人造器官

人

造器官

8.3 遗传学的未来——

教师团队：陈火英、葛海燕、刘杨、任丽 等

人造器官定义

人造器官在生物材料医学上是指能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料；或者说是具有天然器官组织的功能或天然器官部件功能的材料。

人造器官主要有三种

机械性人造器官半机械性半生物性人造器官物性人造器官1 2 3

1、人造子宫（Artificial Uterus）

2、人造胃（Artificial Stomach）

3、人造心脏（Artificial Heart）

4、人造骨骼（Artificial Skeleton）

5、人造皮肤（Artificial Skin）

十大不可思议的人造器官

6、人造视网膜（Artificial Retina）

7、人造血（Artificial Blood）

8、人造血管（Artificial Bloodvessels）

9、人造肌肉（Artificial Muscles）

10、微型肝脏（Microliver）

人造子宫(Artificial Uterus)

人造子宫是理想中的科研及繁衍装置,它通过模拟哺乳动物子宫和卵生动物卵的条件,使受精卵在人造环境下发育,从而摆脱对母体的需求,使动物远缘杂交成为可能,而且可以作为批量生产生物的基地。

人造胃(Artificial Stomach)

人造胃由上下两部分组成。

其上半部分是一个带有蓝色漏斗的圆筒容器，食物被倒入容器内。这里是食物、胃酸和消化酶混合的地方。一旦这一过程完成，食物就会在下面一条银制管子里被碾碎。

其中食物在胃里某个特定部位停留时间的长短、在不同阶段的激素反应等等，都是由电脑完成的。

人造心脏(Artificial Heart)

与人类心脏大小相当，人造心脏本体可取代患者心脏的左右心室，微型锂电池和操纵系统植入患者腹腔，用以提供动力。外接电池组可通过安装在腹部皮肤下的能量传输装置对微型锂电池进行充电。

人造骨骼(Artificial Skeleton)

如果人体的骨头不幸受伤，传统的骨头移植手术会撷取病患其它部位的骨头或是利用陶瓷来替代。

人造皮肤(Artificial Skin)

许多科学家已从生物高分子材料或合成高分子材料中制造出了一二十种人造皮肤。他们把这些材料纺织成带微细孔眼的皮片，上面还盖着一层层薄薄的、模仿“表皮”的制品。

人造视网膜(Artificial Retina)

南加利福尼亚大学研制的仿生眼项目——人造视网膜。旨在开发一种可以帮助因衰老或疾病导致视网膜受损的人恢复视力的人造视网膜技术，他们已经在志愿者身上对植入式微型摄像头进行了早期的人体试验。

人造血(Artificial Blood)

人造血是一种乳白的、完全人工合成的复苏DA，以代替人血中输送氧气的血红蛋白。1966年，美国辛辛那提大学的两位教授将一只小鼠完全浸没在全氟化碳液中仍能活着，这是因为在这种溶液中小鼠仍能得到生存所必需的氧气，所以不至于因窒息而死亡。

人造血管(ArtificialBloodvessels)

德国弗劳霍夫研究所的科学家们运用化合高分子材料结合能够有效抵抗排异反应的生物分子制作出了一种特殊的“印刷墨水”，其印制出来的物质经化学反应后能够形成一种有弹性的固体，方便科学家根据人类血管构造将其雕塑成3D立体人造血管。

人造肌肉(Artificial Muscles)

人造肌肉又叫电活性聚合物，是一种新型智能高分子材料，它能够在外加电场的作用下，通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉十分相似。

微型肝脏(Microliver)

它是一种圆锥形物体，由塑料制成，长约50厘米，直径10厘米。圆锥体中含有纤维素和具有清洁血液功能的猪肝脏细胞。

人工智能的研究方向和应用领域

人工智能的研究方向和应用领域 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、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的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。广义的人工智能包括人工智能、人工情感与人工意志三个方面。 一、研究方向 1.问题求解 人工智能的第一个大成就是发展了能够求解难题的下棋(如国际象棋)程序。在下棋程序中应用的某些技术，如向前看几步，并把困难的问题分成一些比较容易的子问题，发展成为搜索和问题归约这样的人工智能基本技术。今天的计算机程序能够下锦标赛水平的各种方盘棋、十五子棋和国际象棋。另一种问题求解程序把各种数学公式符号汇编在一起，其性能达到很高的水平，并正在为许多科学家和工程师所应用。有些程序甚至还能够用经验来改善其性能。 2.逻辑推理与定理证明 逻辑推理是人工智能研究中最持久的子领域之一。其中特别重要的是要找到一些方法，只把注意力集中在一个大型数据库中的有关事实上，留意可信的证明，并在出现新信息时适时修正这些证明。对数学中臆测的定理寻找一个证明或反证，确实称得上是一项智能任务。为此不仅需要有根据假设进行演绎的能力，而且需要某些直觉技巧。 1976年7月，美国的阿佩尔(K.Appel)等人合作解决了长达124年之久的难题--四色定理。他们用三台大型计算机，花去1200小时CPU时间，并对中间结果进行人为反复修改500多处。四色定理的成功证明曾轰动计算机界。 3.自然语言理解 NLP(Natural Language Processing)自然语言处理也是人工智能的早期研究领域之一，已经编写出能够从内部数据库回答用英语提出的问题的程序，这些程序通过阅读文本材料和建立内部数据库，能够把句子从一种语言翻译为另一种语言，执行用英语给出的指令和获取知识等。有些程序甚至能够在一定程度上翻译从话筒输入的口头指令(而不是从键盘打入计算机的指令)。目前语言处理研究的主要课题是：在翻译句子时，以主题和对话情况为基础，注意大量的一般常识--世界知识和期望作用的重要性。

