人工智能(Artificial Intelligence),其英文缩写常为AI。一般认为,“人工智能”的概念是在19世纪中叶的Dartmouth学会上被最早提出。它是包括计算机科学、信息科学、电子技术学、语言科学等在内的多个学科之间互相影响和促进,从而发展起来的一门综合类的新兴学科。简单来说,人工智能是人类发明的模仿人脑思维“智能”用于解决比较复杂问题的科学。人们希望通过人工智能技术使机器能像人一样思考,像人一样解决问题。比如像人一样下围棋、下象棋的博弈术,像人会进行分类一样的模式识别,像人大脑神经一样的人工神经网络,包括认知科学、机器学习、自然语言学处理、自动定理证明等,这些都是人工智能技术在多元化分级层次领域中应用的各种表现。
1 人工智能技术发展概况
人工智能作为计算机科学的分支,主要研究内容是对智能实质的探索,从而进行智能机器的生产,实现一种全新的类似人类自身智能投射的产品。在这个领域内可以看到,机器人的语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等都是重要的研究内容。自人工智能提出以来,其在理论及技术等方面都在不断进步,应用领域也在不断扩大。不难想象,在未来人工智能所生产的科技产品必然会发展成为人类智慧恰当的载体。
2016年8月26~27日,在北京召开的2016中国人工智能大会(CCAI2016)上,全球顶尖人工智能专家不约而同地呼吁“把人工智能上升到国家战略层面”。习近平主席在杭州G20峰会演讲中亦不断强调“人工智能将给人们的生产方式和生活方式带来革命性变化”,这一结论来源于人工智能技术具备的优秀普适性原则。人工智能技术可以与智慧城市相结合,参与各行各业的改造,通过逐步替代人类脑力,为智能金融、安防、医疗、无人驾驶、教育、家居等各个垂直行业带来变革重构。
2 人工智能的三大应用领域
当前,人工智能技术的应用范围主要覆盖语音识别、图像识别、智能机器人等三大领域。
2.1 人工智能技术在语音识别领域的应用
在语音识别领域主要表现在处于快速应用阶段的全球智能语音行业。快速应用阶段的特征可以通过市场规模的发展体现,比如2014年,全球智能语音市场规模达47.5亿美元,2015年达62.1亿美元,同比增长30.7%。在全球智能语音产业快速发展的同时,中国的智能语音产业也有了迅猛的发展,并逐步扩大了市场规模。
2.2 人工智能技术在图像识别领域的应用
图像识别技术已经从最初的以图搜图到物体识别,再到场景识别,现在已经延伸到视频识别,人工智能技术的应用更是得到了迅速的发展。业内人士的研究表明,以图像技术的基础研究为根本,然后通过人工智能技术与视觉系统处理算法的有机结合,实现高水准提取图像信息的内涵,这正是未来人工智能技术在图像识别领域应用的重要方向。
2.3 人工智能技术在智能机器人领域的应用
当前,服务型机器人是人工智能现实应用的“旗舰版”。国际机器人联盟的预测显示,2015~2018年,服务于个人与家庭的服务性机器人数量将高达2590万台,这将实现122亿美元的市场规模水平。在中国服务型机器人的市场规模方面,根据Analysys易观发布的《中国服务机器人市场趋势预测2017—2019》显示,2016年中国服务机器人市场规模达到72.9亿元人民币,同比增长44.6%。另一方面,国家在2016年陆续发布了《机器人产业发展规划(2016—2020年)》和《智能硬件产业创新发展专项行动(2016—2018年)》相关政策,进一步为服务机器人的发展提供了政策支持。Analysys易观分析认为,至2019年中国服务机器人市场规模将达到151.9亿元人民币。
除此以外,还有非常值得注意的一点就是,近期NB-Io T(Narrow Band Internet of Things,基于蜂窝的窄带物联网)标准化的完成,预示着万物互联时代大幕的开启,更加凸显了人机交互入口的重要性。同时,计算能力的提升以及深度学习算法的产生,必将导致语音与图像识别正确率的高度提升,保守估计将突破95%,在各个行业中的应用也迅速扩展,语音和图像等都有成为下一代人机交互入口的可能。而随着机器人在人类工业、生活中的广泛应用,“机器代人”成为近年来产业界反复讨论的热点课题,人工智能时代正加速到来。
3 人工智能在人类智能生活中产生的影响
3.1 教育层面
改革开放40年以来,教育水平在多元作用下得到了巨大提升,教学质量也得到了前所未有的改善。然而,随着信息时代的来临,教育教学方式已不能再满足于传统而单一的旧方法。当前现代教育的需求使得人工智能技术成为教学领域的一大需求,并期待在实践中发挥作用。例如,一直被诟病的英语教学单纯满足应试教育,却在听说能力上欠缺,学生普遍会阅读不会说,不能交流。这在很大程度上是由教学环境造成的。随着技术的不断发展,人工智能技术与远程教育技术的结合促生了全新的教学环境,环境的打造意在使学生沉浸于外语环境之中,可以通过与外教的在线互联,课后通过软件对发音进行矫正,使学生将语言学习形成习惯性动作,真正融入英语环境。这种教学环境,对英语语法和词法学习效率的提升大有裨益。
