人工智能研究綜述

摘要：首先闡述了人工智能技術的發展歷程。其次，分析了在人工智能領域的研究熱點。最后，簡述了人工智能領域的應用情況。

關鍵詞：人工智能;發展趨勢;研究熱點;應用

中圖分類號：TP18 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：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，簡稱AI，人工智能是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能的工作[1]。近年來，人工智能迅猛發展，逐漸地走進人們的日常生活，并且改變人們的生活方式。作為改變未來的戰略性技術，發展人工智能已成為世界各國增強國家競爭力、維護國家安全的重大發展戰略，眾多國家頒布利好政策，在關鍵技術、優秀人才等進行了強化部署，目的是想在新一輪國際間競爭中掌握主導權。美國發布了《國家人工智能研發戰略規劃》等重要報告。我國政府也在2017年7月發布了《新一代人工智能發展規劃》?，F在人工智能技術已成為政府和科技公司的研發重點，將成為國際間競爭的新的關注點。

2 人工智能的發展歷程

起始期：1956年夏天，在達特茅斯大學召開的學術會議上，幾位杰出的科學家共同研討如何讓機器模擬智能的相關問題，麥卡錫首次提出了人工智能這一術語，從而誕生了人工智能這門新興學科。

第一次黃金期：自從達特茅斯會議后，DENDAL化學質譜分析系統、MTCIN疾病診斷和治療系統、Hearsay-11語言理解系統等專家系統的出現奠定了人工智能的實用性[2]，在AI研究初期，麻省理工、卡內基梅隆、斯坦福等大學，都創立了人工智能實驗室，并且他們獲得政府機構提供的研發資金。70年代后期，費根鮑姆提出了知識工程的概念，專家系統迅速發展，其應用也產生了巨大效益。但是專家系統的獲取知識困難等一系列問題逐漸出現，人工智能進入了第一次低谷。

第二次黃金期：1982年提出的Hopfield神經網絡和BT訓練算法，又掀起了人工智能的發展熱潮，例如語音翻譯、語音識別。但是，90年代后期，人們認為人工智能與我們的社會生活很遠，所以，在2000年左右人工智能再次進入低谷。

第三次黃金期：從2006年到現在是人工智能的快速發展期，最近三年更是發展迅猛。飛速發展的原因主要在于GPU的廣泛普及，并行處理得以更快、更強大。另外一個原因就是存儲容量方面無限拓展，數據可以大規模獲得，例如地圖、圖片、文本、數據信息。

3 人工智能領域的研究熱點

3.1語音識別。語音識別是一門交叉學科。語音識別是指通過識別及理解過程，使計算機可以將語音信號變換為等價文字信息或命令的技術[3]。人工智能的最終目的是讓機器能夠產生像人類一樣的智能行為，并可以與機器進行語音交流，讓機器能夠聽到，并且能夠聽明白，就是為機器加一雙“耳朵”，因此，語音識別技術就是機器在經過語音識別和語音理解過程后，將語音信號轉換成相應的文本或命令的一項技術。

特征提取技術、模型訓練技術、模式匹配準則是語音識別技術的三個主要技術。近五年，語音識別技術取得迅猛進步，并且逐漸應用到日常生活中的很多領域。

目前科大訊飛是語音識別領域的領頭羊，訊飛語音識別技術在國際語音識別大賽全部指標第一。

3.2自然語言處理。自然語言處理是使用自然語言與計算機進行通信的技術[4]，機器能夠理解人類的語言，這項技術叫自然語言處理，也可以稱為語義理解，就是作為機器來講，它首先采集的是聲音信號，把聲音信號轉換成文字信號，然后這個文字代表了什么含義，那就是自然語言處理這項技術里面要做的事情。一塊是把聲音變成文字，另一塊是把文字轉換成意思，只有這兩部分都完成了之后，那么機器才具有聽得見、聽得懂。搭載了語音識別、和語義理解技術的機器，在不斷的學習中優化算法，讓機器不僅能夠實現聽見，還能夠聽懂，甚至理解你的情緒，語音識別和語義理解技術將廣泛應用于我們的生活，金進入家電、通信、汽車電子，醫療，家庭服務等各個領域，人工智能的到來，正讓人們的生活發生著飛速的變化。

3.3計算機視覺。計算機及相關設備通過對生物視覺進行模擬，對采集的圖片或視頻等信息進行處理以獲得相應場景的三維信息，就是計算機視覺。也就是說給計算機加一雙“眼睛”，讓計算機能看見、看懂，能實時的感知外界環境，并根據采集到的信息做出相應的判斷和決策。它融合了神經生理學、計算機網絡、物理學、應用數學與統計、信號處理、和認知科學等相關領域的技術。目前，計算機視覺技術已經應用在無人駕駛、文檔分析、醫療診斷、軍事目標跟蹤、自主導航等系統當中。例如Google和百度的無人駕駛汽車技術，微軟的AI攝像頭監控系統，創業公司Biomio的生物活體檢測技術，騰訊的智慧醫療平臺-騰訊覓影，成為醫生的重要輔助手段。

3.4機器學習。機器學習是指利用以往的學習經驗或已獲取的數據，改善計算機程序的性能標準[5]。人工智能的核心就是機器學習，即研究機器如何模擬及實現人類的學習行為，從而獲取新的知識或技能，以及將已獲得的知識結構進行整合優化，達到改善自身的性能的目標。機器學習有許多算法，包括決策樹學習、歸納邏輯程序設計、聚類分析、強化學習、貝葉斯網絡等。通過這些算法，可以使得計算機具有智能。其應用遍及人工智能的各個領域。

