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(新疆大學 軟件學院，新疆 烏魯木齊 830091)

0 引言

隨著信息技術的不斷發(fā)展，計算機技術在行業(yè)領域中的應用優(yōu)勢不斷擴大，其中，人工智能技術作為計算機技術重要的學科分支[1]，對促進社會進步發(fā)揮了不可忽視的作用?，F(xiàn)階段，人工智能技術快速發(fā)展，成為一項應用領域廣泛的計算機技術，并不斷深入到大眾的娛樂、生活和工作中，使得人們的生活更加方便快捷且具豐富色彩。計算機人工智能技術的出現(xiàn)，對社會產業(yè)生產方面具有很大的推動作用，由于該技術在計算速度、精準度、統(tǒng)計分析方面遠超人類，在各行業(yè)領域生產中可以很好地替代人工操作，降低人工主觀判斷失誤的出錯率，如交通領域、航天領域、醫(yī)療領域、服務行業(yè)領域、企業(yè)管理領域等。

1 計算機人工智能技術概述

人工智能技術指的是研究如何使計算機具有人類思維模式的一項科學技術[1]，并且能夠模擬人類的某些特殊能力，例如學習、推理、語音、動作等人類特有的行為模式，并在此基礎上進行擴展延伸，使其具備人類無法簡單完成的動作或某種特殊能力。憑此，在某些需要復雜的人工操作的特殊工作中，就可以使用人工智能代替人類來完成困難工作，實現(xiàn)智能化。并且由于人工智能在計算能力、推理能力以及工作精度方面的優(yōu)勢，使得人工智能的工作能力和工作效率遠比人類高，同時避免了由于人類主觀方面的失誤造成的嚴重后果。

人工智能技術作為計算機技術的重要學科分支，涉及多個學科知識，如心理學、數(shù)學、計算機科學等[2]。人工智能技術相較于其他技術，在理論以及實踐中具有綜合性的優(yōu)勢，其內容主要涉及4個方面。

(1)智能感知方面?？梢岳萌斯ぶ悄芗夹g使機器能夠具備感知周圍事物的能力，并收集獲取周圍事物的感知信息。

(2)智能學習方面。學習能力是人類區(qū)別普通機器最主要的特征之一，人工智能可以將獲取的大量數(shù)據(jù)進行分析總結，并通過相應算法，利用數(shù)學方法，建立特定的數(shù)學模型，對數(shù)據(jù)進行模擬訓練，將訓練結果存儲到系統(tǒng)中。

(3)智能推理方面。具有代表性的就是專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)通過學習積累知識和經驗，利用推理機結合已有知識規(guī)則進行智能推理，并得出相應結論。

(4)智能運動方面。人工智能的智能運動主要體現(xiàn)在機器人學，需要結合運動學、動力學等方面的知識。近年來，機器人學發(fā)展迅速，但還未突破關鍵技術，運動方面還未達到較高階段。

2 計算機人工智能技術的分類

計算機人工智能技術的一個重要特點就是模擬人類的思維模式，并能夠在此基礎上進行擴展延伸，使其具備學習能力。人工智能技術主要可分為3類。

2.1 認知AI

認知AI在計算機人工智能技術中屬于基礎的技術手段，主要使人工智能具備認知運算[3]。認知計算具備模擬人腦的認知、學習的能力，可以使計算機系統(tǒng)與人類進行簡單的溝通交流，解決人類不容易解決的問題。另外，隨著大數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)挖掘等技術的不斷研究[3]，人工智能技術可通過認知計算進行自我學習，使其處理方式能夠類似人類的思考過程，有利于進一步延伸人工智能的應用范圍。

2.2 機器學習AI

目前，使用機器學習AI具有代表性的就是汽車無人駕駛系統(tǒng)，可以使汽車脫離駕駛員行駛。該系統(tǒng)可對實時路況信息進行分析，并做出相應操作，能模擬人類駕駛員對汽車進行適當操作以達到更加安全的行駛條件。機器學習需要借助計算機網絡技術以及特定算法使機器能夠進行自主學習，輸入大量數(shù)據(jù)對特定模型進行模擬訓練，達到模擬人類思維模式的效果，是人工智能技術中極其重要的一項技術。

