龔芳海

摘 ? 要：人工智能識(shí)別技術(shù)是計(jì)算機(jī)高度發(fā)展的產(chǎn)物，該技術(shù)作為人工智能技術(shù)之一，在各行各業(yè)中有著較為廣泛的應(yīng)用。人工智能識(shí)別技術(shù)是智能機(jī)器研究的重要方向，其中的智能模擬識(shí)別技術(shù)是人工智能應(yīng)用研究的主要領(lǐng)域，為智能機(jī)器人的創(chuàng)新與應(yīng)用提供了更大的發(fā)展空間。本文主要介紹了計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)及其分類，詳細(xì)論述了計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)在指紋識(shí)別、語音識(shí)別、人臉識(shí)別中的應(yīng)用瓶頸。通過論述計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用瓶頸旨在探索人工智能創(chuàng)新應(yīng)用的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù) ?人工智能 ?智能模擬 ?模擬識(shí)別

中圖分類號(hào)：TP391.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（a）-0126-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)家們能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算編程出具有部分人類思維與意識(shí)的機(jī)器，這類機(jī)器具有部分的人工智能識(shí)別技術(shù)，如指紋識(shí)別、語音識(shí)別等。人工智能技術(shù)的應(yīng)用極大地提升了機(jī)器設(shè)備識(shí)別和處理信息的能力，這對(duì)現(xiàn)如今信息化時(shí)代的生產(chǎn)與發(fā)展有著重要的意義。我國的人工智能識(shí)別技術(shù)起步較晚，創(chuàng)新發(fā)展較慢，指紋識(shí)別、語音識(shí)別、人臉識(shí)別技術(shù)雖然目前已在部分領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但發(fā)展還存在著一些瓶頸，這種發(fā)展瓶頸對(duì)于我國人工智能機(jī)器的創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展造成了障礙，影響著我國人工智能技術(shù)與國際化的接軌。研究計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用瓶頸對(duì)于突破和解決人工智能發(fā)展障礙有著重要的意義。

1 ?人工智能識(shí)別技術(shù)概述及其分類

1.1 人工智能識(shí)別技術(shù)概述

人工智能識(shí)別技術(shù)指的是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新的智能模擬技術(shù)，是人工智能研究的方向之一，也是最為重要的一部分，屬于模式識(shí)別中的一部分。而人工智能是指人創(chuàng)造的機(jī)器表現(xiàn)出來的具有部分人的思維意識(shí)及其識(shí)別功能的表現(xiàn)，這種智能性是通過計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)的。計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的研究主題是指機(jī)器對(duì)周圍環(huán)境做出的系統(tǒng)的行動(dòng)，這種行動(dòng)如果與設(shè)計(jì)目標(biāo)相一致，則體現(xiàn)出一定的機(jī)器智能性。智能機(jī)器能夠通過事先設(shè)定的程序從外界數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)或采集有效信息，然后根據(jù)設(shè)定程序完成鎖定的目標(biāo)任務(wù)。簡(jiǎn)而言之，計(jì)算機(jī)人工智能的核心技術(shù)就是為機(jī)器構(gòu)建具有和人一樣的邏輯思維或部分人的思維意識(shí)，與人腦思維不同的是它的思維意識(shí)來自于計(jì)算機(jī)編寫的程序，所有的一切思維意識(shí)是人所賦予的，這些思維意識(shí)統(tǒng)一存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，再由系統(tǒng)根據(jù)行動(dòng)需求進(jìn)行采集、整理和處理，以實(shí)現(xiàn)人工智能操作的目的。人工智能的最終發(fā)展方向是具有人工智能的機(jī)器人，它的研究應(yīng)用有望實(shí)現(xiàn)機(jī)器完全取代人力生產(chǎn)的訴求。

1.2 人工智能識(shí)別技術(shù)分類

1.2.1 無生命的識(shí)別技術(shù)

人工智能的初級(jí)發(fā)展階段是無生命的識(shí)別技術(shù)，如智能識(shí)別卡、條形碼、射頻等應(yīng)用。其中以智能卡識(shí)別技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。智能識(shí)別卡主要應(yīng)用于信息采集與識(shí)別。智能識(shí)別卡具有自動(dòng)存儲(chǔ)和自動(dòng)運(yùn)算的功能，將智能卡與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理智能識(shí)別卡采集的信息，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)信息采集、傳遞、加密、存儲(chǔ)等一系列的功能，最后集中存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可通過物理識(shí)別來獲取與系統(tǒng)中存儲(chǔ)一致的有效信息。智能識(shí)別卡應(yīng)用常見的有身份證識(shí)別、工作證識(shí)別、車輛識(shí)別等。條形碼技術(shù)應(yīng)用包括一維碼、二維碼，主要應(yīng)用于識(shí)別信息。一維碼常應(yīng)用于產(chǎn)品識(shí)別，信息容量一般有限，如超市收銀。二維碼信息容量大于一維碼，在信息采集與識(shí)別方面更加地準(zhǔn)確，主要應(yīng)用于較為重要的信息識(shí)別，如微信支付、支付寶支付、各類收付款碼等。射頻識(shí)別技術(shù)與智能卡和條形碼識(shí)別技術(shù)不同，是一種非接觸形式的智能識(shí)別技術(shù)，應(yīng)用基礎(chǔ)是電磁波，信號(hào)傳遞方式是無線電電耗，借助電磁場(chǎng)完成信息的讀取與傳輸，具有部分跟蹤識(shí)別的功能。

