淺析人工智能的發展及其對人類生活的影響

湖北省當陽第一高級中學 李強威

淺析人工智能的發展及其對人類生活的影響

湖北省當陽第一高級中學 李強威

近年來，人工智能的發展態勢十分迅猛，也越來越成為社會關注的熱點。特別是在如計算機視覺、大數據分析、無人駕駛、自動翻譯、垃圾郵件過濾等諸多領域已經取得了革命性的突破進展。本文首先對人工智能的發展歷程及主要應用領域進行分析，并列舉目前應用廣泛的熱點技術，進而就其對醫療領域可能產生的重大影響進行詳細闡述。

人工智能；科學發展；醫療；發展前景

引言

人工智能是一門涵蓋多學科知識，而又被當今社會廣泛應用于多領域，給人帶來便捷、高效的同時，又讓業界為其擔心的交叉學科知識的綜合產物。[1]真正的人工智能，必須能夠感知周圍環境的變化，并對此做出反應，適時改變和調整自己的行動，以出色完成任務。[2]

今年來，隨著機器學習與深度學習技術的不斷發展，卷積神經網絡結構在計算機視覺、圖像識別等領域的有效性大大提高，目前的網絡結構在大數據的訓練下有著極強的特征學習與表達能力。特別是2016年3月谷歌公司開發的Alphago與人類頂尖棋手李世石的圍棋對戰，更是標志著人工智能達到了前所未有的新高度。因此，未來人工智能在人類生活的各個領域有著極高的應用前景和廣闊的發展空間。

1.人工智能的發展歷程

人工智能也就是人們經常說的“AI”(Artificial Intelligence)，是最近新興的一種科技名詞。人工智能最初興起于20世紀中期，最早的工作一般認為是由美國神經科學家和控制論學者Warren Mcculloch和Walter Pitts共同完成的，他們吸取了相關的研究資源后提出了一種人工神經元模型。[3]

1977年，費根鮑姆首次提出了知識工程這一概念，而后各類專家系統得到發展，大量的商品化專家系統和智能系統紛紛推出，廣泛地滲透到了人類生活中的方方面面，產生了巨大的經濟效益。[3]但而后的很長一段時間里，人們對它的認識還始終比較膚淺，相關的理論和方法也都不夠成熟。直到二十一世紀以來，隨著人工神經網絡的提出，人工智能掀起了前所未有的高潮。2006年，由加拿大多倫多大學的Geoffery Hinton及其學生在《Science》雜志上發表文章，其中提到了深度學習這一思想，利用多個隱含層的人工神經網絡對輸入原始數據有更抽象和更本質的表述，并通過“逐層初始化”這一方法，實現對數據的分級表達，有效地降低了神經網絡的訓練難度。

隨著研究和創新，人工智能取得了諸多重要的標志性的成績。 在1997年的國際象棋比賽中，深藍戰勝了人類冠軍卡斯帕羅夫。在計算機之父去世60周年的那天，古斯特曼第一次通過了圖靈測試。 特別是2016年谷歌的Alpha Go戰勝了人類國際圍棋冠軍李世石，引發了人類對人工智能的前所未有的廣泛關注。

2.人工智能的應用領域

（1）專家系統

專家系統是一類具有專門知識和經驗的計算機智能程序系統，通過對人類專家的問題求解能力建模，采用人工智能中的只是表示和知識推理技術來模擬通常由專家才能解決的復雜問題，達到具有與專家同等解決問題能力的水平。[4]專家系統的研究是人工智能中開展較早，發展較多的領域，被廣泛地應用在如醫療診斷、地質勘測、文化教育等方面。利用人工智能中的技術，能夠在特定的應用問題中模擬人類專家的求解思維，并利用計算機的數據和計算優勢，取得超越人類的效果。

（2）自然語言理解

自然語言處理是人工智能領域中的一個重要方向，它主要研究能實現人與計算機之間用自然語言進行有效通信的理論及方法，也就是人們俗稱的人機對話。通過自然語言理解的技術，能夠大大提高人們的工作效率，如查詢資料、解答問題、智能機器服務等等。目前自然語言理解的佼佼者當屬IBM Watson。生活中我們用到的搜索引擎、中文輸入法、機器翻譯都和自然語言理解的發展息息相關。

