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人工智能定義、分類與應(yīng)用詳解

人工智能在計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi),得到了愈加廣泛的重視。并在機(jī)器人,經(jīng)濟(jì)政治決策,控制系統(tǒng),仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

例如繁重的科學(xué)和工程計算本來是要人腦來承擔(dān)的,如今計算機(jī)不但能完成這種計算,而且能夠比人腦做得更快、更準(zhǔn)確,因此當(dāng)代人已不再把這種計算看作是“需要人類智能才能完成的復(fù)雜任務(wù)”,可見復(fù)雜工作的定義是隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步而變化的,人工智能這門科學(xué)的具體目標(biāo)也自然隨著時代的變化而發(fā)展。它一方面不斷獲得新的進(jìn)展,另一方面又轉(zhuǎn)向更有意義、更加困難的目標(biāo)。

通常,“機(jī)器學(xué)習(xí)”的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是“統(tǒng)計學(xué)”、“信息論”和“控制論”。還包括其他非數(shù)學(xué)學(xué)科。這類“機(jī)器學(xué)習(xí)”對“經(jīng)驗”的依賴性很強(qiáng)。計算機(jī)需要不斷從解決一類問題的經(jīng)驗中獲取知識,學(xué)習(xí)策略,在遇到類似的問題時,運用經(jīng)驗知識解決問題并積累新的經(jīng)驗,就像普通人一樣。我們可以將這樣的學(xué)習(xí)方式稱之為“連續(xù)型學(xué)習(xí)”。但人類除了會從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)之外,還會創(chuàng)造,即“跳躍型學(xué)習(xí)”。這在某些情形下被稱為“靈感”或“頓悟”。一直以來,計算機(jī)最難學(xué)會的就是“頓悟”;蛘咴賴(yán)格一些來說,計算機(jī)在學(xué)習(xí)和“實踐”方面難以學(xué)會“不依賴于量變的質(zhì)變”,很難從一種“質(zhì)”直接到另一種“質(zhì)”,或者從一個“概念”直接到另一個“概念”。正因為如此,這里的“實踐”并非同人類一樣的實踐。人類的實踐過程同時包括經(jīng)驗和創(chuàng)造。這是智能化研究者夢寐以求的東西。

實際應(yīng)用:機(jī)器視覺,指紋識別,人臉識別,視網(wǎng)膜識別,虹膜識別,掌紋識別,專家系統(tǒng),自動規(guī)劃,智能搜索,定理證明,博弈,自動程序設(shè)計,智能控制,機(jī)器人學(xué),語言和圖像理解,遺傳編程等。

三、應(yīng)用范疇

學(xué)科范疇 :人工智能是一門邊緣學(xué)科,屬于自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉。

涉及學(xué)科 :哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué),數(shù)學(xué),神經(jīng)生理學(xué),心理學(xué),計算機(jī)科學(xué),信息論,控制論,不定性論

研究范疇:自然語言處理,知識表現(xiàn),智能搜索,推理,規(guī)劃,機(jī)器學(xué)習(xí),知識獲取,組合調(diào)度問題,感知問題,模式識別,邏輯程序設(shè)計軟計算,不精確和不確定的管理,人工生命,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),復(fù)雜系統(tǒng),遺傳算法

意識和人工智能P:人工智能就其本質(zhì)而言,是對人的思維的信息過程的模擬。

對于人的思維模擬可以從兩條道路進(jìn)行,一是結(jié)構(gòu)模擬,仿照人腦的結(jié)構(gòu)機(jī)制,制造出“類人腦”的機(jī)器;二是功能模擬,暫時撇開人腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而從其功能過程進(jìn)行模擬,F(xiàn)代電子計算機(jī)的產(chǎn)生便是對人腦思維功能的模擬,是對人腦思維的信息過程的模擬。

弱人工智能如今不斷地迅猛發(fā)展,尤其是2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后,美日歐希望借機(jī)器人等實現(xiàn)再工業(yè)化,工業(yè)機(jī)器人以比以往任何時候更快的速度發(fā)展,更加帶動了弱人工智能和相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的不斷突破,很多必須用人來做的工作如今已經(jīng)能用機(jī)器人實現(xiàn)。

