前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的神經網絡的發展史主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：神經網絡的發展史范文

神經網絡

想必大家對神經網絡這一詞并不陌生，神經網絡可謂是當今大多數尖端人工智能背后的腦啟發AI工具。雖然像深度學習這樣的概念是相對較新的，但它們的理論基礎早就產生于1943年。

1943年，沃倫·麥卡洛克(Warren S.McCulloch)和沃爾特·皮茨(Walter Pitts)在《數學生物物理學公告》上《神經活動中內在思想的邏輯演算》(A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity)。這篇論文對后世影響巨大，它討論了理想化、簡化的人工神經元網絡，以及它們如何形成簡單的邏輯功能，計算機“神經網絡”(以及最后出現的深度學習)受到它的啟發，所謂的“模擬大腦”這一說法也來自于它。人工智能概念

人工智能概念

人工智能正式開始于1955年8月31日。1955年8月31日，專家在一份提案中初度提出“AI(人工智能，artificial intelligence)”這一術語，提案建議由10名專家構成小組，花2個月時刻研討人工智能。這份提案是達特茅斯學院約翰·麥卡錫(John McCarthy)、哈佛大學馬文·明斯基(Marvin Minsky)、IBM納撒尼爾·羅徹斯特(Nathaniel Rochester)和貝爾電話試驗室克勞德·香農(Claude Shannon)聯合提交的。

1956年7月和8月，評論會正式于達特茅斯學院的莊園里舉辦，這次會議變成人工智能出生的象征。

“BACKPROP(反向傳播)”的到來

反向傳播是機器學習歷史上最重要的算法，其想法最早產生于1969年，但在20世紀80年代才成為機器學習的主流部分。

969年：阿瑟·布萊森(Arthur Bryson)和何毓琦(Yu-Chi Ho)在論文中描述稱，反向傳播可以作為多階段動態系統優化方法使。反向傳播允許神經網絡在其產生的效果與創建者預期不相匹配時，調整其隱藏的層。簡而言之，這意味著創造者可以訓練他們的網絡使其更好地運行，同時在出現錯誤時及時對其進行糾正。當完成修正以后，反向傳播修改神經網絡中的不同連接，以確保在下一次遇到同樣的問題時，能夠得到正確地進行處理。與電腦交談

與電腦交談

你有沒有想過亞馬遜的Alexa、谷歌助理以及蘋果的Siri最早從哪里發展起來的嗎？早在上世紀60年代中期，麻省理工學院人工智能實驗室的約瑟夫·維森班(Joseph Weizenbaum)開發了ELIZA，這是一個交互程序，它可以根據任何主題進行英文對話。一些人想將人類的感覺賦予計算機程序，對此維森班感到很震驚，因此，他開發程序只是為了證明機器與人的交流很膚淺。奇點

奇點

所謂“奇點”就是機器變得比人類聰明的時刻，但目前還沒有到來。弗農·溫格(Vernor Vinge)發表了《The Coming Technological Singularity》。Vinge稱“即將到來的技術奇點”，就是在未來30年內，人類將有能力創造超人的智能?！安痪弥螅祟悤r代將會結束，”他寫道。這是一個警告，正如埃隆·馬斯克(Elon Musk)這樣的人在最近幾年里已經反復強調了這一點。自動駕駛汽車來臨

自動駕駛

谷歌是世界上第一個開發出自動駕駛汽車的嗎？并不是。早在1986年，在恩斯特·迪克曼斯(Ernst Dickmanns)的指導下，慕尼黑聯邦國防大學的研究人員用攝像機和智能傳感器開發了第一輛無人駕駛汽車，這是一輛奔馳廂式貨車，座位上沒有人，最高時速55英里。

幾年后，卡內基梅隆大學的研究員Dean Pomerleau建造了一輛自動的龐蒂克運輸車，從匹茲堡到加州圣地亞哥的海岸，全程2797英里。按照今天的標準，該技術是一種原始的技術，但這證明自動駕駛是可以實現的?！按竽X背水一戰”

人工智能

1997年是人工智能標志性的一年，IBM的“Deep Blue”計算機在國際象棋比賽中擊敗了世界象棋冠軍格里·卡斯帕羅夫，成為首臺打敗了國際象棋世界冠軍的電腦。毫無疑問，Deep Blue處理信息的速度比卡斯帕羅夫要快，但真正的問題是它是否更有戰略意義。

人工智能可能在處理更復雜問題時表現得并不是很好，但這仍然是人工智能領域的一個巨大飛躍。AI在《危險邊緣》中獲勝

危險邊緣

就像Deep Blue與格里·卡斯帕羅夫一樣，2011年，IBM超級計算機沃森(Watson)在美國電視智力答題節目《危險邊緣(Jeopardy!)》中上演了人機大戰，并最終擊敗兩位人類冠軍布拉德·魯特和肯·詹寧斯，贏得了100萬美元的獎金，這是人工智能少有的在棋類比賽之外戰勝人類。沃森由IBM全球多個研究院和大學共同研發，歷經四年研制而成。比賽結束后，肯·詹寧斯打趣道:“我，一個人，歡迎我們新的機器人霸主?！盇I也喜歡…貓？

AI喜歡貓

2012年6月，杰夫·迪恩(Jeff Dean)和吳恩達(Andrew Ng)通過從YouTube視頻中獲取1000萬張未象征的圖像，來訓練16000個計算機處理器的大型神經網絡，發現其中一個人工神經元對貓的圖像格外靈敏。盡管這些神經網絡沒有識別出圖像的相關信息，但人工智能還是能夠通過深度學習算法來檢測貓科動物的照片。

事實證明，就像我們一樣，即使是非常聰明的AI也喜歡與貓相關的視頻。AI打敗世界圍棋冠軍

第2篇：神經網絡的發展史范文

關鍵詞:國際貿易;非線性經濟學;經濟預測;數據分析;評述

國際貿易是世界各國經濟、政治、文化交流的重要紐帶，通過它可以擴大相互作用，促進相互的經濟合作，改善國際環境，為本國的經濟發展創造良好的外部條件。

國際貿易是一個復雜時變非線性系統。對國際貿易問題的分析與預測是建立良性經貿環境的前提。國際貿易不僅受到一國(或地區)的經濟條件、自然條件、貿易政策等國內因素影響，還受到國際市場需求、全球經濟增長等國際因素影響，且各影響因素相互之間存在非線性關系。對進出口貿易數據分析與預測，其實質就是建立適當的數學模型并進行應用。研究表明，各個國家的外貿環境復雜多變，導致在原來數據結構之上建立的簡單線性模型失真，這給進出口貿易的分析與預測帶來了很多困難。如何建立能很好擬合該數據特征的非線性模型，是一種積極的探討，近年來日益受到國際貿易領域研究與應用者的重視。改革開放20多年來，我國外經貿事業發生了巨大變化。特別是加入世界貿易組織后，我國對外開放進入了新的階段，我國已經成為世界第三大貿易國。關于我國外貿的準確分析與預測對于促進經濟的平穩、持續增長，制定有效的外貿政策具有重要意義。本文介紹了目前用于國際貿易分析與預測的一些方法，以期供相關學者與實際工作者借鑒。

一、國際貿易的非線性特性分析

奴隸社會國際貿易的發展是與暴力掠奪、海上搶劫、販賣奴隸密切聯系在一起的。受自然經濟的制約，國際貿易在奴隸社會經濟中的地位并不重要。封建社會的國際貿易雖然較奴隸社會有了進一步發展，但由于占主導地位的仍然是自給自足的自然經濟，因而貿易的規模和范圍還是很有限的。國際貿易真正獲得巨大的發展，出現在資本主義生產形成和發展時期。從16世紀至第一次世界大戰，國際貿易發展迅速。全世界經歷過一次由國際貿易帶動的全球化浪潮，各國之間的經濟聯系因國際貿易的快速增加而大大加強[1]。許多國家對外交往范圍之廣、程度之深，如果以出口占GDP的比重來衡量的話，現在仍有一些國家(如日本等國)的國際化程度不能達到當時的水平。第二次世界大戰后結束初期到1973年，是國際貿易迅速發展階段。這一階段國際貿易增長速度之快在歷史上是空前的。這主要是因為:(1)戰后發達資本主義國家經濟的迅速恢復和發展;(2)國際分工和生產國際化的深入和擴大;(3)跨國公司的發展;(4)國際金融貿易組織的建立和經濟一體化;(5)關稅與貿易總協定的作用。從1973年到1985年，由于經濟危機、能源危機、貨幣制度危機、農業危機的爆發，導致國際貿易由迅速發展轉向緩慢發展，甚至停滯的階段。20世紀80年代后半期至今，是國際貿易發展速度總體回升的階段。近幾十年涌動著又一波全球化浪潮，呈現出兩個新的特征:中間產品貿易的大幅度增長(當然也是國際貿易的大幅度增長)和FDI流動的快速增加。以發達國家為例，過去20年，美國出口占GDP的比重大約翻了一番;OECD國家，即使略去集團內貿易不計，出口占GDP的比重也大致增長了一倍。與GDP相比，國際貿易出現了更快速度的非線性式增長。不管是從國際貿易的發展史，還是從各個國家的發展情況來看，國際貿易從宏觀上看，均呈非線性發展的顯著特點。

此處著重評述一下在微觀上我國學者對非線性特征的認知與分析所做的研究與探討工作。

黃夢橋和王濤生(2005)[2]結合使用相關維數和最大Lyapunov指數方法，采用我國進出口貿易的月度數據序列作為樣本，說明了國際貿易市場具有非線性和低維混沌特征。

湛墾華、張永安和馮宗憲(1997)[3]應用自組織理論與方法，對國際市場演變的非線性機制作了較系統的分析，從新的視角闡述了國際市場演變的一般規律及特點。他們認為從自組織理論看，國際市場作為一個遠離平衡的、開放的非線性系統，在國際政治、地緣關系、自然資源、人口分布等構成的國際經貿市場的勢場背景下，是以一定的基核為始點，在不斷漲落的外界環境影響下，以不同的演化方式，組成有特定功能的系統。

