人工智能系统在计算机科学技术中的运用

黄志北

(韶关市技师学院 广东 韶关 512023)

0 引言

新时期计算机技术、网络技术、大数据技术等应用日益广泛,与大众生产、生活存在密不可分的联系。在先进技术助力下,大众精神追求日益提升。在此背景下,人工智能应运而生,该技术与计算机技术应用存在紧密联系,使得计算机应用实现大跨步发展。人工智能系统的广泛应用,使得各领域应用计算机技术的需求细化成更为具体的内容,且替代传统的管理方法和人工操作模式,提升信息采集和处理效率,降低误差率。但人工智能系统的优势发挥,与计算机科学技术融合及深层次研究存在直接关系,基于此,本文探究人工智能系统在计算机科学技术中的运用具有现实意义,可助推新时期计算机技术领域创新发展。

1 研究内容阐述

1.1 计算机科学技术

计算机科学是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何实现与应用的实用技术的学科。随着这一学科得到广泛关注,大量先进技术面世。所谓的计算机科学技术是指计算机领域中采用的软件技术、硬件技术和应用技术等。计算机科学技术是人工智能技术的基石。这一类技术早在20世纪60年代已经取得些许成果,尤其是集成电路式计算机研究之后,自动化计算能力显著提升,此时相关专家学者基于统计学理论,构建算法模型,实现庞大数据量智能化运算及概率分析,此时已经展现“人工智能苗头”,但计算机更多是基于数学逻辑和程序完成运算,无法自主学习和分析。进入21世纪之后,智能化、集成化技术研究更为深入,大规模集成电路计算机成为主流趋势,此时设备“智能程度”跃上新台阶,再加上通信技术、大数据技术等支持,为人工智能诞生奠定基础。

1.2 人工智能技术

人工智能(artificial intelligence,AI)。是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。这一技术核心是探究智能本质,并通过编程指令等引导智能机器,在数据处理、信息分析和逻辑判断等活动中,可以做出类似人类智能的反应和判断。人工智能技术发展大体分为三个层次:第一,将数据运算和信息存储结合,机器具备独立运算和信息交互功能;第二,机器可以依据接收的信息做出反应;第三,机器具备自我学习能力,可以依托收到的信息、算法和逻辑关系等深度学习,进而做出更为智能化的反应。现阶段,人工智能在多领域得到大面积推广,且发挥出难以替代的价值[1]。

1.3 人工智能操作系统

早在20世纪,关于人工智能操作系统的研究就已经开始,此时期更多是理论研究,之后,随着网络通信技术等发展,人工智能系统日益成熟。目前普遍认为的人工智能操作系统是指在通用操作系统基础上,增加语音识别系统、机器视觉系统、认知行为系统及执行器系统其中一个或者多个等组成的系统。

1.4 人工智能技术和计算机科学技术的特点

现阶段,人工智能系统应用成为一项重点研究方向,随着计算机科学持续化探索,人工智能系统更为先进、灵活。与此同时,随着人工智能优势日益凸显,应用范围日益拓展。具体来看,人工智能技术和计算机科学技术主要呈现以下特点:第一,海量信息收集和信息模糊处理。人工智能与其他技术联系日益紧密,多项技术联合应用成为主要趋势,在大数据、移动通信技术等助力下,人工智能信息采集能力更为先进、高效,且可以实现对采集的信息数据智能化分析,尤其是大数据技术的应用发展,智能化分析更为灵敏、精准,贴合具体需求,但由于技术限制,仍存在人工干预现象。因此,人工稚嫩该系统实际应用过程中,信息分析目标实现自动化设备,无需人工进行决策,且具备信息模糊处理能力,足以满足当前对应需求。第二,强大的学习能力。随着新时期,计算机科学技术领域持续化发展,人工智能系统更为先进,现有的系统足以模仿人的思维方式,且具备“自主学习”能力,可以通过数据收集和积累经验,逐渐掌握更多内容,支持智能化分析和判断。第三,提升效率、节约资源。人工智能系统广泛应用,为民众生活、生产提供巨大便利,生产作业效率显著提升,可以更为智能依据实际需求科学安排资源、人力、物力和资金等,实现节约资源、避免浪费的目标。

