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時(shí)間:2023-07-25 09:25:06
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一、人工智能的定義
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來(lái)研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。
人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
二、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率,而是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人們非常需要做,但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用》一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中,以數(shù)據(jù)管理和處理為中心,圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫(kù),而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)建立和運(yùn)行。換句話說(shuō),就是將企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺(tái),使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式,也是今后教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開(kāi)發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全部?jī)?nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)是人工智能和專家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國(guó)匹茲堡大學(xué)的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢的Internist2Ⅰ內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過(guò)其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,并在不斷發(fā)展完善中。
(2)地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評(píng)價(jià)、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等,是工業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)人工智能專家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過(guò)1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無(wú)損檢測(cè)(NDT)與無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專家系統(tǒng)方法對(duì)超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類;專家運(yùn)用超聲無(wú)損檢測(cè)儀器,以其高精度的運(yùn)算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動(dòng),減少了任務(wù)因素造成的無(wú)擦,提高了檢測(cè)的可靠性,實(shí)現(xiàn)了超聲檢測(cè)和評(píng)價(jià)的自動(dòng)化、智能化。
(2)人工智能在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可謂由來(lái)已久。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是我們關(guān)心的重點(diǎn),因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進(jìn)和變更,大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工免疫技術(shù)等高效的AI技術(shù),開(kāi)發(fā)更高級(jí)AI通用和專用語(yǔ)言,和應(yīng)用環(huán)境以及開(kāi)發(fā)專用機(jī)器,而與人工智能技術(shù)則為我們提供了可能性。
三、人工智能的發(fā)展方向
1.專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域,它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。近年來(lái),在“專家系統(tǒng)”或“知識(shí)工程”的研究中已出現(xiàn)了成功和有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢(shì)。人類專家由于具有豐富的知識(shí),所以才能達(dá)到優(yōu)異的解決問(wèn)題的能力。那么計(jì)算機(jī)程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識(shí),也應(yīng)該能解決人類專家所解決的問(wèn)題,而且能幫助人類專家發(fā)現(xiàn)推理過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò),現(xiàn)在這一點(diǎn)已被證實(shí)。
2.智能信息檢索技術(shù)的飛速發(fā)展。人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:(1)如何利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴(kuò)展人類智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)信息既包括規(guī)律性的知識(shí),如一般原理概念,也包括大量的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)這些知識(shí)不可避免地帶有模糊性、隨機(jī)性、不可靠性等不確定性因素對(duì)其進(jìn)行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一種通用智能體系結(jié)構(gòu),其始終處在人工智能研究的前沿,已顯示出強(qiáng)大的問(wèn)題求解能力,它認(rèn)為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域。在它的研究中突出4個(gè)概念:(1)所處的境遇機(jī)器人不涉及抽象的描述,而是處在直接影響系統(tǒng)的行為的境地。(2)具體化機(jī)器人有軀干,有直接來(lái)自周圍世界的經(jīng)驗(yàn),他們的感官起作用后會(huì)有反饋。(3)智能的來(lái)源不僅僅是限于計(jì)算裝置,也是由于與周圍進(jìn)行交互的動(dòng)態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周圍世界的交互以及有時(shí)候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者都對(duì)機(jī)器人足球系統(tǒng)頗感興趣,足球機(jī)器人涉及機(jī)器人學(xué)、人工智能以及人工生命、智能控制等多個(gè)領(lǐng)域。足球機(jī)器人系統(tǒng)本身既是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng),是一個(gè)多機(jī)器人協(xié)作自治系統(tǒng),同時(shí)又為它們的理論研究和模型測(cè)試提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0.引言
2016年3月15日,備受矚目的“人機(jī)大戰(zhàn)”終于落下帷幕,最終Google公司開(kāi)發(fā)的“AlphaGo”以4∶1戰(zhàn)勝了韓國(guó)九段棋手李世h。毫無(wú)疑問(wèn),這是人工智能歷史上一個(gè)具有里程碑式的大事件。大家一致認(rèn)為,人工智能已經(jīng)上升到了一個(gè)新的高度。
這次勝利與1997年IBM公司的“深藍(lán)”戰(zhàn)勝國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅不同。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:
(1)AlphaGo的勝利并非僅僅依賴強(qiáng)悍的計(jì)算能力和龐大的棋譜數(shù)據(jù)庫(kù)取勝,而是AlphaGo已經(jīng)擁有了深度學(xué)習(xí)的能力,能夠?qū)W習(xí)已經(jīng)對(duì)弈過(guò)的棋盤,并在練習(xí)和實(shí)戰(zhàn)中不斷學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)。
(2)圍棋比國(guó)際象棋更加復(fù)雜,圍棋棋盤有361個(gè)點(diǎn),其分支因子無(wú)窮無(wú)盡,19×19格圍棋的合法棋局?jǐn)?shù)的所有可能性是冪為171的指數(shù),這樣的計(jì)算量相當(dāng)巨大。英國(guó)圍棋聯(lián)盟裁判托比表示:“圍棋是世界上最為復(fù)雜的智力游戲,它簡(jiǎn)單的規(guī)則加深了棋局的復(fù)雜性”。因此,進(jìn)入圍棋領(lǐng)域一直被認(rèn)為是目前人工智能的最大挑戰(zhàn)。
簡(jiǎn)而言之,AlphaGo取得勝利的一個(gè)很重要的方面就是它擁有強(qiáng)大的“學(xué)習(xí)”能力。深度學(xué)習(xí)是源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究,得益于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。本文就從人工智能的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀入手,在此基礎(chǔ)上分析了人工智能的未來(lái)發(fā)展前景。
1.人工智能的發(fā)展歷程
AlphaGo的勝利表明,人工智能發(fā)展到今天,已經(jīng)取得了很多卓越的成果。但是,其發(fā)展不是一帆風(fēng)順的,人工智能是一個(gè)不斷進(jìn)步,并且至今仍在取得不斷突破的學(xué)科?;仡櫲斯ぶ悄艿陌l(fā)展歷程,可大致分為孕育、形成、暗淡、知識(shí)應(yīng)用和集成發(fā)展五大時(shí)期。
孕育期:1956年以前,數(shù)學(xué)、邏輯、計(jì)算機(jī)等理論和技術(shù)方面的研究為人工智能的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。德國(guó)數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家萊布尼茨把形式邏輯符號(hào)化,奠定了數(shù)理邏輯的基礎(chǔ)。英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈在1936年創(chuàng)立了自動(dòng)機(jī)理論(亦稱圖靈機(jī)),1950年在其著作《計(jì)算機(jī)與智能》中首次提出“機(jī)器也能思維”,被譽(yù)為“人工智能之父”??傊?,這些人為人工智能的孕育和產(chǎn)生做出了巨大的貢獻(xiàn)。
形成期:1956年夏季,在美國(guó)達(dá)特茅斯大學(xué)舉辦了長(zhǎng)達(dá)2個(gè)多月的研討會(huì),熱烈地討論用機(jī)器模擬人類智能的問(wèn)題。該次會(huì)議首次使用了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)。這是人類歷史上第一次人工智能研討會(huì),標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。其后的十幾年是人工智能的黃金時(shí)期。在接下來(lái)的幾年中,在眾多科學(xué)家的努力下,人工智能取得了矚目的突破,也在當(dāng)時(shí)形成了廣泛的樂(lè)觀思潮。
暗淡期:20世紀(jì)70年代初,即使最杰出的AI程序也只能解決問(wèn)題中最簡(jiǎn)單的部分,發(fā)展遇到瓶頸也就是說(shuō)所有的AI程序都只是“玩具”,無(wú)法解決更為復(fù)雜的問(wèn)題。隨著AI遭遇批評(píng),對(duì)AI提供資助的機(jī)構(gòu)也逐漸停止了部分AI的資助。資金上的困難使得AI的研究方向縮窄,缺少了以往的自由探索。
知識(shí)應(yīng)用期:在80年代,“專家系統(tǒng)”(Expect System)成為了人工智能中一個(gè)非常主流的分支。“專家系統(tǒng)”是一種程序,為計(jì)算機(jī)提供特定領(lǐng)域的專門知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),計(jì)算機(jī)就能夠依據(jù)一組從專門知識(shí)中推演出的邏輯規(guī)則在某一特定領(lǐng)域回答或解決問(wèn)題。不同領(lǐng)域的專家系統(tǒng)基本都是由知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋機(jī)制、知識(shí)獲取等部分組成。
集成發(fā)展期:得益于互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展、計(jì)算機(jī)性能的突飛猛進(jìn)、分布式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及人工智能多分支的協(xié)同發(fā)展,人工智能在這一階段飛速發(fā)展。尤其是隨著深度學(xué)習(xí)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的不斷深入,人工智能在近幾十年中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,取得了令人矚目的成就。