1.2.2 有生命的識(shí)別技術(shù)

有生命的識(shí)別技術(shù)是人工智能的進(jìn)步發(fā)展階段，它是在無生命識(shí)別技術(shù)上發(fā)展而來，已經(jīng)具有識(shí)別部分人的生命體征的功能。如語音識(shí)別、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別等，它們可以分別對(duì)人的聲音、指紋和人臉進(jìn)行信息的采集與識(shí)別，識(shí)別原理是特征對(duì)比。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采集人的聲音、人臉、眼睛、指紋等特征，作為生命特征的對(duì)比源，在識(shí)別信息時(shí)對(duì)目標(biāo)信息與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行自動(dòng)追蹤與分析對(duì)比。它的實(shí)質(zhì)是模擬人腦智能，與人腦智能的差異是這種智能性是被動(dòng)的，是依據(jù)編程員編程創(chuàng)建的智能。有生命的識(shí)別技術(shù)是人的差異化。我們每個(gè)人首先是獨(dú)立的個(gè)體，不同的基因排列導(dǎo)致每個(gè)人的指紋、眼睛、耳朵、鼻子、聲音等身體特征存在著不同程度的差異，應(yīng)用這種差異由系統(tǒng)對(duì)這些特征模擬人腦智能進(jìn)行高精度信息處理和識(shí)別，即是人工智能識(shí)別技術(shù)。

2 ?人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用及其瓶頸

2.1 語音識(shí)別技術(shù)

語音識(shí)別技術(shù)又稱自動(dòng)語音識(shí)別，應(yīng)用原理為將人的語音通過計(jì)算機(jī)編碼轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)二進(jìn)制編碼、字符序列等可供識(shí)別的語言，實(shí)現(xiàn)人的語音與系統(tǒng)語音的對(duì)接，可用于處理、分析、識(shí)別不同的聲音。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于人工智能、模式識(shí)別、信號(hào)處理等領(lǐng)域，具體如語音撥號(hào)、語音檢索、語音導(dǎo)航、語音翻譯等。計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過為計(jì)算機(jī)語音設(shè)備設(shè)計(jì)聲音數(shù)據(jù)庫，用于人工智能的語音管理。系統(tǒng)可以自動(dòng)地將聲音庫中的聲音與用戶聲音通過音質(zhì)、音色、音調(diào)等綜合對(duì)比判斷，從而識(shí)別出與用戶聲音一致的聲音?，F(xiàn)階段，我國的語音識(shí)別技術(shù)主要遇到的瓶頸是語音識(shí)別系統(tǒng)不完善的問題，這種問題表現(xiàn)的缺乏對(duì)于普通話和方言的識(shí)別，導(dǎo)致語音識(shí)別的準(zhǔn)確率相對(duì)較低。我國東南西北方言差異較大，而人工智能識(shí)別技術(shù)如果不能及時(shí)地解決這一問題，將會(huì)嚴(yán)重影響人工智能應(yīng)用的范圍。另外，人工智能畢竟只是機(jī)器識(shí)別，相對(duì)于人腦而言缺乏對(duì)語言情感色彩與人為情緒上的判斷，這也是語音識(shí)別系統(tǒng)在人工智能中的發(fā)展障礙之一。

2.2 指紋識(shí)別技術(shù)

