《人工智能》在生活中的应用论文

欧阳治人工智能在生活中的应用时间 2021.03.10创作：欧阳治学 号：17085122姓 名：路文轩课 程：大学计算机基础指导老师：赵奇摘要人工智能就是运用知识来解决问题，研究人的方法 和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，从而实现机 器智能，使计算机也具有人类听、说、读、写、思 考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能 力。关键词：专家系统；机器学习；智能交通系统 ITS 目录引言11. 人工智能是什么12. 交通：智能系统实现安全畅通13. 农业：专家系统会诊作物生长24. 医学：机器代替专家看病 35. 家居：个性化的生活方式 36. 未来：智能实现“心想事成”4欧阳治创编2021.03.10欧阳治创编2021.03.10总结 5参考文献6引言机器能够思维吗？在 100 年前提这个问题也许会被人 们嘲笑，但到了 1936 年，年仅 24 岁的英国数学家艾 伦图灵对此进行的研究已经取得了可行性的进展，因 此被称为“人工智能之父”。 有人说，智能时代将是成熟的知识经济时代。智能技术 发展到今天，其成果已经让我们有了切身感受机器 人家庭保姆、会写小说的电脑、机器人足球大赛科 学的发展总是以不断便捷、服务人类为前提的，那么智 能科学带给人类的又是什么呢？最近在美国旧金山召开的一次“奇点高峰会”上， 一些未来学家称，到了某一时候，人工智能机器将比其 制造者人更加聪明；他们还畅想几十年后，把计算 机、芯片植入人脑，或者说用蛋白质等生物体组织制成 的机器人都有可能产生，届时这些芯片将使人类的思考 速度达到现今微处理器的水准。有科学家表示，未来人 工智能对人类的服务就像人们需要灯光时打开电源开关 一样，任何事情都可以“心想事成”。那么，人机的进一步融合会把我们带向一个什么样 的世界呢？1. 人工智能是什么在您的眼中，人工智能是什么？一个会做饭的机器人， 会动手术的仿生手，还是会下象棋的电脑？ 其实您说得都对，然而人工智能对生活的渗透还远 远不止这些。“大至火箭发射、太空探测、国防装备， 小至手臂机器人、汽车喷漆、无人驾驶汽车、看病诊 断、天气预测，包括机器人足球赛等等，无不和智能科 学息息相关，它已经深入到百姓日常生活的各个领 域。”中科院计算所主任研究员、中国人工智能学会副 理事长史忠植为我们描绘了一幅广阔的人工智能图景。 简单地说，人工智能就是运用知识来解决问题，研 究人的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，从而欧阳治实现机器智能，使计算机也具有人类听、说、读、写、 思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题的能 力。然而，细分起来，人工智能却有包括类人行为、类 人思维等在内的 10 种定义方法，史忠植在智能科 学一书中，详细介绍了这10 种定义。2. 交通：智能系统实现安全畅通智 能 交 通 系 统 ITS ( IntelligentTrans 鄄 por tat ionSys tem)是一种先进的运输管理模式。中国 科学院自动化研究所副所长、复杂系统与智能科学重点 实验室主任王飞跃介绍说，人工系统主要利用计算机仿 真技术，通过监测人们出行的行为计算交通流。比如上 下班、接送小孩、上街等产生的交通流，进而研究不同 时段的交通特征。人工系统不仅可以作为学习、管理的 中心，培训交通管理员和操作员，还可以作为实验与评 估的工具。比如，人工系统可以模拟交通事故或恶劣天 气，以此观测紧急情况造成的道路拥堵情况和对其他路 段的影响。中国交通运输系统工程学会副理事长兼秘书长张国 伍教授认为，一个成功的智能交通系统，要做到人、 车、路整个大系统的协调，通过搜集信息来计算：路能 容纳多少车，客流量需要多少车，车怎么发挥最大的效 益，最终做到有人必有车，有车必有路。自 20 世纪 70 年代以来，西欧、北美和日本竞相开 展了对智能运输系统的开发研究，到今天，已经取得了 很大的进展。在不久前召开的第 14 届智能交通世界大 会上，各种各样人性化、智能化的交通系统大显神通。 据了解，明年起我国自主研制开发的不停车收费系统将 全面使用，高速路等路口停车收费导致拥堵的现象将在 北京消失。