计算机在人工智能中的应用
2019-03-25龙乾
龙乾
摘 要:我们从小学就开始学习操作计算机进行简单的文字数据处理,这也成为现代社会我们必须掌握的一项基本技能。计算机种类繁多,既有拥有强大计算能力,可以快速处理海量数据的超级计算机;也有用于日常办公、休闲娱乐用的个人计算机。这些功能强大的计算机在人工智能技术飞速发展的今天依然具有不可或缺的作用。
关键词:计算机;人工智能;应用
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)03-0051-02
1 生活中常见的人工智能技术
人工智能技术在我们的生活中经常出现的应用主要有十大类:
(1)生成自然语言:对海量的数据进行挖掘、分析,生成我们人类所能理解的文本;
(2)识别人类语言:像苹果手机里的Siri一样可以和人类交流;
(3)虚拟助理:现在主要应用于我们的日常智能家居中,帮助我们做家务;
(4)机器学习平台:例如视频网站通过人工智能,为每种广告匹配最合适的消费者;
(5)人工智能优化硬件:这些硬件包含自动驾驶硬件、健康管理硬件等;
(6)生物测定学:比如现在的人脸识别、指纹识别等;
(7)自动化机器人:自动处理企业中的机械与重复性的公作;
(8)文本分析和自然语言处理:像现在很多新闻媒体都应用这种人工智能技术进行新闻的采编和报道;
(9)情感识别:在游戏和护理软件中应用,便于更好地和人类沟通;
(10)图像识别:用来鉴别犯罪分子,构建智能安全社会。
2 计算机在人工智能技术中的作用
2.1 收集信息
传统的计算机在收集信息时,都只能由人类将各种信息转换为机器语言之后人工输入系统。这种输入方式不仅操作麻烦,需要人先将各种数据汇总起来,在逐个录入计算机系统中;而且在人工录入的过程中,容易出现各种各样的错误,最终影响计算机所产生的数据库的准确性。现在计算机结合了人工智能,就可以通过各种传感器自主的进行数据的采集和汇总,通过光传感器收集光的数据,通过体感传感器收集位置的信息,通过温度传感器收集温度变化的信息。计算机通过这些传感器对信息的直接采集,不仅提高了信息收集的效率,还保证了信息的准确度。
2.2 处理数据
计算机处理数据主要就是通过各种各样的软件系统来进行的,早期的软件系统只能对数据进行简单的汇总、查找处理,而现在的人工智能系统则可以对这些数据进行深度的挖掘。现在我们处在一个大数据的时代,数据的总量和数据的复杂程度都在增加。如果没有配套的人工智能系统为计算机处理数据,那么计算机将跟不上时代的发展而被淘汰。人工智能系统在为计算机处理数据时可以进行多方面的运算,从而形成多元的数据处理结果。
2.3 智能互动
以前的我们只能和计算机进行简单的互动,互动的中介也就是一些硬件,例如鼠标、键盘、扫描仪等等。现在,我们可以通过语言来对计算机发出指令,通过表情或者动作来和计算机进行情感上的交互。这正是人工智能技术为我们带来的新变化。
3 计算机与人工智能技术结合的发展趋势
3.1 计算机功能更加强大
在大数据时代,简单的计算机功能已经远远不能适应我们的工作和生活要求了,人们对强大功能的计算机有着更大的需要。与人工智能技术结合之后,计算机在信息收集、数据处理和智能互动等领域的功能有着大幅度的提高。无论是收集信息还是处理信息,乃至是与人类互动,最为关键的是计算机功能在这些领域的安全性保障。在人工智能系统出现之前,所有的软件都是由一定的算法进行人工编程。在这一过程中,难免会出现漏洞,这些漏洞极易被黑客攻破,对计算机的使用者的利益造成损害。人工智能技术则可以模拟人类的思维,自主对安全漏洞进行修复,大幅度的提高了计算机的安全性能。在保障安全性的前提之下,人工智能技术可以协同计算机处理系统的各个层级,大幅度提高计算机的效率。计算机和人工智能技术结合的趋势可能会出现更加像人类的计算机,这种计算机具有人类的推理能力和自我编程功能。
3.2 计算机的设计更加人性化
在不断强大的计算机功能的背景下,计算机的设计理念也在不断的更新换代。早期的晶体管计算机和集成电路计算机,巨大笨重不方便家庭使用。后来出现了个人电脑或者说台式机,这种计算机可以放置在家中,但它也是固定而不方便携带的。然后又出现了更为轻便的笔记本电脑,这种计算机的出现方便了人们办公的需要。现在我们有着各种各样的计算机形态,有平板电脑,还有类人型的计算机,以及动物形态的计算机,这些计算机的设计理念越来越人性化。未来或许会出现可穿戴的像衣服一样的计算机以及可以植入人体的计算机,以便满足人们越来越多元化的生活需要。
