人工智能研究綜述

摘要：首先闡述了人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程。其次，分析了在人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。最后，簡(jiǎn)述了人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：人工智能;發(fā)展趨勢(shì);研究熱點(diǎn);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP18 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1672-9129（2018）15-0010-02

Abstract：Firstly，the development history of AI technology is expounded. Secondly， the research hotspots in the field of artificial intelligence are analyzed. Finally， the application of artificial intelligence is briefly described.

Keywords： artificial intelligence; development trend; the research hotspots; application

1 引言

人工智能，翻譯成英文是Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI，人工智能是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過去只有人才能做的智能的工作[1]。近年來，人工智能迅猛發(fā)展，逐漸地走進(jìn)人們的日常生活，并且改變?nèi)藗兊纳罘绞?。作為改變未來的?zhàn)略性技術(shù)，發(fā)展人工智能已成為世界各國(guó)增強(qiáng)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大發(fā)展戰(zhàn)略，眾多國(guó)家頒布利好政策，在關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)秀人才等進(jìn)行了強(qiáng)化部署，目的是想在新一輪國(guó)際間競(jìng)爭(zhēng)中掌握主導(dǎo)權(quán)。美國(guó)發(fā)布了《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要報(bào)告。我國(guó)政府也在2017年7月發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》?，F(xiàn)在人工智能技術(shù)已成為政府和科技公司的研發(fā)重點(diǎn)，將成為國(guó)際間競(jìng)爭(zhēng)的新的關(guān)注點(diǎn)。

2 人工智能的發(fā)展歷程

起始期：1956年夏天，在達(dá)特茅斯大學(xué)召開的學(xué)術(shù)會(huì)議上，幾位杰出的科學(xué)家共同研討如何讓機(jī)器模擬智能的相關(guān)問題，麥卡錫首次提出了人工智能這一術(shù)語，從而誕生了人工智能這門新興學(xué)科。

第一次黃金期：自從達(dá)特茅斯會(huì)議后，DENDAL化學(xué)質(zhì)譜分析系統(tǒng)、MTCIN疾病診斷和治療系統(tǒng)、Hearsay-11語言理解系統(tǒng)等專家系統(tǒng)的出現(xiàn)奠定了人工智能的實(shí)用性[2]，在AI研究初期，麻省理工、卡內(nèi)基梅隆、斯坦福等大學(xué)，都創(chuàng)立了人工智能實(shí)驗(yàn)室，并且他們獲得政府機(jī)構(gòu)提供的研發(fā)資金。70年代后期，費(fèi)根鮑姆提出了知識(shí)工程的概念，專家系統(tǒng)迅速發(fā)展，其應(yīng)用也產(chǎn)生了巨大效益。但是專家系統(tǒng)的獲取知識(shí)困難等一系列問題逐漸出現(xiàn)，人工智能進(jìn)入了第一次低谷。

第二次黃金期：1982年提出的Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和BT訓(xùn)練算法，又掀起了人工智能的發(fā)展熱潮，例如語音翻譯、語音識(shí)別。但是，90年代后期，人們認(rèn)為人工智能與我們的社會(huì)生活很遠(yuǎn)，所以，在2000年左右人工智能再次進(jìn)入低谷。

第三次黃金期：從2006年到現(xiàn)在是人工智能的快速發(fā)展期，最近三年更是發(fā)展迅猛。飛速發(fā)展的原因主要在于GPU的廣泛普及，并行處理得以更快、更強(qiáng)大。另外一個(gè)原因就是存儲(chǔ)容量方面無限拓展，數(shù)據(jù)可以大規(guī)模獲得，例如地圖、圖片、文本、數(shù)據(jù)信息。

3 人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)

3.1語音識(shí)別。語音識(shí)別是一門交叉學(xué)科。語音識(shí)別是指通過識(shí)別及理解過程，使計(jì)算機(jī)可以將語音信號(hào)變換為等價(jià)文字信息或命令的技術(shù)[3]。人工智能的最終目的是讓機(jī)器能夠產(chǎn)生像人類一樣的智能行為，并可以與機(jī)器進(jìn)行語音交流，讓機(jī)器能夠聽到，并且能夠聽明白，就是為機(jī)器加一雙“耳朵”，因此，語音識(shí)別技術(shù)就是機(jī)器在經(jīng)過語音識(shí)別和語音理解過程后，將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的文本或命令的一項(xiàng)技術(shù)。

特征提取技術(shù)、模型訓(xùn)練技術(shù)、模式匹配準(zhǔn)則是語音識(shí)別技術(shù)的三個(gè)主要技術(shù)。近五年，語音識(shí)別技術(shù)取得迅猛進(jìn)步，并且逐漸應(yīng)用到日常生活中的很多領(lǐng)域。

目前科大訊飛是語音識(shí)別領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，訊飛語音識(shí)別技術(shù)在國(guó)際語音識(shí)別大賽全部指標(biāo)第一。