祝寶江(2006)[4]把國際貿易信用系統置于耗散結構狀態下進行了研究。說明在耗散結構狀態下的國際貿易信用系統不停地與經濟社會系統通過實物信用和貨幣信用在內外環境之間進行著物質、能量、信息的交換與流通。系統耗掉了一定的能量，具有微小漲落和非線性動力過程，從而使多基元、多組分、多層次的國際貿易信用非線性流動，使系統各要素之間產生協調動作和相干效應。

二、國際貿易的非線性模型與方法

關于國際貿易非線性復雜系統的分析預測的模型與方法目前國內外都有諸多探討，并取得了一定效果。下面按方法分類進行評述。

(一) 神經網絡模型

神經網絡是目前應用廣泛的非線性建模與預測方法，它具有較強的非線性映射功能，具魯棒性(robust)和容錯性，在股市預測、證券預測、GDP預測、財務報警等經濟領域內皆有應用。各個領域的研究與應用結果說明，經過恰當的結構設置與模型學習，神經網絡預測精度可優于其他傳統預測方法。

神經網絡模型在國際貿易問題的分析與預測方面也已有一些結果。李小紅(2007)[5]將BP神經網絡應用于重慶外貿出口額的預測，建立起預測模型并進行實證預測。結果表明，所建立的預測模型具有較高的預測精度，可以作為相關部門制定出口貿易發展目標的參考依據。楊衛和平瑛(2005)[6]利用BP神經網絡建立水產品貿易模型，選取1999年至2003年中國主要出口伙伴國的GDP值、我國水產品總量、出口水產品平均價格、進口水產品平均價格，以其作為參數來考察它們與衡量出口的幾個主要指標: 出口總量、出口總額、各出口方式所占數量及總額等之間的關系。結果表明，利用BP神經網絡預測模型可以比較精確地預測水產品貿易情況，但也有些不足，如收斂不夠快，有時會受局部平坦或局部最小的影響?？煽紤]結合遺傳算法或其它一些全局收斂速度快的算法，來進一步提高精確度。

近期更多的研究側重于考慮采用神經網絡和其他方法的結合，通過建立混合模型來提高預測精度。張一、徐山鷹和汪壽陽(2003)[7]分析了協整技術及在此基礎上建立的誤差校正模型在預測中的應用。結合神經元網絡的特點，他們提出了一個基于神經元網絡的非線性誤差糾正預測模型，選取了出口、外匯儲備和外國直接投資數據，建立了兩個在不同數據基礎上的出口預測模型，并對模型的結果進行比較分析，證實兩個模型反映了中國近幾年出口的變化，都是比較可信的，并對兩個模型的結果取平均值作為2003年全年中國外貿出口最終的預測結果，預測了中國2003年出口貿易的大體情況。傅曉旗和謝雯(2005)[8]運用協整分析方法和誤差校正模型及非線性BP神經元算法，采用進口、出口、外匯儲備、匯率等數據建立經濟計量模型，對2006年我國進出口進行預測。

Lean YU、Shouyang WANG和Kin Keung LAI (2008)[9]提出了一種新穎的非線性集成學習方法，在神經網絡基礎上建立了基于神經網絡的非線性誤差糾正預測模型(EC-VAR)，合理地運用計量經濟學方法、整合技術和人工智能(AI)方法，對中國的進出口貿易進行預測。

眾所周知，目前最常用的BP神經網絡模型誤差反向傳播神經網絡中存在諸多有待解決的問題:參數較多，并且部分參數要憑經驗主觀確定;模型極難建立，需要經過反復多次訓練和實驗;模型擬合精度與泛化能力矛盾問題，也就是說，可能會對訓練樣本集“過度匹配”達到較高的擬合效果，而對于新的輸入樣本卻可能產生與目標值差別較大的輸出。各個專家都在如何改進這些問題做積極探討。向劍偉(2007)[10]在相空間重構的非線性思想基礎上，采用貝葉斯正則化方法，建立一個時滯BP神經網絡模型，提高了BP網絡的泛化能力。他將該模型應用于某電子行業進出口貿易非線性時間序列預測中，結果說明改進的模型具有較好的泛化能力，較準確地擬合了進出口貿易發展的歷史以及趨勢。

(二) 貝葉斯方法

貝葉斯方法源于英國學者貝葉斯于1763年在皇家學會學報上發表的論文《論機會學說中一個問題的求解》(An Essay Towards Solving a Problem in the Doctrine of Chances)。20世紀50年代后，隨著統計理論及方法的應用范圍擴大，貝葉斯理論也受到了歡迎，并迅速發展。貝葉斯基本思想是，將人們的經驗知識作為先驗信息和采集到的樣本信息一起結合到實際模型中，即利用先驗信息、樣本信息來進行預測。

Bayes方法應用廣泛，嚴格地說并不能歸為非線性方法，但鑒于其靈活選擇先驗分布的技術，對處理復雜經濟問題有其獨特優勢，所以本文也把他作為處理國際貿易問題的工具之一來給于評述與推薦。此處主要給出幾個非線性模型的Bayes分析方法。

Jiang Weijin和Xu Yuhui(2006)[11]在相空間重構思想下，提出了一種時滯BP神經網絡模型，并通過貝葉斯正規化方法，提高了泛化能力，效果良好。祝樹金和賴明勇(2005)[12]針對非線性時間序列預測，根據相空間重構的非線性預報思想，利用G-P算法計算飽和嵌入維，即輸入層節點數，同時結合貝葉斯正則化方法確定隱層節點數，并提高網絡的泛化能力，建立了一類時滯的BP神經網絡預報模型(TDBPNN)。該模型選擇了中國1989年1月至2003年6月進出口貿易的月度數據作為訓練樣本，進行歸一化處理，采用多步預測法，不僅能夠有效地擬合實際數據，而且可以合理地預測實際序列的發展趨勢。前文也提及到向劍偉(2006)[10]采用貝葉斯正則化方法，建立一類新的時滯神經網絡(TDBP)預測模型，選取了一電子外貿企業1989年1月至2003年6月進出口貿易月度數據作為學習樣本，運用多步預測方法預測了該企業2004年進出口貿易發展趨勢。數據結果表明精度較好，能很好地跟蹤原時間序列，具有比現有同類方法更快的響應性能，迭代次數減小，具有較強的魯棒性和泛化能力。

(三) 灰色系統理論

灰色系統是指元素(參數)信息不完全、結構信息不完全、關系信息不完全、運行的行為信息不完全的系統?；疑到y理論即灰色系統所做的預測的一種理論框架，它是由我國著名控制專家鄧聚龍教授于20世紀80年代首先提出的?；疑到y理論是一種新的建模方法，它可以克服線性回歸模型的不足之處，對數據量的要求比較低，并且計算簡單，建模精度高，被廣泛應用于各種分析與預測領域。

在國際貿易方面，一些學者運用灰色系統理論，對進出口額進行分析，預測進出口貿易的發展趨勢。鄒晶和姜志新(2004)[13]建立了基開GM(1，1)的灰色預測模型，選取中國2001年10月份到2003年5月份的外貿出口額作為樣本數據進行預測計算。通過對模型進行應用，將預測值與實際的外貿出口數值進行比較，發現誤差較小，模型基本符合要求。李蘇(2008)[14]采集了我國1990年至2004年的進出口總額，對原始數據經累加生成，經過光滑性、準指數規律性檢驗后，建立GM(1，1)的灰色預測模型，預測了2010、2015、2020年我國的進出口貿易總額。綜合分析，預測結果比較符合我國進出口貿易總額的實際發展趨勢。

(四) 支持向量機

支持向量機(Support Vector Machines，SVM)是上世紀90年代中期提出的一種機器學習算法，由于它具有自學習、自調整模型的特點，能對各種混沌系統產生較好的預測效果，使之成為當前機器學習界的研究熱點。目前支持向量回歸模型已應用在金融時間序列預測、產品需求和銷售預測、電力負荷預測和故障診斷等方面，獲得較好效果。

有學者運用支持向量機方法，對進出口數據進行了分析。肖智和陳婷婷(2006)[15]針對SVM以重慶市外貿出口信息為例，運用SVM方法對重慶摩托車出口進行了實證研究，建立了時序預測模型對其出口總量和發展趨勢做出了較為精確的預測。數據結果顯示，SVM方法在外貿進出口信息分析預測中的運用是可行的，而且SVM模型對樣本量小、波動性強的外貿出口時序具有較高的預測精度，尤其是對其發展趨勢的預測，模型具有較高的擬合度。

(五) 協整分析、向量自回歸和誤差校正模型

基于協整關系的誤差校正(VEC)模型是一個含有協整約束的向量自回歸(VAR)模型，被認為是一種精度較高的動態經濟預測模型。該模型在宏觀經濟領域中得到日益廣泛的應用，尤其是在貨幣需求、消費、投資、進出口方面取得了良好的效果。將神經網絡等非線性方法與該模型結合，建立一種非線性混合預測模型，應用于進出口貿易，能得到更精確的預測結果。

協整分析方法的系統提出和介紹歸功于Engle和Granger(1987)。該方法的基礎思想是:如果兩個或以上的變量的值呈現非平穩性，但它們的某種線性組合卻呈現平穩性，表明變量之間存在某種長期穩定關系，即協整關系。如果非平穩的變量之間存在協整關系，必然可以建立一個誤差校正模型。

在國際貿易中，很多學者利用了協整分析方法和誤差校正模型，對我國進出口進行預測。徐山鷹和汪壽陽(2006)[8]通過對2005年我國對外貿易形勢和2006年國內外宏觀經濟環境的分析，采用1994年1月份到2005年11月份的月度數據，建立了誤差較正模型，并使用BP神經元網絡方法進行非線性誤差較正，對2006年我國進出口進行預測。程桂云(2007)[16]選取國內生產總值(GDP)、出口額(EX)、進口額(IM)三個變量作為研究對象，選取遼寧省1979-2004年的年度數據作為樣本區間，對各變量數據取對數，然后對LNGDP、LNEX、LNIM三個變量進行平穩性檢驗和協整檢驗，建立向量誤差修正模型(VECM)，最后對各變量進行GRANGER因果性檢驗，對遼寧省的對外貿易與經濟增長之間的長短期關系進行了實證分析的檢驗。菲和馬超群(2008)[17]根據1999年1月到2006年6月的月度出口貿易額數據，建立了一種基于BP神經網絡和誤差校正向量自回歸模型的非線性混合預測模型?！糐P+1〗結果顯示，該模型能夠反映經濟系統中各變量的長期均衡關系，同時非線性的協整變量能夠反映出經濟系統其他變量的短期波動對預測變量的影響，適合于經濟變量的預測。

三、結束語

對國際貿易非線性經濟系統的分析、研究與應用，目前已有一些成果，并在不斷地完善與發展中。國際貿易的定量分析與預測問題極其復雜，影響因素眾多，不可能建立一種完全統一的模型，應該根據不同的目的，不同的數據特征，應用多種分析方法，去選取、建立合適的模型。而且應該及時根據影響國際貿易的因素的變化來檢驗模型，不斷改進和完善模型及方法，提高分析、評估和預測的效果，為我國相關部門提供正確的決策依據。

參考文獻

[1]王懷民.關稅減讓、垂直專業化與國際貿易的非線性增長. 青海社會科學，2006(2):30-32.

