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報告總體分為四個部分,分別從市場環境、產業格局、商業模式、機遇與挑戰等方面對中國醫療人工智能產業進行分析。
無論是對中國還是對世界來說,人口老齡化加劇、慢性病患者群體增長、優質醫療資源緊缺、公共醫療費用攀升等都是必須要面對的問題。而隨著技術的發展,人們逐漸開始寄希望于通過人工智能來解決醫療行業的痛點。此前,美國咨詢公司弗羅斯特- 沙利文公司就曾提到,“人工智能可將醫療效果提高30% 到40%,減少多達50% 的醫療成本”。
在中國,醫療人工智能有著先天的發展優勢。一方面,中國人口數量龐大,有充足的醫療數據,為醫療人工智能的發展提供了基石。另一方面,中國足夠大的醫療市場也為人工智能企業創新提供了動力。
不負人們所期,近年來中國醫療人工智能市場正如火如荼地發展著。數據顯示,自2013年到2017 年,中國醫療人工智能行業共獲得241 筆融資。其中,2017 年國內醫療人工智能行業公布的融資事件近30 起,融資總額超過18 億元。
2018 年,醫療人工智能市場火熱依舊。一方面,資本熱情不減,大額融資頻發,醫療人工智能融資總額再創新高,僅2018 上半年就有18 家公司獲投,總金額超過31 億元。另一方面,已然成熟的互聯網巨頭,如BAT 等,以及傳統醫療相關企業,如飛利浦等也早已重金布局醫療人工智能,大手筆向產業鏈擴展業務。
作為一種提高效率的工具,目前,醫療人工智能已經覆蓋了醫療產業鏈條上的四大環節。其中,醫療環節以服務患者為主,針對患者提供一系列更精準、更高效的醫療服務。而醫藥、醫保、醫院環節則更多是為B 端的醫療機構、企業等服務。并且,醫療人工智能在經歷過火熱的發展后,迎來了商業化的關鍵期,目前絕大多數醫療人工智能的公司尚未實現盈利,且其產品多在醫院進行試用,但他們已經通過不同的業務模式實現了付費收入。
人工智能(Artificial Intelligence,縮寫AI)是一門研發用于模擬、延伸和擴展人的智能的人類智能的理論、方法、技術及應用系統的新的技術科學。人工智能早在1956年就已被提及。隨著近幾十年來計算方法的革新、硬件水平的提高和云計算大數據的共同驅動,人工智能得到了各行業的廣泛關注和研究。尤其是在2016年Google的Alpha Go戰勝李世石,隨后Alpha Go升級版Master持續挑戰人類頂尖圍棋高手,保持了60場不敗的紀錄,使得人工智能名噪一時。
根據艾媒咨詢的《2017中國人工智能產業報告》顯示,2016年中國人工智能產業規模以43.3%的增長率達到100.6億元,預計2017年將達到152.1億元,并于2019年增至344.3億元。
二、人工智能在金融領域的變革情況
一直以來,金融行業差別化的服務都是基于“人”的服務。然而,近年來,機器人的出現在一定程度上模擬了人的功能,批量而且更個性化的服務正嘗試取代人的位置。依托互聯網金融的興起,計算機視覺、自然語音處理、機器人、語音識別等人工智能技術在金融行業中得到了廣泛的應用。在“第二屆中國金融科技大會”中,百度高級副總裁朱光指出金融是人工智能最好的落地場景,因為它的核心就在于數據和數據處理。
(一)人工智能在銀行服務領域中的應用
第一,征信助手。從傳統金融到“互聯網+金融”,無論是傳統的信貸審批還是互聯網產品,如P2P、現金貸等征信的搜集,風險防控一直是銀行類金融機構的重要課題。在過去,對貸款人貸前識別、貸中監控、貸后反饋,一般會單純地依靠大量的信貸工作人員的實地考察,這就極大地增加了信用風險評估的片面性和失誤性。目前,借助人工智能和大數據搜集和認證客戶信息。通過多渠道、多維度地獲取客戶信息數據,實現智能化征信和審批,可極大地加快銀行信貸速度和限制增量風險,減少信息不對稱。傳統銀行信貸風控模型中,變量覆蓋只有20~30個,而基于用戶數據累計和人工智能技術建立的智能化風險控制體系模型可超過萬級單位。澳大利亞證券及投資委員會(ASIC)、新加坡貨幣當局(MAS)、美國證券交易委員會等多家機構已將AI引入風險管理。
第二,客戶服務。在銀行客戶服務中,用戶的咨詢問題具有重復性特征。人工智能利用深度學習系統,通過前端客戶數據搜集,如用戶信息、行為動態等方面進行捕捉,而后結合客戶性別、年齡、愛好等進行多維度、標準化營銷。首先,各大銀行通過推出可互動的高科技機器人代替大堂經理,提升客戶體驗,降低成本。例如,交通銀行的“嬌嬌”、民生銀行的“ONE”、農業銀行的“智慧小達人”。其次,近年來建設銀行、中國銀行等多家銀行先后建立“智慧銀行”,顛覆了傳統的銀行模式。客戶將在智能機器人的引導下辦理各項業務,增強銀行的科技感和服務的體驗感。
(二)人工智能在投資顧問中的應用
相比傳統的投資顧問,智能顧問通過機器學習與神經網絡技術,能夠通過數據分析處理、構建和完善模型,利用采集的經濟數據提供更加快速、可信、客觀、可靠的投資方案。同時,人工智能還可以通過搜集資料,進行數據分析,自動撰寫各類報告。比如,招股說明書、行業研究報告、盡調報告和投資意向書等。投資顧問先行者Ken-sho能夠在兩分鐘內基于歷史數據判斷歷年來美聯儲加息前,標準普爾和道瓊斯指數的趨勢,判斷利好行業和潛力公司,而過去依靠人類分析師幾天幾夜都是很難達到的。花旗銀行數據顯示2012―2015年年底,智能顧問管理資產規模從0發展到290億美元,未來將高達5萬億美元。北京資配易投資顧問公司人工智能系統(SIAI)可根據市場信號判斷買賣時機和倉位規模。除此之外,國內外還有京東金融推出的智投、小金所的機器人投資顧問。2016年下半年,全球最大的資產管理公司――萊德基金(Black Rock)花費1.5億~2億美元收購理財初創公司“未來顧問”(Future Advisor)、德意志銀行推出的機器人投顧“Anlage Finder”等。
(三)人工智能在保險行業的應用
近年來,隨著大數據、云計算、人工智能等新技術的發展和應用,保險業進入了一個更高效、更快捷的時代。首先,一直以來在傳統保險行業中,如何存儲大量的紙質或者影像的保單、證照、票據等數據是保險公司的一大難題。據統計,一個100人的數據錄入團隊一年的人力成本在200萬元~600萬元。然而,人工智能通過參與大數據和深度算法,數據構造后,存儲空間可節約90%。其次,如何對存儲數據進行傳輸、搜索和剖析的問題也日益突出。而人工智能通過數據積累和算法迭代,就可以為保險公司的產品定價提供精確數據。同時,通過機器識別參與保險理賠,可降低風險。目前,國內外多家保險公司已經開始布局人工智能。例如,泰康人壽保險智能機器人“TKer”、平安人壽“智能機器人”、合眾人壽人工智能“小Ai”、太平洋保險智能運維機器人、弘康人壽引入“人臉識別技術”、日本富國生命保險人工智能平臺“Watson Explorer”、臺灣國泰人壽的“Pepper”等。
(四)人工智能在互聯網金融領域的應用
