李炳銀

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院，廣東 佛山 528000）

人工智能技術(shù)發(fā)展研究

李炳銀

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院，廣東 佛山 528000）

人工智能技術(shù)包括了多方面的知識(shí)，比如生理學(xué)、計(jì)算機(jī)和哲學(xué)等，而近幾年的發(fā)展趨勢(shì)主要圍繞機(jī)器的智能化來(lái)展開.同時(shí)，人工智能技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各行各業(yè)中，且發(fā)揮出了顯著的優(yōu)勢(shì).本文對(duì)人工智能的核心技術(shù)，以及在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，包括圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等，并對(duì)人工智能技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展概況加以探討，為智能技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做出參考作用.

人工智能技術(shù)；發(fā)展；研究

人工智能技術(shù)產(chǎn)生于二十世紀(jì)中期，其具有很高的綜合性與技術(shù)性，主要針對(duì)機(jī)器職能的應(yīng)用和模擬智能進(jìn)行研究.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)的發(fā)展也因此被分為幾個(gè)主要階段，第一是孕育期；第二是形成期；第三是以知識(shí)為中心的成熟期；第四是綜合集成.

1 人工智能技術(shù)的核心

1.1 數(shù)據(jù)的深度挖掘

機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能所包括的其中一項(xiàng)技術(shù)，其大多被應(yīng)用在挖掘深度數(shù)據(jù)過(guò)程中，并能對(duì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系起到明晰作用.目前，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)已經(jīng)逐漸普及，其所包括的眾多優(yōu)勢(shì)也被凸顯出來(lái)，比如反饋和調(diào)整多層深度、分布式計(jì)算功能等，都能在計(jì)算和分析海量數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)揮出關(guān)鍵性作用，并能以數(shù)據(jù)訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)模型分析，加上其擁有的自主學(xué)習(xí)性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于智能關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)搜索.

1.2 數(shù)據(jù)的專業(yè)化處理

目前，專家系統(tǒng)是處理知識(shí)是最常見(jiàn)的一種技術(shù)，其在一般思維方法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了專門知識(shí)求解，能夠?qū)︶槍?duì)性問(wèn)題進(jìn)行專門解決，有效突破了人工智能的理論化，進(jìn)一步提升了其實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值.專家系統(tǒng)從主觀角度講，其屬于計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)，但它獨(dú)特的專門知識(shí)奠定了其在特定領(lǐng)域中的地位，還能將專門的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)提供給需求者.同時(shí)，面對(duì)以往只有專家才能解決的深度疑難問(wèn)題，也能通過(guò)人工智能來(lái)進(jìn)行模擬和求解，并通過(guò)推理技術(shù)實(shí)現(xiàn)絕大程度的準(zhǔn)確性.

1.3 人機(jī)交互

模式識(shí)別技術(shù)和機(jī)器人學(xué)是人機(jī)交互中最主要的應(yīng)用技術(shù)，機(jī)器人需要通過(guò)人的行為來(lái)進(jìn)行模擬，以實(shí)現(xiàn)提高工作效率的作用，其屬于目前國(guó)際技術(shù)領(lǐng)域中的先進(jìn)智能化發(fā)展技術(shù).人工智能的研究目的主要是對(duì)人類感知模式加以明確，并逐漸以計(jì)算機(jī)代替人類，這也是其研究模式識(shí)別的主要方向，以將人類感覺(jué)器官通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)外界的感知.

2 人工智能的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2.1 圖像識(shí)別

在互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域中，圖像和視頻屬于其中的重點(diǎn)核心技術(shù)，其主要包括圖像分類和物體體檢.其中，準(zhǔn)確類別和判定圖像整體的語(yǔ)義內(nèi)容即為圖像分類，類別和判定特定物體出現(xiàn)在圖像中的區(qū)域則為物體體檢.如果將兩者進(jìn)行分析，特定的物體類別集合和圖像的局部區(qū)域是物體體檢最重視的部分，也被稱之為復(fù)雜的圖像識(shí)別技術(shù).在今天的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，圖像分類和物體物體都發(fā)揮出了絕大程度的優(yōu)勢(shì)，特別是在用戶分析、信息檢索、商品推薦中.比如百度公司通過(guò)深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成了模型，并搜集了近一億的圖片進(jìn)行樣本構(gòu)建，在通過(guò)端到端的學(xué)習(xí)之后，其能夠?qū)Τ^(guò)6萬(wàn)的標(biāo)簽進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，遠(yuǎn)超同級(jí)別的其他公開模型.另外，近年來(lái)百度公司還在著重研究圖像的自然語(yǔ)言描述，以通過(guò)深度學(xué)習(xí)能力，加上遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，以段落或者具有描述性的語(yǔ)言來(lái)轉(zhuǎn)換圖像內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言和圖像的有效轉(zhuǎn)換.

