基于智能計算技術的大學生創新創業研究

陳應霞，曹治，黃明歡

（長江大學 計算機科學學院，湖北荊州 434023）

智能計算是一種以模型（生物進化模型、 數學模型）為基礎，以分布、并行計算為特征的自然智能模擬方法，其原理來自達爾文生物進化論，即生物神經系統的模擬、進化和認知。它的主要特點是通過計算機信息處理方式來模擬生物本身具備的智能行為，其理論與技術研究發展迅猛，在圖像處理、無人駕駛、模式識別、知識發現、經濟金融、數據挖掘、生物醫療、工業控制等眾多領域都得到了廣泛應用，并取得了一系列重大研究成果。大學生作為最具有創新創業潛力的群體，理應在這一新型、前沿領域有所作為，從而為我國的科技發展增添新的活力，同時也為我國的自主創新提供更多動力。本文從軟件和硬件領域兩個方面著手，分析和探討了當前大學生可以利用智能計算技術從事的一些創新創業思路和方法。

1 智能計算在軟硬件領域的創新創業研究

科技創新、科技強國，這是我們當前面臨的首要任務。 作為“互聯網+”人工智能時代的大學生，應抓住當前“大眾創業、萬眾創新”的機會，勇于承擔科技創新的使命，為國家的科技發展貢獻力量。 眾所周知，軟硬件領域是科技創新的基本載體，是我國高端產業經濟的重要支撐，也是國家戰略之所在。 如今，全球經濟形勢復雜，貿易戰和技術壁壘不斷加碼，唯有在軟硬件核心領域（如芯片、操作系統、人工智能等）實現自主研發、自主創新，才能不斷地實現自我超越。 接下來針對大學生如何利用智能計算技術在軟硬件領域創新創業做一些探討。

1.1 在軟件領域的創新創業研究

軟件是用來驅動硬件設備或管理某些功能的基礎，用戶依賴軟件才得以實現特定功能的操作。 可以說，軟件是一切工業設施、計算機設備的血液。 為了使系統設備具有更高的實用性和可靠性，在設計和開發軟件時，有必要引入新的智能計算技術。智能技術可以使軟件系統變得更智能化、個性化。

1.1.1 在智慧教育領域的創新創業淺析

研發智能組卷+閱卷系統。因材施教作為教學中一項重要有效的教學方法，一直以來都被眾多教育專家所提倡，但我國學生數量眾多，很難做到根據學生不同的基礎水平、自身素質以及學習能力來制定具體的、有針對性的個性化學習方案[1]。 另一方面，中小學生基本上每周都會有單元測試，每月會有階段性知識點檢驗。學生學習任務繁重，壓力大，難以對自己的知識點進行系統性梳理。 教師面對眾多的學生及相對落后的測試方式和手段，也很難對學生的學習情況進行系統性分析和總結。

基于此，大學生可以結合自身的考試經驗和心得，著力打造一套智能“組卷”+“閱卷”系統，該系統能夠很好地解決上述問題。針對客觀題，采用智能技術進行快速高效地自動批量閱卷；針對主觀題，實現機器智能掃描、數字化，讓閱卷教師通過電腦、平板、手機等終端設備快速批改，再利用數據庫自動智能收集和匯總每個學生的主客觀題分數[2]。 另外，可通過智能計算技術中的神經網絡或遺傳等算法，對題目難度進行合理化評級，從而根據試卷難度實現題庫動態更新。還可以通過智能技術（比如進化算法、粒子群算法和多目標進化算法等）設計多種自由組卷策略，在完成合理化的難度評級前提下，根據事先設定的前置條件，快速生成符合條件的測試試卷，從而完成針對每個學生的個性化題庫組建[3]。 在試卷分析階段，亦可以通過智能計算技術自動統計每次考試所需要的各種統計數據，最終為每位學生提供定制化教學方案。