(发展战略)人工智能的发展及应用最全版

（发展战略）人工智能的发 展及应用

人工智能的发展及应用 这是个信息爆炸自动控制飞速发展的时代，而在这样的时代中，人工智能也取得了飞速的发展。成为了最前沿最热门的学科和研究方向之壹。 人工智能的定义 “人工智能”(ArtificialIntelligence)壹词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的壹门新的技术科学。人工智能是计算机科学的壹个分支,它企图了解智能的实质,且生产出壹种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学和技术的发展史联系在壹起的。 人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,且使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。 人工智能的应用领域 1.在管理系统中的应用 (1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》壹文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统壹集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理和决策中的关键因子。

2.在工程领域的应用 (1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它能够帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发和应用的高潮。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,且在不断发展完善中。 (2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了壹个钼矿沉积,价值超过1亿美元。 3.在技术研究中的应用 (1)在超声无损检测(NDT)和无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力和脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。 (2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级AI通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而和人工智能技术

材料+生物材料与人工器官作业

第 2 章 1、有大量的文献涉及控制血液与材料的相互作用。通过查阅文献，详细了解人体血栓形成的机理, 描述由材料引发的血栓形成的途径, 这些途径之间有联系吗？有怎样的联系？ 答：1）正常的血管内膜光滑,血小板不易粘附、聚集。 2）内皮细胞能产生抗凝血的物质（如抗凝血酶Ⅲ）和抗血小板聚集的物质（如前列腺环素）。3）正常血流速度和流向对防止血栓形成起重要作用。正常的血流速度较快,有形成份(细胞)在血管中心流动(轴流),血浆在边缘流动(边流),使血小板不易与血管壁的内皮细胞发生粘附和聚集。 4）正常时，血液中的凝血因子虽不断被激活，但又不断被血液稀释或冲走；尽管血管上时有微量的纤维蛋白沉着，但又不断地被纤维蛋白溶解酶所溶解。 生物材料表面与血液接触后，将通过凝血因子活化途径及血小板活化途径产生凝血，形成血栓。 ㈠凝血因子活化途径：生物材料表面与血液接触，活化凝血因子Ⅻ,继而活化凝血因子Ⅺ、Ⅸ、Ⅹ、XIII ，产生凝血酶原激活物，激活凝血酶，水解纤维蛋白原，造成纤维蛋白沉积，形成血栓；或者通过组织因子作用，按照外源性途径同样形成血栓。 ㈡血小板活化途径：生物材料与血液接触后，首先发生蛋白吸附，进而导致血小板粘附，变形，释放和聚集，最终形成血小板血栓；此外，蛋白吸附还可诱导红细胞粘附，溶血和释放，最终也将产生相同结果。 2、人工心脏的组成？泵的分类及特点？ A.人工心脏的组成 1）血泵。形状容积、血流动力、溶凝、力学、老化、噪声、协调。按搏动方式分为脉动式和非脉动式；按形状分为容积式和叶片式。 2）监测与控制系统。主要内容包括血泵的功能(驱动压力、搏出量、回流量等)；驱动装置的运行指标；生理指标（心率、输出量、压力、血C02等） 3）驱动装置。为血泵的搏动提供动能，有叶动式、气动式、电动式、磁力驱动式。4）能源供给。有交流电源、电池、核能源和生物能源之分。 B.泵的分类及特点 1)容积式：A.优点：脉动式，与人的正常生理结构相适应，有利于脏器的血液微循环灌注。 B.缺点：体积大，结构复杂，不易植入体内；必须有管路连接体内外，故易感染；关键部件

人造器官的发展

有多少器官可以人造【图】 最近，被挖去眼球导致双目失明的山西6岁男童继在眼科医院成功接受了义眼球移植手术后，又即将植入义眼片，医生希望在两三个月之后可以使用“电子导盲仪”。这种仪器可以把影像化为脉冲讯号，通过舌头将讯号传到脑部，使能“看见”物体的轮廓。 生活中类似“电子导盲仪”这样的人造器官正在影响和改变着我们的生活：人造心脏可赐予患者第二次生命，人造耳蜗可使失聪者重获听力，人造肢体可使瘫痪者重新站起来……随着人造器官技术的日益发展，越来越多的患者获得了生的希望，开辟了崭新的人生。 ——人造皮肤—— 外观如饺子皮使用像创可贴 皮肤是人体的第一道保护屏障，它好似一件天然的外衣，每天行使着“守门人”的职责，帮人类抵御外界侵袭。但是一旦这件“外衣”发生烧伤、烫伤、溃疡要想恢复可不是像衣服那样随便拿针线缝好就行。 过去，对于烧伤与溃疡患者，治疗上多采用自体皮肤移植，即医生从患者身体其他部位取下一块完好的皮肤，重新植入烧伤部位。这种“拆东墙补西墙”的方法，不仅会造成新的创伤，同时在无“墙”可拆、无自体皮肤可用的情况下，还会引发更多严重的后果。而人造皮肤的成功研制则很好地解决了这一问题。 20世纪80年代，有科学家先后研制出多种人工真皮，如来源于异体或异种（猪）皮的无细胞真皮基质、以胶原为主要原料经冷冻干燥后形成的海绵状胶原膜，此外，还有透明质酸膜、聚乳酸膜等，其基本特点是可诱导自体的组织细胞浸润生长，形成新的、结构规则的真皮样组织，从而重建真皮层。20世纪90年代以来，医学界已成功将复合皮用于大面积深度烧伤创面的修复，节省了伤者

