淺析人工智能的發(fā)展與未來

李思睿

摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人工智能這一領(lǐng)域也逐漸顯現(xiàn)出其優(yōu)勢和潛力，在未來可能涉及更多的領(lǐng)域，豐富各個(gè)行業(yè)的發(fā)展方式和人們的生活。因此對(duì)人工智能需要詳細(xì)規(guī)劃其發(fā)展方向，考慮各種因素可能帶來的后果，以便從容面對(duì)未來可能存在的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞 人工智能；計(jì)算機(jī)；核心理論；發(fā)展前景

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）221-0157-02

人工智能正在快速發(fā)展，越來越多地參與到人們的生活中，在醫(yī)療、教育、建筑等領(lǐng)域均有著良好的前景。在未來的發(fā)展中，人工智能還有著無限的可能等待人們?nèi)ラ_發(fā)，諸如模式識(shí)別和深度學(xué)習(xí)等方面仍有很大的潛力。因此對(duì)人工智能發(fā)展和未來的分析十分必要，并在此基礎(chǔ)上對(duì)接下來的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃。

通過對(duì)人工智能近年發(fā)展的分析，可以提高未來對(duì)這一領(lǐng)域研究的效率，有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，從多方面考慮從而有效解決問題。預(yù)測人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，以充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，給人們的生活提供便利。

1 人工智能的概述

人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，通過深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等方法，使機(jī)器用類似人類大腦運(yùn)轉(zhuǎn)的方式解決問題、做出反應(yīng)的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和興起不過百年，卻能夠飛速發(fā)展，成為了計(jì)算機(jī)科學(xué)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑瑢?duì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化等方面的發(fā)展均發(fā)揮著重要的作用。

我國現(xiàn)在正致力于人工智能的研究和發(fā)展，使人工智能可以更加高效地與生產(chǎn)生活相結(jié)合，給人們的生活提供便利。人工智能在未來還有著許多的可能，這項(xiàng)技術(shù)擁有無限的潛力。

2 人工智能的核心理論

人工智能的綜合性很強(qiáng)，在各個(gè)學(xué)科均有所涉及，而在計(jì)算機(jī)科學(xué)中可以分為5個(gè)學(xué)科，包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、人機(jī)對(duì)話、圖像處理和虛擬現(xiàn)實(shí)這幾方面。

2.1 機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器學(xué)習(xí)涉及了多門學(xué)科，包括統(tǒng)計(jì)學(xué)、優(yōu)化理論以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多領(lǐng)域。它主要研究如何用計(jì)算機(jī)來模擬和實(shí)現(xiàn)人類的學(xué)習(xí)方式，從而獲取新的知識(shí)來完善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以便提升自身性能。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的核心，是使機(jī)器模擬人類智能的根本方法，這項(xiàng)技術(shù)需要基于對(duì)大數(shù)據(jù)的研究和分析，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析去尋找規(guī)律，并對(duì)未來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。

在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，根據(jù)學(xué)習(xí)的方法主要可以分為傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。

傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)依靠對(duì)樣本的觀測，并試圖從樣本之中分析規(guī)律，從而對(duì)樣本未來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。其運(yùn)用的算法包括k近鄰算法、決策樹及貝葉斯方法等。傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)為有限樣本的學(xué)習(xí)提供了方法，在自然語言識(shí)別、信息檢索和圖像識(shí)別等方面得到了豐富的運(yùn)用。

深度學(xué)習(xí)則是基于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，通過對(duì)人類大腦的模擬來建立多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而分析學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，例如對(duì)音頻、視頻、圖像的處理。深度學(xué)習(xí)對(duì)更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)用更好的算法從而得到更好的結(jié)果。

2.2 人機(jī)交互

人機(jī)交互是研究計(jì)算機(jī)與人之間信息交換的技術(shù)，包括人從計(jì)算機(jī)中獲取信息和計(jì)算機(jī)從人獲取信息這兩部分。對(duì)人機(jī)交互的研究不僅涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)中多媒體技術(shù)等，還包括了認(rèn)知心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等方面，是一門包含了眾多學(xué)科的交叉學(xué)科。

