人工智能在電子產品設計中的應用

胡澤深

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人工智能在電子產品設計中的應用

胡澤深

（武漢理工大學，湖北 武漢 430070）

工業革命作為一個重要的推動力在智能化產品設計中扮演著重要的角色，瓦特是英國著名的發明家和創造家，他在當時制造出的蒸汽機極具實用價值，標志著工業革命的開始，也為當今智能化生活奠定了基礎。但是隨著人們生活水平和需求的不斷提高，對電子產品的需求已經不僅是滿足最基本的使用功能，更多的是智能電子產品的人性化、智能化、體驗互動性于一體等所帶來的獨特感官體驗及精神需求。

人工智能；產品設計；電子產品；產業應用

近年來，我國的人工智能產業得到了迅猛發展，智能芯片、信息處理、深度學習與應用等多項技術都處于世界先進水平。人工智能不僅改變了我們的生活，同時也大大提升了各行各業的生產效率。具體到人工智能在電子產品設計領域的應用方面，由于人工智能科技生產力的變革作用，使得其運用到電子產品設計行業后產生了行業的更新換代，傳統的電子產品設計逐漸向智能電子產品設計方向發展。人工智能技術的應用提升了電子產品設計的效率和自動管理水平，有效加快了電子產品設計的高效化、智能化發展步伐。

1 人工智能的發展歷史

人工智能，通俗一點來說就是通過人工的方法使得機器能夠具有能夠像人類一樣的智慧和能力。目前，科學界還并沒有對人工智能做精準定義，其主要原因在于目前科學家們也沒弄明白何為智能。目前人類作為地球上唯一的一種高智慧生物，人類的智慧來自于人類的大腦，但大腦的工作原理就目前來說仍然還有許多未解之謎，所以目前仍然沒法對智能做一個科學合理的闡述。人工智能的概念最早是由計算機科學之父圖靈提出來的，但是人工智能的發展卻是幾代科學家相互努力的結果，其發展過程也是異常曲折。1956年的夏天，人工智能之父麥卡錫在他的一次演講報告中提到“人工智能”，這一詞語正式作為專業術語出現。人工智能在當時被媒體炒得火熱，各國也展開了對人工智能的投入與研究，尤其是西方資本主義國家更是投入了大量的人力、物力和財力。但是由于理論和技術都不成熟，加之沒有看到理想效果，西方資本主義國家便減少了研究經費，導致人工智能在1971—1980年處于停滯時期，人們也逐漸減少了對人工智能的關注和熱情。但是隨著理論和技術逐漸走向成熟化，新的理論技術解決了人工智能中困擾科學家們多年的問題，由此人工智能進入了迅猛發展的時代，直到今天越來越多與人工智能相關的產品走入普通老百姓的生活當中，給人們的生活帶來了無窮的便利和樂趣。

2 人工智能發展現狀

當前，人工智能受到的關注度持續提升，大量的社會資本和人力、數據資源的匯集驅動著人工智能技術研究不斷向前，2014—2018年中國人工智能產業規模變化如圖1所示。下面將從人工智能的應用現狀、機遇和挑戰分析人工智能的發展現狀。

圖1 2014—2018年中國人工智能產業規模（單位：億元）

2.1 我國人工智能面臨的機遇

國家對人工智能技術的高度重視和大力扶持，使得我國的人工智能技術有著先天的政策優勢和發展環境。技術方面的優勢在于，我國有豐富的數據資源和計算機運算速度不斷提高。自21世紀以來，互聯網公司發展態勢良好，網站和電商企業如同雨后春筍般出現。改革發展幾十年來，我國人口基數大，數據資源量有很優良的儲備，這些為我國人工智能技術數據方面提供了堅實的基礎。我國超級計算機的較快運算速度為人工智能技術發展提供了支撐，也為我國的人工智能技術以及產業鏈在世界舞臺的領導地位奠定了基礎。

2.2 我國人工智能面臨的挑戰

人工智能技術的快速發展，也為現階段中國發展帶來如下方面的挑戰：①AI人才儲備方面，還是存在嚴重不足。與很多發達國家相比，AI技術人才的培養是相當不健全的。②數據平臺的建設方面，信息孤島問題非常嚴重。人工智能技術想要取得巨大發展，必須要有大量的數據和算法改進訓練作為其支撐，但從現今中國形勢來看，依舊缺乏一個具有全國統一性質的人工智能技術平臺，數據的碎片化和孤島化非常明顯。③部分領域凸顯出來的社會問題。隨著人工智能技術的不斷發展，會導致部分行業出現失業問題。