人工智能發(fā)展到今天,出現(xiàn)了很多令人矚目的研究成果。AlphaGo的勝利就是基于這些研究成果的一個(gè)里程碑。當(dāng)前人工智能的研究熱點(diǎn)主要集中在自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。
2.人工智能l展現(xiàn)狀與前景
人工智能當(dāng)前有很多重要的研究領(lǐng)域和分支。目前,越來(lái)越多的AI項(xiàng)目依賴于分布式系統(tǒng),而當(dāng)前研究的普遍熱點(diǎn)則集中于自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。
自然語(yǔ)言處理:自然語(yǔ)言處理(Natural Language Processing,簡(jiǎn)稱NLP),是語(yǔ)言學(xué)與人工智能的交叉學(xué)科,其主要功能就是實(shí)現(xiàn)讓機(jī)器明白人類的語(yǔ)言,這需要將人類的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠處理的機(jī)器語(yǔ)言。
自然語(yǔ)言處理主要包括詞法分析、句法分析和語(yǔ)義分析三大部分。詞法分析的核心就是分詞處理,即單詞的邊界處理。句法分析就是對(duì)自然語(yǔ)言中句子的結(jié)構(gòu)、語(yǔ)法進(jìn)行分析如辨別疑問(wèn)句和感嘆句等。而語(yǔ)義分析則注重情感分析和整個(gè)段落的上下文分析,辨別一些字詞在不同的上下文定的語(yǔ)義和情感態(tài)度。
當(dāng)前自然語(yǔ)言的處理主要有兩大方向。一種是基于句法-語(yǔ)義規(guī)則的理性主義理論,該理論認(rèn)為需要為計(jì)算機(jī)制定一系列的規(guī)則,計(jì)算機(jī)在規(guī)則下進(jìn)行推理與判斷。因此其技術(shù)路線是一系列的人為的語(yǔ)料建設(shè)與規(guī)則制定。第二種是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)主義理論,這種理論在最近受到普遍推崇。該理論讓計(jì)算機(jī)自己通過(guò)學(xué)習(xí)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的方式不停地從數(shù)據(jù)中“學(xué)習(xí)”語(yǔ)言,試圖刻畫真實(shí)世界的語(yǔ)言現(xiàn)象,從數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言的規(guī)律。
機(jī)器學(xué)習(xí):機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)是近20年來(lái)興起的人工智能一大重要領(lǐng)域。其主要是指通過(guò)讓計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)中自動(dòng)分析獲得規(guī)律,從而獲取“自我學(xué)習(xí)”的能力,并利用規(guī)律對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和預(yù)測(cè)的方法。
機(jī)器學(xué)致可以分為有監(jiān)督的學(xué)習(xí)和無(wú)監(jiān)督的學(xué)習(xí)。有監(jiān)督的學(xué)習(xí)是從給定的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中練出一個(gè)函數(shù)和目標(biāo),當(dāng)有新的數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí),可以由訓(xùn)練得到函數(shù)預(yù)測(cè)目標(biāo)。有監(jiān)督的學(xué)習(xí)要求訓(xùn)練集同時(shí)有輸入和輸出,也就是所謂的特征和目標(biāo)。而依據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果是離散的還是連續(xù)的,將有監(jiān)督的學(xué)習(xí)分為兩大問(wèn)題,即統(tǒng)計(jì)分類問(wèn)題和回歸分析問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)分類的預(yù)測(cè)結(jié)果是離散的,如腫瘤是良性還是惡性等;而回歸分析問(wèn)題目標(biāo)是連續(xù)的,如天氣、股價(jià)等的預(yù)測(cè)。
無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)的訓(xùn)練集則沒(méi)有人為標(biāo)注的結(jié)果,這就需要計(jì)算機(jī)去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系并用來(lái)分類等。一種常見(jiàn)的無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)是聚類分析(Cluster Analysis),它是將相似的對(duì)象通過(guò)靜態(tài)分類的方法分成不同的組別或者是特定的子集,讓同一個(gè)子集中的數(shù)據(jù)對(duì)象都有一些相似的屬性,比較常用的聚類方法是簡(jiǎn)潔并快速的“K-均值”聚類算法。它基于K個(gè)中心并對(duì)距離這些中心最近的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分類。
機(jī)器學(xué)習(xí)還包括如半監(jiān)督學(xué)習(xí)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)等類別??偠灾瑱C(jī)器學(xué)習(xí)是研究如何使用機(jī)器來(lái)模擬人類學(xué)習(xí)活動(dòng)的一門學(xué)科,而其應(yīng)用隨著人工智能研究領(lǐng)域的深入也變得越來(lái)越廣泛,如模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、推薦算法等領(lǐng)域越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到了機(jī)器學(xué)習(xí)中。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):在腦神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,人們認(rèn)為人類的意識(shí)及智能行為,都是通過(guò)巨大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞的,每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞通過(guò)突出與其他神經(jīng)細(xì)胞連接,當(dāng)通過(guò)突觸的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)某個(gè)閾值時(shí),神經(jīng)細(xì)胞便會(huì)進(jìn)入激活狀態(tài),向所連接的神經(jīng)細(xì)胞一層層傳遞信號(hào)。于1943年提出的基于生物神經(jīng)元的M-P模型的主要思想就是將神經(jīng)元抽象為一個(gè)多輸入單輸出的信息處理單元,并通過(guò)傳遞函數(shù)f對(duì)輸入x1,x2…,xn進(jìn)行處理并模擬神經(jīng)細(xì)胞的激活模式。主要的傳遞函數(shù)有階躍型、線性型和S型。
在此基礎(chǔ)上,對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的研究又有諸多進(jìn)展。日本的福島教授于1983年基于視覺(jué)認(rèn)知模型提出了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型。通過(guò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練獲取到卷積運(yùn)算中所使用的卷積系數(shù),并通過(guò)不同層次與自由度的變化,可以得到較為優(yōu)化的計(jì)算結(jié)果。而AlphaGo也正是采用了這種深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DCNN)模型,提高了AlphaGo的視覺(jué)分類能力,也就是所謂的“棋感”,增強(qiáng)了其對(duì)全盤決策和把握的能力。
3.人工智能的發(fā)展前景
總體來(lái)看,人工智能的應(yīng)用經(jīng)歷了博弈、感知、決策和反饋這幾個(gè)里程碑。在以上4個(gè)領(lǐng)域中,既是縱向發(fā)展的過(guò)程,也是橫向不斷改進(jìn)的過(guò)程。
人工智能在博弈階段,主要是實(shí)現(xiàn)邏輯推理等功能,隨著計(jì)算機(jī)處理能力的進(jìn)步以及深度學(xué)習(xí)等算法的改進(jìn),機(jī)器擁有了越來(lái)越強(qiáng)的邏輯與對(duì)弈能力。在感知領(lǐng)域,隨著自然語(yǔ)言處理的進(jìn)步,機(jī)器已經(jīng)基本能對(duì)人類的語(yǔ)音與語(yǔ)言進(jìn)行感知,并且能夠已經(jīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行視覺(jué)上的感知?;诖髷?shù)據(jù)的處理和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展,機(jī)器已經(jīng)能夠?qū)χ車沫h(huán)境進(jìn)行認(rèn)知,例如微軟的Kinect就能夠準(zhǔn)確的對(duì)人的肢體動(dòng)作進(jìn)行判斷。該領(lǐng)域的主要實(shí)現(xiàn)還包括蘋果的Siri,谷歌大腦以及無(wú)人駕駛汽車中的各種傳感器等。在以上兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上,機(jī)器擁有了一定的決策和反饋的能力。無(wú)人駕駛汽車的蓬勃發(fā)展就是這兩個(gè)里程碑很好的例證。Google的無(wú)人駕駛汽車通過(guò)各種傳感器對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行感知并處理人類的語(yǔ)言等指令,利用所收集的信息進(jìn)行最后的決策,比如操作方向盤、剎車等。
人工智能已經(jīng)滲透到生活中的各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)器已經(jīng)能識(shí)別語(yǔ)音、人臉以及視頻內(nèi)容等,從而實(shí)現(xiàn)各種人際交互的場(chǎng)景。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,人工智能可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀片和輔助診斷以及個(gè)性化t療和基因排序等功能。在教育領(lǐng)域,機(jī)器也承擔(dān)了越來(lái)越多的輔助教育,智能交互的功能。在交通領(lǐng)域,一方面無(wú)人車的發(fā)展表明無(wú)人駕駛是一個(gè)可以期待的未來(lái),另一方面人工智能能夠帶來(lái)更加通暢和智能的交通。另外人工智能在安防、金融等領(lǐng)域也有非常廣闊的發(fā)展前景??傊?,人工智能在一些具有重復(fù)性的和具備簡(jiǎn)單決策的領(lǐng)域已經(jīng)是一種非常重要的工具,用來(lái)幫助人們解決問(wèn)題,創(chuàng)造價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:機(jī)械電子工程;人工智能;關(guān)系
機(jī)械工程的每一次發(fā)展都帶動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)水平的顯著提升,機(jī)械電子工程通過(guò)融入電子技術(shù),使其突破了機(jī)械工程的局限性,能夠完成傳統(tǒng)機(jī)械工程難以完成的復(fù)雜工作任務(wù),同時(shí)也降低了對(duì)人員操作的依賴性。隨著機(jī)械電子工程的不斷成熟以及人工智能的快速發(fā)展,兩者的結(jié)合應(yīng)用得到了廣泛重視,機(jī)械電子工程的智能化方向發(fā)展,將使其技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升,滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的多元化需求。
1機(jī)械電子工程的發(fā)展過(guò)程及技術(shù)特點(diǎn)
1.1發(fā)展歷程
機(jī)械電子工程在其發(fā)展的最初階段,沒(méi)有受到相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高度重視,由于缺乏資源支持,技術(shù)水平提升緩慢,許多機(jī)械電子產(chǎn)品都需要通過(guò)手工制作,使其發(fā)展受到較大限制。隨著機(jī)械電子工程的工業(yè)化水平不斷提升,其技術(shù)價(jià)值逐漸顯露出來(lái),通過(guò)機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的相互結(jié)合,能夠有效提升傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的功能和性能。因此機(jī)械電子工程逐漸開(kāi)始受到重視,并實(shí)現(xiàn)了流水線生產(chǎn)。但從目前生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)水平來(lái)看,雖然我國(guó)引進(jìn)了國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線,但生產(chǎn)能力與市場(chǎng)需求相比還較為落后。
1.2技術(shù)特點(diǎn)
