高中信息技術(shù)必修1人工智能的作用及影響

高中信息技術(shù)必修一

數(shù)據(jù)與計(jì)算第四章走近人工智能第3節(jié)人工智能的作用及影響

課堂導(dǎo)入人工智能是我國(guó)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量。2017年,國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出:“到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步;到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平,成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。”

2018年4月,“博鰲亞洲論壇,來(lái)自世界各國(guó)的兩千多位嘉賓。首次使用人工智能翻譯機(jī)(如圖4.25所示),實(shí)現(xiàn)了中文和英語(yǔ)、日語(yǔ)、韓語(yǔ)、法語(yǔ)、西班牙語(yǔ)等多種語(yǔ)言的實(shí)時(shí)互譯,為現(xiàn)場(chǎng)嘉賓提供服務(wù)。思考：人工智能應(yīng)用在哪些方面具有人類所不具備的優(yōu)勢(shì)?隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,哪些行業(yè)或工種會(huì)受到比較大的沖擊?又會(huì)出現(xiàn)哪些新的行業(yè)?與人工智能應(yīng)用相比,人類自身有哪些優(yōu)勢(shì)?人類與人工智能應(yīng)該建立什么樣的合作關(guān)系?圖4.25人工智能翻譯機(jī)一、人工智能在不同領(lǐng)域發(fā)揮的作用為了加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí),推動(dòng)人工智能與各行業(yè)融合創(chuàng)新,我國(guó)將在制造、農(nóng)業(yè)、物流、金融、家居等重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域開(kāi)展人工智能應(yīng)用試點(diǎn)示范,推動(dòng)人工智能規(guī)?；瘧?yīng)用,全面提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化水平。制造農(nóng)業(yè)物流金融家居1.智能制造在國(guó)內(nèi)某智能手機(jī)制造商的自動(dòng)化生產(chǎn)線上,從送料開(kāi)始到包裝出貨,每隔28.5秒就可以生產(chǎn)出一臺(tái)智能手機(jī)。生產(chǎn)的全過(guò)程采用智能化管理,包括向生產(chǎn)基地運(yùn)貨、物料自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)、生產(chǎn)線自動(dòng)提取配件、成品出庫(kù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。生產(chǎn)組裝過(guò)程中,采用人機(jī)結(jié)合的方式,由機(jī)器完成其中的大部分工作。同樣貫穿在全部生產(chǎn)過(guò)程中的還有生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化管理,每一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備、每一件物料,甚至是每一位員工,都可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)可視化的節(jié)點(diǎn)。圖4.26智能制造2.智能農(nóng)業(yè)智能農(nóng)業(yè)主要包括:研制農(nóng)業(yè)智能傳感與控制系統(tǒng)、智能化農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)機(jī)田間作業(yè)自主系統(tǒng)等,并在此基礎(chǔ)上建立典型農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)智能決策分析系統(tǒng),開(kāi)展智能農(nóng)場(chǎng)、智能化植物工廠、智能牧場(chǎng)、智能漁場(chǎng)、智能果園、農(nóng)產(chǎn)品加工智能車(chē)間、農(nóng)產(chǎn)品綠色智能供應(yīng)鏈等集成應(yīng)用示范。

以往種植桃樹(shù)的農(nóng)民在收獲后需要通過(guò)人力分揀桃子,需工時(shí)長(zhǎng),而且只能憑手感和肉眼觀察進(jìn)行分揀,誤差較大。除了重量,桃子的外觀、色澤、是否有傷疤等品相指標(biāo)同樣重要,人工挑選時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)看錯(cuò)的情況。2018年,有些地區(qū)的果農(nóng)用上了智能大桃分揀機(jī),分揀機(jī)結(jié)合了開(kāi)源平臺(tái)提供的人工智能技術(shù),能根據(jù)桃子的大小、顏色、形狀等自動(dòng)分揀,省時(shí)省工。圖4.27智能農(nóng)業(yè)3.智能物流智能物流通過(guò)加強(qiáng)智能化裝卸搬運(yùn)、分揀包裝、加工配送等智能物流裝備的研發(fā)和推廣應(yīng)用,建設(shè)深度感知智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),提升倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)管理水平和效率,如圖4.28所示。

在國(guó)內(nèi)某公司正著力打造的智慧物流中心里,從入庫(kù)、在庫(kù)到揀貨、分揀、裝車(chē),整個(gè)過(guò)程都無(wú)需人力參與,使得倉(cāng)儲(chǔ)管理?yè)碛袠O高的效率和出色的靈活性。這種以“無(wú)人倉(cāng)”作為載體的全新一代智能物流技術(shù),其核心特色體現(xiàn)為數(shù)據(jù)感知、機(jī)器人融入和算法指導(dǎo)生產(chǎn),可以全面改變目前倉(cāng)儲(chǔ)的運(yùn)營(yíng)模式,極大提升效率并降低人力消耗。與傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)模式相比,“無(wú)人倉(cāng)”在運(yùn)營(yíng)效率、靈活性、吞吐量等方面跨上了一個(gè)新的臺(tái)階。圖4.28智能物流4.智能金融智能金融借助金融大數(shù)據(jù)系統(tǒng),提升金融多媒體數(shù)據(jù)的處理與理解能力,創(chuàng)新智能金融產(chǎn)品和服務(wù),發(fā)展金融新業(yè)態(tài)。通過(guò)在金融行業(yè)應(yīng)用智能客服、智能監(jiān)控等技術(shù)和裝備,可以有效建立金融風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警與防控系統(tǒng)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,一些不法分子利用商家規(guī)則和技術(shù)的漏洞來(lái)牟取暴利,嚴(yán)重影響了普通用戶的權(quán)益和體驗(yàn)。從2016年至今,大數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)控制相關(guān)產(chǎn)品已成功應(yīng)用于電商、外賣(mài)、網(wǎng)約車(chē)、共享單車(chē)、醫(yī)院、互聯(lián)網(wǎng)金融等行業(yè),實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)銷作弊、身份冒用等主要金融風(fēng)險(xiǎn)的自動(dòng)識(shí)別。商家可以根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)控制產(chǎn)品提供的分析,限制風(fēng)險(xiǎn)用戶的購(gòu)買(mǎi)、下單等行為,保障真正用戶的權(quán)益,如圖4.29所示。圖4.29智能金融5.智能家居加強(qiáng)人工智能技術(shù)與家居建筑系統(tǒng)的融合應(yīng)用,研發(fā)適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的家庭互聯(lián)互通協(xié)議、接口標(biāo)準(zhǔn),提升家電、耐用品等家居產(chǎn)品的感知和聯(lián)通能力,能夠有效提升建筑設(shè)備及家居產(chǎn)品的智能化水平。

