导图社区 人工智能基础与应用
里面有人工智能概论、原理技术、支持技术、开发技术、人工智能应用、人工智能与社会变革等六个模块。
编辑于2024-04-07 17:37:31人工智能
人工智能概论
人工智能是利用数字计算机或数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。 它是计算机科学的一个分支。 人工智能领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
分类-按能否真正实现推理、思考和解决问题分为弱人工智能(专注于某一特定领域任务)和强人工智能(能真正推理问题、解决问题的智能机器)。
人工智能的特征:感知、记忆和思维、学习和自适应、行为决策
人工智能发展现状:深度学习、跨界融合、人机协同、群智自放、自主操控
人工智能未来产业生态:1.从专用智能向通用智能发展 2.从人工智双绞线向人机混合智能发展 3.从”人工“+”智能“向自主智能系统发展
人工智能原理技术
大脑模拟:神经系统的基本单位是神经元。由神经元细胞组成网状结构组织,形成在体内传导神经冲动神经纤维,通过传递化学信号及电信号,协调各个器官,控制身体活动。
认知是指人们获得知识或应用知识的过程,或信息加工的过程,这是人的最基本的心理过程,可以认为是高级脑功能。 认知过程是将主观客观化的过程,即主观反映客观,使客观表现在主观中。
认知科学是研究自然智能实体和人工智能实体与环境相互作用而产生智能及其规律的交叉科学领域,由计算机科学、数学、技术科学、脑科学、心理学、教育学、人类学、哲学等学科交就综合而来。 认知科学的两个基本假设:1.人类的认知能力是一种计算能力 2.计算机对符号化信息的程序化操作。
人工神经网络是一个用大量简单处理单元经过广泛连接而组成的人工网络,是对人脑或者生物神经网络若干基本特性的抽象和模拟。
人工神经元模型:人工神经元是对生物神经元的功能和结构的模拟,是对生物神经元信息处理过程的抽象,并用模型图予以表达。
神经网络算法有BP神经网络算法等。
知识是人类在认识和改造客观世界的过程中总结出的客观事实、概念、定理和公式的集合。 知识表示是将人类知识形式化或者模型化。知识表示方法通常的有产生式规则表示法(if-then),框架表示法,语义网络表示法。 语义关系 实例关系 比如 我ISA人 ISA=is a 分类关系(泛化关系) 比如鸟AKO动物 AKO=a kind of 成员关系 比如我 a member of 动物 属性关系 比如我have手 包含关系(聚类关系) 比如手part of 人 位置关系 比如书 located on 桌子
推理就是从已有事实和知识出发,按照某种策略不断运用知识库中的已知知识,逐步推出结论的过程。
机器学习的主要研究对象是人工智能,使机器(计算机)具有学习新知识和新技术的能力,能够感知世界,认知世界和改造世界。目前人工智能研究和应用最广泛的内容是机器学习。 机器学习是人工智能学科的分支领域和重要研究方向 。 机器学习根据学习方式的不同,可分为监督学习(训练数据既有特征,又有标签,通过训练,让机器可以自己找到特征和标签之间的联系)、无监督学习(就是自己去开荒,找出有啥特征,有啥标签,还有特征和标签之间有啥联系)和强化学习(又称为再励学习、评价学习,是一种通过模拟大脑神经细胞中的奖励信号来改善行为的机器学习方法,强调如何基于环境行为,以取得最大化的预期利益,来源于心理学中的行为主义理论。强化学习计算模型应用于机器人、分析预测等人工智能领域)。 根据学习任务的不同,可分为分类、回归、聚类和降维。 机器学习已广泛应用于语音识别,图像识别,数据挖掘等 领域
专家系统实质上是一类计算机程序,它能够以人类专家的水平完成特别困难的某一专业领域的任务。 专家系统的主要组成部分是知识库和推理机。 知识图谱是由一些相互连接的实体及其属性构成的。也可将知识图谱看作是一种基于图的数据结构,由节点(Point)和边(Edge)组成,每个节点表示一个”实体/概念“,每条边为实体与实体之间的”关系/属性“。 知识图谱可以展示最全面的信息,更有机会命中用户需求;二是结果包括全面的摘要;三是搜索更广、更深,通过知识图谱建立的关系让用户可以通过互动、单击来拓展搜索的深度和广度。
比尔盖茨说;”语言理解是人工智能皇冠上的明珠。 自然语言处理(NLP)是在机器语言和人类语言之间沟通的桥梁,用计算机来处理、理解及运用人类语言(如中文、英文等),以实现人机交流的目的。它是人工智能的一个分支,是计算机科学和语言学的交叉学科。称为计算语言学。 NLP的应用除了机器翻译外,还包括信息检索、自动问答、情感分析、信息抽取等。 NLP用计算机对自然语言的形、音、义等信息曀行处理,对字、词、句、段落、篇章进行输入、输出、识别、分析、理解、生成等操作和加工。
语音识别的本质是一种基于语音特征参数的模式识别,即通过学习、系统能够把输入的语音按一定模式进行分类,进而根据判定准则找出最佳匹配结果。
人工智能支持技术
