導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇人工智能醫(yī)療發(fā)展前景，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

政策催化進(jìn)一步加強(qiáng)

 

國(guó)內(nèi)AI有望“彎道超車”

 

目前，各國(guó)政府都高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今，各國(guó)都紛紛加大對(duì)人工智能的科研投入。美國(guó)主攻軍用機(jī)器人技術(shù)，歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)，日本主攻仿人和娛樂機(jī)器人?？梢哉f，人工智能成為各國(guó)“大腦”計(jì)劃的重要內(nèi)容。

 

當(dāng)下我國(guó)社會(huì)面臨老齡化壓力、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和制造業(yè)升級(jí)，對(duì)此，國(guó)務(wù)院在印發(fā)的《中國(guó)制造2025》中明確指示，要把智能制造和高端技術(shù)創(chuàng)新作為重點(diǎn)建設(shè)工程，特別提出要發(fā)展和培育一批產(chǎn)值超過100億元的人工智能核心企業(yè)。

 

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的扶持政策頻出。2015年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)指導(dǎo)意見》，將發(fā)展人工智能提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面;2016年1月，科技部部長(zhǎng)萬鋼提出“科技創(chuàng)新-2030項(xiàng)目”，智能制造和機(jī)器人成為重大工程之一。

 

在2016年3月兩會(huì)召開期間，《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要(草案)》正式出爐，其中提到，要大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機(jī)器人、智能系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、智能材料等新興前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長(zhǎng)點(diǎn)。

 

政策和資金的支持、人才儲(chǔ)備、技術(shù)的積累和突破等都為人工智能的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件?？萍疾扛呒夹g(shù)研究發(fā)展中心研究員劉進(jìn)長(zhǎng)認(rèn)為，我國(guó)人工智能與機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，一是因?yàn)閲?guó)家的高度關(guān)注與政策支持，二是得益于金融界的重視與大企業(yè)的不斷進(jìn)入。

 

“2014年，中國(guó)市場(chǎng)的工業(yè)機(jī)器人銷量猛增54%，我國(guó)智能語音交互產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到100億元，指紋、人臉、虹膜識(shí)別等產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)100億元?！睆V證恒生副首席分析師趙巧敏向《經(jīng)濟(jì)》記者分析稱，在利好因素的促進(jìn)下，我國(guó)人工智能技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展勢(shì)頭良好。

 

在她看來，目前國(guó)際巨頭在人工智能技術(shù)上還沒有完全形成壟斷。我國(guó)在人工智能的研究上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，甚至與美國(guó)相比都不算落后，這是難得的歷史機(jī)遇，是提升綜合國(guó)力和影響力的絕佳機(jī)會(huì)。

 

“我國(guó)完全有可能利用市場(chǎng)需求優(yōu)勢(shì)、用戶數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)等，搶占人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)‘彎道超車’?！壁w巧敏稱。

 

人工智能大潮來襲

 

千億市場(chǎng)規(guī)模可期

 

人工智能已經(jīng)開始進(jìn)入一個(gè)新的階段。從Siri識(shí)別到無人駕駛，都是人工智能的實(shí)現(xiàn)載體，涉及到的技術(shù)和領(lǐng)域跨越多學(xué)科，包括深度學(xué)習(xí)、智能識(shí)別、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能機(jī)器人等。

 

未來，人工智能需求將會(huì)激增。據(jù)BBC預(yù)計(jì)，到2020年，全球人工智能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到183億美元，約合人民幣1190億元。

 

“目前人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域主要還是以工業(yè)制造為主，但是隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，以及不斷攀升的勞動(dòng)力成本，未來包括機(jī)器人在內(nèi)的人工智能產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將會(huì)不斷擴(kuò)大。”愛建證券研究所研究員劉孫亮向《經(jīng)濟(jì)》記者表示，隨著人均可支配收入的增加，以及人口老齡化時(shí)代的來臨，人工智能家庭化的現(xiàn)象將會(huì)普及，屆時(shí)家用助老服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人以及家用清潔機(jī)器人的市場(chǎng)需求將會(huì)激增。

 

國(guó)內(nèi)著名的咨詢機(jī)構(gòu)艾瑞咨詢?cè)趨⒖既斯ぶ悄苄袠I(yè)全球市場(chǎng)規(guī)模后預(yù)計(jì)稱：在不包括硬件產(chǎn)品銷售收入、信息搜索、資訊分發(fā)、精準(zhǔn)廣告推送等的情況下，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到91億元人民幣。

 

