人工智能系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中的運(yùn)用

袁勝虎

（曲靖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 云南 曲靖 655000）

0 引言

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代化社會(huì)的產(chǎn)物，目前已應(yīng)用在生產(chǎn)、生活多個(gè)領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)科技應(yīng)用需求逐步呈現(xiàn)出智能化與精細(xì)化的發(fā)展趨勢下，人工智能系統(tǒng)逐步誕生與應(yīng)用，其應(yīng)用深度的逐步深化為信息科技的發(fā)展提供了導(dǎo)向。人工智能是涵蓋專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種類型先進(jìn)技術(shù)的體系，在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)深化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，可充分展現(xiàn)出計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用價(jià)值。

1 基于人工智能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢

1.1 學(xué)習(xí)能力更強(qiáng)、可有效處理非線性任務(wù)

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)相比，基于人工智能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)具備更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，且可用于處理非線性任務(wù)。非線性問題處理過程中，人工智能可將非線性問題中存在的層次較低的信息提取、匯總到一起，而后展開科學(xué)的分析與統(tǒng)計(jì)，在信息解釋及推理功能的支持下，獲取到層次更高的信息或概念[1]。與此同時(shí)，操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的過程中，還可利用人工智能技術(shù)對(duì)用戶的計(jì)算機(jī)應(yīng)用習(xí)慣進(jìn)行記錄與學(xué)習(xí)，在用戶下次應(yīng)用計(jì)算機(jī)時(shí)，無需操作便可主動(dòng)進(jìn)行信息過濾與選擇，進(jìn)而將契合用戶應(yīng)用需求的信息推送給用戶，從而可實(shí)現(xiàn)用戶計(jì)算機(jī)應(yīng)用效率的進(jìn)一步提升。

1.2 協(xié)作能力更高、具備模糊信息處置功能

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用模式下，需要在多個(gè)代碼構(gòu)建而成的源文件發(fā)布指令后計(jì)算機(jī)方可執(zhí)行相應(yīng)操作，但往往高清晰度或指向較為明確的信息指令完成較為高效，若是信息清晰度不足，或是未給出明確的指向，將會(huì)出現(xiàn)計(jì)算機(jī)處置出錯(cuò)問題。基于人工智能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用，可對(duì)人的智慧進(jìn)行模擬，可對(duì)計(jì)算機(jī)給出的模糊性信息指令進(jìn)行推理與分析，從而確保操作執(zhí)行的專業(yè)性。在處置類信息數(shù)量增多的同時(shí)，人工智能技術(shù)還可通過自我學(xué)習(xí)，進(jìn)一步強(qiáng)化同類型信息的處理水平。此外，基于人工智能技術(shù)后，可基于多代理協(xié)作分布思維應(yīng)用實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的科學(xué)管理，消除以往輪詢管理方式的弊端，進(jìn)一步提升互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的協(xié)作管理水平。

1.3 資源損耗更小、可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高速運(yùn)行

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要多次啟動(dòng)程序或是發(fā)出具體的操作指令，但會(huì)因此出現(xiàn)系統(tǒng)冗余問題而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)生卡頓或死機(jī)現(xiàn)象。基于人工智能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，可在用戶指令發(fā)出的同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)，可自動(dòng)化完成不常用、非必要程序的關(guān)閉，且能夠?qū)Ψe存的問題進(jìn)行自動(dòng)化處理，有效釋放計(jì)算機(jī)運(yùn)算資源，進(jìn)而確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得以高效運(yùn)行。同時(shí)，大數(shù)據(jù)背景下，計(jì)算機(jī)需處理多元結(jié)構(gòu)及多種來源的數(shù)據(jù)信息，通過人工智能技術(shù)應(yīng)用，能夠有效解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)算能力不足或出錯(cuò)率高的問題，并可智能劃分不同特征數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分級(jí)分類管理，進(jìn)而增強(qiáng)計(jì)算機(jī)邏輯運(yùn)算水平，確保系統(tǒng)的高效與穩(wěn)定運(yùn)行。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中人工智能系統(tǒng)的運(yùn)用分析

