人工智能的关键技术及相关应用

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年6期   作者:王静
[导读] 人工智能作为核心驱动力引领着最新一轮的产业变革

         摘要:人工智能作为核心驱动力引领着最新一轮的产业变革,国务院于2017年7月8日发布了《新一代人工智能发展规划》,《规划》对人工智能制定了战略目标和部署;2018年3月和2019年3月的政府工作报告中,人工智能又连续两年被提及,报告指出要深化人工智能的研发应用,培育新一代信息技术等壮大数字经济。这不仅说明了人工智能在中国的发展已经从萌芽或初步发展阶段进入到了快速发展阶段,也说明了人工智能的研究层面正在迅速上升至国家战略高度。鉴于此,本文对人工智能的关键技术及相关应用进行分析,以供参考。
         关键词:人工智能;关键技术;应用
引言
         人工智能技术在现代社会生产与生活领域得到了广泛的应用,这决定了人工智能技术的发展能够为现代社会的发展带来更多的变化。虽然人工智能技术的发展会导致一系列科技伦理问题,但是现代社会往往对这种情况持有较为乐观的态度。与此同时,人工智能技术的发展对于现代社会发展所发挥的推动作用也是显而易见的,因此,如何更好的推动人工智能技术的发展并更好的依托人工智能技术服务于社会发展,是现代社会在人工智能技术发展中需要考虑的重主要问题。
1人工智能概念
         人工智能学科是从计算机科学领域衍生出的重要分支,这种技术的发展,为现代社会发展带来了深刻影响。从人工智能的概念来看,这种技术以了解智能本质,生产能够与人类智能相似的职能及其为重要目标。人工智能也可以分为“人工”与“智能”两个部分,其中,“人工”指的是人工智能是人类研发和制造的产物,也是科学工程的产物,当然,由于基因工程所具有的科学基础和人工智能存在明显差异,因此,人工智能中的“人工”与生物工程中的“人工”并不相同;“智能”则指的是人类的或者与人类相似的认知能力、记忆能力、思考能力乃至想象能力等,也表现为环境适应能力、学习能力以及反应能力等。综上,人工智能是一种以计算机技术形态为存在形式、能够对人类思维进行模拟的技术。
2人工智能的关键技术现状
         2.1机器学习
         机器学习是指通过经验或数据来改进算法的研究,旨在通过算法让机器从大量历史数据中学习规律,自动发现模式并用于预测[1]。它是当前人工智能的核心技术之一,涉及到统计学、神经网络等诸多学科知识,主要研究如何让机器通过模拟人类的方法来具备人的学习能力,进而获取新的知识和技能。
         2.2生物特征识别
         生物特征识别技术是一种借助计算机、生物传感器等手段对人类所固有的生物特征如指纹、骨骼、视网膜和DNA等,或行为特征如姿势和习惯等,进行个体身份识别认证的技术。这项技术的关键在于计算机如何获得个人独有的生物特征,在将之转换成数字信息后进行特征存储,并借助可靠的匹配算法进行分析,进而完成个人身份的识别与验证。其中,它涉及到图像处理与模式识别等多项技术,并在教育、管理、金融、国家安全、信息安全等领域都得到了广泛应用。例如,目前成熟且大规模运用的人脸识别技术就是生物特征识别的热点技术之一,它是计算机视觉的典型应用,属于一种非接触型认证。此外,指纹识别、皮肤芯片、步态识别、虹膜识别、静脉识别、视网膜识别、DNA识别等也是生物特征识别的热点技术,它们在特定的领域都各有所长,是生物特征识别技术的突出发展成果。
         2.3人机交互
         人机交互是一个不断变化的领域,这种变化是为了响应技术革新以及满足随之而来的、新用户的需求[3]。要注意的是,热点技术的研发应用是机遇,同时也是挑战。

