基于人工智能的杭州市垃圾分類APP功能及界面設計

俞穎　楊燕杰　覃珊珊

摘要：隨著人們生活水平的提高，日常垃圾也隨之增多，各種各樣的垃圾問題日益嚴峻。針對這一問題本文以杭州市為調研對象提出了一款人工智能垃圾分類APP的設計，利用大數(shù)據智能搜索保證垃圾分類的準確性，加入機器人幫助用戶實現(xiàn)APP各種功能以提高垃圾分類的效率，使用垃圾分類智能客服以保障APP運行，綜合語音、圖像、定位系統(tǒng)實現(xiàn)在線服務以提升智能化體驗、解放人的雙手和感知。操作簡單方便，綜合實用性和舒適性，適用人群廣，符合國家創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。

關鍵詞：人工智能;垃圾分類;語音識別;圖像識別;定位系統(tǒng)

1研究背景及意義

近年來，人工智能得益于深度神經網絡、大規(guī)模訓練數(shù)據、高密度計算能力的同時發(fā)展取得了各個技術領域的突破性進展。但是，科技和經濟的發(fā)展過程中伴隨著的就是各種各樣的生活垃圾問題，垃圾處理工作也成為了制約我國和諧美麗發(fā)展的瓶頸問題。垃圾分類政策頒布了這么多年，但大多城市的垃圾收集還是處于混合收集，即使有些城市配置了垃圾分類收集設施，居民和路人也沒有辦法做到垃圾分類投放。在這樣的環(huán)境背景下，如何更有效幫助國家垃圾分類工作的實施成為了我們當下應該重視的問題。在諸多城市中，杭州市區(qū)居民生活消費水平較高，城市化進度較快，生活垃圾產生量也具有一定的代表性。因此，針對杭州市居民垃圾分類的調研，對從源頭推動垃圾分類進程有著較強的現(xiàn)實意義。

本次設計的APP將我國現(xiàn)如今快速發(fā)展的人工智能技術融入到應用過程中，基于人工智能的技術更快速、更便捷、更準確地幫助居民參與到垃圾分類中，使用人工智能搭建居民、垃圾回收站與垃圾回收工作人員三方之間的橋梁。使用本系統(tǒng)，能全面提高杭州市居民垃圾分類意識、速度和效率，實現(xiàn)了促進資源回收、減少資源浪費和環(huán)境污染的目的，除此之外，人工智能還可以為開發(fā)者降低專業(yè)垃圾分類人員的培訓費和勞務費，為終端用戶提供更好的服務，成為垃圾分類工作的助推器。

2總體設計

2.1主要功能設計

2.1.1文本輸入查詢

文本輸入查詢主要實現(xiàn)的功能為：用戶輸入想要查詢的垃圾名稱，該APP的大數(shù)據庫會將匹配的內容和關聯(lián)的信息推送給用戶，還加入模糊查詢的功能，使用戶減少輸入量就能出現(xiàn)可能出現(xiàn)要輸入的垃圾名稱，在精確的基礎上還達到了簡便快捷的目的。

2.1.2基于語音識別的功能

語音識別查詢主要實現(xiàn)的功能主要是兩大模塊：首先是查詢功能模塊，加入語音識別用以代替文本輸入，搜索過程同文本輸入;其次是娛樂功能模塊，該APP設計過程中包括了一款APP助手的機器人形象，主要目的是通過娛樂方式讓垃圾分類意識深入人心，此外，還使可以打造垃圾分類智能客服以保障APP運行，及時接受用戶反饋信息。

2.1.3圖像識別查詢

圖像識別查詢功能是通過手機后置攝像頭的使用實現(xiàn)的，通過拍照識別具體物品和其垃圾類別，也是一種代替文本輸入查詢的智能化功能手段。

2.1.4定位系統(tǒng)實時顯示

定位系統(tǒng)實時顯示功能通過定位智能技術展現(xiàn)用戶所在地區(qū)周圍存在的所有分類垃圾點和垃圾站，方便居民在各時各地完成垃圾分類投放的義務。

2.1.5在線學習、平臺補貼功能

在設計的APP的娛樂界面添加更人性化的內容，可以在此界面上學習、下載和分享垃圾分類知識，還能通過一些小游戲和答題活動賺取APP平臺積分，用以在平臺的積分商場兌換優(yōu)惠補貼，大件垃圾上門回收還會有更高的優(yōu)惠券。

2.1.6雙版本開放功能

本次設計中，該APP有居民版和工作版，分別將面向的用戶分成面臨垃圾分類困惑的杭州市居民和處理垃圾分類工作的工作人員。一方面加強居民的垃圾分類意識，完成垃圾分類;另一方面與垃圾站合作，配合居民和城市的需求，做到及時完成垃圾分類點的清理，搭建工作人員和居民直接交流和聯(lián)系的平臺。

2.2界面表達

說明：以上界面表達中的圖片素材均只用于表達設計的功能，不作他用。

2.3系統(tǒng)流程圖表達

3實現(xiàn)重點和難點

該APP設計最終能夠得到應用的重點在于所有設計的功能都可以正常使用，界面模塊都能夠正常運行，達到充分運用現(xiàn)代人工智能技術實現(xiàn)日常生活垃圾分類準確化和便捷化的目的。

在此設計及實際開發(fā)中，存在著一些難點問題，具體可以總結為以下幾點：

首先，APP的運營資本和收入。資本是開發(fā)一個APP的必要條件，因此APP實際運營還需要同時考慮使用者的需求和運營商的利益，選擇性的拉贊助以及廣告投資，和商家合作，為平臺、用戶和商家都爭取到利益。

其次，實時、智能的界面顯示。該APP需要根據用戶不同的興趣偏向顯示推送不同的內容，還需要智能識別個人生活垃圾種類偏重，根據個人偏重動態(tài)規(guī)劃兌換商場界面，用以保證用戶積累量，培養(yǎng)用戶對APP的使用興趣。

最后，更準確的信息采集和數(shù)據統(tǒng)計。在平臺項目開發(fā)和建設的過程中，信息采集和數(shù)據庫的建立是一個非常重要的因素，需要考慮到和實際的偏差和技術的掌握程度。

4結語

以上內容是基于人工智能基礎上做出的一款杭州市垃圾分類APP的功能設計，以及對可能出現(xiàn)的問題的討論，能夠基本實現(xiàn)幫助用戶完成垃圾分類的目的。本研究有利于杭州市垃圾分類工作的實施和管理，但是還存在一些問題，需要更高的技術去解決，因此還需要更深入的研究以確保該設計的實現(xiàn)。

參考文獻

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課題來源：2020年紹興文理學院校級學生科研課題

課題名稱：基于人工智能的杭州市垃圾分類APP的設計研究

課題編號：土木工程學院14

作者簡介：俞穎（2000-），女，漢族，浙江杭州人，本科在讀，研究方向：工程管理。

楊燕杰（2000-），女，漢族，江蘇南通人，本科在讀，研究方向：工程管理。

覃珊珊（2000-），女，漢族，廣西欽州人，本科在讀，研究方向：工程管理。