自体皮源，提高了就治率。 我国对人工皮肤的研究虽然比西方发达国家起步晚，但是近年来已受到国家的高度重视，并取得了一定成果。经过长期研究和反复实验，由我国自行研制的人造皮肤已于近期率先在陕西省西安市临床应用。 据专家介绍，这种人造皮肤直径约6厘米，厚度为2毫米，外形看起来就像张饺子皮。其来源于被割掉的、没有受过污染、最为纯净的新生儿包皮。这种将包皮的细胞消化、分离、培养后提取真皮组织和表皮组织，而后再将表皮细胞、真皮纤维细胞复合于牛胶原蛋白支架上重新长成的“人造皮肤”，不仅具有真皮层和表皮层，在色泽、质感、生物相溶性上也都实现了以假乱真。 该人造皮肤可用于烧伤、烫伤、溃疡在内的皮肤创伤类以及皮肤缺损患者。其使用方法很简单，就像用创可贴一样，在无菌条件下打开内包装，小心清洗皮片，去除残余液体，然后分清正反面揭除尼龙膜，贴在创面，之后用纱布包住即可。专家说，目前临床使用过的患者，没有出现排异反应，一般在贴人造皮肤期间，患者也没有任何感觉，不痛不痒，以后就和自体皮肤一样。创伤较轻的患者一般一周时间就能恢复，创伤较重的恢复起来需要一个月左右。 ——人造心脏——

人工智能及其应用复习资料(DOC 33页)

人工智能及其应用复习资料(DOC 33页)

人工智能及其应用(2) 第一章绪论 1-1. 什么是人工智能？试从学科和能力两方面加以说明。 从学科角度来看：人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技术。 从能力角度来看：人工智能是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动 1-2. 在人工智能的发展过程中，有哪些思想和思潮起了重要作用？ 控制论之父维纳1940 年主张计算机五原则。他开始考虑计算机如何能像大脑一样工作。系统地创建了控制论，根据这一理论，一个机械系统完全能进行运算和记忆。 帕梅拉·麦考达克(Pamela McCorduck)在她的著名的人工智能历史研究《机器思维》(Machine Who Think,1979)中曾经指出：在复杂的机械装置与智能之间存在着长

物理符号系统的假设伴随有3 个推论。 推论一: 既然人具有智能，那么他(她)就一定是个物理符号系统。 推论二: 既然计算机是一个物理符号系统，它就一定能够表现出智能。 推论三: 既然人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，那么我们就能够用计算机来模拟人的活动。 1-4. 现在人工智能有哪些学派？它们的认知观是什么？ 符号主义(Symbolicism)，又称为逻辑主义(Logicism)、心理学派(Psychlogism)或计算机学派(Computerism) [ 其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。] 认为人的认知基元是符号，而且认知过程即符号操作过程。认为人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，因此，我们就能够用计算机来模拟人的智能行为。知识是信息的一种形式，是构成智能的基础。人工智能的核心问题是知识表示、知识推理和知识运用。

聚酯纺织品在人工器官配件中的应用

聚酯纺织品在人工器官配件中的应用 摘要: 介绍了PET 在人造器官配件中的应用,详细介绍了医用聚酯纺织品采用的织造方法及其 特点,对人工器官配件用聚酯纺织品的发展方向和策略进行了展望. 关键词: 聚酯; 人工器官; 织造方法; 用纺织品 生物医用材料作为一个高新技术领域的高附加值产品,已经成为发达国家重点发展的对象. 大量新型医用材料用于制作人造血管、人造心脏瓣膜、人工肾等,目前除了大脑以外,几乎 所有的人体器官都可以用人造器官替代,因此,医用纺织品产业处于迅猛发展的时期. 据美国 对1980～2000 年20 年间的一项调查表明:医疗纺织品正以11 %的年增长率快速发展; 1993 ～2001 年间,我国医疗用纺织品总的增长率为25 % ,预计到2010 年需求量将达到34 万t ,因此医用纺织品存在巨大的发展潜力,市场前景光明[ 1 - 2 ]. 众多生物医用材料中,随着人们对PET (聚对苯二甲酸乙二酯) 的认识不断深入,其在生 物材料中占有越来越重要的地位. PET 作为一种惰性材料,可以应用传统的杀菌技术对其进行杀菌而不改变其本体性质;其次PET 具有良好的机械性能,低吸水性,对人体的体液具有高抗渗透性,具有良好的应用前景[ 3 ]. PET 在医用纺织品中的应用面很广,本文以人造器官为主,介绍PET 在医疗中的一些应用,并结合纺织品的特点介绍医用聚酯纺织品采用的织造方法及其特点. 1 聚酯纺织品在人工器官配件中的应用 111人工血管 自1952 年世界上开始用高分子材料做人造血管进行动物试验以来,人造血管作为广泛用 于临床的材料在医疗中起着重要的作用. 过去30 多年间,人造血管已成功地植入很多人体 中,美国生产人造血管的工厂有新泽西州的Meadox 医药公司、佛罗里达州的Corvita 公司和马萨诸塞州的C. R. Bard 公司等[ 4 ].在国内,上海市胸科医院从1958 年开始与上海市纺织科学研究院、苏州织带厂和江苏纺织工业厅丝绸研究所等单位协作,以聚酯为基材,试制了多种不同口径和类型的人造血管;第二军医大学长海医院与东华大学纺织工程系采用机织方法合作研制腔内隔绝用人造血管,已得到013～216 cm 不同口径聚酯纤维人造血管,临床应用效果较好[ 5 ]. 人造血管替代人体血管作为输送血液的通道,必须具有良好的生物相容性及一定的机械 性能. 生物相容性方面,要求其不引起异常的免疫、排异和过敏反应,对细胞的生长无不良影 响,没有致畸、致变作用;机械性能方面,要求其具有较高的缝接强度,一定的弹性,其变形能力 应和所替代的器官或组织相一致,具有长期使用的稳定性,无明显的生物降解现象,具有合理的孔隙度[ 6 ]. 惰性柔韧的PET 纤维制成的人工血管能较好满足上述各项要求,在人工血管中获得了广 泛使用,但目前PET 材料人工血管常限于6 mm 以上直径;为了制作小口径人工血管,各国研究者开展了深入地研究,如日本科学家用甲基丙烯酸乙基磷酸胆碱酯( M PC) 对嵌段聚氨酯表面进行改性后将改性聚氨酯包附在直径为2 mm 的涤纶血管内壁,90 min 未发现凝血[ 7 ]. 112 人工心脏瓣膜[8 ] 人工心脏瓣膜用于替换病变的心脏瓣膜保证心房与心室间的血液输送和人体的血液循 环,其核心技术是先进的材料和瓣膜结构,它可以实现高度的抗凝血性能. 人工心脏瓣膜一般包括瓣膜、瓣环和缝合环. 目前世界上用量最大的生物瓣是由美国Baxter Healt hcare 公司Edwards CV S 部生产的 Carpentier2Edwards 猪主动瓣,其瓣架采用弹性合金钢丝,包以PET 织物以使瓣膜同周围组织缝合,也可使组织在瓣架上生长. 人工心脏瓣膜缝合环作为人工心脏瓣膜的主要部分具有重要的作用. PET 作为人工心脏 瓣膜缝合环也已经广泛应用于临床之中,如世界上最成功的双叶瓣———St . J ude Medical 双叶