在人機(jī)交互的過程中需要借助交互設(shè)備，輸入設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤、手柄以及各種傳感器，輸出設(shè)備則包括打印機(jī)、投影設(shè)備、顯示器以及音響等。人機(jī)交互主要包含了4類交互：語音交互、情感交互、體感交互以及腦機(jī)交互。

語音交互通過自然語言與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，需要運(yùn)用到音頻輸入輸出設(shè)備。這項(xiàng)技術(shù)包含了心理學(xué)、語言學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的知識(shí)，使機(jī)器對(duì)輸入的音頻進(jìn)行分析并做出合理的反饋，這個(gè)過程包括了語音采集、語音識(shí)別、語義理解和語音合成這四個(gè)方面。語音交互相較于其他交互方式更為直觀便捷，機(jī)器可以在很短的時(shí)間內(nèi)通過語音做出反饋，其優(yōu)勢十分顯著，因此得到了非常廣泛的運(yùn)用，具有廣闊的前景和機(jī)遇。

情感交互是機(jī)器在與人交互過程中表達(dá)和傳遞情感的技術(shù)，引起人們的共情。這項(xiàng)技術(shù)改善了傳統(tǒng)的人機(jī)交互生硬、缺乏情感表達(dá)的問題，從而使人機(jī)交互的過程更加自然，相比于傳統(tǒng)人機(jī)交互更能引發(fā)人們的共鳴，使人工智能更加人性化。但由于人類情感的復(fù)雜性和不可預(yù)測性，這項(xiàng)技術(shù)還面臨著許多困難和挑戰(zhàn)。

體感交互是直接通過肢體語言和周圍環(huán)境中的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行交互。這項(xiàng)技術(shù)廣泛地運(yùn)用了光學(xué)傳感器、慣性傳感器等設(shè)備來精準(zhǔn)的捕捉人的肢體語言。目前廣泛運(yùn)用在娛樂方面，比如VR設(shè)備。

腦機(jī)交互不依賴人體中肌肉組織、神經(jīng)系統(tǒng)等通道，直接使機(jī)器與人的大腦進(jìn)行交互。通過在大腦周圍對(duì)人腦電波的收集和處理做出相應(yīng)反饋。腦機(jī)交互在醫(yī)療領(lǐng)域有著很大的潛力。

3 人工智能的應(yīng)用與發(fā)展

人工智能從1956年誕生至今，發(fā)展十分迅速，對(duì)多個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域均有涉及，其中在醫(yī)學(xué)、航空航天、圖像識(shí)別等方面應(yīng)用廣泛。

3.1 人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

人工智能具有智能性，可以根據(jù)人的反應(yīng)做出恰當(dāng)?shù)姆答仯卺t(yī)療領(lǐng)域當(dāng)中有非常大的潛力，將醫(yī)療設(shè)備與人工智能相結(jié)合可以提高治療的效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)還可以協(xié)助患者康復(fù)、幫助醫(yī)生診斷患者的病情。例如腦機(jī)交互技術(shù)可以幫助肢體殘疾的患者通過腦電波控制機(jī)械設(shè)備來重新獲得行走以及進(jìn)行精細(xì)動(dòng)作的能力。

而在遠(yuǎn)程醫(yī)療中，則仍有許多難題等待人們攻克，比如遠(yuǎn)程手術(shù)面臨著的延遲問題，往往幾秒鐘的延誤，就可能造成嚴(yán)重的醫(yī)療事故。目前的技術(shù)還尚未成熟，如何解決這些技術(shù)問題，還需依賴人工智能的進(jìn)一步發(fā)展。