物联网-Internet of Things :将各种信息传感设备(东西在哪儿与东西怎么操作)与互联网结合起来, 物联网的用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通信。 物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备、按约定的协议,把任何物品与互联网相连接、进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网本质是扩充了互联网和通信网的触 角和内涵,将所有的物体接入网络中,形成人与物、物与物、物与数据之间的信息交互和影响。同时,针对不同物体数据特别的特性和用途,采用特定的网络连接、数据处理和应用实现方法,从而实现物体的数字化、自动化、智能化处理。 物联网的基本特征:(1)全面感知。 感知包括传感器的信息采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务,以达到控制、指挥的目的。(2)可靠传输 (3)智能处理
AIoT 是AI与IoT相结合产生的智联网。
5G解决人与人通信,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身监其境的业务体验,更要满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。 5G的三大技术特征:高速率,大连接,低时延。 5G+AI的应用案例:车联网(自动驾驶、编队行驶、车辆生命周期维护、传感器数据包等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接,5G还能提供高阶道路感知和精确导航服务)、智能制造、全球物流跟踪系统、智能农业、市政抄表、医疗(实时健康管理,跟踪病人病历,推荐治疗方案和药物,建立后续预约;智能医疗综合诊断)等领域
云计算 人工智能的发展需要三个重要的基础,分别是数据、算力和算法,云计算提供算力。 “云”概念来自电话通信行业。“虚拟专用网络(VPN)技术的出现,改变了通信渠道必须架设物理专线的必要。
大数据:一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合。 4V特征:数据体量巨大,数据类型繁多,数据处理速度快,数据价值密度低。 应用:看准网,精准营销
人工智能开发技术
人工智能开发语言:1.Python 2.C++ 3.Java
人工智能常用工具:1.TensorFlow 2.Pytorch 3,Keras 4.PaddlePaddle
人工智能开放平台:百度AI开放平台,腾讯AI开放平台
人工智能应用
智慧城市
智慧农业
智慧教育
智能家居
人工智能与社会变革
人工智能不断模糊着物理世界和个人的界限,不断刷新人的认知和社会关系,延伸出复杂的伦理、法律和安全问题,但相应的规范和制度设计还存在盲区,这是对人类社会的一个极大挑战
人工智能的伦理学和跨人类主义的伦理学
人工智能的运算逻辑不仅不为参与者所知,甚至也不为程序的创造者所知。
人类现在正处于两股科学大潮的汇合处。一方面,生物学家正在破解人体的奥秘,尤其是人类大脑的奥秘;另一方面,计算机科学家正在为我们提供前所未有的数据处理能力。当这两者结合在一起时,就可能得到比人类更能有效地监测和理解自身的系统。
当今全球人口是18世纪中叶工业革命形成规模前的4倍,如果没有近现代机器,这个世界根本无法养活那么多人。我们当中3/4的人能有工作可做,能在这个世界上存在,都要拜机器所赐。-《一课经济学》赫兹利特
机器动力代替人类进行农业生产,省下的劳动力进入工业;从工业领域退出的劳动力进入第三产业,比如金融、艺术类;人工智能进一步发展,原先的智力产业也不太需要人类劳动,比如金融操盘手、工厂的工程师,很多分析都可以由人工智能完成。最后留给人类的领域只能是艺术、人与人的关系处理。-科幻作家江波
从资本的角度来看,被人工智能所取代的领域都是成规模、成批量、容易复制且不太复杂的岗位。那些如玻璃安装、园林修剪之类的工作、难以做到标准化,也就会在相当长时间内难以被机器取代。 具有标准化工作程序,很少涉及情感和价值判断的职业,却很容易被机器取代。需要细腻沟通、需要人类的情感投入和需要复杂的价值判断的职业,则不容易被机器所取代。
在人工智能技术大发展和广泛应用的同时,相伴着出现了各种人机合体的技术。这种技术既可以把机器植入人体,也可把人植入机器。
大量新的行业兴起。如人工智能的研发,人体工程的研究和宇宙太空拓展都成了热门方向。新的出现都亟须用法律和道德来规范。政府和一些管理机构就会需要更多的雇员、顾问和专家来运作、出台法律、制定规则,以及需要更多的人来辅助决策等。
如何在人工智能时代保住自己的”饭碗“ 1.建立超越AI的全局视野。AI是帮助我们提升效率的工具,而不是将他的”饭碗“抢走的机器人。 2.找到自己的优势,而不是与AI正面竞争。我们必须挖掘身上更深层次的抽象管理能力。尤其是对于需要丰富情感的岗位。 3.让自己不可替代:比如提供情绪价值 4.调整心态,融入其中,寻找位置 5.参与到人工智能之中 6.发挥你的想象力与创造力 7.紧跟国家战略,抓住机遇。