淺析數(shù)學(xué)算法對計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展的推動

康彩花

（大同師范高等專科學(xué)校，山西 大同 037000）

計(jì)算機(jī)的很多程序設(shè)計(jì)中，都需要用到算法（Algorithm），借助算法設(shè)定嚴(yán)謹(jǐn)而精準(zhǔn)的指令操作，按照算法步驟，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的有效運(yùn)行，解決相關(guān)的問題。人工智能的發(fā)展載體是計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)離不開算法，因此，數(shù)學(xué)算法對于計(jì)算機(jī)人工智能的推動起著重要作用。目前，計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在很多行業(yè)中，或許可以展望未來在數(shù)學(xué)算法的推動下，計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)更好的發(fā)展[1]。

1 數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)人工智能中的應(yīng)用要點(diǎn)

早期的算法應(yīng)該是歐幾里德算法，又名輾轉(zhuǎn)相除法，是為了求得最大公因數(shù)的一種遞回算法，每一步計(jì)算的輸出值就是下一步計(jì)算時(shí)的輸入值，這樣的算法在處理大數(shù)時(shí)效率很高，也是計(jì)算復(fù)雜性理論的開端。

1.1 提升自動控制裝置性能

現(xiàn)階段，人工智能的發(fā)展成效顯著，機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)就是利用自動控制裝置對其實(shí)現(xiàn)功能控制，借助數(shù)學(xué)算數(shù)思維，研究自動控制裝置的性能優(yōu)化策略，是當(dāng)前機(jī)器人行業(yè)的一大趨向。就拿索尼推出的智能機(jī)器狗“愛寶”來說，這一智能機(jī)器狗能夠?qū)崿F(xiàn)多種文件格式的兼容，用戶可以通過數(shù)學(xué)算法實(shí)現(xiàn)無限控制和操作，因此算法在幫助人們有效使用人工智能產(chǎn)品上發(fā)揮了重要作用?；蛟S繼續(xù)研究自動控制裝置，找出系統(tǒng)的最優(yōu)實(shí)現(xiàn)方案，將人工智能帶來的不利影響降到最低，人工智能也將在社會生活中得到更好的利用[2]。

1.2 優(yōu)化軟件開發(fā)系統(tǒng)性能

計(jì)算機(jī)的相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)，很多是依據(jù)后臺程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，程序設(shè)計(jì)就是典型的數(shù)學(xué)算數(shù)思維和方法應(yīng)用。借助數(shù)學(xué)算數(shù)思維，可以進(jìn)行有效的自動程序設(shè)計(jì)，這對于軟件開發(fā)系統(tǒng)的發(fā)展也具有重要推動作用。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們生活中必不可少的部分，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展離不開軟件的開發(fā)和利用，軟件開發(fā)系統(tǒng)目前的發(fā)展中還存在一些技術(shù)和安全問題，對此，只有不斷完善軟件開發(fā)系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)系統(tǒng)的更新升級，才能推動計(jì)算機(jī)人工智能的進(jìn)一步發(fā)展。這里，就需要強(qiáng)化數(shù)學(xué)算數(shù)思維和應(yīng)用，借助嚴(yán)密的數(shù)學(xué)算數(shù)思維，幫助軟件開發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳優(yōu)化方案的制定，促進(jìn)人工智能的發(fā)展及完善。

1.3 重點(diǎn)解決算法危機(jī)和精準(zhǔn)性問題

計(jì)算機(jī)人工智能在很大程度上會受到數(shù)據(jù)處理的影響，只有不斷提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力，才能解決計(jì)算機(jī)中面臨的算法危機(jī)。目前在計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)算法應(yīng)用中，對于算法的嚴(yán)密性把握還有不足，算法還需要進(jìn)一步完善，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)人工智能設(shè)計(jì)的有效目標(biāo)。另外，很多人工智能產(chǎn)品需要完成高精度的工作，不容出現(xiàn)較大的誤差，而誤差的出現(xiàn)往往源于計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)算法的制定，所以只有不斷提升數(shù)學(xué)算法的精準(zhǔn)性，才能減小誤差的產(chǎn)生，確保人工智能在相關(guān)的操作中能夠?qū)⒄`差控制在合理范圍內(nèi)，提升工作的精度和效度。

2 數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)人工智能中的應(yīng)用

2.1 在金融行業(yè)的應(yīng)用

目前，人工智能在金融行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，人工智能技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用想要更加順暢，那么金融與算法缺一不可。上世紀(jì)80年代量化交易出現(xiàn)之后，越來越多的數(shù)學(xué)家、統(tǒng)計(jì)學(xué)家進(jìn)入金融行業(yè)中，但并沒有給行業(yè)收益或風(fēng)險(xiǎn)控制帶來革命性的提高。由于數(shù)據(jù)經(jīng)常發(fā)生變化，行業(yè)本身也在不斷發(fā)展變化，導(dǎo)致在當(dāng)下行之有效的算法過一段時(shí)間后很可能就會失效。近年來，隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)的不斷提升，很多表面看起來與金融無關(guān)的數(shù)據(jù)也不斷地被納入金融數(shù)學(xué)模型的計(jì)算中。但如果只注重算法，忽視金融理論和經(jīng)驗(yàn)，都是無法成功的。當(dāng)前，在數(shù)學(xué)算法基礎(chǔ)上發(fā)展出來的人工智能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對行業(yè)熱點(diǎn)、客戶需求、應(yīng)用場景等的充分的理解，相關(guān)企業(yè)正在聚焦于智能策略和智能服務(wù)領(lǐng)域，力求通過人工智能做出客觀情景分析和模擬，幫助個人投資者提高投資效率和投資收益[3]。

