浅析人工智能在电子信息技术的发展与应用
2018-02-23陈旭哲
陈旭哲
摘 要:近年来,随着新兴科技的发展日新月异,人工智能作为一门新学科,其发展更是突飞猛进,甚至被某些学者认为拥有引发第四次工业革命的潜力。人工智能在多个领域得以迅速发展离不开电子信息技术的基础支持。同时,电子信息领域也因为人工智能的出现得以通过更多样化的方式服务于人类社会的方方面面。两者相辅相成,目前正以前所未有的速度影响着人类社会发展。本文就人工智能在电子信息领域的发展与应用作分析。
关键词:人工智能;电子信息;发展;应用
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)24-0239-02
0 引言
信息交流自生物诞生以来便有,人类之间的信息交流更是由最初的肢体语言交流发展到语言文字,经历了无数的变革与发展,到了如今的电子信息时代。虽然电子信息发展的时间并不长,但是已经对人类发展起到了深远的影响。而应时而生的人工智能技术更是一步步将人类储存的宝贵信息资源(例如:电子信息)渗透进人类活动的方方面面。不管是对自然科学的研究,还是对经济活动的推动,或者是生活中的衣食住行等等,二者结合的成果正在改变着我们的世界。因此探讨两者可能的深入结合,就显得颇为重要。
1 电子信息与人工智能的概念
首先,介绍电子信息(Electronic Information,EI)工程的概念。EI可以进行信号的获取与处理,也可对电子设备与系统进行设计、集成与应用,主要是通过应用现代化计算机技术实现上述功能。电子信息属于信息学,它与计算机科学、通信工程和半导体物理等学科有着密切联系,是在这些学科迅速发展的同时,被广泛应用与各个领域的学科。电子信息通过与其他学科的交叉、贯通,将信息的获取、传播与应用发展到现代化的地步,千百年以来由纸质载体储存和传播信息的模式因而被电子信息打破。
其次,介绍人工智能(Artificial Intelligence,AI)的概念。AI是模拟和扩展人脑的一种智能理论、方法,它是一门正在被广泛应用于各行各业的学科,是一门新的技术科学。随着AI理论和技术的日益成熟,AI在各行各业的应用会更加广泛。同时,会带来更多高能的科技产品,它将会是人类智慧的“结晶”,会是人类智慧的“容器”。据悉,某些高科技公司(如谷歌)研究表明,人工智能可以对人的意识、思维的信息过程进行一定的模拟。
电子信息是人类几千年智慧积累的结晶,强大的信息存储指导着人类的活动,结合着现代化技术,电子信息发挥着越来越重要的作用。而人工智能则是运用了新技术,不断模拟、延伸和扩展人的智能,将人类所能及的行为进行各种模拟,进而出现了各种人工智能替代人类思维活动的现象。
人工智能诞生后,电子信息在信息的收集、存储和传播方面都如虎添翼,而人工智能本就是一门工程科学,必须充分利用海量的电子信息资源及技术手段才能实现其目标,因此二者密不可分。
2 电子信息与人工智能的应用
2.1 电子信息在人类活动中的应用
电子信息工程早已涵盖了社会的教育、经济、工业生产、军事、艺术生活等诸多方面[1]。比如在教育领域中,电子信息的应用推动了电子教育的发展。传统的教学模式中的必需品(课本,黑板,粉笔等)都在渐渐消失,取而代之的是多样化的电子信息设备和方法。如越来越普及的多媒体教学设备,不同于以前老师讲解的方式,而是集图片、文字、影像、网络于一体,全方位地诠释着一个个知识点,教学效果得以大大提升;电子图书及各种阅读APP的出现也让人们可以在任何闲暇的时候拿起手机或者打开电脑便可以阅读,解决了纸质书本携带不便的困扰。
2.2 人工智能在人类活动中的应用