人造器官的开发的研究

研究促进人造器官的开发 韩国的一个研究小组开发了一种技术，该技术无需特殊预处理即可将干细胞分化为所需的细胞类型，例如血管壁细胞或成骨细胞。该技术有望促进临床前研究用人造器官或移植用人造组织（例如人造皮肤和心 脏贴片）的生产。 韩国科学技术研究院（KIST）宣布，由生物材料中心的Youngmee Jung 博士领导的研究小组开发了一种基于多孔超薄膜的新型细胞共培养平台，该平台可以同时培养多种类型的细胞，从而可以形成类似于人体天 然组织的组织。 细胞共培养（其中将不同类型的细胞一起培养）是用于制造人造器官的方法之一，该器官可用作药物开发所需的基于动物的临床前研究的替代品。由于人体由各种类型的细胞组成，因此细胞共培养对于尽可能紧密地模拟人体组织至关重要，并且目前已在涉及模拟生物组织的大多数研究领域中使用。然而，简单地将不同类型的细胞混合在一起并一起培养通常会导致快速生长的细胞使其他细胞不堪重负，从而导致其余细 胞类型缺乏生长。 在为解决该问题而开发的细胞培养平台中，使用多孔膜的平台存在局限性，因为膜的相对厚度和低密度的孔无法诱导活跃的细胞-细胞相互作用。而且，需要额外的处理来补偿平台的环境和细胞实际生长的体 内环境之间的差异。 为了克服这些限制，KIST的研究人员开发了一个平台，该平台的膜厚度是现有膜的10倍，并且具有更高的孔密度，从而增强了细胞与细胞之间的相互作用。新的共培养平台使用柔软而有弹性的聚合材料并能够弹性调节薄膜，从而显示出与细胞外基质相似的表面特性，从而为细胞提供了与人体相似的环境。此外，考虑到人体的血管，肌肉，心脏和其他部位的组织通常沿特定方向排列，KIST研究小组开发的平台适合培

人工智能的日常应用 论文

研究生学位课程论文论文题目：人工智能的日常应用

人工智能的日常应用 摘要：人工智能（Artificial Intelligence）,英文缩写为AI，是一门由计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展的综合性学科。21世纪是计算机科技飞速发展的时代，随着科技的不断发展，一些新型人工智能技术正在走进人类的生活，在我们的日常生活和学习当中也有许多地方得到应用。本文就符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译等方面的应用作简单介绍，通过这篇文章使我们对身边的人工智能应用有一个感性的认识。 关键词：人工智能（AI）应用计算机 人工智能是近年来引起人们很大兴趣的一个研究领域：它的研究目标是用机器，通常为电子仪器、电脑等，尽可能地模拟人的精神活动，并且争取在这些方面最终改善并超出人的能力；其研究领域及应用范围十分广泛、例如，自动定理证明、推理、模式识别、专家知识系统、智能机器人、学习、博彩、自然语言理解等等。本文主要介绍符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译四个方面的人工智能的日常生活应用。 一、符号计算 计算机最主要的用途之一就是科学计算,科学计算可分为两类:一类是纯数值的计算,例如求函数的值,方程的数值解,比如天气预报、油藏模拟、航天等领域;。另一类是符号计算,又称代数运算,这是一种智能化的计算,处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数,也可以代表多项式,函数,集合等。长期以来,人们一直盼望有一个可以进行符号计算的计算机软件系统。早在50年代末,人们就开始对此研究。进入80年代后,随着计算机的普及和人工智能的发展,相继出现了多种功能齐全的计算机代数系统软件,其中Mathematica和Maple是它们的代表，由于它们都是用C语言写成的,所以可以在绝大多数计算机上使用。Mathematica是第一个将符号运算,数值计算和图形显示很好地结合在一起的数学软件,用户能够方便地用它进行多种形式的数学处理。 计算机代数系统的优越性主要在于它能够进行大规模的代数运算。通常我们用笔和纸进行代数运算只能处理符号较少的算式,当算式的符号上升到百位数后,手工计算就很困难了,这时用计算机代数系统进行运算就可以做到准确,快捷,有效。现在符号计算软件有一些共同的特点就是在可以进行符号运算、数值计算和图形显示等同时,还具有高效的可编程功能。在操作界面上一般都支持交互式处理,人们通过键盘输入命令,计算机处理后即显示结果。并且人机界面友好,命令输入方便灵活,很容易寻求帮助。 尽管计算机代数系统在代替人繁琐的符号运算上有着无比的优越性,但是,计算机毕竟是机器,它只能执行人们给它的指令，有一定的局限性。首先,多数计算机代数系统对计算机硬件有较高的要求,在进行符号运算时,通常需要很大的内存和较长的计算时间,而精确的代数运算以时间和空间为代价的。第二个问题是用计算机代数系统进行数值计算,虽然计算精度可以到任意位,但由于计算机代数系统是用软件本身浮点运算代替硬件算术运算,所以在速度要比用Fortran 语言算同样的问题慢百倍甚至千倍。另外,虽然计算机代数系统包含大量的数学知识,但这仅仅是数学中的一小部分,目前仍有许多数学领域未能被计算机代数系统涉及。计算机代数系统仍在不断地发展和完善之中。