（3）數據挖掘

數據挖掘與大數據處理也是近年來人工智能最為重要的應用領域之一。隨著信息時代互聯網的普及與發展，生活中大量的文字、語音、圖像、視頻等數據能夠被記錄和存儲。因此，如何利用海量數據發現其內在的聯系并得到有用的信息有著極高的應用和商業價值。其中最具有代表性的是著名的Netflix公司因為長期做電影推薦，因而有著海量的用戶評價數據，因此，基于大數據下進行的電影推薦則更具有代表性。Netflix所制作的《紙牌屋》電視劇創下了歷史性的收視紀錄，其制作過程也正是吸納了用戶評價中最為重要的觀看標準，這些都得益于大數據挖掘技術的發展。

（4）計算機視覺

計算機視覺是指利用計算機實現人的視覺功能，希望能根據感知到的圖像（視頻）對實際的目標和場景內容做出有意義的判斷。[5]其中涉及到的如經典的人臉識別問題、圖像分類問題、手寫體文字識別、指紋識別、醫療圖像識別以及衍生的無人駕駛技術等問題是近年來研究的熱點。 利用人工智能中提出的卷積神經網絡的一系列方法，其圖像識別效果得到明顯的提升，甚至已經超過人類的識別能力。計算機視覺中的核心應用技術部分市場化的應用已經與普通大眾想接觸。

3.人工智能對人類生活的影響及發展前景

隨著人工智能技術的進步，人工智能已經開始走入我們的生活，不僅僅是教育、醫療、家庭、工作等方面，人工智能將會對人類生活的方方面面產生巨大的影響。

（1）起居生活

比如當你撥通客服電話的時候，人工智能會為你解答一切難題，它們能夠“掌握”和“牢記”關于產品的所有信息，你需要做的就是對準麥克風說話就好。智能機器人技術，它已經出現在企業官網、微信公眾號、APP里，幾乎能幫助你解答所有關于產品和生活上的問題。

（2）工作學習

人工智能也必然會大大提高我們工作學習中的效率。比如其中的光學字符識別技術(Optical Character Recognition, ORC)的出現為人類做出了很大貢獻，可以減少手工錄入的繁瑣，直接提取圖片文字的信息，節約時間，提高工作效率。又例如易道博識科技可以為互聯網金融、銀行、證券、保險業等行業提供票據、卡證、圖像等的ORC識別解決方案，不需要用戶再手工錄入，可以帶來更好的用戶體驗。

（3）健康醫療

在醫療健康領域，目前已經有很多智能硬件公司推出了智能醫療硬件產品，能夠及時地反應出人體的健康狀況。比如機器視覺系統自動完成乳房X光檢查和其他醫學影響的分析，通過模擬醫學專家診斷、治療疾病的思維過程能夠讓機器人自動診斷病人病情等。

（4）交通領域

在智能交通方面發展最為迅猛的當屬無人駕駛技術。 最早將人工智能技術應用到汽車領域的谷歌，以及當下的Uber、百度和眾多汽車制造廠商也先后向無人駕駛技術發起了挑戰。未來百度自動駕駛計劃的核心方向就在百度大腦，它可實現人與汽車的語言互動，車輛定位，駕駛輔助甚至自動駕駛等功能。

4.結語

未來人工智能隨著各項技術的不斷進步，也將要不斷面對越來越多的挑戰，包括觀念上的挑戰。現實生活中，社會大眾對人工智能技術的期望往往很高，但人工智能技術進步不僅受限于軟件、硬件技術的制約，也受人類對自身理解與了解程度的制約，因此未來人工智能技術將在現有制約被不斷解決、新的制約又不斷形成的過程中，始終保持螺旋式發展進步的趨勢。

而且我們必須要承認，目前的人工智能還處于較低的發展階段，總體上屬于低級別開發，與真正的模擬人腦的思維方式還有很大的差距，在性能方面還有著很大的提升空間。但由于人工智能的發展而被大量開發的算法和應用將必然對人類的生產生活產生深遠的影響。

[1]李玉環．人工智能綜述[J]．科技創新導報,2016,(16):77-78．

[2]張越．人工智能綜述:讓機器像人類一樣思考．

[3]張妮．人工智能技術發展及應用研究綜述．

[4]史忠植．高級人工智能(第二版)[M]．科學出版社,2006．

[5]Kong B C, Associate Professor． Comparison Between Human Vision and Computer Vision[J]． Nature Magazine, 2002．