“人机耦合”型H-M系统关键技术——BCI研究

论述了人机一体化系统的概念和三种控制类型,提出大脑计算机接口(B rain-Computer Interface,BC I)是“人机耦合”型H-M系统关键技术。阐述了BC I的研究起源、脑电信号的分析方法、BC I的6种研究方法,BC I系统的硬件构成,对BC I的研究和人机一体化系统和技术的发展具有重要意义。

高管文理科教育背景与企业创新

本文旨在从CEO文理科教育背景差异对企业创新影响的角度提供一些经验证据。基于双重/无偏机器学习方法,本文研究发现:理工科教育背景的CEO对企业创新具有正向的促进效应,即相对于人文社科教育背景的CEO,理工科教育背景的CEO能显著提高企业创新。同时,高学历理工科教育背景的CEO对企业创新产出质量的正向影响更加明显。相对于高新企业而言,在一般企业中上述差异反而更显著。进一步机制研究表明,相对于人文社科背景的CEO,理工科教育背景的CEO倾向于通过加强企业创新团队建设、提高创新投入强度等途径促进企业创新。本文首次为企业高管的文理科教育背景差异对企业创新行为影响提供了经验证据。

基于人在回路机制的个性化作业设计:理论模型及实践理路

个性化作业是落实“双减”政策,实现减负提质的重要途径。人工智能为实现个性化作业提供了技术支撑,但在实践中,由于其内部工作原理对用户不可见,且存在价值观、情感等方面的缺失问题,降低了其在个性化作业实践中应用的深度与效果。人在回路机制是指通过置信度评估的方法对人工智能算法生成的结果进行评估,进而决定是否执行算法结果的人机协同方法。基于人在回路机制的个性化作业设计理论模型,以作业实践为核心流程,以人机协同、认知诊断、干预反馈等为理论指导,将人在回路机制融入作业布置、作业诊断和作业辅导的关键环节中,实现了人类智能与人工智能的协同工作。在此基础上提出的个性化作业实践路径,包含基于学习者画像的作业习题推荐、基于多模态学习分析技术的错因诊断,以及基于多模态资源推送的作业辅导三个阶段,分别回答了做什么题、错在哪里,以及如何辅导等作业实践中的关键问题,形成了人机协同机制下智能技术赋能作业实践的闭环。基于该实践路径研发的原型系统,已在一线教学单位开展了实践,初步验证了方法的可行性。

人机耦合体与人机双螺旋:AIGC时代数字内容创作关系与方法重塑

生成式人工智能技术的飞速发展正在重塑内容创作的未来图景。本文提出“人机耦合体”和“双螺旋结构”的概念模型,考察新技术语境下人机关系的动态嬗变,探索人类智能与人工智能交互融合与双向增强路径。人机耦合体成为内容创作的最小单元这一新主体观引发创作理论和方法的变革。新内容创作法借鉴DNA双螺旋分子构型,以人与人工智能为两链,以设计思维为主线,建构人机共情、提示清单、脑机风暴、快速原型、拟态测试和自动执行6个环节环环相扣的人机双螺旋,为人机深度融合提供系统方法论支撑。本文通过负向互斥到高度耦合5个层次,刻画了人机耦合程度提升的演进路径与状态性征,讨论如何“运用双螺旋,成为耦合体”。

可穿戴式柔性外骨骼人机智能系统安全性设计评价

可穿戴式柔性外骨骼人机智能系统的安全性主要取决于系统的机械结构设计、驱动器的选择和布置、保护措施和安全控制策略的设计。为了提高系统的安全性及保护操作者与周围人群的安全,通过对可穿戴式柔性外骨骼人机智能系统设计、使用、维护过程中的要点进行分析,提出了系统安全性评价方法,为今后柔性外骨骼人机智能系统的发展提供了参考。