3.2 人工智能在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

在航空航天技術(shù)的發(fā)展中，一大難點(diǎn)就是對(duì)太空環(huán)境的模擬，而通過人工智能與虛擬現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，可以在地球環(huán)境下模擬太空環(huán)境，對(duì)宇航員進(jìn)行訓(xùn)練，以便在真正的太空環(huán)境下能夠更好的適應(yīng)。同時(shí)人工智能技術(shù)還能在發(fā)射衛(wèi)星等航天設(shè)備之前進(jìn)行預(yù)演，降低風(fēng)險(xiǎn)性。將飛行器及衛(wèi)星上的設(shè)備與人工智能結(jié)合，可以有效降低其質(zhì)量，降低成本，使探索更加廣闊的太空成為了可能。

3.3 人工智能在休閑娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

利用人工智能技術(shù)，例如人機(jī)交互，可以使娛樂設(shè)備的開發(fā)者更加了解用戶需求，給用戶帶來更好的體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)與休閑娛樂領(lǐng)域的結(jié)合可以給用戶營造更加真實(shí)的體驗(yàn)，足不出戶便能瀏覽各地風(fēng)光，欣賞山巔或深海等平時(shí)難以看到的景色，給用戶帶來輕松愉快且真實(shí)的娛樂體驗(yàn)，讓人工智能更好地融入人們的生活，在生產(chǎn)生活中發(fā)揮更大的作用，提升經(jīng)濟(jì)效益。

4 人工智能的展望

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，目前來看難以達(dá)成的技術(shù)和尚且存在的問題終將被解決和克服，技術(shù)也會(huì)逐漸趨于成熟。目前人工智能在日常生活中大多與休閑娛樂相結(jié)合，而隨著技術(shù)的發(fā)展，成本逐漸降低，人工智能在未來可能通過物聯(lián)網(wǎng)等渠道，與家具電器結(jié)合，在生活中根據(jù)用戶需求做出反饋，使生活更加便捷。

在教育領(lǐng)域中可以幫助老師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，做到因材施教，使學(xué)生更加高效的利用時(shí)間，有效的提高成績。除此以外，將人工智能融入到高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，諸如海洋工程技術(shù)、生物工程等，可以有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，充分提高工作效率，通過對(duì)大數(shù)據(jù)的分析對(duì)未來發(fā)展的方向進(jìn)行預(yù)測，使這些領(lǐng)域快速發(fā)展。利用成熟的腦機(jī)交互和情感交互可以輔助患者的治療，幫助他們緩解治療過程中的痛苦和負(fù)面情緒，使人們?cè)缛湛祻?fù)，甚至可能延長人類平均壽命。

人工智能諸如以上的應(yīng)用還有很多，隨著其技術(shù)的發(fā)展，還有很有方面有待人們?nèi)ラ_發(fā)，在未來還可能有更加廣泛的應(yīng)用，逐步將人工智能技術(shù)加以推廣。

5 結(jié)論

人工智能已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的一部分，對(duì)人工智能的研究是時(shí)代發(fā)展的趨勢。人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域均可發(fā)揮重要的作用，對(duì)資源合理配置進(jìn)行規(guī)劃從而節(jié)約資源和時(shí)間，引領(lǐng)人類進(jìn)入高效且環(huán)保的時(shí)代。但在發(fā)展人工智能的同時(shí)，不能過分依賴其帶來的便利，盲目遵循機(jī)器計(jì)算出的結(jié)果，放棄主動(dòng)的思考，反而會(huì)使發(fā)展的道路受阻，埋下隱患。

人工智能在帶來便利的同時(shí)，也存在一定的隱患和風(fēng)險(xiǎn)，適當(dāng)利用可以使效率最大化，但若是濫用，則會(huì)造成難以預(yù)測的損失。在開發(fā)和利用人工智能的同時(shí)，需要相應(yīng)的法律和政策加以約束，避免可能造成的嚴(yán)重后果。因此，對(duì)于人工智能發(fā)展的預(yù)測和規(guī)劃十分必要，要在快速發(fā)展的同時(shí)，保證其方向遵循著時(shí)代的發(fā)展趨勢。

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