數(shù)學(xué)對計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展的重要性

王子皓 劉小仕

摘要：目前，人工智能技術(shù)在社會(huì)各行各業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值開始得到廣泛重視，而這一技術(shù)方案主要依靠數(shù)學(xué)體系進(jìn)行建設(shè)，因此兩者之間存在較為重要的聯(lián)系。本文以筆者在高中階段能夠接觸到的資料內(nèi)容與文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，對數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)人工智能領(lǐng)域產(chǎn)生的重要影響進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)體系;人工智能;發(fā)展意義

引言：計(jì)算機(jī)人工智能又被稱作機(jī)器智能，通過將數(shù)學(xué)理論知識內(nèi)容進(jìn)行綜合整理，可以使人工智能在未來的某個(gè)時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生突破性進(jìn)展。通過綜合相關(guān)信息進(jìn)行探索，筆者可以對數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)人工智能存在的主要關(guān)系進(jìn)行簡要分析，并在此基礎(chǔ)上探索其對于相關(guān)技術(shù)發(fā)展的重要性，使總結(jié)成果能夠反哺至筆者高中學(xué)習(xí)流程中，發(fā)揮其重要價(jià)值。

1 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)人工智能的關(guān)系

數(shù)學(xué)屬于高中學(xué)科中較為關(guān)鍵的組成部分，其包含了大量邏輯與計(jì)算知識，其內(nèi)容具有較強(qiáng)的工具性特征，同時(shí)抽象程度高、學(xué)習(xí)難度大。在這種情況下，筆者不禁產(chǎn)生了數(shù)學(xué)知識具體有何影響作用的疑惑。通過廣泛調(diào)查與研究，筆者發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)理論知識與計(jì)算機(jī)人工智能體系存在密不可分的關(guān)聯(lián)，其對于相關(guān)技術(shù)的未來發(fā)展同樣具有重要影響。通過將數(shù)學(xué)理論內(nèi)容應(yīng)用至人工智能技術(shù)研究中，可以使相關(guān)信息得到充分應(yīng)用，進(jìn)一步挖掘人工智能方案的基礎(chǔ)價(jià)值，使各行各業(yè)工作效率與質(zhì)量產(chǎn)生跨越式提升。因此，數(shù)學(xué)與人工智能存在密不可分的關(guān)系，人工智能計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展需要建立在數(shù)學(xué)理論體系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索相關(guān)內(nèi)容的應(yīng)用意義，確保其能夠與實(shí)際模塊相整合，達(dá)到理想發(fā)展目標(biāo)。

2 計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展遇到的主要障礙

2.1自然語言處理

目前，根據(jù)筆者從網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的相關(guān)信息顯示，計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展實(shí)質(zhì)上處于瓶頸期，需要從技術(shù)根源層面探索全新突破口，才能夠?qū)崿F(xiàn)跨越式應(yīng)用目標(biāo)，解決存在的主要問題[1]。當(dāng)前阻礙人工智能技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一便是語言理解問題，人類所掌握的自然語言具有高度復(fù)雜性，其對于計(jì)算機(jī)而言屬于難以理解的內(nèi)容，因此依靠計(jì)算機(jī)平臺所建立的人工智能體系也無法應(yīng)用語言信息，導(dǎo)致在大部分行業(yè)中遇到了建設(shè)性阻礙。而采用數(shù)學(xué)理論中存在的特殊算法對自然語言模型進(jìn)行構(gòu)建，可以使計(jì)算機(jī)在一定程度上明確基礎(chǔ)規(guī)律，使人工智能可以在高質(zhì)量前提下處理語言信息，達(dá)到智能應(yīng)用目標(biāo)。當(dāng)前，大部分人工智能廠商均開始研究自然語言處理問題，因此數(shù)學(xué)理論知識也得到了廣泛應(yīng)用。

2.2物體識別

在人工智能技術(shù)應(yīng)用需求中，針對自然物體進(jìn)行識別也屬于較為關(guān)鍵的功能占比之一。就目前我們所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)而言，其計(jì)算能力存在一個(gè)極限，超出這個(gè)極限的工作任務(wù)均無法有效完成。針對自然物體進(jìn)行識別在某種程度上屬于超出計(jì)算極限的任務(wù)類型，僅憑借蠻力進(jìn)行處理無法實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果。這一問題阻礙了人工智能技術(shù)在安防、物流等方面的應(yīng)用，屬于有待解決的障礙問題之一。同樣，數(shù)學(xué)理論知識在該方面也具有重要應(yīng)用意義，其能夠通過計(jì)算模型等方式，幫助計(jì)算機(jī)減少人工智能識別物體所需計(jì)算量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的識別效果，有利于解決相關(guān)障礙問題。

3 數(shù)學(xué)對于計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展的重要性

3.1能夠提供軟件平臺支持

在實(shí)際應(yīng)用過程中，數(shù)學(xué)理論體系可以通過符號計(jì)算方式，為人工智能的發(fā)展鋪平道路。按照筆者所查閱的相關(guān)資料顯示，計(jì)算機(jī)人工智能展開符號計(jì)算需要通過數(shù)值或C語言代碼等方式進(jìn)行操作[2]。在相關(guān)應(yīng)用技術(shù)逐漸普及的背景下，數(shù)學(xué)理論內(nèi)容為對應(yīng)軟件平臺的研發(fā)提供了重要支持，如C語言運(yùn)算平臺等。因此，可以認(rèn)為數(shù)學(xué)對于計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展具有重要支持意義，其能夠利用軟件開發(fā)形式，達(dá)到理想助推效果。

3.2具有安全保障意義

在人工智能技術(shù)應(yīng)用過程中，其安全性屬于社會(huì)廣泛關(guān)注的層面之一。若相關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭到黑客入侵，則以人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛性而言，后果不堪設(shè)想。通過借助數(shù)學(xué)理論知識中包含的模糊算法等內(nèi)容，可以使計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)入侵檢測、智能防火墻功能。這些功能可以有效保障人工智能技術(shù)的安全應(yīng)用，因此數(shù)學(xué)理論對于相關(guān)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

3.3有利于降低成本并縮短工作時(shí)間

人工智能技術(shù)歸根究底還是需要依靠程序計(jì)算進(jìn)行操作，而復(fù)雜程序計(jì)算會(huì)消耗大量時(shí)間，容易導(dǎo)致成本上升。通過應(yīng)用數(shù)學(xué)知識內(nèi)容，可以使計(jì)算流程得到充分簡化，并利用枚舉、遞歸、排序等措施，使人工智能處理任務(wù)的難度大幅下降，有利于降低相關(guān)投入成本，同時(shí)也可以豐富工作類型，使人工智能技術(shù)走進(jìn)社會(huì)各行各業(yè)。

結(jié)論：

綜上所述，通過筆者以高中生身份展開的研究分析能夠發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)理論對于計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展具有重要影響。未來社會(huì)數(shù)學(xué)知識的重要性還會(huì)進(jìn)一步體現(xiàn)，因此需要重視數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，使自身能夠參與到社會(huì)工作中，充分利用相關(guān)知識做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳磊.淺析數(shù)學(xué)算法對計(jì)算機(jī)人工智能發(fā)展的推動(dòng)[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020（2）：1.

[2]張景中、張清華、喬雨琪.我看人工智能[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2020，32（6）：7.