機(jī)械電子工程的主要特點(diǎn)是綜合性強(qiáng),具有跨學(xué)科性,涉及到機(jī)械、電子技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域,雖然在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍以機(jī)械為主,但電子技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)揮出了越來(lái)越重要的作用。還需要根據(jù)系統(tǒng)配置需求和生產(chǎn)目標(biāo),綜合利用其它科學(xué)技術(shù)。因此,在機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中,通常采用從上至下的設(shè)計(jì)策略,將不同領(lǐng)域的技術(shù)模塊相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的功能和性能要求。相比于傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品,應(yīng)用多門先進(jìn)技術(shù)的機(jī)械電子產(chǎn)品在外觀結(jié)構(gòu)上更加小巧、精致,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,產(chǎn)品功能和性能都得到了極大提升。
2人工智能的三個(gè)發(fā)展階段及發(fā)展前景
2.1三個(gè)發(fā)展階段
截止到目前為止,人工智能歷經(jīng)了三個(gè)發(fā)展階段,在其技術(shù)萌芽階段,人工智能發(fā)展緩慢,但是在這一階段為人工智能的后續(xù)發(fā)展積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的誕生加快了人工智能的發(fā)展速度,但是在該階段的研究仍未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。從1956年開(kāi)始,隨著人工智能命題的首次提出,人工智能進(jìn)入第一個(gè)發(fā)展階段,其基本原理和博弈原理得到證明,解放了技術(shù)思想,為人工智能的后續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支持。1977年,第五屆人工智能會(huì)議的成功召開(kāi)使人工智能進(jìn)入第二發(fā)展階段,其技術(shù)應(yīng)用得到快速發(fā)展,并與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合,取得了重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái),人工智能的發(fā)展受到了越來(lái)越多的關(guān)注,具有良好的發(fā)展前景。
2.2發(fā)展前景
人工智能以計(jì)算機(jī)為依托,不斷延伸自身的智能性,深度挖掘計(jì)算機(jī)功能的各種可能,是21世紀(jì)以來(lái)最具有發(fā)展前景的學(xué)科之一。人工智能學(xué)科以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),立足于心理學(xué)、信息論等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí),吸收了許多其他學(xué)科的特點(diǎn),同時(shí)也推動(dòng)了其他學(xué)科的更好發(fā)展,是一門極具發(fā)展?jié)摿Φ那把貙W(xué)科。人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用,將彌補(bǔ)機(jī)械電子工程的不足,促進(jìn)機(jī)械電子工程的更好發(fā)展。
3機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系探究
3.1應(yīng)用差異性
人工智能的應(yīng)用需要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托,因此無(wú)法通過(guò)其他途徑在機(jī)械電子工程中得到應(yīng)用只有對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行人工的指令轉(zhuǎn)變,才能在機(jī)械電子工程中實(shí)現(xiàn)智能化控制。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行是以數(shù)據(jù)分析和計(jì)算為基礎(chǔ)的,一旦在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致人工智能控制失誤,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械電子工程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生崩潰。因此,人工智能在機(jī)械電子工程中具有一定的應(yīng)用差異性。
3.2綜合性補(bǔ)充
機(jī)械電子工程采用模塊化設(shè)計(jì)方式,每個(gè)模塊的功能特點(diǎn)較為固定,而現(xiàn)代機(jī)械電子工程對(duì)其功能的多元化需求不斷提高,一些綜合需要人工智能提供支持。因此,人工智能技術(shù)可以對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行綜合性補(bǔ)充,通過(guò)其自身的綜合操作功能,為機(jī)械電子工程的多元化工程實(shí)現(xiàn)提供輔助。比如目前較為成熟的模型推理系統(tǒng)就是兩者相互結(jié)合的典型例子,也是人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的正確方法。目前人工智能中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)人體神經(jīng)進(jìn)行模仿,使其技術(shù)水平更進(jìn)一步,在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子工程各個(gè)功能模塊的完整控制,使二者更加完美的結(jié)合。
3.3不穩(wěn)定性處理及精度控制
不穩(wěn)定性是機(jī)械電子工程存在的主要缺陷之一,其系統(tǒng)本質(zhì)以及輸入、輸出關(guān)系決定了機(jī)械電子工程的不穩(wěn)定性,對(duì)其各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)及正常使用產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。在傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程中,主要采用解析法對(duì)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,但這種控制方法無(wú)法做到精確控制,因此對(duì)不穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)能力有限。人工智能技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、高效處理,可以很好的彌補(bǔ)機(jī)械電子工程的這一缺陷??梢圆捎萌斯ぢ毮艿纳窠?jīng)模式對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行精確化控制,為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,機(jī)械電子工程與人工智能都經(jīng)歷了較為漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程,都整合了大量相關(guān)學(xué)科,具有較強(qiáng)的綜合性。針對(duì)于電子機(jī)械工程目前存在的功能多元化需求和系統(tǒng)不穩(wěn)定性缺陷,人工智能技術(shù)可以對(duì)其進(jìn)行有效彌補(bǔ),促進(jìn)機(jī)械電子工程的更好發(fā)展。因此,應(yīng)加大力度促進(jìn)機(jī)械電子工程與人工智能的相互融合,使人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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1 機(jī)械電子工程概述
1.1 機(jī)械電子工程的定義
機(jī)械電子工程與其他相關(guān)學(xué)科之間有著緊密的聯(lián)系,結(jié)合了各學(xué)科的優(yōu)點(diǎn),是一門比較復(fù)雜的綜合性學(xué)科。機(jī)械電子工程以電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心,通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)將各個(gè)模塊優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最大。雖然機(jī)械電子技術(shù)需要運(yùn)用各方面知識(shí),但是機(jī)械電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,只需要將一些簡(jiǎn)單的機(jī)械電子元件按照規(guī)劃進(jìn)行科學(xué)的組合,就可以最大限度的提高產(chǎn)品的性能,減少成本的投入,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2 機(jī)械電子工程的發(fā)展
在機(jī)械電子工程發(fā)展的初期,人們并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到機(jī)械電子工程的廣闊的發(fā)展前景,由于缺乏必要的資源支持,機(jī)械電子工程的技術(shù)水平也極低,機(jī)械電子產(chǎn)品主要以手工制作為主,其工業(yè)化水平十分低下,機(jī)械電子工程的發(fā)展受到了極大的限制。隨著機(jī)械電子工程的重要性日益凸顯和其市場(chǎng)需求的擴(kuò)大,人們開(kāi)始重視對(duì)機(jī)械電子工程技術(shù)的開(kāi)發(fā),為了進(jìn)一步提高其生產(chǎn)效率,機(jī)械電子工程逐漸實(shí)現(xiàn)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用,并獲得了飛速的發(fā)展。隨著機(jī)械電子工程與機(jī)械工業(yè)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械電子產(chǎn)品的流水線的生產(chǎn),促進(jìn)了生產(chǎn)水平的提高,提高了生產(chǎn)效率,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子產(chǎn)品可以在短時(shí)間內(nèi)投入市場(chǎng)。但是目前我國(guó)主要引進(jìn)國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線,產(chǎn)品的生產(chǎn)模式與我國(guó)實(shí)際的生產(chǎn)需求差距很多,生產(chǎn)線本身的靈活性極弱,生產(chǎn)出的產(chǎn)品并不能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。為了促進(jìn)機(jī)械電子工程的進(jìn)一步發(fā)展,需要結(jié)合我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的實(shí)際需求,將機(jī)械電子工程與人工智能相結(jié)合,充分發(fā)揮機(jī)械電子工程的優(yōu)點(diǎn),逐步實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化與智能化。
2 人工智能概述
2.1 人工智能的學(xué)科定義
人工智能通過(guò)計(jì)算機(jī)的使用極大的延伸了自身的智能,主要通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)功能的深入研究得到的一門學(xué)科,這門學(xué)科具有極大的發(fā)展前景,是21世紀(jì)的最重要的學(xué)科之一。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是人工智能學(xué)科得以發(fā)展的關(guān)鍵,因此計(jì)算機(jī)技術(shù)是人工智能學(xué)科的基礎(chǔ)。但是人工智能學(xué)科并不是單一涉及到一門學(xué)科,此外還與信息論、心理學(xué)、控制論等多個(gè)學(xué)科存在著交叉關(guān)系,因此,人工智能學(xué)科吸收了其他各個(gè)學(xué)科的優(yōu)點(diǎn),具有極強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2.2 人工智能的發(fā)展階段
2.2.1 萌芽階段
隨著世界第一臺(tái)計(jì)算器的誕生標(biāo)志著人工智能研究之路的開(kāi)始,但是這個(gè)階段的發(fā)展十分緩慢,但是這個(gè)階段為人工智能的研究積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。直到世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生之后,加快了人工智能研究的角度,依舊沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。所以這個(gè)階段屬于經(jīng)驗(yàn)積累階段,為之后發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
2.2.2 第一個(gè)發(fā)展階段
1956年“人工智能”命題的提出標(biāo)志著人工智能的發(fā)展進(jìn)入了第一個(gè)高峰期。這個(gè)階段主要是博弈、和基本原理的證明,這個(gè)階段最大的貢獻(xiàn)大大解放了人們的思想,為之后的發(fā)展提供了理論支持。
2.2.3 第二個(gè)發(fā)展階段
人工智能第二個(gè)發(fā)展階段的標(biāo)志是1977年全球第五屆人工智能會(huì)議的召開(kāi),經(jīng)過(guò)這個(gè)會(huì)議逐漸促使了人工智能與實(shí)際生產(chǎn)的結(jié)合,使人工智能獲得了一個(gè)巨大的飛躍,使其進(jìn)入了知識(shí)層面的發(fā)展。
3 機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