互聯網金融作為傳統金融的補充,通過依托互聯網技術和工具提供資金融通和支付結算等業務行為。目前,我國互聯網金融發展經歷了兩個階段。最初階段,互聯網金融僅僅只是為傳統金融業務提供網絡化服務,即把保險、理財、基金、信托等金融產品搬到網絡進行營銷。現在,互聯網金融則覆蓋第三方支付、P2P網絡借貸、大數據金融、眾籌和第三方金融服務平臺等多種模式。首先,人工智能提高了互聯網金融的效率。通過自動問答機器人實現智能客服,在過去兩年的“雙十一”期間,螞蟻金服95%的客服均由智能機器人通過語音識別完成了遠程客戶服務、業務咨詢和辦理。其次,隨著《關于促進互聯網健康發展的指導意見》《非銀行支付機構網絡支付業務管理辦法》和《最高人民法院關于審理民間借貸案件適用法律若干問題的規定》等一系列政策的出臺,不難發現,互聯網金融在理財顧問、征信助手、智能風控和防范金融系統風險等方面被逐步規范化和法制化。例如,長期以來,由于缺乏有效的管理,信息安全、風險控制、資金調節等問題日益突出。根據《2016年全國P2P網貸行業快報》,僅2016年12月,“跑路”的平臺就有69家。人工智能的出現可有效地進行監管,規避風險。根據阿里巴巴螞蟻金服的數據顯示,網上銀行在花唄和微貸業務中,將虛假信貸交易降低了10倍。利用OCR系統,支付寶證件審批由1天降低到1秒。百度利用大數據和人工智能實現教育信貸秒批。
涂序彥曾任中國人工智能學會理事長、學術指導委員會主席,是中國人工智能學會的主要創建人、我國“人工智能”學科的奠基人之一,他提出的“廣義智能信息系統論”為“人工智能”學科提供了統一的理論架構,他倡導的多學派兼容、多層次結合、多智體協同的“廣義人工智能”學科體系,為現代“人工智能”學科的全面、協調、持續發展,提供了研究開發策略,他提出的“廣義智能學”促進了“智能科學技術”新學科的誕生。1988年,他編著的高等學校教材《人工智能及其應用》電子工業出版社,獲電子工業部優秀教材一等獎。
1977年,他在中國科學院自動化研究所工作,主持“控制論組”,與北京市中醫院合作,研究開發我國第一個中醫專家系統“關幼波中醫肝炎診斷治療程序”,這也是世界第一個中醫專家系統。1985年,主持“國家經濟信息專家系統關鍵技術”研究,提出大型“多級專家系統”新方法,獲國家“七,五”攻關重大成果獎。
1960年,在第一屆國際自動控制聯合會IFAC世界大會,創立多變量控制系統的新原理:“協調控制”理論,他提出的升船機多電機同步的“協調控制”方法應用于三峽工程。1981年,在《科技管理與科學學》發表“論協調”,提出創建“協調學”新學科。
1977年,涂序彥發表我國“大系統理論及應用”首篇論文,1985年,創立“大系統控制論”,1994年,撰寫出版《大系統控制論》專著,發展“控制論”的新學科。
1979年,根據國情,他創立具有中國特色的“最經濟控制”理論,提出天文科學衛星“最經濟姿態控制”新方法,在《自動化學報》發表了關于“最經濟控制”多篇論文。
1980年,總結有關“生物控制論”的科研成果,主持編著我國第一本《生物控制論》專著,由科學出版社出版,重點研究“人體控制論”,他提出“針麻-多級協調控制過程”,“經絡-人體控制系統”新學說。
1977年,涂序彥發表我國“智能控制及其應用”首篇論文,開拓“智能控制”新技術,1985年,提出“多級自尋優、自協調控制”新方法,1990年,參與發起主辦“全球華人智能控制與智能自動化”大會,任大會主席之一。2004年,在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。
1985年,在IFAC/IFORS/IFIP國際學術會議,涂序彥提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念,開拓我國“智能管理”新方法、新技術,1995年,撰寫《智能管理》專著,由清華大學出版社出版。2010年,他和馬忠貴博士撰寫《協調智能調度》專著,由國防工業出版社出版。
1995年,在“人工智能”與計算機“仿真技術”相結合的基礎上,涂序彥提出“智能仿真”的概念與系統架構,2009年,應邀在中國計算機仿真高層論壇作“協同智能仿真”大會報告。
2000年,開發“智能信息推拉”技術、“基于公共知識庫的智能通信”系統,2004年,在中國人工智能學會智能信息網絡學術會議,作大會報告“智能通信與智能網絡”,2005年,提出“互動智能通信”的概念,2008年,他和馬忠貴博士撰寫《智能通信》專著,由電子工業出版社出版。
2002年,涂序彥發起并主持中國人工智能學會首屆“人工生命及應用”學術會議,提出“廣義人工生命”的概念和類譜,2003年,在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Generalized Artificial LifeRace&Model”,2004年,主編《人工生命及應用》論文集,2005年,北京郵電大學出版社。
2002年,涂序彥與曾廣平教授等合作,提出“軟件人”的新概念,2003年,獲國家自然科學基金項目“計算機網絡環境中的虛擬機器人一軟件人”支持,2004年,提出“廣義軟件人”,2007年,總結相關研究開發成果,撰寫《“軟件人”研究及應用》專著,由科學出版社出版。2008年,主持InternationalConference on Humanized Systems,作大會主題報告“Advanced Intelligence,Humanics,SoftMan”。
2002年,涂序彥與韓力群教授合作,提出“多中樞自協調人工腦”的新概念,2004年,在AROB國際學術會議“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”,2009年,總結相關研究開發成果,撰寫《多中樞自協調人工腦》專著,由科學出版社出版。
2003年,他在中國人工智能學會第十屆全國人工智能學術大會報告中,提出“人工智能”的姐妹學科:“人工情感”的新學科架構。2004年,在北京主持召開中日國際學術會議,作大會報告“Artificial Emotionand its Applications”,提出“IntelligentAnimation,Intelligent Game,IntelligentFilm&Television”。
1991年,在全國“智能控制”學術會議的大會報告中,涂序彥提出“智能控制論”新學科架構,2010年,他與王樅教授等合作,撰寫出版《智能控制論》專著,在科學出版社出版。
2004年,在“智能系統”國際學術會議,涂序彥提出“擬人系統”新概念,2005年,在中國武漢,發起并主持第一屆“擬人系統”國際學術會議,他提出創建“擬人學”新學科,2008年,在中國北京,主持召開“擬人系統”國際學術大會。
2005年,他的詩集《糊涂集》包括:理智篇、山水篇、情感篇等涂詩四百首,由北京郵電大學出版社出版。
在業內人士看來,人工智能不是一項單一的科技產業,而是將其他行業進行融合的工具,例如將機器人和保姆結合產生的“看家機器人”,將導航和汽車結合產生的“車聯網”等。在人工智能技術逐步成熟的當下,誰率先在應用上實現突破,誰就有可能在智能時代的競爭中占據優勢,“人工智能”有望成為可觸摸的新增長點之一。
發展迅猛
身體不舒服,想要打開手機淘寶問問醫生,但是怎么樣才能從幾千個在線等待咨詢的醫生中間找到最匹配的那一個?
