浅析人工智能的发展及其对人类生活的影响

湖北省当阳第一高级中学 李强威

浅析人工智能的发展及其对人类生活的影响

湖北省当阳第一高级中学 李强威

近年来，人工智能的发展态势十分迅猛，也越来越成为社会关注的热点。特别是在如计算机视觉、大数据分析、无人驾驶、自动翻译、垃圾邮件过滤等诸多领域已经取得了革命性的突破进展。本文首先对人工智能的发展历程及主要应用领域进行分析，并列举目前应用广泛的热点技术，进而就其对医疗领域可能产生的重大影响进行详细阐述。

人工智能；科学发展；医疗；发展前景

引言

人工智能是一门涵盖多学科知识，而又被当今社会广泛应用于多领域，给人带来便捷、高效的同时，又让业界为其担心的交叉学科知识的综合产物。[1]真正的人工智能，必须能够感知周围环境的变化，并对此做出反应，适时改变和调整自己的行动，以出色完成任务。[2]

今年来，随着机器学习与深度学习技术的不断发展，卷积神经网络结构在计算机视觉、图像识别等领域的有效性大大提高，目前的网络结构在大数据的训练下有着极强的特征学习与表达能力。特别是2016年3月谷歌公司开发的Alphago与人类顶尖棋手李世石的围棋对战，更是标志着人工智能达到了前所未有的新高度。因此，未来人工智能在人类生活的各个领域有着极高的应用前景和广阔的发展空间。

1.人工智能的发展历程

人工智能也就是人们经常说的“AI”(Artificial Intelligence)，是最近新兴的一种科技名词。人工智能最初兴起于20世纪中期，最早的工作一般认为是由美国神经科学家和控制论学者Warren Mcculloch和Walter Pitts共同完成的，他们吸取了相关的研究资源后提出了一种人工神经元模型。[3]

1977年，费根鲍姆首次提出了知识工程这一概念，而后各类专家系统得到发展，大量的商品化专家系统和智能系统纷纷推出，广泛地渗透到了人类生活中的方方面面，产生了巨大的经济效益。[3]但而后的很长一段时间里，人们对它的认识还始终比较肤浅，相关的理论和方法也都不够成熟。直到二十一世纪以来，随着人工神经网络的提出，人工智能掀起了前所未有的高潮。2006年，由加拿大多伦多大学的Geoffery Hinton及其学生在《Science》杂志上发表文章，其中提到了深度学习这一思想，利用多个隐含层的人工神经网络对输入原始数据有更抽象和更本质的表述，并通过“逐层初始化”这一方法，实现对数据的分级表达，有效地降低了神经网络的训练难度。

随着研究和创新，人工智能取得了诸多重要的标志性的成绩。 在1997年的国际象棋比赛中，深蓝战胜了人类冠军卡斯帕罗夫。在计算机之父去世60周年的那天，古斯特曼第一次通过了图灵测试。 特别是2016年谷歌的Alpha Go战胜了人类国际围棋冠军李世石，引发了人类对人工智能的前所未有的广泛关注。

2.人工智能的应用领域

（1）专家系统

专家系统是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，通过对人类专家的问题求解能力建模，采用人工智能中的只是表示和知识推理技术来模拟通常由专家才能解决的复杂问题，达到具有与专家同等解决问题能力的水平。[4]专家系统的研究是人工智能中开展较早，发展较多的领域，被广泛地应用在如医疗诊断、地质勘测、文化教育等方面。利用人工智能中的技术，能够在特定的应用问题中模拟人类专家的求解思维，并利用计算机的数据和计算优势，取得超越人类的效果。

（2）自然语言理解

自然语言处理是人工智能领域中的一个重要方向，它主要研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的理论及方法，也就是人们俗称的人机对话。通过自然语言理解的技术，能够大大提高人们的工作效率，如查询资料、解答问题、智能机器服务等等。目前自然语言理解的佼佼者当属IBM Watson。生活中我们用到的搜索引擎、中文输入法、机器翻译都和自然语言理解的发展息息相关。