隨著社會(huì)信息化的進(jìn)一步推進(jìn),為機(jī)械電子工程技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī),人工智能的加入為了機(jī)械電子工程的發(fā)展開(kāi)拓了巨大的發(fā)展空間。傳統(tǒng)的機(jī)械電子系統(tǒng),缺乏必要的穩(wěn)定性,面對(duì)逐漸增多的信息量,單純通過(guò)人工的方式進(jìn)行處理顯得力不從心,急需要一種可以處理多種不同類別信息的技術(shù)。在這種情況下人工智能的加入為機(jī)械電子工程的發(fā)展提供了巨大支持。人工智能通過(guò)建立相關(guān)模型、控制模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的處理,最終根據(jù)處理的信息能夠很好的完成故障的診斷。除此之外人工智能使用模糊推力系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這兩種方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的描述,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)的科學(xué)合理的控制。
在人工智能漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中,每個(gè)階段的發(fā)展都十分緩慢,并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)人工智能的實(shí)質(zhì)性的變革。但是隨著人工智能與機(jī)械電子工程逐漸結(jié)合之后,形成了由量變到質(zhì)變的巨大飛躍,使世界進(jìn)入了機(jī)械電子工程時(shí)代。隨著人工智能在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,人工智能逐漸形成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊邏輯系統(tǒng),通過(guò)這兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)人類的思維模式進(jìn)行模擬來(lái)解決多變的工程應(yīng)用問(wèn)題。人工智能在機(jī)械電子工程中的廣泛應(yīng)用過(guò)程中逐步完善了自身的缺陷,為自身的發(fā)展提供了一個(gè)新的發(fā)展路徑。
首屆世界智能大會(huì)6月28日至6月30日在天津舉行。6月29日,馬云、李彥宏、柳傳志等行業(yè)大咖分享了對(duì)于人工智能等最新科技的觀點(diǎn)。同時(shí),在開(kāi)幕式演講中,全國(guó)政協(xié)副主席、科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼透露,最近新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃已編制完成,該規(guī)劃對(duì)直到2030年的中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)部署,包括與此相關(guān)的人工智能重大科技項(xiàng)目。規(guī)劃將于近日向全社會(huì)公布。
點(diǎn)評(píng):公開(kāi)信息顯示,目前我國(guó)人工智能已上升到國(guó)家戰(zhàn)略,并于今年3月首次寫入政府工作報(bào)告。據(jù)預(yù)測(cè),2020年全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1000億美元,年均增速約為20%,我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模也將達(dá)到百億美元量級(jí),年均增速超過(guò)50%,行業(yè)發(fā)展前景極為廣闊。近幾年,智能制造被不斷的提及,而隨著互聯(lián)網(wǎng)、智能科技與傳統(tǒng)行業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展,智能科技更是在除制造業(yè)外的,教育、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要功效。在此基礎(chǔ)上,世界智能大會(huì)旨在打造世界級(jí)先進(jìn)智能科技成果平臺(tái)、創(chuàng)新合作平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)聚集平臺(tái)和投融資對(duì)接平臺(tái),展現(xiàn)全球領(lǐng)先的前沿科技新成果。此次大會(huì)的專題活動(dòng)覆蓋了深度學(xué)習(xí)、智能制造、人工智能、智能駕駛、智慧安防等多領(lǐng)域。近期A股市場(chǎng)上,受世界智能大會(huì)舉行的利好影響,A股市場(chǎng)人工智能概念板塊表現(xiàn)活躍,關(guān)注標(biāo)的股:科大訊飛、恒生電子、東方網(wǎng)力、佳都科技、工大高新等。
6月份信貸增量以及M2同比增速等成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)此,機(jī)構(gòu)普遍認(rèn)為,6月份新增信貸增量或超萬(wàn)億元,M2同比增速或繼續(xù)回落將至9%。華泰證券首席宏觀研究員李超認(rèn)為,5月份信貸增量維持不變的情況下,社融出現(xiàn)了邊際減緩跡象。監(jiān)管趨于嚴(yán)格的背景下,銀行的表外業(yè)務(wù)回歸表內(nèi)將會(huì)是未來(lái)一大趨勢(shì),同時(shí)居民按揭韌性強(qiáng),融資利率繼續(xù)上行大背景下,銀行也樂(lè)于擴(kuò)張表內(nèi)業(yè)務(wù)。6月份這一趨勢(shì)將會(huì)繼續(xù)延續(xù),預(yù)計(jì)6月份的新增貸款在12000億元左右,與之對(duì)應(yīng)的社融新增則在13000億元左右,整個(gè)社會(huì)融資更多的依賴銀行表內(nèi)貸款。當(dāng)然,也有部分機(jī)構(gòu)較為悲觀。交通銀行金融研究中心近日的報(bào)告稱,總體來(lái)看,居民房貸的回落以及金融機(jī)構(gòu)主動(dòng)調(diào)降跨季前資產(chǎn)增速,將很大程度主導(dǎo)6月份貸款增量回落。
施農(nóng)業(yè)是集種植、農(nóng)業(yè)裝備等多領(lǐng)域?yàn)橐惑w的系統(tǒng)工程,是一種在人為可控環(huán)境下進(jìn)行的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,具有成套的生產(chǎn)技術(shù)、完整的設(shè)施裝備和生產(chǎn)規(guī)范[1]。近幾年,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中,這是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)依托新型信息化應(yīng)用的一次進(jìn)步[2]。本文結(jié)合人工智能研究成果,著重介紹人工智能技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域方面的應(yīng)用前景,根據(jù)設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后3個(gè)階段,對(duì)現(xiàn)有研究成果進(jìn)行了闡述。
人工智能概述
“人工智能”一詞是1956年在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出。從那以后,研究者們發(fā)展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之?dāng)U展。人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI,它是研究用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的新型科學(xué)技術(shù)[3]。
作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支,人工智能技術(shù)著眼于探索智能的實(shí)質(zhì),模擬智能行為,最終制造出能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義:“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科,即怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)?!倍硪晃幻绹?guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為:“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作。”@些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。人工智能自誕生以來(lái),理論和技術(shù)日益成熟,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,可以設(shè)想,未來(lái)應(yīng)用了人工智能的科技產(chǎn)品,將會(huì)是人類智慧的“容器”。
隨著人工智能技術(shù)的日益成熟,人們意識(shí)到人類已經(jīng)具備了設(shè)計(jì)和建造智慧型設(shè)施農(nóng)業(yè)所需的硬件和軟件技術(shù)條件,結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)高投入高產(chǎn)出,資金、技術(shù)、勞動(dòng)力密集型的特點(diǎn),完成工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)不是夢(mèng)想[4]。依靠人工智能技術(shù),作物可以在適宜的溫度、濕度、光照、水肥等設(shè)施環(huán)境下,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品,擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴,實(shí)現(xiàn)設(shè)施生產(chǎn)的高度智能化,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,降低勞動(dòng)成本[5]。
人工智能在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
人工智能技術(shù)在產(chǎn)前階段的應(yīng)用
在設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)前階段,憑借人工智能技術(shù)可對(duì)土壤、灌溉水量需求、作物品種質(zhì)量鑒別等方面做出分析和評(píng)估,為農(nóng)民做出科學(xué)指導(dǎo),對(duì)后續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到很好的保障作用。
土壤分析是農(nóng)業(yè)產(chǎn)前階段最重要的工作之一,是實(shí)現(xiàn)定量施肥、宜栽作物選擇、經(jīng)濟(jì)效益分析等工作的重要前提[6]。在土壤分析等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能分析系統(tǒng)中,應(yīng)用最廣泛的技術(shù)就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱ANN)。ANN是模擬人腦神經(jīng)元連接的,由大量簡(jiǎn)單處理單元經(jīng)廣泛并互連形成的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦系統(tǒng)的簡(jiǎn)化、抽象和模擬,具有人腦功能的許多基本特征。目前可以通過(guò)該技術(shù)分析土壤性質(zhì)特征,并將其與宜栽作物品種間建立關(guān)聯(lián)模型。土壤性質(zhì)特征的探測(cè)主要是借助非侵入性的探地雷達(dá)成像技術(shù),然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在無(wú)人指導(dǎo)的情況下對(duì)土壤進(jìn)行分類研究,進(jìn)而建立起土壤類別與宜栽作物的關(guān)聯(lián)關(guān)系;土壤表層的黏土含量也可通過(guò)人工智能方法預(yù)測(cè),該技術(shù)通過(guò)分析電磁感應(yīng)土壤傳感器獲取的信號(hào),使用深度加權(quán)方法從中提取土壤表層質(zhì)地信息,然后使用ANN預(yù)測(cè)土壤表層的黏土含量。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)灌溉用水的使用量往往依靠經(jīng)驗(yàn),無(wú)法根據(jù)環(huán)境變化進(jìn)行精確調(diào)節(jié),對(duì)多目標(biāo)灌溉規(guī)劃問(wèn)題也無(wú)能為力。人工智能技術(shù)可幫助人們選擇合適的水源對(duì)作物進(jìn)行灌溉,保證作物用水量,大大減輕灌溉問(wèn)題對(duì)作物產(chǎn)量造成的不良影響。在美國(guó),有專家研制出一個(gè)隱層的反饋前向ANN模型和一個(gè)位于科羅拉多州地區(qū)阿肯色河流域的消費(fèi)使用模型,使用它們可勘察區(qū)域氣候變化對(duì)灌溉用水供應(yīng)和需求可能產(chǎn)生的影響。在灌溉項(xiàng)目研究中,為了選擇最好的折中灌溉規(guī)劃策略,還可基于多目標(biāo)線性規(guī)劃優(yōu)化,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將非支配的灌溉規(guī)劃策略加以分類,將這些策略分為若干個(gè)小類別。結(jié)果表明,在對(duì)多目標(biāo)灌溉規(guī)劃問(wèn)題加以建模時(shí),綜合模型方法是有效的。
人工智能技術(shù)在產(chǎn)中階段的應(yīng)用
在設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)中階段,主要應(yīng)用是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等。這些技術(shù)能夠幫助農(nóng)民更科學(xué)地種植農(nóng)作物并對(duì)溫室大棚進(jìn)行合理的管理,指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種植,提高作物產(chǎn)量。這些人工智能技術(shù)的使用推進(jìn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加機(jī)械化、自動(dòng)化、規(guī)范化。
