信云昊 武國(guó)棟

[摘 要]人工智能技術(shù)是當(dāng)前受關(guān)注程度最高的一種技術(shù)，并且在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)展，目前在網(wǎng)絡(luò)、金融、安全防護(hù)等領(lǐng)域都得到了較為普遍的應(yīng)用。人工智能技術(shù)正在從各個(gè)方面改變著人類(lèi)的生活和工作，已經(jīng)成為影響人類(lèi)生活以及社會(huì)未來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)，受到了政府以及社會(huì)各界的廣泛重視。文章介紹了人工智能技術(shù)的發(fā)展情況，對(duì)幾種比較常見(jiàn)的人工智能技術(shù)進(jìn)行了分析，對(duì)人工智能技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其在各個(gè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用情況進(jìn)行了探討，探索了人工智能技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]人工智能技術(shù);人機(jī)交互;知識(shí)數(shù)據(jù)智能處理

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2019.09.189

“人工智能”是一個(gè)比較廣義的概念，我們可以將其當(dāng)作計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)方向，目的是讓各種機(jī)器能夠做出與人類(lèi)相似的智能化反應(yīng)，從而讓其代替人類(lèi)來(lái)從事某些工作。當(dāng)前人工智能技術(shù)的研究主要集中在三個(gè)方面，一是通過(guò)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序編寫(xiě)來(lái)使其完成定理證明、信息檢索等比較復(fù)雜的任務(wù);二是在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的研究;三是對(duì)傳感系統(tǒng)的研究。由此可見(jiàn)，人工智能的發(fā)展方向主要集中在兩個(gè)方面，其一是研究智能化的運(yùn)算工具，但是其運(yùn)算行為始終需要相關(guān)人員進(jìn)行控制或者觸發(fā)。其二是希望能夠研究出具有意識(shí)、情感、理智的智能化系統(tǒng)，使機(jī)器能夠具備人類(lèi)的特性，從而代替人類(lèi)從事某些工作。當(dāng)前，這兩個(gè)方向的研究都取得了一定的成效，由此可見(jiàn)人工智能技術(shù)發(fā)展速度之快。

1 人工智能技術(shù)的發(fā)展情況

20世紀(jì)40年代，英國(guó)著名的數(shù)學(xué)家圖靈提出了人工智能的想法，并且在同時(shí)期人們創(chuàng)造出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，這就為人工智能的發(fā)展提供了一定的基礎(chǔ)條件。[1]20世紀(jì)50年代，各種與人工智能相關(guān)的理論和方法被人們提出來(lái)，但是由于當(dāng)時(shí)各方面的科技發(fā)展水平很低，不能支持這些理論和方法的實(shí)現(xiàn)，因此之后很長(zhǎng)一段時(shí)間人工智能發(fā)展速度都非常緩慢。一直到20世紀(jì)80年代，專(zhuān)家系統(tǒng)理論和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的提出為人工智能的發(fā)展帶來(lái)了有力的推動(dòng)作用。之后，隨著各行業(yè)科技發(fā)展水平的不斷提高，數(shù)據(jù)處理以及計(jì)算能力都得到了有效的提升，人工智能技術(shù)具備了充足的發(fā)展條件，并且在各個(gè)研究機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下取得了非?？焖俚陌l(fā)展。之后，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，為人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，人工智能技術(shù)在這一時(shí)期進(jìn)入了空前的鼎盛時(shí)代。當(dāng)前，人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到生物識(shí)別、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域，給人們的生活帶來(lái)了非常巨大的影響。

2 人工智能技術(shù)分析

人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，包括數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)、知識(shí)和數(shù)據(jù)的智能處理、人機(jī)交互等。

2.1 數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)

數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)技術(shù)的一種重要方式，但是當(dāng)數(shù)據(jù)量比較巨大，而且需要準(zhǔn)確掌握各個(gè)數(shù)據(jù)間的關(guān)系并進(jìn)行比較深層次的數(shù)據(jù)挖掘時(shí)，單純采用大數(shù)據(jù)技術(shù)很難完美地做到這一切。這時(shí)就需要將大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的運(yùn)用來(lái)完成這些任務(wù)。機(jī)器學(xué)習(xí)就是讓計(jì)算技模擬人類(lèi)的學(xué)習(xí)行為來(lái)完成某項(xiàng)任務(wù)，常見(jiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)方式包括決策樹(shù)訓(xùn)練、概率學(xué)習(xí)等。決策樹(shù)的類(lèi)型主要包括兩種，即分類(lèi)樹(shù)和回歸數(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)在于易于理解和解釋而且對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求不高，可以處理數(shù)值型數(shù)據(jù)和類(lèi)別型數(shù)據(jù)等多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理效果非常好。[2]