（3）数据挖掘

数据挖掘与大数据处理也是近年来人工智能最为重要的应用领域之一。随着信息时代互联网的普及与发展，生活中大量的文字、语音、图像、视频等数据能够被记录和存储。因此，如何利用海量数据发现其内在的联系并得到有用的信息有着极高的应用和商业价值。其中最具有代表性的是著名的Netflix公司因为长期做电影推荐，因而有着海量的用户评价数据，因此，基于大数据下进行的电影推荐则更具有代表性。Netflix所制作的《纸牌屋》电视剧创下了历史性的收视纪录，其制作过程也正是吸纳了用户评价中最为重要的观看标准，这些都得益于大数据挖掘技术的发展。

（4）计算机视觉

计算机视觉是指利用计算机实现人的视觉功能，希望能根据感知到的图像（视频）对实际的目标和场景内容做出有意义的判断。[5]其中涉及到的如经典的人脸识别问题、图像分类问题、手写体文字识别、指纹识别、医疗图像识别以及衍生的无人驾驶技术等问题是近年来研究的热点。 利用人工智能中提出的卷积神经网络的一系列方法，其图像识别效果得到明显的提升，甚至已经超过人类的识别能力。计算机视觉中的核心应用技术部分市场化的应用已经与普通大众想接触。

3.人工智能对人类生活的影响及发展前景

随着人工智能技术的进步，人工智能已经开始走入我们的生活，不仅仅是教育、医疗、家庭、工作等方面，人工智能将会对人类生活的方方面面产生巨大的影响。

（1）起居生活

比如当你拨通客服电话的时候，人工智能会为你解答一切难题，它们能够“掌握”和“牢记”关于产品的所有信息，你需要做的就是对准麦克风说话就好。智能机器人技术，它已经出现在企业官网、微信公众号、APP里，几乎能帮助你解答所有关于产品和生活上的问题。

（2）工作学习

人工智能也必然会大大提高我们工作学习中的效率。比如其中的光学字符识别技术(Optical Character Recognition, ORC)的出现为人类做出了很大贡献，可以减少手工录入的繁琐，直接提取图片文字的信息，节约时间，提高工作效率。又例如易道博识科技可以为互联网金融、银行、证券、保险业等行业提供票据、卡证、图像等的ORC识别解决方案，不需要用户再手工录入，可以带来更好的用户体验。

（3）健康医疗

在医疗健康领域，目前已经有很多智能硬件公司推出了智能医疗硬件产品，能够及时地反应出人体的健康状况。比如机器视觉系统自动完成乳房X光检查和其他医学影响的分析，通过模拟医学专家诊断、治疗疾病的思维过程能够让机器人自动诊断病人病情等。

（4）交通领域

在智能交通方面发展最为迅猛的当属无人驾驶技术。 最早将人工智能技术应用到汽车领域的谷歌，以及当下的Uber、百度和众多汽车制造厂商也先后向无人驾驶技术发起了挑战。未来百度自动驾驶计划的核心方向就在百度大脑，它可实现人与汽车的语言互动，车辆定位，驾驶辅助甚至自动驾驶等功能。

4.结语

未来人工智能随着各项技术的不断进步，也将要不断面对越来越多的挑战，包括观念上的挑战。现实生活中，社会大众对人工智能技术的期望往往很高，但人工智能技术进步不仅受限于软件、硬件技术的制约，也受人类对自身理解与了解程度的制约，因此未来人工智能技术将在现有制约被不断解决、新的制约又不断形成的过程中，始终保持螺旋式发展进步的趋势。

而且我们必须要承认，目前的人工智能还处于较低的发展阶段，总体上属于低级别开发，与真正的模拟人脑的思维方式还有很大的差距，在性能方面还有着很大的提升空间。但由于人工智能的发展而被大量开发的算法和应用将必然对人类的生产生活产生深远的影响。

[1]李玉环．人工智能综述[J]．科技创新导报,2016,(16):77-78．

[2]张越．人工智能综述:让机器像人类一样思考．

[3]张妮．人工智能技术发展及应用研究综述．

[4]史忠植．高级人工智能(第二版)[M]．科学出版社,2006．

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