專家系統(tǒng)是指應(yīng)用于某一專門領(lǐng)域,擁有該領(lǐng)域相當(dāng)數(shù)量的專家級(jí)知識(shí),能模擬專家的思維,能達(dá)到專家級(jí)水平,能像專家一樣解決困難和復(fù)雜問(wèn)題的計(jì)算機(jī)(軟件)系統(tǒng)。國(guó)際上農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)70年代末期的美國(guó),1983年日本千葉大學(xué)研制出MTCCS(番茄病蟲(chóng)害診斷專家系統(tǒng)),到了20世紀(jì)80年代中期,農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)不再是單一的病蟲(chóng)害診斷系統(tǒng),美國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家也相繼轉(zhuǎn)向開(kāi)發(fā)涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)分析、生態(tài)環(huán)境等方面的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)科研人員把人工智能中的專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,開(kāi)發(fā)出了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。它可代替農(nóng)業(yè)專家走進(jìn)生產(chǎn)溫室,在各地區(qū)具體指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種植農(nóng)作物,這是科技普及的一項(xiàng)重大突破。
在設(shè)施生產(chǎn)中可以使用機(jī)器人來(lái)代替農(nóng)民進(jìn)行作物采收,不僅可以降低勞動(dòng)成本,也可以提高工作效率。Wolfgang Heinemann等人研發(fā)出的具有獨(dú)特設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的采收機(jī)器人,該機(jī)器人可以在無(wú)需人類干擾的情況下自動(dòng)采收白蘆筍。為了保證機(jī)器人能夠精確行進(jìn),它使用了2個(gè)獨(dú)立的速度控制輪和級(jí)聯(lián)控制結(jié)構(gòu)(其中包含了一個(gè)內(nèi)部的定位誤差控制器和一個(gè)外部的橫向偏置控制器)。借助PID算法①,機(jī)器人系統(tǒng)可以分析自己的運(yùn)動(dòng)軌跡,優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制參數(shù),保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定自主的運(yùn)行。
在中國(guó),應(yīng)用人工智能技術(shù)的智能雜草識(shí)別噴霧系統(tǒng)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。圖像分析系統(tǒng)通過(guò)分析田間圖像的顏色模型,根據(jù)色差分量②顏色特征實(shí)現(xiàn)雜草實(shí)時(shí)識(shí)別,并基于Canny算子對(duì)識(shí)別到的雜草進(jìn)行邊緣檢測(cè),提取其特征參數(shù),配合超生測(cè)距等技術(shù)可以精確控制噴頭位置及用藥量[7]。該技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高除草劑的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)保護(hù)環(huán)境也大有益處。
人工智能技術(shù)在產(chǎn)后階段的應(yīng)用
人工智能技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)后階段也有相當(dāng)多的應(yīng)用前景。
在農(nóng)產(chǎn)品分類方面人工智能技術(shù)能提供很好的支持。張嘏偉[8]等提出了一種基于圖像識(shí)別的番茄分類方法,該方法根據(jù)番茄的表面缺陷、顏色、形狀和大小,使用遺傳算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)番茄進(jìn)行分類,并與BP訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)③進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,遺傳算法在訓(xùn)練次數(shù)和準(zhǔn)確性上都具有優(yōu)勢(shì)。謝靜[9]等對(duì)圖像識(shí)別分類中的圖像預(yù)處理方法進(jìn)行了研究,包括圖像噪聲去除方法、圖像分割方法、邊緣提取方法等。提出了使用改進(jìn)的canny算法④和當(dāng)量直徑法相結(jié)合來(lái)檢測(cè)水果大小的新思路,并使用模糊聚類方法處理gabor濾波器提取水果表面缺陷特征,對(duì)水果表面缺陷進(jìn)行了分類。
隨著社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,廣大消費(fèi)者及國(guó)家都對(duì)食品安全問(wèn)題越來(lái)越重視,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)方法也在不斷進(jìn)步。圖像識(shí)別、電子鼻等技術(shù)都應(yīng)用在了農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中。李洪濤[10]等利用人工嗅覺(jué)裝置,模擬人的嗅覺(jué)形成過(guò)程分析、識(shí)別和檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品在腐敗過(guò)程中釋放的不同特征氣體。其制作了小型化的傳感器陣列并利用半導(dǎo)體制冷片搭建了一個(gè)PID溫度控制系統(tǒng),保證傳感器正常工作的溫度及濕度。在當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展下,科學(xué)家們以彩色計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)為重要技術(shù)手段,綜合運(yùn)用圖像處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模擬退火算法以及決策樹(shù)、專家系統(tǒng)等人工智能領(lǐng)域的技術(shù),研究出了眾多實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)和自動(dòng)分級(jí)的新方法。
草莓、葡萄等農(nóng)產(chǎn)品很容易破損和受傷,依靠人工采摘和搬運(yùn),不僅增加了勞動(dòng)成本,也影響農(nóng)產(chǎn)品采摘后的品質(zhì)。結(jié)合磁流變(MR)流體技術(shù),工程師們?cè)O(shè)計(jì)出了一種可用于搬運(yùn)農(nóng)產(chǎn)品的磁機(jī)器人手爪,該手爪經(jīng)過(guò)精確設(shè)計(jì),可以搬運(yùn)胡蘿卜、草莓、西蘭花和葡萄等不同形狀食品,而且不會(huì)在食物表面留下任何淤痕和凹陷。為了讓機(jī)器人手爪更為快速、準(zhǔn)確地工作,在磁流變手爪的基礎(chǔ)上結(jié)合力傳感技術(shù)開(kāi)發(fā)出了更為靈活、智能的新型手爪。該手爪可在410~530 ms內(nèi)抓握50~700 g重量的農(nóng)作物,還能顯著減少細(xì)菌的交叉感染。
人工智能發(fā)展前景
近年來(lái),人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自動(dòng)推理、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)以及機(jī)器人學(xué)都在蓬勃發(fā)展。人工智能的未來(lái)就是在智能感知的前提下,結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)自主學(xué)習(xí),橢人們做出決策、代替重復(fù)性工作。在農(nóng)業(yè)方面出現(xiàn)全天候全自動(dòng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全自動(dòng)化[11]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中已經(jīng)得到普及,在溫室大棚中的大量智能傳感器是機(jī)器感知的基礎(chǔ),而感知?jiǎng)t是智能實(shí)現(xiàn)的前提之一,通過(guò)感知,農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)源源不斷地匯集在一起。云計(jì)算的發(fā)展為大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和大規(guī)模并行計(jì)算提供了可能[12],而數(shù)據(jù)則是機(jī)器學(xué)習(xí)的書(shū)本。設(shè)施農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能三大技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的領(lǐng)域之一,它們的結(jié)合顛覆了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
面對(duì)眾多的新技術(shù)、新成果,把它們投入到生產(chǎn)中去才是關(guān)鍵。如何讓技術(shù)能夠適應(yīng)中國(guó)復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,同時(shí)還要面對(duì)不同知識(shí)水平的用戶,這些都是人工智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所面臨的問(wèn)題。設(shè)施農(nóng)業(yè)高產(chǎn)出高投入的特點(diǎn),正適合應(yīng)用這些新技術(shù),這樣既可以讓新技術(shù)有實(shí)踐的機(jī)會(huì),又可以讓其他涉農(nóng)用戶對(duì)新技術(shù)有直觀的感知,這對(duì)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)推廣都很有幫助[13]。
人工智能技術(shù)雖然前景光明,但其應(yīng)用的研究才剛剛起步,離目標(biāo)還很遠(yuǎn)。未來(lái),人工智能技術(shù)可以更好地為人們服務(wù),改善人們的生活,并帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益[14]。在人工智能的引領(lǐng)下,農(nóng)業(yè)已邁入數(shù)字和信息化的嶄新時(shí)代,借助其技術(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,是全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、智能化、信息化的必由之路。
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人工智能經(jīng)過(guò)60年的發(fā)展,經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段,在50年代末60年代初,當(dāng)時(shí)的預(yù)測(cè)是,2020年上個(gè)世紀(jì)末機(jī)器人可能達(dá)到人的水平,到目前來(lái)看我們已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。當(dāng)時(shí)看似不切實(shí)際的期望,后來(lái)有了初步的進(jìn)展,進(jìn)而研討如何使得人工智能更加有活力,后來(lái)發(fā)現(xiàn)還是應(yīng)該與應(yīng)用相結(jié)合,因此才有了各種發(fā)展歷程。到了70年代,開(kāi)創(chuàng)了人工智能新應(yīng)用的局面,解決了一些大的問(wèn)題,后來(lái)也經(jīng)歷過(guò)低迷的發(fā)展期。今天,人工智能進(jìn)入了蓬勃發(fā)展期,這是我個(gè)人對(duì)于人工智能近60年的劃分,可以劃分為六個(gè)階段。
回顧人工智能60年的發(fā)展,我總結(jié)了五點(diǎn)啟示。第一,聽(tīng)起來(lái)好像是高大上的說(shuō)法,任何一個(gè)學(xué)科發(fā)展都有規(guī)律,尊重學(xué)科的發(fā)展規(guī)律是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前提。第二,基礎(chǔ)研究是科技可持續(xù)發(fā)展的基石,這是顯而易見(jiàn)的。第三,應(yīng)用需求是科技創(chuàng)新的不竭之源。沒(méi)有各種專家的出現(xiàn),不可能有70年代到80年代人工智能的發(fā)展。第四,學(xué)科交叉是創(chuàng)新突破的捷徑,第五,寬容失敗,創(chuàng)新應(yīng)該寬容,因?yàn)閯?chuàng)新不可能每次都成功。這是我回顧60年人工智能發(fā)展得到的啟示。所以盡管人工智能近60年的發(fā)展道路非常曲折和坎坷,但是發(fā)展到今天無(wú)論是理論創(chuàng)新還是各種應(yīng)用,尤其是今天,應(yīng)該說(shuō)精彩紛呈。其實(shí)現(xiàn)在大家用的手機(jī)都有人工智能,所以人工智能發(fā)展前景非常好。人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀
第一,互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)推動(dòng)人工智能已經(jīng)進(jìn)入了新的春天,這是現(xiàn)狀。所以大數(shù)據(jù)對(duì)人工智能既有取巧,又提供了深度學(xué)習(xí)所需要的眾多數(shù)據(jù),通俗的講就是人類學(xué)習(xí)的越多,見(jiàn)的越多,創(chuàng)新就會(huì)越多,機(jī)器學(xué)習(xí)也是一樣。
