談計算機及人工智能技術(shù)發(fā)展

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摘要：計算機技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上改變了社會的生產(chǎn)生活方式，其作為輔助工具的一種，應(yīng)用范圍十分廣泛，尤其是人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著智能化時代正式開啟，在這種背景下，社會生產(chǎn)效率和質(zhì)量會大幅度提升。文章首先對計算機人工智能技術(shù)進行簡單介紹，然后分析其發(fā)展歷程和未來發(fā)展趨勢，最后對其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用進行簡述，希望為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：計算機；人工智能技術(shù)；發(fā)展歷程

1引言

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)計算機技術(shù)逐漸與人們的需求不符，為滿足人們需要，并促進社會經(jīng)濟的發(fā)展，技術(shù)人員在傳統(tǒng)計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究新的技術(shù)，人工智能技術(shù)在此背景下產(chǎn)生。截至目前，人工智能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，在社會各領(lǐng)域中均有所應(yīng)用。實踐應(yīng)用結(jié)果表明，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使自動規(guī)劃和智能控制等功能實現(xiàn)，在推動社會經(jīng)濟發(fā)展方面，發(fā)揮了重要的作用。因此對此項課題進行研究，其意義十分重大。

2人工智能技術(shù)的概念

由人制造出來的機器所表現(xiàn)出的智能就是人工智能技術(shù)，這里所說的機器主要是指計算機程序，故智能技術(shù)常常與計算機綁定。但是在人工智能技術(shù)高度成熟的背景下，計算機人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍進一步延伸，已經(jīng)由專業(yè)科學(xué)技術(shù)逐漸變?yōu)樯婕安煌I(lǐng)域和專業(yè)的廣泛科學(xué)技術(shù)。站在技術(shù)角度而言，賦予機器人腦的思維方式，代替人類完成各項工作，屬于人工智能技術(shù)的主要作用。伴隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，工作內(nèi)容愈加復(fù)雜且繁重，這種情況的出現(xiàn)，為計算機智能技術(shù)的發(fā)展提供了契機。

3人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程

人工智能的出現(xiàn)時間為1941年，在電子計算機發(fā)展后，人類可以依靠技術(shù)制造機器智能。1956年是人工智能的首次提出時間，自此之后，研究者對這項技術(shù)進行全面且深入的研究，人工智能概念漸漸被人們所熟知，人工智能技術(shù)的實際發(fā)展速度與預(yù)想相比，還存在一定的差距，但其發(fā)展的腳步卻沒有停止。在80余年的發(fā)展歷程中，大量的AI程序出現(xiàn)，并被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，推動了其他技術(shù)的發(fā)展。計算機及人工智能技術(shù)發(fā)展階段如下所述：

3.1初生階段

1941年世界上第一臺計算機由美國研發(fā)成功，這臺計算機的占地面積非常大，實用價值不高，具體表現(xiàn)為設(shè)置上千條線路，僅能滿足一個程序的運行需求。故研究者繼續(xù)研究，并于1949年成功研發(fā)了一種具有程序存儲能力的計算機，使程序運行難度大大降低，與此同時，計算機理論也同步發(fā)展，并催生了計算機科學(xué)，為人工智能的產(chǎn)生奠定了堅實的基礎(chǔ)，究其原因，主要是人工智能需要將計算機作為媒介。計算機技術(shù)可以為人工智能的產(chǎn)生提供技術(shù)基礎(chǔ)，但是在計算機出現(xiàn)的初期，人們并未對計算機和人類智能間的聯(lián)系多加關(guān)注。美國學(xué)者在研究反饋理論時發(fā)現(xiàn)自動調(diào)溫器屬于最典型的反饋控制例子，這種裝置在采集室內(nèi)溫度后，會對比實際溫度和希望溫度。并根據(jù)二者的差值，開大或關(guān)小開關(guān)，從而實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的有效控制。這項研究對人工智能技術(shù)的發(fā)展而言，可謂是影響深遠。1955年國外研究人員研發(fā)了一種邏輯專家程序，該程序被業(yè)內(nèi)領(lǐng)域認為是世界上第一款人工智能程序，在運算問題時，可以用樹形模型對問題進行表示，然后進行模型的選擇，最終確定最正確的結(jié)論。1956年人工智能之父邀請研究人員進行學(xué)術(shù)討論，自此之后，人工智能的概念被正式確立。

