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目前的計算機網絡系統具有一些明顯的特點,包括動態性、高速性、瞬變性等。由于網絡系統的這些特點,對網絡管理技術提出了更高的要求。要保障網絡系統安全高效的運行,必須提高網絡管理技術,包括管理方法和手段。人工智能技術是提高網絡管理技術的重要工具,具有一定的優勢,主要表現在以下幾方面。
1.1具有處理模糊信息能力和協作能力
人工智能技術具有處理未知問題的能力。人工智能技術一般采用模糊邏輯的推理方式,不用非常準確的描述數據模型。網絡中存在大量不確定也不可知的模糊信息,處理這些信息比較困難。在計算機網絡管理中應用人工智能技術,可以提高處理信息的能力。人工智能技術具有協作能力。計算機網絡無論是在結構上,還是在規模上,都在不斷擴大,這就增加了網路管理的難度,不能采用一刀切的簡單管理模式,而應該采用分級式管理模式,一級一級的對網絡進行監測,為此需要上級與下級進行良好的協作。而人工智能技術具有一種協作分布思維,可以大幅度提高網絡管理的協作能力。
1.2具備學習能力和處理非線性能力
人工智能技術具有很強的學習能力。網絡中的信息是海量的,很多信息和概念都是低層次的、簡單的,但這些信息的背后可能蘊含著非常有價值的信息。要挖掘高層次的、有價值的信息,需要對低層次信息進行學習、解釋和推理,從而獲得高層次的信息。而人工智能技術在解釋、推理信息方面可以發揮重要作用。人工智能具有處理非線性能力。人工智能技術主要作用是讓機器模仿人的智能,人在解決非線性問題方面具有很強的能力,人工智能在這方面的能力自然也不弱。
1.3計算成本低
人工智能在進行計算的時候,對資源的消耗比較小。人工智能運算時主要采用控制算法,這種算法的運算速度非常快,而且運算效率非常高,利用最優解可以一次性完成計算任務,因此可以節省很多計算資源。使用這種方法可以保證網絡技術的高速性。
2計算機網絡技術目前存在的問題
計算機網絡技術已經在社會各個領域得到廣泛的應用,隨著經濟社會的發展,這些年來網絡安全事件層出不窮。網絡信息安全日益成為關注的焦點問題,用戶對網絡控制和網絡監視的要求越來越強烈,而人工智能技術可以有效解決這一問題。由于網絡上的信息數據具有不連續、不規則的特點,加上計算機對這些信息數據只能進行邏輯分析和處理,不能判斷其真實性,使得網絡監視和網絡控制的功能有限,因為信息的及時獲得和信息準確度,對于網絡監視和網絡控制是非常重要的。為了從網上海量的信息數據中快速準確地篩選出真實有用的信息,從而加強網絡控制和網絡監視,保障網絡信息安全,就要實現計算機網絡技術的智能化,以此加強網絡安全管理。當今社會中,許多人利用互聯網的虛擬環境進行違法犯罪。靈敏快速的觀察能力和反應能力,對有效遏制這些違法犯罪行為具有重要意義。把人工智能技術和網絡管理有效結合,可以提高網絡管理水平,形成智能化的管理體系,從而使信息數據實現自動化收集,網絡故障實現及時診斷,網絡控制和網絡監視得到有效發揮,用戶的網絡信息安全得到切實的保障。
3計算機網絡技術對人工智能技術的應用分析
在現階段,眾多學者已經達成了共識,計算機網絡技術與人工智能技術之間實現了交互發展,它們相互依賴,相互促進。人工智能技術促進了計算機網絡技術的發展,在計算機網絡技術領域的應用非常廣泛。下面從幾個具體方面探討計算機網絡技術對人工智能的應用。
3.1計算機網絡安全管理
人工智能在計算機網絡安全管理中發揮了重要作用,主要表現在以下幾個方面。3.1.1智能防火墻技術智能防火墻是網絡安全管理的利器。該技術在識別和處理數據時采用智能化的技術,發現有害信息并進行提前攔截,限制其訪問,像墻一樣把其堵在外面。大量的實踐證明,智能防火墻可以有效遏制病毒的入侵和傳播。3.1.2入侵檢測技術入侵檢測是網絡安全管理的核心環節,也是防火墻技術的關鍵部分。該技術利用各種手段方式,對數據進行收集、篩選、處理,自動生成安全報告提供給用戶,使用戶可以在第一時間掌握網絡狀態。專家系統、智能控制等都是重要的人工智能偵測技術。3.1.3反垃圾郵件技術現實生活中,用戶會收到各種垃圾郵件,帶來信息安全問題。智能反垃圾郵件技術可以自動對垃圾郵件進行掃描,并對其進行監測,發現危險郵件會提醒用戶及時清理。這種垃圾防御技術可以有效維護郵件系統的安全。
