人工智能的發(fā)展趨勢及應用領域

沈昭陽

（牡丹江市第一高級中學，牡丹江 157000）

人工智能是智能化社會的關鍵科技，人工智能對于中國經(jīng)濟結構的優(yōu)化升級和國際競爭力的增強發(fā)揮著關鍵的推動作用。緊緊把握這一前沿科技的發(fā)展前景，可以幫助我國在新一輪科技革命中占領優(yōu)勢地位，有關部門應當在確保安全的前提下掌握更多先進的技能，從戰(zhàn)略上實現(xiàn)超越。

1 全球人工智能發(fā)展趨勢

1.1 第三次人工智能浪潮來臨

人工智能曾在二零一六年大放異彩并進入最繁榮時刻，這距離首次提出人工智能概念僅過去了六十年。一九五六年，在美國某高校舉辦的學術研討會上與會學者與專家相繼定義了人工智能的內(nèi)涵，這場會議在多年后被稱之為世界人工智能產(chǎn)生的標志。一九五六年以來，人工智能經(jīng)歷了起起落落的發(fā)展歷程，經(jīng)歷兩次從火爆到冷門的革命性颶風。第一場颶風發(fā)生在二十世紀六十年代，在演算方面出現(xiàn)大量世界級的發(fā)現(xiàn)，但人工智能的先天不足導致其在早期推廣過程中遭遇寒冬，一九七四至一九八零年，人工智能遭遇第一次瓶頸；第二場颶風發(fā)生在二十世紀八十年代，人工智能的建模領域在這一時期獲得眾多進展，但一九八七至一九九三年由于家庭電腦的普及，人工智能迎來第二次瓶頸期。到二零一六年，人工智能已經(jīng)走過了六十年，AlphaGo“打敗”世界級圍棋王子李世石，就此揭開了人工智能第三場颶風的標志性事件。第三場颶風以深度學習與大計算能力為催化劑，人工智能在眾多領域都取得突破性成就，送來了人類探究“無窮大”世界之門的鑰匙。

1.2 通往強人工智能

“弱人工智能”—“強人工智能”—“超人工智能”構成了人工智能的梯度鏈?！叭跞斯ぶ悄堋鄙瞄L完成設定的相關特別任務，比如翻譯、識別語音和圖像等，也包括近些年面世的IBM、AlphaGo和Watson等，這些都是強大的信息處理智能，但卻不能理解信息的真實含義。正在研究的“強人工智能”范疇包括了計劃、推理、語言、學習、認知和創(chuàng)造等，期望達到人工智能在無人操控學習的狀態(tài)下完成前所未有的操作，并可以同人們進行交互式溝通?！俺斯ぶ悄堋敝傅氖且阅M人的思維方式，使其具有自主思考能力，建構新的智能集群，可以如人類一般自主地進行思考。觀察當前人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，“強人工智能”還未產(chǎn)生，但相信距離“強人工智能”的到來指日可期。近些年，一些國家倡導“腦計劃”行動，希望借助計算機科技模擬人腦來研究人腦的工作程序。期間，歐盟在二零一三年提出世界范圍內(nèi)的人腦研究計劃，該項目投資近十二億歐元，希望借助計算機科技模擬人腦，構建一套新型的、超前的整合、分析、模擬、生成數(shù)據(jù)的技術信息通訊系統(tǒng)。人腦模擬計劃通過研究人腦模型來分析大腦所具有的功能及其生物構造之間的關聯(lián)，探究大腦的各個版塊之間怎樣高效合作形成多層次的、統(tǒng)一的功能系統(tǒng)。歐盟期望在二零二四年最終完成項目，研究出可以模擬大腦運轉的超級計算機。與此同時，深度學習浪潮正在建構人工智能的循環(huán)體系。深度學習是學習機器的分支，源起于人工神經(jīng)系統(tǒng)，現(xiàn)今已不再是擁有多層結構的機器，而是成體系的可以應用于構建可微分可組合結構系統(tǒng)的方法與技術?？偠灾?，通過利用數(shù)據(jù)模型研究大數(shù)據(jù)，通過深度學習算法不斷地主動學習，漸漸強大起來。雖然目前深度學習只是全球向終極智能目標邁進的一英尺，但或許這一英尺就會成為人工智能爆發(fā)性的新起點。根據(jù)腦計劃的發(fā)展和深度學習的逐步進行，人工智能的進展速度正在有序提升。也許“強人工智能”正在不遠的將來緩緩走來，人工智能的強勁能量也將展露無遺?，F(xiàn)在看來，“超人工智能”似乎難以企及，但由于未來的不可知性，人們對“超人工智能”持有更多的是悲觀與恐懼的看法，害怕比人類更卓越的智能集群出現(xiàn)，將帶來整個世界的不可控制甚至人類的終結。但或許，“超人工智能”實現(xiàn)之后，人類社會會從此進入一個新時代。不管怎樣，隨著科學技術的發(fā)達，科技自身的前進速度也會越來越快，這是不容世人置疑的。因此從效率與時間上看待，人工智能的前進速度必定會大大超出人類自身的發(fā)展。

1.3 進入“人工智能+”時代

從“互聯(lián)網(wǎng)+”轉變?yōu)椤叭斯ぶ悄?”是社會正面臨的發(fā)展趨勢?！叭斯ぶ悄?”指的是使人工智能與傳統(tǒng)行業(yè)密切銜接，通過改造傳統(tǒng)行業(yè)，使其在舊領域開創(chuàng)新形式。在“人工智能+”社會里，以生物識別、云計算等計算或數(shù)據(jù)科技作為支撐基礎，以深度研究等核心技術為本位，促進人工智能在家居、醫(yī)療、安全、防控系統(tǒng)、營銷以及金融等行業(yè)讓應用場景“安家落戶”，創(chuàng)造出前所未有的價值。現(xiàn)在社會，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)演進到了萬物互通的層面，颶風式增長數(shù)據(jù)帶給人們對訊息開展合理篩選并有效分配信息的需求。面對這種無處不計算、萬物互通的現(xiàn)實環(huán)境要開展精準工作，“人工智能+”社會的來臨指日可期。以后的人工智能會從針對性較高的行業(yè)逐步延伸到社會的各個角落，轉變成人人可用的智能從而促進新一輪科技革命。

