計(jì)算機(jī)在人工智能中的應(yīng)用

龍乾

摘 要：我們從小學(xué)就開始學(xué)習(xí)操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的文字?jǐn)?shù)據(jù)處理，這也成為現(xiàn)代社會(huì)我們必須掌握的一項(xiàng)基本技能。計(jì)算機(jī)種類繁多，既有擁有強(qiáng)大計(jì)算能力，可以快速處理海量數(shù)據(jù)的超級(jí)計(jì)算機(jī);也有用于日常辦公、休閑娛樂(lè)用的個(gè)人計(jì)算機(jī)。這些功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)在人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的今天依然具有不可或缺的作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);人工智能;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）03-0051-02

1 生活中常見的人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在我們的生活中經(jīng)常出現(xiàn)的應(yīng)用主要有十大類：

（1）生成自然語(yǔ)言：對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析，生成我們?nèi)祟愃芾斫獾奈谋?

（2）識(shí)別人類語(yǔ)言：像蘋果手機(jī)里的Siri一樣可以和人類交流;

（3）虛擬助理：現(xiàn)在主要應(yīng)用于我們的日常智能家居中，幫助我們做家務(wù);

（4）機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)：例如視頻網(wǎng)站通過(guò)人工智能，為每種廣告匹配最合適的消費(fèi)者;

（5）人工智能優(yōu)化硬件：這些硬件包含自動(dòng)駕駛硬件、健康管理硬件等;

（6）生物測(cè)定學(xué)：比如現(xiàn)在的人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等;

（7）自動(dòng)化機(jī)器人：自動(dòng)處理企業(yè)中的機(jī)械與重復(fù)性的公作;

（8）文本分析和自然語(yǔ)言處理：像現(xiàn)在很多新聞媒體都應(yīng)用這種人工智能技術(shù)進(jìn)行新聞的采編和報(bào)道;

（9）情感識(shí)別：在游戲和護(hù)理軟件中應(yīng)用，便于更好地和人類溝通;

（10）圖像識(shí)別：用來(lái)鑒別犯罪分子，構(gòu)建智能安全社會(huì)。

2 計(jì)算機(jī)在人工智能技術(shù)中的作用

2.1 收集信息

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在收集信息時(shí)，都只能由人類將各種信息轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言之后人工輸入系統(tǒng)。這種輸入方式不僅操作麻煩，需要人先將各種數(shù)據(jù)匯總起來(lái)，在逐個(gè)錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中;而且在人工錄入的過(guò)程中，容易出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，最終影響計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)結(jié)合了人工智能，就可以通過(guò)各種傳感器自主的進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和匯總，通過(guò)光傳感器收集光的數(shù)據(jù)，通過(guò)體感傳感器收集位置的信息，通過(guò)溫度傳感器收集溫度變化的信息。計(jì)算機(jī)通過(guò)這些傳感器對(duì)信息的直接采集，不僅提高了信息收集的效率，還保證了信息的準(zhǔn)確度。

2.2 處理數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)主要就是通過(guò)各種各樣的軟件系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行的，早期的軟件系統(tǒng)只能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的匯總、查找處理，而現(xiàn)在的人工智能系統(tǒng)則可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的挖掘?，F(xiàn)在我們處在一個(gè)大數(shù)據(jù)的時(shí)代，數(shù)據(jù)的總量和數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度都在增加。如果沒(méi)有配套的人工智能系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，那么計(jì)算機(jī)將跟不上時(shí)代的發(fā)展而被淘汰。人工智能系統(tǒng)在為計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)可以進(jìn)行多方面的運(yùn)算，從而形成多元的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

2.3 智能互動(dòng)

以前的我們只能和計(jì)算機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的互動(dòng)，互動(dòng)的中介也就是一些硬件，例如鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀等等。現(xiàn)在，我們可以通過(guò)語(yǔ)言來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，通過(guò)表情或者動(dòng)作來(lái)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行情感上的交互。這正是人工智能技術(shù)為我們帶來(lái)的新變化。

3 計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 計(jì)算機(jī)功能更加強(qiáng)大

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)我們的工作和生活要求了，人們對(duì)強(qiáng)大功能的計(jì)算機(jī)有著更大的需要。與人工智能技術(shù)結(jié)合之后，計(jì)算機(jī)在信息收集、數(shù)據(jù)處理和智能互動(dòng)等領(lǐng)域的功能有著大幅度的提高。無(wú)論是收集信息還是處理信息，乃至是與人類互動(dòng)，最為關(guān)鍵的是計(jì)算機(jī)功能在這些領(lǐng)域的安全性保障。在人工智能系統(tǒng)出現(xiàn)之前，所有的軟件都是由一定的算法進(jìn)行人工編程。在這一過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)漏洞，這些漏洞極易被黑客攻破，對(duì)計(jì)算機(jī)的使用者的利益造成損害。人工智能技術(shù)則可以模擬人類的思維，自主對(duì)安全漏洞進(jìn)行修復(fù)，大幅度的提高了計(jì)算機(jī)的安全性能。在保障安全性的前提之下，人工智能技術(shù)可以協(xié)同計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的各個(gè)層級(jí)，大幅度提高計(jì)算機(jī)的效率。計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)結(jié)合的趨勢(shì)可能會(huì)出現(xiàn)更加像人類的計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)具有人類的推理能力和自我編程功能。