[2]黃夢橋，王濤生.國際貿易系統中的分數維和最大Lyapunov指數[J].經濟數學，2005，22(3):301-306.

[3]湛墾華，張永安，馮宗憲.國際市場演變的非線性機制分析[J]. 西安交通大學學報，1997，31 (增刊1):5-9.

[4]祝寶江.耗散結構下國際貿易信用的非線性流動[J]. 國際貿易問題，2006(2): 34-39.

[5]李小紅.基于BP神經網絡的重慶市外貿出口預測研究[J]. 商場現代化，2007(3):214-215.

[6]楊衛，平瑛.基于BP模型的中國水產品出口規模預測研究[J]. 中國漁業經濟，2005(4):25-29.

[7]張一，徐山鷹，汪壽陽.一類基于神經元網絡的誤差糾正模型的應用——2003年度中國出口預測[J]. 預測，2003，22(3):21-26.

[8]傅曉旗，謝雯，徐山鷹，汪壽陽.2006年中國進出口預測與分析[J]. 管理評論，2006，18(1): 22-25.

[9]Lean YU，Shouyang WANG and Kin Keung Lai. Forecasting China’s Foreign Trade Volume with a Kernel-based Hybrid Econometric-AI Eensemble Learning Approach[J]. Jrl Syst Sci & Complexity ，2008 (21):1-19.

[10]向劍偉.一種新的時滯神經網絡非線性時間序列預測方法[J]. 現代電子技術，2007(4):118-119.

[11]Jiang Weijin and Xu Yuhui. A novel method for nonlinear time series forecasting of time-delay neural network[J]. Wuhan University Journal of Natural Sciences，2006，11(5):1357-1361.

[12]祝樹金，賴明勇.基于貝葉斯正則化的TDBPNN模型的中國外貿預報中的應用用評估[J]. 中國管理科學，2005，13(1): 1-8.

[13] 鄒晶，姜志新.基于GM(1.1)的灰色系統模型在我國外貿出口預測中的應用[J]. 國際貿易問題，2004(2):27-29.

[14]李蘇.基于灰色系統模型的我國進出口貿易總額發展趨勢預測[J]. 商業研究，2008(3):113-115.

[15]肖智，陳婷婷.基于支持向量機的外貿出口預測[J]. 科技管理研究，2006(7):231-234.

[16]程桂云.對外貿易與經濟增長:基于遼寧省的實證分析和檢驗[J]. 國際貿易問題，2007(2):62-66.

[17]王菲菲，馬超群.區域出口貿易非線性混合預測模型及其實證[J]. 統計與決策，2008(1):46-48.

[18]樊重俊，張堯庭.多元自回歸模型的Bayes分析方法[J]. 工程數學學報，1991(1):143-148.

第3篇：神經網絡的發展史范文

關鍵詞：胃腸腫瘤；標志物；檢驗；驗后概率；ANN

    1 資料與方法

    1.1 臨床資料

    檢索統計2010年3月-2012年3月我院進行胃腸腫瘤標志物檢驗的數據。其中健康對照組來自體檢數據，無任何器質性病變，共120例；大腸癌研究組為經病理組織學確診的病例，共63例；其他疾病組為本院內科其他患者，其中胃癌27例，胰腺癌2例，食道癌13例，肝癌4例，胃腸潰瘍21例，胃炎112例，肝炎94例，腹瀉112例。共385例。

    1.2實驗方法

    對三組研究對象均采取空腹采靜脈血3ml，做5分鐘3000rpm離心處理，并進行血清含量檢測。實驗分析儀器采用ECL-2010型（美國羅氏公司）電化學發光免疫分析儀。分析劑采用ECL-2010型分析儀專用的全封閉試劑盒。該分析儀采用了當前世界上較先進的標記免疫測定技術，具有靈敏度高、用標本量少、線性寬、檢驗快速可靠，耗時短等諸多優點。

    1.3數據統計

    采用SPSS13.0軟件進行系統分析，并通過ANN (Artificial Neural Network)建立相應的診斷模型。

    1.4臨床實踐

    將CA19-9、CA72-4、CEA三種標志物的檢測結果通過篩查模型以及診斷模型獲得ANN計算值。閱篩查模型ROC和ANN預測值，獲得驗后概率檢驗報告。在定期回訪的基礎上，不斷修正ROC數據集，并實現院內數據共享。

    2結果

    胃腸腫瘤標志物檢驗中，三組檢測結果呈現非正態分布。通過標志物對比，可發現大腸癌組三種標志物均明顯 其他兩組，具體結果如下表。p<0.05具有統計學意義。

    3討論

    從當代醫學發展史看，檢驗醫學大致已經走出了三個關鍵步驟。一是化學方式檢驗，主要用于檢驗蛋白以及鈣、鉀等離子濃度，人體酶糖等物質代謝情況，并以此來對患者病情進行判斷。二是免疫學檢驗，主要是通過人體自身免疫系統所產生系列淋巴細胞以及特異性球蛋白和患者體內病原體的特異性相結合，據此來對病原體進行判斷。三是進行基因檢驗，也就是通過分子生物學手段對人體基因進行探查據此進行基因缺陷診斷?？梢哉f臨床醫學診斷的發展一直同檢驗技術密切相連。近年來，檢驗醫學發展十分迅速，給臨床醫學的高度發展奠定的堅實的基礎。同時臨床醫學發展也有對檢驗新技術的出現起到了有力的推動作用。隨著檢驗項目的增多以及臨床檢驗的日趨復雜多樣，檢驗和臨床的關系出現了某種相悖情況。因此進一步密切檢驗醫學和臨床醫學的結合顯得尤為重要，兩者更加緊密地聯系，充分合作和交流，不僅有利于提高檢驗質量，避免和減少醫療事故，同時有利于更好地發揮檢驗醫學對臨床診斷的支撐作用。

    本研究中可以發現，大腸癌組CA19-9、CEA 、CA72-4三種標志物濃度均明顯高于高于其他疾病組以及健康對照組（p<0.05）。驗后概率的檢驗報告能夠比較科學地提供檢測參考。ANN (Artificial Neural Network)驗后概率的檢驗報告診斷效率較高，是臨床檢驗實踐的一個新途徑。通過檢驗醫師的密切協作，對各項檢驗項目深入分析和挖掘，構建ROC數據集，可以形成更加高效的檢驗醫學系統。可以真正將有限的醫學數據轉化為服務臨床的診療信息。

    參考文獻：

    [1] 仲崇明,張子齡,蔡培培. ROC曲線評估相關腫瘤標志物對肺癌的診斷臨界值[J]. 標記免疫分析與臨床, 2009,(05) .

    [2] 秦耀春. 檢驗醫學面臨的挑戰[J]. 當代醫學, 2009,(28) .

    [3] 湯素麗,羅宇鋒. 人工神經網絡技術的發展與應用[J]. 電腦開發與應用, 2009,(10) .

    [4] 劉靳波,余曉林,夏乾峰,涂植光. ROC曲線及Logistic回歸評價腫瘤標志物在胃結腸腫瘤的診斷價值[J]. 第四軍醫大學學報, 2008,(14) .

    [5] 王華妮,陳文旭. 腫瘤標志物檢測技術及應用[J]. 福建醫藥雜志, 2009,(05) .

    [6] 陳俊. 神經網絡的應用與展望[J]. 佛山科學技術學院學報(自然科學版), 2009,(05) .

    [7] 趙一鳴. 診斷試驗中的先驗概率和后驗概率[J]. 華西醫學, 1999,(03) .

    [8] 解庭波,張蕾. 人工神經網絡在消化道腫瘤檢測和診斷中的應用進展[J]. 長江大學學報(自科版)醫學卷, 2009,(03) .

    [9] 嚴麗麗. 腫瘤分子標記物檢測的進展[J]. 局解手術學雜志, 2007,(06) .

    [10] 秦曉光. 診斷性試驗臨床應用——驗后概率的探討[J]. 江西醫學檢驗, 2003,(02) .