阿里健康已經開發并在手機淘寶上線了健康小蜜――醫藥健康智能問答引擎。這個類似于智能問答機器人的引擎,可以回答普通用戶的一般性醫藥健康問題,然后根據用戶的需求進行選擇,將用戶自動匹配給相應的醫生或者藥師。
事上,目前,從醫療健康的監測診斷、智能醫療設備,到教育領域的智能評測、個性化輔導、兒童陪伴,從電商零售領域的倉儲物流、智能導購和客服,到應用在智能汽車的自駕技術,都能看到人工智能的身影。
人工智能等技術是助推自動駕駛發展的關鍵技術。例如,人工智能在幫助汽車解讀傳感器數據時起決策作用,通過閱讀駕駛者的駕駛行為和表情,能及時提醒駕駛員在疲勞駕駛時切換至自動駕駛模式。
“人工智能”一詞,通常被認為是1955年8月31日在達特茅斯(美國一所院校)會議上誕生的,61年來,人工智能的研究和實踐一直處于不斷增長的趨勢。當今,人工智能技術的突破帶來了席卷全球的技術革命風暴,創造出了一個無比廣闊的市場,中國的很多公司在這股大潮中抓住機遇,表現亮眼。有觀察者認為,中國的人工智能已成為一張令世界矚目的閃亮名片。
過去的一年里,長虹、TCL、創維等中國家電企業都紛紛人工智能家電產品,希望借助人工智能打破家電行業的銷售難題。
不久前,搜狗公司2016全年財報,搜狗借助人工智能技術實現了較大的業績增長。未來會把人工智能應用到更多的產品中,讓用戶表達和獲取信息更簡單,讓人工智能真正惠及人類。
全球人工智能研發的腳步正在加快,中國也不甘示弱。近年來,百度先后成立了大數據實驗室、深度學習實驗室和硅谷人工智能實驗室,并通過架構調整全面發力人工智能。2016年百度世界大會上,“百度大腦”推出,該項目將對語音、圖像、自然語言處理和用戶畫像、無人駕駛等領域進行重點關注和研發。
在騰訊,人工智能研究項目包括WHAT LAB(微信-香港科技大學人工智能聯合實驗室)、優圖實驗室、微信模式識別中心、智能計算與搜索實驗室等多個部門。
人工智能猶如新的科技革命,為長期低迷的世界經濟注入新的活力。去年諸多關鍵技術突飛猛進,無疑是人工智能發展史上濃墨重彩的一年。誕生半個多世紀以來,它終于走到了從科技研發到行業應用的臨界點,蓄勢待發。
為發展更新“發動機”
人工智能技術的重大突破必將帶來新一輪科技革命和產業革命,對人類生活的方方面面將產生深遠的影響。大力發展人工智能技術是中國經濟轉型升級的重要動力。
眾多研究表明,人工智能是對傳統行業商業模式、產業鏈和價值鏈的全面顛覆,將為全球經濟、社會生活的方方面面帶來質的變化。
發展人工智能的最大意義在于為現代化發展更換“發動機”。咨詢公司埃森哲研究了美國、芬蘭、英國等12個發達國家并作出預測,到2035年,人工智能將幫助這些國家的生產率提高40%左右。
對于中國而言,人工智能帶來的好處將是多方面的。就經濟來說,借助人工智能新技術實現自動化,將極大提高生產率,節省勞動成本;優化行業的現有產品和服務,提升其質量和勞動生產率;通過創造新市場、新就業等,將促進市場更加繁榮,開拓更廣闊的市場空間。
而在產業升級方面,中國的傳統制造業大而不強的問題亟待克服,人工智能恰恰為制造業轉型升級提供了便利和動力,一是這些企業擁有行業海量的數據和大量資金;二是在生產力水平急需提升、傳統人口紅利逐漸消失的情況下,傳統企業有迫切的意愿來改造升級自己的工廠、業務,提高收益,降低企業成本。因此,制造業既是人工智能可以大有作為的領域,也是中國發展人工智能的優勢領域。
《全球人工智能發展報告2016》顯示,中國人工智能專利申請數累計達到15745項,列世界第二;人工智能領域投資達146筆,列世界第三。
據艾瑞咨詢預計,2020年全球人工智能市場規模將達到1190億元,年復合增速約19.7%;同期中國人工智能市場規模將達91億元,年復合增速超50%。人工智能發展前景極為廣闊。
就制造業而言,“中國制造2025”計劃的實現就需要很多人工智能。比如過去在技術上難以克服的問題,就可以通過深度學習,在工程上快速地取得一些新的突破。人工智能技術的發展與應用,對于有效實現“中國制造2025”目標至關重要。
面向未來長遠布局
在人工智能這場科技浪潮中,中國與其他國家已經站在了同一起跑線上。針對未來產業競爭,中國政府已在多個方面對人工智能產業做出布局,“人工智能+”的發展,需要面向未來,做出長遠布局。
未來5到10年,人工智能將像水和電一樣無所不在,可以進入到教育、醫療、金融、交通、智慧城市等幾乎所有行業。
目前,在駕駛領域,通過依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,電腦可以在無人主動操作下,自動進行操作;在個人助理領域,通過智能語音識別、自然語言處理和大數據搜索、深度學習神經網絡,可以實現人機交互;在金融領域,通過分析、預測、辨別交易數據、價格走勢等信息,人工智能可以為客戶提供投資理財、股權投資等服務;在電商零售領域,主要是利用大數據分析技術,智能的管理倉儲與物流、導購等方面,用以節省倉儲物流成本、提高購物效率、簡化購物程序。此外,在安防、教育、醫療健康等眾多領域,人工智能都有著廣泛的用途。
2016年1月,美國佐治亞理工學院計算機學院的教授AshokGoel,借助IBM的Watson人工智能系統創建了一個在線機器人JillWatson,并將其作為課程教學助理。其目的是幫助教師回答學生通過在線論壇提出的大量課程問題。通過幾個月的反復調試,JillWatson的回答已經能夠達到97%的正確率。現在,機器人助教已經可以直接與學生溝通,不需要真人助教的幫助。這項人工智能在教育中的使用,解決了AshokGoel教授的助教人數不夠,難以及時回答學生提問的困境,增加了學生參與在線學習的興趣,提高了在線學習的留存率。
這只是人工智能在教育領域的小試牛刀。雖然有專家預測在未來十年內不會看到人形機器人替代教師進入課堂,不過地平線報告2016年基礎教育版和2107年高等教育版都預測未來五年內人工智能將會在教育行業普及。