从教育实践来看,人工智能更长远的目标是实现真正的无人授课,前提是人工智能已经具备更高级别的信息处理能力,这在现阶段技术尚未成熟,世界上一些高端大学正在为此而努力。2016年1月,美国佐治亚理工学院计算机学院的教授AshokGoel应用IBM的Watson系统创建了一个在线机器人JillWatson。它作为一个助教的角色在校内论坛回答学生们提出的问题。通过实践验证,JillWatson能够实现高达97%的正确率。也就是说,通过大数据系统能力的提升,机器人助教甚至可以实现与人的直接交流,但这也仅仅是人工智能应用于教育实践的初步思考。从客观上来看,机器人未来应用场景和空间是更为广阔的。目前人工智能很明显的一个不足就是无法像人类一样进行情感互动和情感教育交流,因而如何实现人工智能的情感化是未来人工智能在教育应用场景中重要的发展方向。
3.2 家居方面
“智能家居”这一概念在当今社会被认知为未来的家居状态。它主要是指以住宅作为平台,将结构、管理、服务、系统、控制等集合在一起的家居平台。智能家居是基于多技术整合实现软硬件的有机融合,涉及信息通信、自动技术、计算机、物联网射频技术等。硬件通过网络实现对家庭中多设备的操控管理,进而实现优质与高效生活环境的创造。
20世纪80年代,智能家居已经在欧美和日本等发达国家兴起,90年代末引入我国。经过一段时期的发展,我国住宅产业和通信业务得到巨大发展,智能家居的发展机遇已经凸显。可以看到,在人类新的需求下,家庭居住将迎来更加智能化的加持,安全、舒适、便利的生活环境将迎来新的定义。传统智能家居平台一般通过机顶盒与互联网作用实现。每个系统都是单独的应用单元,通过控制家用电器的计算机系统或无线通信进行遥控。科技的发展使人们对生活质量的追求也在不断提升,对智能家居的要求也不再满足于老式的系统,而是更进一步提出了对人工智能技术中交互能力的需求。尤其突出的是智能家居机器人已经成为智能家居不可或缺的成员。智能机器人不但具备对移动、障碍躲避、运动进程金策、语音交互等多元功能,而且实现了人机交互的便捷化,使人类获得了更加丰富的服务体验。
3.3 出行方面
现如今,我们的出行方式依然需要更多的人为参与,交通工具也需要人类驾驶。近两年,无人驾驶汽车从概念阶段进入实验甚至量产阶段,这已经成为企业的下一个关注风口。谷歌和百度等大型互联网企业,以及大型汽车生产企业,都在为此努力。有众多汽车厂商表示,2020年或将成为无人驾驶汽车上路元年。无人驾驶的智能汽车对人们的出行安全、节能减排、绿色环保等多方面都是有利的。比如,由于机器不会出现疲劳等情况,能够大大降低事故的发生率;新能源车辆,大大减少温室气体的排量;共享汽车产业的发展,有效节省人们购买私家车的开支;交通拥堵得到缓解,节省出行时间。此外,人工智能对人类出行的影响还表现在旅行预测方面。以往我们要出发旅行需要做大量的功课,现在基于大数据的各种出行类APP让这一行为变得便捷。而且基于不同的用户群体,APP能够通过对用户旅游需求的预测,为用户提供相应的更加精准而细致的旅行体验。随着人工智能技术的发展,人类未来的出行方式有望实现全自动、自由化的局面。
3.4 交流方面
在人工智能技术层面,非常直观的一种体验就是机器人能够听懂人类语言,对人发出的相应指令能够作出有效而正确的反应。有一个专门检测此类场景应用的图灵测试,用机器人去回答人类的各种提问,有30%以上的被测试者认为是人类的回答而不是机器的回答,这就意味着这台机器人已经通过了图灵测试。例如,我们经常使用的搜狗输入法、苹果siri、小米ai音箱等,与人对话功能已经基本实现。语音识别是人机交互影响中最突出的表现;用智能手机发信息时,可以通过系统的语音识别实现声音向文字的转化,这也大大提升了人们相互间的交流效率。
可以看到,各大互联网公司已将更多人力物力投于此项研究,相应语音识别的准确度也越来越高,地方方言、成都话、粤语等都能够准确识别,甚至可以模仿人类思维进行问答甚至对话,这也为智能交互的场景应用提供了更宽泛的范围。例如,遇到问题无法解答时,输入法可以自动提供相应答案,这在技术突破下将会变为现实。未来可能语音都不再需要,机器可以模拟人的思考而精准表达你想要的内容,传统手动打字方式也将不复存在,甚至直接将思维想法呈现映射,这些都将改变人类的交流方式。
4 结语
当前,人工智能技术在生活中的应用越来越多,并不断提升人类生活品质。不难想象,人工智能技术将会被人类开发成越来越有力的工具,不断提升人类的服务体验。但在目前看来,人工智能技术发展的众多瓶颈也是不能忽略的。合理运用人工智能可以为人类生活带来极大的便利,虽然也存在一些隐患,但总的来说利远大于弊。只要运用得当,人类社会一定会在人工智能技术的支撑下得以快速发展。
参考文献
[1]王宝红.人工智能技术研究综述[J].价值工程,2012,(12).
[2]钟琦,胡水星.人工智能在教育中的整合应用研究[J].赣南师范学院学报,2011,(6).
(山东省泰安第一中学)