同時(shí)，中國金融市場的個人投資群體，在知識儲備、投資經(jīng)驗(yàn)和投資能力方面有著巨大的差異，智能投資顧問與智能策略能夠?yàn)橥顿Y者提供最適當(dāng)?shù)耐顿Y咨詢服務(wù)，減少情緒化和無效交易。通過發(fā)展以人工智能為核心，以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體的金融科技，利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)向科技型金融企業(yè)的全面轉(zhuǎn)型，是目前金融行業(yè)走向人工智能道路的有效途徑。除了積極探索人工智能技術(shù)落地應(yīng)用的路徑，金融行業(yè)也要不斷嘗試“金融+算法”能夠帶來的更多突破，嘗試建立一個應(yīng)對金融行業(yè)復(fù)雜變量、同時(shí)保持相對穩(wěn)健的數(shù)學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，推動金融行業(yè)在人工智能引導(dǎo)下的可持續(xù)發(fā)展業(yè)態(tài)形成。

2.2 在醫(yī)療方面的應(yīng)用

人工智能在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域也成績斐然。谷歌開發(fā)的人工智能（AI）算法，可用來檢測隱形的疾病，比醫(yī)學(xué)專家更迅速更高效。2017年谷歌的人工智能公司“深度思維”開發(fā)出了智能動物“阿爾法狗”，贏得了圍棋世界冠軍柯潔后，宣布不再參與人與機(jī)器的博弈，全身心投入到人工智能對于醫(yī)療的服務(wù)中：與英國的醫(yī)療系統(tǒng)達(dá)成了協(xié)議，谷歌將提供智能化醫(yī)療服務(wù)給英國民眾；開發(fā)出了分析醫(yī)學(xué)影像診斷疾病的人工智能，還可以提供海量的3D視網(wǎng)膜掃描圖，這樣人工智能可以推算出眼病的各種可能，尋找病變的跡象，這種比人類專家更為精確高效的人工智能將在不遠(yuǎn)的未來投入臨床。

此外，從降低藥物試驗(yàn)期間的風(fēng)險(xiǎn)到更好地研究設(shè)計(jì)出高效快速的結(jié)果，大數(shù)據(jù)、云和人工智能正在改變醫(yī)學(xué)的制定方式。 隨著人工智能，大數(shù)據(jù)和云開始改變藥物的制造和測試方式，制藥行業(yè)可能正處于重大變革的尖端。如人工智能通過模擬不同的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)并根據(jù)患者人群，疾病證據(jù)和以往類似試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)確定最合適的方案，并應(yīng)用AI以不同方式優(yōu)化方案。可以預(yù)見的是，在不久的未來，基于數(shù)學(xué)算法的計(jì)算機(jī)人工智能將更好地服務(wù)生活，帶來更多的便利和效益[4]。

2.3 在其他方面的應(yīng)用

目前，計(jì)算機(jī)視覺無疑是AI落地最為廣泛的技術(shù)，基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能夠識別工作人員是否佩戴安全帽、是否越界/攀爬危險(xiǎn)區(qū)域等，保障施工人員安全；在農(nóng)業(yè)中，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能夠自動識別農(nóng)作物病蟲害情況，并提供相應(yīng)對策；在工業(yè)中，計(jì)算機(jī)視覺能夠檢測工業(yè)品中的瑕疵，提升驗(yàn)貨效率；在零售場景，計(jì)算機(jī)視覺能幫助商家描繪VIP用戶畫像，精準(zhǔn)掌握核心客戶需求?；谟?jì)算機(jī)視覺化的人工智能技術(shù)，相關(guān)的技術(shù)服務(wù)平臺也開始出現(xiàn)，主要為開發(fā)者提供視覺算法開發(fā)、測試、優(yōu)化、宣傳、銷售等服務(wù)。簡單說來，其目的就是為將開發(fā)者的算法直接應(yīng)用到生活中，讓開發(fā)者的努力有所收獲，讓生活也更加智能化。隨著數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)人工智能中的進(jìn)一步開發(fā)和完善，計(jì)算機(jī)人工智能可以在更多領(lǐng)域發(fā)揮積極作用，讓行業(yè)走向智能化的發(fā)展道路。

綜上，計(jì)算機(jī)是一門科學(xué)，也是一門不斷發(fā)展和前進(jìn)的科學(xué)，計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的發(fā)展勢不可擋，作為相關(guān)企業(yè)和技術(shù)研究行業(yè)，必須要認(rèn)識到數(shù)學(xué)算法在人工智能技術(shù)開發(fā)中的重要作用，并能夠通過不斷完善計(jì)算機(jī)人工智能算法，推動計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)人工智能在更多領(lǐng)域的有效應(yīng)用[5]。