教育行業已有的人工智能研究和應用
Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育領域應努力解決“五大挑戰”:①為每一個學習者提供虛擬導師:無處不在地支持用戶建模、社會仿真和知識表達的整合。②解決21世紀技能:協助學習者自我定位、自我評估、團隊合作等。③交互數據分析:對個人學習、社會環境、學習環境、個人興趣等大量數據的匯集。④為全球課堂提供機會:增加全球教室的互聯性與可訪問性。⑤終身學習技術:讓學習走出課堂,進入社會。
過去十年,一些研究者對人工智能在教育領域中的應用做了大量的探索。相關的研究成果包括:①跟蹤學習者的思維步驟和解決問題的潛在目標結構(Anderson等,1995);②診斷誤解和評估學習者的理解域(VanLehn,1988);③提供及時的指導、反饋和解釋(Shute,2008);④促進高效學習的行為,如自我調節、自我監控和自我解釋(Azevedo&Hadwin,2005);⑤以合適的難度水平和最適當的內容來規劃學習活動(VanLehn,2006)。
這些研究,基本上使用到了人工智能的每一項技術——自然語言處理、不確定性推理、規劃、認知模型、案例推理、機器學習等。“智能導師系統”就是基于這些研究和技術而開發的人工智能教育應用。類似的成熟產品包括Tabtor(hellothinkster.com)、CarnegieLearning(carnegielearning.com)和FrontRow(frontrowed.com)。2014年,加拿大西蒙弗雷澤大學的一項試驗發現用智能導師系統的學習者比使用其他教學方法的學習者獲得的成績更高。
人工智能在教育行業的新發展
教育行業的三種類型(內容、平臺和評估)的服務商都在經歷著一場變革。內容出版商面臨紙質印刷到數字出版和開放教育內容的挑戰。學習平臺正試圖區分自適應、個性化和數據分析的功能。評估供應商則繼續探尋從多項選擇題測試轉向更具創新性的問題類型。人工智能將為這三種類型教育服務商帶來新的發展思路和契機,同時也惠及教育生態系統中的所有利益相關者。學生通過即時反饋和指導提高學習效率,教師將獲得豐富的學習分析和個性化指導經驗,父母能夠低成本地為孩子改進職業前景,學校能夠規模化提高教育質量,政府能夠提供負擔得起的教育。2017年,人工智能將在以下領域發揮其效益。
1.人工智能批改作業
批改作業和試卷是一件乏味的工作,這通常會占據教師大量的時間,而這些時間本可以更多地用于與學生互動、教學設計和專業發展。
目前,人工智能批改作業已經相當接近真人教師了,除了選擇題、填空題外,作文的批改能力已經大幅提高。美國斯坦福大學已經成功開發出一種機器學習程序,能夠批改8~10年級的作文。隨著圖像識別能力的大幅提高,手寫答案的識別也接近可能。就連占有美國標準化考試60%市場份額的全球最大教育企業——培生公司也認為,人工智能已經可以出現在教室并提供足夠可信的評估。據培生公司近期的報告IntelligenceUnleashed推測,人工智能軟件所具有的廣泛的、定制的反饋能夠最終淘汰傳統測試。
2.人工智能實現一對一輔導
自適應學習軟件已經能為學生提供個性化學習支撐。據2011年VanLehn的一項研究發現,人工智能在某些特定主題和方法上比未經訓練的導師更具有效性。進一步的研究發現,人工智能導師能在學生出錯的具體步驟上給予實時干預,而不是就整個問題的答案給予反饋(Corbett&Anderson,2001;Shute,2008)。
自適應學習在拉美地區正在興起。AndréUrani市政學校的學生使用人工智能軟件Geekie觀看在線課程(視頻和練習)。Geekie為學生提供每一步的實時反饋,并隨著學習的進展來傳授更為精細的課程內容。
早在1984年,本杰明·布盧姆的研究就提出一對一輔導能帶來更好的學習效果。而人工智能技術可以模擬一對一輔導,以更好地跟蹤、適應和支持個體學習者。這將是人工智能在教育中更高層次的個性化學習應用。例如,比爾·蓋茨看好的人工智能聊天機器人或個人虛擬導師,能在學生面臨挑戰時提供強有力的支持,隨時隨地回答學生的提問;還可以為學生訂制學習方案和規劃職業發展路徑,并引導學生走向成功。更重要的是,人工智能可以匹配聊天機器人或虛擬導師的面孔和聲音來滿足學生個人喜好。對比網頁界面的自適應學習系統,這才是真正做到了一人一導師。
3.人工智能關注學生情感
2016年地平線報告高等教育版把情感計算列為教育技術發展普及的重要方向。也就是說,人工智能不僅限于模擬人類傳遞知識,還能通過生物監測技術(皮膚電導、面部表情、姿勢、聲音等)來了解學生在學習中的情緒,適時調整教育方法和策略。例如,機器人導師捕捉到學生厭煩的面部表情時,就可以立即改變教學方式努力激發他們的興趣。這種關注情感的人機交流為學生營造一個更真實的個性化學習環境,更好地維持了學習者的動機。美國匹茲堡大學開發的AttentiveLearner智能移動學習系統就能通過手勢監測學生的思想是否集中。突尼斯蘇斯國家工程學院的研究人員正在研究開發基于網絡的人工智能教學系統。該系統能夠識別學生在任何地方開展科學實驗的面部表情,以優化遠程虛擬實驗室的教學過程。
進一步的研究發現,人工智能還可以關注學生的心理健康。當前已經有使用人工智能來為自閉癥兒童提供有效支持的案例。例如,倫敦知識實驗室在Topcliffe小學開展試驗,讓自閉癥學生與半自動虛擬男孩安迪開展互動交流,研究人員發現患有自閉癥的學生在社交能力方面有進步。
4.人工智能改進數字出版
教科書等課程材料并非總是完美,傳統印刷出版讓課程的修訂變得過于緩慢。這不僅是生產工藝的問題,更主要的是紙質課程材料無法快速獲取使用者的反饋來識別缺陷所在。而數字化出版在人工智能的支撐下能徹底改變這一現狀。