3.2計算機網絡綜合管理和系統評價
人工智能除了在計算機網絡安全管理方面得到充分的應用,也廣泛應用于計算機網絡綜合管理和系統評價。計算機網絡具有動態性、瞬變性的特點,這給網絡綜合管理增加了阻力。而利用人工智能技術就可以實現對網絡的綜合管理,比如問題解決技術、專家知識庫等。在人工智能理論的指導下,產生一些專家級決策和支持方法,這對信息系統管理很有幫助。人工智能可以積累豐富的專家知識和經驗,形成系統資源編入計算機程序,方便以后對系統進行綜合評價。
4結語
關鍵詞:人工智能;計算機科學;發展方向
中圖分類號:TP18
文獻標識碼:A
文章編號:1672-8198(2009)13-0248-02
1 人工智能的定義
人工智能(Artificial Intelligence,AI),是一門綜合了計算機科學、生理學、哲學的交叉學科。“人工智能”一詞最初是在1956年美國計算機協會組織的達特莫斯(Dartmouth)學會上提出的。自那以后,研究者們發展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之擴展。由于智能概念的不確定,人工智能的概念一直沒有一個統一的標準。著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義“人工智能是關于知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學。”而美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《從“人機大戰”到人機共生》中這樣定義人工智能:“雖然現在的機器不能思維也沒有“直覺的方程式”,但可以把人處理問題的方式編入智能程序,是不能思維的機器也有智能,使機器能做那些需要人的智能才能做的事,也就是人工智能。”諸如此類的定義基本都反映了人工智能學科的基本思想和基本內容。即人工智能是研究人類智能活動的規律,構造具有一定智能的人工系統,研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,也就是研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。
2 人工智能的應用領域
2.1 人工智能在管理及教學系統中的應用
人工智能在企業管理中的應用。劉玉然在《談談人工智能在企業管理中的應用》一文中提到把人工智能應用于企業管理中,認為要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的關系,了解人工智能的外延和內涵,搭建人工智能的應用平臺,搞好企業智能化軟件的開發工作,這樣,人工智能就能在企業決策中起到關鍵的作用。
人工智能在智能教學系統中的應用。焦加麟,徐良賢,戴克昌(2003)在總結國際上相關研究成果的基礎上,結合其在開發智能多媒體漢德語言教學系統《二十一世紀漢語》的過程中累積的實踐經驗,介紹了智能教學系統的歷史、結構和主要技術,著重討論了人工智能技術與方法在其中的應用,并指出了當今這個領域上存在的一些問題。
2.2 人工智能專家系統在工程領域的應用
人工智能專家系統在醫學中的應用。國外最早將人工智能應用于醫療診斷的是MYCIN專家系統。1982年,美國Pittsburgh大學Miller發表了著名的作為內科醫生咨詢的Internist 2I內科計算機輔助診斷系統的研究成果,1977年改進為Internist 2Ⅱ,經過改進后成為現在的CAU-CEUS,1991年美國哈佛醫學院Barnett等開發的DEX-PLAIN,包含有2200種疾病和8000種癥狀。我國研制基于人工智能的專家系統始于上世紀70年代末,但是發展很快。早期的有北京中醫學院研制成“關幼波肝炎醫療專家系統”,它是模擬著名老中醫關幼波大夫對肝病診治的程序。上世紀80年代初,福建中醫學院與福建計算機中心研制的林如高骨傷計算機診療系統。其他如廈門大學、重慶大學、河南醫科大學、長春大學等高等院校和其他研究機構開發了基于人工智能的醫學計算機專家系統,并成功應用于臨床。