人机交互在研究开发过程中要考虑的问题依然很多,比如教育背景、理解方式、技能储备、文化因素、用户界面速变等因素将直接影响或制约着人机交互的发展进程,所以,这就需要人们科学且综合地探索交互技术原理,结合大数据和智能技术建立长远目标,发展优而实用的人机交互技术,这是对交互技术提出的新的更高的要求与期望。
3人工智能的主要应用领域
         3.1智能控制
         所谓智能控制,即具有智能自驱动能力,通过自身内干预,如调节和控制,且无需人为监管就能够自主地判断决策,以完成任务为目的的自动控制技术。近两年,随着人工智能和仿真建模等技术的不断融合,智能控制技术不仅发展势头强劲,而且已经涉猎各个领域。机器人领域就是其中最具代表性的领域之一。由于机器人是依托智能控制中的模糊控制和神经网络控制等技术,在实际操作中,智能控制还常与传统控制技术相结合,从而便实现了高速且高精度控制机器人运动的效果,智能控制可以说是机器人技术的灵魂。智能控制的实现程度是自动控制领域发展状况的直接表现,作为人工智能的一个新兴应用领域,目前它已经进入到实用化阶段。随着人们对智能控制认识的提高,其在各领域的应用也将逐渐深入,进而获得更广阔的发展空间。
         3.2远程控制技术
         远程控制技术在很早之前就有了,像最简单的遥控技术,还有腾讯发明的远程控制。但是本文讨论的不是这些简单应用,而是工程上的远程控制,它的距离可以控制到很远,远到万里之外的外太空,这在航空发展领域是应用最广的。在工程领域中就是5G技术[4],传统的4G技术带来的网速已经很快了,催生出了一大批的直播、外卖等服务型行业,5G技术就可以减少延迟,直接远程控制挖掘机或者掘进机工作,减少施工难度,保护工人安全。
         3.3医疗机械领域
         医学是人类最古老的一个学科,除了上文中说过的科学、神学外,还有一个就是医学,这也是外国建立大学时必须具备的三个学科,比如剑桥大学圣三一学院。在现代生活中,医疗机械都可以统称为人工智能设备,它们能够判断病人的病情状况,给医生一个科学的数据制定手术或者药方。这些设备挽救了无数人的生命,增强了医生的整体工作质量和效率,为医学的发展提供了坚实的技术保障。
         3.4学习分配
         在学习上也有智能技术的身影,在很多偏远的地区可以利用网络把教师讲述的内容直播给孩子们,这样可以弥补师资力量的不足。在发达地区,更多是基于大数据技术(人工智能领域之一),测试出学生的最好学习方式、学习习惯与学习任务量,更合理高效的安排学习进程,安排课前预习与课后作业等。对学习成绩好的同学有查缺补漏的作用,对学习成绩不好、容易懈怠的同学也能有好的推进作用。智能可以免去羞涩的学生问老师的痛苦,不会的题目能够直接搜索出答案还配套解析步骤和名师讲解等,让学生自主学习。对于学生、对于成年人来说也是非常好的学习途径,随着科技发展,网络上有很多的学习资源,对提高工作能力也有不小的帮助。
结束语
         在现在科学技术的发展下,人类已经由以前的“个人”变成了一串串“数字”,这是信息化时代赋予每一个人的标签。信息化的发展依托于计算机技术的发展,自从约翰·冯·诺依曼发明了世界上第一台电脑开始,经过一个世纪发展,计算机被应用于各种行业和家庭之中,让企业的发展变得迅速,提高了人们的生活质量。传统化的计算机可以满足人民群众的生活质量和办公质量,但是无法满足整个社会进一步发展,如何提高整体的社会发展水平,这时候就出现了人工智能技术。
参考文献
[1]闪鑫,陆晓,翟明玉,高宗和,徐春雷,滕贤亮,王波.人工智能应用于电网调控的关键技术分析[J].电力系统自动化,2019,43(01):49-57.
[2]张文娟.计算机人工智能识别关键技术分析[J].电子测试,2019(01):139-140.
[3]谭建荣.人工智能与智能产业——关键技术与发展趋势[J].卫星与网络,2018(12):30-31.
[4]焦洪硕,鲁建厦.智能工厂及其关键技术研究现状综述[J].机电工程,2018,35(12):1249-1258.
[5]王铮,任华,路绪海.人工智能在客服系统的应用及关键技术[J].电信科学,2018,34(12):84-91.
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