3.2應(yīng)用階段

20世紀(jì)70年代后，知識工程概念被相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜艺教岢觯@種概念與實體工程較為類似，但在建設(shè)方面，卻與其存在顯著的差別?？梢詫⒅R工程視為智能和專家系統(tǒng)的結(jié)合，且具有商品化的特點。在這種背景下，人工智能系統(tǒng)逐漸在商品化的專家系統(tǒng)中應(yīng)用，這種專家系統(tǒng)其本質(zhì)為信息系統(tǒng)，相較于普通的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)在處理問題時，能夠?qū)θ祟悓＜姨幚韱栴}的思維方式進行模擬。詳細而言，就是在計算機系統(tǒng)中融入特定領(lǐng)域知識、推理和決策系統(tǒng)的過程，有助于問題的解決。與專家系統(tǒng)相比，智能系統(tǒng)更容易被我們所了解，目前，智能手機所用的安卓、ios系統(tǒng)就屬于典型的智能操作系統(tǒng)。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動下，專家系統(tǒng)的發(fā)展愈加成熟，逐漸與其他功能相融合，比如：智能語言系統(tǒng)、知識表示系統(tǒng)均應(yīng)用了專家系統(tǒng)。我國人工智能技術(shù)發(fā)展時間較為短暫，故技術(shù)發(fā)展尚未成熟，與歐美國家尚存一定的差距。為此，國家應(yīng)重視人工智能技術(shù)的發(fā)展，并通過政策、制度和資金等手段的應(yīng)用，為我國人工智能技術(shù)發(fā)展提供保障。

4計算機及人工智能技術(shù)的應(yīng)用

通過上述分析可知，計算機及人工智能技術(shù)的發(fā)展時間已經(jīng)超過了70年。在長時間發(fā)展后，人工智能技術(shù)的發(fā)展趨于成熟，在各個領(lǐng)域均取得了良好的應(yīng)用效果。下文會以計算機及人工智能技術(shù)的應(yīng)用為切入點，對其發(fā)展進行具體的分析。

