人工智能的研究途径与方法有哪些?

栏目:古籍资讯发布:2023-10-19浏览:3收藏

人工智能的研究途径与方法有哪些?,第1张

人工智能的研究途径和方法有很多种,以下是其中一些常见的方式:

1、基础理论研究:包括数学、统计学、逻辑学等方面的基础理论研究,以及机器学习、自然语言处理、计算机视觉等领域的算法研究。

2、数据驱动研究:利用大规模数据集进行分析和建模,通过机器学习等技术提高模型的准确性和泛化能力。

3、应用研究:针对具体应用场景开展研究,如智能家居、智能医疗、智能交通等。

4、跨学科研究:结合其他学科的知识,如心理学、哲学、社会学等,探索人工智能与人类之间的关系。

在这些研究途径中,常用的方法包括实验研究、仿真模拟、数据分析、深度学习、强化学习等。同时,还有一些新兴的研究方法,如元学习、联邦学习、迁移学习等。例如:

结构模拟,神经计算。 所谓结构模拟,就是根据人脑的胜利结构和工作机理,实现计算机的智能,即人工智能。我们知道,人脑的生理结构是由大量神经细胞组成的神经网络。人脑是一个动态的、开放的、高度负责的巨系统,以至于人们至今对它的生理结构和工作机理还未完全弄清楚

最早提出人工智能一词的人是约翰·麦卡锡

约翰·麦卡锡是公认的“人工智能之父”,他在攻读博士期间首次尝试在机器上模拟人工智能,并于1956年首次提出“人工智能”的概念。

1955年,麦卡锡联合申农、马文·明斯基、纳撒尼尔罗彻斯特,一起发起了达特茅斯项目。该计划的目标是基于我们能够精确、全面地描述人类智能中的学习等特征,并制造出机器模拟之这一构想,继续阔步前进。

1956年夏天,人工智能研讨会在达特茅斯学院举办,麦卡锡在会上首次提出了“人工智能AI”的概念。

人工智能(Artificial Intelligence),是一个以计算机科学(Computer Science)为基础。

由计算机、心理学、哲学等多学科交叉融合的交叉学科、新兴学科,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。

企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该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。

为服务国家战略需求。

积极推动新兴交叉学科发展,促进高层次复合型人才培养,中国科学技术大学(中科大)将新增设立人工智能一级交叉学科博士学位授权点和量子科学与技术一级交叉学科博士学位授权点以及临床医学专业学位博士授权点。

国务院学位委员会正式发布了《2019年学位授权自主审核单位增列的学位授权点清单》,华中科技大学(华中大)人工智能与自动化学院牵头申报的人工智能交叉学科博士学位授权点成功获批。

研究方向包括计算机视觉与感知智能,机器学习与计算智能,认知计算与类脑智能,无人系统与群体智能,人机共融与智能控制,以及包括智慧医疗、智慧交通在内的人工智能+X等领域的研究。

博士生突出提高原始创新能力,具有较强的系统构建能力和一定的科研组织能力,能够在解决行业企业重大工程实践中凝练科学问题、创新研究方法、转化先进技术,深入开展多领域交叉创新应用和开展学术交流。

能够承担高校及研究机构的教学科研工作、从事人工智能工程技术项目管理工作等。

硕士生突出提高综合应用能力,具有人工智能系统的设计、实现、测试和应用验证能力,以及良好的职业素养和沟通协作能力,能够综合运用多学科理论技术解决行业企业智能化面临的实际问题。

——2021年全球人工智能市场发展现状分析 计算机视觉和语音识别为技术层关键 组图

人工智能行业主要上市公司:目前国内人工智能行业的上市公司主要有百度百度(BAIDU)、腾讯(TCTZF)、阿里巴巴(BABA)、科大讯飞(002230)等。

本文核心数据:人工智能技术层重点分类,计算机视觉发展历程,计算机视觉市场规模,语音识别发展历程,语音识别市场规模

1、 机器视觉和语音识别是主要市场

技术层是基于基础理论和数据之上,面向细分应用开发的技术。中游技术类企业具有技术生态圈、资金和人才三重壁垒,是人工智能产业的核心。相比较绝大多数上游和下游企业聚焦某一细分领域、技术层向产业链上下游扩展较为容易。

