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人工智能及其在超声无损检测中的应用
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【计算机技术论文】人工智能自1956年作为一门新兴的前沿学科问世以来,已经取得了许多引人瞩目的成就,逐渐形成了诸如专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解及机器人学等多个研究领域,有时也将人工神经网络归为人工智能的一个方面。人工智能研究的目标是构造可实现人类智能的智能计算机或智能系统。具体来说,是使现有的电子数字计算机更聪明、更有用,使它不仅能进行一般的数值计算及非数值信息的数据处理,而且能运用知识处理问题,模拟人类的部分智能行为。针对这一目标,人们可根据现有计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法,建立相应的智能系统,如目前研究开发的专家系统、机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统以及机器人等。
在超声无损检测与评价(NDT&E)领域中,目前广泛采用专家系统、模式识别和人工神经网络的方法对超声探伤中缺陷的性质、形状和大小进行判别和归类,如利用模糊模式识别对管材缺陷的形状进行识别[1],超声波C扫描图象的缺陷模式识别[2],利用人工神经网络对超声检测中的缺陷进行定量评价[3,4]等。近20年来,国内外都在开展智能超声无损检测系统的研究,如西安交通大学谈文新、张新春研制的便携式智能超声无损检测系统[5],同济大学刘镇清等开发的奥氏体不锈钢铸件的超声探伤信号处理与识别系统[6],加拿大Roger WY Chan,D Robert Hay等开发的潜水艇压力壳检测的自动超声识别系统以及变厚度的管壁超声检测信号的模式识别系统[7]。如果把传统的超声波探伤仪看作是人眼睛的延伸,则智能化超声波探伤仪已不仅是人们眼睛的延伸,还能代替或帮助大脑和手的工作,成为人们大脑和手的延伸。人工智能在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁,它能把一般的探伤人员变成技术熟练、经验丰富的专家。从这方面来说,人工智能在超声无损检测领域大有可为,因为具有专家级水平的探伤人员毕竟为数不多。
1 人工智能原理
1.1 人工智能的含义
顾名思义,所谓人工智能就是用人工的方法在计算机上实现的智能。由于人工智能是在机器上实现的,因此又可称为
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