如今的智能家居產(chǎn)品早已不再停留在概念階段。智能語(yǔ)音助手的快速崛起已經(jīng)成為連接智能家居設(shè)備的重要“入口”,可以實(shí)現(xiàn)包括家居設(shè)備控制在內(nèi)的多種語(yǔ)音操作功能。而智能安防產(chǎn)品的不斷發(fā)展,則明顯提升了生活質(zhì)量。圖4.30智能家居二、人工智能創(chuàng)新發(fā)展方向2017年11月15日,國(guó)家科技部召開(kāi)了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃重大科技項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì),會(huì)上宣布了首批國(guó)家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái),分別是智能語(yǔ)音平臺(tái)、醫(yī)療影像平臺(tái)、自動(dòng)駕駛平臺(tái)和城市大腦平臺(tái)。智能語(yǔ)音平臺(tái)醫(yī)療影像平臺(tái)自動(dòng)駕駛平臺(tái)城市大腦平臺(tái)1.智能語(yǔ)音平臺(tái)智能語(yǔ)音旨在實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互無(wú)障礙,使人與機(jī)器之間可以通過(guò)語(yǔ)音、圖像、手勢(shì)等自然交互方式,進(jìn)行持續(xù)、雙向、自然的溝通。智能語(yǔ)音平臺(tái)并不是面向某個(gè)具體應(yīng)用場(chǎng)景而設(shè)計(jì)的,它可以應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,如智能電視、可穿戴設(shè)備、智能車(chē)載設(shè)備、移動(dòng)應(yīng)用中的語(yǔ)音交互服務(wù)等,如圖4.31所示。圖4.31智能語(yǔ)音平臺(tái)產(chǎn)品框架2.醫(yī)療影像平臺(tái)醫(yī)療影像平臺(tái)是一個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研團(tuán)體、器械廠商、高等院校、公益組織等多方參與的開(kāi)放平臺(tái),是由圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)處理、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)先技術(shù)與醫(yī)學(xué)跨界融合研發(fā)而成,其目的是共同推進(jìn)人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像、輔助診斷、醫(yī)療機(jī)器人等眾多醫(yī)療環(huán)節(jié)的探索和應(yīng)用。例如,基于人工智能技術(shù)的輔助診療系統(tǒng)主要功能如圖4.32所示。3.自動(dòng)駕駛平臺(tái)自動(dòng)駕駛平臺(tái)將幫助汽車(chē)行業(yè)及自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的合作伙伴,結(jié)合車(chē)輛和硬件設(shè)備,快速搭建一套自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。平臺(tái)擁有海量數(shù)據(jù)仿真引擎和基于深度學(xué)習(xí)的自動(dòng)駕駛算法,并且能夠?yàn)橛脩籼峁└采w廣、高自動(dòng)化的高精度地圖服務(wù)。由此,用戶可以更快地研發(fā)、測(cè)試和部署自動(dòng)駕駛車(chē)輛,平臺(tái)也會(huì)在用戶的參與下變得越來(lái)越完善。4.城市大腦平臺(tái)城市大腦平臺(tái)可以對(duì)整個(gè)城市進(jìn)行全局實(shí)時(shí)分析,自動(dòng)調(diào)配公共資源,修正城市運(yùn)行中的漏洞,成為未來(lái)城市的基礎(chǔ)設(shè)施。在已經(jīng)部署城市大腦平臺(tái)服務(wù)的地區(qū),利用視頻巡檢替代人工巡檢,日?qǐng)?bào)警量多達(dá)500余次,識(shí)別準(zhǔn)確率在92%以上;高架車(chē)輛道路通行時(shí)間縮短15%;采用信號(hào)燈自動(dòng)配時(shí)的路段,平均道路通行速度提升15%;應(yīng)急車(chē)輛到達(dá)時(shí)間節(jié)省50%。城市大腦平臺(tái)最理想的狀態(tài)就是幫助我們更高效地治理社會(huì),如圖4.33所示。除了交通治理之外,城市大腦平臺(tái)還將能源、供水等基礎(chǔ)設(shè)施做數(shù)據(jù)化處理,以節(jié)約更多的資源,實(shí)現(xiàn)城市的有效管理。圖4.33城市事件感知與智能處理三、人工智能對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響某公安分局使用自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)后,在40個(gè)工作日內(nèi)辨認(rèn)出69名嫌疑人,相比人工識(shí)別的效率提升了近200倍。2018年6月,在由我國(guó)舉辦的全球神經(jīng)影像人工智能人機(jī)大賽總決賽中,首次與公眾正式