2.3 深度學習AI

相較于機器學習，深度學習技術更加尖端，結合了無監(jiān)督算法，并構建了模擬人腦復雜結構的人工神經網絡。在學習能力上，深度學習具備學習更加復雜概念的能力。數(shù)據(jù)量上，深度學習擁有更加龐大的數(shù)據(jù)量，能夠對圖像、語音、文字等信息進行識別提取，并像人類一樣擁有分析學習能力。深度學習AI不僅具有強大的分析學習能力，而且在自主意識實現(xiàn)方面較為先進，可以在日常生活中與人類進行正常對話交流，甚至能夠進入家庭生活中，幫助人們處理家中的事務，解決遇到的難題。

3 計算機人工智能技術的發(fā)展歷程

自20世紀中期至今，計算機人工智能技術持續(xù)發(fā)展，從概念提出到廣泛應用到各行業(yè)領域甚至家庭生活，大致上可將其發(fā)展歷程劃分為3個階段。

3.1 初始階段

隨著電子計算機技術的出現(xiàn)及發(fā)展，20世紀中葉，“人工智能”一詞被提出。隨后，很多學者及研究人員對人工智能的概念及原理進行拓展延伸，并進行更深入的研究。用于研究人工智能的基本語言LISP的出現(xiàn)[4]，對人工智能技術能夠繼續(xù)發(fā)展并應用到各社會領域有著重要作用，以及定理機器證明廣泛應用于人工智能系統(tǒng)[4]，對解決發(fā)展人工智能技術遇到的難題時發(fā)揮了極其重要的作用。然而，由于當時的計算機技術以及與人工智能相關的學科技術并不先進，導致人工智能技術發(fā)展速度較為緩慢。

3.2 應用階段

20世紀70年代，專家系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著人工智能技術進入一個新的發(fā)展階段，其應用領域也在進一步擴大延伸。專家系統(tǒng)中存儲了人類專家解決問題的能力和經驗，能夠像人類專家一樣對現(xiàn)實問題進行求解，借助復雜算法具備了對問題進行預測推理的能力，在工作方面有著極高的效率。憑借專家系統(tǒng)的優(yōu)勢，人工智能技術在行業(yè)領域方面應用廣泛，例如可以對股市進行預測分析，幫助企業(yè)更好地統(tǒng)籌規(guī)劃。雖然專家系統(tǒng)在一定程度上促進了人工智能技術的發(fā)展，但由于其技術并不完善，在很多方面并不能滿足特定需求，進而使得人工智能技術的發(fā)展受到一定的阻礙。

3.3 集成階段

近幾十年來，隨著計算機科學技術以及與人工智能相關的各類技術不斷發(fā)展完善，人工智能技術進步迅速，專家系統(tǒng)相較于應用階段時期更加完善，功能更加齊全，能夠對一些人類無法解決的問題進行分析推理。在集成概念中，人工智能技術融入各類技術及行業(yè)領域中，小到日常生活中使用的智能手機、家務機器，大到航天控制、空間領域。同時，各類高級編程語言的出現(xiàn)也對人工智能技術的發(fā)展起到極大的作用，例如Python、Java等高級編程語言，能夠與AI各類常用算法契合使用。