人工智能在礦業中的應用。與礦業有關的第一個人工智能專家系統是1978年美國斯坦福國際研究所的礦藏勘探和評價專家系統PROSPECTOR,用于勘探評價、區域資源估值和鉆井井位選擇等。20世紀80年代以來,美國礦山局匹茲堡研究中心與其它單位合作開發了預防煤礦巷道底臌、瓦斯治理和煤塵控制的專家系統;弗尼吉亞理工學院及州立大學研制了模擬連續開采過程中開采、裝載、運輸、頂板錨固和設備檢查專家系統Consim;阿拉斯加大學編寫了地下煤礦采礦方法選擇專家系統。
2.3 人工智能在技術研究中的應用
人工智能在超聲無損檢測中的應用。在超聲無損檢測(NDT)與無損評價(NDE)領域中,目前主要廣泛采用專家系統方法對超聲損傷(UT)中缺陷的性質,形狀和大小進行判斷和歸類;專家在傳統超聲無損檢測與智能超聲無損檢測之間架起了一座橋梁,它能把一般的探傷人員變成技術熟練。經驗豐富的專家。所以在實際應用中這種智能超聲無損檢測有很大的價值。
人工智能在電子技術方面的應用。沈顯慶認為可以把人工智能和仿真技術相結合,以單片機硬件電路為專家系統的知識來源,建立單片機硬件配置專家系統,進行故障診斷,以提高糾錯能力。人工智能技術也被引入到了計算機網絡領域,計算機網絡安全管理的常用技術是防火墻技術,而防火墻的核心部分就是入侵檢測技術。隨著網絡的迅速發展,各種入侵手段也在層出不窮,單憑傳統的防范手段已遠遠不能滿足現實的需要,把人工智能技術應用到網絡安全管理領域,大大提高了它的安全性。馬秀榮等在《簡述人工智能技術在網絡安全管理中的應用》一文中具體介紹了如何把人工智能技術應用于計算機網絡安全管理中,起到了很好的安全防范作用。
3 人工智能的發展方向
3.1 人工智能的發展現狀
國外發展現狀。目前,AI技術在美國、歐洲和日本發展很快。在AI技術領域十分活躍的IBM公司。已經為加州勞倫斯?利佛摩爾國家實驗室制造了號稱具有人腦的千分之一的智力能力的“ASCII White”電腦,而且正在開發的更為強大的新超級電腦――“藍色牛仔(blue jean)”,據其研究主任保羅?霍恩稱,預計“藍色牛仔”的智力水平將大致與人腦相當。麻省理工學院的AI實驗室進行一個的代號為cog的項目。cog計劃意圖賦予機器人以人類的行為,該實驗的一個項目是讓機器人捕捉眼睛的移動和面部表情,另一個項目是讓機器人抓住從它眼前經過的東西,還有一個項目則是讓機器人學會聆聽音樂的節奏并將其在鼓上演奏出來。由于人工智能有著廣大的發展前景,巨大的發展市場被各國和各公司所看好。除了IBM等公司繼續在AI技術上大量投入,以保證其領先地位外,其他公司在人工智能的分支研究方面,也保持著一定的投入比例。微軟公司總裁比爾?蓋茨在美國華盛頓召開的AI(人工智能)國際會議上進行了主題演講,稱微軟研究院目前正致力于AI的基礎技術與應用技術的研究,其對象包括自我決定、表達知識與信息、信息檢索、機械學習、數據采集、自然語言、語音筆跡識別等。
我國人工智能的研究現狀。很長一段時間以來,機械
和自動控制專家們都把研制具有人的行為特征的類人性機器人作為奮斗目標。中國國際科技大學在國家863計劃和自然科學基金支持下,一直從事兩足步行機器人、類人性機器人的研究開發,在1990年成功研制出我國第一臺兩足步行機器人的基礎上,經過科研10年攻關,于2000年11月,又成功研制成我國第一臺類人性機器人。它有人一樣的身軀、四肢、頭頸、眼睛,并具備了一定的語言功能。它的行走頻率從過去的每六秒一步,加快到每秒兩步;從只能平靜地靜態不行,到能快速自如的動態步行;從只能在已知的環境中步行,到可在小偏差、不確定環境中行走,取得了機器人神經網絡系統、生理視覺系統、雙手協調系統、手指控制系統等多項重大研究成果。
3.2 人工智能發展方向
在信息檢索中的應用。人工智能在網絡信息檢索中的應用,主要表現在:①如何利用計算機軟硬件系統模仿、延伸與擴展人類智能的理論、方法和技術,包括機器感知、機器思維、機器行為,即知識獲取、知識處理、知識利用的過程。②由于網絡知識信息既包括規律性的知識,如一般原理概念,也包括大量的經驗知識,這些知識不可避免地帶有模糊性、隨機性、不可靠性等不確定性因素,對其進行推理,需要利用人工智能的研究成果。
基于專家系統的入侵檢測方法。入侵檢測中的專家系統是網絡安全專家對可疑行為的分析后得到的一套推理規則。一個基于規則的專家系統能夠在專家的指導下,隨著經驗的積累而利用自學習能力進行規則的擴充和修正,專家系統對歷史記錄的依賴性相對于統計方法較小,因此適應性較強,可以較靈活地適應廣普的安全策略和檢測要求。這是人工智能發展的一個主要方向。
