大數(shù)據(jù)開啟人工智能時代解析

國家知識產(chǎn)權(quán)專利局自動化部 鄧 亮

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局電學審查部 鄧 茜

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用范疇不斷拓展的情景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用以及人工智能時代發(fā)展情況已成為社會各階層群體關(guān)注的焦點。關(guān)于大數(shù)據(jù)與人工智能兩個領(lǐng)域的研究工作從未終止過，從很大程度上分析，大數(shù)據(jù)與人工智能之間存在密切相關(guān)，人工智能時代的到來對大數(shù)據(jù)技術(shù)表現(xiàn)出強烈的依賴性。

1.大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)又被叫做海量資料，實質(zhì)上就是在新興模式的協(xié)助下獲得具有強大洞察能力、精確決策能力與優(yōu)質(zhì)程序的批量性、帶有很大增長空間與多樣化信息資產(chǎn)?！按髷?shù)據(jù)”概念最初是維克托·邁爾·舍恩伯格與肯尼斯：庫克耶所編著的《大數(shù)據(jù)時代》一書中被提及的，可以被理解為不應(yīng)用隨機分析法（抽樣調(diào)查）的便捷方法，而應(yīng)用全部數(shù)據(jù)進行解析處理方式。大數(shù)據(jù)的特征可做出如下歸納：規(guī)模大、多元性、分析速率快、數(shù)據(jù)信息資料真實度高、數(shù)據(jù)資料實用價值大。

要全面解讀大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，就需對其行系統(tǒng)化的分解措施，從如下三個方面展開：①理論：理論為認知能夠提升的必要渠道，也是被眾人所肯定與傳導(dǎo)的基線。從大數(shù)據(jù)的特征定義去解析各個行業(yè)對大數(shù)據(jù)的整體勾畫與定性；從對大數(shù)據(jù)價值層面去深入解析其珍貴所在；洞察大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢；從大數(shù)據(jù)私密這一獨特而重要的視域去審查個體與數(shù)據(jù)信息之間的關(guān)系。②技術(shù)：技術(shù)可以被視誒大數(shù)據(jù)價值體現(xiàn)以及可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)技術(shù)以云計算、分布式處理技術(shù)、存儲技術(shù)和感知技術(shù)等為主，其能闡述大數(shù)據(jù)從收集、處理、存管至結(jié)果形成的全過程。③實踐：實踐是大數(shù)據(jù)價值體現(xiàn)的最終方式，當下，互聯(lián)網(wǎng)、政府機關(guān)、企業(yè)與個人均對大數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的實踐，并勾畫了美好景象以及將要實現(xiàn)的藍圖。

2.人工智能的誕生和發(fā)展

人工智能已經(jīng)有超過半個世紀的發(fā)展歷程，其經(jīng)歷眾多坎坷，構(gòu)建了幾個鮮活的流派。最近幾年中，伴隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)與云計算的發(fā)展進步，人工智能的發(fā)展看到了新的曙光，獲得了更大的發(fā)展前景：云計算為人工智能時代的到來構(gòu)建了堅實的計算平臺，大數(shù)據(jù)為人工智能時代的發(fā)展輸送了充實的數(shù)據(jù)資源。正因如此，人工智能從以往的游戲與科幻，逐步發(fā)展為現(xiàn)如今的產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)實。

早在上個世紀50年代，“人工智能之父”圖靈教授首次提出了一個圖靈測試的概念，其功能在于檢測某一系統(tǒng)是否具備人類的智能，判斷的依據(jù)是看該系統(tǒng)是否具備“騙”過人類的能力。若個體無法辨析出其是系統(tǒng)還是人類，就可以視為該系統(tǒng)具備了人類的智能。

在最近的二十年發(fā)展歷程中，人工智能在社會各個行業(yè)獲得令人矚目的成績，在很多領(lǐng)域中發(fā)揮的作用是人類可望不可及的，并且和普通人存在很大差別，甚至在游戲、人臉識別、語音識別等方面，已超過人類頂級專家水平。

