淺談人工智能的應用領域與其未來發(fā)展展望

摘 要：有人將人工智能稱為第四次工業(yè)革命，它已經滲透到很多領域，與人們的生活日益密切，也不斷成為學術界研究的熱點。文章通過文獻回顧，并結合人工智能的發(fā)展狀況，對其應用的領域進行了系統的分析，同時對人工智能未來可能的發(fā)展進行了展望。

關鍵詞：人工智能；應用領域；發(fā)展

1 概述

人工智能（Artificial Intenlligence，AI）是綜合了計算機科學、生理學和哲學的一門獨立的學科，通過對人的意識和思維進行模擬、延伸和拓展來解決各種需要人類智能的復雜工作。人工智能的發(fā)展與計算機科學行業(yè)的發(fā)展密切相關，但是，在應用方面，它既有具體的應用行業(yè)，比如機器人，又可以與其他行業(yè)相結合，實現完美組合，比如各種“互聯網+”（例如人工智能+金融=Fintech）。目前幾乎沒有研究就人工智能的應用領域進行細致的劃分總結，因此本文就此方面進行研究。

2 人工智能的應用領域

2.1 機器學習

機器學習（Machine Learning）是人工智能的核心，也是中心問題。學習顧名思義就是進行不斷的知識積累，機器學習就是通過機器進行知識的積累，利用現有的信息來進行知識的更新和輸出。在引言中我們提到的“AlphaGO”大戰(zhàn)李世石，其實第一局李世石是贏了機器的，但第二天大師萬萬沒有想到與自己對弈的機器人昨晚自己與自己下了上百萬局棋，“AlphaGO”在學習中達到了大師無法到達的境界。

2.2 計算機視覺

它是是指計算機來模擬人的視覺系統，代替人類的眼睛以達到識別物體、確定物體的位置以及物體的運動狀態(tài)目的。從技術程序上看一般要經過三個步驟：檢測目標（圖像預處理、圖像分割）-識別目標（特征提取、目標分類、判斷匹配）-識別行為（模型建立、行為識別）。視覺識別技術在不同的細分領域發(fā)展存在較大差距，目前視覺技術較成熟的領域是生物性特征識別方面，在考勤和安防領域廣泛應用。例如指紋識別、人臉識別、瞳孔識別等。然而在物體場景識別方面技術不太成熟，因為物種的類別太復雜，外貌特征多樣。該領域最早的公司在1997年創(chuàng)建，最近三年來的到了高度的發(fā)展。去年年底，亞馬孫的無人超市將會實現顧客買東西直接走人，人工智能會實現自動結賬。這利用了全自動旋轉的3D攝像技術，通過視覺效果識別每個人的ID，實現人與物的制動捆綁，這需要視覺技術對物體充分精確的區(qū)分。

2.3 自然語言處理

自然語言處理（Natural Language Processing）在人工智能中占據重要地位，是研究中的重要領域，它主要研究人機通過自然語言實現互動，實現對自然語言信息處理的技術[1]。目前，自然語言處理主要集中在語言學、數據處理、語言工程等方面，比較成熟的研究應用是加拿大蒙特利爾大學的TAUM-METE機器翻譯系統[2][3]。自然語言應用的領域較為廣泛有機器同聲傳譯、客服服務、機器人聊天等等。

自2000年出現以來，目前語言識別的技術成熟度比較高，識別的準確度高達95%以上，例如百度語音識別。國內知名的公司有科大訊飛企業(yè)和百度。其中前者在行業(yè)中占了44%的份額。在客戶服務領域，是比較普遍的，比較熟悉的是移動通訊時的智能語音問題的解答。當然，隨著人工智能的進步，人與機器對話的功能也逐漸普遍，可以解決人口老齡化出現的問題。