第4篇：神經網絡的發展史范文

電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。

2繼電保護的未來發展

繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。

電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現實的?，F在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\

2.2網絡化

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。

對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現計算機聯網，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發展的必然趨勢。

2.3保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾?，F在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。神經網絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。

3結束語

建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。

作者單位：天津市電力學會(天津300072)

參考文獻

1王梅義.高壓電網繼電保護運行技術.北京：電力工業出版社，1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)

3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統自動化，1983(1)

4葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)

5楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

第5篇：神經網絡的發展史范文

關鍵詞：電力系統，繼電保護，網絡化，一體化，智能化

 

電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。免費論文，智能化。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發電機及電廠輔助生產系統等）轉化成電能，再經輸、變電系統及配電系統將電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區經濟和人民生活服務。

1 繼電保護的作用

電力系統運行中常會出現故障和一些異常運行狀態，而這些現象會發展成事故，使整個系統或其中一部分不能正常工作，從而造成對用戶少送電、停止送電或電能質量降低到不能容許的地步，甚至造成設備損壞和人身傷亡。免費論文，智能化。而電力系統各元件之間是通過電或磁建立的聯系，任何一元件發生故障時，都可能立即在不同成度上影響到系統的正常運行。免費論文，智能化。因此，切除故障元件的時間常常要求短到1/10s甚至更短。而這個任務靠人完成是不可能的，所以要有一套自動裝置來執行這一任務。

繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍（這是首要任務），還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，實現微機保護裝置的網絡化。這樣，繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，大大提高保護性能和可靠性。

2 繼電保護現狀

2.1 國內繼電保護現狀

1984年原東北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機——變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。

到9O年代，隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。

2.2 國外繼電保護現狀

國外的繼電保護已經走過了一個多世紀的歷程。上世紀9 0 年代，隨著微機保護的發展，不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現，這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發展，微機保護裝置硬件的發展也十分迅速，結構更加合理，性能更加完善。

近年來與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發展了近十五年，經歷了三代保護設計上的更新換代，并以微處理器技術與多種己被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結合為基礎，不斷為新型微機保護的開發和完善創造著良好的實現條件。

3 電力系統繼電保護展望

在未來，微機保護的發展趨勢集中體現在硬件上高度的集成化、標準化、性能上高度的開放化，軟件上的多功能化。其目的是使微機保護系統在實現功能日益完善的軟硬件基礎上實現保護系統運行及性能價格比的最優化結構。

3. 1 計算機化

隨著計算機硬件的發展，微機保護硬件得到了有力的技術支持，取得了迅速發展。免費論文，智能化。

電力系統對微機保護的要求不斷提高， 除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。

現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機。免費論文，智能化。因此，用成套工控機做成繼電保護的時機己經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求， 如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

3.2 網絡化

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱。由于缺乏強有力的數據通信手段，目前的繼電保護裝置只能反應保護安裝處的電氣量，切除故障元件，縮小事故影響范圍。于是，人們提出了系統保護的概念，將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，實現繼電保護能保證全系統的安全穩定運行，即每個保護單元都能分享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。免費論文，智能化。要真正實現保護對電力系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。

3.3 保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端，它可以從網上獲得電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心的任一終端，因此，每個微機保護裝置不但可以完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可以完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

3.4 智能化

近年以來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域的研究也已開始神經網絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜非線性問題，應用神經網絡的方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，其它如遺傳算法、進化規劃等也有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可是求解速度更快?？梢灶A見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。

4 結束語

鑒于電力系統的被保護元件發生故障時，繼電保護裝置應能自動、迅速，有選擇地將故障元件從電力系統中切除，以保證無故障部分迅速恢復正常運行，并使故障件免于繼續遭受損害的特點，如何在今后確保繼電保護的更可靠運行，牽涉繼電保護可持續發展的重要課題，因此全面研究繼電保護發展趨勢，有著十分重要的現實意義。

參考文獻

【1】吳斌，劉沛，陳德樹。繼電保護中德人工智能及其應用電力系統自動化，1995。

【2】陳德樹。計算機繼電保護原理與技術[M]。北京：水利電力出版社， 1992。

【3】王維儉。電力系統繼電保護基本原理[M]。北京：清華大學出版社， 1991。

【4】段玉清，賀家李。基于人工神經網絡方法德微機變壓器保護。中國電機工程學報，1998。

【5】許建安。電力系統繼電保護中國水力水電出版社，2005。

第6篇：神經網絡的發展史范文

【關鍵詞】憶阻器 電子技術 存儲功能

科技飛速發展的時代下，信息傳遞是影響社會發展的重要元素之一，海量的信息存儲及快速處理等需求推動電子行業的快速發展。憶阻器作為一種有記憶功能的非線性電阻，帶來了電子電路的結構體系、原理、設計理論的巨大變革，是繼電阻、電容、電感之后的第四種無源基本電路元件，為電子技術中存儲功能的進一步提高提供了基礎。

一、憶阻器的發生及特點

（一）憶阻器的發生

1971年，科學家蔡紹棠通過研究發現電壓、電流、電荷、磁通（v，i，q，φ）這四種變量之間，兩兩之間組合成的六種關系中，有5個是已知的，只有q，φ之間的關系尚不明確，蔡紹棠根據對稱性的原理提出了第4種無源基本電路元件存在，將這第4種基本電路元件命名為憶阻器，憶阻值M與電荷q、φ之間的關系為：dφ=M（q）dq。

2008年惠普公司成功發明了具有典型特征的固態憶阻器，自此證明了科學家蔡紹棠提出的第4中基本電路元件存在，在惠普公司的發展史上，憶阻器的發明帶來了新的變革空間，主要應用于電路結構、設計理論等方面。

（二）憶阻器和其他基本電路元件的關系

無源電路元件集是由憶阻器（M）、電容（C）、電阻（R）和電感（R）一起組成的。四種電量之間分別由這四種電路元件來進行轉換，四種電路之間不可以相互替代，不可相互模擬。C、L與憶阻器相比較，雖然是動態元件，都有記憶功能，但是前兩者在實用中存儲的能量泄放的很快，憶阻器則在撤掉電流以后，能一直保持憶阻值，憶阻器具有非易失特性。M和R的比較，當憶阻值M為常量時，和電阻R是等同的，而R又不具備憶阻器的憶阻滯回特性，憶阻滯回特性應用于開關電路中，可以替代存儲器的存儲單元，存儲器被非易失的阻性隨機訪問。

（三）憶阻器和有源器件的比較

憶阻器屬于無源電路元件，但是它可以用有源和無源器件混合組成的電路來模擬，這說明了憶阻器在一定因素影響下可以具有有源器件的某些功能。但是憶阻器并不能完全取代晶體管，因為憶阻器畢竟屬于無源電路元件，晶體管能量控制作用，因為憶阻器所不具備晶體管能量控制的有源特性。

（四）憶阻器和二極管的比較

憶阻器和二極管的共同點是都是非線性的器件，不同點是二極管沒有記憶的能力。二極管可以組成ROM存儲矩陣，其存儲原理是通過邏輯陣列完成邏輯關系，而憶阻器本身即可存儲數據，因此憶阻器可用作非易失隨機訪問存儲器NVRAM。

二、憶阻器的材料及結構

（一）憶阻器制作材料

有機材料中有些具有憶阻特性，但目前使用的憶阻材料更傾向于無機固體材料。近年來多次實驗結果證明，有機材料制作的憶阻器，對高溫不耐受，敏感度較高，其性能不太穩定。具有憶阻特性的材料類型主要有：有機薄膜、硫化物、金屬氧化物，特別是TiO2 以及各種鈦礦化合物等。影響憶阻器材料選用及采用的因素包括成本、性能等，稀有、貴重的材料價格必然會很高，不能廣泛的應用于實際中，在材料的選用上還要考慮是否能與集成電路工藝兼容。充分考慮各項影響因素后，再進行選用，可以有效提高生產效率，降低制作成本，擴大應用范圍?？馆椛淠芰σ彩悄壳斑x用材料的特性之一，傳統的晶體管抗輻射能力較低，憶阻器的制作材料具有更強的抗輻射能力。目前磁性存儲器（MRAM）、鐵電存儲器（FeRAM）、Si+Ag混合材料存儲器件和金屬氧化物存儲器（CMORAM）等是比較成功具有憶阻特性的器件。

（二）憶阻器的結構

薄膜結構是憶阻器空間結構主要采用的結構，憶阻特性在器件尺寸較小的前提下，發揮的越明顯；憶阻器本身的結構可以做到幾nm尺寸，這一點與MOS器件相比較，MOS管就很難做到或不能做到；憶阻器的空間結構和集成電路兼容性好，從而使成本得到了合理控制，加快了憶阻器的應用速度，發揮了憶阻器在電子行業發展中的商業作用。

（三）憶阻器的種類

自2000年以來，多種材料制作的新型憶阻器件被研究成功，都具有非易失的憶阻器特性，主要有相變存儲器、磁性存儲器、復雜金屬氧化物存儲器件、鐵電存儲器、硅和銀合金薄膜存儲器件、惠普實驗室發明的TiO2薄膜器件（目前非常受關注）。憶阻器在存儲器及模擬神經網絡中的應用是研究的重點內容。

三、憶阻器的各種應用途徑

（一）憶阻器在存儲器中的應用

非易失的記憶能力是憶阻器的特性，因此憶阻器在存儲器中的作用最為顯著，憶阻器是基本的存儲單元，體積和功耗都比較小，是傳統單元所不能達到的。

第一個基于輪烷有機分子的納米交叉結構阻變存儲單元，是2003年惠普實驗室和加州大學洛杉磯分校合作通過壓印方法制備出來的，是納米交叉結構的阻變存儲器進入電子行業的開端。

（二）憶阻器在模擬電路中的應用

憶阻器的非易失記憶能力在模擬電路中也帶來了新的發展方向，傳統的電子器件中如二極管、晶體管、熱敏電阻等都不具備憶阻器的特性，這些電子器件結合憶阻器構成了新型的混合電路，隨之也出現了模擬電路的某些新功能及新特性，使電路功能更加先進，實現更多的電路功能，如非常規波形發生器和混沌振蕩器等。

（三）憶阻器在人工智能計算機中的應用

憶阻器的主要功能是有記憶的能力，除此之外憶阻器還可以進行邏輯運算，這一功能可以把數據處理模塊與存儲電路模塊結合在一起，從而改變傳統的計算機體系架構，帶來計算機體系架構的重組，為計算機體系的發展帶來了新的動力。

1.憶阻器數據寫入

通過在憶阻器兩端施加超過其閾值的電壓，便會使其處于導通或關斷的狀態，從而完成憶阻器的置位操作，在此基礎上通過施加不同信號，來完成憶阻器的寫操作。這種給憶阻器兩端直接施壓的方式，優點是直接方便，但是缺點也很明顯，因為納米憶阻器電阻值及其他相關設備運行參數的統計分布往往呈現出對數正態分布，每次寫操作完成后存儲單元的憶阻模擬狀態變量便會出現較大的波動現象，影響RRAM可靠性和持續讀寫性，也會影響存儲單元中高阻態之間的電阻差距。解決這些問題的方法是在2010年Huang等人提出的一個反饋系統，通過運算放大器可以持續給憶阻器施加電壓，使得憶阻器能夠較穩定處于所需要狀態?；萜諏嶒炇矣?011年設計出更加完備的閉環反饋電路用于數據寫入，確保了憶阻器兩端電壓的穩定性，提高了數據寫入的可靠性。