在2017年伊始，人工智能系統(tǒng) AlphaGo 橫掃人類的一流圍棋棋手。人類棋手產(chǎn)生了巨大的思想震驚，一個人類棋手60盤連勝目標的實現(xiàn)幾乎是遙不可及的。將來的人工智能系統(tǒng)（如機器人），將會是具有情感、溫度的系統(tǒng)。當下人類自以為“人”是最偉大的生靈。以機器人為實例進行分析，便會認為人比機器偉大，這主要是因為機器僅是社會體系的構(gòu)成部分。機器人的概念可作出如下描述：通過機器去實現(xiàn)人的部分能力，這樣的系統(tǒng)便被定義為機器人。有具備掃地功能的掃地機器人、可以做飯是做飯機器人。換個思維思考問題，是否會產(chǎn)生用人類去實現(xiàn)機器系統(tǒng)局部功能的狀況呢？這個問題并不是憑空想象出來的。最常見的是網(wǎng)絡(luò)上的游戲系統(tǒng)，在一個人進入游戲系統(tǒng)以后，其就會在游戲網(wǎng)絡(luò)中為其他玩家提供一些服務(wù)。那么在該類系統(tǒng)中，人被視為對外界提供服務(wù)的主體，和系統(tǒng)提供的軟件功能存在很多相同點。由此可見，人也是機器系統(tǒng)的一部分。

3.人工智能的影響分析

3.1 人工智能對自然科學的影響

在需要應(yīng)用數(shù)學計算機工具處理問題的學科，人工智能技術(shù)帶來的幫助是顯而易見。值得注意的是，人工智能也能協(xié)助人類對自體智慧與能力水平的形成過程。

3.2 人工智能對經(jīng)濟的影響

當下，專家系統(tǒng)在社會各個行業(yè)中均有所應(yīng)用，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是龐大的。人工智能對計算機工業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)也有所幫襯。但是在人工智能規(guī)?；瘧?yīng)用的情景中，勞務(wù)就業(yè)問題也隨即衍生出來。因為人工智能在科技與工程領(lǐng)域均有所應(yīng)用，其有效的將人類各類手工操作技術(shù)以及腦力活動取而代之，將會促使社會結(jié)構(gòu)發(fā)生翻天覆地的變化。

3.3 人工智能對社會的影響

人工智能時代的帶來，也開啟了人類文化生活的新模式。當下，已經(jīng)上市的各種游戲逐漸發(fā)展成更具高智能水平的交互式文化娛樂手段。人工智能已經(jīng)在各大游戲制造商的開發(fā)領(lǐng)域得到廣泛性應(yīng)用。

4.大數(shù)據(jù)與人工智能之間的關(guān)系

最近幾年中，關(guān)于大數(shù)據(jù)與人工智能兩個領(lǐng)域的研究工作有很多，其間有存在相互促進的關(guān)系，養(yǎng)成出很多新方法、應(yīng)用與價值。

當下，人類針對數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)類型繁多、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)迅速與數(shù)據(jù)真實性高的大數(shù)據(jù)，具備保存、提取、檢索、歸類與統(tǒng)合等多項能力，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與進步在其間發(fā)揮的作用是不同代替的。并且，人工智能時代研發(fā)的部分理論與方法，已經(jīng)在大數(shù)據(jù)分析方面有所應(yīng)用，取得了相對較好的效果。

國內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn)，處理人工智能的拓展性與生長性的現(xiàn)實問題，一定需要大數(shù)據(jù)技術(shù)的輔助與支撐。以往，人工智能技術(shù)還不具備和人類類似的學習研究能力。究其原因，主要是由于人工智能類似簡單，實際上為一類較為繁雜的事情，人工智能的兩個必要條件為有海量數(shù)據(jù)的支持與對該類數(shù)據(jù)超強的處理能力，過去使用的機械并不具備以上兩個條件。