该层面包括算法理论(机器学习)、平台框架和应用技术(计算机视觉、语音识别、自然语言处理)。众多国际科技巨头和独角兽均在该层级开展广泛布局。近年来,我国技术层围统垂直领城重点研发,在计算机视觉、语音识别等领城技术成熟,国内头部企业脱颗而出,竞争优势明显。

2、计算机视觉发展历经三大理念,规模突破400亿元

1982年马尔(David

Marr)《视觉》(Marr,1982)一书的问世,标志着计算机视觉成为了一门独立学科。计算机视觉的研究内容,大体可以分为物体视觉(object

vision)和空间视觉(spatial

vision)二大部分。物体视觉在于对物体进行精细分类和鉴别,而空间视觉在于确定物体的位置和形状,为“动作(action)”服务。正像著名的认知心理学家JJGibson所言,视觉的主要功能在于“适应外界环境,控制自身运动”。适应外界环境和控制自身运动,是生物生存的需求,这些功能的实现需要靠物体视觉和空间视觉协调完成。

计算机视觉近40年的发展中,尽管人们提出了大量的理论和方法,但总体上说,计算机视觉经历了三个主要历程。即:马尔计算视觉、多视几何与分层三维重建和基于学习的视觉。

国际市场研究机构Research And Markets发布的最新报告显示,2019年全球计算机视觉市场规模为46433亿美元,预计到2027年将达到950805亿美元,从2020年到2027年,预计年复合增长率为469%。

3、语音识别发展科追溯到1956年

语音识别的研究工作可以追溯到20世纪50年代。在1952年,AT&T贝尔研究所的Davis,Biddulph和Balashek研究成功了世界上第一个语音识别系统Audry系统,可以识别10个英文数字发音。这个系统识别的是一个人说出的孤立数字,并且很大程度上依赖于每个数字中的元音的共振峰的测量。1956年,在RCA实验室,Olson和Belar研制了可以识别一个说话人的10个单音节的系统,它同样依赖于元音带的谱的测量。到21世纪之后,深度学习技术极大的促进了语音识别技术的进步,识别精度大大提高,应用得到广泛发展。

目前,语音识别技术已逐渐被应用于工业、通信、商务、家电、医疗、汽车电子以及家庭服务等各个领域。例如,现今流行的手机语音助手,就是将语音识别技术应用到智能手机中,能够实现人与手机的智能对话功能。其中包括美国苹果公司的Siri语音助手,智能360语音助手,百度语音助手等。

随着语音技术和自然语言理解技术的快速进步,AI语音语义技术已在智能翻译、智能医疗、智能汽车、智能客服、互联网语音审核等多个领域实现场景应用。

疫情之后不仅是工业领域,政务服务领域的语音机器人、传统行业企业的语音机器人也将有较高的市场增长空间。另外,NLP、AI数字员工、RPA的发展,一定程度上也将重塑AI应用场景。

2018年,全球智能语音市场仍呈现快速增长趋势,市场规模为1421亿美元,根据预测到2024年全球智能语音市场规模将达到215亿美元,其中智慧医疗健康、智慧金融以及各类智能终端智能语音技术需求将成为主要的驱动因素。

4、美国AI高层次学者数量大幅领先

AI高层次学者是指入选AI

2000榜单的2000位人才,由于存在同一学者入选不同领域的现象,经过去重处理后,AI高层次学者共计1833位。从国家角度看AI高层次学者分布,美国A1高层次学者的数量最多,有1244人次,占比622%,超过总人数的一半以上,且是第二位国家数量的6倍以上。中国排在美国之后,位列第二,有196人次,占比98%。德国位列第三,是欧洲学者数量最多的国家;其余国家的学者数量均在100人次以下。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国人工智能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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