大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能的創(chuàng)新與發(fā)展研究

徐卓函

摘 要：大數(shù)據(jù)和人工智能是今天計(jì)算機(jī)學(xué)科的兩個(gè)重要的分支。近年來，有關(guān)大數(shù)據(jù)和人工智能這兩個(gè)領(lǐng)域所進(jìn)行的研究一直從未間斷。其實(shí)，大數(shù)據(jù)和人工智能的聯(lián)系千絲萬縷。首先，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展依靠人工智能，因?yàn)樗褂昧嗽S多人工智能的理論和方法。其次，人工智能的發(fā)展也必須依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，需要大數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐。大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，未來人工智能會(huì)有哪些創(chuàng)新和發(fā)展，大家拭目以待。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 人工智能 云計(jì)算 數(shù)據(jù)挖掘 機(jī)器人 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（c）-0030-02

1 什么是大數(shù)據(jù)

1.1 大數(shù)據(jù)的定義

大數(shù)據(jù)是一個(gè)數(shù)據(jù)體量和數(shù)據(jù)類別都十分龐大的數(shù)據(jù)集。這個(gè)龐大的數(shù)據(jù)集，我們今天還無法用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫工具對(duì)它的內(nèi)容進(jìn)行獲取和處理。整體概括起來，大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)真實(shí)性高、數(shù)據(jù)處理快等四大特征。

大數(shù)據(jù)的特征：第一，是指數(shù)據(jù)類型非常多，它的數(shù)據(jù)來自多種數(shù)據(jù)源，而非單一的一種數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)的種類和數(shù)據(jù)的格式日漸豐富；第二，是指數(shù)據(jù)規(guī)模非常大，通常在10TB左右，規(guī)模非常龐大；第三，是指數(shù)據(jù)的真實(shí)性非常高，一些新的數(shù)據(jù)源漸漸興起，打破了之前傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，今天的企業(yè)愈發(fā)需要這些有效的信息，以確保其真實(shí)性及安全性；第四，是指數(shù)據(jù)處理的速度非?？欤軌蜃龅綌?shù)據(jù)的及時(shí)快速處理。

1.2 大數(shù)據(jù)的發(fā)展歷程

“大數(shù)據(jù)”一詞最早提出的是麥肯錫研究院于2011年發(fā)布的研究報(bào)告《大數(shù)據(jù)》。之后，經(jīng)美國高德納公司和美國一些科學(xué)家的宣傳推廣，漸漸地大數(shù)據(jù)概念開始流行起來。

大數(shù)據(jù)發(fā)展的萌芽期，是20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初，此時(shí)處于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)階段。這一時(shí)期，隨著數(shù)據(jù)挖掘理論和技術(shù)的一步步成熟，已開始有一些與商業(yè)相關(guān)的智能工具開始被人們所應(yīng)用，如專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫和知識(shí)管理系統(tǒng)等。

大數(shù)據(jù)發(fā)展的突破期，是2003—2006年，此時(shí)處于自由探索非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)階段。這一時(shí)期，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)了大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展。此時(shí)，可以以2004年Facebook的創(chuàng)立為標(biāo)志，此時(shí)是大數(shù)據(jù)發(fā)展的突破期。

大數(shù)據(jù)發(fā)展的成熟期，是2006—2009年，此時(shí)大數(shù)據(jù)技術(shù)形成并行運(yùn)算與分布式系統(tǒng)。

到了2010年，智能手機(jī)開始大量涌現(xiàn)，其應(yīng)用日益廣泛。此時(shí)，數(shù)據(jù)的碎片化、流媒體、分布式等特征更加凸顯，移動(dòng)數(shù)據(jù)開始急劇增長。

近年來，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展十分迅猛，開始不斷向社會(huì)各行各業(yè)步步滲透，從而導(dǎo)致大數(shù)據(jù)的技術(shù)領(lǐng)域和行業(yè)邊界越來越不明顯，也越來越模糊，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用創(chuàng)新已經(jīng)超越了大數(shù)據(jù)技術(shù)的本身，越來越受到各行各業(yè)的熱捧和青睞。