從某種層面上分析，人工智能與人類存在很多相似之處，應(yīng)持有大批量的知識與充足的經(jīng)驗，而這些知識與經(jīng)驗的背后均應(yīng)有大量的數(shù)據(jù)做“后臺”。大數(shù)據(jù)技術(shù)功能的發(fā)展與進步，為大量數(shù)據(jù)信息的存管、解析提供一定的技術(shù)支撐，促使機器獲得充足的數(shù)據(jù)量并持有相應(yīng)的處理能力，這和人工智能時代發(fā)展中所需的數(shù)據(jù)量與處理數(shù)據(jù)的能力需求相一致。只有在這樣的情景下，人工智能時代才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。人工智能時代的到來，也反向作用于大數(shù)據(jù)技術(shù)，促進數(shù)據(jù)的發(fā)展與進步。由此可見，大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能時代發(fā)展之間形成良性互動關(guān)系。

若將大數(shù)據(jù)與人工智能時代之間的關(guān)系視為依存關(guān)系，不如說大數(shù)據(jù)技術(shù)是人工智能時代開啟的“金鑰匙”。人工智能時代中的一些理論與方法，在很大意義上分析能夠促使大數(shù)據(jù)技術(shù)“增值”。同時，大數(shù)據(jù)發(fā)展為人工智能時代的發(fā)展提供更大的助力源泉。

5 人工智能時代的展望

5.1 模式識別

模式識別，從字面上分析，即應(yīng)用計算機設(shè)備與數(shù)學計算方法，去專研模式的自動判斷、閱讀、處理等辨識功能。對當下大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能時代發(fā)展實況進行分析，筆者認為伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與進步，人類在對繁雜信息處理過程中進行更深一步研究，同時，模式識別功能的發(fā)揮，也為個體正確辨識自身才智提供了線索與必要的幫助。

陸薇就職于昆侖智匯數(shù)據(jù)科技（北京）有限公司，在2017中國軟件大會的“中國人工智能和大數(shù)據(jù)百人會·數(shù)智思享高峰論壇”上，其指出自己所在的公司長期以來應(yīng)用大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)協(xié)助工業(yè)企業(yè)處理問題與提升價值。陸薇指出人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用將會出現(xiàn)部分規(guī)則與機理，但這并不是絕對的，例如進行風力發(fā)電，風力與氣候條件密切相關(guān)，在與風電廠、跟風力發(fā)電機相關(guān)時，工作人員就會應(yīng)用與空氣動力學原理相關(guān)知識去構(gòu)建模型，此時計算機就會準確、高效的識別以上原理在應(yīng)用期間的可行性。

當下，模式識別應(yīng)用的最典型的案例為指紋識別。每個人的指紋是獨特的。在數(shù)十年之前，我國部分專家學者就全面觀察與深度研究數(shù)字圖像的離散幾何屬性，從而構(gòu)建了由人類指紋的灰度圖像精確計算紋線局部方向，進而獲取了人類指紋特征信息的有關(guān)理論何算法。以上研究結(jié)果的發(fā)現(xiàn)，為全自動指紋鑒定系統(tǒng)提供了嚴謹?shù)睦碚撘罁?jù)，為國內(nèi)指紋自動識別系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造了先決條件。

5.2 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)，是人工智能后續(xù)發(fā)展的一個主要趨向，當下專家系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中也有應(yīng)用。從本質(zhì)上分析，專家系統(tǒng)可以被視為一類具備大量的行業(yè)或領(lǐng)域?qū)I(yè)知識與經(jīng)驗的次序系統(tǒng)。其以計算機科學技術(shù)與人工智能技術(shù)為依托，首先結(jié)合某個行業(yè)或領(lǐng)域部分權(quán)威專家或數(shù)個專家所提供的有關(guān)知識與經(jīng)驗，繼而進行更深層次的推測與判斷，最后實現(xiàn)對人類專家的判斷決策過程的完美優(yōu)化。上述過程的運行，能夠協(xié)助人們在生活實踐中處理一些需要由專家解決的繁瑣問題。

