JAVA與人工智能相結合在網絡教學中的應用

陳艷平

(貴州大學，貴陽 550025)

1 JAVA編程的特點

在進行計算機程序設計時，JAVA語言可以很好地處理軟件所暴露的問題，提升軟件的穩定性。JAVA編程自誕生伊始就屬于大眾型產品，它適用于多項領域，最常用在計算機軟件中。就技術特性而言，JAVA編程有著很高的實用性。

1.1 語法結構簡單

JAVA程序設計極大推動了計算機軟件的升級，它的語法結構比較單一，相較于傳統的C語言和C++，它的基本結構沒有出現太大變化，用戶的接受程度也更高一些。JAVA編程語言的基本參考對象就是C語言和C++語言，它承繼了兩者的優點，能夠借助便捷的方式體現繁雜的程序，進而優化工作效率。

1.2 面向對象的程序設計方式

在進行計算機程序研發時，各種語言都有自身的獨特優點，而JAVA編程語言在市場實踐過程中憑借自身面向對象的特性獲得了很多使用者的好評。JAVA編程能夠根據功能的不同對程序進行不同程度的分割，變成一個個小模塊，這也是一種對程序的分解。調查顯示，JAVA編程語言面向對象的特點非常有價值，如果程序員要對某一程序進行改動，那么只用改動這一個特定程序即可，不用改變其他程序，而且也不會對其他模塊造成影響。這個優勢是獨特的，而JAVA也正是因此能夠優化整個軟件的性能。

1.3 具有可移植性、安全性和解釋性

JAVA語言可移植性強大、安全系數極高、解釋性優異。就可移植性而言，JAVA編程語言允許使用者在互聯網上下載應用軟件，同時還能做出多項優化，極大削減下載的阻礙。就安全性而言，JAVA編程語言能夠在本質上確保網絡安全。對于解釋性而言，就是使用者在執行JAVA程序后能夠解釋該語言，節約了很多時間。

1.4 具有平臺獨立性

平臺獨立性是JAVA編程語言最大的優勢。通常而言，JAVA編程軟件編寫出來的語言是不用再處理的，也不用其他形式的修改，能夠直接放在平臺上運行，編譯一次就能多次運行。JAVA編程要借助JAVA虛擬機來完成，要先破解中間翻譯碼，然后安裝且校驗，最后在計算機上產生代碼。在這些工作都做完之后，開始運行。這一過程對于運行的要求較低，只要系統支持JAVA虛擬機，程序就能正常運行。

1.5 具有拓展性、靈活性

JAVA編程語言的靈活性極高，程序員可以充分借鑒已有程序進行發揮，衍生出新的創新案例，而且還不會破壞已有程序，在原來程序能夠正常運行的前提下進行程序拓展，具有廣闊的發展前景。

1.6 具有多線程性

多線程這一優點是JAVA語言編程特有的，能夠進一步確保應用的良好運行。JAVA軟件有著同步原語功能，保證了共享數據的精準性，程序員可以充分發揮多線程特性來執行各種不同的操作，使互聯網技術能夠多方面呈現出來。

2 JAVA與人工智能的關系

人可以通過語言將自己所具有的知識、思想、情感、愿望等傳達給計算機，這樣的語言被稱為知識語言或智能語言。JAVA語言具有可移植性等優點，能夠提供強大的類庫，而且JAVA提供的面向對象和多線程特性允許用戶針對試圖解決的現實世界問題建立更接近的模型，JAVA語言可以用來輔助解決人工智能系統的問題。

隨著理論探索的深入，人工神經網絡理論異軍突起，逐漸成為當前主要的人工智能技術。人工神經網絡是對神秘腦神經工作機制的一種模擬，可通過模擬人腦結構來對信息進行記憶和處理，擅長在輸入輸出數據時學習重要知識。人工神經網絡的主要特點如下：①分布式存儲和容錯性。②信號處理的高度并行性。③信息的處理與存儲合二為一。④極強的學習功能。JAVA與模糊控制、神經網絡及專家系統的結合將成為今后JAVA與人工智能相結合的主流方式，這種以JAVA為核心技術的模糊神經網絡專家系統開發工具被稱為模糊神經網絡JAVA專家系統外殼(FNNJESS)。

3 JAVA與人工智能相結合在網絡教學中的應用

網絡教學的智能化主要體現在因材施教和情感交流兩方面。從因材施教方面來看，沒有JAVA和人工智能理論支持的多媒體教學系統因缺乏推理機制和模型而不能確定學生的知識水平和認知特點，不能根據學生的意愿和理解能力來提供適合不同學生的指導資料，而智能化網絡教學系統能夠解決這一問題。智能化網絡教學系統由知識模塊、學生模塊和教師模塊共同組成。網絡教學系統使用多媒體技術將圖片、聲音等利用JAVA鏈接來進行教學。教師需對教師模塊的知識庫進行更新、修改、完善，并利用教學模塊進行組織教學和監督教學。學生需要在學生模塊學習知識庫的內容并及時完成模塊指定的學習目標，同時教學系統會將學生在系統的學習情況反饋給教師。網絡教學系統每個模塊里的內容都在進行動態變化，每個模塊內容的變化都會影響其他模塊。JAVA技術與人工智能的結合除了體現在教學系統中引入學生模型和知識推理機制外，還可使網絡信息庫中的導航機構實現智能化。利用超文本技術組織的網絡信息庫符合人類的聯想思維，便于閱讀、瀏覽、查詢。網絡的連接不需要太廣闊的范圍，避免學習者迷失于資料中。最理想的網絡連結方式是學習者在瀏覽網頁時能高效率找到自己感興趣的學習主題。網絡教學的因材施教還要求在沒有教師的情況下能動態實現智能分組，可根據學習者的學習能力、學習水平、思維方式的傾向性等來組成多個協作學習小組。成員的分配可采用取長補短的方式來進行，這樣有利于提高協作學習效果。整個網絡課堂的各協作學習小組之間還可以進行合作、交流、競爭等活動，網絡課堂將不再是個體與網絡的對話，而是和實際課堂一樣生動活潑。因材施教是智能化的初級特征，情感交流是智能化的高級特征。具備了傳統教學中情感交流的網絡課堂是有人情味的，這正是網絡教學智能化的最高境界。網絡教學作為遠程教學的一種重要形式，其情感交流目標的實現還需要JAVA和人工智能的輔助。

4 結語

網絡教學成為了當今計算機輔助教育的研究熱點。對于一個完善的網上虛擬教學系統而言，利用JAVA進行設計并結合人工智能領域中的不確定推理等理論使系統從單純的被動信息索取向主動信息獲取轉變已是大勢所趨，會使網絡教學的發展前景更加廣闊。