1.1.2 在智慧醫療領域的創新創業淺析

研發私人醫生遠程在線智能服務平臺。私人醫生，即一對一進行服務，提供健康咨詢、診斷和治療服務，將是未來醫療服務的有效補充。通常，傳統線下私人醫生服務定位于高端客戶，普通客戶無法享受這種定制化、專業化的高端服務。 基于智能計算技術的“智能終端設備+云端數據庫+醫療服務”組成的“私人醫生”遠程在線平臺可以替代傳統線下私人醫生的絕大部分工作，其價格相對低廉、高效便捷的特點，適于將高端醫療服務大眾化，為部分行動不便和老年患者、以及醫療條件不發達區域的患者提高服務[4]。私人醫生在線平臺可以借助大數據技術掌握每一個患者的健康狀況，然后利用智能技術對其疾病發展和預防提供智能化分析，從而為其提供準確診斷和醫療服務，并可為客戶的身體狀況做出系統性和綜合性評價與疾病預警，必要時也向客戶提供多學科聯合診治等醫療服務。

在私人醫生遠程在線智能服務平臺中，智能技術可以應用在以下幾個功能模塊： 利用關聯規則和智能技術，可以自動挖掘病情之間的關聯，病情的發展趨勢，為疾病的預防和進一步發展提供解決方案；利用智能技術，對用藥后的患者病情進行對比分析，自動統計用某種藥品后的治療效果，從而為治療某種疾病形成穩定的治療方案；智能技術除可以應用在私人醫生遠程在線智能服務平臺外，還可以應用在醫院診治系統、住院系統中。但相對而言，私人醫生遠程在線智能服務平臺更具有創新性，且數據量不太大，對平臺的硬件要求也不太高，更符合大學生創新創業需求。

1.1.3 在電商領域的創新創業淺析

研發智能客服系統。 如今各大電商平臺的在線客服比較普及，但仍不能滿足客戶的個性化需求，且缺乏智能性。 基于智能計算技術的客服系統可以很好地解決這一系列問題，在客戶輸入消息后，系統利用智能技術進行相關問題自動匹配，從而高效、快速解決客戶問題。 全天候24 小時不間斷的在線智能客服，彌補了下班后人工客服不在線的缺陷，解決了人工逐條回復大量重復問題的低效率問題，也同時避免了人工客服情緒化和推諉問題，保證服務統一，為用戶提供了更好的購物體驗。盡管目前智能客服系統種類繁多，但大多還停留在簡單識別問題階段，對復雜問題的自動回答仍不盡人意，這也是創新創業的機會所在。

研發智能推薦系統。如今很多互聯網產品，比如在線商城和視頻直播等新生物憑借智能計算技術為用戶提供了極具個性化的服務體驗。 用戶使用產品時能明顯地感受到這些產品的便利性，如同“知己”一般了解自己的興趣愛好，并能夠不斷地實時根據自己的興趣變化推送可能感興趣的內容[5]。例如目前比較熱門的京東商城、淘寶、抖音等平臺，它們會根據用戶的興趣愛好或者商品之間的關聯，自動推薦服務或商品，省去了復雜的搜索和查找操作。 這種智能識別用戶并自動智能實時匹配對應內容的特點大大增加了用戶使用產品時的沉浸感和使用時長。

1.2 在硬件領域的創新創業研究

硬件是指由電子、機械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱，這些物理裝置按照某種系統結構方式構成一個有機整體，為系統整體運行提供設備基礎。硬件領域的范圍很廣，包括工業設備、電氣設備、交通設備、計算機設備、衛星設備等等。 本文介紹的硬件領域主要是指常見的穿戴設備、智能家居等小型設備。

1.2.1 在智能穿戴領域的創新創業淺析

研發智能穿戴設備。在日常生活中，可以看到不少人佩戴著智能穿戴設備出行，從兒童到老年群體，智能穿戴設備已經成為人們日常生活的一個新工具，正在引領健康生活新風潮[6]。大學生著眼于在這個領域進行創新創業，定會有所成績。

智能健康手環。 基于智能計算技術的穿戴設備可以自動記錄人體脈搏、呼吸、心跳、血壓、血糖、血氧、血脂、睡眠等數據，而且能夠實時、長期的檢測，并記錄這些數據。 在數據產生異常波動時，能夠及時提出警告。智能穿戴設備可以通過藍牙或者WiFi 技術將數據實時傳送至手機，也可將統計到的數據上傳至云端數據庫。 云端數據庫再根據統計到的數據自動生成用戶的簡易健康檔案，用戶在想要診斷身體健康時，能夠通過手機預約醫生進行上門或者遠程會診服務，醫生能夠對照云端數據庫數據進行提供相應的診斷建議和醫療服務。 此外，用戶突發疾病時，智能穿戴設備自動地向醫院請求救助，醫院能夠及時提供迅速地救治。