届时，每条车道的通行能力将达到每小时 800 至 1200 辆次。也许，在不久的将来，我们将拥有一个完善的智能 交通系统，即平行交通管理系统，这也是中国科学院自 动化研究所长期的一个研究项目。王飞跃介绍说，所谓平行系统，是指由某一个自然的现实系统和相应的一个 或多个虚拟或理想的人工系统所组成的共同系统。与此 同时，平行交通管理系统中还有一套完全对应的实际系 统。王飞跃解释说：“第一，控制实际交通的计算机总 要出毛病，一旦出毛病，我们就可以切换到人工系统， 进行热备份，这比冷备份要好得多；第二，人工系统能 够模拟实际交通的各种情形，如果有意义，实际系统完 全可以借鉴。而且，实际交通中一些难以弄明白的问题 也可以通过人工系统来研究和解决，优化道路交通管理 措施。”3. 农业：专家系统会诊作物生长采访中史忠植谈到，农业方面，人工智能的应用有一个 很重要的部分农业专家系统。农业专家系统为帮助 农民致富奔小康做出了突出贡献，曾得到国家科技部、 863 计划的高度重视。农业专家系统用来做什么？众所周知，专家系统是 一类包含知识和推理的智能计算机程序。农业专家系统 可以代替农业专家群体走向地头，进入普通农家，并指 导农民科学种田。农业专家系统包含了农业各个领域的专家经验、知 识，如作物栽培、植物保护、配方施肥、农业经济效益 分析等等。例如，针对作物不同时期和不同环境条件出 现的各种症状，诊断可能出现的病虫灾害，病虫害防治 专家系统提出了有效的防治方法。栽培管理专家系统是 在各个作物的不同生育期，根据不同的生态条件，进行 科学的农事安排，包括栽培、施肥、灌水、植物保护 等。许多设计出来的农业专家系统，大都声、图、文并 茂，通俗易懂，操作方便，很容易为广大农民所接受。 因此可以说，在农业上，加入人工智能的方法能够极大 地促进我国农业的增产丰收。科学家断言：未来，人类生命的形式也许会发生变 化，智能芯片的植入将增强人类的思考能力实习生张雅 佼黄春棉本报记者蒋秀娟专家说，我们正沿着信息高速公路迈向智能时代的 入口处。以智能科学技术为核心、生命科学为主导的高 科技，将掀起一次新的高科技革命智能技术革命。其实早在古代中国，人工智能就有了很深的历史渊 源。中国人工智能学会指导委员会主席、北京科技大学 涂序彦教授认为，击鼓报时的“机关人”、会跳舞的 “人形舞姬”、能捕鼠的木制“钟馗”、会化缘的“木 僧人”等，都体现出古代中国人对人工智能的探索和初 步应用。4. 医学：机器代替专家看病世界上第一个专家系统 DENDRAL 是化学分析专家系统， 于 1968 年研制成功。9 年后，我国也有了第一个专家系 统中医关幼波肝炎诊断治疗程序，这也是国际上第 一个中医专家系统。“现代人工智能在我国最早的应用就是中医专家系 统。”中国人工智能学会副理事长、西北工业大学教授 何华灿介绍说，“医疗专家系统具备了很多优点：比 如，它可以把有关的医药知识和许多著名医生的临床经 验都存储在计算机中，根据病人的症状计算机可快速调 用这些医学知识，自动进行辨症推理，确定病因，开具 处方。可以说，医疗专家系统的出现，解决了名医经验 失传的问题，让一般的医生很快就能上升到名医行列。 同时，它超越了时间和空间的限制，能够为广大的患者 服务。”在美国，一个很有名的医疗专家系统 MYCIN 证实了 它的价值。何华灿向记者举例说，该系统是为协助内科 医生诊断细菌感染病人，为患者选择适当的抗菌药物而 设计的。它能识别 51 种病菌，正确使用 23 种抗菌素， 还能够向医生学习新的规则，修改已有规则，向用户解 释自己的诊断过程。然而，人工智能在医学上的应用还远远不止这些。 最近，就有苏格兰的一家假肢制造公司推出了一种每根 手指都装有电动机的人造手，能够帮助患者抓取东西、 操作键盘等。此外，将微型智能机器人应用在体内手术 上，不用开颅，开一个小口，把机器人放进去，到指定 的位置疏通血管或者切除病变组织；或是把胶囊形状的 图像探测机器人吞入腹中，消化道的图像就可以显示出 来，达到检查消化道的目的说起人工智能的种种应 用，何华灿“一言难尽”。随着科学家们对人类大脑和神经系统的研究越来越 多，许多科学家断言：机器的智能会迅速超过阿尔伯 特爱因斯坦和霍金的智能之和。到21世纪中叶，人 类生命的形式也许会发生变化。智能芯片的植入将增强 人类的思考能力，并且开始向一种新型的人 /机复合智 能形式过渡。