第二,有人把大數(shù)據(jù)比喻成石油,我覺(jué)得不太貼切,只是原油加汽油。大數(shù)據(jù)本身并沒(méi)有價(jià)值,只有通過(guò)深加工以后才能升值。如果不對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理,它就會(huì)起負(fù)作用。怎么處理,我認(rèn)為人工智能是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的一個(gè)破解。人工智能是新的發(fā)展,內(nèi)部都有科學(xué)發(fā)展規(guī)律。專業(yè)人工智能突破,我把專業(yè)人工智能定義為面向特定領(lǐng)域的人工智能,比如說(shuō)它就是圖像識(shí)別,或者用來(lái)識(shí)別語(yǔ)音,這個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)比較豐富,功能需求比較單一,發(fā)展會(huì)很好。
除了人工智能還有智能控制技術(shù)。比如自動(dòng)化、Google的無(wú)人駕駛汽車。智能機(jī)器人用的是語(yǔ)音識(shí)別,語(yǔ)音技術(shù),他們說(shuō)中文,英文、少數(shù)民族語(yǔ)都沒(méi)問(wèn)題。語(yǔ)言方面,會(huì)說(shuō)、會(huì)聽(tīng)、語(yǔ)音翻譯、理解。視覺(jué)方面也不錯(cuò),人臉識(shí)別,這還是好幾年的CS系統(tǒng),甚至把燈關(guān)了,它的識(shí)別效果也不錯(cuò)。人臉識(shí)別現(xiàn)在比較火,前不久馬云在德國(guó)說(shuō)用人臉識(shí)別來(lái)刷臉支付。當(dāng)然不是說(shuō)人臉識(shí)別不好,有時(shí)候雙胞胎識(shí)別不了,兒子和父親也區(qū)別不開(kāi)。
第三,通用人工智能依然任重道遠(yuǎn)。人工智能機(jī)器很難說(shuō)比人還聰明,人的大腦既可以識(shí)別圖像,也可以識(shí)別聽(tīng)音樂(lè)和語(yǔ)音。既可以擦地、拖地,也可以擦桌子,一腦同用?,F(xiàn)有的人工智能系統(tǒng),可以說(shuō)有智能沒(méi)智慧。智慧是比智能更高的、有悟性的。有智商沒(méi)有情商,對(duì)任何情感沒(méi)有察覺(jué)。
第四,人工智能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用蓬勃發(fā)展,短短5年時(shí)間內(nèi),在這個(gè)領(lǐng)域的投資已將近1900多萬(wàn)美元,這個(gè)領(lǐng)域好找工作。
第五,企業(yè)巨頭搶灘布局人工智能產(chǎn)業(yè)鏈,大家都在找前景,說(shuō)明它很火。
第六,人工智能已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。德國(guó)工業(yè)4.0是2013年提出來(lái)的,它的主題就是三個(gè)智能,智能工場(chǎng)、智能工業(yè)、智能布局。
第七,人工智能的社會(huì)影響已引起廣泛關(guān)注,被認(rèn)為是本世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一――霍金,他說(shuō)人工智能或?qū)⑼{人類生存。他是人工智能最直接的受益者。因?yàn)樯眢w的原因,他的發(fā)聲完全通過(guò)語(yǔ)音合成。
人工智能的發(fā)展趨勢(shì)
第一,人工智能將使原來(lái)的不能變?yōu)榭赡?,人類社?huì)形態(tài)從農(nóng)業(yè)社會(huì)進(jìn)入工業(yè)社會(huì)到信息社會(huì)是三個(gè)階段,下一階段進(jìn)入更高的系統(tǒng)就是智能系統(tǒng)。這是引領(lǐng),是人類文明發(fā)展的趨勢(shì),也是社會(huì)形態(tài)的發(fā)展方向,所以我認(rèn)為人工智能將是大勢(shì)所趨。
第二,人工智能引領(lǐng)機(jī)器革命。第一次機(jī)器革命是大數(shù)據(jù)。第二次機(jī)器革命是拓展。
第三,人工智能將重塑產(chǎn)業(yè)格局。這是大的發(fā)展趨勢(shì)?!爸悄?X”將成為萬(wàn)眾創(chuàng)新的時(shí)尚和潮流。
第四,人工智能將對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響,人機(jī)協(xié)作與共存將成為人類社會(huì)結(jié)構(gòu)的新常態(tài)。
第五,人工智能將促進(jìn)信息科技與腦認(rèn)知科學(xué)的深度交叉。對(duì)人腦進(jìn)一步的挖掘和發(fā)現(xiàn),這里面孕育著信息科技的重大變革。
第六,人工智能將與人類智能互補(bǔ)融合,人工智能和人類智能僅一字之差,混合智能將在未來(lái)有廣闊的應(yīng)用前景,或者說(shuō)混合智能是未來(lái)智能科學(xué)的發(fā)展方向。
最后,人工智能社會(huì)學(xué)將提上議事日程。水能載舟,亦能覆舟,甚至有的時(shí)候是魔鬼,走的好把握的好了魔鬼就不會(huì)出現(xiàn)。盡管在我們看到的未來(lái)人工智能還難以超越人類,但是它對(duì)人類社會(huì)影響反響很大,這是大的科技革命。
中圖分類號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
電力電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)而言是至關(guān)重要的,在電力系統(tǒng)初具雛形時(shí),由于科技落后,電力電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)不是智能的,是由工作人員通過(guò)打電話的方法了解各個(gè)電力站的運(yùn)行狀況,如果發(fā)現(xiàn)電力站的運(yùn)行發(fā)生異常狀況,就會(huì)憑借工作人員的經(jīng)驗(yàn),對(duì)發(fā)生的異常狀況進(jìn)行處理?,F(xiàn)如今,科技水平不斷發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)也不斷地更新,電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中也得到了應(yīng)用,并取得了一定的成效。與傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)相比,電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)不是孤立存在的,它是一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),可以有效地進(jìn)行分析和調(diào)控電力系統(tǒng),當(dāng)電力站發(fā)生故障時(shí),電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)可以更加精準(zhǔn)和及時(shí)地對(duì)故障分析和處理,更加快捷方便,可以更全面地了解電力電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。
一、電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)概述
(一)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀和前景
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)已由最初單純獲取電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為全面了解電力電網(wǎng)的運(yùn)行狀況,成為了能量管理系統(tǒng)。雖然我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平在不斷的發(fā)展,但是技術(shù)理論仍然不是很先進(jìn),導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化程度仍然不是很高。因此,如何更好地運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),完善電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng),使電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)更加高效便捷,實(shí)現(xiàn)真正的智能,這將是電力系統(tǒng)的未來(lái)趨勢(shì)。
(二)電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)度的概念
電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)度就是指調(diào)度系統(tǒng)可以對(duì)電力系統(tǒng)的電網(wǎng)的每個(gè)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)獲取,綜合了解其中的變化,協(xié)助電力調(diào)度員的管理,使電力調(diào)度員操作更加便捷精準(zhǔn),便于獲取最好的方案,從而保證電網(wǎng)的安全運(yùn)作。電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能調(diào)度系統(tǒng)的功能不單單是基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析,在電力系統(tǒng)發(fā)生突如其來(lái)的故障時(shí)還應(yīng)該具有一定的分析功能,可以及時(shí)幫助電力調(diào)度員解決故障,并且還應(yīng)該可以兼容日益發(fā)展的運(yùn)行系統(tǒng)。新型的電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能系統(tǒng)比如今使用于電力系統(tǒng)中的調(diào)度系統(tǒng)更加復(fù)雜,更加龐大。新型的電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能系統(tǒng)不單單需要電力系統(tǒng)中各個(gè)系統(tǒng)相互獨(dú)立,卻有相互統(tǒng)一,各個(gè)系統(tǒng)間可以互相幫助,除此之外,還要求新型的電力電網(wǎng)系統(tǒng)智能系統(tǒng)有兼容第三方軟件的能力,該系統(tǒng)的最終構(gòu)架應(yīng)該是一種開(kāi)放式的軟件體系。
二、 人工智能在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用
(一)人工智能的概念
人工智能又名機(jī)器智能,融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)理邏輯、控制論、信息論、神經(jīng)生物學(xué)以及語(yǔ)言學(xué)等多門學(xué)科的知識(shí)理論,最終發(fā)展而成的一門綜合性學(xué)科。人工智能的主要目標(biāo)就是運(yùn)用人類的智慧,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日益的先進(jìn),逐漸使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)表現(xiàn)出人類的一些基本智能行為。科學(xué)家進(jìn)行了大量的科研實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,人工智能技術(shù)發(fā)展的速度也越來(lái)越快,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與各行各業(yè),并發(fā)揮了顯著的效果。不可否認(rèn),人工智能必將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
(二)人工智能系統(tǒng)方法分類
二十世紀(jì)八十年代初,人工智能技術(shù)剛剛崛起,不斷地應(yīng)用于電力系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的相關(guān)行業(yè)中,主要原因如下:
1電力系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)那個(gè)年代就已經(jīng)擁有了很大的規(guī)模,數(shù)據(jù)處理十分的繁瑣,并且系統(tǒng)要求動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)性,憑借當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)水平根本沒(méi)有辦法快速獲取計(jì)算結(jié)果,嚴(yán)重拖累了電力系統(tǒng)的工作效率。
2電力系統(tǒng)的非線性根本沒(méi)有辦法憑借當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)水平建立出精確的線性數(shù)學(xué)模型。
3由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平不是很發(fā)達(dá),大多數(shù)人對(duì)電力系統(tǒng)不是十分了解最終導(dǎo)致電力系統(tǒng)行業(yè)中存在很多模棱兩可的問(wèn)題。
4由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平不是很發(fā)達(dá),很多電力系統(tǒng)的專家只能根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,根本無(wú)法運(yùn)用精確的數(shù)學(xué)進(jìn)行描述。與傳統(tǒng)的計(jì)算不同,人工智能算法是以解決知識(shí)中所存在的問(wèn)題的方法為基礎(chǔ),解決了傳統(tǒng)計(jì)算方法的缺點(diǎn)。因此,人工智能應(yīng)用于實(shí)際的電力系統(tǒng)中是十分必要的。
(三)人工智能在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用以及方法:
1 專家系統(tǒng)
在二十世紀(jì)六十年代,專家系統(tǒng)作為人工智能在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用的重要分支開(kāi)始興起,專家系統(tǒng)顧名思義,這個(gè)系統(tǒng)擁有極其接近人類思維模式的智能系統(tǒng),可以很好地進(jìn)行分析和推理,就猶如一些擁有豐富經(jīng)驗(yàn)和淵博知識(shí)的專家,在特定的區(qū)域里憑借區(qū)域內(nèi)固有的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理的分析,最終提出適當(dāng)?shù)膯?wèn)題解決方案。在專家系統(tǒng)應(yīng)用于電力電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中,應(yīng)該包括電網(wǎng)的管理、對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行綜合的監(jiān)測(cè)作用、對(duì)故障進(jìn)行分析并及時(shí)提供解決意見(jiàn)等。
