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發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)人工智能的概述人工智能是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)研究目的促使智能機(jī)器會聽、會看、會說、會思考、會學(xué)習(xí)、會行動語音識別、機(jī)器翻譯圖像識別、文字識別語音合成、人機(jī)對話人機(jī)對弈、定理證明機(jī)器學(xué)習(xí)、知識表示機(jī)器人、自動駕駛汽車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)的智能對人的智能本身的研究其他關(guān)于動物或其他人造系統(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試1950年，著名的圖靈測試誕生，按照“人工智能之父”艾倫·圖靈（AlanTuring）的定義：如果一臺計(jì)算機(jī)能夠與人類展開對話（通過電傳設(shè)備）而不能被辨別出其計(jì)算機(jī)身份，那么稱這臺計(jì)算機(jī)具有智能。圖靈測試中人類測試者向兩個未知的回答者（其中一個是人類，另一個是計(jì)算機(jī)）問出一系列的問題，來判斷哪個是人類、哪個是計(jì)算機(jī)，人類測試者若不能分辨那就說明計(jì)算機(jī)通過了測試2.反思發(fā)展期20世紀(jì)60年代—70年代初開始嘗試更具挑戰(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)用專門知識醫(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)域狹窄缺乏常識性知識知識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)算平臺推動以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)飛速發(fā)展。我國人工智能的發(fā)展與未來8.28.2.1發(fā)展歷程8.2.2我國人工智能政策環(huán)境分析8.2.3未來的發(fā)展人工智能相關(guān)技術(shù)逐步成為“事關(guān)國家安全和發(fā)展全局的基礎(chǔ)核心領(lǐng)域”。為進(jìn)一步推動解決我國人工智能核心技術(shù)中的不足和短板，相關(guān)文件指出，在“十四五”期間將通過一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項(xiàng)目，帶動產(chǎn)業(yè)界逐步突破前沿基礎(chǔ)理論和算法，研發(fā)專用芯片，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)框架等開源算法平臺，并在學(xué)習(xí)推理決策、圖像圖形、語音視頻、自然語言識別處理等領(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、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)動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革，充分發(fā)揮我國數(shù)據(jù)、應(yīng)用場景的優(yōu)勢，實(shí)施“上云用數(shù)賦智”行動，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。通過建設(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)練場景，推進(jìn)智能醫(yī)療裝備、智能運(yùn)載工具、智能識別系統(tǒng)等智能產(chǎn)品制造，推動通用化和行業(yè)性人工智能開發(fā)平臺建設(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)用場景。2．打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢針對當(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、AI技術(shù)濫用、算法殺熟等人工智能健康發(fā)展的問題，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)視覺機(jī)器學(xué)習(xí)自然語言處理8.3.1計(jì)算機(jī)視覺計(jì)算機(jī)視覺指計(jì)算機(jī)從圖像中識別出物體、場景和活動的能力。計(jì)算機(jī)視覺技術(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.人臉識別零售行業(yè)跟蹤顧客在商店的移動分析導(dǎo)航路線、檢測步行模式、衡量店面關(guān)注時間通過增加定向注視檢測功能，了解在商店中放置商品的位置改善消費(fèi)者體驗(yàn)并提高銷售額2.安防布控人、車、物3.工業(yè)制造預(yù)測性維護(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)療保健將人和周圍環(huán)境放置在平面圖中，幫助視力障礙人群提供實(shí)時的視覺體驗(yàn)，從而幫助他們安全地導(dǎo)航室內(nèi)環(huán)境5.自動駕駛對象檢測6.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域識別分析土壤針對問題采取方案識別屬性分類8.3.2機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)

人工智能的一個分支，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顯著區(qū)別是需要樣本數(shù)據(jù)，是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法使用算法解析數(shù)據(jù)，從中學(xué)習(xí)，然后對新數(shù)據(jù)做出決定或預(yù)測8.3.3自然語言處理自然語言處理

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

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

希望機(jī)器可以和人一樣，有理解他人語言的能力自然語言理解可以讓機(jī)器從各種自然語言的表達(dá)中區(qū)分出哪些話歸屬于一類自然語言的理解應(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言的生成

就是將非語言格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成人類的語言格式，以達(dá)到人機(jī)交流的目的。計(jì)算機(jī)視覺機(jī)器學(xué)習(xí)自然語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別智能教育環(huán)境教育方面智能學(xué)習(xí)過程支持智能教育評價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.智能教育評價智能課堂評價口語自動測評心理健康監(jiān)測體質(zhì)健康評價4.智能教師助理自動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別1.自動駕駛計(jì)算機(jī)視覺自動控制技術(shù)2.道路識別

通過監(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)來進(jìn)行車輛識別結(jié)合相關(guān)算法來有效控制車流密度、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題3.