3.2自然語言處理。自然語言處理是使用自然語言與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的技術(shù)[4]，機(jī)器能夠理解人類的語言，這項(xiàng)技術(shù)叫自然語言處理，也可以稱為語義理解，就是作為機(jī)器來講，它首先采集的是聲音信號(hào)，把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成文字信號(hào)，然后這個(gè)文字代表了什么含義，那就是自然語言處理這項(xiàng)技術(shù)里面要做的事情。一塊是把聲音變成文字，另一塊是把文字轉(zhuǎn)換成意思，只有這兩部分都完成了之后，那么機(jī)器才具有聽得見、聽得懂。搭載了語音識(shí)別、和語義理解技術(shù)的機(jī)器，在不斷的學(xué)習(xí)中優(yōu)化算法，讓機(jī)器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)聽見，還能夠聽懂，甚至理解你的情緒，語音識(shí)別和語義理解技術(shù)將廣泛應(yīng)用于我們的生活，金進(jìn)入家電、通信、汽車電子，醫(yī)療，家庭服務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域，人工智能的到來，正讓人們的生活發(fā)生著飛速的變化。

3.3計(jì)算機(jī)視覺。計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備通過對(duì)生物視覺進(jìn)行模擬，對(duì)采集的圖片或視頻等信息進(jìn)行處理以獲得相應(yīng)場(chǎng)景的三維信息，就是計(jì)算機(jī)視覺。也就是說給計(jì)算機(jī)加一雙“眼睛”，讓計(jì)算機(jī)能看見、看懂，能實(shí)時(shí)的感知外界環(huán)境，并根據(jù)采集到的信息做出相應(yīng)的判斷和決策。它融合了神經(jīng)生理學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理、和認(rèn)知科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)。目前，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在無人駕駛、文檔分析、醫(yī)療診斷、軍事目標(biāo)跟蹤、自主導(dǎo)航等系統(tǒng)當(dāng)中。例如Google和百度的無人駕駛汽車技術(shù)，微軟的AI攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)，創(chuàng)業(yè)公司Biomio的生物活體檢測(cè)技術(shù)，騰訊的智慧醫(yī)療平臺(tái)-騰訊覓影，成為醫(yī)生的重要輔助手段。

3.4機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)是指利用以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)或已獲取的數(shù)據(jù)，改善計(jì)算機(jī)程序的性能標(biāo)準(zhǔn)[5]。人工智能的核心就是機(jī)器學(xué)習(xí)，即研究機(jī)器如何模擬及實(shí)現(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，從而獲取新的知識(shí)或技能，以及將已獲得的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合優(yōu)化，達(dá)到改善自身的性能的目標(biāo)。機(jī)器學(xué)習(xí)有許多算法，包括決策樹學(xué)習(xí)、歸納邏輯程序設(shè)計(jì)、聚類分析、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等。通過這些算法，可以使得計(jì)算機(jī)具有智能。其應(yīng)用遍及人工智能的各個(gè)領(lǐng)域。

3.5深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)通過組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類別或特征，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式特征表示[6]。深度學(xué)習(xí)迄今已在語音識(shí)別、圖像理解、自然語言處理、視頻推薦等應(yīng)用領(lǐng)域引發(fā)了突破性的變革[7]。震驚世界的韓國(guó)九段棋手李世石和谷歌旗下公司DeepMind研發(fā)的AlphaGo算法在圍棋比賽中，AlphaGo獲勝，而AlphaGo正是應(yīng)用了深度學(xué)習(xí)算法，這也證明了深度學(xué)習(xí)算法已達(dá)到了超過人類智力水平的高度。

4 人工智能的應(yīng)用

4.1無人駕駛。近些年，人工智能技術(shù)日趨成熟，中國(guó)在無人駕駛汽車領(lǐng)域與歐美國(guó)家之間正在縮小差距，甚至達(dá)到了同步發(fā)展，2014年12月21日，谷歌宣布其首款成型的無人駕駛原型車制造完畢，2015年瑞士與法國(guó)聯(lián)合制造了無人駕駛公交車，并計(jì)劃進(jìn)行為期兩年的公路測(cè)試，2017年，德國(guó)奧迪發(fā)布“奧迪AI”新商標(biāo)，并將人工智能技術(shù)應(yīng)用到奧體A8上，近幾年，中國(guó)各大車企加大自主研發(fā)力度，并陸續(xù)推出測(cè)試版的無人駕駛汽車，其實(shí)，現(xiàn)在汽車上安裝的定速巡航自動(dòng)泊車等等輔助駕駛裝置，已經(jīng)是一定程度上的自動(dòng)駕駛了，而無人駕駛汽車是完完全全的解放人的雙手，甚至是大腦。2018年5月14日，騰訊獲深圳首個(gè)無人駕駛道路測(cè)試牌照，這意味著，騰訊自動(dòng)駕駛汽車可以在深圳市指定的路段進(jìn)行公開測(cè)試上路。