人工智能在機器人中的應用。機器人足球系統是目前進行人工智能體系統研究的熱點,其即高科技和娛樂性于一體的特點吸引了國內外大批學者的興趣。決策系統主要解決機器人足球比賽過程中機器人之間的協作和機器人運動規劃問題,在機器人足球系統設計中需要將人工智能中的決策樹、神經網絡、遺傳學的等算法綜合運用,隨著人工智能理論的進一步發展,將使機器人足球有長足的發展。
【關鍵詞】計算機;人工智能技術;應用
1引言
人工智能技術已經成為目前最受社會關注的新興科技之一,隨著該技術在各行業和領域中的應用不斷深入,人們的工作和生活方式不斷向智能化方向發展,工作和學習效率都得到了質的飛躍,未來,人工智能技術也必然會獲得更加廣闊的發展前景。
2人工智能技術概述
人工智能是計算機科學的一個分支,這門學科的主要目標是了解人類智能的本質,并通過將人類智能轉移到智能機器中,使智能機器能在不同應用場景下做出類人思維的反應。人工智能是一項綜合了多項高新科技的綜合性學科,包含5項核心技術,分別是計算機視覺、機器學習、自然語言處理、機器人技術和生物識別技術。其中,機器學習是實現計算機人工智能技術的核心技術,該技術使智能機器在算法復雜度理論、凸分析、統計學等學科的支持下,能自主模擬人類行為。目前已經發表的機器學習策略主要包括模擬人腦的機器學習和采用數學學習方法2種策略。其中模擬人腦的機器學習策略又可細分為符號學習和神經網絡學習,符號學習是以認知心理原理為基礎,在機器中輸入符號數據,用推理過程在圖或狀態空間中搜索并進行符號的運算,對概念性和規則性知識的學習能力較為突出,如示例學習、記憶學習、演繹學習等;神經網絡學習是從微觀生理角度對人腦活動進行模擬,利用函數結構模型代替人腦神經網絡,以函數結構進行數據運算,并在數據迭代過程中在系數向量空間中搜索,對函數型問題具有較好的學習能力,如拓撲結構學習、修正學習等。采用數學方法的機器學習主要是利用統計機器,建立相應的數學模型,擬定超參數,輸入樣本數據后根據不同的運算策略對模型進行訓練,最后根據訓練結果進行結果預測。
3人工智能技術的發展歷程
3.1人工智能技術的興起
雖然新興技術的興起獲得了廣泛的關注,但由于人工智能技術涵蓋的學科和技術范圍過大,興起階段的該技術的理論知識、產品應用、發展應用等均存在明顯缺陷。除此之外,計算機技術在當時也并不成熟,當時的計算機編程和計算水平較為落后,很多超前的想法以當時的技術水平來說實現較為困難。在多種因素的影響下,人工智能技術在興起階段并未得到快速發展。
3.2人工智能技術的高速發展
人工智能技術這一概念在提出后近20年的時期中其發展始終處于停滯狀態,直至20世紀70年代,該領域的專家研發出全新的人工智能專家系統DENDRAL,該系統的誕生帶動人工智能技術邁向新的發展階段,并且在這之后進入高速發展時期。日本始終重視本國科學技術的發展,并且在20世紀80年代提出“科技立國”的政策,此后很長一段時間,日本依托此國策使經濟得到迅速恢復和發展。在1982年,日本國內對第五代計算機的研究以失敗告終,但此次研究中提出了新的計算機算法和邏輯程序語言Prolog,Prolog在處理自然語言過程中具有比LISP語言更好的應用效果,這一創新進一步促進了人工智能技術的發展。人工智能技術的發展建立在多項先進學科共同發展的基礎上,與其他技術相比,人工智能技術在處理數據、整合資源方面具有更大優勢。
3.3人工智能技術的發展現狀
3.3.1專家系統
專家系統指的是一種智能計算機程序系統,是人工智能技術應用最為廣泛也最為重要的領域之一,系統中涵蓋大量某領域專家水平的知識與經驗,通過應用人類在該領域中的專家級別知識來為用戶解決在該領域中遇到的問題。專家系統有效地將人類智能延伸到專業領域中,實現了理論研究向實際應用方向過渡的目標,大幅提高了人類對專業問題的處理效率,并且專家系統依托復雜的算法能對專業問題未來發展的可能性進行更全面的計算,工作效率甚至會比人類專家更高效、更準確。隨著對專家系統研究的不斷深入,目前很多專家系統都能依據對人類行為的模擬在不同的應用場景中作出智能化的反應和判斷,并且能夠利用知識庫,深入挖掘復雜問題的內在聯系。專家系統已經在多個領域中都得到了廣泛的應用,幫助企業更客觀地摸索市場規律,從而作出正確的生產決策、調度規劃、資源配置計劃等,大幅提高了企業經營的科學性,使企業能在節省生產成本的同時,獲得更好的經濟效益。