3.3 不断促进人工智能技术的发展
计算机和人工智能技术之间的关系,就像是人的身体和精神一样。人的精神积极向上,身体才能保持一种充满活力的状态;身体健康也可以促进精神的旺盛。这二者是互相促进互相限制的,如果没有一个先进的计算机硬件,人工智能技术也无法充分发挥它的作用。正是计算机硬件可以兼容各种性能的传感器,人工智能技术才能更好的和人类乃至自然世界发生联系。也只有更先进的计算机制造技术,才能不断的拓展人工智能技术的应用前景。例如医疗大数据现状,健康医疗大数据现在是国家战略,健康医疗数据目前是作为国家战略基础资源进行建设和管理的。为什么说大数据助推、推动人工智能、助力健康中国?之前的报告提到了人工智能的基础和引擎都是大数据,目前有一个DIKW体系,就是数据、信息、知识和智能这么一个体系,就是说基础是Data,经过加一些内容变成Information,信息经过应用场景的加载变成Knowledge,最终知识形成Wisdom,所以可以說数据是人工智能的一个引擎。另外数据的应用最大化要靠人工智能技术,所以中电数据的工作就是做“原料”、数据汇聚和数据管理以及搭载数。
4 健康大数据工程
国家健康大数据试点工程主要的内容实际上就是把人数据化,从而构建一个智能的全息数字人。全息数字人的定义涉及人生命全周期、生活全方位、生产全过程,是这些过程中衍生出的心理数据、生理数据以及相关的一些行为数据的集合。这听起来比较抽象,用现在的技术来讲全息数字人可以分成三个部分,一个部分就是基因数据,现在基因测序、基因解读发展非常快。第二部分就是医疗数据,即医院里面检验检测的电子病历、健康档案等数据。第三部分实际上已经在人们身边,就是穿戴设备监控的行为数据。现在的数字人由这三部分组成。
前年IBM的报告提到过这三部分数据的大致比例,人一生中的基因数据大概是6TB,医院的数据平均下来是0.4TB,包括影像数据。穿戴传感器传输的用于实时检测人类健康的数据大概是1100TB,就是1.1PB。所以每个人一生中的数据保守估计在1.2PB左右,一个省的数据基本是ZB级别。我们现在研究的是如何把这些数字有机地采集和按照相应的逻辑聚合起来,这方面人工智能技术将会提供有力帮助。我们目前第一步是聚合医院数据,第二步是加载基因数据,第三步是叠加行为数据,这就是目前布局。
人工智能在医疗数据处理方面有两个应用方向,一个方向就是将现有的数据进行技术规划处理、业务规划处理,就是打标签标注,然后通过深度学习来训练,从而达到精准医学的目标。还有一种就是脑机接口,就是通过脑电波人机合一,把机器的优势跟人的优势有机地结合。脑机技术需要对电波进行数字化和识别,天津大学在该领域是国际领先的,所以我们也是把天津作为脑机接口技术的落地点。
5 智能&安全
中电作为国家队,原则上就是做数据服务,推动数据技术应用,对于他们来说有两个核心能力是要着力打造的,一个是智能,一个是安全。
智能方面,他们跟IBM成立了合资公司,他们的想法是把Watson Health整套系统移植到中国,合作谈判的一个重要部分是UDS数据治理。他们工作的核心是多元异构数据的汇聚,即把医院不同的系统的数据进行汇聚,汇聚完以后进行初级的数据治理,然后再用IBM相关的分级分类分域的数据治理平台加上算法模型形成人工智能模型,来支撑下一步的应用。同时他们也逐步引进IBM在健康医疗方向的四个方面150多个解决方案,近期已经有6个解决方案在引进,一个是生命科学方面,主要是新药研制、基因研究,第二个是健康管理、慢病管理,再一个是智能影像,还有一些医院的智能管理的平台。
IBM在整个Watson Health系统开发的过程中聚合的病历超过一亿条,医学影像超过三百亿,进行了大量数据训练。系统迁移到中国后,必须根据中国人的数据对它已有的知识库和知识成果进行修正。
安全方面,中国電子整个安全体系包含四个方面,本质安全、过程安全、工控安全和数据安全。安全领域其实还有动态安全,动态安全已经上升到国家间的系统攻防,目前中国能攻能防。我想强调一下工控和数据安全。工控安全主要涉及电力、电网。数据安全则具有特殊性,其实整个系统安全的核心就是信息数据的安全。
6 结语
计算机与人工智能技术之间的关系密不可分,它们相互结合,相互促进,共同发展。计算机的广泛使用可以快速将最新的人工智能技术普及应用,它既是人工智能技术的载体,也是促进技术的基石,现在的我们应该熟练掌握计算机的原理与应用,不断扩大其在人工智能时代的应用。