人工智能技術(shù)發(fā)展中的物理應(yīng)用研究

吳芷樂

（成都市樹德中學(xué)，成都 610000）

1 人工智能的發(fā)展歷程分析

縱觀人工智能的發(fā)展歷程可知，人工智能經(jīng)歷了從剛開始的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯階段，然后是目前的深度學(xué)習(xí)和圖像探索階段。從2014年開始，人工智能技術(shù)開始獲得了爆發(fā)式的發(fā)展，多種技術(shù)獲得了應(yīng)用。比如，近年來得到如火如荼發(fā)展的自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)和智能機(jī)器人技術(shù)就是人工智能這個(gè)大背景下的產(chǎn)物。人工智能的起步時(shí)期是上個(gè)世紀(jì)五十年代，在這個(gè)時(shí)期，人工智能的概念被第一次提出來。所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和一些算法就是在這個(gè)時(shí)期被提出來的。當(dāng)時(shí)，計(jì)算機(jī)條件并不太成熟，所以計(jì)算機(jī)技術(shù)并不能為人工智能技術(shù)的發(fā)展起到較好的推動(dòng)作用。在接下來的二十世紀(jì)八十年代，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開始受到了國際上的廣泛關(guān)注，科學(xué)家們越來越重視人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，開始有了一些學(xué)習(xí)算法的研究與應(yīng)用。進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，科學(xué)家們開始對人工智能領(lǐng)域中的算法進(jìn)行優(yōu)化與研究，再加上量子計(jì)算機(jī)等計(jì)算機(jī)硬件和軟件條件的升級，人工智能技術(shù)就進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。跟神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的學(xué)習(xí)算法和受生物進(jìn)化啟發(fā)研究的遺傳算法等算法開始獲得了深入的研究。正是因?yàn)檫@些算法的發(fā)展，才為人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用提供了良好的前提條件。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用越來越深入，越來越廣泛。

2 物理學(xué)知識在人工智能發(fā)展中的具體應(yīng)用

在人工智能發(fā)展的過程中，人工智能應(yīng)用的領(lǐng)域有很多，筆者選取自動(dòng)駕駛領(lǐng)域、圖像自動(dòng)識別領(lǐng)域、智能教育機(jī)器人領(lǐng)域這三個(gè)比較典型的領(lǐng)域進(jìn)行了分析。通過將高中所學(xué)的物理知識在這些人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供大家參考。

2.1 物理學(xué)知識在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

百度公司在研究自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)方面獲得了一系列的突破。從2014年開始，百度已啟動(dòng)“百度無人駕駛汽車”研發(fā)計(jì)劃。2017年7月15日，百度總裁李彥宏乘自動(dòng)駕駛汽車參加會(huì)議，見證了無人駕駛汽車的安全性和智能性。筆者認(rèn)為，高精地圖與導(dǎo)航以及傳感器技術(shù)是未來無人駕駛汽車中的必備關(guān)鍵技術(shù)。所謂的高精地圖，就是用于自動(dòng)駕駛的專題地圖。只有在高精地圖幫助下，自動(dòng)駕駛汽車才能更好地對位置和方向以及交通道路情況進(jìn)行更好的判斷。自動(dòng)駕駛汽車在使用高精地圖的過程中，會(huì)智能調(diào)節(jié)自身的速度與方向，這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)跟物理學(xué)中的動(dòng)力學(xué)知識是息息相關(guān)的。而且，對于紅綠燈的感應(yīng)，會(huì)用到傳感器，傳感器一般情況下是由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源這幾個(gè)部分構(gòu)成的，這些構(gòu)成部分跟物理學(xué)中的電學(xué)知識有著緊密的聯(lián)系。

2.2 物理學(xué)知識在圖像自動(dòng)識別中的應(yīng)用分析

所謂的圖像自動(dòng)識別，就是在計(jì)算機(jī)的幫助下，對圖像進(jìn)行處理、分析，從而達(dá)到對多種目標(biāo)自動(dòng)識別的目的。在互聯(lián)網(wǎng)信息化時(shí)代，圖像和視頻成為重要的信息媒介。圖像識別技術(shù)是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域。在圖像識別的過程中，需要用到傳感器。傳感器的主要作用是把光或聲音等信息轉(zhuǎn)化為電信息，而這些跟物理光學(xué)和聲學(xué)、物理電學(xué)等知識都是有著密切聯(lián)系的。比如，就人臉識別系統(tǒng)來講，人臉的圖像采集跟物理力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)、物理光學(xué)都是有關(guān)系的。如圖1所示，對人臉識別系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行了分析。

圖1 人臉識別系統(tǒng)的工作過程

2.3 物理學(xué)知識在智能機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)所查閱的資料，目前在市面上有一款能夠陪伴0-10歲兒童成長的智能教育機(jī)器人非常火爆。這款智能教育機(jī)器人的主要特征是不僅能陪孩子語音聊天，還能給孩子講故事，甚至還能給孩子講解小學(xué)一至六年級教材上的知識。筆者認(rèn)為，智能機(jī)器人之所以智能，這跟其在機(jī)器腦中安裝有中央處理器是有關(guān)的。智能機(jī)器人在內(nèi)外部都安裝有信息傳感器，所以其能夠?qū)饩€和聲音、氣味能夠做出反應(yīng)。高端的智能學(xué)習(xí)陪伴機(jī)器人具有siri蘋果語言識別技術(shù)，能夠識別多種語言。當(dāng)兒童向機(jī)器人發(fā)出聲音后，機(jī)器人上的傳感器接受到指令，然后能夠調(diào)動(dòng)中央處理器的功能，從而做出較為正確的回答。這個(gè)過程，就是一個(gè)聲音的傳播以及聲音的接受和聲音的處理的過程，是跟物理學(xué)知識有著緊密的聯(lián)系的。

3 結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)才是第一生產(chǎn)力，我們要將人工智能應(yīng)用到更多領(lǐng)域，為我們的生活提供更多的便利。相信在不久的將來，我們能夠在道路上看到自動(dòng)駕駛汽車廣泛應(yīng)用的景象。