人工智能的概念及发展前景分析

罗通

摘   要：人工智能技术始终处于计算机技术的最前沿，人工智能的理论研究和发现极大地影响了计算机技术的发展方向。作为计算机科学的一个分支，人工智能有其自身的特点，适用于社会生活的各个领域，并将具有更广阔的发展前景。文章对此进行了重点探讨。

关键词：人工智能;前沿;计算机技术

随着社会经济的不断发展和进步、科学技术的不断改革和创新，人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術的发展取得了质的飞跃。社会各界人士已开始密切关注AI的使用。作为计算机操作过程中最重要的部分，AI是不可或缺的关键环节。它可以有效地提高计算机工作的质量和效率，最大限度地满足现代社会对智能化和人性化服务的需求，促进社会和谐以及稳定发展。

自21世纪以来，信息技术的发展受到的关注度越来越多，其关注度胜过以往任何时候，这正是新世纪AI技术发展迅速的原因。作为发展得相对先进的信息技术，它借助计算机的各个功能，形象逼真地模拟人类思维的方式及结果，以计算机程序的方式实现各种人类思维活动[1]。

1    AI概念简介

AI称为计算机智能，也称为机器智能。AI的定义是在计算机上使用人工的方法执行，或者人们通过机器模拟的方式实现人类智能。AI与计算机软件密切相关，各种AI应用系统都必须通过计算机软件来实现，许多智能计算机软件也应用了AI的理论方法和技术。

计算机科学是AI的一部分内容，但AI的研究不仅包括计算机科学，还包括医学和逻辑等许多领域。因此，AI实际上是一门交叉学科、边缘学科相融合的综合性学科。

2    AI的发展历程

AI研究历经了以下5个发展阶段：

第一阶段，20世纪50年代，AI的兴盛与衰败历程。AI概念首次提出之后，已经展现出了非常卓越的成果，如跳棋程序、计算机的表处理语言LISP和机器定理证明等。然而，由于揭露真理能力的局限性，以及翻译方面存在的不足，AI开始衰落。这一阶段的特点是注重如何解决问题而忽视了知识的重要性。

第二阶段，20世纪60年代末到70年代，专家系统的出现，给AI领域的研究带来了新的活力。专家系统如MTCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统以及化学质谱系统和Hearsay-II语言理解系统的研究和开发，使AI变得切实可行。到了1969年，国际AI联合会成立。

第三阶段，20世纪80年代，第5代计算机的出现使得AI得到了飞速发展。1982年，日本推出了“第5代计算机发展计划”—“LIPS信息处理计算机系统”。该计划旨在加速逻辑思维并加速数字化进程。尽管该计划最终失败，但中国计划的发展形成了一波AI研究的热潮。

第四阶段，20世纪80年的后期，精神网络在这一时期迅速发展。1987年，美国举行了第一次精神网络国际会议，这个新领域被正式宣布向新时代进军。从那时起，各国对精神网络的投入不断增加，精神网络得到突飞猛进的发展。

第五阶段，20世纪90年代，AI研究掀起了又一次浪潮。由于网络技术，尤其是互联网技术的快速发展，AI已经开始从一个智能主题的探讨转变为以网络环境为基础的分布式AI探讨。它不仅解决了基于同一目标的分布式问题，而且解决了多个智能问题的多目标问题的难题，并将AI付诸实践。AI研究领域包括知识呈现、智能检索、自然语言处理、逻辑推理、综合调度问题、模式识别、认知问题、逻辑程序设计、软计算、不准确和小确定性管理、人工生命精神网络、复杂系统等[2]。

3    AI的应用领域

AI的应用领域日渐广泛，如人脸识别、自动驾驶、语音识别、个人助理、智能家居、智能安防等（见图1）。

3.1  人脸识别

事实上，AI最重要的应用之一是人脸识别。人脸识别已成为安全方面的重大突破之一。公共安全运输或个人智能设备的安全应用中有很大的发展空间。美国国会会议场地内有一个人脸识别设备，是作为成员入场筛选程序之一。但曾经程序出现错误，将超过20名国会议员错判为犯罪分子。旅行中的安全意识一直都是非常重要的主题，不管是坐飞机还是乘坐普通的交通工具，每个人都必须当场扫描脸部，实际上这是一种安全识别，防止混入暴力分子和犯罪分子。 这个领域发展的比较出名的公司有商汤科技以及旷世科技。他们算得上是AI领域的“独角兽”公司了。