而強(qiáng)人工智能則暫時處于瓶頸,還需要科學(xué)家們和人類的努力。

四、實現(xiàn)方法

人工智能在計算機(jī)上實現(xiàn)時有2種不同的方式。一種是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù),使系統(tǒng)呈現(xiàn)智能的效果,而不考慮所用方法是否與人或動物機(jī)體所用的方法相同。這種方法叫工程學(xué)方法(ENGINEERING APPROACH),它已在一些領(lǐng)域內(nèi)作出了成果,如文字識別、電腦下棋等。另一種是模擬法(MODELING APPROACH),它不僅要看效果,還要求實現(xiàn)方法也和人類或生物機(jī)體所用的方法相同或相類似。遺傳算法(GENERIC ALGORITHM,簡稱GA)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ARTIFICIAL NEURAL NETWORK,簡稱ANN)均屬后一類型。遺傳算法模擬人類或生物的遺傳-進(jìn)化機(jī)制,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是模擬人類或動物大腦中神經(jīng)細(xì)胞的活動方式。

為了得到相同智能效果,兩種方式通常都可使用。采用前一種方法,需要人工詳細(xì)規(guī)定程序邏輯,如果游戲簡單,還是方便的。如果游戲復(fù)雜,角色數(shù)量和活動空間增加,相應(yīng)的邏輯就會很復(fù)雜(按指數(shù)式增長),人工編程就非常繁瑣,容易出錯。而一旦出錯,就必須修改原程序,重新編譯、調(diào)試,最后為用戶提供一個新的版本或提供一個新補(bǔ)丁,非常麻煩。

采用后一種方法時,編程者要為每一角色設(shè)計一個智能系統(tǒng)(一個模塊)來進(jìn)行控制,這個智能系統(tǒng)(模塊)開始什么也不懂,就像初生嬰兒那樣,但它能夠?qū)W習(xí),能漸漸地適應(yīng)環(huán)境,應(yīng)付各種復(fù)雜情況。這種系統(tǒng)開始也常犯錯誤,但它能吸取教訓(xùn),下一次運行時就可能改正,至少不會永遠(yuǎn)錯下去,用不到發(fā)布新版本或打補(bǔ)丁。利用這種方法來實現(xiàn)人工智能,要求編程者具有生物學(xué)的思考方法,入門難度大一點。

但一旦入了門,就可得到廣泛應(yīng)用。由于這種方法編程時無須對角色的活動規(guī)律做詳細(xì)規(guī)定,應(yīng)用于復(fù)雜問題,通常會比前一種方法更省力。

過去十年來,人們廣泛討論如何將人工智能(AI)引入計算領(lǐng)域,并允許機(jī)器從經(jīng)驗中學(xué)習(xí),做出類似人類的決策,從而幾乎改變我們經(jīng)濟(jì)的每一個環(huán)節(jié)。人工智能項技術(shù)多應(yīng)用在幫助企業(yè)自動化日常任務(wù),通過分析客戶的行為更好地了解他們的客戶,降低運營成本,以及在不同行業(yè)個性化服務(wù)產(chǎn)品,無論是金融銀行,還是交通運輸、安防保衛(wèi)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域,都逐漸展現(xiàn)出AI獨特的優(yōu)勢。

人工智能技術(shù)發(fā)展的步伐不會止步,當(dāng)層出不窮的新算法、新代碼出現(xiàn)時,新產(chǎn)品市場的機(jī)會大大增加了,而面臨的非授權(quán)使用和惡意篡改風(fēng)險無疑也隨之增長,數(shù)字版權(quán)的保護(hù)任重道遠(yuǎn)。

對于人工智能,相信大家都是相當(dāng)關(guān)注的,大家對此還有哪些進(jìn)一步的看法呢?歡迎留言討論哦!

來源:21ic

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