论人工器官问题

论人工器官问题 -------自动化1班3008203240 付亮由于灾害、疾病、衰老和战争所引起的组织和器官缺损、衰竭以及功能降低的难题有望采取生物医学工程的方法得到解决。人类就有这样一个设想：如果身体的某一个器官出现病症，能不能象机器更换零件一样更换器官。人工器官移植技术现已成为医学领域的一门新兴学科。研制耐损耗的替代性人体组织和器官能够提高生活质量，延缓衰老，取得了丰硕的成果和巨大进展。 一．什么是人工器官 人工器官是暂时或永久性地代替身体某些器官主要功能的人工装置。人造器官主要有三种：机械性人造器官、半机械性半生物性人造器官、生物性人造器官。机械性人造器官是完全用没有生物活性的高分子材料仿造一个器官，并借助电池作为器官的动力。目前，日本科学家已利用纳米技术研制出人造皮肤和血管；半机械性办生物性人造器官是将电子技术与生物技术结合起来。在德国，已经有8位肝功能衰竭的患者接受了人造肝脏的移植，这种人造肝脏将人体活组织、人造组织、芯片和微型马达奇妙地组合在一起。预计在今后十年内，这种仿生器官将得到广泛应用；生物性人造器官则是利用动物身上的细胞或组织,“制造”出一些具有生物活性的器官或组织。生物性人造器官又分为异体人造器官和自体人造器官。比如，在猪、老鼠、狗等身上培育人体器官的试验已经获得成功；而自体人造器官是利用患者自身的细胞或组织来培育人体器官。 二．人造器官的发展 国外 1954年，美国波士顿的医学家哈特韦尔·哈里森和约瑟夫·默里成功地完成了第一例人体器官移植手术——肾移植手术。为了避免出现身体排斥外来组织这个最大的难题，这次手术是在一对双胞胎身上进行的。尽管如此，它还是开创了人体器官移植的新时代。 1963年，医学家们在肺和肝脏移植方面进行了尝试。接着，南非的克里斯蒂安·巴纳德医生和美国的诺曼·沙姆韦和登顿·库利医生相继完成了心脏移植手术。直到70年代后期环孢菌素这种能抑制身体攻击外来器官倾向的药物研制出来以后，器官移植才成为常规疗法。 时光流逝了90年，如今人类自身间的器官移植已经非常普遍。目前，全世界每年大约进行了1万多例肾移植、1千例左右肺移植、2000例左右心脏移植、4000例左右肝移植和1000例胰移植手术，迄今已有数万名患者通过他人捐献的器官获得了新生。 国内 （1）1998年，一只背上长着人耳朵的老鼠震撼了全世界;2001年，一个颅骨破损达6×6厘米的男孩在上海被利用组织化人工颅骨修补成功。奇迹的创造者是上海第二医科大学组织工程研究中心主任、国家“973”组织工程学首席科学家曹谊林。 人造耳朵，是曹谊林在美国做博士后时就获得的成果，是先取一种生物兼容性良好、并可被人体降解和吸收的特殊生物材料，制成人耳模型，然后将牛的软骨细胞在体外培养成活后，“种”到模型上去，使之很好地吸附并引导细胞生长。 （2）中国再生医学走在世界前沿 回到国内最初的六年，对朱卫平来说，是一段艰难苦闷的岁月，直至2006年1月，冠昊生物公司的第一个产品——“生物型硬脑(脊)膜补片(脑膜建TM)”成功问世。 “脑膜建TM的坚固性、隔离性、安全性完全符合临床要求。中国每年有约20万例脑外科手术，随着人们健康意识的提高，它的使用量会大大增加，发展空间巨大。”南方医院神经外科主任漆松涛说。

人造器官

人造器官 Artificial organ 陈铭师 信计国防1203班3120104307 864714190@https://www.wendangku.net/doc/807585405.html, 摘要：随着人类疾病治疗的发展，有些器官受损已经不能通过医学处理使之恢复功能，因此不得不采用新器官替代，也就是新兴的器官移植手术。但是器官只有活体才能移植，又是人不可或缺的一部分，那器官从何而来，仅靠死者捐献能满足社会市场吗？ 关键词:器官替代市场 Abstract:with the development of human disease treatment, some organ damage has not been through medical treatment to restore function, therefore had to adopt the new organ replacement, also is the new organ transplant operation. But the organs only in vivo to transplantation, and is a part of the indispensable, the organ where it came from, only by the deceased donation to meet the social market? Keywords: organ replacement market 引言： 公元前2500年中国的墓葬中发现有假牙、假鼻、假耳。1588年，人们用黄金板修复颚骨；1755年，用金属在体内固定骨折；1809年，有人用黄金修复缺损的牙齿；1851年，发明了天然橡胶的硫化方法后，采用硬胶木制作人工牙托和颚骨。而在1882年Schroder首次提出在体外静脉血内通入氧气使血液氧合的设想以后，Bayliss、clark分别采用转碟和鼓泡的方式使血液得到氧合，从实践上证实该设想是切实可行的。1953年Gibbon首次采用静立垂屏式人工肺进行体外循环，成功地开展了心房间隔缺损的修补手术，建立了现代人工器官的概念。 1 器官移植背景 1.1 移植器官的供需 据世界卫生组织统计，中国已成为数量仅次于美国的第二大器官移植国，当前世界上所有的移植技术几乎都能在中国进行。中华医学会器官移植分会主任委员郑树森院士介绍说，我国肝脏移植手术成功率达到99%以上，移植受者1年、5年、10年的生存率已经分别高达90%、80%和70%。