專家系統(tǒng)的實現(xiàn)一定要有兩個條件去支撐：①持有與該領(lǐng)域?qū)＜姨幚憩F(xiàn)實問題相類似的推理機制；②構(gòu)建一個相對完善化的、存有該領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)過專家事先解析、歸納，同時能夠依照某種規(guī)律表示的專家知識庫。上述兩個條件必須同時存在，否則專家識別系統(tǒng)建設(shè)目標將是天方夜譚。

國內(nèi)有大量的研究表明，專家系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對人類輸數(shù)據(jù)信息的快捷處理，同時有選擇性的應(yīng)用相關(guān)行業(yè)與領(lǐng)域知識進行科學推測，從而做出相關(guān)判斷與決策?？茖W家們對專家系統(tǒng)的研究有較長遠的歷程，其研究成果始終受到科學家的高度重視。在科學技術(shù)日新月異的時代中，功能各異的專家系統(tǒng)已經(jīng)在各個行業(yè)中均有應(yīng)用，且取得了優(yōu)良成果。

當下，專家系統(tǒng)大體上有十種類型，分別是教育型、預(yù)側(cè)型、解釋型、維修型、規(guī)劃型、診斷型、調(diào)試型、設(shè)計型、控制型等。

5.3 符號計算

科學計算為計算機設(shè)備研發(fā)以來，最基礎(chǔ)、最主要的一種用途?？茖W計算可以被分為兩個類型：①純數(shù)值的計算；②符號計算。符號計算與傳統(tǒng)的純數(shù)值計算存在本質(zhì)上的區(qū)別，其為一類智能化的計算，以采用處理相關(guān)符號進行計算的方式為主。在符號計算領(lǐng)域中，符號可以代表的類型有多種，例如實數(shù)、復(fù)數(shù)、整數(shù)、有理數(shù)等，此外，符號也可以用于代表函數(shù)、多項式、集合等。

過去，人類就企圖擁有一個能夠進行符號計算的計算機軟件系統(tǒng)，去幫助人們完成一些計算任務(wù)。在上個世紀40年代末期，就有人員對該項內(nèi)容展開研究。當下，伴隨著計算機科學技術(shù)與人工智能技術(shù)的深度發(fā)展進程，多類可進行符號計算的計算機系統(tǒng)軟件陸續(xù)被研發(fā)。這些符號計算軟件功能完善且齊全，共同特征可作出如下概述：①人機界面友好型，命令輸入過程便捷靈活，反應(yīng)敏捷，操作方便；②在操作界面上，通常都支持交互式處理，個體以鍵盤為媒介將命令輸送至計算機設(shè)備中，輸入命令，計算機對其進行處理后就能快速呈現(xiàn)結(jié)果。

盡管計算機設(shè)備能有效的運行個體對其傳送的命令，但有一定局限性，但是在符號計算領(lǐng)域中已經(jīng)有很大的改進，筆者認為在大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能時代的引領(lǐng)下，符號計算領(lǐng)域?qū)@得更大的發(fā)展與進步。

5.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器情感

伴隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算、計算機等技術(shù)的發(fā)展，人工智能時代的到來，人工智能的基本思想理念已經(jīng)在眾多領(lǐng)域中均有所應(yīng)用。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是后續(xù)幾年中人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。

有研究發(fā)現(xiàn)，情感為智能系統(tǒng)的一個重要構(gòu)成部分，其和智能存在唇齒相依的關(guān)系。故此，可推測人工智能后續(xù)發(fā)展的一類重要突破是促使計算機設(shè)備具備情感能力，促使智能實現(xiàn)情感化。

6.結(jié)束語

人工智能時代的到來，為人類社會的發(fā)展與進步創(chuàng)造出更為高級的智能化“產(chǎn)品”，人工智能也將會在更多領(lǐng)域中超越人類的智慧。本文筆者認為，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的引領(lǐng)與促進小，人工智能時代將會有更大的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明展現(xiàn)給個體，協(xié)助人類游刃有余的應(yīng)對大數(shù)據(jù)帶來的各種挑戰(zhàn)，為社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)貢獻更多力量。