4.1人工智能技術(shù)在遠程作業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能型遠程作業(yè)系統(tǒng)由人工智能技術(shù)和遠程作業(yè)系統(tǒng)組合而成，其英文簡稱為IDES，與普通遠程作業(yè)系統(tǒng)相比，這種遠程作業(yè)系統(tǒng)具有智能性、多層次性以及開放性的特征，系統(tǒng)功能十分完善，可以實現(xiàn)各項作業(yè)環(huán)節(jié)的全程微機化。以試卷批閱為例，該系統(tǒng)能夠在批閱試卷的過程中對客觀題的解答過程和答案進行識別，同時還具備透視和病歷雙重功能，簡言之，就是系統(tǒng)會依據(jù)學(xué)生的解答過程，找出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題，并提出合理的建議。以某研究機構(gòu)設(shè)計的智能遠程作業(yè)系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)在構(gòu)建過程中，由遠程教育公司負責(zé)數(shù)據(jù)交換中心的建立，如果應(yīng)用地區(qū)的中小學(xué)校具備條件，則可以建立分中心，系統(tǒng)中央服務(wù)器可以保存全部的作業(yè)、考試資源以及學(xué)生檔案。該系統(tǒng)的運行管理機制為分級授權(quán)，通過這種管理機制的設(shè)置，合理調(diào)配和管理教學(xué)資源及系統(tǒng)用戶。學(xué)生家長想要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和作業(yè)完成情況，即可登錄系統(tǒng)查找相關(guān)的資料。由于作業(yè)批改環(huán)節(jié)所涉及的人機交互過程十分復(fù)雜，在系統(tǒng)設(shè)計過程中，將客戶機/服務(wù)器模式作為了主要選擇，確保系統(tǒng)在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下穩(wěn)定運行，便于學(xué)生隨時隨地應(yīng)用遠程作業(yè)系統(tǒng)。將系統(tǒng)功能作為依據(jù)，我們可以將該系統(tǒng)分為四個組成部分，主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理系統(tǒng)、學(xué)生系統(tǒng)和教師系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計的構(gòu)架為全開放式，可以滿足多個學(xué)校和教育部門的需求，如有特殊需要，教師可以對系統(tǒng)內(nèi)的教學(xué)資源進行自主處理，比如：增加、修改和刪除等等。其中，管理系統(tǒng)能夠為管理人員維護系統(tǒng)運行狀態(tài)，創(chuàng)造有利的條件。教師系統(tǒng)則是與教師工作有關(guān)功能和操作的有機結(jié)合。這些功能包括授課、作業(yè)和考試等方面的功能。而學(xué)生系統(tǒng)的功能為批改作業(yè)、課程選擇和完成作業(yè)等。在了解后得知，在這個系統(tǒng)中，遠程通訊模塊屬于重要的功能模塊，其實現(xiàn)方式為網(wǎng)上討論、電子郵件發(fā)送以及在線解決問題等。教師、學(xué)生和家長等系統(tǒng)用戶在注冊賬號時，需要填寫郵箱，為用戶之間的溝通和交流提供便捷條件。而在線解決問題和網(wǎng)上討論所涉及的主體主要是學(xué)生和教師，有助于教師對學(xué)生進行一對一的輔導(dǎo)，教學(xué)效果也會因此而增強。遠程作業(yè)系統(tǒng)所應(yīng)用的人工智能技術(shù)為專家系統(tǒng)，究其原因，主要是該系統(tǒng)需要為教師和學(xué)生提供教學(xué)資源，并培養(yǎng)學(xué)生解決問題的實際能力，而專家系統(tǒng)的應(yīng)用，則有助于系統(tǒng)設(shè)計功能和預(yù)期目標(biāo)的達成。實際應(yīng)用結(jié)果表明，專家系統(tǒng)的應(yīng)用，使教學(xué)效果顯著增強，具有十分廣闊的發(fā)展空間。

4.2計算機視覺

所謂的計算機視覺是指借助計算機技術(shù)，模擬人類的感知系統(tǒng)和感知能力，并代替人類完成環(huán)境感知方面的工作。計算機視覺屬于人工智能技術(shù)的重要內(nèi)容，在勘測、識別等領(lǐng)域的應(yīng)用效果較為明顯。通常情況下，人工智能技術(shù)在視覺領(lǐng)域的應(yīng)用，由3個階段構(gòu)成，分別是檢測、識別和識別目的，比如：人臉識別、指紋識別和瞳孔識別，就是人工智能技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用方向。但就當(dāng)前實際情況而言，計算機視覺領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用，在物體場景識別技術(shù)上的發(fā)展較為滯后，究其原因，主要是識別目標(biāo)較多，且處在實時變化的狀態(tài)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，雖然可以識別目標(biāo)的外貌特征，但無法保證100%的準(zhǔn)確率，因此，提升人工智能技術(shù)在計算機視覺領(lǐng)域中的準(zhǔn)確率，是人工智能技術(shù)未來發(fā)展的重要方向。