人工智能可幫助使用者快速識別課程缺陷。大規模網絡開放課程Coursera的提供者已經將這一想法付諸實踐。當發現大量學生的作業提交了錯誤的答案時,系統會提示課程材料的缺陷,進而有助于彌補課程的不足。
另一項人工智能在數字化出版的應用是自動化組織和編寫教材。這是基于深度學習系統能模仿人類的行為進行讀和寫。ScottR.Parfitt博士的內容技術公司CTI就依據這項技術幫助教師定制教科書——教師導入教學大綱,CTI的人工智能引擎能自動填充教科書的核心內容。
隨著自然用戶界面和自然語言處理在人工智能領域的成熟應用,課程材料的數字化出版也會有更新的形態——不再局限于書本或網頁的形式,聊天機器人和虛擬導師將成為內容表達的更好的方式。
5.人工智能作為學生
多年的研究表明,教會別人才是更好的學習,即learning-by-teaching。美國斯坦福大學教育學教授DanielSchwartz正基于這一理念來開發新的人工智能產品。他聯合了多個領域的專家一起開發了人工智能應用——貝蒂的大腦(Betty’sBrain),讓學生來教貝蒂學習生物知識。試點研究發現,使用這一方法來學習的學生比其他學生成績更好,且在科學推理上也更勝一籌。
類似的研究和開發還有瑞典隆德大學的TimeElf和美國卡內基梅隆大學的SimStudent,這兩個人工智能產品也是基于learning-by-teaching而開發,讓學生在教會機器人知識的過程中深化對知識的理解。
另外,人工智能還推動其他教育方法和技術更好實現。如讓虛擬現實學習環境更具沉浸感;給學生帶來更多動手實踐的機會;提供基于豐富學習分析的仿真和游戲化學習場景等。
一份來自于斯坦福大學的研究報告概述了人工智能的發展趨勢,暢想了2030年人工智能將如何融合并影響我們的生活。
除了現在市場上推出的智能恒溫冰箱、智能電飯煲,在未來,太陽能也能與智能家居相結合。WindowSocket,這是一款能吸在窗戶上的太陽能插座,自帶吸盤,需要的時候將之吸在玻璃上面,內置的太陽能電池就能開始工作――這個設計不算新鮮,真正新鮮的是,它背面提供標準的三孔插座,任何現有的電器,幾乎都可以接入它進行工作。看似和普通桌子別無二致,不同之處在于帶有花紋的玻璃桌面里面,嵌有太陽能電池板,可以將太陽能轉化為電能存儲在桌子里面。和普通太陽能電池的不同之處在于這種電池即便沒有太陽直射,也可以在燈光的照射下發電。
這些太陽能智能家居聽起來都很酷炫,讓我們接下來看看其他將要融入我們生活的智能應用。
人工智能醫生
人工智能助手能夠通過特殊的語音識別技術、閃電般的文獻檢索能力幫助醫生診斷、治療患者,并洞悉患者的喜好和習慣,從而更好地提供個性化醫療和服務。
盡管醫療技術發展迅速,但是醫生的問診過程依然沒有改變:患者呈述病癥或者不適,醫生根據他們的描述開各類化驗單或處方。
人工智能助手的工作流程是讓患者對著計算機描述癥狀,并快速縮小發病原因,從而讓醫生集中精力診斷。通過先進的語音識別技術、獨立從數據庫中匹配病癥的能力,人工智能助手能夠加快醫生的預約、減少誤診的概率。將來某一天,手機上的一個APP或許能夠在家里對患者進行診斷。
智能交通信號燈
“智能交通信號燈”利用照相機、道路傳感器、人工智能系統收集數據、獨立決策,以便適應車流量的隨機性并調整工作時間表,從而更優化地處理交通堵塞、行人安全通行等問題。據了解,這一方式不僅僅可以減少交通壓力,還能夠減少汽車因空轉帶來的空氣污染和汽油消耗。
目前,卡內基梅隆大學的研究團隊已經在賓夕法尼亞州、洛杉磯、加利福尼亞、華盛頓等多地測試了智能信號燈的實用性。也許,2030年它們將出現于每一條街道上。
機器人助教
機器人的發展將能夠讓其成為教師或者助理,從而根據學生不同的優缺點實現“因材施教”。2030年,學校里的助教可能不是人類。人工智能可以快速應對大學生的困擾,同時可以協助教授對學生進行評分。計算機程序,甚至于人形機器人,可以掌握不同學生的優勢和劣勢,促使他們的個性化發展。
今年,亞特蘭大佐治亞理工學院利用智能助教運行一個在線課程,幾乎沒有學生意識到回答他們問題的竟然是一個計算機程序。機器人可以成為能夠交流的伙伴,而不僅僅局限于電子教科書。
預測罪犯
電影《少數派報告》講述人類利用“先知”預測罪犯,并在其犯罪之前對其進行逮捕。這樣感知未來的能力獲取可以借助人工智能實現。
關鍵詞:人工智能;科技情報;自動感知
中圖分類號:TP18文獻標志碼:A文章編號:2095-2945(2020)32-0057-02
Abstract:Fromtheperspectiveofartificialintelligence,peoplerequireasignificantimprovementintheaccuracyofscientificandtechnologicalinformationservices,sothatitsvaluecontinuestorise,bringingchallengesandopportunitiesforintelligencework.Bysummarizingthecontentsofartificialintelligenceandscientificandtechnologicalinformation,combinedwithartificialintelligencetechnology,thispaperstudiestheautomaticperceptionofscientificandtechnologicalinformationneedsconcerningthekeypoints,contentperceptionandotheraspects,highlightingthewisdom,intelligenceandefficiencyofscientificandtechnologicalinformationwork,andoptimizingtheautomaticperceptionscheme.