2.憶阻器的數據讀取

數據讀取與數據寫入有很大的相似之處，施加相同電壓，不同狀態間阻值相差較大的原因導致電流差距較大。與數據寫入的區別是憶阻器連段施加的電壓不能超過閾值，在不改變憶阻器的狀態下，通過流經存儲陣列的負荷電阻的電流來判斷憶阻器的存儲數值。也可以運算放大器來輔助讀取數據。

3.憶阻器在模擬神經網絡中的應用

在模擬神經網絡中，突觸功能一般可由軟件和硬件來完成，軟件和硬件相比較軟件完成的速度較慢、整體效率較低，很少被采用。硬件一般通過模擬電路、模數混合電路和數字電路來完成。目前，憶阻器的功能是相對于其他器件最接近神經元突觸的電子器件，因此在構筑模擬神經元網絡中，憶阻器與以上其他實現方式相比較，是最先進、最好的一種實現方式，為模擬神經元網絡中發揮著巨大的推動性作用。

4.憶阻器帶來的變革

憶阻器與其他各類基本電子器件具有明顯的優勢，最為突出的是其非易失特性，這一特性導致電路組成結構出現重大的變革，并且工作原理也隨之發生改變。電子電路設計理論及開發工具針對憶阻器的特性而做出改變，在目前電子設計自動化開發工具非常成熟的基礎上，不同種類憶阻器件首先要建立器件模型，把器件模型加入模型庫后便可以投入使用。憶阻器帶來的各項變革中，也存在著比較難點的問題，表現為電路和系統結構發生變化后，必須構建新型的電路及系統結構，并建立相應的設計理論及工作原理，這是憶阻器變革中的巨大挑戰，也是今后研究的主要內容之一。

四、憶阻器研究難點

憶阻器在存儲功能方面的發展是目前研究的方向之一，在生產工藝改進、產品質量提高、憶阻器在工業中的應用、讀寫功能滿足計算機結構要求等等問題都是目前憶阻器研究中的難點問題，也是亟待解決的問題。納米級器件制備采用的各項技術，如納米壓印、溶液制備、電子束光刻技術等在實際中效果并不理想，開關比較小，制備工藝的改進直接影響到存儲器的存儲密度及良率，憶阻器性能怎樣有效提高，如何提高讀寫速度，憶阻器怎樣滿足計算機對速度和穩定性的各項要求，這都是今后研究的重點。

五、展望

作為基本電路元件，憶阻器在未來將會在數據存儲、技術操作等方面發揮巨大的作用，器件模型的研究也將會更加適應實際電路需求，在促進電子產品發展的同時開發更多的應用電子技術。逐漸普及憶阻器的應用領域，擴大憶阻器的特殊用途范圍，通過其特殊優勢及功能得到電子市場的廣泛認可。目前憶阻器的很多應用途徑需要進一步開發及完善。在未來憶阻器一定會成為電子器件的優化產品，滿足電子產品發展趨勢各項要求：速度快、功耗低、密度高、體積小及功能強、成本低、環保等。憶阻器很可能滿足以上所有特點，為電子電路發展貢獻巨大的力量。

參考文獻：

[1]蔡坤鵬； 王睿； 周濟.第四種無源電子元件憶阻器的研究及應用進展[J].電子元件與材料.2010-04

[2]朱平平； 甘朝暉； 蔣.憶阻器實現邏輯門的方法研究[J].微電子學與計算機.2012-12

第7篇：神經網絡的發展史范文

關鍵詞：智能機器人技術；機械電子工程；應用；效用

引言

智能機器人是人類社會科學技術進步和發展的必然產物，機器人的出現，極大地便利了人們的生活。而越來越多的研究成果表明[1-4]，智能機器人技術應用于機械電子工程領域，既為機械電子工程領域注入新的活力，提升企業生產效率，推動科技創新，又能進一步促進智能機器人技術的發展，拓寬智能機器人的應用領域。因此，智能機器人技術在機械電子工程領域的應用研究具有重要意義。

1智能機器人技術與機械電子工程

1.1智能機器人技術

作為人工智能中重要領域之一的智能機器人技術，綜合了計算機科學、語言學、信息論、心理學、神經生理學、控制論等多門學科。智能機器人可在感知、效應、思維等方面全面模擬人并可以根據人們的需求為人們的生產和生活運作，是人的機械智能化的智能機器。智能機器人由誕生之初的只能按照程序執行命令到具有自己獨特的感知能力和自適應能力再到可以自我學習、自我控制，真正地實現了機器人技術的智能化。

1.2機械電子工程

機械電子工程以機械化工程為核心，將電子工程技術與信息技術結合一體，通過科學合理的設計使得各個模塊的優點發揮到最大的一門學科。機械電子工程的綜合性較強，涵蓋了機械、電子、計算機、信息、控制、人工智能、管理等諸多理論體系，也被我國大多數學者稱為“機電一體化”。機械電子工程的發展史可大致分為3個階段：第一階段是人工階段，在第三次工業革命時期，新興的電子技術與傳統的機械技術實現了初步融合，然而融合度還比較低，基本上處于人工階段；在隨后的30～40年為第二階段的流水線階段，此時計算機和控制技術以及大規模集成電路等技術的出現，使得機械電子工程進一步發展，并且在一定規模上應用于工業領域；第三階段是集成階段，主要指20世紀末以及21世紀初，此時機械電子工程與其他相關技術緊密結合，逐漸邁向智能化和機器人化。

1.3智能機器人技術與機械電子工程的關系

機械電子產品的內部運轉機理比較復雜，但產品結構相對簡單，具備模塊化、集成化的特點，可以和管理技術以及制造技術等進行結合，有效控制產品體積，提高產品的綜合性能。然而電子系統有不穩定性和非線性，因此在不同程度上將智能機器人技術應用于機械電子工程成為了解決這種問題的有效途徑。從廣義角度來看，機械電子工程與智能機器人技術的結合是雙向的，機械電子工程為智能機器人技術提供了平臺，進一步促進了智能機器人技術的發展，為智能機器人開拓了巨大的發展空間；將智能機器人技術與機械電子工程領域相結合，會使機電系統和產品向著智能化、信息化和自動化發展，減少成本的投入，提高質量的同時提高企業經濟效益，給機械電子工程領域注入了新的活力，為生產制造業帶來了前所未有的崛起和發展。

2智能機器人技術對機械電子工程的效用

2.1監督作用

在傳統的機械電子工程中，自動化能力較低，很多工作需要相關人員的密切監督。而人類會受到生理心理等方面的限制，不可能長時間做工，也不可能做到精確無誤。智能機器人技術的加入，可以替代或減少相關人員的介入，對機械電子工程工作進行監督。工作人員只需輸入相關的指令，便可輕松實現智能機器人對機械電子工程工作的監督作用，極大地解放了勞動力。

2.2協調作用

機械電子工程是一個交叉學科，綜合了許多不同的學科，這些學科的工作特點又都不相同，因此如何使這些不同的學科在機械電子工程領域發揮的作用更大成為了一個重要問題。把智能機器人技術與機械電子工程相結合，就充分協調了這些不同的學科，并使其特點相互補充完善，發揮出更大的優勢。

2.3提高效率智能

機器人是機器做工，只要保證有足夠的運行能源和機器的良好運行，智能機器人就可以實現長時間的工作，減少甚至消除了工作人員因大腦以及身體疲勞時可能在生產工作中工作錯誤。因此智能機器人技術在機械電子工程中的應用，使之前的工業生產方案與生產形式得到了改變，不僅極大地提升了工業自動化控制設備的智能性和自動性、工業生產的效率以及質量，同時還有效降低了人工勞動力投入量，并提升了工作安全度。

3智能機器人技術在機械電子工程領域的應用及趨勢

3.1神經網絡控制技術

神經網絡控制技術是一種關鍵性技術，將智能機器人技術應用于機械電子工程領域的過程中，這種關鍵技術必不可少。相比于自動化處理能力比較低、通常需要人工操作來實現的傳統的機械電子工程，通過統一的控制設備運行、調整系統參數流程后，神經網絡控制技術的應用有效地減少了人工介入，提高了自動化處理的能力。

3.2嵌入式系統技術

嵌入式系統是基于現代計算機技術為用戶提供特定需求的一種專用的計算機系統，它具有專用性強、體積小型化、實時性好、可靠性高等特點。將嵌入式系統應用于智能機器人的遠程控制方面，通過對機器遠程操控，不僅可以提高工廠的工作效率，還可以讓員工產生工作興趣，同時也保證了工作的安全性。

3.3快速診障技術

在機械電子設備的實際應用中難免會出現許多故障，因此要保證系統正常運行，就需要快速實現對各種機電故障的診斷與排除。智能機器人技術中的快速診障技術就可以對故障點進行精準快速的定位，幫助工作人員及時找到故障并展開維修。這極大的減少了檢修的時間和成本，還可以避免因人為診斷錯誤造成更大損失?？焖僭\障技術通過系統的工作參數信息結合工作庫進行分析，得到判斷結構，案例庫根據信息找到與之相似的案例并對此次故障提出解決方案?？焖僭\障技術在機械電子工程領域極大地提高了處理故障的效率。

3.4智能機器人技術在機械電子工程領域的發展趨勢

當今社會，智能化已經逐漸成為機械工程領域的主要趨勢。傳統的工程機電在操縱和控制方面并不具備較好的信息處理能力和感覺認識功能，因而在越來越多的領域中，機械電子工程與智能化相聯系。智能機器人技術的使用，為設備和系統增添了控制中樞，它可以提高數據控制的穩定性并得到更高的精度，設備和系統便有了強大的實用能力。通過協調機電系統各模塊的功能，提升整體的系統性能，“智能化”還可以完整的開發機電控制系統，智能機器人技術在機械電子工程領域的智能化發展，不僅完善了雙方單獨使用的缺陷，而且促進了自身新的發展，為便捷生產生活提供了新的契機，這在根本上體現了智能化機械電子系統的優越性。

