人工智能在智慧城市中的研究应用和发展前景探析

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:陈晓群
[导读] 现代城市的发展借助互联网与物联网技术等
       陈晓群
        上海良相智能化工程有限公司
        摘要:现代城市的发展借助互联网与物联网技术等,是智慧城市建设的极大支撑,当前科技发展进步越来越快,人工智能速度越来越快,与社会之间的连接越发密切,在这种情况下人工智能的内容也越来越丰富。人工智能推动了社会、城市、人三者之间的联系和进步。智慧城市是以科学技术为基础的具备智能化特征的新兴城市,这是一种比较新型且健康的发展模式。人工智能在科技当中一骑绝尘,推动了智慧城市的建设发展,促进我国城市内涵的深化。当前城市进程化速度越来越快,城市发展问题越来越严重,智慧化城市发展可以改变当前城市发展弊端,具备极大优势。
        关键词:人工智能;智慧城市;研究;使用;
前言
        社会经济不断发展进步,科技革新创新速度越来越快,当前人工智能技术的发展实现了质的突破。社会人士对AI技术的关注程度越来越高,AI技术作为计算机操作当中最突出的部分,在实际发展过程中发挥了非常重要的作用。ArtificialIntelligence技术的发展已经形成趋势,在当前已经有效提高了计算机工作的质量,在最大程度满足现代发展对智能技术的要求,智能化技术也能够满足人性化的需求,促进社会和谐实现稳定发展。
1?人工智能概述
        ArtificialIntelligence技术被人们简称为AI技术,主要用来研究与开发、用来模拟和延伸人的智能一种理论,是一种方法、技术、应用系统的一门新的科学技术,本质上综合了各项学科,比如数学、语言学、人体科学、哲学,逻辑学等。在发展的过程中人工智能技术的研究内容主要包括语言理解、表达与模式识别,问题求解、专家系统等,人工智能系统是一种基于知识系统的逻辑推理系统,该系统能够覆盖各个行业,比如工业生产、农业生产、文化教育、医疗卫生等,覆盖城市发展的每一个领域内,为智慧城市建设作出了铺垫。人工智能系统广泛运用在军事和国防科学技术研究、军工生产。人工智能是计算机科学当中的重要分支,企图运用人脑部神经功能的本质来产生一种新的智能机器,且最大程度做到与人智能相似,也就是说人工智能是对人的思维与意识等内容模拟再创造的一个过程。21世纪开启了人工智能的新纪元,人工智能换句话来讲就是让机器人拥有大脑,让其能够独立思考、独立创作[1]。人为行为虽然占据一定优势,但是人工智能在计算机速度、内存上也更占据优势。人们理解人工智能的时候,可以从几个方面去理解,一方面是人工、一方面是智能,指用计算机来模拟人的一些行为、思维,是计算机更高层次的一种应用。但是大体上来看人工智能并非是人的智能,只是一种对人意识与逻辑思维模拟的一种程序,总体上来讲人工智能对社会发展非常重要,在当前已经成为人们生活当中不可分割的部分。
        20世纪50年,人工智能技术产生,当时世界科学技术发展迈上新的台阶,信息量加剧信息传递越来越快,当前数据化信息越来越快,人类智能无法处理如此迅速且海量的数据信息,人类试图运用计算机来执行需要探索才可以完成的任务。60年代人工智能技术主要运用在弈棋和定理证明、简单的专家系统研究方面。进入70年代之后微型电子计算机技术、集成电路技术得到迅猛发展,人们对专家系统研究开发在市场上投入初级化商品。专家系统是从人类专家头脑当中获取先进且准确的知识编写成程序,存储在计算机当中且运用的一种行为,当与计算机组合形成一个整体之后,可以给人们提供知识、建议、决策等,可以看作是一个完整的智能化工具,也可以认为是一种新一代的智能技术。进入80年之后人工智能得到快速发展,广泛运用在遗传、化学合成、石油勘测等方面,西方国家在这个方面的研究非常深入,比如日本、美国、苏联等大部分国家以政府支持人工智能发展的方式,大力支持与领导人工智能技术的开发与研究。当前中国在人工智能方面的研究,已经呈现出与美国并肩的局势,证明我国在这个方面发展已经取得了很大进步。
        2?人工智能在智慧城市中的应用
        人工智能是通过机器模拟来实现智能的一种工具,可以将其划分为四个级别,无法学习→具备固定学习能力,但是学习有限制→技能增长无极限,但是学习能力是在设定范围内,因此被认为不会超越人工智能→具备无限的学习能力,会成长成为超级人工智能[2]。