3.2  自动驾驶

AI使用最广泛的、也是最被人们所看好的就是自动驾驶。现在无论是老汽车制造商还是新的互联网汽车制造商，主要攻克和推广的就是自动驾驶技术。目前市场上的大多数应用是半自动驾驶AI汽车，例如特斯拉和国内的威莱汽车。

3.3  语音识别

除了人脸识别和自动驾驶领域之外，AI在音频处理和语义识别领域具有很大的发展潜力。例如18年来被认为是小型出风口的AI扬声器是语音处理的关键应用，可以用简单的方式与AI沟通，其能识别出人的表达并作出反应，是AI在生活中的初步应用。

3.4  个人助理

这个领域的应用在生活中更是随处可见。例如苹果智能语音系统和微软小冰是相对基础的应用程序。随着聊天智能机器变得越来越实用，可以为用户做很多工作，被赋予的人类能力也面临着众多挑战。助理根据定下的框架开展工作，包括如何与人交流、如何制定决策以及如何理解和使用所接收到的信息等。

3.5  家居

智能家居主要基于物联网技术，是通过智能硬件、软件系统和云计算平台形成完整的家庭生态系统。用户可以远程控制设备，互连设备并自学，优化家庭环境中的安全性、节能性和便利性等。在过去两年中，智能语音技术的发展使智能音箱成为一个闪光点。Millet，Tmall，Rokid和其他公司已经推出了自己的智能扬声器，不但成功开拓了国内市场，且培养了更多的未来智能家居产品的用户习惯。但目前家居市场智能产品种类繁杂，如何打通这些产品之间的沟通壁垒，建立安全、可靠的智能家居服务环境是该行业下一步的发力点。

3.6  安防

近年来，中国的安防监控行业发展迅速，视频监控的数量有所增加，公共和私人场所安装的监控摄像机总数已超过1.75亿。 在一些一线城市，视频监控更是得到了充分應用。然而，与国外相比，中国在安全监测方面仍有增长空间。AI的发展，包括许多学科和复杂技术，尚未应用于上述几种情景。在这些AI技术中，非生产性用户对于AI的认识不一定是全面的，因此，尚未参与AI产品的消费者自然会减少AI的“印象”。

4    AI的发展前景

虽然对整个AI的研究只是一个开始，但它远非目标，未来AI在某些方面会有很大的成就。自动推理是AI研究中最常见的一个研究内容。基本理论是其他AI分支的共同基础。自动推理一直是AI研究中最热门内容之一。知识体系的动态演化性质及其可行性研究是最新的热点，极有可能取得大的突破。

机器学习研究取得了明显的成就。许多新的学习方法已经发布并成功应用，例如改进的增强学习算法和强化学习等。此外，现有的方法在处理在线学习方面尚不够有效，需要寻求一种新的方法，解决移动机器人难题、自主agent、智能信息存取等研究中的在线学习问题是研究人员共同关心的问题，相信这些领域会在不久后得到突破。

人工智能实际应用的一个很经典的例子是自然语言处理。经过人工智能研究人员的努力，该领域已获得了大量令人瞩目的理论与应用成果。许多产品已进入较多领域。智能信息检索技术受到互联网技术的影响，近年来的快速发展使其已成为人工智能的独立研究分支。由于信息采集和改进技术已成为计算机科学技术最新研究中紧迫的研究课题，因此，在该领域应用人工智能技术是人工智能的一个突破，也是里程碑。从近年的人工智能发展来看，这方面的研究已取得了可喜的进展。

5    结语

未来，人工智能将融入实际生活和生产应用。虽然现在整个社会都在提倡人工智能，但是对于大多数的普通人而言，对于人工智能的了解和接触并不多，然而未来人工智能将极大程度地融入现实社会并且发挥出意想不到的作用。未来的人工智能还将帮助社会回答与数据相关的一些问题。对于这些数据目前还没有有效的处理方法，未来人工智能可以帮助人们实现这一目标。当下已经有很多人工智能研究成果出现在日常生活中。将来，人工智能技术的发展会给人们的生活、工作和教育等带来更大的影响。

[参考文献]

[1]杨状元，林建中.AI的现状及今后发展趋势展望[J].科技信息，2009（4）：184-185.

[2]李轶博.浅谈人工智能[J].中国西部科技，2009（30）：58.