2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顧名思義,就是一種類似于人類大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)給與的信息進(jìn)行適當(dāng)合理的分析,并且處理,最終演變成數(shù)學(xué)模型,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的本身就是對(duì)自然界某種算法或者函數(shù)的逼近,也可能是一種邏輯表達(dá)方式。人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與人類的大腦十分相似,具有一定的自學(xué)和聯(lián)想能力,可以快速地根據(jù)特定的規(guī)律推算出大致的結(jié)果。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人工電力電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制與診斷、狀態(tài)數(shù)據(jù)估計(jì)等很多的相關(guān)領(lǐng)域,并取得了一定的成效,而其中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)估計(jì)分析技術(shù)已經(jīng)十分的完善。
3 遺傳算法
遺傳算法就是根據(jù)達(dá)爾文生物種族進(jìn)化論中遺傳機(jī)制和自然選擇學(xué)機(jī)理的生物進(jìn)化過(guò)程進(jìn)行模擬最終獲取相應(yīng)的計(jì)算模型,遺傳算法可以通過(guò)模擬自然進(jìn)化過(guò)程分析獲取最好的解決方案。具體方法如下:
(1)選取一定數(shù)量的候選集。
(2)根據(jù)一定的條件,計(jì)算出這些候選集的應(yīng)用范圍。
(3)根據(jù)計(jì)算所得的應(yīng)用范圍適來(lái)確定符合應(yīng)用范圍的候選集。
(4)加工處理符合應(yīng)用范圍的候選集,最終形成新的候選集。
在整個(gè)遺傳學(xué)算法中,達(dá)爾文自然選擇學(xué)機(jī)理中的“適者生存”一直貫穿始終,遺傳算法憑借自身十分優(yōu)異的計(jì)算和處理功能,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于電力電網(wǎng)系統(tǒng)中。
4 Agent技術(shù)
Agent技術(shù)是一種智能計(jì)算實(shí)體,在分布式系統(tǒng)中擁有靈活性、主動(dòng)性、反應(yīng)性、交互性和自主性。Agent體系結(jié)構(gòu)是一種自主行為實(shí)體,單純憑借現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)水平,很難準(zhǔn)確對(duì)Agent體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述,其大略可分為三種類型,是混合式體系結(jié)構(gòu)、反應(yīng)式體系結(jié)構(gòu)和審慎式體系結(jié)構(gòu)。如今,反應(yīng)式體系結(jié)構(gòu)是其中主要的研究對(duì)象,事件處理系統(tǒng)、方法集合和內(nèi)部狀態(tài)集組成了反應(yīng)式體系結(jié)構(gòu)。具備良好適應(yīng)性和開(kāi)放性的Agent技術(shù)作為在新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),發(fā)展前景不可小視。
對(duì)于同類發(fā)電機(jī)組而言,綜合考量其安全性能、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保指標(biāo)等要素,可以分別表示出機(jī)組的可靠性能R、經(jīng)濟(jì)效益標(biāo)準(zhǔn)E、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)D,以及熱電比例H,依次用a表示其權(quán)值。那么可以得出:I=a*(R+E+D+H),其中每個(gè)權(quán)值的和為1。
設(shè)定機(jī)組工作的經(jīng)濟(jì)程度與出力之間的關(guān)系為函數(shù)E(P),那么用來(lái)指代系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能的公式可以表示成:E=E(P max)/ P max。
系統(tǒng)的環(huán)保性指標(biāo)可以用單位排放的污染氣體總量來(lái)表示;系統(tǒng)的熱電比是將單位出力表示為熱量數(shù)值,設(shè)定熱電之間轉(zhuǎn)化的關(guān)系函數(shù)H(P),那么可以得出:H=H(P max)/ P max。
(四)Agent技術(shù)的發(fā)展前景
分布式的Agent技術(shù)就是將能量管理系統(tǒng)模塊封裝成Agent,使智能電網(wǎng)調(diào)度擁有更強(qiáng)的自治性和可移植性,從而在一定程度上解決了智能電網(wǎng)調(diào)度的一些問(wèn)題?,F(xiàn)如今,學(xué)者對(duì)人工智能技術(shù)不斷深入地研究,從而使其更加廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,并取得了一定的效果。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,Agent技術(shù)一定會(huì)擁有更廣闊的前景。
三、 國(guó)內(nèi)外電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
在二十世紀(jì)九十年代,Dy-Liacco作為“現(xiàn)代能量控制中心”概念的創(chuàng)始人,十分全面地論述建立了電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)的文獻(xiàn),在文中提到想要解決電力系統(tǒng)中存在的一些問(wèn)題,應(yīng)該用智能機(jī)器調(diào)度員替代人工調(diào)度員,除此之外,文中還提到要綜合仿真培訓(xùn)和自動(dòng)學(xué)習(xí)等功能,從而使電力電網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行。在我國(guó),盧強(qiáng)院士最先提出了“數(shù)字電力系統(tǒng)”的概念,主要講訴的是正常情況下電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)管的分析的功能等;華北電力大學(xué)的楊以涵教授則帶領(lǐng)自己的科研組進(jìn)行電力系統(tǒng)的研究,基于“數(shù)字電力系統(tǒng)”的概念,分析電力系統(tǒng)中電網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)的故障,以及安全方面等進(jìn)行了探討,最終形成了建立以分析和解決電網(wǎng)故障的“調(diào)度機(jī)器人”的思維模式。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,電力電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)而言是至關(guān)重要的,電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng),可以有效地進(jìn)行分析和調(diào)控電力系統(tǒng),當(dāng)電力站發(fā)生故障時(shí),電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)可以更加精準(zhǔn)和及時(shí)地對(duì)故障分析和處理,更加快捷方便,可以更全面地了解電力電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。本文對(duì)電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單的介紹,對(duì)電力電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討,希望本文可以給相關(guān)電力電網(wǎng)工作者甚至是研究者帶來(lái)一定的參考作用,使電力電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)更加完善,可以更好地應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。
參考文獻(xiàn)
如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)金融已經(jīng)開(kāi)始動(dòng)搖傳統(tǒng)金融的根基,那么金融科技將徹底顛覆傳統(tǒng)金融的所有領(lǐng)域。圍棋是最復(fù)雜、需要開(kāi)動(dòng)最強(qiáng)大腦的比賽,而人工智能卻能輕易戰(zhàn)勝世界冠軍,那么金融領(lǐng)域包括分析師等最高端崗位都可能被人工智能取代。
金融分析師面臨的挑戰(zhàn)
金融數(shù)據(jù)服務(wù)商Kensho創(chuàng)始人預(yù)計(jì),到2026年,有33%~50%的金融業(yè)工作人員會(huì)失去工作,他們的工作將被電腦所取代,這其中就包括金融業(yè)高端服務(wù)的金融分析師。而特許金融分析師協(xié)會(huì)(CFA協(xié)會(huì))是通過(guò)考試來(lái)“生產(chǎn)”世界上最權(quán)威、最專業(yè)金融分析師的搖籃。CFA證書(shū)是投資從業(yè)者的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。投資從業(yè)者希望通過(guò)獲得CFA認(rèn)證,可以更深入地了解市場(chǎng),獲得更好的工作崗位和更高的薪酬。
如果人工智能替代金融分析師崗位,那么不遠(yuǎn)的將來(lái)CFA證書(shū)或許將一文不值,CFA協(xié)會(huì)也將最終被人工智能金融所淘汰。全球金融分析師包括CFA證書(shū)持有者都正面臨空前的危機(jī)。他們的危機(jī)同樣是CFA協(xié)會(huì)的危機(jī)。這促使CFA協(xié)會(huì)主動(dòng)出擊,主動(dòng)擁抱人工智能金融。
CFA協(xié)會(huì)將人工智能等內(nèi)容加入考綱,希望持證人能充分利用人工智能指導(dǎo)投資決策。近期,CFA協(xié)會(huì)分管資格認(rèn)證的執(zhí)行董事Steve Horan稱,協(xié)會(huì)計(jì)劃將人工智能、智能投顧以及大數(shù)據(jù)分析方法納入CFA考試大綱,新的知識(shí)點(diǎn)將在2019年CFA考試中出現(xiàn)。
CFA考試納入人工智能等內(nèi)容能否起作用
實(shí)際上,即使納入大綱也不一定能夠挽救金融分析師及其組織的命運(yùn)。因?yàn)槿斯ぶ悄懿粌H被引入到金融行業(yè),而且正在對(duì)各行各業(yè),甚至是有些看似非常高大上的行業(yè)構(gòu)成嚴(yán)重沖擊。我們不妨看幾個(gè)例子。
2016年,最熱鬧的事件莫過(guò)于谷歌Alpha Go大戰(zhàn)李世石。但不為眾人所知的是,2016年IBM的沃森(Waston)通過(guò)閱讀醫(yī)學(xué)文獻(xiàn),成功救治了一位日本患者。也就是說(shuō)醫(yī)生這個(gè)職業(yè)被人工智能取代的可能也非常大。
法律工作者似乎也不能幸免。摩根大通設(shè)計(jì)了一款金融合同解析軟件COIN。這款軟件上線半年多,此前律師和貸款人員每年消耗36萬(wàn)小時(shí)才能完成的工作,如今COIN只需幾秒。
金融數(shù)據(jù)服務(wù)商Kensho的程序可以迅速告知人們,在發(fā)生沖突的時(shí)候,石油、貨幣等各類資產(chǎn),在過(guò)往是如何表現(xiàn)的。Kensho開(kāi)發(fā)的程序做這份工作只需要1分鐘,而分析師們需要40個(gè)小時(shí),且這些分析師還拿著35萬(wàn)~50萬(wàn)美元的薪水。
目前,歐洲地區(qū)、美國(guó)、日本正在研究能夠讀研報(bào)、分析研報(bào)的沃森,它既能跟蹤市場(chǎng)資訊與價(jià)格波動(dòng),又能眨眼之間就告訴投資者什么時(shí)候買入什么股票。最可怕的是,它不會(huì)抱怨,不會(huì)要求加薪。
一個(gè)報(bào)道的描述非常形象:當(dāng)你在吃飯的時(shí)候,機(jī)器人在讀研報(bào);當(dāng)你在喝咖啡的時(shí)候,機(jī)器人在讀研報(bào)。機(jī)器人不會(huì)疲憊,不用休息,可以通宵達(dá)旦。對(duì)于分析常用的股票估值模型,人工智能用了之后更快,用得更嗜貳
從被動(dòng)應(yīng)對(duì)到主動(dòng)變革
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119
0 簡(jiǎn)介
人工智能((Artificial Intelligence)),它是一門新的技術(shù)科學(xué),主要用于模擬、延伸以及擴(kuò)展人類的智能的方法、理論、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)。人工智能主要就是對(duì)人類的思維、意識(shí)的信息過(guò)程的合理化的模擬。人工智能它并不是人的智能,但是,它卻能像人那樣的思考,而且也可能會(huì)超過(guò)人類的智能??偟恼f(shuō)來(lái),人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些復(fù)雜工作。
1 人工智能的運(yùn)用現(xiàn)狀
目前,在很多方面人工智能有著運(yùn)用,其中一個(gè)主要表現(xiàn)就是全球人工智能公司數(shù)量在急劇的增加,專家系統(tǒng)在目前來(lái)看是在人工智能各領(lǐng)域中最為活躍,且最為有成效的一個(gè)領(lǐng)域。它是一類基于知識(shí)的系統(tǒng),并可以解決那些一般僅有專家才能夠解決的復(fù)雜問(wèn)題。我們這樣定義專家系統(tǒng):專家系統(tǒng)是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng),它是基于程序系統(tǒng)依靠人工智能技術(shù),來(lái)模擬人類專家求解復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程,大多情況下,專家系統(tǒng)的水平甚至可以超過(guò)人類專家。專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:
