触手可及的人工智能（基础篇）

 

智能是知识与智力的总和，知识是一切智能行为的基础，而智力是获取知识并且应用知识求解问题的能力。智能具有感知、记忆与思维、学习、行为四大能力。人工智能（Artificial Intelligence，AI）是指计算机像人一样拥有智能能力，是一个融合计算机科学、统计学、脑神经学和社会科学的前沿综合学科，可以代替人类实现识别、认知、分析和决策等多种功能。如当你说一句话时，机器能够识别成文字，并理解你话的意思，进行分析和对话等。人工智能和空间技术、原子能技术一起并称20世纪三大科学技术成就。

 

人工智能的发展历程

 

人工智能在1950年被马文·明斯基正式提出，“计算机之父”的阿兰·图灵提出：如果一台机器能够与人类开展对话而不被辨别出机器身份，那么这台机器就具有智能。之后受计算机性能、数据库、舆论等原因限制，人工智能并没有得到进一步的发展。随着计算机性能的提升，神经网络技术的逐步发展，人们对AI的应用更加理性。在2016年Google的 AlphaGo赢了韩国围棋手李世石，人类感受到来自人工智能的压迫感，在这三年中人工智能从实验室走到现实生活中，走向新纪元。

人工智能研究的基本内容

 

人工智能技术

人工智能研究最主要的内容是机器感知和知识思维。

机器感知是使机器（计算机）具有类似于人的感知能力，以机器视觉（machine vision）与机器听觉为主。主要的技术领域有语音识别、图像识别等，最近某APP的AI换脸就是运用了此项技术。

机器思维是对通过感知得来的外部信息及机器内部的各种工作信息进行有目的的处理。机器通过复杂的算法来分析大量的数据，识别数据中的模式，并据此做出预测。就像人类在学校学到知识，然后在生活中应用。只不过这一过程的主体，是机器。机器算法在人工智能领域的发展中起着重要的作用。

机器学习

与机械式学习的用存储空间来换取处理时间不同，机器学习是研究如何使计算机具有类似于人的学习能力，是它能通过学习自动地获取知识和技能，不断地自我完善。其中监督学习是最普遍的一种方式，教师指导一个正确答案，学生接收到后自我修正；另外一种学习是强化学习，是指没有教师告知，在鼓励学习或增强学习中形成学习系统并做出相应的动作；最顶级的学习是非监督学习，是从环境中直接接收信息后自我学习。

传统的机器学习算法往往需要人工调整参数，深度学习不再需要人的参与就可以从大数据中自动获得成千上万的参数。深度学习作为近十年来人工智能领域取得的重大突破，推动了计算机智能取得长足进步。它用大量的数据和计算能力来模拟深度神经网络。从本质上说，这些网络模仿人类大脑的连通性，对数据集进行分类，并发现它们之间的相关性。

Artificial Intelligence：人工智能；Machine Learning：机器学习；Deep Learning：深度学习

 

人工智能的应用场景

 

我们拿起手机脸部自动识别解开密码，呼叫siri播放一首歌曲，特斯拉无人驾驶行驶在马路上，在这些场景中人工智能已经融入了生活。人工智能从实验室进入现实世界，影响着各个行业。未来人工智能将延伸到更多的行业，而且会有更多想象不到的领域会应用到人工智能。

AI视觉

 

在漕河泾开发区内一个船型的建筑看着独树一帜，正是2014年刚成立的商汤科技，现在已经成为亚洲最大的人工智能赋能平台，通过自建深度学习平台及超算来实现工业化的AI视觉技术生产，赋能各种行业和场景的应用。其核心技术包括人脸与人体识别技术、图像识别（通用与专业图像）、海量视频理解与挖掘、图像视频处理增强、SLAM（位置定位与地图构建）与3D视觉、机器人控制与传感、医学图像分析以及深度学习平台等。举个简单的例子，人脸检测跟踪技术:对任意常见场景，可以在嵌入式设备、移动设备和个人电脑上实现毫秒级的人脸检测。该技术可适应侧脸、遮挡、模糊、暗光、逆光、表情变化、平面内360°旋转等各种实际环境，支持彩色、灰度、近红外等各种图像视频类型。

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上图为商汤科技位于上海漕河泾开发区内的特色办公楼

 

语音识别及自然语言处理

 

深度学习的广泛应用使语音识别的准确率大幅提升，像 Siri、Voice Search 和 Echo 等可以实现不同语言间的交流。自然语言处理(NLP) 让系统理解并明白人类写作、说话方式的核心技术，语音识别技术则是自然语言处理的眼睛与耳朵，两者结合使用可以完成文字抽取，信息归纳，语音转文字等多项任务。例如自然语言处理可以依据大数据和用户行为来对用户的词句进行分析，对客户意图精准理解，同时对语言进行匹配计算，实现精准匹配。

智能机器人

智能机器人技术在医疗领域的应用广泛，目前最主要的应用场景有：一，能够读取人体神经信号的可穿戴型机器人，也成为“智能外骨骼”;二，能够承担手术或医疗保健功能的机器人，以IBM开发的达·芬奇手术系统为典型代表。达·芬奇手术系统中医生可以在远程操控的终端操纵手术台，手术台是三个机械手臂的机器人，它负责对病人进行手术，每一个机械手臂的灵活性都远远超过人，而且带有摄像机可以进入人体内进行手术。在控制终端上，计算机可以通过几台摄像机拍摄的二维图像还原出人体内的高清晰度的三维图像，以便监控整个手术过程。使用医疗机器人手术的创口非常小，而且能够实施一些人类一生很难完成的手术。

 

以上仅仅是人工智能应用领域很小的一部分，未来人工智能将会进入社会各个行业，到时候人类是否会被替代？史蒂文·斯皮尔伯格执导的、2001年上映的《人工智能》影片中，机器人不仅拥有智慧，还会产生嫉妒、难过、渴望被爱等等情感，机器人已经不再是工具了。未来当技术发展到一定程度，机器人可以编入情感程序，成为真正的智能的人时，我们又该怎样去和他们相处？虽然在现在的技术基础上实现需要5年、10年甚至更长的时间，但是这个时刻又近在眼前。