人工智能在电子产品设计中的应用

2019-02-19胡泽深

科技与创新 2019年3期

胡泽深

人工智能在电子产品设计中的应用

胡泽深

（武汉理工大学，湖北武汉 430070）

工业革命作为一个重要的推动力在智能化产品设计中扮演着重要的角色，瓦特是英国著名的发明家和创造家，他在当时制造出的蒸汽机极具实用价值，标志着工业革命的开始，也为当今智能化生活奠定了基础。但是随着人们生活水平和需求的不断提高，对电子产品的需求已经不仅是满足最基本的使用功能，更多的是智能电子产品的人性化、智能化、体验互动性于一体等所带来的独特感官体验及精神需求。

人工智能；产品设计；电子产品；产业应用

近年来，我国的人工智能产业得到了迅猛发展，智能芯片、信息处理、深度学习与应用等多项技术都处于世界先进水平。人工智能不仅改变了我们的生活，同时也大大提升了各行各业的生产效率。具体到人工智能在电子产品设计领域的应用方面，由于人工智能科技生产力的变革作用，使得其运用到电子产品设计行业后产生了行业的更新换代，传统的电子产品设计逐渐向智能电子产品设计方向发展。人工智能技术的应用提升了电子产品设计的效率和自动管理水平，有效加快了电子产品设计的高效化、智能化发展步伐。

1 人工智能的发展历史

人工智能，通俗一点来说就是通过人工的方法使得机器能够具有能够像人类一样的智慧和能力。目前，科学界还并没有对人工智能做精准定义，其主要原因在于目前科学家们也没弄明白何为智能。目前人类作为地球上唯一的一种高智慧生物，人类的智慧来自于人类的大脑，但大脑的工作原理就目前来说仍然还有许多未解之谜，所以目前仍然没法对智能做一个科学合理的阐述。人工智能的概念最早是由计算机科学之父图灵提出来的，但是人工智能的发展却是几代科学家相互努力的结果，其发展过程也是异常曲折。1956年的夏天，人工智能之父麦卡锡在他的一次演讲报告中提到“人工智能”，这一词语正式作为专业术语出现。人工智能在当时被媒体炒得火热，各国也展开了对人工智能的投入与研究，尤其是西方资本主义国家更是投入了大量的人力、物力和财力。但是由于理论和技术都不成熟，加之没有看到理想效果，西方资本主义国家便减少了研究经费，导致人工智能在1971—1980年处于停滞时期，人们也逐渐减少了对人工智能的关注和热情。但是随着理论和技术逐渐走向成熟化，新的理论技术解决了人工智能中困扰科学家们多年的问题，由此人工智能进入了迅猛发展的时代，直到今天越来越多与人工智能相关的产品走入普通老百姓的生活当中，给人们的生活带来了无穷的便利和乐趣。

2 人工智能发展现状

当前，人工智能受到的关注度持续提升，大量的社会资本和人力、数据资源的汇集驱动着人工智能技术研究不断向前，2014—2018年中国人工智能产业规模变化如图1所示。下面将从人工智能的应用现状、机遇和挑战分析人工智能的发展现状。

图1 2014—2018年中国人工智能产业规模（单位：亿元）

2.1 我国人工智能面临的机遇

国家对人工智能技术的高度重视和大力扶持，使得我国的人工智能技术有着先天的政策优势和发展环境。技术方面的优势在于，我国有丰富的数据资源和计算机运算速度不断提高。自21世纪以来，互联网公司发展态势良好，网站和电商企业如同雨后春笋般出现。改革发展几十年来，我国人口基数大，数据资源量有很优良的储备，这些为我国人工智能技术数据方面提供了坚实的基础。我国超级计算机的较快运算速度为人工智能技术发展提供了支撑，也为我国的人工智能技术以及产业链在世界舞台的领导地位奠定了基础。