5. 家居：个性化的生活方式智能家居系统为普通消费者提供人性化、主动管家 式的服务系统。中国科学院自动化研究所副所长，复杂 系统与智能科学重点实验室主任王飞跃教授给记者描述 了一幅人性化的图景：当主人外出时，可以命令各种系 统自动工作，比如关掉冷气、音响和电视机的电源，接 电话自动留言等。当主人回家后，可以发出指令，打开 空调，调节室内光线，开启自动做饭系统做饭、煮咖啡 等。不少科学家目前还在构想未来的智能化厨房，它将 通过互联网与超市相连。用扫描仪记录冰箱中食品的条 形码，将信息送入计算机；当食品快用完时，它就会自 动打出订货清单，通过互联网送到超市，商店则会及时 发送当天订购的货物；如果储存的食品将要超过保质 期，冰箱还会自动发出警告。“然而，目前的智能家居还处于研究试验阶段。”王飞 跃解释说，“成本是最大的问题，而另一个更加重要的 条件是将人的因素放入智能家居系统的研究中，不能让 人改变自己去适应这个系统，一定是这个系统符合人的 心理。现在的智能家居只适合高智能的人使用，而不适 合普通人使用。人们真正需要的是傻瓜型的智能家居， 能体帖到用户的需求并方便交流的智能家居。”6. 未来：智能实现“心想事成”“人工智能发展到高级的阶段，就可以真正实现心想 事成。比如，你想知道我在想什么，立即就可以通过 脑电波和人工智能技术获取。脱离通常的计算机上网方 式，通过脑电波和英特网随时随处获取信息，这样人类 就真正进入到了一个新型的智能化社会。”中科院计算 所主任研究员、中国人工智能学会副理事长史忠植笑着 说，“信息的来源就好像我们需要灯光时打开电源开关 一样简单，不管怎么理解，科学的发展最终是要真正服 务于人类的。”“目前我们需要解决的问题还有许多：包括通过脑科学 和智能科学结合探讨人的本质、思维过程；解决计算机 的高性能和它的低智能方面的矛盾；通过把信息、脑、 生物和纳米技术结合，使得我们人类具有各种各样的传 感器。”史忠植强调，特别是智能技术、生物技术与纳 米技术相结合，研制具有生物特征的智能机，将是 21 世纪高技术革命的突破口。生物智能的体积可以很小， 与生物体同质，能够植入人脑，成为人机共生体，这样 就真正出现了人机共同思考的时代。在机器智能中，有一个正在研究的全新的发展思 路，那就是将机器智能与动物智能结合起来，从而形成 一个更有效的高级智能系统。何华灿介绍说：“比如在 地震之后，抢险人员要迅速了解废墟下是否有人，就可 以将机器与老鼠结合运用。目前的智能机器人可以做得 很小，但其行为能力和智能远不如老鼠；老鼠的体积比 较小，容易钻到废墟下，但是无法听人指挥并告知人它 所看到的一切。如果机器能破译老鼠的语言和脑电波， 通过在老鼠体内植入专门芯片，将机器与老鼠连在一 起，机器就可以指挥老鼠的行动方向，理解老鼠感觉到 的一切，从而快速了解地下的情况，找到遇险人员，实 施有效的救助。这是一条既经济又快捷的形成高级智能 系统的途径和方法，当然，这项研究才刚刚开始，许多 还只是设想。”发展人工智能的终极目标是让机器成为人类得心应 手的助手，成为人类团队的后备力量。在一项工作中， 人类进行高级决策，把体力上和低级脑力上的劳动交给 机器来处理，人机合一，提高效率，生活也将变得更加 便利总结通过写这次人工智能的论文，我了解了人工智能是 一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、 延伸和扩展人类智能的学科。强人工智能：像人一样思 考，理性的思考系统。弱人工智能：像人一样行动，理 性的行动系统。机器学习：就是让计算机能够象人那样 自动的获取新知识，并在实践中不断完善自我和增强能 力。机器学习是机器具有智能的根本途径，也是人工智 能研究的核心问题之一。目前，人们已经研究出不少机 器学习的方法：如机械学习、类比学习、归纳学习、发 现学习、遗传学习、连接学习等。专家系统是一个能在 某特定的领域内，以专家水平去解决该领域中困难问题 的计算机程序。参考文献1. 人工智能教程.【作者】：张仰森 .【出版社】:高等 教育出版社,2008.1.2. 人工智能原理.【作者】：石纯一/黄昌宁等.【出版 社】：北京:清华大学出版社，1993.3. 人工智能及其应用.【作者】：蔡自兴/徐光祐.【出 版社】：北京:清华大学出版社，2004.8.时间2021.03.10 |创作：欧阳治