今天，可以毫不夸張地說，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠改變一個(gè)領(lǐng)域，為每一個(gè)領(lǐng)域帶來變革性和創(chuàng)新。

2 什么是人工智能

2.1 人工智能的定義

人工智能是一門新的技術(shù)科學(xué)，它主要研究和開發(fā)用于模擬人類的智能的理論、方法和技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)，它同樣也是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支。人工智能的終極目的是掌握智能的根本實(shí)質(zhì)，從而生產(chǎn)出一種全新的能以人類智能相似和相近的方式快速做出反應(yīng)的智能機(jī)器?？梢哉f人工智能的發(fā)展與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展緊密相連，密不可分。

2.2 人工智能的發(fā)展歷程

“人工智能”一詞最初是在1956年美國達(dá)特茅斯學(xué)院提出的。

人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，它的發(fā)展歷程十分曲折，大致可分為三個(gè)發(fā)展階段：

20世紀(jì)40年代中期到50年代中期為第一階段，被稱為人工智能啟蒙探索時(shí)期。1950年，英國數(shù)學(xué)家圖靈發(fā)表了《計(jì)算的機(jī)器與智能》，提出了機(jī)器可以思維進(jìn)而幫助人類的問題，直接推動(dòng)了現(xiàn)代人工智能的發(fā)展。

20世紀(jì)50年代中期到80年代末期為第二階段，被稱為人工智能經(jīng)典符號(hào)時(shí)期。人工智能與認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等三門學(xué)科開始了相依為命的發(fā)展歷程。

20世紀(jì)80年代末期到現(xiàn)在為第三階段，被稱為人工智能聯(lián)結(jié)主義時(shí)期。這一時(shí)期，主要采用分布處理的方法通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模擬人腦的智力活動(dòng)。

3 大數(shù)據(jù)與人工智能的關(guān)系

大數(shù)據(jù)和人工智能，近年來這兩個(gè)領(lǐng)域的研究相互交叉促進(jìn)，產(chǎn)生了很多新的方法、應(yīng)用和價(jià)值。

今天，人類擁有了對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)快和數(shù)據(jù)真實(shí)性高的大數(shù)據(jù)進(jìn)行存取、檢索、分類和統(tǒng)計(jì)的能力，完全得益于大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展。而且，人工智能領(lǐng)域的一些理論和方法，已經(jīng)開始用于大數(shù)據(jù)分析方面，并取得了一定的效果。

研究發(fā)現(xiàn)，解決人工智能的擴(kuò)展性和成長性問題，離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)。

以前，人工智能技術(shù)還不能實(shí)現(xiàn)與人類相似的學(xué)習(xí)研究能力。原因在于，人工智能看似簡單，實(shí)際上是一件非常繁瑣和復(fù)雜的事情，產(chǎn)生人工智能的兩個(gè)必要條件要有海量數(shù)據(jù)的支撐和對(duì)這些數(shù)據(jù)的極強(qiáng)處理能力，而以前的機(jī)器都不具備這兩個(gè)條件。

人工智能其實(shí)就像人類一樣，是需要擁有大量的知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。在這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的背后是需要大量的數(shù)據(jù)支撐。大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為儲(chǔ)存、分析大量的數(shù)據(jù)提供了一定的技術(shù)支持，使機(jī)器得到的數(shù)據(jù)量和擁有的數(shù)據(jù)處理能力，與形成人工智能所需要的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)處理能力相匹配。只有這樣，人工智能才能得到發(fā)展。人工智能的發(fā)展，反過來進(jìn)一步推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的向前發(fā)展，形成有效的相互推動(dòng)作用。

與其說人工智能的發(fā)展依靠大數(shù)據(jù)，不如說大數(shù)據(jù)開啟人工智能新篇章。人工智能領(lǐng)域的一些理論和方法，能夠有效地提升大數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展也將在為人工智能提供一個(gè)用武之地。

4 未來人工智能的發(fā)展