人工智能理論概述與應用研究

馬瑞瑞 張二滔 孫新偉 賈新逸 史瑞華

摘要：人工智能的核心是研究人類智能活動規(guī)律和模擬人類智能行為的理論、方法和技術(shù)。隨著科學技術(shù)的進步，人工智能日益成熟，在當代生活中有著不可或缺的作用，其不但為人們的工作、學習和生活帶來了便捷，極大地改善了人類的生活，并對人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了巨大影響，得到了人們的廣泛認可，而且還具有非常高的社會地位及社會價值。本文探究了人工智能技術(shù)的實際應用，希望能為未來人工智能的應用研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：人工智能;分析;應用領(lǐng)域

前言：

人工智能的研究領(lǐng)域主要有5層，最底層是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括數(shù)據(jù)和計算能力兩部分，數(shù)據(jù)越大人工智能的能力越強。往上一層是算法，比如機器學習、深度學習等算法。再上一層是主要的技術(shù)方向，如計算機視覺、語音工程、NLP等。第二層是各個技術(shù)方向中的技術(shù)。最上層為人工智能的應用領(lǐng)域。機器所執(zhí)行的與人類智能有關(guān)的功能，包括判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設(shè)計、思考、規(guī)劃、學習、問題求解等思維活動。隨著第三次人工智能技術(shù)浪潮的到來，人工智能技術(shù)與不同行業(yè)的融合已成為主流。

1 人工智能的理論概述

人工智能是運用某些方法或技術(shù)，模擬、拓展人的思維，使某些機器實現(xiàn)智能。人工智能也在不斷深度地賦能社會經(jīng)濟的方方面面，“掃地機器人、機器人送餐員、機器人交通管理員”等系列服務機器人開始走進日常生活，成為人類重要的幫手。在工業(yè)機器人領(lǐng)域以及特種機器人領(lǐng)域，工業(yè)4.0、機器人醫(yī)療、安防助力等多樣化的技術(shù)應用場景，讓機器人代替人類工作的夢想逐漸照進現(xiàn)實。主要是通過借助計算機技術(shù)的各種輔助功能，并以人類智能活動的規(guī)律為基礎(chǔ)，進行有效邏輯推理以及判斷和思考的一項技術(shù)。人類設(shè)定機器或計算機的相應程序，并通過一系列的操作，機器便能在程序的操縱下，模擬人類意識，進行思考與互動。

2 人工智能的應用領(lǐng)域

人們現(xiàn)在所一致認為的人工智能，是計算機科學在現(xiàn)代社會發(fā)展的一個重要的研究領(lǐng)域，被譽為二十世紀的三大高尖端技術(shù)之一。人工智能的本質(zhì)是讓機器實現(xiàn)與人類智能相仿的應答機制，并借助機器的強大運算能力，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。人工智能的概念可以拆分成兩個部分進行分析?！叭斯ぁ敝傅氖莿趧恿λ艿竭_，不需要過多思考的簡單事務。“智能”則包含“意識”、“思考”等一系列高難度活動。政策推動下，我國人工智能產(chǎn)業(yè)化落地加快推進，在智能制造、科技金融、數(shù)字內(nèi)容和新媒體、新零售、智能安防等多個應用領(lǐng)域引發(fā)了重大變革，為新舊動能轉(zhuǎn)換和國民經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。

2.1人工智能在數(shù)據(jù)分析中的應用

人工智能是一種計算形式，它允許機器執(zhí)行認知功能，例如對輸入起作用或作出反應，類似于人類的做法。傳統(tǒng)的計算應用程序也會對數(shù)據(jù)做出反應，但反應和響應都必須采用人工編碼。如果出現(xiàn)任何類型的差錯，就像意外的結(jié)果一樣，應用程序無法做出反應。而人工智能系統(tǒng)不斷改變它們的行為，以適應調(diào)查結(jié)果的變化并修改它們的反應。大數(shù)據(jù)是一種傳統(tǒng)計算。它不會根據(jù)結(jié)果采取行動，而只是尋找結(jié)果。它定義了非常大的數(shù)據(jù)集，但也可以是極其多樣的數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)集中，可以存在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的事務數(shù)據(jù)，以及結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，例如圖像、電子郵件數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)等。人工智能是關(guān)于決策和學習做出更好的決定。無論是自我調(diào)整軟件、自動駕駛汽車還是檢查醫(yī)學樣本，人工智能都會在人類之前完成相同的任務，但速度更快，錯誤更少。雖然它們有很大的區(qū)別，但人工智能和大數(shù)據(jù)仍然能夠很好地協(xié)同工作。這是因為人工智能需要數(shù)據(jù)來建立其智能，特別是機器學習。例如，機器學習圖像識別應用程序可以查看數(shù)以萬計的飛機圖像，以了解飛機的構(gòu)成，以便將來能夠識別出它們。