4.3自然語言處理

人工智能技術(shù)在經(jīng)過多年的發(fā)展完善之后，被應(yīng)用到自然語言處理領(lǐng)域，成為了研究人員的重點研究內(nèi)容，其應(yīng)用有助于人機交互功能的實現(xiàn)。計算機和人類所使用的語言并不相同，計算機所使用的語言為機器語言，而人類使用的語言被稱為自然語言，人機交互功能的實現(xiàn)，要求研究人員基于人工智能技術(shù)，設(shè)計機器內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使機器語言轉(zhuǎn)化為自然語言，與此同時，還要確保轉(zhuǎn)換機制運行的持久性和穩(wěn)定性，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，是上述目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵。當(dāng)前人工智能技術(shù)在自然語言處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟，比如：智能客服、語言翻譯、語音導(dǎo)航系統(tǒng)等。以我國為例，我國人工智能技術(shù)雖然起步較晚，但發(fā)展速度卻十分顯著，語音識別技術(shù)就是其中典型代表，其發(fā)展水平位居世界前列，語言識別準(zhǔn)確率可達95%。其中百度作為國內(nèi)計算機智能技術(shù)研究發(fā)展的先行者，在研究自然語言處理時，取得了突破式的進展，其所研發(fā)的語言識別和處理產(chǎn)品，在國際上頗具知名度。目前，在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的驅(qū)動下，國內(nèi)企業(yè)和公眾對智能語音的需求逐漸增加，使這項技術(shù)的未來發(fā)展前景愈加廣闊，在未來，這項技術(shù)會在智能家居、醫(yī)療、教育、服務(wù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)普及應(yīng)用和發(fā)展。

4.4智能機器人

智能機器人是人工智能技術(shù)與機器相結(jié)合的產(chǎn)物，主要是指人類通過程序?qū)ζ溥M行操控，促使其代替工人完成復(fù)雜工作任務(wù)的機器。但事實上，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以賦予智能機器人自主學(xué)習(xí)和思考的能力，從而使自動化控制目標(biāo)成為可能。相較于自動化機器而言，智能機器人具備三項要素，分別為思考要素、感覺要素以及反應(yīng)要素，這是二者最顯著的差別。其中感知要素是指智能機器人具有與人類相似的感官系統(tǒng)，在具備環(huán)境識別能力的基礎(chǔ)上，兼具運動能力，這些能力的具備，賦予了機器人與外部環(huán)境互動的功能。除此之外，自主思考能力是智能機器人的優(yōu)勢，憑借這一優(yōu)勢，其在接收信息后，會理解和回應(yīng)信息內(nèi)容。就當(dāng)前實際情況來看，社會上應(yīng)用的智能機器人種類和數(shù)量均呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，其應(yīng)用可以使社會生產(chǎn)效率大幅度提升，有助于促進社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，并且智能機器人的應(yīng)用發(fā)展空間尚未飽和。人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)χ悄軝C器人的研究十分重視，并將自主導(dǎo)航定位、人工智能識別和控制作為重點研究技術(shù)?？梢灶A(yù)見，在未來智能機器人的應(yīng)用和發(fā)展必將成為熱點話題。

4.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

在人工智能領(lǐng)域神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地位不言而喻，所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指研究人員應(yīng)用人工神經(jīng)元、電子元件和處理元件等裝置，對人類大腦組織結(jié)構(gòu)和思維方式進行模擬，以此來賦予計算機程序自我學(xué)習(xí)能力的技術(shù)。目前，這項技術(shù)已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的重點研究方向，在存儲、處理和分析數(shù)據(jù)時，起到了關(guān)鍵性的作用。在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，信息的傳遞和處理需要將神經(jīng)元之間的相互作用為條件，其存儲則依靠各元件的分布聯(lián)系，其自我學(xué)習(xí)能力的實現(xiàn)，主要通過神經(jīng)元連接權(quán)重的動態(tài)調(diào)整。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式對比而言，在分析和處理模糊數(shù)據(jù)時，應(yīng)用這項人工智能技術(shù)，可以取得良好的效果。在人工智能技術(shù)不斷成熟和發(fā)展的背景下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)成熟，逐漸成為了人們分析和解決問題的重要工具，其智能特征因此得到了體現(xiàn)。比如：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與社交軟件相結(jié)合后，可以使程序具備觀察人類行為的能力，在觀察人類行為后，計算機程序即可做出合理的回應(yīng)，有助于人機交互功能的實現(xiàn)。

