吳芷樂
(成都市樹德中學(xué),成都 610000)
縱觀人工智能的發(fā)展歷程可知,人工智能經(jīng)歷了從剛開始的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯階段,然后是目前的深度學(xué)習(xí)和圖像探索階段。從2014年開始,人工智能技術(shù)開始獲得了爆發(fā)式的發(fā)展,多種技術(shù)獲得了應(yīng)用。比如,近年來得到如火如荼發(fā)展的自動駕駛汽車技術(shù)和智能機器人技術(shù)就是人工智能這個大背景下的產(chǎn)物。人工智能的起步時期是上個世紀五十年代,在這個時期,人工智能的概念被第一次提出來。所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和一些算法就是在這個時期被提出來的。當(dāng)時,計算機條件并不太成熟,所以計算機技術(shù)并不能為人工智能技術(shù)的發(fā)展起到較好的推動作用。在接下來的二十世紀八十年代,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開始受到了國際上的廣泛關(guān)注,科學(xué)家們越來越重視人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究,開始有了一些學(xué)習(xí)算法的研究與應(yīng)用。進入二十一世紀之后,科學(xué)家們開始對人工智能領(lǐng)域中的算法進行優(yōu)化與研究,再加上量子計算機等計算機硬件和軟件條件的升級,人工智能技術(shù)就進入了快速發(fā)展的階段。跟神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的學(xué)習(xí)算法和受生物進化啟發(fā)研究的遺傳算法等算法開始獲得了深入的研究。正是因為這些算法的發(fā)展,才為人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用提供了良好的前提條件。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)在實際中的應(yīng)用越來越深入,越來越廣泛。
在人工智能發(fā)展的過程中,人工智能應(yīng)用的領(lǐng)域有很多,筆者選取自動駕駛領(lǐng)域、圖像自動識別領(lǐng)域、智能教育機器人領(lǐng)域這三個比較典型的領(lǐng)域進行了分析。通過將高中所學(xué)的物理知識在這些人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用進行分析,以供大家參考。
百度公司在研究自動駕駛汽車技術(shù)方面獲得了一系列的突破。從2014年開始,百度已啟動“百度無人駕駛汽車”研發(fā)計劃。2017年7月15日,百度總裁李彥宏乘自動駕駛汽車參加會議,見證了無人駕駛汽車的安全性和智能性。筆者認為,高精地圖與導(dǎo)航以及傳感器技術(shù)是未來無人駕駛汽車中的必備關(guān)鍵技術(shù)。所謂的高精地圖,就是用于自動駕駛的專題地圖。只有在高精地圖幫助下,自動駕駛汽車才能更好地對位置和方向以及交通道路情況進行更好的判斷。自動駕駛汽車在使用高精地圖的過程中,會智能調(diào)節(jié)自身的速度與方向,這個功能的實現(xiàn)跟物理學(xué)中的動力學(xué)知識是息息相關(guān)的。而且,對于紅綠燈的感應(yīng),會用到傳感器,傳感器一般情況下是由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源這幾個部分構(gòu)成的,這些構(gòu)成部分跟物理學(xué)中的電學(xué)知識有著緊密的聯(lián)系。
所謂的圖像自動識別,就是在計算機的幫助下,對圖像進行處理、分析,從而達到對多種目標自動識別的目的。在互聯(lián)網(wǎng)信息化時代,圖像和視頻成為重要的信息媒介。圖像識別技術(shù)是人工智能的一個重要領(lǐng)域。在圖像識別的過程中,需要用到傳感器。傳感器的主要作用是把光或聲音等信息轉(zhuǎn)化為電信息,而這些跟物理光學(xué)和聲學(xué)、物理電學(xué)等知識都是有著密切聯(lián)系的。比如,就人臉識別系統(tǒng)來講,人臉的圖像采集跟物理力學(xué)和運動學(xué)、物理光學(xué)都是有關(guān)系的。如圖1所示,對人臉識別系統(tǒng)的工作過程進行了分析。
圖1 人臉識別系統(tǒng)的工作過程
根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)所查閱的資料,目前在市面上有一款能夠陪伴0-10歲兒童成長的智能教育機器人非?;鸨?。這款智能教育機器人的主要特征是不僅能陪孩子語音聊天,還能給孩子講故事,甚至還能給孩子講解小學(xué)一至六年級教材上的知識。筆者認為,智能機器人之所以智能,這跟其在機器腦中安裝有中央處理器是有關(guān)的。智能機器人在內(nèi)外部都安裝有信息傳感器,所以其能夠?qū)饩€和聲音、氣味能夠做出反應(yīng)。高端的智能學(xué)習(xí)陪伴機器人具有siri蘋果語言識別技術(shù),能夠識別多種語言。當(dāng)兒童向機器人發(fā)出聲音后,機器人上的傳感器接受到指令,然后能夠調(diào)動中央處理器的功能,從而做出較為正確的回答。這個過程,就是一個聲音的傳播以及聲音的接受和聲音的處理的過程,是跟物理學(xué)知識有著緊密的聯(lián)系的。
科學(xué)技術(shù)才是第一生產(chǎn)力,我們要將人工智能應(yīng)用到更多領(lǐng)域,為我們的生活提供更多的便利。相信在不久的將來,我們能夠在道路上看到自動駕駛汽車廣泛應(yīng)用的景象。