康筱彬
（兰州资源环境职业技术学院信息管理系，甘肃兰州730000）
摘要：进入21世纪，随着信息技术的不断发展，将人工智能技术应用于儿童玩具当中是人工智能技术应用的一个趋势，基于人工智能的语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等领域的研究，使用计算机程序，以效仿人类大脑为主要目的，包含采集、分析、处理、反馈等功能，设计出模拟人类的智能玩具。本文通过对人工智能技术进行分析得出，将此技术应用于智能玩具当中会使玩具具有更加广泛的应用前景。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：人工智能；学习型数据库；智能玩具；儿童玩具
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.05.054
中图分类号：G614 文献标识码：A 文章编号：1671—1580（2015）05—0122—02
收稿日期：2014—12—10
作者简介：康筱彬（1982— ），女，甘肃兰州人。兰州资源环境职业技术学院信息管理系，讲师，硕士，研究方向：移动互联网开发及应用。
计算机科学之父图灵在1950年发表的论文《计算的机器和智能》中提出了机器智能的设想，并提出了著名的“图灵测试（Turing Test）”，用以验证机器是否拥有智能。测试指出让机器和人进行交流，如果人无法判断交流的对象是人还是机器，就说明这个机器拥有智能。著名导演斯皮尔伯格在经典电影《人工智能》中讲述了一个不仅拥有思维更具备情感的机器人，通过这部电影，观众对于人工智能这一学科的研究目的有了清晰的认识：让机器模拟人的思维方式。影片虽然是虚构的，但是随着智能技术的发展以及数据挖掘等技术研究的不断深入，智能玩具已经悄然出现。
2014年1月6日至9日，在第40届香港玩具展中智能玩具已经占有一席之地。有别于以往的数码玩具，智能玩具不仅有精密的设计、绚丽的外表，同时，其具备的多种功能应用能够充分地满足儿童的好奇心，智能技术的应用让每个儿童都拥有了一个个性化的玩具。而且不少智能玩具还具有特定的功能，比如治疗型玩具，其主要目的是帮助孩童和老人舒缓压力，或解决其他相关问题。许多传统玩具也通过App与智能装置合二为一，可见，将智能技术应用于儿童玩具之中也是未来发展的趋势之一。
一、人工智能的定义
人工智能（Artificial Intelligence，AI）相对于自然人的天然智能而言，是指通过研究和构造智能机器或智能系统，来模拟和扩展人类的智能，让机器具有某些思维。人工智能是计算机科学领域的一个分支，属于综合性的前沿学科。它的目标是了解智能的实质，并生产出一种全新的、可以以与人类智能类似的方式作出反应的智能型机器。该领域结合了计算机科学、信息论、心理学等多种学科。
二、人工智能的研究内容
人工智能经过近60年的发展，研究领域获得了进一步的扩展，加之计算机技术的迅速发展，研究领域已经扩展到了自然语言处理、模式识别、图像识别、数据挖掘、机器学习、智能接口技术、智能信息处理等。其中，数据挖掘、模式识别、机器学习和信息处理是构成智能玩具的核心技术，实现信息的采集、分析、处理和反馈等功能。
（一）数据挖掘。数据挖掘（Data Mining，DM）技术是指从海量的数据或者信息中获取知识的过程。应用于人工智能则需要对设备接收到的所有知识进行表示、推理和搜索等三个方面的处理。通过这三个方面的处理，实现将接收到的知识与原有知识相关联，借助推理技术中的各种推理演绎方法获取新的知识。在知识的查找过程中，根据实际问题借助盲目式或启发式两种搜索方式，不断地寻找可以利用的知识构造推理路线，最终获得最优解。
（二）模式识别。人工智能涉及的模式识别通常是指用计算机代替人类或者协助人类进行感知的模式，是对人类感知外界功能的一种模拟。将人工智能应用于儿童玩具，就是要让玩具能够自动地获取外界的知识，自动地对文字、声音、图像等信息进行识别。