2 人工智能的應用領域研究

當今社會，隨著人工智能的高速進步其已經(jīng)融入進了眾多領域里，人工智能的應用領域主要囊括了計算機視覺、智能機器人、自然語言處理等。

2.1 計算機視覺領域

計算機視覺一般指的是通過當今高速進步的計算機科技對人類視神經(jīng)系統(tǒng)開展模仿，讓其具備確定物體運動狀態(tài)、位置并能夠識別物體的功能，進而達到替代人類眼睛的效果。人工智能在現(xiàn)階段計算機視覺范疇的運用認可度較高的大抵有人臉辨識、指紋識別及瞳孔辨識系統(tǒng)。通常情況下，人工智能科技在計算機視覺范疇的應用由三個部分構成，即識別目標、檢測目標、檢測行為。除此之外，人工智能應用于計算機視覺范疇的具體場景辨識方面還不具備比較穩(wěn)健的系統(tǒng)與技術，主要因為物體的類別具有多樣性和復雜性，盡管能夠應用人工智能科技對物體外形、特點進行辨識，但是還不具備較高精準度，所以依然需要在人工智能的視覺科技方面對識別物體與準確區(qū)分方面進行更加細致的探索。

2.2 智能機器人領域

早期智能機器人主要用在工業(yè)、軍事領域，大多數(shù)是機械手和機器臂。如今，智能機器人的應用已經(jīng)深入到各各行業(yè)，在軍事、制造業(yè)、醫(yī)療、服務等方面有廣泛應用。

工業(yè)機器人：

現(xiàn)今大多數(shù)工業(yè)機器人停留于第二代機器人的發(fā)展水平。主要原因是工業(yè)生產(chǎn)具有模式化、單一化特點，不確定因素少，環(huán)境變化少。第二代機器人已經(jīng)能夠滿足大部分工業(yè)生產(chǎn)的需要。但是，目前機器人做到完全自主還很困難的，因為有很多相關技術不能達不到完全智能。

醫(yī)療機器人：在生活服務方面，醫(yī)用機器人是目前國內(nèi)外機器人研究領域中最活躍、投資最多的方向之一。其具備能完成復雜的任務、很高精度、創(chuàng)傷面積小、工作強度低、可靠性好的特點，因此受到廣泛關注。醫(yī)療機器人主要有微創(chuàng)外科手術機器人、康復醫(yī)療機器人和醫(yī)院服務機器人。

服務型機器人：服務型機器人是一種為人類提供特定服務的機器人，一般具有良好的人機交互特性。最主要的研究方面是公共場合的導引服務機器人以及不針對特殊任務的多功能家用機器人。

為了實現(xiàn)更好的人機交互性能，本田公司將自行設計的家用機器人定位為一種仿人機器人。即是外觀和人類似具有移動能力、感知能力、操作能力、學習能力、自治能力、聯(lián)想記憶、情感交流的智能機器人。本田公司的機器人ASIMO能夠流暢地行走、奔跑、上下樓梯、搬運飲料并和人類進行簡單的對話。它代表了這類機器人的最高水平。

智能機器人通常指的是人類對其進行操作，事實上其本身也具備比較先進的“頭腦”，可以開展獨立性的操作與控制的智能機器。智能機器人“體內(nèi)”也包含思考因子，以便對其接觸到的外部信息展開分析，進而做出適宜的反應。除此之外，智能機器人也具備高級感覺因子，以便對外部世界進行辨識，還包括運動因子，使其與外部世界進行有效的“交流”?，F(xiàn)階段，工業(yè)機器人、服務機器人等均已經(jīng)投入到相應領域，未來也會拓展比較寬廣的發(fā)展空間與應用市場，主要是因為其可以為人類更好地生活創(chuàng)造可能性。

2.3 自然語言處理領域

如今，人工智能處理自然語言的信息科技通常表現(xiàn)為語言學、數(shù)據(jù)處理及語言工程等，認可度高的應用范疇主要包括客服行業(yè)、機器人交流和同聲傳譯等。自然語言的處理系統(tǒng)歸屬人工智能重要的應用范圍的關鍵部分，擁有極其重要的應用地位，主要探究領域為機器能夠利用自然語言獲取有效的作用，主要利用的是自然語言的信息分析科技。現(xiàn)今，自然語言的識別科技已經(jīng)獲得較高的認可度，大概具有百分之九十五以上的精準辨識率，科大訊飛、百度等知名品牌均對該技術展開了有效且合理的運用。

綜上所述，現(xiàn)今社會隨著計算機網(wǎng)絡科技水平的不斷進步，人工智能科技在這種背景下也迅速獲得了發(fā)展，并廣泛涉及眾多領域，全球范圍內(nèi)對于人工智能科技的發(fā)展和研究都很較關注。盡管在機器學習、智能機器人、自然語言處理、計算機視覺等領域人工智能都獲得很大成就，且發(fā)揮出比較便捷的、積極的影響，但是其在將來的發(fā)展中依然要遵循為人類造福的宗旨，且人們切記不能在利用人工智能時對其產(chǎn)生較強的依賴，以免丟失最原始的思考和生產(chǎn)能力。