人工器官探秘

序号： 成绩： 论文题目：论人工心脏之未来 课程名称：人工器官探秘 课程代码：0000ZRTX04-201 延边大学医学院15麻醉 姓名：高相茸 2016年7月18日

论人工心脏之未来 延边大学医学院15级麻醉专业高相茸 摘要人工心脏是利用机械的方法把血液输送到全身各器官以代替心脏的功能。人工心脏可分为辅助人工心脏（VAD）和完全人工心脏（TAH）。人工心脏是科学家为了挽救越来越多的心脏病患者的生命而研制出来的一种人造器官。 关键词人工心脏辅助人工心脏完全人工心脏 心脏病是人类死亡的第二大杀手。在人体心脏因病损而部分或完全丧失功能而不能维持全身正常循环时可移植一种用人工材料制造的机械装置以暂时或永久地部分或完全代替心脏功能、推动血液循环，这种装置即人工心脏。人工心脏是在解剖学、生理学上代替人体因重症丧失功能不可修复的自然心脏的一种人工脏器。人工心脏起搏器实际上是人工制成的一种精密仪器。它能按一定形式的人工脉冲电流刺激心脏，使心脏产生有节律地收缩，不断泵出血液以供应人体的需要。人工心脏基本上是由血泵、驱动装置、监控系统、能源四个部分构成。人工心脏血泵有多种形式，但从原理结构上大体分为膜式血泵、囊型血泵、管型血泵、螺形血泵等五种。目前制成血泵常用以下几种材料：硅橡胶、甲基硅橡胶、嵌段硅橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯、复合材料等。人工心脏瓣膜是控制人工心脏血液的单向阀，人工心脏功能的好坏与瓣膜构造有密切关系。早期阶段用球瓣，现在常用的为碟瓣以及生物瓣。人工心脏驱动系统是供给人工心脏血泵工作的功能。形式多样，大致可分为机械、电动、磁力、气压、液压五种形式。人工心脏监控系统是用于监控人工心脏工作状态，使之适应实验动物循环生理的需要，是保障人工心脏置入实验动物长期存活的重要条件。人工心脏依靠外加能源工作以推动血液循环。既能满足功率要求，并使之微型化做到全置入体内，长期达数年使用的能源，目前尚未完全解决。辅助人工心脏有左心室辅助、右心室辅助和双心室辅助，以辅助时间的长短又分为一时性辅助及永久性辅助两种。完全人工心脏包括一时性完全人工心脏、以辅助等待心脏移植及永久性完全人工心脏。人工心脏移植为一种治疗心衰的手段，是心脏移植术有效的替代方案。 罗伯特·图尔斯，全球第一位全内置式人工心脏移植患者，在移植手术后近 5个月于11月30日在美国肯塔基周路易斯维尔大学附属的犹太医院去世，享年59岁。在心脏移植手术之前图尔斯先生已是心脏病晚期，几乎卧床不起。病后的他与病前相比整整瘦掉了50磅，骨瘦如柴，甚至连抬头的气力也没有。严重的

人工器官

人工器官 什么是人工器官呢？人工器官是暂时或永久性地代替身体某些器官主要功能的人工装置。使用较广泛的有：①人工肺（氧合器）模拟肺进行O2与CO2交换的装置，通过氧合器使体内含氧低的静脉血氧合为含氧高的动脉血；②人工心脏（血泵）。代替心脏排血功能的装置，结构与泵相似，能驱动血流克服阻力沿单向流动。人工心脏与人工肺合称人工心肺机，于1953年首次用于人体，主要适用于复杂的心脏手术；③人工肾（血液透析器）。模拟肾脏排泄功能的体外装置，1945年开始用于临床。人工肾由透析器及透析液组成，透析器的核心是一层半透膜，可允许低分子物质如电解质、葡萄糖、水及其他代谢废物（如尿素）等通过，血细胞、血浆蛋白、细菌、病毒等则不能通过，从而调节机体电解质、体液和酸碱平衡，维持内环境的相对恒定。主要应用于急、慢性肾功能衰竭和急性药物、毒物中毒等。 人工器官目前只能模拟被替代器官1～2种维持生命所必需的最重要功能，尚不具备原生物器官的一切天赋功用和生命现象，但它拓宽了疾病治疗的途径，增加了病人获救的机会，已经并仍在继续使越来越多的患者受益。中国研制的电子喉公重20克，发音清晰，音量可控，且男女声可辨。人造假肢可上举约22公斤的重物。使用人工肾业已成为肾功能衰竭末期病人的常规治疗手段，急性肾功能衰竭者采用人工肾治疗后死亡率已由75%降低到7%以下。目前人工肾研制的发展方向是要求其透析性能高，体积小，能佩带甚至能体内植入。埋藏式人工心脏正逐步走向临床试用阶段，1982年底，美国犹他大学医疗中心的德弗利斯博士为一位61岁的退休牙医克拉克安置了世界上第一个永久性人工心脏，使病人活了112天。 人们目前已经制成的人工器官有心脏、皮肤、骨骼、肾、肝、肺、喉、眼等等。 人工器官按功能分为11类: (1)支持运动功能的人工器官,如人工关节,人工脊椎,人工骨,人工肌腱,肌电控制人工假肢等. (2)血液循环功能的人工器官,如人工心脏及其辅助循环装置,人工心脏瓣膜,人工血管,人工血液等. (3)呼吸功能的人工器官,如人工肺(人工心肺机),人工气管,人工喉等. (4)血液净化功能的人工器官,如人工肾(血液透析机),人工肺等. (5)消化功能的人工器官,如人工食管,人工胆管,人工肠等. (6)排尿功能的人工器官,如人工膀胱,人工输尿管,人工尿道等. (7)内分泌功能的人工器官,如人工胰,人工胰岛细胞. (8)生殖功能的人工器官,如人工子宫,人工输卵管,人工睾丸等. (9)神经传导功能的人工器官,如心脏起搏器,膈起搏器等. (10)感觉功能的人工器官,如人工视觉,人工听觉(人工耳蜗),人工晶体,人工角膜,人工听骨,人工鼻等. (11)其他类,人工硬脊膜,人工皮肤等. 人工器官按原理分类 机械式装置(如人工心脏瓣膜,人工气管,人工晶体等) 电子式装置(如人工耳蜗,人工胰,人工肾,心脏起搏器等). 人工器官按使用方式分类 植入式,如人工关节,人工心脏瓣膜,心脏起搏器. 体外式,如人工肾,人工肺,人工胰.这些体外式人工器官实际上都是由电子控制的精密机械装置. 特点:人工器官是多种学科研究的结晶,该学科是生物材料,生物力学,组织工程学,电子学(包括计算机)特别是微电子学以及临床医学相结合的多学科的交叉学科.