（三）机器学习。学习能力是计算机模拟人类智能的重要标志，也是计算机获取知识的主要途径，是人工智能研究中最重要和最突出的一个方面。香农曾经说过：“一台计算机如果不会学习，就不能称之为具有智能的计算机。”由此可以引申出对智能玩具的判别标准，即其是否具有学习能力。智能玩具领域中主要采用两种学习方法，即无监督学习和有监督学习。有监督学习是指在可以提供输入和输出时使用的学习方法，如决策树学习、神经网络等。无监督学习是指在不能提供有效输入和输出时使用的学习方法，如强化学习、进化学习等。
（四）智能信息处理。在如今这个信息爆炸的时代，更需要从海量的数据中获取有价值的信息，从而利用这些信息进行决策、管理、检索以及过程控制等。当前，具备多功能性、开放性和有效性等特征的图形模式作为一种有效的智能数据处理手段引起了人们的重视。
三、人工智能应用于儿童玩具中所起的作用
游戏是儿童喜欢的活动，玩具是孩子游戏的物质基础，它能让孩子在游戏中获得身心的同步发展。比如：益智类玩具主要用于发展孩子的智力，体能类玩具则主要用于增强孩子的体质。智能玩具在儿童成长过程中所起的作用大致可以归结为以下几点：
（一）提高孩子的言语能力。智能玩具中植入了智能芯片，使得它们能说会道，能歌善舞，可以与儿童进行交流。儿童在玩耍的过程中，有了可以对话的伙伴，便有了可以表达自己想法和情感的机会，这对提高其语言能力能够起到很大的帮助作用。同时，当孩子有了表达的欲望和表达的渠道时，家长就能够给予孩子语言方面的表达技巧。
（二）提高孩子的辨认能力。智能玩具一般具有与孩子互动的功能。比如：会教孩子辨认其左右手、进行简单的四则运算、辨认简单的物品（如水果、蔬菜）等。孩子在与这些玩具互动的过程中，听到伙伴交待下来的“任务”，会产生好奇心并且积极思考，在此过程中，孩子的辨认能力会进一步得到提高，对智力的增长也会起到帮助作用。
（三）提高孩子的肢体协调能力。孩子在与智能玩具做游戏的过程中会有互动，比如：孩子将一盒积木砌出图形，或者学习玩具的一些动作等，在此过程中，除了会运用到大脑外，还需要手等其他身体部位的配合，对孩子的肌肉运动、脑部发育以及身体机能的发展都具有很大的裨益。
（四）调节孩子的情绪。孩子的世界同样也伴随着喜、恕、哀、乐这些情绪，当负面情绪来临时需要相应的发泄方式。对于孩子来说，玩具就是伙伴，就是朋友，他（她）们可以通过玩具来发泄这些负面情绪。同时，玩具所具有的音乐播放、故事讲述等功能，又能起到调节儿童情绪的作用。
（五）提高孩子的社交能力。大人有社交，孩子同样也有，同学、朋友、老师都是他（她）们的玩伴，如果一个孩子从小就缺少沟通的机会，就容易养成不爱说话或者不敢说话的性格。而智能玩具就具备能说会道的功能，孩子们与玩具进行交流就避免了不爱说话或者不敢说话的状况，即使对待陌生人，也可以很快进行交流了。
四、展望
人工智能学科的出现与发展不是偶然、孤立的，它与整个科学体系的发展与演变密不可分。21世纪，各学科蓬勃发展，高新科技层出不穷，人工智能也一定能够在时代的要求下实现多学科的交叉研究，通过与信息技术、软件技术、生物技术、脑科学、电子技术、网络技术等研究领域更加紧密地结合，研制出与人类智能水平相当的智能软件和智能机器。21世纪将成为智能技术快速发展的世纪，信息时代的特征也促使人工智能学科形成三个分支，即行为主义、联结主义和符号主义，在信息论的启示下形成统一。人工智能在多学科的交叉发展与研究中，一定会掀起一场智能技术的革命，走向人机协同解决问题的新纪元。
［教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献］
［1］徐志国.人工智能在电力系统中的应用［J］.现代电子技术，2006（21）.
［2］张凯斐.人工智能的应用领域及其未来展望［J］.吕梁高等专科学校学报，2010（4）.
［3］胡勤.人工智能概述［J］.电脑知识与技术，2010（13）.
［4］陈建平，任斌，张会章.人工智能在智能机器人领域中的研究与应用［J］.东莞理工学院学报，2008（3）.
［5］钟智，尹云飞.数据挖掘与人工智能技术［J］.河南科技大学学报，2004（3）.
［6］卢丹丹.基于人工智能的大学英语辅助教学专家系统［D］.北京化工大学，2009.