2.2 知識(shí)和數(shù)據(jù)的智能處理

在知識(shí)和數(shù)據(jù)的智能處理方面，人工智能技術(shù)最為成功的例子就是專(zhuān)家系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)智能化程度較高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它通過(guò)將某一領(lǐng)域內(nèi)眾多專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)集合在一起，然后經(jīng)過(guò)特定的程序設(shè)計(jì)后使得系統(tǒng)能夠應(yīng)用這些專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)通常由數(shù)據(jù)庫(kù)和推理系統(tǒng)兩部分組成，數(shù)據(jù)庫(kù)中主要儲(chǔ)存了相關(guān)領(lǐng)域的一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及領(lǐng)域內(nèi)專(zhuān)家的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，而推理系統(tǒng)主要通過(guò)模擬人類(lèi)的推理過(guò)程，利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種信息來(lái)完成某一問(wèn)題的推理，進(jìn)而獲得相應(yīng)的推理答案。

2.3 人機(jī)交互

人機(jī)交互是當(dāng)前研究比較多的一種人工智能技術(shù)，它主要研究的是系統(tǒng)和用戶(hù)之間的交互關(guān)系，而系統(tǒng)指的是各種類(lèi)型的機(jī)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或一些軟件，用戶(hù)可以通過(guò)人機(jī)交互界面來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的各種操作。人機(jī)交互主要應(yīng)用了機(jī)器人學(xué)和模式識(shí)別等人工智能技術(shù)，而人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)需要依靠必要的輸入輸出設(shè)備以及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，因此人機(jī)交互技術(shù)的提高需要硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的同時(shí)提升。當(dāng)前比較先進(jìn)的人機(jī)交互模式除了傳統(tǒng)的手動(dòng)操作模式外，還有手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等人機(jī)交互模式，這些人機(jī)交互模式的出現(xiàn)使得人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

3 人工智能技術(shù)研究現(xiàn)狀及其在各領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.1 人工智能技術(shù)研究現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)的研究一直都在進(jìn)行，并且取得了很多研究成果。比如，谷歌公司研究的圍棋人工智能程序，通過(guò)應(yīng)用各種學(xué)習(xí)算法使得系統(tǒng)具備了非常高的圍棋水平，戰(zhàn)勝了中國(guó)、日本以及韓國(guó)多位圍棋高手;微軟公司則將語(yǔ)音識(shí)別以及圖像識(shí)別等技術(shù)應(yīng)用到其產(chǎn)品中，使得人工智能技術(shù)應(yīng)用到即時(shí)翻譯、聊天等領(lǐng)域，微軟應(yīng)用人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)的虛擬助理可以自動(dòng)回答人類(lèi)提出的問(wèn)題;百度在語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等方面取得了非常好的研究成果，其建立的人工智能系統(tǒng)目前已經(jīng)擁有了四歲兒童的智力水平。[3]

3.2 人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.2.1 生物識(shí)別領(lǐng)域

生物識(shí)別系統(tǒng)就是應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)人類(lèi)的各種生物特征進(jìn)行識(shí)別，以此來(lái)達(dá)到身份認(rèn)定的目的。當(dāng)前比較常用的生物識(shí)別系統(tǒng)包括指紋識(shí)別系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)以及虹膜識(shí)別系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)通過(guò)比對(duì)的方式來(lái)達(dá)到生物識(shí)別的目的。生物識(shí)別系統(tǒng)利用人工智能技術(shù)將大量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取然后形成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并以此來(lái)訓(xùn)練識(shí)別模型，除此之外，它還要運(yùn)用學(xué)習(xí)模型來(lái)進(jìn)行相關(guān)生物信息的比對(duì)，這樣才能保證生物識(shí)別系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和效率。