2.3 我國人工智能的產業應用

根據艾媒咨詢2017年的研究報告顯示，2016年中國人工智能產業規模已達100.60億元，增長率為43.3%，預計2017年將升至51.2%，產業規模高達152.10億元，2019年將增至344.30億元。這些數據表明，中國人工智能產業發展潛力巨大，且不斷進入全球價值鏈高端領域。人工智能產業是以機器學習、計算機視覺、語音及自然語言處理等關鍵技術為核心，并由數據提供、計算能力、各個行業的應用場景這三個部分組成。顯而易見，這將成為一項影響領域非常深遠、覆蓋人群十分廣闊、經濟效益異常顯著的革命性技術。我國人工智能的產業應用主要包括以下幾個方面。

2.3.1 制造行業

2017-12，國家公布《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃（2018—2020年）》。《計劃》指出我國要深入實施智能制造，大力支持新一代AI技術在工業領域各環節的探索應用，鼓勵重點領域的機器算法突破與應用創新，整體提升包括制造裝備、制造過程、行業應用等方面的智能化水平。隨著人工智能時代的到來，智能機器人被列入許多國家的發展戰略之中。由于智能機器人可以替代一般流水線作業的工人，可從事具有重復性的簡單勞動，從而有助于降低企業生產運營成本，提高企業經濟效益和競爭力。例如，傳統的汽車制造業通過使用智能機器人可以提高企業自動化程度，促進汽車工業轉型升級。

2.3.2 教育行業

隨著人工智能深度學習技術不斷發展，慕課、微課、反轉課堂等新興教學模式積極鼓勵個性化教學，人們可以隨時隨地通過移動設備進行學習，很大程度上顛覆了傳統課堂的教學形式，將會對現有教育體制模式造成一定沖擊。在不久的將來，智能教學將會成為人們獲取知識的重要途徑，而以往傳統的死記硬背學習模式將會被改變。從知識儲備量的角度來看，人腦本身的物理容量遠低于智能芯片的儲備量。

2.3.3 醫療行業

醫療行業將成為人工智能技術應用落地實施的重要領域之一。隨著社會不斷進步和人們日益覺醒的健康意識，加之我國人口老齡化問題突顯，人們對于提升醫療技術水平、延長人類自身壽命、增強身體健康的需求也更加迫切。另外，機器視覺技術發展提升了圖像識別的準確率，神經網絡的框架構建使得深度學習技術進一步發展，這些關鍵技術的突破帶來了AI技術新一輪的發展，也極大地推動了以數據密集型、知識密集型和腦力勞動密集型為特征的醫療產業與人工智能的深度融合。

2.3.4 金融行業

大數據、云計算與人工智能技術的日趨成熟為智能投資顧問模式的發展奠定了良好的基礎。智能投資顧問是人工智能技術與金融服務深度結合的新興產物。所謂智能投資顧問，即智能投顧，是指以線上方式提供理財建議或投資組合管理服務，通過算法實現對客戶資產的配置、管理和優化，從而使人為干預因素降至最低程度。基于對相關投資領域數據的分析，人工智能可為用戶提供更優質、更全面的投資理財建議，對于現有的金融理財顧問等職業將會造成較大影響，未來這一職業極有可能被智能投顧所取代。

3 人工智能技術在電子產品設計中的應用

人工智能技術在電子產品中主要應用的技術有自動控制技術、觸控技術和人臉識別技術等。觸控技術是用戶在具體操作中實現的一種技術，主要是在進行電子產品設計時安設觸摸感應裝置，觸碰到感應裝置，產品就會做出相應的反應以滿足使用者的某種需求。自動控制技術是用戶在使用電子產品的過程中通過自動控制裝置實現電子產品的人工智能化命令。人臉識別技術在電子產品設計中的應用廣泛，主要是通過之前掃描的人臉在使用時實現個性化需求，使用時可以提供較為個性化的專屬功能。

4 結束語

智能化電子產品是科學技術的進步和人類發展的必然結果，也是市場競爭的結果，它的發展必然會引起軒然大波。智能化電子產品極大豐富了人們的生活，提高了人們工作效率，為人們創造了大量的財富，同時也開闊了我們的視野，讓我們對自身、整個世界及宇宙有了更深的了解和認識。

［1］陳劍.人工智能產品的設計倫理向度［J］.美術觀察，2017（8）.

［2］向靜.淺談在AI時代交互設計的改變［J］.科技創新與應用，2017（32）.

2095－6835（2019）03－0148－02

TP18

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.03.148

〔編輯：嚴麗琴〕