2.1 在計(jì)算機(jī)軟件方面的運(yùn)用

在智能終端設(shè)備廣泛應(yīng)用的過程中，計(jì)算機(jī)軟件得到了高速發(fā)展，軟件的可操作性、用戶體驗(yàn)感受均有所增強(qiáng)，在人工智能技術(shù)的超強(qiáng)自我學(xué)習(xí)能力、模糊信息處置能力以及高協(xié)作能力的支持下，軟件開發(fā)思路更加豐富。目前，人工智能技術(shù)之中的專家系統(tǒng)逐步應(yīng)用于各大購物網(wǎng)站，可通過深度的數(shù)據(jù)挖掘精準(zhǔn)分析出用戶習(xí)慣，了解其購物偏好，進(jìn)而精準(zhǔn)推送契合用戶需求的產(chǎn)品[2]。同時(shí)，許多公司咨詢服務(wù)管理中應(yīng)用了智能語音識(shí)別系統(tǒng)的電話客服軟件，可通過智能語音系統(tǒng)解答用戶大部分問題，僅在當(dāng)前智能語音數(shù)據(jù)庫無問題對(duì)應(yīng)內(nèi)容存儲(chǔ)時(shí)才需要轉(zhuǎn)接給人工客服解答，用戶只需根據(jù)系統(tǒng)提示操作便可快速解決問題，減少了等待人工客服的時(shí)間，同時(shí)也可降低人工客服工作量，使之有更多精力進(jìn)行工作創(chuàng)新。同時(shí)，企業(yè)方面可通過24小時(shí)不間斷的智能客服提升服務(wù)品質(zhì)，也可節(jié)約經(jīng)營成本，提升客戶滿意度。在人工智能應(yīng)對(duì)大量問題的過程中，還可基于其自主學(xué)習(xí)能力逐步擴(kuò)大數(shù)據(jù)庫體量，進(jìn)一步優(yōu)化工作任務(wù)處理效率及質(zhì)量。

2.2 在計(jì)算機(jī)硬件方面的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)硬件雖不如軟件領(lǐng)域發(fā)展迅速，但硬件技術(shù)發(fā)展中人工智能技術(shù)的融合也取得了十分顯著的成就，在信息科技領(lǐng)域當(dāng)中，AI芯片屬于研發(fā)重點(diǎn)，基于人工智能深度學(xué)習(xí)功能融合所開發(fā)的芯片，既可自主進(jìn)行新知識(shí)學(xué)習(xí)，同時(shí)也可與用戶展開個(gè)性化溝通與交流，進(jìn)而能夠結(jié)合用戶的應(yīng)用習(xí)慣進(jìn)行環(huán)境的逐步優(yōu)化與完善。現(xiàn)階段，主要是利用矩陣加法與乘法并行處理CPU，此種方式可提高AI芯片運(yùn)算效率，確保芯片運(yùn)算量要求得到有效滿足，然而同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致芯片功耗增加，并且在芯片散熱方面還有一些技術(shù)難題未能得到合理解決。在人工智能支持下，可結(jié)合應(yīng)用圖像、語音識(shí)別技術(shù)及語音處理技術(shù)應(yīng)用，采用集成法或關(guān)聯(lián)法關(guān)聯(lián)CPU及DIC，可通過硬件環(huán)境打造保障軟件系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[3]。此外，人工智能技術(shù)還可用于關(guān)聯(lián)計(jì)算機(jī)及外部硬件，能夠通過硬件布局優(yōu)化提升計(jì)算機(jī)配置的科學(xué)性。

2.3 在大數(shù)據(jù)管理方面的運(yùn)用

人工智能的模糊信息處置功能是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)無法比擬的，并且其自主學(xué)習(xí)能力也具備一定的優(yōu)勢，可用于數(shù)據(jù)全面收集并可深度挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)在價(jià)值。在互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)體量越來越龐大的境況下，數(shù)據(jù)采集時(shí)如果不做任何區(qū)分全盤收集信息數(shù)據(jù)，會(huì)加重?cái)?shù)據(jù)管理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，產(chǎn)生極大的資源損耗，且其中可能存在大量不具價(jià)值的信息。而在人工智能的分類管理、用戶傾向?qū)W習(xí)功能的支持下，可根據(jù)目標(biāo)特征信息進(jìn)行數(shù)據(jù)區(qū)分性采集，無需耗費(fèi)較長時(shí)間便可獲取到大量與用戶需求相契合且更加精準(zhǔn)、可靠的數(shù)據(jù)信息[4]。人工智能系統(tǒng)還可通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，在各種類型的信息中將層次各異的數(shù)據(jù)內(nèi)容挖掘出來，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)功能進(jìn)行合理的推測分析與判斷，以便從海量數(shù)據(jù)中提取出有價(jià)值信息，進(jìn)而使數(shù)據(jù)分析質(zhì)量、效率均得到提升，從而實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的科學(xué)管理。