3.2.2 自動(dòng)駕駛領(lǐng)域

自動(dòng)駕駛就是利用傳感系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讓汽車(chē)在無(wú)人操作的情況下智能駕駛，當(dāng)前自動(dòng)駕駛技術(shù)的水平已經(jīng)基本能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的軟硬件兼具的智能自動(dòng)化系統(tǒng)，它除了運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息技術(shù)外，還應(yīng)用了大量的人工智能技術(shù)。在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的環(huán)境感知、決策與規(guī)劃以及車(chē)輛控制等方面都涉及了人工智能技術(shù)的應(yīng)用。比如，在環(huán)境感知方面，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)利用人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)理論制造了識(shí)別系統(tǒng)，使其能夠?qū)β窙r信息自動(dòng)識(shí)別，以此來(lái)保證車(chē)輛在無(wú)人駕駛狀態(tài)下也能順利行駛。

3.2.3 自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域

自然語(yǔ)言是人類(lèi)智慧的結(jié)晶，自然語(yǔ)言處理就是運(yùn)用一定的技術(shù)使計(jì)算機(jī)能夠理解人類(lèi)的語(yǔ)言，這也是一項(xiàng)難度較大工作。而人工智能技術(shù)的使用讓自然語(yǔ)言處理有了飛速的發(fā)展，人工智能技術(shù)可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)理論從海量的自然語(yǔ)言數(shù)據(jù)中發(fā)掘出自然語(yǔ)言的基本規(guī)律，以此來(lái)幫助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然語(yǔ)言的理解。當(dāng)前，自然語(yǔ)言處理已經(jīng)取得了很大的研究進(jìn)展，但不可否認(rèn)的是，它仍舊存在著一些研究難點(diǎn)有待人們攻克，包括單詞的邊界界定、詞義的消岐、有瑕疵或者不規(guī)范的輸入等。

4 人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

擬人化是人工智能技術(shù)的一大發(fā)展趨勢(shì)，隨著人工智能技術(shù)的不斷提高，各種智能化機(jī)器設(shè)備的擬人化程度也會(huì)越來(lái)越高，而人工智能研究人員在人工智能技術(shù)研究方面存在的分歧也正是在這一方面。[4]一些人工智能專(zhuān)家認(rèn)為，擬人化的程度越高，各種機(jī)器設(shè)備所能夠從事的工作也就越多，因此人工智能技術(shù)的發(fā)展低于人類(lèi)是一種福音。另外一些專(zhuān)家則認(rèn)為，當(dāng)人工智能技術(shù)發(fā)展到一種極高的水平，使得各種智能化機(jī)器設(shè)備基本完全具備人類(lèi)的思考和行動(dòng)能力時(shí)，就會(huì)對(duì)人類(lèi)的生存造成威脅。無(wú)論雙方分歧有多大，都不能否認(rèn)擬人化是人工智能技術(shù)一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。另外，安全可控性也是人工智能的一大發(fā)展趨勢(shì)。我們不能確定人工智能的高度發(fā)展是否會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)威脅，因此在人工智能技術(shù)研究的過(guò)程中，研究人員應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持將人工智能技術(shù)的安全可控性放在首位，這樣才能保證人工智能技術(shù)的長(zhǎng)期健康發(fā)展。

5 結(jié) 論

綜上所述，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)展，并且不斷給人類(lèi)的生活帶來(lái)各種改變。當(dāng)前比較常見(jiàn)的人工智能技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)、知識(shí)和數(shù)據(jù)的智能處理、人機(jī)交互等。隨著這些技術(shù)的不斷研究和改進(jìn)，人工智能技術(shù)在生物識(shí)別、自動(dòng)駕駛、自然語(yǔ)言識(shí)別等領(lǐng)域都獲得了比較快速的發(fā)展，并且收到了良好的應(yīng)用效果。相信隨著人工智能技術(shù)和各種先進(jìn)技術(shù)的不斷融合，將會(huì)有效地推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡長(zhǎng)生.淺析計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].電腦迷，2018（3）：36-37.

[2]陳灝玥.人工智能計(jì)算機(jī)的發(fā)展[J].智庫(kù)時(shí)代，2017（13）：170，173.

[3]王博.淺析計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的發(fā)展[J].知音勵(lì)志，2017（8）：61.

[4]王一卓.淺析計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2016，18（20）：105.

[作者簡(jiǎn)介]武國(guó)棟（本文指導(dǎo)老師）（1989—），男，漢族，河北邯鄲人，二級(jí)教師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)。