第8章.智能賦能-人工智能AI

第3章安全第一—信息安全第8章智能賦予——人工智能CONTENTS目錄8.1人工智能的概述8.2人工智能的核心技術(shù)8.3新一代信息技術(shù)的應(yīng)用人工智能的概述8.1人工智能的概述人工智能是研究開(kāi)發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類(lèi)智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)人工智能的概述人工智能是研究開(kāi)發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類(lèi)智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)研究目的促使智能機(jī)器會(huì)聽(tīng)、會(huì)看、會(huì)說(shuō)、會(huì)思考、會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)行動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯圖像識(shí)別、文字識(shí)別語(yǔ)音合成、人機(jī)對(duì)話人機(jī)對(duì)弈、定理證明機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)表示機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車(chē)8.1.1人工智能的定義智能人工智能的定義人工人造的，非天然的生物學(xué)的智能對(duì)人的智能本身的研究其他關(guān)于動(dòng)物或其他人造系統(tǒng)的智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)人工智能的研究人工智能的定義8.1.2人工智能的發(fā)展1．20世紀(jì)50年代——人工智能的起步圖靈測(cè)試1950年，著名的圖靈測(cè)試誕生，按照“人工智能之父”艾倫·圖靈（AlanTuring）的定義：如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠與人類(lèi)展開(kāi)對(duì)話（通過(guò)電傳設(shè)備）而不能被辨別出其計(jì)算機(jī)身份，那么稱(chēng)這臺(tái)計(jì)算機(jī)具有智能。圖靈測(cè)試中人類(lèi)測(cè)試者向兩個(gè)未知的回答者（其中一個(gè)是人類(lèi)，另一個(gè)是計(jì)算機(jī)）問(wèn)出一系列的問(wèn)題，來(lái)判斷哪個(gè)是人類(lèi)、哪個(gè)是計(jì)算機(jī)，人類(lèi)測(cè)試者若不能分辨那就說(shuō)明計(jì)算機(jī)通過(guò)了測(cè)試2.反思發(fā)展期20世紀(jì)60年代—70年代初開(kāi)始嘗試更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，提出一些不切實(shí)際的研發(fā)目標(biāo)接二連三的失敗和預(yù)期目標(biāo)的落空，人工智能的發(fā)展走入低谷3.應(yīng)用發(fā)展期20世紀(jì)70年代初—80年代中從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用從一般推理策略探討轉(zhuǎn)向運(yùn)用專(zhuān)門(mén)知識(shí)醫(yī)療化學(xué)地質(zhì)4.低迷發(fā)展期20世紀(jì)80年代中至90年代中應(yīng)用領(lǐng)域狹窄缺乏常識(shí)性知識(shí)知識(shí)獲取困難推理方法單一缺乏分布式功能難以與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)兼容5.穩(wěn)步發(fā)展期20世紀(jì)90年代中—2010年6.蓬勃發(fā)展期2011年至今大數(shù)據(jù)云計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)泛在感知數(shù)據(jù)和圖形處理器等計(jì)算平臺(tái)推動(dòng)以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)飛速發(fā)展。我國(guó)人工智能的發(fā)展與未來(lái)8.28.2.1發(fā)展歷程8.2.2我國(guó)人工智能政策環(huán)境分析8.2.3未來(lái)的發(fā)展人工智能相關(guān)技術(shù)逐步成為“事關(guān)國(guó)家安全和發(fā)展全局的基礎(chǔ)核心領(lǐng)域”。為進(jìn)一步推動(dòng)解決我國(guó)人工智能核心技術(shù)中的不足和短板，相關(guān)文件指出，在“十四五”期間將通過(guò)一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)界逐步突破前沿基礎(chǔ)理論和算法，研發(fā)專(zhuān)用芯片，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)框架等開(kāi)源算法平臺(tái)，并在學(xué)習(xí)推理決策、圖像圖形、語(yǔ)音視頻、自然語(yǔ)言識(shí)別處理等領(lǐng)域創(chuàng)新與迭代應(yīng)用。1．突破核心技術(shù)發(fā)展人工智能應(yīng)以產(chǎn)業(yè)的融合應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為核心目標(biāo)，進(jìn)而逐漸形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能經(jīng)濟(jì)形態(tài)。要以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革，充分發(fā)揮我國(guó)數(shù)據(jù)、應(yīng)用場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施“上云用數(shù)賦智”行動(dòng)，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。通過(guò)建設(shè)重點(diǎn)行業(yè)人工智能數(shù)據(jù)集，發(fā)展算法推理訓(xùn)練場(chǎng)景，推進(jìn)智能醫(yī)療裝備、智能運(yùn)載工具、智能識(shí)別系統(tǒng)等智能產(chǎn)品制造，推動(dòng)通用化和行業(yè)性人工智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)建設(shè)，在智能交通、智慧能源、智能制造、智慧農(nóng)業(yè)及水利、智慧教育、智慧醫(yī)療、智慧文旅、智慧社區(qū)、智慧家居、智慧政務(wù)等領(lǐng)域形成一系列數(shù)字化、智能化應(yīng)用場(chǎng)景。2．打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)針對(duì)當(dāng)前學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)心的倫理與法律風(fēng)險(xiǎn)、AI技術(shù)濫用、算法殺熟等人工智能健康發(fā)展的問(wèn)題，要構(gòu)建與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的政策法規(guī)體系。3．突破核心技術(shù)人工智能的核心技術(shù)8.3計(jì)算機(jī)視覺(jué)機(jī)器學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言處理8.3.1計(jì)算機(jī)視覺(jué)計(jì)算機(jī)視覺(jué)指計(jì)算機(jī)從圖像中識(shí)別出物體、場(chǎng)景和活動(dòng)的能力。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)運(yùn)用由圖像處理操作及其他技術(shù)所組成的序列，將圖像分析任務(wù)分解為便于管理的小塊任務(wù)。1.人臉識(shí)別零售行業(yè)跟蹤顧客在商店的移動(dòng)分析導(dǎo)航路線、檢測(cè)步行模式、衡量店面關(guān)注時(shí)間通過(guò)增加定向注視檢測(cè)功能，了解在商店中放置商品的位置改善消費(fèi)者體驗(yàn)并提高銷(xiāo)售額2.安防布控人、車(chē)、物3.工業(yè)制造預(yù)測(cè)性維護(hù)工況監(jiān)視成品檢驗(yàn)質(zhì)量控制4.醫(yī)療保健醫(yī)學(xué)圖像分析4.醫(yī)療保健將人和周?chē)h(huán)境放置在平面圖中，幫助視力障礙人群提供實(shí)時(shí)的視覺(jué)體驗(yàn)，從而幫助他們安全地導(dǎo)航室內(nèi)環(huán)境5.自動(dòng)駕駛對(duì)象檢測(cè)6.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域識(shí)別分析土壤針對(duì)問(wèn)題采取方案識(shí)別屬性分類(lèi)8.3.2機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)