2 人工智能的影響
人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響:人工智能的的確確會(huì)影響到社會(huì)、生活、文化的方方面面,特別是對(duì)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)將來(lái)會(huì)有巨大的影響。以后,每個(gè)行業(yè)幾乎都會(huì)產(chǎn)生顛覆性的變化。在人工智能的研究上,中國(guó)并不落后,將來(lái)的中國(guó)一定可以從中獲得非常大的收益。一成功的專家系統(tǒng)可以為它的用戶帶來(lái)很明顯的經(jīng)濟(jì)效益。用比較經(jīng)濟(jì)的辦法執(zhí)行任務(wù)而不需要具有經(jīng)驗(yàn)的專家,從而極大地減少開(kāi)支。專家系統(tǒng)深入各行各業(yè),帶來(lái)巨大的宏觀效益,促進(jìn)了IT網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。
人工智能對(duì)文化的影響:在人工智能原理的基礎(chǔ)上,人們通常情況下會(huì)應(yīng)用人工智能的概念來(lái)描述他們的日常狀態(tài)和求解問(wèn)題的過(guò)程。人工智能可以擴(kuò)大人們知識(shí)交流的概念集合,描述我們所見(jiàn)所聞的方法以及描述我們信念的新方法;人工智能技術(shù)為人類的文化生活提供了巨大的便利。如圖像處理技術(shù)必將會(huì)對(duì)圖形藝術(shù)和社會(huì)教育部門等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。比如現(xiàn)有的智力游戲機(jī)將會(huì)發(fā)展成具有更高智能的一種文化娛樂(lè)手段。隨著技術(shù)的進(jìn)步,這種影響會(huì)越來(lái)越明顯地表現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)然,還有一些影響可能是我們目前難以預(yù)測(cè)的。但可以肯定,人工智能將對(duì)人類的物質(zhì)文明以及精神文明產(chǎn)生更大的影響。
人工智能對(duì)社會(huì)的的影響:一方面,AI為人類文化生活提供了一種新的模式?,F(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂(lè)手段,今天,游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開(kāi)發(fā)中。另一方面,人工智能能夠代替人類進(jìn)行各種腦力勞動(dòng),所以,從某種意義上來(lái)講,這將會(huì)使一部分人失去發(fā)展的機(jī)遇,甚至可能失業(yè)。由于人工智能在科技以及工程中的應(yīng)用,一部分人可能會(huì)失去介入信息處理活動(dòng)的機(jī)會(huì),甚至不得已而改變自己的工作方式;人工智能還可能會(huì)威脅到人類的精神。一般人們覺(jué)得人類與機(jī)器的區(qū)別就是人類具有感知精神,但如果有一天,這些相信只有人才具有感知精神的人也開(kāi)始相信機(jī)器能夠思維和創(chuàng)作,那他們就會(huì)感到失望,甚至于感到威脅。他們會(huì)擔(dān)心:有朝一日,智能機(jī)器的人工智能可能會(huì)超過(guò)人類的自然智能,從而使人類淪為智能機(jī)器的奴隸。
3 人工智能的發(fā)展趨勢(shì)
有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2017年人工智能投資將同比增長(zhǎng)300%以上,在技術(shù)上將會(huì)更迅猛發(fā)展,工控自動(dòng)化商城的智能語(yǔ)音、智能圖像、自然語(yǔ)言以及深度學(xué)習(xí)等技術(shù)越來(lái)越成熟,就像空氣和水一樣將會(huì)逐步地滲透到我們的日常生活。行業(yè)專家關(guān)于2017年人工智能的發(fā)展方向主要有以下幾點(diǎn):(1)機(jī)器學(xué)習(xí)目前正在被應(yīng)用在更復(fù)雜的任務(wù)以及更多領(lǐng)域中,且被更多的人作為挖掘數(shù)據(jù)的方式。無(wú)監(jiān)督的學(xué)習(xí)會(huì)取得更多進(jìn)展,但也存在很大的挑戰(zhàn),故在這一方面離人類的能力還是差得很遠(yuǎn)的。計(jì)算機(jī)在理解和生成自然語(yǔ)言方面,預(yù)計(jì)最先會(huì)在聊天機(jī)器人和其他對(duì)話系統(tǒng)上落地。 (2)深度學(xué)習(xí)、其他的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)的混用,是成熟技術(shù)的典型標(biāo)志。將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中(醫(yī)療圖像、臨床數(shù)據(jù)、基因組數(shù)據(jù)等),各種類型數(shù)據(jù)上的研究以及成果將會(huì)大大的增加。 (3)聊天機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車可能會(huì)取得較大的進(jìn)展,預(yù)計(jì)更多人類基準(zhǔn)將會(huì)被打破,特別是那些基于視覺(jué)以及適合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)。而非視覺(jué)特征創(chuàng)建和時(shí)間感知方法將會(huì)變得更加頻繁、更加富有成果。
4 結(jié)論
人工智能是人類長(zhǎng)久以來(lái)的夢(mèng)想,同時(shí)也是一門富有挑戰(zhàn)性的學(xué)科。盡管人工智能帶來(lái)很多問(wèn)題,但當(dāng)人類堅(jiān)持把人工智能只用于造福人類,人工智能推動(dòng)人類社會(huì)文明進(jìn)步將毋庸置疑。就像所有的學(xué)科一樣,人工智能也會(huì)經(jīng)歷各種挫折,但只要我們有信心、 有毅力,人工智能終將成為現(xiàn)實(shí),融入到我們生活的方方面面,為我們的生活帶來(lái)更大的改變。
參考文獻(xiàn):
[1]朱祝武.人工智能發(fā)展綜述[J].中國(guó)西部科技,2011,10(17):8-10.
【關(guān)鍵詞】
人工智能;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);運(yùn)用
引言
到目前為止,我國(guó)的很多領(lǐng)域都已經(jīng)開(kāi)始了人工智能技術(shù)的應(yīng)用,人工智能的技術(shù)應(yīng)用大大方便了我們的生活,同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和服務(wù)領(lǐng)域的革新和進(jìn)步,對(duì)我國(guó)整體的科技進(jìn)步和發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
1人工智能簡(jiǎn)介
1.1概念
人工智能是在近些年逐步興起和開(kāi)始被大家熟知的技術(shù)名詞,人工智能主要應(yīng)用在人工模擬操控以及實(shí)現(xiàn)人的智能性擴(kuò)展和延伸,人工智能綜合了相關(guān)領(lǐng)域的智能性技術(shù)、智能操作方法以及智能技術(shù)應(yīng)用,屬于一門綜合性較強(qiáng)的技術(shù)類應(yīng)用科學(xué)。屬于一門獨(dú)立的新型技術(shù)學(xué)科。人工智能主要的應(yīng)用載體為計(jì)算機(jī),通過(guò)技術(shù)研究嘗試實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)體發(fā)揮出人的智能,實(shí)現(xiàn)對(duì)人的智能性模擬應(yīng)用,智能性延伸和擴(kuò)展。從根本上來(lái)講就是尋求高應(yīng)用技能的計(jì)算機(jī),通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)和新型的建造方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的高智能水平發(fā)揮。人工智能的概念是以人類智能為參考的,主要的應(yīng)用方法是利用人工技術(shù),通過(guò)人類智能行為的計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)和引入,綜合性研究的科學(xué)載體。近些年來(lái),伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的技術(shù)更新發(fā)展速度不斷加快,計(jì)算機(jī)的實(shí)際應(yīng)用速度和效率不斷提高、實(shí)際的資源存儲(chǔ)能力不斷提高,同時(shí),實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及促使電子類產(chǎn)品價(jià)格不斷下降,許多人工無(wú)法短時(shí)間內(nèi)快速完成的任務(wù)通過(guò)計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以輕松搞定,人工智能也由此擁有了更多的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用能力和基礎(chǔ)。目前,我國(guó)的人工智能研究主要集中在三個(gè)重要領(lǐng)域,其中包括了智能化的接口設(shè)計(jì)、智能化的數(shù)據(jù)搜索以及智能化的主體系統(tǒng)研究[1]。
1.2接口技術(shù)研究
為了實(shí)現(xiàn)更加便捷自然的人工智能交流技術(shù)應(yīng)用,智能接口技術(shù)的研究在近些年來(lái)越來(lái)越受到關(guān)注。數(shù)據(jù)的提煉和有效信息的挖掘技術(shù)需要從大量模糊和隨機(jī)的數(shù)據(jù)中進(jìn)行有效信息提取,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在和隱含信息中有價(jià)值數(shù)據(jù)的搜索和提煉的過(guò)程。所以,這一過(guò)程就需要搜索的主體具有一定的意念、選擇性能力以及辨識(shí)方法,屬于一個(gè)智能化的概念主體。同時(shí)具有明顯的自主性特征。通過(guò)對(duì)人類大腦智能化識(shí)別以及模糊數(shù)據(jù)處理功能模仿,實(shí)現(xiàn)智能化計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。未來(lái),人工智能將會(huì)在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)一步應(yīng)用和普及,成為未來(lái)可具發(fā)展?jié)摿Φ娜骂I(lǐng)域。在人工智能技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,包含了語(yǔ)言信息自動(dòng)處理、定理化的自動(dòng)證明以及智能化信息檢索和問(wèn)題解答等等。所以,人工智能應(yīng)用中人機(jī)關(guān)系的變化將會(huì)進(jìn)一步對(duì)人們生活方式以及生產(chǎn)模式產(chǎn)生重要影響,成為整體信息技術(shù)發(fā)展的新方向和新課題。在新的發(fā)展階段,人工智能也將擁有新的應(yīng)用領(lǐng)域需要出現(xiàn)[2]。
2人工智能在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,人工智能技術(shù)應(yīng)用也逐步廣泛發(fā)展起來(lái)?;ヂ?lián)網(wǎng)信息時(shí)代人們的交流和聯(lián)系日益密切起來(lái)。人們的生產(chǎn)生活也因此大為便捷。但是,信息交流溝通的便利性加大的同時(shí)也必然引起網(wǎng)絡(luò)信息的安全系數(shù)降低,網(wǎng)絡(luò)安全隱患多種多樣。所以,人工智能技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)應(yīng)用將成為重要的突破口,大大提高網(wǎng)絡(luò)安全系數(shù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全性能的提高,對(duì)用戶的信息安全進(jìn)行充分保護(hù)。人工智能最突出的特點(diǎn)就是對(duì)于不確定性信息以及不可知性信息的理解以及整合能力較高,這些都是可利用在網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)中的重要技術(shù)優(yōu)勢(shì)。能夠很好的對(duì)入網(wǎng)訪問(wèn)者進(jìn)行智能識(shí)別,提高信息的安全和穩(wěn)定性[3]。同時(shí),人工智能技術(shù)還可以很好的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)領(lǐng)域中,一般被稱為智能信息處理技術(shù),通過(guò)這一技術(shù)的融合可以有效提高人工智能的個(gè)性化任務(wù)設(shè)置,豐富實(shí)用方式,提高綜合服務(wù)水平。在軟件方面,各類新型開(kāi)發(fā)工具都在不斷應(yīng)用,人工智能的領(lǐng)域化拓展速度不斷加快,在硬件方面,技術(shù)革新帶來(lái)了性能的不斷提高,同時(shí)價(jià)格也在不斷降低。
3結(jié)論
綜上所述,我國(guó)的人工智能科學(xué)技術(shù)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)得到了很大的突破,科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都是在人工智能發(fā)展過(guò)程中得到自身應(yīng)用拓展的重要組成。通過(guò)以人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的分析和研究,進(jìn)一步為人工智能的未來(lái)發(fā)展提供理論研究和參考價(jià)值。
作者:谷世紅 畢然 單位:石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn)