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科技前沿|人工智能 (AI) 的发展和未来 近几年人工智能的发展是由于什么的崛起而产生的

科技前沿|人工智能 (AI) 的发展和未来

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人工智能(AI)的发展和未来

人工智能(AI)的发展

人工智能(AI)的历史可以追溯到古希腊,数学家和发明家阿奇塔斯首先探索了创造智能机器的概念。然而,现代人工智能研究领域是在1956年达特茅斯学院的一次会议上创立的,当时一群计算机科学家和数学家讨论了构建“思维机器”的可能性。

在人工智能研究的早期,重点是开发能够执行通常需要人类智能才能完成的任务的计算机程序,例如下棋和解决数学问题。这些领域的早期成功有助于将人工智能确立为一门科学学科,并促成了1950年代后期第一家人工智能公司SRIInternational的创建。

在1960年代和70年代,人工智能研究主要集中在“符号人工智能”上,它试图构建能够对符号进行逻辑推理并操纵它们来解决问题的系统。然而,符号人工智能的局限性很快就显现出来,研究人员开始探索构建智能系统的其他方法。

人工智能历史上最重大的突破之一是“机器学习”的发展,这是一套允许计算机从数据中学习的算法。这一突破为过去几十年人工智能领域的许多突破奠定了基础,包括深度学习的发展,这导致了计算机视觉、自然语言处理和其他领域的重大进步。

今天,人工智能是计算机科学中发展最快的领域之一,其应用可以在自动驾驶汽车、语音识别和推荐系统等领域看到。随着人工智能的不断发展,它有可能彻底改变我们生活的许多方面,并解决人类面临的一些最大挑战。

人工智能(AI)的未来

人工智能(AI)的未来既令人兴奋又充满不确定性。一方面,人工智能有可能极大地改善我们生活的许多方面,并解决人类面临的一些最大挑战,例如气候变化、疾病和贫困。另一方面,也有人担心人工智能的伦理、法律和社会影响,例如工作岗位流失、隐私以及人工智能被用于恶意目的的可能性。

未来人工智能最大的增长领域之一可能是“自动化”领域,人工智能将用于自动化目前由人类执行的任务。这有可能大大提高效率,并让人类工人腾出时间来专注于更具创造性和更有成就感的任务。

人工智能的另一个增长领域可能是“增强智能”领域,人工智能被用来增强人类的决策和解决问题的能力。这有可能大大改善世界各地人们的生活质量,让他们能够更快、更准确地访问信息和做出决策。

然而,人工智能的未来也将取决于我们如何解决这项技术的伦理、法律和社会影响。这将需要计算机科学家、伦理学家、政策制定者和公众之间的密切合作,以确保人工智能的好处得到广泛传播,并将潜在风险降至最低。

总体而言,人工智能的未来很可能取决于技术进步、社会发展和人类选择之间复杂的相互作用。在这个领域工作是一个激动人心的时刻,未来几十年肯定会充满AI的许多激动人心的发展和突破。

原标题:《科技前沿|人工智能(AI)的发展和未来》

艾瑞:2023年中国人工智能行业发展观察

导语:2021年,中国人工智能产业继续大踏步前进,计算机视觉核心产品市场规模接近千亿元,智能语音市场亦保持高速增长。

导语:自2010年人工智能在语音和视觉两个领域产生突破性进展以来,技术突破工业红线就成为社会的共同期待。经过了近年来的高速发展,中国人工智能产品技术已经广泛出现在决定企业产生经济效益的各个环节,推动传统行业启动效率变革、动能转换之路。人工智能作为创业企业标签的属性在变弱,而越来越成为千行百业的经营主体都在积极尝试和运用的生产要素。2021年,中国人工智能产业继续大踏步前进,计算机视觉核心产品市场规模接近千亿元,智能语音市场亦保持高速增长。在未来的发展中,如何像人类一样将多模态信息融合分析、突破依赖数据输入的局限、与知识和常识结合解决高层次问题以及主动感知与适应复杂变化等都将是人工智能技术可期待的下一次拐点。

一、2021年中国人工智能发展概述

1.人工智能将成为数字经济时代的核心生产力

数字经济是以数据为关键生产要素、以现代信息网络为重要载体、以数字技术应用为主要特征的经济形态。发展数字经济,微观上可能重塑传统的企业经营模式和经营理念;宏观上,数据作为生产要素的重要性不断提升,将对现有基于要素比较优势而形成的国际分工格局带来影响。近年来,我国数字经济发展迅速,2020年我国数字经济规模为39.2万亿元,占GDP比重达到38.6%,较2019年提升2.4个百分点,对整体经济产值的影响进一步加大。发展数字经济,将打通供应链上下游、产业链的不同环节与服务链的各个节点,通过产业的数字化升级,实现效率变革、动力变革、质量变革,助力新发展格局的形成与发展。2021年3月我国十四五规划纲要出台,提出“打造数字经济新优势”的建设方针并强调了人工智能等新兴数字产业在提高国家竞争力上的重要价值。人工智能作为关键性的新型信息基础设施,被视为拉动我国数字经济发展的新动能。

2.人工智能于各环节提升经济生产活动效能

人工智能技术及产品在企业设计、生产、管理、营销、销售多个环节中均有渗透且成熟度不断提升。同时,随着新技术模型出现、各行业应用场景价值打磨与海量数据积累下的产品效果提升,人工智能应用已从消费、互联网等泛C端领域,向制造、能源、电力等传统行业辐射。以计算机视觉技术主导的人脸识别、光学字符识别(OCR)、商品识别、医学影像识别和以对话式AI技术主导的对话机器人、智能外呼等产品的商业价值已得到市场充分认可;且除感知智能技术外,机器学习、知识图谱、自然语言处理等技术主导的决策智能类产品也在客户触达、管理调度、决策支持等企业业务核心环节体现价值。

3.资本回暖,过会企业二级市场融资通道即将打开

经过2020年新冠疫情的行业洗牌后,2021年以来,资本回暖,资金流入更为成熟的企业(C轮及以后)的同时,也流入了众多A+轮及以前的初创企业,投资者重拾对人工智能创业回报的信心。此外,多家AI企业集中进行IPO使得行业融资实现了跨越,云从科技、旷视科技、格林深瞳、云天励飞均顺利过会,并拟在科创板上市,其人工智能融资即将打开二级市场的通道。

二、中国计算机视觉赛道发展现状及发展趋势

1.市场规模:市场规模接近千亿元,计算机视觉赛道仍是AI商业化主阵地

自人工智能第三次浪潮兴起以来,计算机视觉一直是商业化落地进程最快的赛道,近年来,在深度学习算法的加持与带动下,计算机视觉技术及软硬件产品在泛安防、金融、互联网、医疗、工业、政务等领域得到广泛应用。通过对下游行业需求统计测算,2021年,中国计算机视觉核心产品的市场规模达到990亿元,已接近千亿元大关。此外,与计算机视觉相关的计算机通信设备销售、工程建设、传统业务效益转化等带动相关产业规模超过3000亿元。

2.投融资市场:随着赛道逐渐趋于成熟,投融资热度出现下滑

2017年至2021年11月,计算机视觉类相关融资事件共计282起,涉及融资总金额达820亿元。2018年是计算机视觉赛道的融资爆发期,融资金额高达273亿元。而2019年以来,受疫情影响以及市场饱和度不断提升,赛道融资热度有所降低,融资轮次与金额再未达到2018年的水平。2021年,计算机视觉赛道融资金额下滑至75亿元,但融资次数较2020年明显提升。计算机视觉头部厂商在部分应用领域深耕多年,市场格局趋于稳定,留给初创企业的机会逐渐减少,因此新进入厂商尝试进入工业、医疗等想象空间大且技术成熟度相对较低的市场,预计新一轮的融资热潮有望在未来2-3年到来。

3.发展特征:工业与医疗成为近年来计算机视觉最受关注领域

2017年至2021年11月,国内共有198家计算机视觉企业获得投资,其业务领域遍布公安、交通、金融、工业、医疗等各行各业。近年来,计算机视觉产品技术在工业与医疗领域的应用受到极大关注,制造业是国民经济的支柱,对计算机视觉的使用包括智慧现场安监、智能辅助运输、工业视觉质检以及智能工业机器人等方向,链条长且场景多样,孕育了一批新兴AI企业;医疗领域,以计算机视觉为核心技术的医学影像辅助诊断产品已经由实验室走进各大医院之中,AI医学影像辅助诊断的普及对于减轻医生负担、提升基层医疗机构诊断水平有着重要意义与价值,也是近期资本市场关注的焦点。

4.发展趋势:多模态信息融合分析以及主动感知将是计算机视觉实现飞跃的下个关口

计算机视觉作为商业化程度最高、应用场景最广的人工智能赛道,从技术层面来看,在分类、定位、检测、分割等基本语义感知研究任务上已经取得很好的表现,在真实场景中也能够较好应对实战考验。在未来的发展中,如何像人类一样将多模态信息融合分析、适应三维世界、突破依赖数据输入的局限、与知识和常识结合解决高层次问题以及主动感知与适应复杂变化等都将是计算机视觉技术可期待的下一次拐点。

从未来市场发展来看,通用技术的平台化输出以及公安、金融等具备明确政策支持且产品普及度已经较高的领域目前已基本被互联网巨头、安防头部企业以及AI上市企业或独角兽等玩家占据,市场格局已逐步明朗;而工业、医疗和能源等极具战略意义的新兴领域还拥有极大的发展空间,但对于上述或陷入长审批周期、或限于审慎性难以快速释放需求的行业,计算机视觉企业的主要机遇则在于抢先打通产品进入行业生态圈的渠道和链条,以及谋划通过政府、行业生态圈的核心集团企业等途径,积极参与公共服务平台建设,建立从上向下拓展的先发优势,抢先获得大量训练数据与场景理解,形成产品提升的护城河。

三、中国智能语音赛道发展现状及发展趋势

1.市场规模:垂类语音核心产品规模近60亿,AI语音助手算法产值约24亿

智能语音技术可通过声音信号的前端处理、语音识别(ASR)、自然语言处理(NLP)、语音合成(TTS)等形成完整的人机语音交互。智能语音技术落地分为三类应用场景,分别为以语音识别、语音合成和语音转写为主的垂类应用、消费级智能硬件中加载的语音助手和ChatBot对话机器人产品。2020年,垂类语音核心产品规模约为58亿,AI语音助手算法产值约为24亿。未来随着疫情催化和产业的数智化转型加速,垂类语音应用在教育、公安和医疗等领域加速场景落地,且智能硬件搭载AI语音助手的功能性定位让其随着智能终端的规模扩大具备强需求增长动能。两类智能语音应用未来增长态势趋显,2021年至2026年的五年CAGR将分别达到21.3%和35.4%。

2.投融资市场:资本市场回归平稳,2021年垂类初创企业较为活跃

2018年至2021年11月,智能语音类相关融资事件共计120起,涉及融资总金额达153亿元。从融资热度来看,智能语音赛道在2018年进入快速发展期,2019年进入融资爆发期,而后进入平稳发展阶段。从融资轮次来看,智能语音企业融资阶段多集中在A+轮及以前和PreB到B+轮,两者占比高达72%。2021年,切分垂类场景的智能语音初创企业较为活跃,新进入厂商纷纷瞄准以医疗、招聘、工业等为代表的智能语音市场,期望获取行业经验和细分场景加成下的竞争性优势。

3.发展特征:智能语音与语义理解、知识图谱、行业应用的创新发展

在技术侧,智能语音行业发展仍然面临着声纹识别的不稳定性、语音识别的鲁棒性以及训练场景的长尾性的落地挑战;而在应用侧,智能语音技术已逐步从纯技术形式应用,转向“语音+AI技术+行业“的创新式发展。受供给侧的业务增长突破和需求侧的客户诉求推动,智能语音技术调用不仅是单纯为转写“人说了什么”或者输出“机器要说什么”,而是正逐步与语义理解、知识图谱等AI技术融合,让使用智能语音技术的机器本体更加具备认知性和行业关联性,结合行业Know和甲方需求输出整体性、结果导向性的实用解决方案。

4.发展趋势:智能语音加速产业落地融合,硬件中语音交互入口的功能性定位带来强需求增长动能

目前,智能语音的语音识别、语音合成和语音转写能力已落地应用在互联网、医疗健康、司法、教育和工业等多行业领域。基于智能语音技术实现文本到语音、语音到文本的快速转换,在各产业应用中实现语音文本的信息同步,让资料整理和信息检索都更加方便快捷,让机器与人类的交互更加快速直接。从规模占比来看,互联网、司法和教育仍占据三大头部应用领域。从业务增长性来看,国家颁布教育“双减”政策,课后服务学生的自主阅读学习给智能语音应用产品带来较大市场;另外在医疗信息化背景下,医疗加速智能应用体系建设,以语音应用为入口切入电子语音病历、导诊机器人、辅助诊断治疗等领域,已从三甲医院逐步向下渗透。未来,消费级硬件所搭载的AI语音算法将成为硬件智能化的基础标配门槛,随着物联网和5G的技术发展,智能硬件带来强大增长动能,AI语音助手的算法产值也将不断升高。

四、中国AI企业典型案例解析

1.易道博识:聚焦文字、人脸与图像识别的AI技术研究与应用开发服务商,以一站式机器学习训练平台为底座,打造高效的AI模型应用

易道博识由来自中科院、清华大学、北京大学等的多名顶尖人工智能专家共同组建,是国家级高新技术企业及专精特新企业,拥有发明专利、实用新型专利50余项,计算机软件著作权35项,商标知识产权30余个。公司致力于人工智能领域的技术研究与应用开发,基于自主研发的赛博(CyberBot)机器学习平台,实现文字识别、人脸识别、图像识别三大核心技术功能,为证券、银行、保险、互联网、汽车金融、地产多个行业量身打造AI+智能OCR识别解决方案,现已与600多家知名企业和机构建立合作。

赛博(CyberBot)学习平台是易道博识自主研发的一站式机器学习训练平台,集智能数据管理、数据标注、模型训练和模型部署应用功能于一身,提供计算机视觉、OCR和NLP等领域数据驱动模型应用的高效解决方案。该平台可有效缓解B端、G端逐渐增长的、从感知到认知多类型的AI应用模型开发、训练到部署的完整需求,输出AI技术服务能力,提高AI应用模型在各行业的渗透速率与价值空间。赛博平台可以根据客户需求整体部署到客户的私有化环境里,实现内部循环,一方面保证了数据安全性,一方面大大降低了编程工作量和使用门槛、节约了AI开发时间、减轻了对专业数据科学家与算法工程师的依赖,按需柔性匹配生产。

2.慧算账:以平台为内部开发管理工具,对外提供AI智慧财税服务,助力客户实现数字化转型

慧算账致力于使用AI工具为中小微企业提供AI智慧财税服务,以改善并解决数字经济背景下国内财税服务市场面临的业务痛点即中小企业需记账报税、但外聘会计成本高,部分代理记账公司数字化程度低且记账服务专业性差等问题。慧算账SaaS财税服务平台集成了记账报税、知识库、智能客服与CRM等模块,采用了RPA的自动化技术与OCR、ML、KG、NLP等AI技术,针对财税服务市场的业务痛点做通用与定制化的应用开发,目前已开发出票据识别、智能记账等应用。从服务模式看,慧算账以SaaS财税服务平台为内部开发管理工具,对外输出AI智慧财税服务与工具,助力记账报税的自动化、释放人力,为中小微企业的数字化与智能化转型提供了便捷灵活的创新型财税服务。

以票据识别与记账、智能会计核算、知识图谱问答为例,慧算账提供了便捷高效的AI智慧财税服务。票据识别方面,可实现自动化的格式统一与图像质量矫正,识别出票据类型(发票、回单、交通票、费用票等),并自动导入数据信息。智能会计核算方面,可自动将文字转化为词向量、实现数据归一,并根据输入信息搭建业务模型,输出指定的结果。知识图谱方面,可自动提取问题中的关键词,更新知识存储,基于知识库回答会计问题,提升记账的专业性。从效果上看,慧算账为下游的中小企业提供的智慧财税服务覆盖数百个科目、近千个业务场景,业务自动化能力超95%,助力客户实现数字化转型;同时,慧算账也为其他代理记账公司提供AI工具,提升其记账服务的数字化与智能化水平。

(本文为艾瑞网独家原创稿件转载请注明出处)

人工智能发展综述

摘要

近十多年来,随着算法与控制技术的不断提高,人工智能正在以爆发式的速度蓬勃发展。并且,随着人机交互的优化、大数据的支持、模式识别技术的提升,人工智能正逐渐的走入我们的生活。本文主要阐述了人工智能的发展历史、发展近况、发展前景以及应用领域。

1.引言

人工智能(ArtificialIntelligence)简称AI,是麦卡赛等人在1956年的一场会议时提出的概念。

近几年,在“人机大战”的影响下,人工智能的话题十分的火热,特别是在“阿尔法狗”(AlphaGo)战胜李世石后,人们一直在讨论人是否能“战胜”自己制造的有着大数据支持的“人工智能”,而在各种科幻电影的渲染中,人工智能的伦理性、哲学性的问题也随之加重。

人工智能是一个极其复杂又令人激动的事物,人们需要去了解真正的人工智能,因此本文将会对什么是人工智能以及人工智能的发展历程、未来前景和应用领域等方面进行详细的阐述。

2.图灵测试

人们总希望使计算机或者机器能够像人一样思考、像人一样行动、合理地思考、合理地行动,并帮助人们解决现实中实际的问题。而要达到以上的功能,则需要计算机(机器人或者机器)具有以下的能力:

自然语言处理(naturallanguageprocessing)

知识表示(knowledgerepresentation)

自动推理(automatedreasoning)

机器学习(machinelearning)

计算机视觉(computervision)

机器人学(robotics)

这6个领域,构成了人工智能的绝大多数内容。人工智能之父阿兰·图灵(AlanTuring)在1950年还提出了一种图灵测试(TuringTest),旨在为计算机的智能性提供一个令人满意的可操作性定义。

关于图灵测试,是指测试者在与被测试者(一个人和一台机器)隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后,如果有超过30%的测试者不能确定出被测试者是人还是机器,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人类智能。

图灵测试是在60多年前就已经提出来了,但是在现在依然适用,然而我们现在的发展其实远远落后于当年图灵的预测。

在2014年6月8日,由一个俄罗斯团队开发的一个模拟人类说话的脚本——尤金·古斯特曼(EugeneGoostman)成为了首个通过图灵测试的“计算机”,它成功的使人们相信了它是一个13岁的小男孩,该事件成为了人工智能发展的一个里程碑。

在2015年,《Science》杂志报道称,人工智能终于能像人类一样学习,并通过了图灵测试。一个AI系统能够迅速学会写陌生文字,同时还能识别出非本质特征,这是人工智能发展的一大进步。

3.人工智能发展历史

①1943-1955年人工智能的孕育期

人工智能的最早工作是WarrenMcCulloch和WalterPitts完成的,他们利用了基础生理学和脑神经元的功能、罗素和怀特海德的对命题逻辑的形式分析、图灵的理论,他们提出了一种神经元模型并且将每个神经元叙述为“开”和“关”。人工智能之父图灵在《计算机与智能》中,提出了图灵测试、机器学习、遗传算法等各种概念,奠定了人工智能的基础。

②1956年人工智能的诞生

1956年的夏季,以麦卡锡、明斯基、香农、罗切斯特为首的一批科学家,在达特茅斯组织组织了一场两个月的研讨会,在这场会议上,研究了用机器研究智能的一系列问题,并首次提出了“人工智能”这一概念,人工智能至此诞生。

③1952-1969年人工智能的期望期

此时,由于各种技术的限制,当权者人为“机器永远不能做X”,麦卡锡把这段时期称作“瞧,妈,连手都没有!”的时代。

后来在IBM公司,罗切斯特和他的同事们制作了一些最初的人工智能程序,它能够帮助学生们许多学生证明一些棘手的定理。

1958年,麦卡锡发表了“ProgramwithCommonSense”的论文,文中他描述了“AdviceTaker”,这个假想的程序可以被看作第一个人工智能的系统。

④1966-1973人工智能发展的困难期

这个时期,在人工智能发展时主要遇到了几个大的困难。

第一种困难来源于大多数早期程序对其主题一无所知;

第二种困难是人工智能试图求解的许多问题的难解性。

第三种困难是来源于用来产生智能行为的基本结构的某些根本局限。

⑤1980年人工智能成为产业

此时期,第一个商用的专家系统开始在DEC公司运转,它帮助新计算机系统配置订单。1981年,日本宣布了“第五代计算机”计划,随后美国组建了微电子和计算机技术公司作为保持竞争力的集团。随之而来的是几百家公司开始研发“专家系统”、“视觉系统”、“机器人与服务”这些目标的软硬件开发,一个被称为“人工智能的冬天”的时期到来了,很多公司开始因为无法实现当初的设想而开始倒闭。

⑥1986年以后

1986年,神经网络回归。

1987年,人工智能开始采用科学的方法,基于“隐马尔可夫模型”的方法开始主导这个领域。

1995年,智能Agent出现。

2001年,大数据成为可用性。

4.人工智能发展近况4.1人机博弈

在1997年时,IBM公司的超级计算机“深蓝”战胜了堪称国际象棋棋坛神话的前俄罗斯棋手GarryKasparov而震惊了世界。

在2016年时,Google旗下的DeepMind公司研发的阿尔法围棋(AlphaGo)以4:1的战绩战胜了围棋世界冠军、职业九段棋手李世石,从而又一次引发了关于人工智能的热议,随后在2017年5月的中国乌镇围棋峰会上以3:0的战绩又战胜了世界排名第一的柯洁。

2017年1月6日,百度的人工智能机器人“小度”在最强大脑的舞台上人脸识别的项目中以3:2的成绩战胜了人类“最强大脑”王峰。1月13日,小度与“听音神童”孙亦廷在语音识别项目中以2:2的成绩战平。随后又在1月21日又一次在人脸识别项目中以2:0的成绩战胜了“水哥”王昱珩,更在最强大脑的收官之战中战胜了人类代表队的黄政与Alex。

4.2百度大脑

2016年9月1日,百度李彦宏发布了“百度大脑”计划,利用计算机技术模拟人脑,已经可以做到孩子的智力水平。李彦宏阐述了百度大脑在语音、图像、自然语言处理和用户画像领域的前沿进展。目前,百度大脑语音合成日请求量2.5亿,语音识别率达97%。

“深度学习”是百度大脑的主要算法,在图像处理方面,百度已经成为了全世界的最领先的公司之一。

百度大脑的四大功能分别是:语音、图像,自然语言处理和用户画像。

语音是指具有语音识别能力与语音合成能力,图像主要是指计算机视觉,自然语言处理除了需要计算机有认知能力之外还需要具备推理能力,用户画像是建立在一系列真实数据之上的目标用户模型。

4.3工业4.0

工业4.0是由德国提出来的十大未来项目之一,旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂。

工业4.0已经进入中德合作新时代,有明确提出工业生产的数字化就是“工业4.0”对于未来中德经济发展具有重大意义。

工业4.0项目主要分为三大主题:智能工厂、智能生产、智能物流。

它面临的挑战有:缺乏足够的技能来加快第四次工业革命的进程、企业的IT部门有冗余的威胁、利益相关者普遍不愿意改变。

但是随着AI的发展,工业4.0的推进速度将会大大推快。

5.人工智能的应用领域

人工智能可以渗透到各行各业,领域很多,例如:

①无人驾驶:它集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公里,其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施下完成的。英国政府也在资助运输研究实验室(TRL),它将在伦敦测试无人驾驶投递车能否成功用于投递包裹和其他货物,使用无人驾驶投递车辆将成为在格林威治实施的众多项目之一。

②语音识别:该技术可以使让机器知道你在说什么并且做出相应的处理,1952年贝尔研究所研制出了第一个能识别10个英文数字发音的系统。在国外的应用中,苹果公司的siri一直处于领先状态,在国内,科大讯飞在这方面的发展尤为迅速。

③自主规划与调整:NASA的远程Agent程序未第一个船载自主规划程序,用于控制航天器的操作调度。

④博弈:人机博弈一直是最近非常火热的话题,深度学习与大数据的支持,成为了机器“战胜”人脑的主要方式。

⑤垃圾信息过滤:学习算法可以将上十亿的信息分类成垃圾信息,可以为接收者节省很多时间。

⑥机器人技术:机器人技术可以使机器人代替人类从事某些繁琐或者危险的工作,在战争中,可以运送危险物品、炸弹拆除等。

⑦机器翻译:机器翻译可以将语言转化成你需要的语言,比如现在的百度翻译、谷歌翻译都可以做的很好,讯飞也开发了实时翻译的功能。

⑧智能家居:在智能家居领域,AI或许可以帮上很大的忙,比如模式识别,可以应用在很多家居上使其智能化,提高人机交互感,智能机器人也可以在帮人们做一些繁琐的家务等。

6.人工智能算法的实现6.1专家系统

专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说,专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题,简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。