人工智能的一個(gè)分支，也是人工智能的一種實(shí)現(xiàn)方法從樣本數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)得到知識(shí)和規(guī)律，然后用于實(shí)際的推斷和決策和普通程序的一個(gè)顯著區(qū)別是需要樣本數(shù)據(jù)，是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法使用算法解析數(shù)據(jù)，從中學(xué)習(xí)，然后對(duì)新數(shù)據(jù)做出決定或預(yù)測(cè)8.3.3自然語(yǔ)言處理自然語(yǔ)言處理

自然語(yǔ)言處理（NLP）是研究人與計(jì)算機(jī)交互的語(yǔ)言問(wèn)題的一門(mén)學(xué)科。它研究人與計(jì)算機(jī)之間用自然語(yǔ)言進(jìn)行有效通信的理論和方法。工作原理人類(lèi)的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)譯自然語(yǔ)言分析自然語(yǔ)言輸出結(jié)果人類(lèi)的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)譯自然語(yǔ)言分析自然語(yǔ)言輸出結(jié)果自然語(yǔ)言處理

利用人類(lèi)交流所使用的自然語(yǔ)言與機(jī)器進(jìn)行交互通訊的技術(shù)，對(duì)自然語(yǔ)言各方面的分析，理解出用戶(hù)想表達(dá)的意思，從而得到機(jī)器可讀并理解的語(yǔ)言。自然語(yǔ)言理解（NLU）自然語(yǔ)言生成（NLG）自然語(yǔ)言的理解

希望機(jī)器可以和人一樣，有理解他人語(yǔ)言的能力自然語(yǔ)言理解可以讓機(jī)器從各種自然語(yǔ)言的表達(dá)中區(qū)分出哪些話歸屬于一類(lèi)自然語(yǔ)言的理解應(yīng)用AI主播新聞播報(bào)機(jī)器翻譯機(jī)器客服智能音箱自然語(yǔ)言的生成

就是將非語(yǔ)言格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成人類(lèi)的語(yǔ)言格式，以達(dá)到人機(jī)交流的目的。計(jì)算機(jī)視覺(jué)機(jī)器學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言處理人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域8.4教育方面醫(yī)療方面交通方面人臉識(shí)別智能教育環(huán)境教育方面智能學(xué)習(xí)過(guò)程支持智能教育評(píng)價(jià)智能教師助理教育智能管理與服務(wù)1.智能教育環(huán)境2.智能學(xué)習(xí)3.智能教育評(píng)價(jià)智能課堂評(píng)價(jià)口語(yǔ)自動(dòng)測(cè)評(píng)心理健康監(jiān)測(cè)體質(zhì)健康評(píng)價(jià)4.智能教師助理自動(dòng)出題與批閱課程輔導(dǎo)與答疑智能教研5.教育智能管理與服務(wù)輔助教育決策促進(jìn)教育公平提供定制化教育服務(wù)教育方面醫(yī)療方面交通方面人臉識(shí)別1.醫(yī)療機(jī)器人2.智能藥物研發(fā)縮短新藥研發(fā)周期降低新藥研發(fā)成本提高新藥研發(fā)成功率3.智能診斷4.智能影像識(shí)別協(xié)助醫(yī)生完成診斷幫助獲取影像信息提高診斷效率教育方面醫(yī)療方面交通方面人臉識(shí)別1.自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)視覺(jué)自動(dòng)控制技術(shù)2.道路識(shí)別

通過(guò)監(jiān)控獲得道路圖像，將圖像灰度化處理特征抽取，小區(qū)域內(nèi)容劃分，結(jié)合分界函數(shù)來(lái)進(jìn)行車(chē)輛識(shí)別結(jié)合相關(guān)算法來(lái)有效控制車(chē)流密度、速度據(jù)實(shí)際的交通情況做出交通狀況可能性分析結(jié)合智能化導(dǎo)航以避免可能存在的擁堵問(wèn)題3.