第8篇：神經網絡的發展史范文

關鍵詞：電力系統；繼電保護技術；發展趨勢；電力故障；用電需求 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2015）22-0044-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.022

電力系統繼電保護技術是指在電力系統發生故障或者不正常運行時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術。其當電力系統發生故障或者危及電力系統安全運行的事件時，能夠及時發出告警信號或者直接發出跳閘命令以終止電力系統運行，保護電力系統安全。在電力系統運行的過程中會經常因為各種內外因素導致電力系統故障或者運行不正常的情況出現，如單相接地故障、雙相接地故障、相間短路故障以及短路等情況出現。因此，了解我國電力系統繼電保護技術的發展歷程以及其應用現狀，探析電力系統繼電保護技術的發展趨勢，對促進繼電保護技術的發展，提高電力系統運行的可靠性、安全性就有著重要的現實意義。

1 我國電力系統繼電保護技術的發展歷程及其應用現狀

我國的電力系統繼電保護技術可以說是起步較晚，但是發展非常迅速。建國初期，我國在繼電保護學科、繼電保護設計以及繼電保護制造工業等方面都是極其落后的，特別嚴重的是我國缺乏一支繼電保護研究設計技術隊伍，但是我們的工程技術人員卻在如此艱難的環境下通過自身的不斷努力與創新，用了短短的十年的時間，使我國在這個領域就取得了很多先進國家半個世紀才能達到的成就。20世紀60年代中期，我國已經初步建成繼電保護研究、設計、制造運算以及教學的一套非常完整的體系，這為我國繼電保護的后續研究發展奠定了堅實的基礎。電力系統繼電保護技術一共經歷了20世紀初的機電型繼電保護以及20世紀中葉的整流型繼電保護，再到20世紀50年代末的晶體管型繼電保護和70年代中葉集成電路型繼電保護幾個階段，發展到現在的微機保護階段，其技術可以說是日新月異，更新換代非常

迅速。

我國的繼電微機保護方面的研究開始于20世紀70年代末期，經過十年的努力發展，我國機電微機保護研究和開發取得了舉世矚目的成就，特別是在輸電線路微機保護技術這方面，技術已經逐步成熟，能夠達到實現大量使用的程度。在這個研究開發的過程中，我國廣大的高等院校及其科研所可以說是起到了領頭羊的作用，如1984年，原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置獲得鑒定通過，并在電力系統中廣泛運用，這是我國繼電保護發展史上新的一頁；在主設備保護研制方面，比較突出的是1989年，東南大學研制的發電機失磁保護和發電機保護獲得鑒定通過；1991年，南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置獲得鑒定通過；1994年，華中理工大學研制的發電機-變壓器組保護獲得鑒定通過；1996年，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護獲得鑒定通過。

這些原理不同、機型不同的微機線路以及設備保護裝置研制的成功，為我國電力系統提供了一批又一批的性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護技術裝置。到了20世紀90年代，可以說我國的電力系統繼電保護已經完全進入微機保護時代（電力系統微機型繼電保護裝置設計思路分析圖）。

而且隨著我國微機保護技術的發展和微機保護裝置的不斷研制成功，我國在微機保護的軟件和算法等方面也取得了很多新的理論成果，并且很多已經發展非常成熟，可以運用到實踐工作當中去。

2 電力系統繼電保護技術的未來發展趨勢

電力系統繼電保護技術發展可以說是日新月異，發展非常迅速，雖然我國在這方面取得了很大的成就，但是還必須加強這方面研究，探究電力系統繼電保護技術的發展方向，以促進繼電保護技術不斷發展，跟上時代和科學技術發展的步伐，下面是筆者結合自身的工作實踐提出一些分析，具體有以下四點：

2.1 繼電保護技術更加計算機化

隨著計算機技術的不斷發展以及計算機硬件的逐步提高，繼電保護技術的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢，這是進一步提高繼電保護的可靠性，更好地滿足電力系統要求，取得更大的經濟效益和社會效益的必然選擇。

2.2 繼電保護技術更加網絡化

隨著時代的發展以及計算機網絡信息技術的發展，人們日常生產生活的方方面面已經發生了翻天覆的變化，計算機網絡技術可以說影響著工業生產的每個領域，當然電力系統的繼電保護技術也不例外，人們通過互聯網，可以使繼電保護裝置得到更多的系統故障的信息，有利于提高繼電保護裝置對電力系統故障的性質、位置以及故障距離判斷的準確性，大大提高了繼電保護的可靠性和安全性。

2.3 繼電保護技術更加智能化

人工智能作為高新技術，其應用范圍越來越高。近些年來，神經網絡技術、遺傳算法、進化規劃以及模糊控制等人工智能技術已逐步應用到繼電保護技術當中，例如，使用神經網絡技術可以很容易列出方程式和解出復雜的非線性問題，如果可以應用到繼電保護裝置上來就可以通過大量故障樣本的訓練，判別任何故障的發生。由此我們可以預見，人工智能技術在繼電保護領域將會得到更加深入的應用，以解決這一領域一些常規方法難以解決的問題。

2.4 繼電保護技術必將實現保護、控制、檢測以及數據通信的一體化運行

繼電保護在實現計算機化、網絡化以及智能化之后，繼電保護裝置實際上就成為了一臺具備多種功能、高性能的計算機系統，是電力系統中的一個智能終端系統，可以通過這個系統了解電力系統的運行和故障的每一個信息和數據，以實現無故障正常運轉的情況下也可以實現檢測、控制以及數據通信的功能，達到保護、控制、檢測、數據通信的一體化目標。目前，在這方面的研究以已經取得了很大的突破，比如天津大學就成功研制了以TMS320C25數字信號處理器為基礎的，一個集合保護功能、控制功能、檢測功能以及數據通信功能一體化的繼電微機保護裝置。

3 結語

綜上所述，電力作為日常生產生活的重要能源，維護電力系統安全可以說是異常重要，我們應不斷加強這方面的研究，努力提高電力系統繼電保護技術的水平，以提高電力系統的安全性與可靠性，保障人們的生產生活的用電需求。

參考文獻

[1] 楊國福.電力系統繼電保護技術的現狀與發展趨勢

[J].電氣制造，2010，（7）.

[2] 梁振鋒，康小寧，楊軍晟.《電力系統繼電保護原理》課程教學改革研究[J].電力系統及其自動化學報，2011，（4）.

[3] 姜凡.電力系統繼電保護技術的現狀與發展趨勢[J].科技創業家，2014，（6）.

[4] 王永年.關于電力系統繼電保護技術應用現狀的探討[J].科技與企業，2013，（12）.

第9篇：神經網絡的發展史范文

對方藥新用研究的歷史沿革及近20年研究的現狀和進展進行了概述，認為由于歷代醫家從理論、臨床、實驗及多學科等方面對方藥新用的研究，使方藥的功效、適應范圍得到了拓展；此外，就如何在方藥新用的理論和應用研究領域有所創新提出了思路及方法，認為經方和效方的文獻整理和挖掘是研究的理論源泉，探索方藥配伍規律是其理論研究的主軸，而臨床實踐是發現其新用和效用檢驗的必要手段，多學科協作參與進行方藥物質基礎研究以及引進分子生物技術是方藥新用研究創新的關鍵。

【關鍵詞】 方藥新用 中醫藥發展史 理論研究 臨床研究 多學科研究

方藥新用的研究自古以來是中醫藥研究的重要核心內容之一。《黃帝內經》“十三方”和漢·張仲景《傷寒論》載“113方”問世以來，歷代醫家通過對方藥效用的不斷總結、歸納、探討、研究和拓展，促進和推動了中醫方藥學的發展。隨著世界日新月異的變化和現代科技及醫學科學的迅猛的發展，對方藥新用的研究呈現出蓬勃、活躍的良好勢頭。但如何繼承傳統方劑的效用和理論，如何拓展方藥的治則范圍，如何創新方藥的理論思想和應用方法、并探索新的功效主治及適應范圍，已成為方藥研究與發展中不可忽視的重要課題。本文結合方藥新用的研究歷史和現狀，就如何開展方藥新用研究的思路和方法進行研討。

1 方藥新用研究的歷史沿革

追溯方劑、中藥學的發展史，從馬王堆漢墓帛書《五十二病方》的出現，已顯示了方藥學的萌芽。自先秦、春秋時期《黃帝內經》的誕生，其理論奠定了方劑學的基礎，而《傷寒論》的問世則標志著方劑學科體系的形成。自此，對方藥功用的研究成為歷代醫家對經方繼承和發揚的主要內容之一。至晉隋唐宋時期，方劑學發展盛況空前，晉·葛洪的《肘后方》已有詳細的載方論效。唐·孫思邈的《千金要方》共30卷，133門，載方五千三百余種，其《千金翼方》則補充了前者的不足，共30卷，189門，載方、證、論二千九百余首/條。唐·王濤的《外臺秘要》共40卷載方六千余首。 宋·王懷隱的《太平圣惠方》共100卷載方16 834首。宋·趙佶的《圣濟總錄》載方二萬余首。上述眾多的方書對古方功效進行整理，對主治進行分類歸納，在繼承的基礎上，闡幽發微，有補前人所未備，亦有獨辟蹊徑、創新發揮。金元四大家的學術爭鳴和流派的形成，正是對傳統方藥治則功效理論的發展。明清時代，方藥研究得到了迅猛發展，明代朱棣編著的《普濟方》載方61 739首，為我國古代方書收載方劑數量之首。清代溫病學的創建，對溫熱病方劑的應用和研究，使傳統方劑功效理論得到了繼承和發揚并有所創新，如明·吳昆的《醫方考》，全書六卷，收集歷代常用方七百余首，按病癥分為中風、傷寒、感冒、暑濕、瘟疫等四十四類，對方藥“揆之于經，酌以已見，訂之于證，發其微義”，對方藥的功用提出新的思想和觀點。清·汪昂的《古今名醫方論》對眾多前人古方的功效進行探討、論證、發揮。清·《醫學源流論》將經方中通陽益氣、滋陰養血的“炙甘草湯”化裁，創新了滋陰養液、主治真陰欲絕的“加減復脈湯”和滋陰潛陽、主治虛風內動的“三甲復脈湯、以及滋陰熄風、主治虛風內旋的”大定風珠、滋陰生液、主治津枯便秘的“增液湯”等4張方劑，此類眾多醫家對經方的發揮和新用，推動了方藥學的發展。20世紀初，西方醫學的傳入，對方藥的傳統功效理論注入了新知。張錫純《醫學衷中參西錄》的“鎮肝熄風湯”“建瓴湯”等，在古方的基礎上進行了大膽的創新，拓寬了新的方藥效用。陸淵雷著《傷寒今釋》，“取古書之事實，釋之于科學道理”，從西醫藥理學角度，對傷寒論方進行了新的功用闡述。民國·左季云《傷寒類方匯編》中，通過臨床研究認為，僅治“太陽表虛證”的桂枝湯，尚有調和陰陽、能內能外之用，故左氏以太陽經立論，增補了以病機為營衛不和的胸腹痛、背徹痛、通身寒冷、周身皮膚作癢、時而惡風等12種病證。至近代，對古方新用的研究，已逐漸出現了從歷史的方證對應轉向方病對應、從辨證論治轉向辨病論治的新思維和新方法。直至近50年來，對方藥新用的研究，無論在理論、臨床還是在實驗研究等諸多方面，獲得了質的飛躍。