知识库是专家系统质量是否优越的关键所在,即知识库中知识的质量和数量决定着专家系统的质量水平。一般来说,专家系统中的知识库与专家系统程序是相互独立的,用户可以通过改变、完善知识库中的知识内容来提高专家系统的性能。

6.2机器学习

机器学习(MachineLearning,ML)是一门涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等的多领域交叉学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能,它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径,也是深度学习的基础。

机器学习领域的研究工作主要围绕以下三个方面进行:

(1)面向任务的研究

研究和分析改进一组预定任务的执行性能的学习系统。

(2)认知模型

研究人类学习过程并进行计算机模拟。

(3)理论分析

从理论上探索各种可能的学习方法和独立于应用领域的算法

机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域,也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。但是现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力,至多也只有非常有限的学习能力,因而不能满足科技和生产提出的新要求。

6.2.1遗传算法

遗传算法(GeneticAlgorithm)是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。它借鉴生物界的进化规律(适者生存,优胜劣汰遗传机制)进行随机化搜索,它是由美国的J.Holland教授1975年首先提出,其主要特点是直接对结构对象进行操作,不存在求导和函数连续性的限定;具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力;采用概率化的寻优方法,能自动获取和指导优化的搜索空间,自适应地调整搜索方向,不需要确定的规则。遗传算法的这些性质,已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域,它是现代有关智能计算中的关键技术。

遗传算法示意图6.2.2DeepLearning

DeepLearning即深度学习,深度学习是机器学习研究中的一个新的领域,其动机在于建立、模拟人脑进行分析学习的神经网络,它模仿人脑的机制来解释数据,例如图像,声音和文本。是机器学习中一种基于对数据进行表征学习的方法。

他的基本思想是:假设我们有一个系统S,它有n层(S1,…Sn),它的输入是I,输出是O,形象地表示为:I=>S1=>S2=>…..=>Sn

=>O,如果输出O等于输入I,即输入I经过这个系统变化之后没有任何的信息损失,设处理a信息得到b,再对b处理得到c,那么可以证明:a和c的互信息不会超过a和b的互信息。这表明信息处理不会增加信息,大部分处理会丢失信息。保持了不变,这意味着输入I经过每一层Si都没有任何的信息损失,即在任何一层Si,它都是原有信息(即输入I)的另外一种表示。DeepLearning需要自动地学习特征,假设我们有一堆输入I(如一堆图像或者文本),假设设计了一个系统S(有n层),通过调整系统中参数,使得它的输出仍然是输入I,那么就可以自动地获取得到输入I的一系列层次特征,即S1,…,Sn。对于深度学习来说,其思想就是对堆叠多个层,也就是说这一层的输出作为下一层的输入。通过这种方式,就可以实现对输入信息进行分级表达了。

深度学习的主要技术有:线性代数、概率和信息论;欠拟合、过拟合、正则化;最大似然估计和贝叶斯统计;随机梯度下降;监督学习和无监督学习深度前馈网络、代价函数和反向传播;正则化、稀疏编码和dropout;自适应学习算法;卷积神经网络;循环神经网络;递归神经网络;深度神经网络和深度堆叠网络;

LSTM长短时记忆;主成分分析;正则自动编码器;表征学习;蒙特卡洛;受限波兹曼机;深度置信网络;softmax回归、决策树和聚类算法;KNN和SVM;

生成对抗网络和有向生成网络;机器视觉和图像识别;自然语言处理;语音识别和机器翻译;有限马尔科夫;动态规划;梯度策略算法;增强学习(Q-learning)。

7.人工智能的未来

随着人工智能的发展,人工智能将会逐渐走入我们的生活、学习、工作中,其实人工智能已经早就渗透到了我们的生活中,小到我们手机里的计算机,Siri,语音搜索,人脸识别等等,大到无人驾驶汽车,航空卫星。在未来,AI极大可能性的去解放人类,他会替代人类做绝大多数人类能做的事情,正如刘慈欣所说:人工智能的发展,它开始可能会代替一部分人的工作,到最后的话,很可能他把90%甚至更高的人类的工作全部代替。吴恩达也表明,人工智能的发展非常快,我们可以用语音讲话跟电脑用语音交互,会跟真人讲话一样自然,这会完全改变我们跟机器交互的办法。自动驾驶对人也有非常大的价值,我们的社会有很多不同的领域,比如说医疗、教育、金融,都会可以用技术来完全改变。

参考文献

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