4.2智能支付?，F(xiàn)如今，外出不帶現(xiàn)金已經(jīng)成為很多人的習(xí)慣，一部手機(jī)就能輕松完成支付，當(dāng)外國(guó)人還沒有使用掃碼支付購物時(shí)，另一種新的支付方式，即聲紋支付和刷臉支付，又在中國(guó)率先出現(xiàn)了。外出錢包不用帶，不用掃描二維碼，甚至不用輸密碼，通過自己的聲音和面孔就可以實(shí)現(xiàn)支付。其中，聲紋識(shí)別是根據(jù)生物學(xué)特性發(fā)展的新技術(shù)。例如，支付寶公司在杭州肯德基餐廳就開通了刷臉支付！為全球首次商用。兩個(gè)長(zhǎng)得一模一樣的雙胞胎也能在幾秒鐘的時(shí)間里很快分辨，而且不出錯(cuò)，應(yīng)用的技術(shù)就是刷眼技術(shù)，每個(gè)人的眼紋是不一樣的，就是眼白部分的血管。刷臉吃飯，刷臉乘車，刷臉住宿，刷臉應(yīng)用的范圍越來越廣。

4.3智慧醫(yī)療。智慧醫(yī)療就是利用互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)病患與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的信息化互動(dòng)，讓醫(yī)療行業(yè)融入高科技，使醫(yī)療行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化。目前，各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛在智慧醫(yī)療領(lǐng)域展開布局。阿里巴巴創(chuàng)立了阿里健康和“醫(yī)療云”服務(wù)，2017年11月15日，騰訊覓影進(jìn)入首批國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)名單，首要目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)醫(yī)療影像領(lǐng)域。在食管癌篩查系統(tǒng)和肺結(jié)節(jié)篩查系統(tǒng)尚，騰訊覓影均可以檢測(cè)，且檢測(cè)的準(zhǔn)確率在90%以上。今后，通過與醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)療結(jié)構(gòu)合作，可以檢測(cè)更多的病種。

4.4智能家居。智能家居即用先進(jìn)的技術(shù)，集成日常家居生活相關(guān)的設(shè)施，打造成一個(gè)高效的住宅設(shè)施以及家居日常事務(wù)管理系統(tǒng)，讓家庭生活變得更加舒適。智能家居涉及很多方面的家居產(chǎn)品，電視、衛(wèi)浴、冰箱、空調(diào)、門鎖等產(chǎn)品無所不包，通過智能化互通為用戶服務(wù)。一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)，不僅僅是某一個(gè)設(shè)備，而是眾多功能各異的家居產(chǎn)品的組合。一個(gè)家庭中的用戶，也不是某一個(gè)人，而是多個(gè)用戶。智能家居系統(tǒng)的目標(biāo)是，家居產(chǎn)品之間、產(chǎn)品與人之間、產(chǎn)品與家居系統(tǒng)之間、人與家居系統(tǒng)之間等可以高效智能地協(xié)調(diào)起來，直至它們可以自學(xué)習(xí)、自關(guān)聯(lián)、自適應(yīng)。這些可以依靠人工智能實(shí)現(xiàn)。

相較于按鍵和觸摸屏的交互形式，語音助理硬件更具有便利性，現(xiàn)狀聲控是智能家居的一個(gè)重要入口。各大互聯(lián)網(wǎng)公司、科技企業(yè)紛紛從自身優(yōu)勢(shì)切入智能音箱市場(chǎng)中，搶占市場(chǎng)紅利?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的各種品牌的智能音箱，在人工智能領(lǐng)域認(rèn)為是控制智能家居的入口。智能音箱的重要特點(diǎn)是其與人類的語音交互功能上。人們通過與智能音箱語音互動(dòng)，讓智能音箱理解人們的需求并執(zhí)行人們需要的服務(wù)。阿里巴巴公司的天貓精靈火眼，在視覺認(rèn)知、情景感知方面性能很好，京東公司的叮咚Play這款智能音箱，有液晶屏幕，且液晶屏達(dá)到8英寸，提高了視頻通話、人臉識(shí)別功能的性能。

5 結(jié)語

人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展下，進(jìn)入了具有深度學(xué)習(xí)等特性的新階段。目前，我國(guó)的人工智能發(fā)展處于爆發(fā)突破期，百度、阿里巴巴、騰訊、科大訊飛四家科技巨頭的人工智能技術(shù)正在趕超發(fā)達(dá)國(guó)家，甚至某些領(lǐng)域的人工智能技術(shù)已達(dá)世界領(lǐng)先水平。相信人工智能在國(guó)家政策的支持下，一定會(huì)快速蓬勃的發(fā)展，人工智能的各類產(chǎn)品也會(huì)走進(jìn)我們的日常生活，讓我們的生活變的更加便捷和智能。

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作者簡(jiǎn)介：李亞男，女，1988.1，山東濟(jì)南，初級(jí)職稱，碩士研究生，研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。