3.3.2模式識別
模式識別是利用計算機技術將識別對象按一定特征歸類為不同類別,目前人工智能技術在模式識別中的主要研究方向包括語音語言信息處理、計算機視覺、腦網絡組等,希望通過人工智能技術實現對復雜信息的識別和處理,這一應用能促進多個行業向智能化方向發展,如軍事領域、醫療領域等。
3.3.3機器人學
機器人學的主要研究方向是機器人的設計、制造和應用,隨著人工智能技術的成熟與應用,機器人的智能水平不斷提高,并且在不同行業中的應用已經較為普遍,日常生活中常見的機器人包括掃地機器人、迎賓機器人、快遞機器人、早教機器人、無人機等,人們可以利用可移動設備對其進行操作,極大程度地提高了人們生活的智能性和便捷性。
3.3.4機器學習
機器設備并不具備自主思考能力,在不同應用場景下的反應主要是依托計算網絡技術和算法對人類思維模式進行模擬,并將人類行為進行充分消化以使自身性能得到優化,能對不同問題進行處理。機器學習是一項涵蓋多個學科且復雜程度很高的科學,包含統計學、概率學、算法復雜度理論等,是人工智能的核心技術,也是推動計算機向智能化方向發展的關鍵技術。
3.3.5人工神經網絡
人工神經網絡是人工智能技術自進入高速發展時期后廣泛研究的重點內容。利用計算機算法將人腦神經元進行簡單化、抽象化、模式化,并構建成與人腦神經元網絡相似的網絡結構。人工神經網絡技術的成熟與發展為專家系統、模式識別、機器人學、生物、經濟等多個學科的發展提供了技術支持,解決了很多人工智能技術發展中的實際難題。
4人工智能技術的應用
4.1人工智能技術在計算機網絡技術中的應用
4.1.1計算機網絡安全管理
人工智能技術與計算機網絡技術互相依存、互相促進、共同發展,在計算機網絡技術的多個方面都有深入的應用。其中,在網絡安全管理方面主要有如下應用:①智能防火墻技術。防火墻技術隨著計算機的普迅速發展,應用人工智能技術的防火墻技術比傳統防火墻技術的性能更加優異。智能防火墻技術具有智能記憶功能,能自動記錄并儲存歷史處理病毒的記錄,在后續應用過程中依據記錄直接優化計算機匹配環節,減少計算機數據量,提高防火墻的隔離病毒能力。另外,智能防火墻還能結合用戶的需求,對用戶不需要的彈窗功能、訪問權限、有害信息等進行智能化攔截。②計算機入侵檢測。防火墻的主要功能就是為計算機設備創造安全的運行環境,保證系統和內部數據不被侵害。計算機入侵檢測功能是保障防火墻正常工作的基礎功能模塊,對提高計算機數據的安全性和可靠性具有直接的影響。應用人工智能技術的入侵檢測功能,能對計算機系統進行智能化分析和處理,根據預定算法將處理數據整理成為入侵檢測報告,讓用戶能全面地掌握計算機設備的安全狀態。③垃圾郵件智能化處理。該技術依托人工智能技術中的模式識別功能,對接收郵件進行掃描和歸類,發現垃圾郵件后直接將其標注為垃圾郵件,為用戶發出風險警告,避免用戶因誤操對計算機系統造成損害。
4.1.2計算機網絡管理
人工智能技術的發展和應用促進計算機網絡技術向智能化方向發展。在實際應用中,除計算機網絡安全管理模塊外,還能解決多種網絡管理問題。隨著計算機技術的普及,網絡數據呈爆炸式增長,網絡管理工作量和工作難度都達到了空前高度,通過應用人工智能技術,能大幅提高計算機網絡管理效率,優化網絡管理效能。
4.2人工智能技術在企業管理中的應用
企業是市場經濟活動的主要參與主體,是維持市場經濟穩定運行和發展的關鍵要素,在企業生產活動中科學地應用人工智能技術,能有效提高企業的生產能力,促進企業獲得更高的經濟效益和社會效益。具體應用渠道如機械自動化、智能監控、推薦系統、用戶購物行為分析、零售分析、數據提取、文本歸類、文章摘要等,從員工工作的細微之處實現工作效率上的提升,進而提升企業整體的運行效率。對工業行業來說,應用機械自動化技術還能有效降低傳統工業生產中對人工的依賴性,大幅提高工業企業的生產能力,在行業發展的過程中起到了非常積極的促進作用。
4.3人工智能技術在航空航天技術中的應用