例如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可基于人工智能技術(shù)開發(fā)智能高效肺癌輔助診斷系統(tǒng)進(jìn)行疾病診斷，此系統(tǒng)架構(gòu)共有五個(gè)層次（詳見圖1），一是涵蓋系統(tǒng)管理員、醫(yī)生、患者在內(nèi)的用戶層，用戶可登錄系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)資料信息查詢。二是包含系統(tǒng)門戶與后臺(tái)兩個(gè)界面的表現(xiàn)層，前者是醫(yī)生及患者的登錄界面，后者則只有管理者可以登錄。三是業(yè)務(wù)處理層，用于增減、檢索、查閱數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，基于算法模塊對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，而后向業(yè)務(wù)層反饋分析結(jié)果。四是算法層，基于phthon調(diào)取數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)而預(yù)測肺癌輔助診斷結(jié)果，并將預(yù)測結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。五是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)層。此系統(tǒng)具有就診記錄添加、檢查圖像、描述及報(bào)告錄入、信息讀取及患病概率預(yù)測功能。工作人員可利用此系統(tǒng)對(duì)患者的CT圖像進(jìn)行分析，并結(jié)合放射科醫(yī)生給出的CT圖像對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行描述，根據(jù)檢驗(yàn)報(bào)告對(duì)患者的患肺癌概率進(jìn)行分析，通過數(shù)據(jù)管理而后將高概率患者篩選出來由臨床醫(yī)生進(jìn)一步診斷。

2.4 在計(jì)算機(jī)安全管理方面的運(yùn)用

利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行文件傳送時(shí)一旦信息丟失會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。基于人工智能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)安全管理系統(tǒng)應(yīng)用，可將殺毒軟件安裝于計(jì)算機(jī)之中，殺毒軟件可定期進(jìn)行緩存清除，并可自動(dòng)化完成病毒檢索與處理，可使計(jì)算機(jī)的賬戶安全及信息數(shù)據(jù)安全得到有效保障。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)安全防護(hù)中可基于人工智能系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的智能防火墻應(yīng)用進(jìn)行病毒的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與攔截；可通過自動(dòng)化的歷史數(shù)據(jù)檢測及訪問數(shù)據(jù)分析，對(duì)發(fā)現(xiàn)的不安全文件做徹底粉碎清理；可基于智能識(shí)別功能的應(yīng)用，根據(jù)目前所發(fā)現(xiàn)的有害信息進(jìn)行存在病毒感染或黑客攻擊可能性的項(xiàng)目對(duì)比分析，進(jìn)一步提出科學(xué)可行的處置方式，并可實(shí)現(xiàn)訪問權(quán)限的合理設(shè)置與控制。一旦計(jì)算機(jī)遭到黑客攻擊或病毒侵害，可智能化切斷局域網(wǎng)，或是僅切斷其中幾個(gè)端口，便可有效防控計(jì)算機(jī)病毒的繼續(xù)傳播，從而使計(jì)算機(jī)的安全性得到大幅提升。此外，基于人工智能系統(tǒng)開發(fā)的智能防火墻軟件，可進(jìn)行管理權(quán)限的嚴(yán)格設(shè)置，通過系統(tǒng)權(quán)限的合理匹配，禁止無權(quán)限用戶登入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)而保障計(jì)算機(jī)應(yīng)用安全。

2.5 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理方面的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理方面，在人工智能系統(tǒng)應(yīng)用下，可實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫及問題求解技術(shù)的有效整合，可系統(tǒng)化監(jiān)督與控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。人工智能技術(shù)可基于智能化識(shí)別功能，精準(zhǔn)高效識(shí)別計(jì)算機(jī)信息。例如，計(jì)算機(jī)用戶應(yīng)用郵箱時(shí)，可基于智能反垃圾系統(tǒng)應(yīng)用全面掃描郵箱，進(jìn)而將其中的垃圾或其他殘存郵件檢索出來，并自動(dòng)化歸類整理郵箱中的信息，并對(duì)各個(gè)郵件進(jìn)行類別標(biāo)記，可使郵箱信息應(yīng)用效率得到有效提升。

2.6 在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息識(shí)別處理方面的運(yùn)用

用戶在應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)時(shí)，常會(huì)依托于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)識(shí)別與處理信息數(shù)據(jù)。而應(yīng)用人工智能技術(shù)中的模式識(shí)別技術(shù)，則可提高對(duì)象判讀的精準(zhǔn)性及信息處理的高效性。可利用模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行圖文信息及聲音信息的智能化掃描，可結(jié)合用戶的應(yīng)用需求，在人工智能技術(shù)支持下，確保聲光信息利用價(jià)值的最大化發(fā)揮。在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中結(jié)合應(yīng)用人工智能技術(shù)，可開發(fā)出數(shù)據(jù)信息識(shí)別系統(tǒng)，利用模式識(shí)別技術(shù)提取數(shù)據(jù)代碼，并在系統(tǒng)內(nèi)部納入數(shù)據(jù)特征，此系統(tǒng)可用于數(shù)據(jù)代碼及數(shù)據(jù)特征的存儲(chǔ)，在需要對(duì)某些知識(shí)進(jìn)行檢查分析之時(shí)，便可通過這一系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的知識(shí)內(nèi)容調(diào)取完成識(shí)別過程，如此實(shí)現(xiàn)用戶所需信息數(shù)據(jù)的快捷化與精準(zhǔn)性識(shí)別與處理[5]。