AI在人类的社会生活中的研究具有专业性,但因为各学科知识既有相通之处,也有不同之处,因而涉及范围极广。例如,热像仪中相似的场景相似的照片,究竟该如何1秒区分呢?一天之内,辗转4-5个场景类似的地点,热像仪的内存中,满满的全是画面相似的红外图像,这些图片具有相似的特征。想要在拍摄过程中自动区别这些图片,就需要电子工程师和人工智能工程师从设备的角度出发,在电路板上集成一款图像处理芯片,通过人工智能技术训练图片,这样便能在以后的使用中自动识别各种场景的图片。这种技术便将人工智能与电子信息相关技术结合,同样的例子在大千世界还非常多。如今,人工智能已有初步成果,在某些场合,例如声音、人脸、视频识别都达到甚至超越了人类的水平。
AI目前应用的大致领域有机器视觉、指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、专家系统、自动规划等。
2.3 人工智能在电子信息领域的发展与应用
据统计,截止2017年,包括中国在内的全球人工智能核心产业超过了370亿美元的规模。随着通信产业、移动互联网技术、物联网等技术的发展,AI在这些领域有着突出的贡献或将与这些技术密切结合,故中国的人工智能核心产业规模比即将接近20%。据保守估计,到2020年,人工智能的核心产业在全球将达到1300亿美元的规模[2]。
2018年10月,美国宣布对进口自中国的2000亿美元商品征收10%的关税,2019年1月1日起税率会调整到25%,中国AI四大独角兽之一云从科技完成超过10亿元融资,关税仅适用于中国大陆的显卡。这说明,我国电子信息产业中芯片是薄弱环节,而通过与AI技术的结合,势必能够有更大的突破。
电子信息中一个热门研究点便是硬件电路的设计,包括射频电路的设计。无论是功率放大器的设计,滤波器的设计还是天线的设计,都正在与AI技术结合实现更具有创新的研究。未来第五代移动通信系统中,在基站端天线的数量将达到成百上千根,传统的设计方法已不能满足高效率的天线设计,如果与AI技术结合将会取得事半功倍的效果。
有相关已发表的报告指出,预计到2020将会有部分职业被AI取代,且这种趋势将会持续下去,较难被取代的工作有企业策划、管理阶层工作、销售及教育培训等工作。这些容易被替代的工作一般都已经有了大量的电子信息储备量及相关的电子信息基础技术,因此这并非是耸人听闻,而是现场中正在一步步发生的现象[3]。
人工智能、电子信息在越来越多的人的注视下,正在深入结合,快速发展,我们生活的世界也在他们的结合中不断地被刷新着。
目前人工智能中的控制问题基本上被解决了,规划问题解决了一半以上,学习问题解决了一小半,但推理问题尚未有效开启。原因就是,控制是更成熟的电气工程问题,站在电子信息的基礎之上,控制技术及部分规划技术已经广泛应用在航天系统、交通调度、地铁系统等领域,可以认为控制问题与特定领域的规划问题已经得到解决,而学习和推理在传统EE中研究得不充分,因为这些领域的定义不如有明确定义的控制来得简单,电子信息被有效利用的能力还很有限。
因此未来人工智能和电子信息的深度结合必然是在人工智能的学习领域,当然人们对人工智能学习能力研究的看法一直褒贬不一,具备了学习能力的人工智能借助于电子信息,在为人类服务上可能会更上一层楼,但同时有人也对此提出了疑问,人工智能具备学习能力之后会不会因为保护自己而反过来攻击人类?这是一个值得所有人思考的问题。
3 结语
在科技突飞猛进的今天,人工智能作为一门工程学科,得益于电子信息技术的基础支持,已经深深影响了自然科学和社会科学,同时人工智能的快速发展,也大大加速了电子信息技术的创新、进步。但同时我们也需要意识到:人工智能赋予了我们探索自然、改造社会机遇的同时,也悄悄带给了我们前所未有的隐患。只有高瞻远瞩,敢于创新,但又要防患于未然,才是硬道理。
参考文献
[1]朱鑫焱.探究计算机电子信息工程的管理和应用[J].电子制作,2016(11):70.
[2]赵立荣.最先被人工智能抢饭碗的职业[J].方圆,2017(14):17.
[3]孙晔,吴飞扬.人工智能的研究现状及发展趋势[J].价值工程,2013(28):5-7.