        (1)经济建设,科技是第一生产力,科技生产为经济发展提供了主要动力。2016年阿尔法狗获胜之后引起轰动,人工智能技术赢得了 广泛关注。现在数字化、大数据、云计算、AI技术等,人工智能技术在社会发展当中贡献的力量不容小觑。十九大会议强调推进物联网等现代科技技术与实体经济之间的融合。人工智能出现之后到2006年,在2006年有人提出深度学习的概念,从这里开始人工智能进入4.0时代。当前提起AI人们就会想到机器人,其实语音识别、视觉、图像技术都是属于AI领域,在实体经济当中的运用越来越明显,比如零售和实体店的识别;尤其是人脸识别技术,人脸识别后期运用在网上支付,提升了工作效率,能够用来分析用户的消费心理等,可以瞄准指定群体帮助商家制定出更为针对性的技术。从小处映射宏观,国家经济发展在细微之处的发展非常有价值,通过合理的分析,实现经济发展。市场经济变化多端国际形势波谲云诡,人工智能可以帮助经济学专家和金融分析师,实现大数据分析帮助预测可能存在的风险,从而采取积极应对的措施。在发展的过程中人工智能主要是用在经济建设当中,用来提高生产力,发展经济、降低生产成本与带动数据经济发展。
        (2)日常生活当中的智能,日本某家生态公司运用人工智能研究开发出了一个培养基地,完全高科技不含有人工成分,智能控制温度与营养成分等,控制生产各个环节;机器人还可以帮助人们烤面包和做馒头,当输入程序之后机器人可以帮助人们切菜,然后炒菜。在住方面,智能家居能够更好提升的现代房屋的安全性,保证舒适性与整洁性。比如在住房方面,可以使用人工智能技术来控制门窗的开合,这样就可以更加方便的调节家居环境,能够为人们的生活提供更加舒适的环境,能为休憩提供更好的居住环境。还可以使用无线传感器来实现集成技术,通过各种传感器实现实时监测,能采集各种环境信息,监测各种功能,最大程度保证居住环境的安全,通过互联网方式来解决用户离家之后远程查询和控制住房安全问题[3]。人工智能技术能解决生活当中大部分的问题,在未来的发展当中,智能家居的发展是不可逆转的趋势。


        (3)交通,交通在现代城市、现代社会发展当中占据了核心地位,交通建设能反映一个城市的发展水平,人工智能在交通技术当中存在非常多的价值。比如无人驾驶技术,在2015年百度公司完成了首次无人驾驶汽车,随后试行,其他汽车公司,诸如本田、丰田等汽车也纷纷加入人工智能方面的研究。无人驾驶技术是通过人工智能技术,运用系统来代替人的智能,同地理信息和控制决策等技术来监测道路交通,则需要根据实际情况来做出相应的调整。从技术层面上来看专家系统和人工智能都被广泛运用在建筑系统当中。比如专家系统是一种基于知识的智能系统,具备专业解决问题的能力,智能楼宇设备的自动化和消防自动爱护等提供决策支持,智能设备无法进行施工与设计,但是该技术能够运用在物业管理、售后服务当中,能服务咨询、自动缴费等。
        (4)医疗方面,当人们的设备或者是智能汽车等发现驾驶者生病,就会自动将人送到医院去,智能医生会帮你诊治。这是非常高科技的技术。要实现真正的智慧城市建设,打造更为美好的生活就需要解决医疗和教育方面的难题,这些问题与广大群众的生活息息相关。在人工智能领域的推动下实现智慧医疗、智慧教育已经成为可能[4]。在医疗领域内深度学习网络系统的使用能够更为直观展示人工智能。和人工诊疗技术相比深度学习系统更加专业和具体,准确效率更高。部分复杂的疾病在早期并没有明显症状,在早期没有重视,患者很容易失去诊疗的最佳时间,深度学习系统是一种疾病辅助诊疗技术,能够保证诊疗的科学有效,且可以分析大量药物的特征,为患者的诊疗的治理制定出决策性方案。当前制作出来很多医疗可穿戴设备,比如Fever Scout蓝牙智能监测贴,将该设备贴在孩子腋下来量取孩子的体温,只需要蓝牙配对就可以获取信息。该设备还具备高温预警功能,对于监测孩子的健康起到了非常积极的作用,而且还可以监测身体其他部位的健康信息,如心率、睡眠等,让人们可以实时掌握孩子的身体健康状态。智能设备也可以运用在教育方面,现代教育也可以充分运用该技术,因为现代父母都因为繁忙导致缺乏时间辅导孩子功课。在这种情况下智能教育机器人就出现了,该机器人具备很强大数据库,可以根据学生的心理承受能力与水平来选择对应的教材,帮助学生辅导课程。