4.6人工智能技術(shù)的未來發(fā)展前景

通過上述分析，人工智能技術(shù)已經(jīng)被諸多領(lǐng)域所應(yīng)用，且應(yīng)用效果極為顯著，但隨著技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域會進一步擴大，筆者對其未來發(fā)展前景做出了合理的預(yù)測，如下所述：（1）人工智能技術(shù)在各行業(yè)垂直領(lǐng)域的應(yīng)用存在非常大的發(fā)展?jié)摿?。隨著IT基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，人工智能市場會進一步擴大，尤其是自然語言處理技術(shù)，在市場中所占的份額會持續(xù)增長。（2）人工智能技術(shù)在醫(yī)療保健行業(yè)中的應(yīng)用。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以合理配置醫(yī)療資源，改善醫(yī)療資源配置不合理的現(xiàn)狀，醫(yī)療成本也會隨之下降，并加強醫(yī)療保健行業(yè)與其他行業(yè)間的合作交流。此外，人工智能技術(shù)未來會在臨床試驗、醫(yī)療計劃和醫(yī)療服務(wù)中得到應(yīng)用。在查閱統(tǒng)計資料后得知，人工智能技術(shù)在醫(yī)療保健行業(yè)中的應(yīng)用市場在短短3年內(nèi)增長了15×108美元。（3）人工智能技術(shù)對屏幕進行取代。在計算機和手機普及應(yīng)用的今天，屏幕和鍵盤是人機交互功能實現(xiàn)的主要接口。但在未來，人工智能技術(shù)會對這些接口進行取代。比如：AR和VR技術(shù)正在進入人類生活，將其應(yīng)用于自動駕駛系統(tǒng)之中，無需使用屏幕，即可實現(xiàn)人與運算系統(tǒng)的溝通和交流。這表明，人工智能技術(shù)的發(fā)展，拉近了人類與機器之間的距離，使機器的學(xué)習(xí)能力不斷增強，控制難度業(yè)因此而下降。預(yù)計在未來，人工智能技術(shù)會完全取代屏幕在人機交互中的地位，從而帶給使用者更加良好的體驗。（4）人工智能技術(shù)在手機芯片中的應(yīng)用。目前智能手機所應(yīng)用的架構(gòu)處理器為ARM，但這種處理器在運行大量圖像時，會顯得不夠流暢，無法滿足用戶的使用需求。因此，在未來手機芯片廠商，會將人工智能運算核心融入到手機芯片之中，以提升手機芯片的性能。實際上，蘋果和三星的新款手機已經(jīng)應(yīng)用了3D感測技術(shù)。（5）AR與人工智能技術(shù)相融合。AR的發(fā)展離不開人工智能技術(shù)的支持，而人工技術(shù)的發(fā)展也同樣如此，如果將人工智能技術(shù)比作人體，AR就是人工智能技術(shù)的眼睛，可以為人工智能機器人進入虛擬環(huán)境訓(xùn)練提供支持。

5結(jié)論

綜上所述，在計算機技術(shù)高速發(fā)展的背景下，計算機與人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸廣泛，且取得了良好的應(yīng)用效果。人工智能技術(shù)在經(jīng)過多年的發(fā)展后，已經(jīng)趨于成熟，對國家發(fā)展而言，具有十分重要的意義。相較于國外，我國人工智能技術(shù)發(fā)展時間較短，正在面臨嚴峻的考驗。在此背景下，相關(guān)領(lǐng)域研究人員應(yīng)注重人工智能技術(shù)的研究，總結(jié)過往的發(fā)展經(jīng)驗，促進我國人工智能技術(shù)的發(fā)展和完善。

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作者：闞永彪 單位：甘肅酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院