智能防疫手環。 傳統的智能手環可以自動記錄人體脈搏、呼吸、心跳、血壓、血糖、血氧、血脂、睡眠等數據，而且能夠實時、長期的檢測，在數據產生異常波動時，能夠及時發出提醒。

傳統的智能穿戴設備是通過藍牙或WiFi 模塊將數據實時傳送至手機。 眼下，隨著疫情防控常態化，我們可以考慮在智能手環上進一步研發，增加防疫和監測功能，并將相關數據上傳到云平臺，并給相關防控部門提供管理和監測功能。初步設想如下：將手環和身份信息綁定，然后在手環上增加測溫、 定位、 掃碼（或NFC）等功能，可將獲得的數據同步自動上傳到云平臺。當測溫數據發生異常或與疑似病例有接觸史時，可通過系統管理端迅速提醒相關部門，從而能提供及時、精準的醫療救治服務。

智能運動手表。目前智能運動手表品牌眾多，例如有華為、小米、360、APPLE 等。 智能手表中大都集成了通話、視頻、短信、語音、跑步計數、脈搏監測、睡眠監測等功能。盡管集成了較多功能，但大多數模塊功能都是在于監測、提醒等功能，很少有專門針對幫助用戶制定日程安排、 藍牙設備智能切換和健康大數據智能分析服務。因此，大學生可以考慮在穿戴手表的功能模塊和算法上進行改進和升級，如可以引進智能計算技術，建立藍牙設備連接模型，權重參數動態分配，依據智能算法全局自動尋優特點，實現與周圍藍牙設備自動切換與相連等。

1.2.2 在智能家居領域的創新創業淺析

研發智能家居產品。智能家居是以云平臺為基礎，利用分布式系統技術、網絡通信技術、智能計算技術、圖像處理技術、 語音識別技術等與家居生活有關的設備進行連接，構成一套高效的管理系統，從而提升便捷性、高效性、舒適性。智能家居是在“互聯網+”家居設備的智能化體現，如智能電視、智能音箱、智能照明系統、智能窗簾、智能空調、智能冰箱、智能安防系統、智能門鎖、智能電飯煲等，將其連接到一起，提供照明控制、遠程APP 控制、室內外遙控、防盜監測、環境感知等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統的居住功能，同時提供全方位的實時控制、智能交互等功能。

大學生可以借鑒華為、小米、海康威視等企業的成功產品，著力打造新的迭代智能家居產品，為用戶提供更豐富更具有個性化的服務，比如： 研發智能中控設備。 智能中控設備由控制面板、顯示屏、傳感器、藍牙/WIFI 模塊等設備組成。 用戶通過中央控制設備，可實現文件共享、影音上傳下載和實時監控等，用戶也可以通過智能中控設備控制整套智能家居產品，還能根據用戶偏好和周圍環境的變化智能調節舒適溫度和濕度等。

除采用手機APP 控制外，還可研發基于智能手表或者智能手環實現遠程控制、安防安保、智能響應等全方位的控制管理，例如用智能手表或智能手環控制空調、冰箱、洗衣機、電視等產品，這樣可以擺脫對手機APP 的依賴。由此可見，家居產品的智能化為用戶提供了方便、快捷、健康、環保的家居環境體驗，這也是一個非常有前景的領域。

2 總結與展望

本文首先對智能計算技術做了簡單描述，并從軟件/硬件兩個維度探討了利用智能技術進行創新創業的方法和思路，尤其在智慧教育、智慧醫療、智能穿戴設備、智能家居領域做了較為深入的描述。智能技術的應用遠不止本文中所列舉的幾個場景，還有很多更為重要的未知應用領域值得我們去探索和挖掘。

擁抱智能，方能計算未來。智能計算正在引領新一輪行業創新，重塑市場，在教育領域、大健康領域、農業領域、工業領域都有著較為廣闊的市場，其對各行各業將帶來深刻變革。因此，基于智能技術的各領域創新創業也將迎來巨大機遇，作為新時代的大學生應抓住當今萬物互聯、智能互通的歷史性機遇，做出一番創新創業舉措，研發更為優秀的軟硬件產品，以推動科技發展。