据清洗：剔除重复数据、修复异常数据以确保数据质量。数据划分：将数据集划分为训练集和测试集分别用