2 方藥新用研究的進展與現狀

近20年來，方藥新用的研究多體現在對方劑的文獻整理、理論的闡發、方劑配伍規律的新發現、藥物加減后新功效的增補、藥物有效成分和有效部位的證實、新的藥理作用的揭示、以及多學科、多途徑、多技術方法對方劑功用的前瞻性探索等諸多方面，形式多樣化的研究使方藥新用的研究得到了快速的進展并獲得了豐碩的成果。

2.1 理論研究

傳統的理論研究，注重對古方、經方效用的整理、?？焙洼嬝?、對經驗效方的增補，如1996年出版的《中醫方劑大辭典》（彭懷仁主編）分11分冊收方十萬余首；2002年國家中醫藥管理局組織編寫出版的《中華本草》（南京中醫藥大學宋立人負責）共10卷，可謂為收載中國民族醫藥藥物之大全。這類著作，對眾多的方劑、藥物進行了主治、功效、適應證的整理、歸納、增補、刪減和詳解；而1997年出版的《古方今用》（李世文、康滿珍）一書則是通過臨床實踐對方藥新功效、新主治和適應證的發現和總結，這類古方新用的研究模式促進了古方、經方的理論和功用的發展。此外，對理論文獻的綜述研究，一定程度上亦給尋找方藥新用的苗頭和發現指出了方向。筆者經中國期刊網數據庫檢索發現，近十余年來，對經方、驗方、新方的綜述性文獻有四千二百余篇，其文獻都為對目前或近期幾年某一方藥的理論、臨床、實驗研究的現狀的概括，加以總結歸納中并予以評述，以肯定現在的成果，指出研究現狀的不足，并展望未來研究的方向。此外，尚有從方證研究、用藥經驗的理論探討、劑量的變化、用藥方法和給藥途徑的改革、配伍規律等多方面的理論研究［1］中，發現和產生新觀點、新思想，總結新方法，探索新療法。理論研究是從綜合中總結經驗，從不足中尋求改良，從肯定中尋找發展，從難點中思索突破，為方藥新用的研究提供了研究方向和基礎。方藥新用的理論研究無疑推動了中醫藥學的發展。

2.2 臨床研究

中醫藥得以繼承和發揚的生命力在于牢固的臨床實踐性基礎和臨床經驗的擷箐，大量的方藥應用于臨床，并不斷取得和發現新的療效和新適應范圍，是方藥新用研究得以持續發展的重要因素之一。中醫臨床的方藥研究，可謂“百花齊放”，百家爭鳴，“同病異治，異病同治”的中醫治則以及辨證與辨病結合的診治方式，在方藥新用的臨床研究中得到了充分的體現。如金匱腎氣丸本為溫腎益氣治療陽痿、之方藥，但眾多醫家從不同角度臨床觀察發現，該方藥對慢性肝炎、慢性淺表性胃炎、頑固性失眠、泌尿系結石、女性尿道綜合征、復發性口腔潰瘍、哮喘等多種疾病有效［2］；再如完帶湯本是治療婦女帶下過多之方藥，但有臨床研究者根據脾胃虛弱、運化無力、濕邪為患的病機，拓展為可治療小兒水腫、泄瀉、流涎、耳聾等病證［3］。此外，尚有參苓白術散治療特發性血小板減少性紫癜及慢性腎炎激素遞減過程中反應的論載［4］；亦有運用補陽還五湯治療植物神經功能紊亂、失眠的報道［5］，有膈下逐淤湯治療小兒久瀉、芍藥甘草湯治療咳喘、烏梅丸治療結石、平胃散治療盜汗、酸棗仁湯治療胃痛等眾多方藥新用的臨床報道［6］。上述方藥臨床應用的拓展，是以“謹守病機”并以“異病同治”的治則為理論基礎，通過臨床總結、驗證或探索發現了方藥新的效用，使主治、功效、適應證等范圍得到了拓展，給中醫臨床治療提供了新的思路和方法。

2.3 實驗研究

運用現代實驗手段、技術和方法以揭示和闡述方藥的有效成分、有效組分、藥理機制及其作用靶點是實驗研究的主要內容之一，也是證實和發現方藥新用不可缺少的重要研究方法之一。有人從中醫“證”的動物模型角度著手研究，旨在通過方藥的實驗觀察，來證實對動物中醫“證”的模型的客觀治療作用和對微觀指標的調節變化，在證實傳統功效的同時，有時亦可發現了新的藥理作用［7］。如有人運用大承氣湯對腑實證的攻下作用進行了研究，在證實對急腹癥動物模型客觀存在攻下作用的同時，揭示了大承氣湯能加速血液中內毒素的清除、抑制TNF的誘導產生、降低PGE2水平、抗過脂質氧化、抑制自由基損傷等現代作用機理，但研究同時發現該方藥能使肺泡吞噬細胞增多，死亡率降低，對實驗性呼吸窘迫綜合征有效［8］，展示了大承氣湯方藥新用的拓展前景。不少學者從復方的主要化學成分含量及藥物的化學結構等入手研究。如有人對生脈散方中的3味藥合煎與3味藥分煎的化學成分進行對比，發現人參、麥冬、五味子合煎后產生了一種新成分5-羥甲基-2-糖醛，而可能具有新的治療作用［9］；亦有學者實驗發現，半夏瀉心湯不同配伍，黃芩苷的溶出不同，而產生不同的藥理作用［10］。有文獻表明，日本僅1993年就發表了復方研究論文103篇，對45個中藥復方進行了組方配伍、藥物活性、化學成分、藥物代謝等進行了詳細的研究，通過實驗結果來闡述理論的基礎上，開拓了新的功效［8］。此外，尚有眾多的實驗研究顯示，中醫方藥在具有傳統的解表、清熱、瀉下等治療作用的基礎上，尚同時存在幾種以上的其他作用，如抗感染、清除內毒素、抗疲勞的藥理作用［11］，對進一步開拓方藥新用的臨床應用性研究提供了基礎和依據。

2.4 多學科研究

最近，隨著現代科技的發展，交叉學科和邊緣學科的興起與滲透，對傳統方法研究中醫方藥效用帶來了挑戰，與此同時，亦給中醫藥的方藥研究注入新的活力。有人運用數學方法“基于人工神經網絡新的高維數據歸納”的“歸約算法”，利用先驗的屬性（方藥功效）相似信息，歸納得到任意屬性間的權重矩陣，引入神經網絡，通過訓練神經網絡得到最終數據結果［12］（功效優劣的排序），該方法可以對宏觀描述的功效進行數字化評價，以確定主次、新舊功效。也有人運用模糊數學方法對“梨貝合劑”的組方進行系統聚類法分析，而重新組方，提高了方藥的療效和藥物的穩定性［1］。日本學者濟木氏根據臨床報道可能對特異性皮炎有新療效的12個漢方，首先運用免疫方法，對動物模型用抗DNP-IgE抗體被動致敏或DMP-OVA+Alum主動致敏，研究結果發現，小青龍湯、桃核承氣湯、治頭瘡方、白虎加人參湯的效果與西藥潑尼松龍相同，能抑制小鼠致敏反應1h的速發反應（IPR）、24～48h的遲發相反應（LPR）和第8 d出現的極遲發相反應（vLPR）；而四物湯、當歸飲子、黃芪建中湯僅抑制LPR和vLPR；黃連解毒湯、理氣抑肝散均無抑制作用［13］，通過現代免疫學方法，篩選和證實了方藥新的功效和微觀機理。最近，國內有學者提出用化學組學的方法對方藥的功用、適應癥進行研究，通過建立評價模型和參數對有效化學物質組、有效成分群、藥材和組分等，進行多維指紋圖譜、藥效組分指紋圖譜、多組分分析、多組分定量的分析，目的是對傳統方藥功效客觀的予以證實保留，揚棄無效方藥，發現新功效； 篩選和確認有效化學物質組的方藥，明確方藥有效組分配伍及其機理，有利于開發組分方藥；逐步進入有效成分群的層次研究，從復方中開發具有新功用的單體成分藥物［14］。引入現代多學科技術方法對方藥新用的研究，對中醫藥方劑藥學的功效研究逐步走上現代化和國際化有重要意義。

3 方藥新用研究狀況的評價與分析

可以看出，方藥新用的研究現狀是古方新用多、文獻綜述多、新創經驗方和效方多以及臨床應用與實驗結合多。古方新用擴大了古方和經方的適證應和使用范圍；文獻綜述總結了過去和當前，肯定了成績、指出了不足，為研究提供方向；臨床經驗方和效方的廣泛總結，活躍了臨床，為篩選新的方藥提供了基礎和素材；實驗研究證實了客觀療效，闡述和發現了新的作用機制；多學科的介入加快了方藥新用的現代化研究步伐。勿用置疑，無論從理論、臨床還是從實驗及多學科角度對方藥新用的研究，使中醫方藥的功效、適應范圍得到了拓展，也促進了方藥研究的發展速度和內涵的深化。然而，古方新用的范圍過于彌散，似乎能“包”治百病，大多是從個體角度進行個案的總結，從傳統理論上闡述心得體會，尚缺乏大規模病例樣本的觀察和檢驗；文獻理論研究往往偏于詳解、詮釋、發微和發揮，難免有以經釋經、曲解和歧義之虞；綜述大多也綜多述少，在揣度和描述未來研究發展方面缺少明確的目標和具體的方向措施；經驗方和效方以數千首的速度而大量涌現，更是魚目混珠，加減微調幾味藥后而帶有隨意性命名的方，既可能存在重復，又可能混淆主次，加之不少經驗效方缺乏按GCP原則進行多中心的臨床試驗，其療效尚有待進一步擴大驗證和觀察；實驗性研究大多是證實方藥對疾病模型動物的治療作用和方藥的藥理作用及藥效學、藥物化學分析研究，但復方的化學成分仍不十分明確，在體內產生作用的成分及其發揮作用途徑研究也十分鮮見；至于引入多學科研究處于尚未成熟的探索、前瞻性研究階段，有待進一步深入。此外，通過對方藥劑型改革、給藥途徑的變革和改良而獲得更新更佳療效的創新方劑研究為數不多。因此，如何更好地繼承、發揚傳統方藥的理論，如何拓展方藥的治則范圍，如何在臨床中潛心觀察、搜隱索微而尋找突破亮點，又如何在方藥理論和應用方法上有所創新、并探索新的功效主治及適應范圍，值得深思。

4 方藥新用研究的思路和方法

探索傳統經方、臨床效方新的治療功效、擴大適應證、不斷總結篩選和創新的有效方藥，發現新的藥物成分、有效部位、新的藥理作用是方藥新用研究的方向和目標。筆者認為，對其的研究可從如下幾方面入手。

4.1 格守中醫藥基礎理論，剖析經典方藥，尋找新知盡管中醫藥經典著作論載有效方藥眾多，且后世歷代醫家不斷匯類、發微、詮釋、集成，指導著一代又一代的習醫者，但時代的變化、生活習性和生態環境的改變、食譜的迥異和氣候的差別以及現代物理化學因素的影響，眾多新的現代疾病的發生，其致病因素、發病機理和傳變途徑也發生了相應改變。因此，在中醫基礎理論框架和基礎上，針對可適用于現代疾病的經典方藥，對組方結構進行剖析，探索組方原理，結合辨病理論，予以辨證觀念的微調，進行用藥甄選，從理論層次尋求新知。

4.2 遵循辨證施治原則，從臨床治療中察微，發現亮點 中醫藥的生命力離不開臨床實踐，而辨證施治為其傳統診治的核心方法，但仍一成不變的停留在傳統論治方法和圍繞為數不多的幾個“證”的病癥類型上已難以適應當今的形勢。故當臨證治療時，在辨證論治的基礎上，既要審因論治，又要知常達變，從診療過程中尋找突破，從療效意外中發現亮點，從結果總結中辨別新異，以期拓展傳統方藥的功效，從實踐層次上總結獲得方藥的新用。

4.3 運用“方藥離合”模式，解析功效主次，創制新方新藥傳統方劑的配伍，有著君臣佐使的基本結構，而每一單味藥物有著自身特定的功效，而在組合后的配方中，并非每味藥物功效皆有所體現發揮，方劑功效亦并非所有組方藥物功效之總和，其間存在著劑量、功效間的離合關系。中藥傳統效用廣義上包涵驅除病因、調整病機、消除癥狀；而現代中藥功效已延伸發展為：辨證用藥-對證，對癥用藥-對癥，特效用藥-對?。?5］。因此，在方藥新藥的組方研究中，可采用“方藥離合”模式，根據疾病的需要和功效的主次，調整和改變符合中醫治則理論的配伍藥組的劑量；突破傳統理論治則，加用從現代藥理證實有現代作用機理的藥物劑量；聯合使用具有協同和加強傳統功效和/或現代藥理作用的藥物劑量。在遵循原方的基礎上，創制新方而獲得新用。

4.4 采納現代設計方法，“拆方”精減、優化組合，發揮方藥新用科學合理的配伍亦是提高方藥效用和挖掘固有方劑潛在療效的研究方法之一。有人提出，采用數理統計方法的正交實驗來篩選復方，運用正交試驗設計方案將方劑的藥物組成、每味藥的用量、所含有效成分等，進行反復多次的篩選試驗，能進一步優化組合，提高其組方的療效。如有學者研究發現，將血府逐淤湯進行拆方篩選，從原方11味藥中，通過統計處理，精選了6味藥，反而提高了臨床療效［16］。運用現代科學設計方案對經驗效方進行拆減或新方的組合，不失為探索方藥新用的研究方法之一。

4.5 深化實驗研究，闡述方藥的物質基礎，拓寬方藥應用范圍實驗研究對方藥新用機理的客觀證實和新的成分發現及新的治療前景的開拓具有重要的現實意義。筆者認為，盡管需要對方藥的藥效學、藥動學及單體有效成分、有效部位的研究，但研究尚應進一步深化。如研究方藥新作用的物質基礎，可從方藥體內活性成分，進行比較藥效實驗證明分析，探究是單體抑或是配位絡合物/分子絡合物誘導出母方的藥效，以闡明君臣佐使組成原理和藥效學物質基礎［17］；亦可從細胞及分子水平分析方藥各有效成分群、活性成分群、多組分藥效物質作用下病理過程中各生物因素變化的效應水平；觀察在不同組分、組分配比、全方組分的化學環境影響下，相關受體的生物反應特性，揭示藥效組分對作用靶點的影響規律和生物學調節機制［18］。此外，隨著分子生物學的發展和基因芯片技術的開展與應用，可從疾病及藥物兩個角度，針對疾病基因譜表達狀況，尋找新藥靶標，設計出特異性強、效率高的基因靶向方藥，探索新的分子藥理學作用機制。實驗研究的深化和發展，將有效提高方藥新用的研究深度和層次，促進中藥現代化的發展。

4.6 改良和創新制劑劑型，探索不同吸收途徑，增強治療效果劑型的改良和創新制劑的研制，改變了傳統制劑的服藥途徑的不便，提高了生物吸收和利用度，也提高了原有方藥的治療效果。如對有效的傳統湯、散、丸、丹、膏等劑型，經過注射劑、片劑、膠囊、巴布劑、膜劑、氣霧劑等劑型的改良，既可保持原方的組方結構而體現中醫辨證用藥的理論基礎，又可通過生產工藝和成的添加，降低某些藥物的毒性成分、改變用藥途徑，提高有效成分的生物吸收和利用度，從而提高臨床療效。隨著中藥生產工藝技術和制劑研究領域的發展，中藥一些新劑型的誕生，亦將是發揮方藥新用的研究途徑之一。

5 小結

綜上所述，中醫藥方藥研究的歷史淵源流長，為了中醫藥的繼承、發展和不斷創新，眾多的中醫藥專家學者在方藥新用的研究領域堅持不懈的在努力、在艱辛的耕耘和探索，取得了較為豐碩的成果。然而，中醫方藥新用的研究任重而道遠。筆者認為，經方和效方的文獻整理和挖掘仍然是方藥新用研究的理論源泉，探索方藥配伍規律是其理論研究的主軸，而臨床實踐是發現其新用和效用檢驗的必要手段，通過現代實驗研究以闡述方藥新用的藥效和作用機理，多學科協作參與進行方藥物質分離分析、活性評價、方藥物質基礎及化學成分分析以及引進分子生物技術是方藥新用研究過程中創新的關鍵所在。我們相信，隨著方藥基礎、臨床和實驗研究的不斷深入和發展，并隨著新興學科和交叉學科的滲透，方藥新用的研究領域將迎來新的時代跨越，產生質的飛躍。

參考文獻

［1］徐學義. 方劑研究的進展與思考［J］. 陜西中醫，1991，12（6）：278.

［2］楊文科，周興宜.金匱腎氣丸臨床新用及探討［J］. 陜西中醫學院學報，2005，28（3）：50.

［3］周方琛. 完帶湯治療兒科臨床舉隅［J］. 陜西中醫，1991，12（3）：46.

［4］倪鵬松. 參苓白術散老方新用［J］. 福建中醫藥， 1994，25（4）：34.

［5］譚彩群. 補陽還五湯老方新用［J］. 中國自然醫學雜志，2004，6（1）：62.

［6］孫世發. 中藥方劑研究［J］. 江西中醫藥，1993，24（6）：53.

［7］張占海，楊彩麗，危北海，等. 中藥胃安素對萎縮性胃炎大鼠D-木糖醇及血清皮質醇含量的影響［J］. 北京中醫，1999，18(3):41.

［8］李賽美. 中醫經典方劑研究現狀及思考［J］. 國醫論壇，1999，14（5）：41.

［9］朱丹妮，嚴永清，李志明. 生脈散復方化學動態與藥效關系的研究-生脈散復方化學的研究 ［J］. 中國中藥雜志，1998，23（8）：483.

［10］段天璇，馬長華，倫麗輝，等. 半夏瀉心湯不同配伍情況下黃芩甙煎出量的PR-HPLC測定［J］. 中國中藥雜志，2000，25（2）：99.

［11］鄧文龍，龔世蓉，周莉平. 近年中醫方劑藥理學研究進展(上)［J］. 中國實驗方劑學雜志，1995，1（1）：3.

［12］彭京，唐常杰，曾濤，等. DIRM：基于神經網絡和屬性矩陣的中藥方劑功效歸約算法［J］. 四川大學學報（工程科學版）， 2006，38（1）：92.

［13］柯青編譯. 日本漢方藥研究的前沿［J］. 國外醫學·中醫中藥分冊，2004，26（4）：224.

［14］羅國安，梁瓊麟，張榮利，等. 化學物質組學與中藥方劑研究-兼析清開靈復方物質基礎研究［J］. 世界科學技術：中醫藥現代化，2006，8（1）：6.

［15］蘇潔貞，劉明平. 中藥的“三對”治療功效［J］. 中醫研究，2001，14（3）：2.

［16］方顯明. 活血化淤方藥研究的若干問題思考［J］. 中國中西醫結合雜志，2002，22（12）：892.