2 基于人工智能系统的计算机科学技术优势

2.1 学习能力更强,具备非线性任务处理能力

人工智能技术与传统的计算机技术最大区别在以下两方面:第一,强大的学习能力;第二,具备非线性任务处理能力。传统的计算机科学技术在应对非线性任务时,无法对蕴含的信息充分进行采集、整合和分析,很容易导致信息采集不全,无法得到深层次概念和信息内容,进而导致给出的意见或者制定的决策存在问题。同时,传统的计算机科学技术缺乏自动化记录和学习功能,无法基于输入系统的信息数据,针对性学习用户习惯和偏好[2]。但人工智能系统可以弥补上述两点不足,结合图1所示的人工智能系统工作原理,其可以主动记录用户习惯、偏好等,当用户再次应用时,主动按照兴趣进行信息筛选和过滤,这可以显著提升处理效率。

图1 人工智能的工作原理图示

2.2 更优协作能力,具备模糊信息处置能力

传统的计算机科学技术模式体系下,想要实现多功能同步操作,需要建立多个代码组成的源文件,依靠发布的指令完成 计算机对应功能操作,从效果来看,多功能实现存在局限性,清晰度较高、指向更为明确的信息指令执行效果更好,如果信息存在模糊不清或者指令倾向性不足等问题,计算机难以根据指令做出正确处置,或者错误做出处置,会造成不可忽视的不利影响。人工智能系统应用之后,其更多模拟人体智能分析体系,具备对模糊不清的信息指令自动化推理和分析能力,可以识别出模糊不清指令的“根本需求”,进而做出正确性处置。随着处置类信息数量增加,人工智能技术可以提升同类型信息处理效率,这可以有效处理以往轮询管理方式存在的不足,提升计算机系统协作能力[3]。

2.3 资源损耗降低,可以显著提升运行速度

计算机科学技术应用过程中,为了满足需求,其各项程序面临多次重复式启动、停止等操作,同时需要接收各指令信息,做出对应操作,随着时间积累,系统数据冗余问题加剧,甚至出现卡顿或死机现象。而人工智能系统应用之后,基于智能化系统和自主学习能力等,在接收指令做出反应过程中,可以自动化检测系统运行情况,围绕实际需求,将不需要应用或者不常用的程序进行关闭,自动清理寄存的数据信息,释放计算机运算资源,进而确保计算机系统始终保持高效运行能力。尤其是新时期大数据的广泛应用,人工智能系统多元结构、数据采集、整合、处理等能力显著提升,进一步加强数据处理精确度和准确度,且可以基于数据特征,实现分类管理,这对于保证系统稳定运行有积极作用。

3 人工智能系统在计算机科学技术中的实践运用分析

3.1 计算机软件方面的运用

随着计算机技术、智能终端、移动通信等技术持续发展,人工智能系统功能更为强大。此时计算机软件得到进一步发展,软件的可操作性、用户体验性更为优良,凭借人工智能系统强大的自主学习能力、模糊信息处理能力、协作能力等,软件开发思路更为开阔。例如“某宝”“某猫”等购物网站,借助人工智能技术,实现数据智能化采集、深层次挖掘和精准分析,更为全面掌握用户的习惯和偏好,进而针对性进行推送;公司企业在电话客服、售后服务系统软件之中,融入智能语音识别系统,预先设定智能语音系统,应对用户大部分疑难问题,当出现难以解决的问题时,自动转到人工服务系统,这种分类识别、针对性服务方式,不仅可以节约大量人力物力,还可以避免用户等待时间过长,为客户提供更为满意的服务[4]。

3.2 计算机硬件方面的运用

计算机硬件方面发展速度较软件领域较缓慢,但人工智能技术也取得显著成就。当前信息技术中,AI芯片技术研发成为一项重点课题。基于人工智能自主学习能力和深层次分析能力融合开发的芯片,可以在收集信息的过程,主动积累经验,学习新知识,通过与用户的交流互动和指令交互,掌握用户习惯和偏好,从而针对性提供服务。目前,利用矩阵加法和乘法并行处理CPU提升AI芯片效率成为现实,该方法运算效率、运算量显著提升,但这种方法存在弊端,芯片散热难以妥善解决问题仍然存在。另外人工智能技术持续发展,语音识别、图像识别等技术与计算机技术融合更为紧密,由集成法或者关联法关联CPU及DIC,打造安全运行环境也成为常用方法。