        (5)安全管理,智慧城市的建设需要保证安全,这是智慧城市建设的关键因素。有利于维护城市秩序和保障居住市民的安全,因此人工智能在安防方面的研究越来越投入,在这个过程中的智能监控和人脸识别。比如在传统的安防系统当中安防系统的画面清晰度值得改进,在当前的发展当中安防系统不仅仅要考虑清晰度,更需要树立长远的目标,安防系统应该像人一样思考,主要是通过前端感知摄像机和后端高密度智能分析服务器等,通过视觉技术与多维技术等来保证城市安防。人工智能技术在智慧城市当中的运用,需要更快的行动决策、更好的结果、更高的效率、更低成本、更大规模[5]。
3?人工智能在智慧城市中的发展前景
        人工智能研究在近期内目标是要让计算机实现数值计算、非数值计算,同时可以运用知识决策解决处理问题,可以模拟人类部分智能行为。根据这个目标人工智能的发展将会呈现巨大可能,这里分层三个阶段:第一个阶段,2010~2020年,部分智慧城市的建设,立法机关通过人工智能专家系统制定出新的立法;同时人们可以将计算机和互联网等技术,让远程医疗、远程保健更加完善;同时将智能化计算机和互联网教育联合实现智慧城市建设,远程教育的普及更加广泛。而且生物、信息、纳米技术不断发展,智能技术也越来越完善。人体通信网络植入芯片,比如将微型超级计算机植入人脑通过芯片实现通信。在这个期间内量子计算机与DNA联合得到了更多发展,而且越来越多智能化水平的新型材料出现。抗病毒程序可以防止各种非自然因素导致的灾难。随着人工智能快速发展,通过更为现代化的立法来保护人类的健康,而且可以最大程度提高城市的文明水准。在2020~2030年是自我发展阶段,智能化计算机与互联网能够实现自我修复研究、实现自我生产;而且新型材料的出现让智能化朝着更高层的方向发展。还可以使用植入芯片来实现人类与物体之间的通信,在未来的发展当中甚至不用植入芯片;同时在立法方面制定出新的法律约束机器人的行为,还可以将智能机器人使用在火星表面环境当中[6]。2030~2040则处于升华阶段,以智慧城市为主的信息化不断发展创新成为全息模式大环境,而且人工智能可以从全息系统当中全年了解与知晓地方的情况。当前人们对无法运用科学解释的现象都可以用知识更为完美的解释,同时将这些全新的知识运用在医疗与教育等各个方面。而且人工智能也可以模仿人类的智能,更需要不断完善机器人法。人工智能最经典的例子是自然语言处理,人工智能一旦有明显的进步,将会带动计算机技术与技术的发展,网络化会将智慧城市变得更加科学。
        结束语
        综上,人工智能在现代化发展的过程中,将智慧城市建设变得科学、方便,网络化让人们足不出户满足各种需求。人工智能将会带动人类社会的发展、智慧城市的建设,在当前,人工智能已经展出了鲜明的魅力,在未来的发展当中,如何建设智慧城市,需要更多人的努力。
        参考文献:
        [1]丁莎. 人工智能在智慧城市中的研究应用和发展前景[J]. 现代营销, 2019, 000(010):P.72-72.
        [2]魏维轩, 王南. 人工智能在智慧景区管理中的应用现状与前景初探[J]. 河北青年管理干部学院学报, 2019, v.31;No.147(05):55-60.
        [3]王忠军. 浅谈人工智能在智慧城市建设中的应用和意义[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019, No.300(18):197-197.
        [4]陈媛媛. 中小型智慧城市发展模式的转型与创新研究——以河北省廊坊市为例[J]. 经济师, 2019, 359(01):155-158.
        [5]张大红. 人工智能时代智慧安防在智慧城市中的发展与应用解析[J]. 中外企业家, 2020, No.678(16):93-93.
        [6]欧阳汉强, 姜亮, 刘晓光,等. 人工智能在脊柱外科诊断与治疗中的应用现状和发展趋势[J]. 中华骨科杂志, 2019, 39(24):1543-1548.
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