4 計算機人工智能技術的具體應用領域

4.1 交通領域的應用

計算機人工智能技術在交通領域中最為重要的一項技術就是無人駕駛技術。無人駕駛技術的發(fā)展，有利于降低因駕駛員錯誤判斷或疲勞駕駛而造成的交通事故率[5]。無人駕駛技術可通過在車輛上安裝各類傳感器，感知周圍車況信息，并將信息處理優(yōu)化后傳輸?shù)饺斯ぶ悄芟到y(tǒng)中。通過各項數(shù)據(jù)的分析，可以自動設置車輛行駛的速度、路徑以及采取各類緊急措施。在安全性方面，傳統(tǒng)駕駛過程中，駕駛人員往往經過幾個小時的車輛駕駛后，注意力及判斷力將會大大降低，若偶遇突發(fā)車況，駕駛人員會因反應時間的增加，最終導致無法避免的交通事故。而由于人工智能技術在計算速度、精準度以及分析能力方面的優(yōu)勢，無人駕駛技術無論在判斷精準度上還是反應時間上都比人類駕駛車輛更加具有優(yōu)勢，可以有效降低交通事故率。此外，無人駕駛技術可有效減少能源的消耗，無人駕駛技術可以通過高效計算以及結合車輛自身狀況規(guī)劃線路，選擇最優(yōu)路徑，能夠在行駛過程中計算出最低能耗功率，達到降低能源消耗的目的。

4.2 航天領域的應用

目前世界各國對航天技術的重視度非常高，一個國家在航天領域的成就可以展現(xiàn)國家的綜合實力，對提高國際影響力以及加強國家的國防能力具有極其重要的作用。人工智能技術在航天中的應用過程，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，促進航天技術的快速發(fā)展。通過計算機人工智能技術，可以遠程控制遠在大氣層外的衛(wèi)星及其他航天器，利用人工智能系統(tǒng)對航天器的運行軌跡進行實時控制[6]，并在飛行過程中實時監(jiān)測各類參數(shù)，通過系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行快速、準確的分析，自動判斷調整或將信息傳遞至地面操控臺，對其進行精確操控。使用探測器探測火星及月球時，利用計算機人工智能技術的感知及探測能力，可對地表及周圍環(huán)境進行有效分析，對各國探索未知發(fā)揮著極其重要的作用。由此分析，人工智能技術的發(fā)展程度對探測航天事業(yè)的關鍵性不言而喻，相信我國未來可以將人工智能技術發(fā)展得更加完善，能夠更好地應用于航天事業(yè)，促進其發(fā)展。

4.3 醫(yī)療領域的應用

現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展需要各類先進技術的支持。在信息時代各技術的支持下，醫(yī)療事業(yè)發(fā)展迅速，很多過去無法解決的難題，憑借各類先進技術成功克服困難，推動醫(yī)療進步。計算機人工智能技術在醫(yī)療事業(yè)中的廣泛應用，可謂是發(fā)揮了極其重要的作用。智能輔助診療是利用人工智能技術幫助醫(yī)生對患者的病情進行確診[7]，由于人工智能在計算速度及精準度的優(yōu)勢，可利用專家系統(tǒng)進行判斷或快速查詢大量數(shù)據(jù)準確判斷患者病情，同時可以降低由于醫(yī)生人為分析錯誤而造成誤診的概率。智能影像識別技術應用在醫(yī)學中可準確全面地分析患者影像信息[7]，在人工智能技術應用于醫(yī)療之前，需人工分析患者影像信息，但由于人類無法擁有人工智能的計算分析速度以及精準度，往往會因各種因素導致對影像信息分析不準確，無法對患者病情準確判斷，借助智能影像識別技術的優(yōu)勢，便可突破障礙，精準分析影像信息。在藥物研發(fā)方面，由于人工智能可借助大數(shù)據(jù)技術對大量數(shù)據(jù)進行分析處理，并可對其進行學習存儲，研發(fā)新型藥物時，可根據(jù)已學習的大量知識和經驗對新藥物的作用及影響進行初步判斷，有效減少藥物的研發(fā)時間。