2.4 智能機器人

機器人一般可以劃分為兩類，一類是一般機器人，另一類就是智能機器人，智能機器人顧名思義就是有人來操控的具有較為發(fā)達的“大腦”的獨立自我控制的“活物”。智能機器人一般具備三要素：感覺要素，識別外部環(huán)境；運功要素，與環(huán)境互動；思考要素，對信息進行處理并采取回應。目前關于機器人應用領域主要集中在工業(yè)機器人、服務機器人、產業(yè)鏈。工業(yè)機器人應用在汽車工業(yè)（焊接機器人、處理機器人、噴涂機器人、裝配機器人）、電子電器和食品（搬運機器人和裝配機器人）、航空航天（處理機器人）；服務機器人醫(yī)療行業(yè)（手術機器人、康復機器人）、智能家居、娛樂教育、信息服務；產業(yè)鏈方面，本體、伺服系統、減速器、傳感器、人際交互技術、自動定位技術等。

在醫(yī)療領域，智能機器人的發(fā)展較為成熟。在2016年，在日本，醫(yī)生對一名患者的病情束手無策情況下，機器人沃森在十幾分鐘下，閱讀了兩千萬頁的醫(yī)療文獻，給出了治療患者的建議，挽救了她的生命。智能機器人可以代替人類解決人類無法解決的醫(yī)療難題。除此，智能機器人目前正在遠程醫(yī)療、護理康復、智能假肢、微創(chuàng)外科手術等方面為醫(yī)療領域做貢獻。Enlitic、Intuitive Sirgical、碳云智能、Promontory是這一領域的代表產品。

在家政服務領域，智能機器人應用最為廣泛，占到整個該領域的66%。已家庭清潔為例，當前的人類越來越想擺脫日常耗費精力的家務，因此為清潔機器人開辟了市場，目前智能機器人可以自動游走，自動清理垃圾，清潔地面等等。

3 人工智能發(fā)展的展望

人工智能技術可以和各個行業(yè)發(fā)生聯系，幫助人類完成一些工作，提升工作效率，但是由于其技術的特殊性，在各個領域的發(fā)展是不均衡的。目前人工智能處于發(fā)展的初期，處于監(jiān)督學習階段，在感知層面小有成就但是就認知層面來看還有很大的進步空間。正如前文所講，監(jiān)督學習需要海量的數據支持，比如想識別一只貓，需要上千萬關于貓的信息。因此未來的發(fā)展會朝向深度高層次的認知方面的學習階段。

人工智能的元年可以定位到2016年，2017年則會成為其爆發(fā)式增長的一年。這一領域注定會成為投資者的寵兒。去年，著名的咨詢公司Venture Scanner公司，就13個種類的957家人工智能公司的融資情況進行分析，發(fā)現人工智能成為追捧的對象，是投資者偏向的方向，他們實現融資金額達48億美金。由此可見，未來人工智能發(fā)展的勢頭會直線上升。而機器人、自然語言處理和計算機視覺領域是未來投資的重點領域。

在視覺智能領域，雖然取得很大突破，但是當物體處于動態(tài)或者光線模糊時，此技術便失靈，以后此方面的技術突破是重點。在機器人領域，家庭服務類的機器人市場需求較大，是未來發(fā)展的主要方向。但是由于其面對的應用場景較為復雜，目前仍然需要深度學習來解決。同時，另一個領域-老年人服務市場比較樂觀。世界人口老齡化問題越來越受到關注，大量的中老年人需要看護，然而服務的人越來越少，同時會伴隨著大量人力、物力、財力的支出，此時，人工智成為為解決這一問題的關鍵。人工智能可以通過虛擬的空間和各種通訊設備實現各個地方老人間的交流，也可以讓子女在遠方實時了解父母的狀況，有效解決子女不在父母身邊的道德負罪感。在安防領域人工智能發(fā)揮了舉足輕重的作用，可以協助解決守衛(wèi)、巡查、罪犯逮捕、恐怖事件預防等問題。目前，海康威視等企業(yè)已經開始搶占市場，隨著基礎芯片的進步，以及各種算法的發(fā)展，這一領域會有巨大的市場。

參考文獻

[1]A llen J.自然語言理解（第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[2]馮志偉.自然語言處理的學科定位[J].解放軍外國語學院學報，2005，28（3）：1-8.

[3]侯志霞，曹軍.自然語言處理的發(fā)展概況及前景展望[J].山東外語教學，2003（5）：53-55.

作者簡介：于濤（1982-），男，漢族，陜西華縣，碩士，陜西能源職業(yè)技術學院，講師，主要從事計算機方面的教學和科研工作。