航空航天技術是目前人類最高科技的集合體,涵蓋眾多學科,如信息技術、衛星技術、生物技術、天文學、生命科學等,對提高國家的國防力量、提高國家的國際地位、促進國家經濟增長都具有非常重要的意義。航天器設計是航空航天領域中的關鍵工作之一,而遠程控制又是航空航天技術長久發展以來研究的重點,因我國對該技術的研發起步較晚,我國對航空航天技術的研發存在重重困難,但經過國家和科技工作者的不懈努力,目前我國航空航天技術已處于世界先進水平。將人工智能技術應用于航天遠程控制中,利用智能系統對數據進行自動采集、處理和儲存,如通過采集航天器的軌道信息,并以此分析航天器的運行狀態,根據分析結果制定運行決策,對提高航天器的運行安全性和運行質量都是非常重要的舉措,推動國家航空航天事業獲得進一步發展。
4.4人工智能技術在醫療領域中的應用
目前,人工智能技術在醫療領域中的應用已經非常廣泛,使醫護人員的工作內容不斷得到優化,提高工作效率,還有效提高了國家醫療水平。具體應用包括以下幾項內容:①在電子病歷中的應用。傳統就醫診斷環節,醫生都需要以手寫方式記錄病患病例,并根據病例詳細列出治療方案,工作量大,且效率較低,病例保存便捷性較差。通過應用電子病例,不僅能大幅減少病例記錄的工作量,還能在醫療系統中直接勾選治療所需藥品,完成病例及用藥的勾選后打印即可,既能大幅提高工作效率,還能將病例在計算機中進行儲存,且現階段病例文件的儲存格式不再局限于文字,語音和圖像也可被添加到病例中,提高醫療診斷的準確性。②在健康管理中的應用。在現代醫療中應用人工智能技術,對病患的病情進行智能化分析,能使醫生對疑難病癥的分析更加全面準確,制定針對性更強的醫療方案,提高醫療水平,為改善患者的健康狀況提供輔助。
5結語
綜上所述,計算機人工智能技術的應用,對社會各行業都產生了不同程度的影響,人們的工作和生活方式得到優化和改變,國家科技水平也不斷提升。加強對計算機人工智能技術的研究,推動人工智能技術在各個行業中的應用,讓人們能切身感受到科技為生活帶來的改變,對促進人類社會的發展具有非常重要的意義。
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關鍵詞:人工智能;應用;識別
中圖分類號:TU855
人工智能及其識別技術在不斷地發展,在很多領域,各種技術的發展越來越離不開人工智能。在機器人中的應用,在語音識別技術領域的應用、在人工神經網絡中的應用等都取得了一定的進步。但是在發展的過程中由于發展的限制,人工智能及其識別技術也進入了發展瓶頸期,如何突破瓶頸將是此技術進一步發展的重要內容。
1 人工智能及識別技術的概念提出
人工智能技術是研究人類智能和通過計算機技術使某些設備或儀器具有人的智能行為的科學通過利用計算機模擬人的思維、語言、記憶、推理、感知、學習等智能能力,以及延伸人的感覺和大腦功能。綜上這些模擬都反映人工智能及其識別技術最重要的思想和內容,也就是說人工智能及其識別技術學科是用來研究人類智能活動的規律的學科。
1.1 計算機技術的普及
隨著計算機技術的普及以及大眾對計算機進行商務、學習、工作等的需求的增長,計算機已經成為人們工作和學習不可缺少的高科技產品之一。現在,計算機已經進入實用階段,越來越多的人掌握了計算機知識,同時也希望掌握計算機技術以減少工作量,而人工智能及識別技術就是其應用的最重要的方面。
1.2 自動化辦公的需求
眾所周知,信息技術的發展推動了社會信息化的進程。尤其是人工智能的發展,使得傳統辦公方式發生了改變。具體而言,這種轉變包括在辦公操作技能方面和辦公系統方面的改革。
日本人工智能專家指出,凡是能夠清楚地設定其指標的業務屬于工場型的事務,將來應有辦公室機器人來處理。這樣,人的精力將只能用于創造性的智能工作,辦公自動化將對智能型業務提供強有力的支持,辦公室將真正成為智力活動的場所。
2 人工智能及識別技術的應用領域研究
60年代以來,隨著計算機技術的發展,許多技術新方法和技術進入工程化產品化階段,顯著促進了工業技術的進步。人工智能及識別技術也得到了巨大的發展,其中以在機器人中的應用、在語音識別技術領域的應用以及在視覺識別技術領域的應用顯得尤為突出。
2.1 在機器人中的應用
20世紀70年代,機器人技術發展越來越多地受到關注并逐漸發展成為一個專門的學科。智能機器人已經在各個領域得到了實際應用,并已經取得了巨大的效益。例如:現在很多外科醫生在顯微外科手術中使用機器人助手。