2.2人工智能在機器學習的應用

眾所周知機器學習是人工智能中的一個重要領(lǐng)域，隨著人工智能的高速發(fā)展，機器學習也在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。一方面，數(shù)據(jù)科學研究的興起為數(shù)據(jù)治理提供了新的研究范式，使得數(shù)據(jù)治理的視角、過程和方法都發(fā)生了顯著變化;另一方面，隨著組織業(yè)務的增長，海量、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)管理、存儲和應用提出了新的要求。數(shù)據(jù)治理是建立數(shù)據(jù)平臺或輸出數(shù)據(jù)解決方案的基礎(chǔ)，更是目前人工智能發(fā)揮作用的重要支柱。機器學習是歸納算法的應用，是知識獲取過程的第一步，是在20世紀60年代探索人工智能的過程中產(chǎn)生的。機器學習可以說是側(cè)重于“學習”的算法。計算機不是通過編寫特定的計算機指令來完成任務，而是使用大量數(shù)據(jù)進行“訓練”，使其能夠?qū)W習如何執(zhí)行任務。隨著科學技術(shù)的進步，傳統(tǒng)的人工信息檢索早已不能應對當今海量的信息數(shù)據(jù)，所以，結(jié)合人工智能技術(shù)研究信息智能檢索系統(tǒng)便極為重要。通過使用信息智能檢索系統(tǒng)，不但可以智能索引出數(shù)據(jù)庫中的信息，并準確及時地提取出來，利于人們檢索所需信息。同時還能夠根據(jù)提前設(shè)定好的問題程序，簡單的回復提問者的需求。目前，人工智能信息檢索系統(tǒng)，如搜狗、百度等都是人工智能技術(shù)在信息檢索方面的應用。

2.3人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全的應用

網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的人工智能在分析大量數(shù)據(jù)、事件類型、來源和結(jié)果時，會在惡意文件被打開之前檢測到惡意軟件的存在。它還可以識別惡意軟件的類型，這一點至關(guān)重要，因為惡意軟件會隨著其他技術(shù)的進步而不斷發(fā)展，比如惡意木馬、僵尸網(wǎng)絡(luò)、惡意廣告、勒索軟件等實例。人工智能使重復的任務自動化，例如，它會對低風險警報或繁瑣的數(shù)據(jù)任務進行分類，以便讓分析師有時間進行更高價值或戰(zhàn)略決策。機器學習負責低層次的威脅情報的數(shù)據(jù)整理和分析，這樣人類分析師就可以從基本的數(shù)據(jù)收集工作中解脫出來，分析更有價值的信息，以進行更高價值的戰(zhàn)略決策。實際的測試表明，理想的網(wǎng)絡(luò)安全性能或準確性往往是人類和人工智能的結(jié)合成果，而不是單獨進行判斷。安全工具的增強在未來幾年對安全團隊來說可能是必不可少的。事實上，市場上的一些技術(shù)已經(jīng)支持UI工具，使網(wǎng)絡(luò)專家能夠合并威脅類型來重新訓練機器學習模型，并根據(jù)問題配置特定的修復程序。

3 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人工智能的融合加速了人工智能的發(fā)展，同時推動其在家居、教學等多個領(lǐng)域的快速普及。人工智能的發(fā)展前景十分廣闊。應不斷將科學技術(shù)更好地應用于人工智能的研發(fā)和應用，從而使人工智能為我們大家的生活提供更多便捷性，未來，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、5G通信等高新技術(shù)將與人工智能技術(shù)相互促進、相互推動，通過技術(shù)融合創(chuàng)新現(xiàn)有智能技術(shù)，助力人工智能產(chǎn)業(yè)化落地向更多、更廣、更高的應用領(lǐng)域推進。

參考文獻：

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