2.2 自然語(yǔ)言處理

計(jì)算機(jī)要進(jìn)一步準(zhǔn)確識(shí)別人類語(yǔ)言，并進(jìn)行相關(guān)操作，其需要通過(guò)自然語(yǔ)言處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中需要涉及多方面的技術(shù)信息，第一是摘要；第二是信息抽??；第三是人機(jī)交互；第四是機(jī)器翻譯等.識(shí)別率并不能作為一個(gè)自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)中的唯一，自然語(yǔ)言處理平臺(tái)的效率也不能用于衡量識(shí)別率的好壞.對(duì)一個(gè)綜合性系統(tǒng)而言，學(xué)習(xí)能力是語(yǔ)言和文字識(shí)別必須具備的功能，只有自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)具備了良好的自主學(xué)習(xí)，其才能有效實(shí)現(xiàn)跨語(yǔ)種性和跨平臺(tái)性.而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，很多研究者們?cè)?006年就已經(jīng)開始在大規(guī)模無(wú)標(biāo)注語(yǔ)言源上，通過(guò)深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)，并將每個(gè)詞表示成一個(gè)定量的固定維數(shù).同時(shí)，在詞的基礎(chǔ)特征進(jìn)行相關(guān)的一系列操作，比如分詞標(biāo)注、設(shè)計(jì)構(gòu)架和命名實(shí)體識(shí)別等.通過(guò)這種自然語(yǔ)言處理方法，其能將大數(shù)據(jù)處理的高計(jì)算速度有效體現(xiàn)出來(lái)，如果將計(jì)算通過(guò)多任務(wù)模式來(lái)進(jìn)行，其計(jì)算的速度和能力還能進(jìn)一步提高.

3 人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 汽車行業(yè)

人工智能技術(shù)中的視覺(jué)系統(tǒng)，其在汽車行業(yè)具有很高的應(yīng)用價(jià)值，它能在行車道上直接指引汽車實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的行駛速度.目前，這類技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)微型級(jí)車中加以應(yīng)用，通過(guò)自主導(dǎo)航可以行駛兩千公里左右的路程.同時(shí)，在行駛的整個(gè)過(guò)程中，這個(gè)系統(tǒng)能對(duì)汽車進(jìn)行的控制超過(guò)整個(gè)行駛時(shí)間的96%以上.根據(jù)調(diào)查了解視覺(jué)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人對(duì)汽車進(jìn)行控制基本選擇在公路的出口處.所以，為了進(jìn)一步完善視覺(jué)系統(tǒng)，還必須通過(guò)更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，最大限度預(yù)測(cè)出駕駛的最佳方向，實(shí)現(xiàn)汽車的百分之百科學(xué)控制.而在人工智能技術(shù)的快速發(fā)展下，汽車行業(yè)正研發(fā)著無(wú)人駕駛技術(shù)，而在保證其駕駛安全性的基礎(chǔ)上，無(wú)人駕駛技術(shù)時(shí)代很快將會(huì)來(lái)臨.

3.2 溝通和交流

在溝通和交流的應(yīng)用中，首先需要在機(jī)器人系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，以深入的了解人們的情感需求和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙的溝通和交流.近年來(lái)，人工智能技術(shù)在機(jī)器人研究中的應(yīng)用已經(jīng)有了重大突破，比如機(jī)器人在經(jīng)過(guò)特殊處理后已經(jīng)能夠具備正常人的情緒，不僅能夠和人進(jìn)行基本的溝通，還能實(shí)現(xiàn)一些較高難度的動(dòng)作.比如在國(guó)內(nèi)央視的綜藝節(jié)目“家庭幽默大賽”中，其中有一期就向大眾展示了一臺(tái)智能機(jī)器人，其不僅能夠和人進(jìn)行最基本的交流，還在語(yǔ)言中展現(xiàn)出了一定的幽默和深度，讓人與機(jī)器人的交流不在刻板、單一.與此同時(shí)，一些高科技研發(fā)中心，存在有以語(yǔ)音為核心的交互平臺(tái)，也是人工智能技術(shù)合理運(yùn)用的體現(xiàn)，可以通過(guò)聲紋、語(yǔ)音和人臉等方式實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能，從而達(dá)到在這個(gè)交互平臺(tái)無(wú)限存儲(chǔ)各種信息的目的.