3.5深度學習。深度學習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，以發現數據的分布式特征表示[6]。深度學習迄今已在語音識別、圖像理解、自然語言處理、視頻推薦等應用領域引發了突破性的變革[7]。震驚世界的韓國九段棋手李世石和谷歌旗下公司DeepMind研發的AlphaGo算法在圍棋比賽中，AlphaGo獲勝，而AlphaGo正是應用了深度學習算法，這也證明了深度學習算法已達到了超過人類智力水平的高度。

4 人工智能的應用

4.1無人駕駛。近些年，人工智能技術日趨成熟，中國在無人駕駛汽車領域與歐美國家之間正在縮小差距，甚至達到了同步發展，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年瑞士與法國聯合制造了無人駕駛公交車，并計劃進行為期兩年的公路測試，2017年，德國奧迪發布“奧迪AI”新商標，并將人工智能技術應用到奧體A8上，近幾年，中國各大車企加大自主研發力度，并陸續推出測試版的無人駕駛汽車，其實，現在汽車上安裝的定速巡航自動泊車等等輔助駕駛裝置，已經是一定程度上的自動駕駛了，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，騰訊獲深圳首個無人駕駛道路測試牌照，這意味著，騰訊自動駕駛汽車可以在深圳市指定的路段進行公開測試上路。

4.2智能支付?，F如今，外出不帶現金已經成為很多人的習慣，一部手機就能輕松完成支付，當外國人還沒有使用掃碼支付購物時，另一種新的支付方式，即聲紋支付和刷臉支付，又在中國率先出現了。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現支付。其中，聲紋識別是根據生物學特性發展的新技術。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。兩個長得一模一樣的雙胞胎也能在幾秒鐘的時間里很快分辨，而且不出錯，應用的技術就是刷眼技術，每個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，刷臉應用的范圍越來越廣。

4.3智慧醫療。智慧醫療就是利用互聯網，大數據、云計算、人工智能等技術實現病患與醫務人員、醫療設備、醫療機構之間的信息化互動，讓醫療行業融入高科技，使醫療行業實現智能化。目前，各大互聯網巨頭紛紛在智慧醫療領域展開布局。阿里巴巴創立了阿里健康和“醫療云”服務，2017年11月15日，騰訊覓影進入首批國家新一代人工智能開放創新平臺名單，首要目標對準醫療影像領域。在食管癌篩查系統和肺結節篩查系統尚，騰訊覓影均可以檢測，且檢測的準確率在90%以上。今后，通過與醫學院校和醫療結構合作，可以檢測更多的病種。

4.4智能家居。智能家居即用先進的技術，集成日常家居生活相關的設施，打造成一個高效的住宅設施以及家居日常事務管理系統，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品，電視、衛浴、冰箱、空調、門鎖等產品無所不包，通過智能化互通為用戶服務。一個完整的智能家居系統，不僅僅是某一個設備，而是眾多功能各異的家居產品的組合。一個家庭中的用戶，也不是某一個人，而是多個用戶。智能家居系統的目標是，家居產品之間、產品與人之間、產品與家居系統之間、人與家居系統之間等可以高效智能地協調起來，直至它們可以自學習、自關聯、自適應。這些可以依靠人工智能實現。

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，現狀聲控是智能家居的一個重要入口。各大互聯網公司、科技企業紛紛從自身優勢切入智能音箱市場中，搶占市場紅利?，F在市場上的各種品牌的智能音箱，在人工智能領域認為是控制智能家居的入口。智能音箱的重要特點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，讓智能音箱理解人們的需求并執行人們需要的服務。阿里巴巴公司的天貓精靈火眼，在視覺認知、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，且液晶屏達到8英寸，提高了視頻通話、人臉識別功能的性能。

5 結語

人工智能是引領未來的戰略性技術，在互聯網、物聯網、云計算、大數據、超級計算機的快速發展下，進入了具有深度學習等特性的新階段。目前，我國的人工智能發展處于爆發突破期，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正在趕超發達國家，甚至某些領域的人工智能技術已達世界領先水平。相信人工智能在國家政策的支持下，一定會快速蓬勃的發展，人工智能的各類產品也會走進我們的日常生活，讓我們的生活變的更加便捷和智能。

參考文獻：

[1]胡勤.人工智能概述[J].電腦知識與技術，2010（13）：3507-3509.

[2]林婧.關于人工智能的淺析[J].網絡安全技術與應用，2014（10）.

[3]王秀景.語音識別技術研究與實現[D].青島：山東科技大學，2011.

[4]王燦輝，張敏，馬少平.自然語言處理在信息檢索中的應用綜述[J].中文信息學報，2007，21（2）：35-45.

[5]Alpaydin E. Introduction to machine learning[M]. Cambridge： MIT Press， 2014： 3.

[6]孫志軍，薛磊，許陽明，王正.深度學習研究綜述[J].計算機應用研究.2012（08）

[7]張軍陽，王慧麗，郭陽，扈嘯. 深度學習相關研究綜述[J].計算機應用研究.2018（7）.

作者簡介：李亞男，女，1988.1，山東濟南，初級職稱，碩士研究生，研究方向：無線傳感器網絡。