3.3 大数据管理方面的运用

人工智能系统的显著特点之一就是模糊信息处理能力,这是传统的计算机科学技术无法比拟的,在数据收集和数据信息挖掘方面具备不可替代的优势。随着互联网普及,计算机系统接入数据量日益庞大,用户在应用计算机过程中,会产生大量的信息数据,这些数据中包含大量的无用信息,在数据采集时,需要对其进行筛选并具备自主识别能力,如果系统不对数据加以区分,全部接收会导致系统压力倍增,造成数据管理系统瘫痪等问题[5]。

人工智能技术凭借其分类管理、自动化学习等功能,可以基于设定的特征信息,对数据进行识别、区分和筛选,基于实际需求,选择需要的信息数据,尤其是大数据技术的出现,为数据智能管理提供更多支持,其数据挖掘能力和智能分析能力,可以显著提升数据采集质量和效率。当前医学领域中人工智能做出重要贡献,以当前应用较广泛的高效肺癌辅助诊断系统为例进行分析,该系统架构如图2所示,充分发挥大数据技术、人工智能优势,涵盖医生、患者、系统管理人员,确保信息数据实现智能化采集、查询和管理,基于用户身份加以区分,确保系统数据不同模块之间存在交互性也具备独立性。

图2 基于人工智能技术的智能化肺癌诊断系统架构图示

3.4 计算机安全管理方面的运用

互联网积极应用,营造网络安全环境成为重要任务,也是计算机科学技术发展研发的基础目标之一。传统的计算机体系,多数借助文件传送的方式完成信息交互,容易出现丢失或者失窃问题。人工智能系统应用之后,其与安全管理系统联合应用,可以将杀毒案件安装在计算机之中,且促使杀毒软件自动化发挥杀毒、清理缓存作用,自动完成病毒检索和处理,构建更为完善的网络安全防护体系。与此同时,智能防护墙、自动化管理访问数据、自动管理历史数据,针对不安全信息进行彻底粉碎清除,及时发现恶意攻击等,这使得现今网络防护网更为系统全面。另外,借助人工智能系统,当受到恶意攻击或者病毒侵害时,可以智能切断局域网或者部分端口,防止病毒进一步传播,针对性设置权限管理体系,限制用户登入计算机系统的权限,这也是保证网络安全的可行措施[6]。

3.5 数据信息识别处理方面的运用

人工智能积极推广,在数据识别方面发挥更大优势,借助技术支持,可以更为高效识别、判断输入的信息数据,并精准识别输入内容。尤其是输入内容模糊情况下,借助人工智能识别技术,更为精准识别图文、声音等信息数据,基于用户需求,可以最大限度发挥信息价值,在计算机科学技术中,科学应用人工智能技术,提取数据代码、纳入数据特征,此时就可以对部分数据进行检查分析,这也是识别处理功能的实际应用方向[7]。以图3所示的人脸识别系统为例,该软件将人工智能技术和人脸识别技术融合在一起,通过对人体面部特征扫描,就可以提取是被身份信息,并与用户需求进行比对,进而结合设定权限,完成用户需求。

图3 人脸识别技术实现过程图示

4 结语

综上所述,人工智能技术本质上是基于计算机科学学科深入发展、研究而提出的一项技术,其发展研发无法离开计算机技术的支持。从某种程度上来看,可以看作是计算机科学技术应用范围进一步拓展的方向。本文全面阐述计算机科学技术和人工智能技术,总结两者特点以及优势,进而从软件、硬件、大数据管理、安全管理及信息识别处理五方面探究人工智能的实际运用情况,希望本文研究内容,可以为我国计算机技术持续发展和深入应用提供可行思路,助力人工智能技术应用范围得到进一步拓展。