3.3 醫(yī)療領(lǐng)域

雖然我國(guó)醫(yī)學(xué)正處于快速發(fā)展階段，但其中的一些傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)手段一直無(wú)法避免相應(yīng)的缺陷，而將人工智能技術(shù)引用到醫(yī)療行業(yè)中，能夠有效解決這些弊端的存在，并大大提升醫(yī)學(xué)技術(shù).比如目前在大多數(shù)醫(yī)院已經(jīng)廣泛使用的醫(yī)院診斷流程，其主要通過(guò)概率分析來(lái)提高患者的就診效率，并能在提高醫(yī)院診療水平的同時(shí)強(qiáng)化醫(yī)生個(gè)人的診斷能力.目前，這種方法并未獲得所有醫(yī)療工作者的認(rèn)可，其主要是還沒(méi)有深刻意識(shí)到其在醫(yī)療診斷流程中帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，其實(shí)它不僅能夠向醫(yī)生提供更完善的患者疾病治療情況，還能確保判斷的準(zhǔn)確性，在提高患者治愈概率的情況下，減輕醫(yī)療工作的工作量.

3.4 博弈方面

人們?cè)谙缕鍟r(shí)總會(huì)遇到一些具有高難度的問(wèn)題，而通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒏侠怼⒖茖W(xué)的信息提供給人們，確保理論基礎(chǔ)的準(zhǔn)確性.特別是在現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展下，博弈方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用了人工智能技術(shù).需要注意的是，雖然人工智能技術(shù)在博弈方面具備了一定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但其在和真人對(duì)弈時(shí)還是具有很大差別，比如人類的表達(dá)力和洞察力是智能技術(shù)無(wú)法具備的，這也是人工智能技術(shù)未來(lái)還需要進(jìn)一步提升的方面.

4 人工智能技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

早在1956年，人工智能就被一些年輕科學(xué)家所提出，并在機(jī)器模擬智能的基礎(chǔ)上探討了應(yīng)用人工智能的可行性，這也正式標(biāo)志著人工智能的發(fā)展開端.其實(shí)，大眾第一次認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)是因?yàn)橐粓?chǎng)象棋比賽，其中的人類國(guó)際象棋的冠軍輸給了由IBM公司研發(fā)的“深藍(lán)”電腦，并轟動(dòng)了社會(huì)各界.到今天，人工智能技術(shù)已經(jīng)走了六十多年，并成為當(dāng)下一門重要的科學(xué).

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯是人工智能技術(shù)的最早發(fā)展，到了今天已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了圖像搜集和深度學(xué)習(xí)，這其中也經(jīng)歷了爆發(fā)、低迷和突破的一系列起伏，其真正表示進(jìn)入發(fā)展高峰期則是在2014年，由Gartner發(fā)布的技術(shù)成熟曲線將人工智能技術(shù)的各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用加以展現(xiàn)，包括智能機(jī)器人、虛擬個(gè)人助理和自動(dòng)駕駛車輛等，并預(yù)計(jì)其在未來(lái)十年間還將產(chǎn)生重大的突破與影響.

近年來(lái)，國(guó)際人工智能技術(shù)的應(yīng)用與推廣也在幾個(gè)互聯(lián)網(wǎng)公司大力開展，比如IBM公司、谷歌公司、Facebook公式等.而國(guó)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)大公司則在橫向圈地上投入了更多精力，比如騰訊和阿里巴巴等.其中，百度云為了實(shí)現(xiàn)檢索技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)，其結(jié)合了深度學(xué)習(xí)技術(shù)展開研究，以通過(guò)人類的特定思維去對(duì)圖片中的相關(guān)物體進(jìn)行搜索和識(shí)別.目前，百度已經(jīng)通過(guò)“百度大腦”的構(gòu)建形成了更大規(guī)模的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并能實(shí)現(xiàn)超過(guò)兩百億個(gè)參數(shù)的理解和分析，智力水平相較于一個(gè)三歲左右的兒童.除此以外，一些大型企業(yè)，比如科大訊飛和國(guó)防科技大學(xué)等也已經(jīng)逐漸應(yīng)用了人工智能的部分技術(shù)，這為代表著人工智能技術(shù)的新一輪發(fā)展正在蔓延.

總而言之，隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各行各業(yè)，其特有的快速性和便捷性等特點(diǎn)，為人們的生活和工作都帶來(lái)了絕大程度的變化，人類正在接受著智能技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)質(zhì)服務(wù).同時(shí)，在社會(huì)不斷進(jìn)步的大環(huán)境下，人工智能技術(shù)的研究需要更加大的投入，正在全面深入的研究中，以實(shí)現(xiàn)其進(jìn)一步發(fā)展.

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2017-08-11