双抛光头磁流变抛光机控制软件设计

根据双抛光头磁流变抛光机的工艺特点和西门子840D SL数控系统架构模式,提出了双抛光头磁流变抛光机的控制软件设计方案。基于PCU+NCU+S7-300硬件结构,运用SINUMERIK Operate开发软件的原理设计了HMI软件的工艺模式切换模型和界面布局,采用参数化模式设计了MRF工艺循环,并采用模块化设计方法进行了MRF过程控制软件设计。

棒料双头同步智能倒角机的控制系统设计

在棒料精细加工生产过程中,为去除棒料端部的毛刺、凸起及飞边,设计一种双头同步倒角机。该设备以西门子PLC 1214C为控制中心,通过工业以太网与G120变频器进行通信,控制工件双侧主轴铣刀的旋转速度;通过与V90 PN伺服驱动系统通信,控制双向丝杠的转动角度与速度,进而控制双侧倒角装置的反向同步移动进行倒角加工;通过安装在料仓工位两侧的光电开关检测工件是否到位,如果到位触发送料气缸动作,开启棒料倒角加工。采用西门子TP700 Comfort人机界面与PLC通过工业以太网双向通信,对系统参数进行设置,并在界面显示设备当前工作的状态。

基于人机协同的舞蹈双师教学模式研究与实践

人工智能教育时代的来临,对舞蹈教育教学提出了新的要求,也为其带来了解决问题的新途径。舞蹈教学实践多年以来一直存在教学难、评学难和管学难三大问题。为了实现舞蹈教学的革新,基于人工智能技术,设计开发舞蹈教学系统并构建基于人机协同的舞蹈双师教学模式,是舞蹈教学改革的新途径。通过访谈可知师生均认为引入舞蹈教学系统在教学、评学和管学上也有所改善。此外,本研究还采用准实验研究法在h市某职业学校舞蹈课程开展教学实验,对教学实践后的学习效果和学习满意度进行调查发现,基于人机协同的舞蹈双师教学模式进行教学的班级学生的学习效果更好,学生的体验感和满意度也更高。

人机一体化系统的高级接口——大脑计算机接口

介绍了人机一体化系统的概念,提出大脑计算机接口是“人机耦合”型人机一体化系统关键技术。阐述了大脑计算机接口原理、大脑计算机接口系统硬件构成、大脑计算机接口技术的研究方法,大脑计算机接口技术的应用和展望,对BCI的研究和人机一体化系统和技术的发展具有重要意义。

基于PLC的浮选自动化双人机接口加药控制系统在马头选煤厂的应用

为了使浮选作业能够获得最佳的性能指标,提高加药的准确性和可靠性,设计了以PLC为核心的双人机接口自动加药控制系统;经马头选煤厂实地运行,该系统成功实现了药剂的自动添加,双人机操作极大地降低了生产成本,减轻了工人的劳动强度。

智能机器人及其教学应用:创新意蕴与现实挑战

第三次人工智能浪潮的到来,掀起了人类历史上最具颠覆性的智能化革命,深刻地改变了技术与人的关系。以人工智能(AI)为驱动力的智能机器人技术,正逐步进入学校与课堂,赋能教学创新,催生了整合智能机器人的新型教学与学习生态系统。基于此,从智能机器人的内涵出发,梳理智能机器人的发展特征与教学功能;结合智能机器人的教学应用典型案例,审视智能机器人作为教学赋能之要素。通过计算与连接工具,探讨智能机器人助力精准教学、实践创新能力培养,开展智慧学伴、智能测评、大数据教学过程管理、人机协同"双师课堂"等方面的教学应用;从教学系统变革层面出发,以智能机器人为增强要素,促进教育系统的协同与治理;支持教师数字素养提升,补偿性教育技术应用,教学管理智能化,助力学校教育"智"理等;同时,结合现实提出智能机器人在教学应用中面临的五大挑战,以期为智能时代智能机器人的教育应用与发展,提供参考与思路。

HMC在直角坐标机器人自动控制中的应用

以光伏自动生产线为应用背景,对线上一种基于显控一体机(HMC)的双Z轴型直角坐标机器人控制进行了研究。目的在于展现HMC控制方式的优点与突破,提高直接坐标机器人控制效率。通过几种典型PLC控制系统的指令运算、电气柜布线以及数据传输效率对比,所推荐的控制方式具有快速性、稳定性、集成性等优点。HMC控制架构通过显控一体的方式缩减了传统PLC系统控制层级,提升了系统控制性能与操作集成性,为PLC控制系统的发展指引了新的方向。