例如，基于人工智能技術(shù)研制而成的計(jì)算機(jī)識(shí)別人臉技術(shù)，便可通過對(duì)人的面部特征進(jìn)行提取而完成身份識(shí)別，從而與用戶需求信息進(jìn)行對(duì)比分析。人臉識(shí)別技術(shù)是人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺計(jì)算的結(jié)合應(yīng)用，同時(shí)還將光學(xué)、材料學(xué)等其他技術(shù)融合其中，可用于通信安全保障、登錄權(quán)限控制以及罪案偵查等多個(gè)方面。人臉識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需經(jīng)過三個(gè)階段，一是人臉檢測，二是特征提取，三是人臉識(shí)別，這一實(shí)現(xiàn)過程詳見圖2。

圖2 人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程示意圖

2.7 在計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)方面的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)收集與處理信息時(shí)，需要通過靜態(tài)或動(dòng)態(tài)兩種識(shí)別方式，通過圖像或視頻文件識(shí)別將其中潛在的信息提取出來。圖像內(nèi)容獲取時(shí)主要利用靜態(tài)識(shí)別方式，而動(dòng)態(tài)識(shí)別則是視頻內(nèi)容信息提取的主要方式。利用射線系統(tǒng)識(shí)別圖像及視頻時(shí)，通常是利用攝像系統(tǒng)進(jìn)行圖像及視頻信息采集，而后基于傳感設(shè)備對(duì)附近信息進(jìn)行全面收集，再應(yīng)用視覺系統(tǒng)匯總與處理所收集或感知到的圖像信息。信息數(shù)據(jù)整合后，再經(jīng)過智能計(jì)算機(jī)設(shè)備處理，以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確、可靠的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)信息識(shí)別。在此過程中，基于人工智能系統(tǒng)的智能設(shè)備應(yīng)用可使信息得到進(jìn)一步優(yōu)化，可在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)動(dòng)作或手勢，在新信息收集完成后向高級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中傳送，而后進(jìn)行所識(shí)別信息的對(duì)比分析與描述。利用計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)進(jìn)行圖像或視頻識(shí)別時(shí)，由于角度不同、光照存在差異，或是運(yùn)動(dòng)等因素存在，圖像或視頻識(shí)別效果可能會(huì)受到影響。而利用人工智能系統(tǒng)后，則可通過智能設(shè)備的精細(xì)化處理功能應(yīng)用，對(duì)物體進(jìn)行文本標(biāo)簽標(biāo)記，可消除干擾性因素，進(jìn)而增強(qiáng)計(jì)算機(jī)視覺圖像及視頻識(shí)別的準(zhǔn)確率。

2.8 在系統(tǒng)評(píng)價(jià)方面的運(yùn)用

在局域網(wǎng)安全管理中有效應(yīng)用人工智能的基礎(chǔ)上，人工智能系統(tǒng)逐步融合應(yīng)用于系統(tǒng)評(píng)價(jià)過程。在人工智能系統(tǒng)支持下可對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行快速檢索與排查，并通過智能化分析找出系統(tǒng)故障問題及原因，進(jìn)而有針對(duì)性地提出系統(tǒng)故障化解對(duì)策。系統(tǒng)評(píng)價(jià)應(yīng)用了數(shù)據(jù)分析原理，并結(jié)合計(jì)算概率，可基于概率計(jì)算為系統(tǒng)故障問題的解決提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3 結(jié)語

人工智能系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)逐步發(fā)展下的產(chǎn)物，而人工智能系統(tǒng)誕生后也可對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的深化發(fā)展產(chǎn)生進(jìn)一步的促進(jìn)。人工智能系統(tǒng)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力更強(qiáng)、協(xié)作能力更高、資源損耗更小，可有效處理非線性任務(wù)、具備模糊信息處置功能且可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高速運(yùn)行。在計(jì)算機(jī)軟件、硬件、大數(shù)據(jù)管理、計(jì)算機(jī)安全管理、網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)信息識(shí)別處理、代理管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能拓展以及視覺系統(tǒng)等方面人工智能系統(tǒng)均展現(xiàn)出了極高的應(yīng)用價(jià)值，可開發(fā)多種類型的軟件、改善硬件環(huán)境、保障計(jì)算機(jī)應(yīng)用安全、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及決策的科學(xué)性、提高視覺圖像及視頻識(shí)別的精準(zhǔn)性。在人工智能系統(tǒng)支持下，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)必將會(huì)推進(jìn)各個(gè)行業(yè)發(fā)展，并對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生有力驅(qū)動(dòng)。