人工智能及其应用(蔡自兴)课后答案

第二章知识表示方法 2-1 状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法和语义网络法的要点是什么？它们有何本质上的联系及异同点? 答：状态空间法：基于解答空间的问题表示和求解方法，它是以状态和算符为基础来表示和求解问题的。一般用状态空间法来表示下述方法：从某个初始状态开始，每次加一个操作符，递增的建立起操作符的试验序列，直到达到目标状态为止。 问题规约法：已知问题的描述，通过一系列变换把此问题最终变成一个子问题集合：这些子问题的解可以直接得到，从而解决了初始问题。问题规约的实质：从目标（要解决的问题）出发逆向推理，建立子问题以及子问题的子问题，直至最后把出示问题规约为一个平凡的本原问题集合。 谓词逻辑法：采用谓词合式公式和一阶谓词算法。要解决的问题变为一个有待证明的问题，然后采用消解定理和消解反演莱证明一个新语句是从已知的正确语句导出的，从而证明这个新语句也是正确的。 语义网络法：是一种结构化表示方法，它由节点和弧线或链组成。节点用于表示物体、概念和状态，弧线用于表示节点间的关系。语义网络的解答是一个经过推理和匹配而得到的具有明确结果的新的语义网络。语义网络可用于表示多元关系，扩展后可以表示更复杂的问题 2-2 设有3个传教士和3个野人来到河边，打算乘一只船从右岸渡到左岸去。该船的负载能力为两人。在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，那么野人就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去? 用S i(nC, nY) 表示第i次渡河后，河对岸的状态，nC表示传教士的数目，nY表示野人的数目，由于总人数的确定的，河对岸的状态确定了，河这边的状态也即确定了。考虑到题目的限制条件，要同时保证，河两岸的传教士数目不少于野人数目，故在整个渡河的过程中，允许出现的状态为以下3种情况： 1. nC=0 2. nC=3 3. nC=nY>=0 (当nC不等于0或3) 用d i(dC, dY)表示渡河过程中，对岸状态的变化，dC表示，第i次渡河后，对岸传教士数目的变化，dY表示，第i次渡河后，对岸野人数目的变化。当i为偶数时，dC,dY同时为非负数，表示船驶向对岸，i为奇数时，dC, dY同时为非正数，表示船驶回岸边。

人工智能的发展及应用

人工智能的发展及应用 这是个信息爆炸自动控制飞速发展的时代，而在这样的时代中，人工智能也取得了飞速的发展。成为了最前沿最热门的学科和研究方向之一。 人工智能的定义 “人工智能” (Artificial Intelligence) 一词最初是在1956 年Dartmouth 学会上提出的。人工智能是指研究、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的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支, 它企图了解智能的实质, 并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机, 人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。 人工智能理论进入21 世纪, 正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品” , 并使之在越来越多的领域超越人类智能, 人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。 人工智能的应用领域 1. 在管理系统中的应用 (1) 人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率, 而是用计算机实现人们非常需要做, 但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中, 以数据管理和处理为中心, 围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库, 而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说, 就是将企业各部门的数据进行统一集成管理, 搭建人工智能的应用平台, 使之成为企业管理与决策中的关键因子。 2. 在工程领域的应用

(1) 医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用, 具有极大的科研和应用价值,它可以帮助医生解决复杂的医学问题, 作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上, 早在1982年, 美国匹兹堡大学的Miller 就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist 2? 内科计算机辅助诊断系统的研究成果, 由此, 掀起了医学智能系统开发与应用的高潮。目前, 医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用, 从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,并在不断发展完善中。 (2) 地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978 年美国 斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECT”OR, 该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等, 是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积, 价值超过1 亿美元。 3. 在技术研究中的应用 (1) 在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类；专家运用超声无损检测仪器, 以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力与脑力劳动减少了任务因素造成的无擦, 提高了检测的可靠性, 实现了超声检测和评价的自动化、智能化。 (2) 人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点, 因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技 术的改进和变更，大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更 高级AI 通用和专用语言, 和应用环境以及开发专用机器, 而与人工智能技术则为我们提供了可能性。 人工智能的发展 人工智能的发展也并不是一帆风顺的，人工智能的研究经历了以下几个阶段: 孕育阶段:古希腊的Aristotle( 亚里士多德)( 前384-322) ，给出了形式逻辑的基本规律。英国的哲学家、自然科学家Bacon(培根)(1561-1626)，系统地给出了归纳法。“知识就是力量”