人工智能教育机器人支持下的新型“双师课堂”研究——兼论“人机协同”教学设计与未来展望

智能技术能够加快教学方法改革,能够促进学生的个性化学习,成为未来教育的基础。人机协同教育可以发挥教师与人工智能的不同优势,促进学生的个性化发展。未来学校如何促进教师与人工智能教育机器人作为"双师"协同教学是值得研究的问题。因此,可以基于人工智能教育机器人的应用场景,分析人工智能关键技术对教育机器人的支持,在云计算平台基础和边缘计算环境框架下,构建人工智能教育机器人支持的新型"双师课堂"环境,进一步给出相应的学习过程和应用,并基于该课堂环境下人工智能教育机器人教学应用实施的相关案例,探讨课堂应用效果及其相关措施。人工智能教育机器人是人工智能技术集成化、具象化的课堂体现,可以作为课堂中的另一名"教师"角色,形成一种新的人机协同的"双师课堂"教学形态。在未来教育中,教师需要熟悉"人机协同"智慧教学环境,开展注重"育人"的教学活动,同时,培养学生"人机协同"的意识和能力,为人工智能时代社会的人才需求打下良好基础。

数控多轴榫槽机、双端铣榫机的总体结构与控制界面设计

在分析木制家具榫卯结构形式及工艺的基础上,设计了数控多轴榫槽机MX3815C和数控双端铣榫机MXK3812A及其电控系统与人机界面,重点介绍了台面前倾角度的调整机构和压料夹紧机构,人机界面的设计以自动化程度高、榫头尺寸修改快捷、操作简单方便为基本原则。

国家大数据综合试验区对城市环境污染的影响及机制——基于双重机器学习的因果推断

【目的】国家大数据综合试验区建设是推动环境保护数据化与科学化的重要方式,本文旨在研究试验区建设如何影响环境污染,为充分释放试验区的政策效能,助推绿色发展提供理论依据。【方法】利用2010—2020年中国地级市面板数据,在测算274个地级市的环境污染综合指数的基础上,以“国家大数据综合试验区”(以下简称试验区)建设为准自然实验,运用双重机器学习探究国家大数据综合试验区对城市环境污染的影响与作用机制,及其异质性特征。【结果】①试验区能够显著降低所在城市的环境污染,在样本缩尾、改变样本分割比例、改变机器学习算法等一系列稳健性检验后,该结论仍成立。②试验区能够通过绿色技术创新、人力资本以及环境规制3条路径,对城市环境污染产生间接抑制作用。③在异质性方面,试验区在非资源型城市、中心城市以及较高污染城市具有显著降低城市环境污染的作用。【结论】因此,应强化顶层设计,充分利用试验区推动环保发展;要因地制宜,实施差异化发展战略;发挥绿色技术创新、人力资本与环境规制的关键作用,减轻环境负担。

蹲起时助力外骨骼驱动及人机耦合作用驱动补偿

针对由于关节驱动特性不明而造成助力外骨骼蹲起不顺畅的问题,为增强人机交互性及助力外骨骼蹲起可靠性,对蹲起时助力外骨骼的关节驱动及人机耦合作用下的关节驱动补偿进行了研究.通过人体数据采集实验及非线性数据拟合,得到各关节运动学方程.建立了蹲起时的人机耦合动力学模型,研究了关节驱动特征,发现膝关节的驱动特征及其波动性远大于踝关节和髋关节;膝关节驱动力矩与角加速度耦合性强;只在蹲起前半段,系统重心迁移对膝关节驱动有较大影响.根据关节驱动特征的研究结果,膝关节采用双作用线性液压缸进行驱动,与此同时人机耦合作用力可以补偿踝关节部分驱动力矩及髋关节全部驱动力矩.