3.2 計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)更加人性化

在不斷強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)功能的背景下，計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)理念也在不斷的更新?lián)Q代。早期的晶體管計(jì)算機(jī)和集成電路計(jì)算機(jī)，巨大笨重不方便家庭使用。后來(lái)出現(xiàn)了個(gè)人電腦或者說(shuō)臺(tái)式機(jī)，這種計(jì)算機(jī)可以放置在家中，但它也是固定而不方便攜帶的。然后又出現(xiàn)了更為輕便的筆記本電腦，這種計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)方便了人們辦公的需要。現(xiàn)在我們有著各種各樣的計(jì)算機(jī)形態(tài)，有平板電腦，還有類人型的計(jì)算機(jī)，以及動(dòng)物形態(tài)的計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)理念越來(lái)越人性化。未來(lái)或許會(huì)出現(xiàn)可穿戴的像衣服一樣的計(jì)算機(jī)以及可以植入人體的計(jì)算機(jī)，以便滿足人們?cè)絹?lái)越多元化的生活需要。

3.3 不斷促進(jìn)人工智能技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)之間的關(guān)系，就像是人的身體和精神一樣。人的精神積極向上，身體才能保持一種充滿活力的狀態(tài);身體健康也可以促進(jìn)精神的旺盛。這二者是互相促進(jìn)互相限制的，如果沒(méi)有一個(gè)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件，人工智能技術(shù)也無(wú)法充分發(fā)揮它的作用。正是計(jì)算機(jī)硬件可以兼容各種性能的傳感器，人工智能技術(shù)才能更好的和人類乃至自然世界發(fā)生聯(lián)系。也只有更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)制造技術(shù)，才能不斷的拓展人工智能技術(shù)的應(yīng)用前景。例如醫(yī)療大數(shù)據(jù)現(xiàn)狀，健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)現(xiàn)在是國(guó)家戰(zhàn)略，健康醫(yī)療數(shù)據(jù)目前是作為國(guó)家戰(zhàn)略基礎(chǔ)資源進(jìn)行建設(shè)和管理的。為什么說(shuō)大數(shù)據(jù)助推、推動(dòng)人工智能、助力健康中國(guó)？之前的報(bào)告提到了人工智能的基礎(chǔ)和引擎都是大數(shù)據(jù)，目前有一個(gè)DIKW體系，就是數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和智能這么一個(gè)體系，就是說(shuō)基礎(chǔ)是Data，經(jīng)過(guò)加一些內(nèi)容變成Information，信息經(jīng)過(guò)應(yīng)用場(chǎng)景的加載變成Knowledge，最終知識(shí)形成Wisdom，所以可以說(shuō)數(shù)據(jù)是人工智能的一個(gè)引擎。另外數(shù)據(jù)的應(yīng)用最大化要靠人工智能技術(shù)，所以中電數(shù)據(jù)的工作就是做“原料”、數(shù)據(jù)匯聚和數(shù)據(jù)管理以及搭載數(shù)。

4 健康大數(shù)據(jù)工程

國(guó)家健康大數(shù)據(jù)試點(diǎn)工程主要的內(nèi)容實(shí)際上就是把人數(shù)據(jù)化，從而構(gòu)建一個(gè)智能的全息數(shù)字人。全息數(shù)字人的定義涉及人生命全周期、生活全方位、生產(chǎn)全過(guò)程，是這些過(guò)程中衍生出的心理數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)以及相關(guān)的一些行為數(shù)據(jù)的集合。這聽起來(lái)比較抽象，用現(xiàn)在的技術(shù)來(lái)講全息數(shù)字人可以分成三個(gè)部分，一個(gè)部分就是基因數(shù)據(jù)，現(xiàn)在基因測(cè)序、基因解讀發(fā)展非?？?。第二部分就是醫(yī)療數(shù)據(jù)，即醫(yī)院里面檢驗(yàn)檢測(cè)的電子病歷、健康檔案等數(shù)據(jù)。第三部分實(shí)際上已經(jīng)在人們身邊，就是穿戴設(shè)備監(jiān)控的行為數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的數(shù)字人由這三部分組成。