2.2 我国人工智能面临的挑战

人工智能技术的快速发展，也为现阶段中国发展带来如下方面的挑战：①AI人才储备方面，还是存在严重不足。与很多发达国家相比，AI技术人才的培养是相当不健全的。②数据平台的建设方面，信息孤岛问题非常严重。人工智能技术想要取得巨大发展，必须要有大量的数据和算法改进训练作为其支撑，但从现今中国形势来看，依旧缺乏一个具有全国统一性质的人工智能技术平台，数据的碎片化和孤岛化非常明显。③部分领域凸显出来的社会问题。随着人工智能技术的不断发展，会导致部分行业出现失业问题。

2.3 我国人工智能的产业应用

根据艾媒咨询2017年的研究报告显示，2016年中国人工智能产业规模已达100.60亿元，增长率为43.3%，预计2017年将升至51.2%，产业规模高达152.10亿元，2019年将增至344.30亿元。这些数据表明，中国人工智能产业发展潜力巨大，且不断进入全球价值链高端领域。人工智能产业是以机器学习、计算机视觉、语音及自然语言处理等关键技术为核心，并由数据提供、计算能力、各个行业的应用场景这三个部分组成。显而易见，这将成为一项影响领域非常深远、覆盖人群十分广阔、经济效益异常显著的革命性技术。我国人工智能的产业应用主要包括以下几个方面。

2.3.1 制造行业

2017-12，国家公布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020年）》。《计划》指出我国要深入实施智能制造，大力支持新一代AI技术在工业领域各环节的探索应用，鼓励重点领域的机器算法突破与应用创新，整体提升包括制造装备、制造过程、行业应用等方面的智能化水平。随着人工智能时代的到来，智能机器人被列入许多国家的发展战略之中。由于智能机器人可以替代一般流水线作业的工人，可从事具有重复性的简单劳动，从而有助于降低企业生产运营成本，提高企业经济效益和竞争力。例如，传统的汽车制造业通过使用智能机器人可以提高企业自动化程度，促进汽车工业转型升级。

2.3.2 教育行业

随着人工智能深度学习技术不断发展，慕课、微课、反转课堂等新兴教学模式积极鼓励个性化教学，人们可以随时随地通过移动设备进行学习，很大程度上颠覆了传统课堂的教学形式，将会对现有教育体制模式造成一定冲击。在不久的将来，智能教学将会成为人们获取知识的重要途径，而以往传统的死记硬背学习模式将会被改变。从知识储备量的角度来看，人脑本身的物理容量远低于智能芯片的储备量。

2.3.3 医疗行业

医疗行业将成为人工智能技术应用落地实施的重要领域之一。随着社会不断进步和人们日益觉醒的健康意识，加之我国人口老龄化问题突显，人们对于提升医疗技术水平、延长人类自身寿命、增强身体健康的需求也更加迫切。另外，机器视觉技术发展提升了图像识别的准确率，神经网络的框架构建使得深度学习技术进一步发展，这些关键技术的突破带来了AI技术新一轮的发展，也极大地推动了以数据密集型、知识密集型和脑力劳动密集型为特征的医疗产业与人工智能的深度融合。

2.3.4 金融行业

大数据、云计算与人工智能技术的日趋成熟为智能投资顾问模式的发展奠定了良好的基础。智能投资顾问是人工智能技术与金融服务深度结合的新兴产物。所谓智能投资顾问，即智能投顾，是指以线上方式提供理财建议或投资组合管理服务，通过算法实现对客户资产的配置、管理和优化，从而使人为干预因素降至最低程度。基于对相关投资领域数据的分析，人工智能可为用户提供更优质、更全面的投资理财建议，对于现有的金融理财顾问等职业将会造成较大影响，未来这一职业极有可能被智能投顾所取代。

3 人工智能技术在电子产品设计中的应用

人工智能技术在电子产品中主要应用的技术有自动控制技术、触控技术和人脸识别技术等。触控技术是用户在具体操作中实现的一种技术，主要是在进行电子产品设计时安设触摸感应装置，触碰到感应装置，产品就会做出相应的反应以满足使用者的某种需求。自动控制技术是用户在使用电子产品的过程中通过自动控制装置实现电子产品的人工智能化命令。人脸识别技术在电子产品设计中的应用广泛，主要是通过之前扫描的人脸在使用时实现个性化需求，使用时可以提供较为个性化的专属功能。