人工智能及識別技術在機器人中的應用變得越來越流行,同時也帶動了相關行業在智能識別方面的發展。智能機器人的應用一方面可以縮減企業以及國家的相關開支,另一方面也加大了應用的風險。因此,人工智能及其識別技術在機器人中的應用還不是很成熟。國家應該加大對智能機器人技術的支持力度,進一步開發人工智能技術。
2.2 在語音識別技術領域的應用
語音識別技術的根本任務就是來解決能夠使機器聽懂得人類語言,其作為人工智能研究的主要方向和人機語音交互的關鍵技術,語音識別技術一直都受到各國人工智能領域的廣泛關注。同時,以語音識別技術開發出的產品應用領域非常廣泛,顯示出了極大的優勢,如聲控電話交換、語音通信系統等,其應用幾乎深入到社會的每個方面和每個行業。
隨著人工智能電子產品的普及,進入21世紀,嵌入式語音處理及其識別技術也得到了迅猛地發展,基于語音識別芯片業越來越多。但是如何更好地將芯片結合人工智能技術來發展語音識別技術是本世紀最重要的內容。
2.3 在人工神經網絡中的應用
人工神經網絡也稱作神經網絡,是指有大量的簡單處理單元經廣泛并行互連形成的一種網絡系統。它是對人腦系統的簡單化、抽象和模擬,具有人腦功能的許多基本特征。其工作機理是指通過模仿人腦神經系統的組織構造及其工作機理從而從研究人腦工作機理中得到啟發,試圖利用人工神經網絡來處理大量的單元,比如,人工神經元、處理元件、電子元件。
在人工神經網絡中,信息的處理是通過神經元之間的相互作用和反應來實現的,相關的知識與信息的存儲與讀取表現為各個網絡元件之間其分布式的物理聯系,網絡的學習和識別取決于和神經元連接權值的動態演化過程。人工神經網絡的存在有其弊端,也許永遠也無法代替人腦,但是他能幫助人類擴展對外部世界的認識和智能控制。
3 人工智能及識別技術陷入瓶頸期
人工智能學科自從誕生至今就致力于研究解釋和模擬人類智能行為及其規律,人工智能在其領域已經邁出了較大的一步,并且在某些領域已取得了相當大的進展。但是從人工智能發展的整個過程來看,其發展也是一波三折,而且在很多領域還面臨著不少的難題,主要表現在以下幾個方面:
3.1 人工智能研究方法不足
由于人工智能學科發展的局限性,許多專家和學者對人腦結構和工作模式的認識還不夠全面、不夠深入。由此決定了現階段科學界無法對神經網絡模型作出對人腦作出真正地模擬,人腦是人類長期勞動實踐的產物,其中包含了人類很多思考的過程,僅僅依靠在簡單的電子器件以及線路的組合是完全不可能實現模擬的。
3.2 人工智能機器翻譯存在困難
目前,機器翻譯使我們很多人所喜愛的,但是其所面臨的主要問題仍然是如何通過單詞來構造句子以及單詞存在歧義性的問題。歧義問題一直是所有語言理解和運用中的一大難關,想要消除歧義就必須對原文的每一個句子及其上下文進行透徹地分析理解,但是由于機器非人腦,它不能像人腦一樣獨立地進行思考以尋找導致歧義的詞和詞組在原文中的準確意義,而是孤立地將句子作為一個單位來理解,因此造成的失誤使得人工智能翻譯缺乏應有的理解力。
3.3 人工智能模式識別存在困惑
人工智能識別的應用非常廣泛,比較典型的有文字識別、前面提到的語音識別以及指紋識別等。雖然人工智能模式識別的研究與開發已取得巨大的成果,但是還存在這本質的缺陷,人工智能及其識別技術的理論和方法與人的感官識別機制是完全不同的。因此人腦的識別手段、形象思維能力,是任何最先進的計算機識別系統望塵莫及的。
4 結束語
人工智能及其識別技術始終處于計算機應用這門學科的最前沿,它的誕生與發展是21世紀最偉大的科學成就之一。其研究的理論和成果在很大程度上決定著計算機技術未來的發展方向。現如今,已經有許多人工智能的研究成果已經被廣泛地應用于人們的日常生活、工業生產、國防建設等各個領域。在信息網絡和經濟迅速發展的時代,人工智能技術的發展也必越來越受到關注,必將推動科技和產業的進一步發展,從而會給人們的工作、生活和教育等帶來長遠得深刻的影響。
參考文獻:
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[3]鄒蕾,張先鋒.人工智能及其發展應用[J].信息網絡安全,2012(02).
伊藤:原本科幻小說的人工智能已經成為改變我們生活的現實,您何時感受到人工智能真的離我們很近的呢?