前年IBM的報(bào)告提到過(guò)這三部分?jǐn)?shù)據(jù)的大致比例，人一生中的基因數(shù)據(jù)大概是6TB，醫(yī)院的數(shù)據(jù)平均下來(lái)是0.4TB，包括影像數(shù)據(jù)。穿戴傳感器傳輸?shù)挠糜趯?shí)時(shí)檢測(cè)人類健康的數(shù)據(jù)大概是1100TB，就是1.1PB。所以每個(gè)人一生中的數(shù)據(jù)保守估計(jì)在1.2PB左右，一個(gè)省的數(shù)據(jù)基本是ZB級(jí)別。我們現(xiàn)在研究的是如何把這些數(shù)字有機(jī)地采集和按照相應(yīng)的邏輯聚合起來(lái)，這方面人工智能技術(shù)將會(huì)提供有力幫助。我們目前第一步是聚合醫(yī)院數(shù)據(jù)，第二步是加載基因數(shù)據(jù)，第三步是疊加行為數(shù)據(jù)，這就是目前布局。

人工智能在醫(yī)療數(shù)據(jù)處理方面有兩個(gè)應(yīng)用方向，一個(gè)方向就是將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)規(guī)劃處理、業(yè)務(wù)規(guī)劃處理，就是打標(biāo)簽標(biāo)注，然后通過(guò)深度學(xué)習(xí)來(lái)訓(xùn)練，從而達(dá)到精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的目標(biāo)。還有一種就是腦機(jī)接口，就是通過(guò)腦電波人機(jī)合一，把機(jī)器的優(yōu)勢(shì)跟人的優(yōu)勢(shì)有機(jī)地結(jié)合。腦機(jī)技術(shù)需要對(duì)電波進(jìn)行數(shù)字化和識(shí)別，天津大學(xué)在該領(lǐng)域是國(guó)際領(lǐng)先的，所以我們也是把天津作為腦機(jī)接口技術(shù)的落地點(diǎn)。

5 智能&安全

中電作為國(guó)家隊(duì)，原則上就是做數(shù)據(jù)服務(wù)，推動(dòng)數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，對(duì)于他們來(lái)說(shuō)有兩個(gè)核心能力是要著力打造的，一個(gè)是智能，一個(gè)是安全。

智能方面，他們跟IBM成立了合資公司，他們的想法是把Watson Health整套系統(tǒng)移植到中國(guó)，合作談判的一個(gè)重要部分是UDS數(shù)據(jù)治理。他們工作的核心是多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的匯聚，即把醫(yī)院不同的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，匯聚完以后進(jìn)行初級(jí)的數(shù)據(jù)治理，然后再用IBM相關(guān)的分級(jí)分類分域的數(shù)據(jù)治理平臺(tái)加上算法模型形成人工智能模型，來(lái)支撐下一步的應(yīng)用。同時(shí)他們也逐步引進(jìn)IBM在健康醫(yī)療方向的四個(gè)方面150多個(gè)解決方案，近期已經(jīng)有6個(gè)解決方案在引進(jìn)，一個(gè)是生命科學(xué)方面，主要是新藥研制、基因研究，第二個(gè)是健康管理、慢病管理，再一個(gè)是智能影像，還有一些醫(yī)院的智能管理的平臺(tái)。

IBM在整個(gè)Watson Health系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程中聚合的病歷超過(guò)一億條，醫(yī)學(xué)影像超過(guò)三百億，進(jìn)行了大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練。系統(tǒng)遷移到中國(guó)后，必須根據(jù)中國(guó)人的數(shù)據(jù)對(duì)它已有的知識(shí)庫(kù)和知識(shí)成果進(jìn)行修正。

安全方面，中國(guó)電子整個(gè)安全體系包含四個(gè)方面，本質(zhì)安全、過(guò)程安全、工控安全和數(shù)據(jù)安全。安全領(lǐng)域其實(shí)還有動(dòng)態(tài)安全，動(dòng)態(tài)安全已經(jīng)上升到國(guó)家間的系統(tǒng)攻防，目前中國(guó)能攻能防。我想強(qiáng)調(diào)一下工控和數(shù)據(jù)安全。工控安全主要涉及電力、電網(wǎng)。數(shù)據(jù)安全則具有特殊性，其實(shí)整個(gè)系統(tǒng)安全的核心就是信息數(shù)據(jù)的安全。

6 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)與人工智能技術(shù)之間的關(guān)系密不可分，它們相互結(jié)合，相互促進(jìn)，共同發(fā)展。計(jì)算機(jī)的廣泛使用可以快速將最新的人工智能技術(shù)普及應(yīng)用，它既是人工智能技術(shù)的載體，也是促進(jìn)技術(shù)的基石，現(xiàn)在的我們應(yīng)該熟練掌握計(jì)算機(jī)的原理與應(yīng)用，不斷擴(kuò)大其在人工智能時(shí)代的應(yīng)用。