人造器官：从科幻中走来 阅读答案

人造器官：从科幻中走来阅读答案 人造器官：从科幻中走来阅读答案 进行人体器官移植，最理想的状态是利用患者自身的细胞或组织，用基因技术，分化、培养、人造一个他所需要的器官，因为这能避免器官移植所产生的排斥反应。这种自体人造器官移植技术现在虽然已有巨大突破，但由于技术水平和培育成本的制约，尚不能普遍应用。 目前，等待器官移植的患者数量远远大于可供移植的器官数量，很多人往往在等待器官移植的过程中死去。为挽救更多患者的生命，科学家试图通过在其它动物，比如猪、羊等身上培育出人体器官，为患者移植。这种在其它动物体内培育的人造器官叫做异体人造器官。猪是人类理想的器官供体，其器官在大小、结构等解剖学和生理学指标上与人体的器官大体接近。例如，人的体温为36-37摄氏度，猪的体温为36-37摄氏度，人的心率为60-100次／分钟，猪为55-60次／分钟。因此，科学家选择在猪的体内进行人体器官培育研究。现在，他们已经培育出了一种具有免疫缺陷的猪，这种猪因缺乏某种在免疫系统中起到重要作用的基因，免疫功能较弱，对外部组织的排斥也较少，从而使得在猪体内培育人类肝脏等人造器官成为可能。 不过根据现有的技术水平，即使未来在猪的身上培育出了人造器官，要将其移植到人体内仍然存在着巨大的风险。人类自身的免疫系统犹如一支军队，护卫着身体不受外来细菌和病毒的侵略，也清除着体内出现的非己成分。在外来器官移植入人体的同时，会带来另外身体的细胞，这样，人体的免疫系统就会将这些非己成分视为侵略者，试图将其消灭，这就是免疫排斥。现在临床医学上解决免疫排斥问题通常是服用药物，抑制这支部队的战斗力，使外来的细胞得以定居，但服用抗免疫排斥药物却会大大增加接受者感染病原微生物的机会。另外，猪的体内还有多种病毒，给人类移植在猪体内培育的器官，人也有可能会感染猪体内的这些病毒。 除了技术难题，这种异体器官移植还面临着许多伦理问题。临床实验发现，器官移植会对人的生理和心理都产生影响。年长的人身上移植了年轻人的肾脏，头发会变黑；脾气温和的人移植了脾气暴躁的人的心脏后，脾气也会变暴躁。据此推测，如果将生长于猪身上的器官移植到人的身上，人恐怕也会显示出猪的某些特征。如果某人在生育前接受了异体器官移植，他的下一代的基因就有可能带有其它动物的成分。另外，作为培育人造器官容器的动物，又会不会因为曾经注入过人类干细胞，而具有某种人类特征？2002年，美国两位科学 家把人类干细胞植入绵羊的早期胚胎里，结果在生育下来的这只小羊的血液、肌肉和心脏里，发现了40％的人类特质。同样，当人类干细胞注入到猪的胚胎后，猪的全身各个器官都具 备了一定比例的人类细胞，从四肢到内脏，甚至大脑，那这只猪还能叫做猪吗？所有这些都是人造器官可能引发的伦理问题。 1．下列表述，不属于科学家在猪的体内进行人造器官培育研究原因的一项是 A．自体人造器官移植虽然能避免器官移植所产生的排斥反应，且已在技术上取得巨大突破，但仍有条件限制，尚不能普遍应用。 B．现在，可供移植的器官数量远远不足，很多患者往往在等待器官移植的过程中死去，科学家希望培育出异体人造器官解决这一问题。 C．与其它动物相比，猪的器官在大小、结构等解剖学和生理学指标上与人体的器官大体接近，这决定了它是人类理想的器官供体。 D．科学家已经培育出一种免疫功能较弱，对外部组织的排斥也较少的猪，这使得在猪的体内培育人类肝脏等人造器官成为了可能。 2．下列理解和分析，不符合原文意思的一项是

国外人工智能发展及应用#精选

国外人工智能发展及应用 提起人工智能首先要从程序AlphaGo说起。在以5:0大胜欧洲围棋冠军樊麾之后，AlphaGo又在3月以4:1的比分战胜世界围棋顶级高手李世石，引起了举世瞩目的轰动，也成为了人工智能领域的一个里程碑事件。至此，人工智能已经在完全信息的棋类对战游戏中全面战胜人类对手。实际上，AlphaGo之所以能够取得如此大的胜利，是由多方面的技术进步共同作用，使得人工智能技术临近引爆点。 AlphaGo在赛前不仅掌握了3000万步大师秘笈，还进行了3000万局的自我对弈，积累了丰富的经验。其次是计算能力大幅度提升。一方面，AlphaGo采用了1920个CPU外加280个GPU，其理论计算能力达到2332TFLOPS，约相当于深蓝的21万倍，神经元的2500亿倍。另一方面，云计算的发展也将这些计算能力完美地结合起来，使得这些CPU、GPU能够高度协同工作。第三是人工智能算法的进步。经历了十多年的发展，蒙特卡洛搜索、深度学习、强化学习等算法日臻成熟，而AlphaGo的快速走子策略也使得他能够在短时间内作出落子决策，达到实战的时间要求。不仅如此，从近几年Gartner的发布的技术成熟度曲线来看，生物芯片、微数据中心、智能机器人、自然语言问答、虚拟现实、增强现实、自动驾驶等都将会在5~10年内达到生产力平稳期，而同声传译、机器学习、自动区域驾驶等技术所需时间仅为2~5年。 为抓住难得的发展机遇，发达国家纷纷加快人工智能技术创新与战略布局，将人工智能做为提升国家竞争力的重要战略取向和重要抓手，力图占领产业发展新的制高点，这也使得人工智能成为了各国综合竞争力角逐的主战场。美国对人工智能尤其重视。DARPA秉持"保持美国技术的领先地位、纺织潜在对手意想不到的超越"的宗旨，自2010年开始长期扶持人工智能在军事、医疗、航空航天等各领域应用，2015年的DARPA未来技术论坛更是直接将"太空机器人、自主人工智能到地外生命及神经科学"列为讨论主题。2013年4月发布了总统项目"推进创新神经技术脑研究计划"。2015年发布的"美国国家创新战略"将与人工智能息息相关的9大领域作为优先发展的对象加以主动支撑，包括精密医疗、卫生保健、大脑计划、先进汽车、智慧城市、清洁能源与节能技术、教育技术、太空探索和高性能计算等。美国智库战略与国际研究中心(CSIS)在去年发布的《国防2045：