我們每個(gè)人的指紋都不一樣，這是人明顯的生物特征，應(yīng)用這一特征對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行編程，就可以通過對(duì)指紋總體特征的信息采集、信息處理分析等進(jìn)行指紋識(shí)別，準(zhǔn)確有效地辨別指紋信息。該技術(shù)的辨識(shí)原理是依靠指紋紋路坐標(biāo)信息的差異。如警察偵查探案對(duì)指紋信息進(jìn)行人工識(shí)別一般，人工智能應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中已錄取和保存的指紋信息的圖案、紋路、交叉點(diǎn)、斷點(diǎn)等識(shí)別用戶指紋，當(dāng)出現(xiàn)識(shí)別信息一致時(shí)系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)識(shí)別成功。人工簽指紋簽到打卡機(jī)就是應(yīng)用指紋識(shí)別技術(shù)。指紋識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要事先錄取指紋，如果錄取指紋過程中指紋成像不清晰則會(huì)影響指紋識(shí)別的效果。此外，還存在一種問題，就是指紋受損問題。指紋識(shí)別系統(tǒng)中錄取的用戶指紋信息是固定不變的，而用戶的指紋有可能在生活中因?yàn)檫^度磨損造成紋路不清晰，或指腹意外劃傷等，都會(huì)影響指紋識(shí)別應(yīng)用的效果。以上問題就是指紋識(shí)別技術(shù)在人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用瓶頸。

2.3 人臉識(shí)別技術(shù)

人臉識(shí)別技術(shù)通過對(duì)人臉的眼睛、耳朵、鼻、唇等關(guān)鍵部位進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，該技術(shù)在信息分析與處理時(shí)依據(jù)的也是實(shí)現(xiàn)錄取的用戶人臉信息。首先需要采集用戶的人臉信息，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)獲取生物特征較為明顯的關(guān)鍵信息，當(dāng)用戶信息再次出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)可對(duì)用戶人臉信息與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的關(guān)鍵信息進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)前人臉識(shí)別技術(shù)的瓶頸在于人臉識(shí)別系統(tǒng)只能識(shí)別不受其他影響因素干擾的人臉。如果被識(shí)別的人臉關(guān)鍵部位的表情、發(fā)型、妝容發(fā)生較大的變化，則系統(tǒng)無法識(shí)別。這也就是說化妝、造型變化、情緒帶來的微表情變化等都會(huì)影響人臉識(shí)別的效果。此外，人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)于雙胞胎的識(shí)別準(zhǔn)確率并不高，如果只依靠視覺識(shí)別，人臉識(shí)別在面容極為相似的用戶前識(shí)別準(zhǔn)確率較低。而如何提高人臉識(shí)別在視覺識(shí)別上的缺陷，就是人工智能需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

3 ?人工智能創(chuàng)新應(yīng)用的發(fā)展方向

通過計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的語音識(shí)別系統(tǒng)、指紋識(shí)別系統(tǒng)以及人臉識(shí)別系統(tǒng)方面的應(yīng)用瓶頸，可以看出人工智能的主要問題在于識(shí)別的精準(zhǔn)性不高，且受外界的影響因素較多。未來計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用主要的發(fā)展方向就是突破語音識(shí)別、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別等模擬識(shí)別技術(shù)中的瓶頸，在以上模擬識(shí)別系統(tǒng)中引入其他識(shí)別參考信息。如指紋識(shí)別信息可以應(yīng)用智能傳感器增加指紋體感信息，應(yīng)用多種識(shí)別信息提高指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率。在語音識(shí)別方面應(yīng)該引入更多的構(gòu)詞、語義、語法、語言背景的設(shè)計(jì)，來增加系統(tǒng)對(duì)于語音的辨識(shí)功能，更加全面的對(duì)用戶聲音進(jìn)行辨識(shí)。人臉識(shí)別技術(shù)要增加相似性面容特征的深入分析編程，將人臉識(shí)別與語音識(shí)別相關(guān)聯(lián)，在人臉識(shí)別出現(xiàn)識(shí)別障礙時(shí)啟動(dòng)語音識(shí)別，這樣可以擴(kuò)大系統(tǒng)信息庫對(duì)于用戶信息的對(duì)比范圍，從而提高識(shí)別的準(zhǔn)確率。

4 ?結(jié)語

綜上所述，計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)是又一次的技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命創(chuàng)新，它是以計(jì)算機(jī)核心技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合智能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用為我國社會(huì)生產(chǎn)力自動(dòng)化和智能化的發(fā)展提供了新動(dòng)力。通過目前應(yīng)用語音識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)，了解到人工智能識(shí)別技術(shù)目前只能對(duì)人的部分生命特征進(jìn)行識(shí)別，單項(xiàng)應(yīng)用較好，但綜合應(yīng)用識(shí)別的技術(shù)程度不高。并且在對(duì)人的指紋、人臉以及語音識(shí)別的過程中由于部分人生命身體特征差異較小，人工智能識(shí)別較為困難，因此很難得到突破性的發(fā)展。鑒于該技術(shù)應(yīng)用的重要性和目前發(fā)展遇到的困境，現(xiàn)階段我國更應(yīng)該加強(qiáng)計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用研究，加大該技術(shù)的資金投資，為我國人工智能的自動(dòng)化和智能化多樣化創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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