4.4 服務行業(yè)領域的應用

現(xiàn)如今，人工智能技術深入到人類的日常生活中，無人超市及無人酒店等服務行業(yè)被大力提倡。通過將人工智能技術應用在此類行業(yè)中，能提高被服務人員的體驗感，人工智能機器人在與客戶對話過程中，能夠使用更加禮貌、幽默的語言，與客戶進行智能無障礙交流，并能滿足客戶的個性化要求，讓客戶得到更加優(yōu)質的服務[8]。隨著人們對生活舒適、便利性需求的不斷提升，智能家居、智能服務機器人不斷進入人們的家庭生活中，通過其可實現(xiàn)對家用電器的遠程控制[8]，外出時也可對其進行操控，構建安全且便利的家居環(huán)境?？傊?，未來服務行業(yè)領域勢必朝著更加智能化的方向發(fā)展，能夠為人類生活提供更加便利的環(huán)境。

4.5 企業(yè)管理領域的應用

計算機人工智能技術在企業(yè)管理中的應用，主要體現(xiàn)在機械自動化及人工智能管理等方面。在機械自動化方面，相較于企業(yè)員工，人工智能在精準度以及效率方面更加有優(yōu)勢。例如在汽車制造業(yè)，許多精密零件對技術上的要求較高，一般員工無法勝任，而利用人工智能，憑借其強大的計算能力及對大量數(shù)據(jù)信息分析處理能力，能夠對機器零件進行有效處理[9]，并將人工智能技術與激光掃描、超聲波等先進技術結合應用在精密制造中，大大提高其精準度及零件質量。同時，將人工智能應用在機械化中，其在工作速度及批量化生產中具有顯著的優(yōu)勢，對企業(yè)提高生產效率并降低人工成本發(fā)揮著極其重要的作用。在人工智能管理方面，通過計算機技術及人工智能技術，能夠對企業(yè)信息實現(xiàn)智能化管理，并能充分發(fā)揮其在網絡安全管理中的優(yōu)勢，防止企業(yè)信息泄露，實現(xiàn)企業(yè)信息安全自動化管理。

5 計算機人工智能技術的發(fā)展前景

在未來，人工智能技術無疑會成為提高人類生活水平的一項關鍵技術，甚至對推動人類文明進步具有無限潛力。從計算機人工智能技術的發(fā)展階段分析，要想進一步發(fā)展人工智能技術，需要融合各類先進技術來推動其發(fā)展。在無人駕駛領域，雖然近年來對無人駕駛技術的研究投入較大，但在智能算法、動態(tài)交互及感知方面仍存有不足。因此，未來應針對無人駕駛所需的智能芯片加大研究力度，對其智能算法進行優(yōu)化改進，爭取能夠在安全性、智能化方面達到較高層面，能真正代替人類駕駛車輛，從而降低交通事故率，對人類社會的進步提供保障。醫(yī)療同樣是人類社會關注度較高的應用領域，人工智能技術的未來發(fā)展中，應著力研究其在醫(yī)療領域的應用，例如，發(fā)展智能化機器人代替醫(yī)生為患者做手術，充分發(fā)揮其在計算能力及精準度方面的優(yōu)勢，可在手術過程中進行更加精確快速的計算，保證手術成功率。通過人類科學的研究，現(xiàn)代醫(yī)學已解決部分疾病的問題，但仍有大量人類疾病問題無法真正攻克，若能在人工智能技術中突破關鍵，提高人工智能在科學研究中的能力，相信能夠對醫(yī)學的發(fā)展發(fā)揮極其重要的作用?？傊?，計算機人工智能技術的未來發(fā)展，應致力于人類社會關注度較高的方面，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為人類社會做出貢獻。

6 結語

計算機人工智能技術作為計算機科學的重要分支，充分結合各類先進技術，在各領域的應用中能夠發(fā)揮其應用優(yōu)勢，為人們的生活、工作提供便利和保障，為人類社會文明的進步做出重要貢獻。同時，計算機人工智能技術作為21世紀重點發(fā)展技術之一，技術上仍存在較大的發(fā)展空間，在未來人工智能技術發(fā)展中需要投入更大的研究力度，以期能夠為人類社會做出更大的貢獻。