奧巴馬:總體來看,人工智能已經從各個方面滲透進我們的生活,只是我們還沒有太注意到,這部分是因為我們所認知的人工智能方式是被大眾文化所粉飾過的。這就是區別所在。我們通常在科幻小說中所見到的都是普通的人工智能。現在的電腦已經超越人腦變得越來越聰明,最終人類將變得不再全部都有用處,甚至它們正在麻醉我們,讓人類陷入肥胖和愉快或是黑客帝國的世界中。
值得思考的是,這確實擴展了我們的想象力,使人類開始思考選擇和自由意志的問題,實際上也對發展專業人工智能,進行精確計算和解決日益復雜的工作起到了重要的作用。如今,我們生活中的各個方面都能夠看到專業人工智能的身影,無論從醫療、交通到分布式發電,它都能確保創造更加高效的經濟。如果利用得當,它將為世界創造巨大的經濟繁榮和機遇。但同時接下來我們要談談人工智能不利的方面,比如加劇不平等、壓低薪酬等等。
伊藤:我認為人工智能問題已經遠遠超出了一個普通電腦的科學問題。重要的是,每個人都需要了解人工智能的行為方式。在媒體實驗里,我們常用到“擴展智能”這一術語,因為問題在于我們該如何對人工智能建立社會價值觀?
奧巴馬:我們用無人駕駛汽車舉例。當機器可以進行多項快速決定時,就能夠徹底地降低交通事故,徹底提高交通網絡效率,有助于解決導致地球溫室效應的二氧化碳排放問題。但是,人類將會在無人駕駛汽車上附加怎樣的價值?接下來我們需要做出一系列的選擇,比如老生常談的問題:汽車自動駕駛,如果你急轉彎避免撞到行人,你就會撞墻自殺。這是一個道德決定,而由誰來制定這個規則?
伊藤:在我們探討人工智能的道德問題時,政府將扮演什么角色?
奧巴馬:在我看來,在人工智能的早期發展階段,監管框架應當百花齊放。政府要盡量少地進行干預,更多地投資于科研,確保基礎研究和應用研究之間的轉化。隨著技術的開發和成熟,我們要考慮如何將其納入現有監管框架中。這是個更難的問題,而政府需要更多參與。我們并不總是要讓新技術去適應現存監管框架,而是確保監管符合更廣泛的價值。否則我們可能會發現,某些人群將因此處于不利地位。
伊藤:人工智能發展出新型軍備競賽的過程中是否存在風險?
奧巴馬:毫無疑問的是,我們需要圍繞著網絡安全建立國際準則、協議和檢驗,特別是對初期的人工智能領域。而其中較有趣的問題是攻防之間的界限還比較模糊。而政府之間互相的不信任更加劇了難度。
為什么我們與人工智能愛好者召開多次會議?其中一個原因之前我們并沒有談到過,就是我們真的需要徹底想清楚人工智能帶來的經濟意義。因為現在大多數人并不會花時間擔憂那些稀罕物――他們只關心“機器會不會取代我的工作?”對此,我還是非常樂觀的,歷史證明,當人類吸收新科技時,總能發現創造出新型的工作,我們生活的總體標準也隨之上升。高技術人員在這些領域表現出色,通過衡量自身才能,與機器互動,擴展知識范圍、銷售額度以及產品和服務。低收入、低技能的人群將變得越來越多余,他們的工作或許不會被取代,但是工資會被極大縮減。如果想成功轉型過渡,我們必須對如何管理轉型進行社會性的對話。
實際上,還沒有直觀感受到哪些工作將被替代。不過我愿意打賭,如果你有一臺懂得醫療系統的電腦,你將非常擅于診斷病情,所以相對于醫生,護士或藥劑師不太可能被替換,因為他們的工作并不是很高薪。那些專業技術較強的工作,比如律師或審計員或許會消失。反而許多服務業、藝術和那些計算機難以適應的職業將很難被取代。
伊藤:如埃隆。馬斯克、NickBostrom所說,人工智能的潛力已經超越了人類對它們的理解能力。當我們推動人工智能向前發展,我們該如何應對這樣的擔憂?
奧巴馬:這不僅僅影響到我們自身,而是全人類的大事。首先,我認為更加直觀的是,這在專業人工智能方面是可解決的問題,當然我們必須留心它的動向。如果我們擁有一臺可以下圍棋的電腦,這是蘊含千變萬化的一種游戲。當人工智能開發出一套算法,很可能讓你在紐交所實現利益最大化。如果一個人或組織首先獲得這種算法,他們就可以迅速地打壓股市,或至少引起金融市場誠信的混亂。
當出現一種算法,“圍棋能夠破譯核密碼并且算出如何發射導彈”,如果這是人工智能唯一的功能,如果它是自學并且真正高效的運算,就會給我們造成極大的麻煩。
伊藤:您是一個《星際迷航》迷。它是如何影響您對未來的想象的呢?