Keywords:artificialintelligence;scientificandtechnologicalinformation;automaticperception
前言
當前科技情報服務對象不僅局限于特定的行業和領域,已經逐漸滲透至某一技術和個人,情報機構只有提升情報分析和反應能力才可以滿足新需求。因此,機構有必要加強對用戶需求的感知度,依托人工智能技術構建科技情報的感知框架,提升感知工作的合理性和高效性,進而挖掘科技情報感知領域的價值。
1人工智能及科技情報感知概述
1.1人工智能分析
人工智能又稱AI,伴隨著計算速度、核心算法的優化,該技術已經在神經網絡、自然語言、機器學習等方面趨于成熟。當前人工智能技術可以定制個性化任務,結合不同的環境響應個體需求,制定解決方案[1]。因此,人工智能技術能夠快速處理海量數據,若人類智力水平已無法滿足嚴苛工作要求,可以借助人工智能技術處理復雜工作。同時,科技情報感知模塊屬于綜合預測過程,因此有必要結合人工智能技術制定科技情報感知方案,實現情報工作向智慧化、個性化、精準化方向發展。
1.2情報感知分析
科技情報感知主要是工作人員針對采集到的數據完成處理、分析,進而滿足受眾對于情報的需求,并對今后其發展過程進行預測。學者劉記曾指出,依托科技情報感知工作可以為實現國家治理體系和治理能力現代化提供支持,加快情報刻畫、情報感知以及情報響應能力的建設進程。其中,情境感知的研究具有一定復雜度,G.Chen通過調查情境信息、情境類型、情境傳播等模型和系統,分析情境感知的應用程序,得出情境感知是領域普適學習的關鍵。例如,借助情境感知可以為用戶提供體溫、運動路徑、溫度等方面的服務。
因此,科技情報感知工作對于我國情報治理、預先感知等方面影響較大,結合人工智能技術創新科技情報感知模塊已是大勢所趨。當前大數據時代科技情報已經不僅停留于文獻領域,正逐漸向多種數據源模式發展,要求科技情報軟硬件不斷升級優化,數據存儲和處理水平逐漸升級,進而滿足社會對情報數據的需求。
2人工智能視域下科技情報需求自動感知研究
2.1融合關鍵點
(1)創新驅動。當前科技情報需求逐漸向科技創新領域發展,依托我國創新驅動的發展戰略,基于科學技術完成升級和發展。將科學技術和科技情報相結合后,情報工作的創新性較強,具有數字化和智慧化優勢,并突出情報工作的個性化和精準性。因此,依托人工智能技術完成科技情報的自動感知十分關鍵,是當前科技發展的必經之路。
(2)前瞻性定位。新時期資源的網絡化和數字化發展為科技情報研究工作提供大數據支持,可以在海量數據的收集、分析、處理方面發揮優勢。傳統的數據研究方式很難在大量數據的基礎上提升情報研究質量,同時會增加研究人員的任務量。且每位工作人員自身的專業知識、情報敏感度、知識狀態存在差異性,導致最終得出的情報結果不同甚至差異化較大。應用人工智能技術完成科技情報的自動感知十分重要,可以突出工作的準確性、高效性和穩定性。因此,將新興人工智能技術和傳統情報服務工作相融合是現代情報領域的關鍵,如自動獲取和加工情報、高速處理文本信息、人工智能決策平臺、依托語義內容的科研成果評價等[2]。
2.2內容感知
(1)感知系統分析。大數據背景下,科技情報預測和傳播功能受到重視和應用,屬于科技領域的研究熱點,可以對競爭、合作、研究方面進行正確的價值判斷。科技情報感知主要依托可靠、豐富的數據,借助“互聯網+大數據”模式獲取信息,在多種資料中得到關鍵的信息和數據,進而完成科技情報的感知工作。同時,數據源具有冗余度高、形式多樣、存儲量大的優勢,因此能夠落實科技情報感知工作,篩選數據源、除去冗余數據、分析剩余有效信息。借助數據集模式與知識儲備庫、感知數據庫一同為感知過程提供信息支持。內容感知系統內的數據源并非固定不變,且信息的更新速度較快、技術淘汰時間較短,因此內容感知是實時更新、持續變化的數據系統。基于相關輔助項目,幫助用戶了解工作內容。例如,借助“科技情報產品報告”為感知系統研究和應用提供支持,該報告可以幫助用戶了解系統,提前評估系統實際能力,便于用戶針對性提出情報需求。
(2)系統實現模式。a.數據源存儲。若想發揮科技情報的自動感知作用,系統內需要具備大容量數據集合,進而為感知產品提供分析支持。同時,數據處理過程中對于信息查詢、存儲挑戰較大。因此,本課題結合Neo4j數據庫、互聯網技術提升數據處理和存儲效率,提高系統適應水平,保證其良好的查詢效率。Neo4j數據庫主要劃分為兩類應用模式:服務器模式、內嵌模式。本課題利用內嵌模式,借助Java-API,將Neo4j數據庫和圖模型相互整合。由于API的特點是數據結構靈活,因此可以通過直接編碼的模式和圖數據庫完成交互操作。b.數據源分類。若想對數據源完成自動分類,建議識別數據源的結構功能。例如,利用機器學習、詞匯特征等方式劃分數據源的功能及結構。依托數據源要素、類型詞匯特點、詞匯分布特征等方面,依托神經網絡內分類器訓練模式,圍繞領域技術、專題、情報報告、組織數據庫等方面對數據源進行分類[3]。c.構建任務抽取模型。結合用戶需求抽取目標任務可以充分發揮科技情報的自動感知優勢,優化RNN模塊。在研究階段利用Bi-LSTM-CRF、卷積網絡模型抽取數據源,并借助長短時雙向記憶模型化解RNN梯度爆炸、消失情況。抽取模型內的輸入數據是卷積,包含知識元素、句子、詞等特征向量,而輸出數據則依托(Conditionalrandomfield)條件隨機得到結果完成預測。此模型借助多元組的方式展示數據源抽取結果,圍繞數據源性質、事項、主體、依據、對象等要素進行連接。
2.3情境感知
(1)情境感知系統。情境感知系統內部因素種類較多,且科技情報感知階段需要依據情境完成,并對感知結果造成影響。因此,在開展科技情報感知工作時,建議對特定用戶完成重新評估。同時,情境感知在情報感知工作中十分關鍵,若忽視結果會對外部情境產生較大影響,使預測工作喪失精準度。因此,應基于外部情境條件定位事物發展方向,得到精準感知結果,發揮情報前瞻性優勢。其中在獲取情境數據時應關注“小數據”,即初始結構化數據,此類資源雖數量較小,但是內部包含價值信息,可以獲取歷史情境信息。此外,問題情境應圍繞橫向和縱向兩個層面分析,橫向維度是梳理本層實際情況,針對性選擇研究方法和處理方式;縱向維度則依托時間節點理清情境信息。
(2)系統執行方案。情境感知系統建設主要內容是借助科技手段獲取某一情境內的數據并完成融合。因此,情境感知技術實際上是借助人工智能中傳感器等技術,依托計算機感知當前情境,完成感知應用、智能識別、決策支持,具有無干擾的優勢。情境感知包含情境獲取、處理、應用三個階段。其中,情境獲取主要依靠傳感器終端獲取設備關聯、用戶關聯、資源關聯、環境關聯情境,并將上述情境信息轉變為數字信號,利用嵌入系統完成判斷和處理;情境處理過程則借助建模的方式控制情境信息,構建信息數據庫。整合情境感知信息并協調對應的組合,控制資源分布并將其嵌入至感知數據庫內;服務應用階段相當于人工智能處理模塊,可以結合用戶需求提供合理服務。
2.4需求-反饋機制
(1)工作過程。需求-反饋機制實際上可以體現用戶和人工智能間的關聯性,屬于科技情報感知的關鍵環節,包含自動感知信息、數據、產品模塊。依托人工智能技術,通過AI方式減輕工作人員任務量。其中,AI能夠智能化處理多領域工作,如醫療、教育、駕駛、金融、安防等。在科技情報感知領域引入人工智能技術可以準確、高效、及時地開展情報工作,提升工作效率、減少決策偶然性、加快數據分析處理速度。同時,科技情報感知工作的主體是用戶,首先需要將其對產品的需求發送至AI處,其次借助人工智能模塊分析、整合內外感知數據庫信息,最后向用戶反饋情報產品和相關結果。
(2)情報感知產品。情報感知產品主要結合用戶產品需求,依據感知數據庫內的條件因素預測今后用戶對于情報產品的需求,進而在后續工作中有針對性地向用戶推送產品信息,為科技情報工作的可持續發展提供支持。因此,人工智能和科技情報感知工作相結合可以充分發揮自動感知優勢,降低對工作人員決策的依賴性。專業人員依據多種數據源進行分析與評估,最終得出精準的感知結果。同時,人工智能技術的應用可以自動形成情報感知產品,并向用戶推送反饋數據,由主動感知向自動感知發展,契合新時期情報3.0的發展趨勢,加快國家科技決策和科技創新發展進程。
關鍵詞:人工智能;教育變革;智慧教育
近年來大數據、云計算等信息技術飛速發展,人工智能在一些特殊領域(如圖像識別、語音識別、自然語言等)不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術驅動力正引發第四次工業革命,為醫療、教育、能源、環境等關鍵領域帶來新的發展機遇。人工智能專家預測,人工智能在通用技術領域可能尚不能替代人類,但在一些特殊領域,人工智能將會淘汰現有的勞動力。在國外,許多國家紛紛把人工智能作為國家發展的重要競爭戰略,我國學者也密切關注著人工智能的最新理論進展和實踐應用,國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發展規劃》,明確人工智能發展的重點策略。“人工智能變革教育”的潮流,引發了教育研究領域的“人工智能熱”。當前全球范圍內,人工智能在教育領域的大量研究和應用催發形成了教育人工智能概念。目前梳理學術上關于研究人工智能與教育的文獻主要集中于:
(一)教育理念的革新。“人機一體”將成為未來新的教育方式[1],由新技術和新手段的出現所應運而生的智慧教育[2],將對原有教育進行改進和完善。智能技術在改變教育的手段和環境的同時,還有利于構建出系統解決教育問題的教育新體系,從而真正觸及教育的根本[3]。
(二)關注技術的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎技術的突破,為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎[4]。
(三)探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業測評、交叉學科、角色變化等應用領域具有巨大潛力,教師角色內涵也將在與人工智能的協同共存中發生改變。AI監課系統能夠數據化、可視化評估教師的授課情況,將人工智能技術的運用滲透到整個教學過程中,教師可以根據評分實時調整授課內容,以促進個性化學習,從而提升教學效果。教育深受技術發展的影響,新技術融入教育并促進教育方式的轉變已成為必然趨勢。一方面技術為教育提供了新的、更加廣闊的可能性;另一方面技術具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而,技術是一把“雙刃劍”,如何獲取或實現以人工智能為代表的新興信息技術所擁有的特征、優勢與功能,使其在教育中最大限度地發揮其應有的價值呢?人工智能技術如何繼續被安全使用到教育領域?如何通過教育變革來促進新興信息技術在教育教學中的廣泛與深入應用,實現教育深層次革命等問題,是目前需要關注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出,其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等,實質是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力,推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力,只要電力供應不斷,幾乎可以無限制地工作下去,而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力,源于三個重要的技術:深度學習、大數據和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比,具有突出優勢。在醫藥領域,人工智能的出現使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫療資源,解決醫療診斷領域診斷質量不均衡、醫生資源不足等問題。在教育領域,人工智能促進教學質量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升;為教育研究提供新技術和數據支撐;極大拓展了教育研究新視域;使教育在立德樹人方面、教育方法創新方面、教育手段和環境方面以及教育服務供給方式方面均發生改變。然而,看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時,也需要正視人工智能帶來的新挑戰。在人工智能浪潮沖擊下,如何借助人工智能發展的機遇推進教育的變革與創新?人工智能技術如何繼續被安全使用?首先,人工智能專家大都認為,人工智能將會淘汰大量現有的依靠非腦力勞動為生的勞動力,需要培養人工智能時代的新型勞動力。而且,人工智能技術本身的不太成熟使很多人工智能技術只是應用在兒童教育領域,再者,人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規范。除此之外,人工智能時代將對社會結構以及人的地位構成挑戰。綜上所述,人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰的。教育需適應人工智能技術所帶來的突破和飛躍,不斷調整和更新教育的方向和目標,實現育人成人的發展目標。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發展,而且極大釋放了人類的生產力,這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現在:第一,人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結果:一方面,人工智能將取代大部分人的工作崗位,工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面,人工智能技術的發展將可能導致所有基于自由主義的想法破產,轉而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉化為一種“算法”,人工智能帶來的職業替代風險在教育領域同樣存在,主要是對教師角色的挑戰。第二,人工智能有利于培養人的學習能力。從某種角度上講,人工智能剝奪人的就業機會,但同時,人工智能助教機器人將協助教師實現個性化指導,從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外,人工智能有利于使教育注重培養人的精神能力,這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創造能力,從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我,使教育跳脫“知識為本”的陷阱,發揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學習方式的變革
第一,深度學習。深度學習也稱為深度結構學習或者深度機器學習,是一類算法的集合。深度學習概念的提出,一方面尊重了教學規律,另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰。深度學習在機器學習、專家系統、信息處理等領域取得了顯著成就,提倡學教并重、認知重構、反思教學過程,進而達到解決問題的目的。第二,個性化學習。個性化學習區別以往傳統班級課堂授課,尊重學生的個性發展,因材施教。人工智能技術與大數據的應用有利于學生享受個性化的學習服務,可提供個性化的學習內容,可視化分析學生的學習數據,快速提高學生的學習效率。第三,自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎上,根據學習者特征,為其推薦個性化的學習資源和學習路徑,從而最大程度上適應學生的學習狀態,是實現個性化學習的重要手段。人工智能技術有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態,進行學習反饋;持續收集學生的學習數據,其中包括學習目標、學習內容;高效地為學生提供海量的學習資源。
2.3人工智能與學習環境的變革
首先,有利于搭建靈活創新的學校環境。不僅可以使空間規劃更具彈性,而且可以調節性增強物理環境。其次,人工智能時代的教育區別于以往傳統教育強調的統一秩序,更注重個體的用戶體驗。創客空間、創新實驗室等學習環境的不斷增加以及人工智能技術的不斷發展,個性化的空間環境與學習支持將改變目前學習的學習空間環境。除此之外,隨著對話交互技術的逐漸成熟與不斷普及,有利于實現虛實結合的立體化實時交互。VR、AR等技術的同步協作也有利于搭建新的學習環境,滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術的突破有利于實現將人工智能植入人腦,從而改變人類自然語言的交流方式。最后,人工智能通過即時、準確、高效的大數據分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄,互相比對、優化,從而進行綜合提升。更為重要的是,人工智能的人臉識別以及語音識別技術可以運用到教師的教學過程中,進行學生的學習情緒感知,學習狀況的了解,從而促進學生學習的科學化;智慧校園、智慧圖書館等的出現,為教學環境的建設提供重要參考。
3人工智能在教育領域的應用
人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術,將通過人工智能數據挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術的應用,實現人工智能與教育的深度融合,對計算機輔助教學、個性化教育服務、教育人工智能生態環境等產生根本影響。2018年《地平線報告》(高等教育版本)指出了教育領域的信息化發展,未來一段時間內將通過人工智能與信息技術的結合,進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
關鍵詞:人工智能;計算機網絡技術;應用探究
關于人工智能技術,通過各領域的發展與應用逐步進入人們的視線,當下人工智能已經在市場上得到充分應用,該技術帶給人類社會生活以一個全新的生活體驗,教會人們如何正確利用計算機網絡技術處理生活中的一些事情。人工智能技術以人性化、智能化為出發點,利用計算機網絡技術的智能化運算,可以幫助人們完成一些程序較為繁瑣、多重復性的計算工作。例如財務會計領域中的財務數據計算工作,利用人工智能技術可以高效、準確地計算出財務數據,在很大程度上幫助財務人員減輕工作負擔。生活中的人工智能系統同樣給著人類社會全新的體驗。于此同時,人工智能在我國工業領域、計算機網絡技術領域中都已經得到了廣泛的應用,并已經受到了來自社會上多個領域的好評。人工智能一直以來都在計算機網絡技術領域有著頗深的造詣,它在計算機網絡技術中的具體應用一直以來都受到了來自各界的關注。
1人工智能的概念
人工智能這個詞匯在當今時代背景下已經成為了一個常見詞匯,該技術的出現給人類社會帶來的作用是顯然可見的。那么什么是人工智能呢?人工智能(ArtificialIntelligence),英文縮寫為AI,是集研究開發模擬人類行為以及思考能力的一種科學技術,該技術主要以研究人類具體行為為依據,對計算機進行編程,利用計算機網絡技術來實現模仿人的行為、人的思維、人的語言交流能力、人的思考問題的能力等等。新時代背景下,以計算機網絡技術為基礎實現的人工智能在擁有人類智慧的同時還將具備計算機網絡的強大計算能力和執行能力,與人類不同的是,人工智能在使用過程中并不會出現對飲食和睡眠的需求,強大的計算機執行程序使得他們可以長時間按照計算機指令去執行重復的工作。自人工智能誕生以來,伴隨著計算機網絡技術的不斷成熟,人工智能理念與技術都在不斷進步,人工智能所應用到的領域也在不斷擴大。但需要意識到的是在研究人工智能的過程中,必須始終堅著最初的發展理念,堅持以造福人類社會為研究目的,明確人工智并不是人的智能,而是利用高新技術創造出可以像人類一樣思考的智能。就目前的發展而言,人工智能在自我思考這一模塊還缺乏一定的理論性與創造性。相信不久之后人工智能技術將會發展的更加成熟,給人類社會的發展帶來更多的便利。
2人工智能在計算機網絡技術中應用的可行性分析
人工智能之所以能夠被應用到計算機網絡技術領域中,其根本原因在于人工智能具有高度的可行性。它自身具有的獨特特點,使得其可以在運行過程中彌補計算機網絡技術中存在的一些不足和緩解計算機網絡技術存在的局限性問題。首先,人工智能能夠從真正意義上實現對計算機網絡中的一些不確定信息的高效處理,該處理模式更加符合實際情境中的根本需求,使得應用結果較為理想。一旦計算機網絡系統因為一些原因系統資源發生變化時,單一依靠計算機網絡技術很難找到有效的信息,進而獲取到準確的信息數據。但是依靠人工智能就可以解決計算機網絡技術中存在的缺陷,當系統資源發生變化時,利用人工智能可以在短時間內完成對系統資源的掌握和跟蹤任務,進而獲取到相關的系統數據信息,根據查詢到的信息的詳細程度,復原發生變化的系統資源,給客戶提供更具有時效性和真實性的信息化數據。人工智能具備的另一特性是協作能力,這一能力的開發使得人工智能在信息整合處理環節將一些工作中相對其他信息較為有效的信息篩選出來,進而實現信息共享,完成信息傳輸工作,這將會在很大程度上提高日常工作效率。給以人類社會以更好的服務體驗,這種高效的協作能力正是當今時代背景所需要的。人工智能主要以模仿人的思維能力和行為能力為創作源頭,在制作過程中我們對人工智能的要求往往是非常高的,這種情況之下使得當今時代背景之下的人工智能已經具備了特別強大的學習能力與運算能力,這使得人工智能在計算機網絡技術中可以得到更好的應用,在計算機網絡技術中引入人工智能,可以在很大程度上提高計算機網絡程序的推算能力,加強計算機網絡技術中信息處理的效率。人工智能具備了強大的處理問題的能力,這一能力的出現將會給計算機網絡技術的發展帶來很大的促進作用。在日常網絡運營過程中,要想構建一個安全的用網環境,就必須做好系統的安全防護工作。人工智能可以在實現提高網絡管理工作高效性的同時,還能夠有效地檢測好各個網絡環節中的資源應用的安全性,做好系統安全管理工作,使得計算機網絡在保證安全環境的同時提高網絡管理工作的工作質量,這對計算機技術有著很高的要求標準。
3人工智能在計算機網絡技術中的具體應用
3.1人工智能在計算機網絡安全方面的應用
3.1.1在智能防火墻中的應用目前,人工智能在計算機網絡安全方面得到了很好的應用,同傳統的計算機網絡安全防火墻相比利用人工智能所形成的智能防火墻在網絡安全維護工作方面上能夠更好地發揮其智能防護作用。智能防火墻也具備著更高的安檢效率。利用人工智能,我們可以在智能計算機防火墻的設置中增設智能識別技術,這一技術可以更高效率地識別出系統內部的一些數據,進而做好網絡安全防護作用,防止病毒的傳播。
3.1.2入侵檢測的應用作用計算機網絡所處的環境是一個復雜性偏高的環境,入侵檢測往往是計算機網絡安全防護工作的重要組成部分。之所以要提出入侵檢測這一安全防護環節,其目的是為了檢測一些進入網絡系統的信息是否安全,營造一個安全的網絡運行環境。人工智能能夠強化計算機網絡系統的入侵檢測技術,在檢測入侵的過程中,能夠自動對系統內部的進行進行篩選、檢測,并及時形成分析完善的入侵檢測報告。
3.2人工智能在計算機網絡系統管理及評價中的應用
3.2.1人工智能問題求解技術人工智能問題求解技術的出現可以更好地幫助計算機網絡做好系統管理和評價工作,從根本上改變傳統計算機網絡技術中存在的一些不足,進而提高網絡資源的管理效率,增強網絡資源的利用率。在這一環節,智能求解技術可以幫助計算機網絡技術實現自動搜索、分析、求解操作,提高計算機網絡的搜索效率與搜索信息的準確度。能夠從多種同類信息中篩選出更加精確的信息,進而輔助用戶選擇出最優解。
3.2.2專家知識庫技術專家知識庫技術的出現主要是利用現代化人工智能與互聯網技術,將傳統的計算機網絡系統管理和評價經驗進行數據更新化處理,并重新進行網絡編碼、建立全新的數據庫,為了使得數據庫中的知識庫能夠更加專業化,需要同一些經驗成熟的專業進行協商,進而獲取到他們的支持,一同完成健全的計算機網絡系統管理及評價工作的構建工作。