而目前市場(chǎng)的關(guān)注點(diǎn)還只是在智慧金融、智能家居等應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于人工智能的發(fā)展空間來說，這只是冰山一角。

 

趙巧敏表示，由于人工智能屬于基礎(chǔ)型技術(shù)，與機(jī)器人和大數(shù)據(jù)聯(lián)系緊密，其水平的提升將帶來多領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展，大幅拓寬傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路，造成未來5-10年的巨大顛覆性影響，產(chǎn)生10-100倍的溢出效應(yīng)，由此將打開萬億規(guī)模的市場(chǎng)空間。

 

“僅僅以工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域?yàn)槔?，在智能化水平提高后，將降低固定資產(chǎn)投資成本近30%，降低人工成本近60%-70%，在汽車整車、零部件制造、食品工業(yè)及物流等行業(yè)產(chǎn)生8-10倍的產(chǎn)業(yè)集群帶動(dòng)作用，對(duì)應(yīng)著800億-1000億元的市場(chǎng)規(guī)模。”趙巧敏說。

 

實(shí)際上，中國(guó)人工智能的商業(yè)化應(yīng)用環(huán)境甚至能創(chuàng)造更大的市場(chǎng)空間。我國(guó)人工智能的商業(yè)應(yīng)用水平已經(jīng)十分繁榮，這一概念已經(jīng)滲透了教育、金融、醫(yī)療、文體娛樂等領(lǐng)域，且獲得了很好的市場(chǎng)反響。

 

“市場(chǎng)關(guān)心的IT和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域幾乎所有的主題和熱點(diǎn)，例如智能硬件、O2O、機(jī)器人、無人機(jī)和工業(yè)4.0，發(fā)展突破的關(guān)鍵環(huán)節(jié)都是人工智能?！壁w巧敏表示，人工智能的發(fā)展是必然趨勢(shì)，它將成為未來30年內(nèi)我國(guó)技術(shù)發(fā)展的重心，也會(huì)給互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來新的突破，給人們的生活帶來翻天覆地的變化。

 

在人工智能應(yīng)用領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)發(fā)展得較為全面，包括家居領(lǐng)域、安防領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、企業(yè)領(lǐng)域、金融領(lǐng)域和教育領(lǐng)域。

 

然而盡管目前我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的文字識(shí)別、工業(yè)機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等智能科技成果已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，但市場(chǎng)空間仍然很大。中泰證券首席宏觀策略師羅文波向《經(jīng)濟(jì)》記者表示，我國(guó)機(jī)器人的“密度”只有德國(guó)、日本的1/10，行業(yè)發(fā)展空間巨大。

 

VC青睞人工智能

 

巨頭加速并購(gòu)

 

人工智能一直是硅谷大佬們瘋狂追求的領(lǐng)域，谷歌、Facebook、IBM均重金投資人工智能，是目前AI領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。微軟、谷歌和Facebook等全球科技巨頭都認(rèn)為2016年是AI迅速進(jìn)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

 

Google希望在人工智能領(lǐng)域復(fù)制Android的成功，并力圖打造一個(gè)機(jī)器人帝國(guó);Facebook計(jì)劃在2016年制造出能夠在家務(wù)和工作上幫助自己的人工智能;蘋果4天內(nèi)接連收購(gòu)兩家人工智能初創(chuàng)公司……

 

據(jù)羅文波統(tǒng)計(jì)，目前全球人工智能企業(yè)已經(jīng)超過了900家，大多集中在北美和西歐。這些人工智能初創(chuàng)企業(yè)總估值超過87億美元。“隨著日本、北美、歐洲的‘大腦’計(jì)劃大規(guī)模布局人工智能，2040年全球很有可能實(shí)現(xiàn)廣義的人工智能?！?/p>

 

除互聯(lián)網(wǎng)巨頭外，敏銳的資本方也在積極布局人工智能領(lǐng)域，近年來風(fēng)投不斷加大對(duì)人工智能初創(chuàng)企業(yè)的投資，持續(xù)布局人工智能這個(gè)重要風(fēng)口。

 

“2014年人工智能企業(yè)融資總量首次超過10億美元，2015年融資總量更是超過12億美元。2016年到現(xiàn)在，全球在人工智能領(lǐng)域的投資已經(jīng)超過4億美元?！辈澈ＷC券研究所證券分析師齊艷麗向《經(jīng)濟(jì)》記者表示，隨著科技巨頭在人工智能領(lǐng)域的布局將提速，VC/PE在人工智能領(lǐng)域的投資也將隨之爆發(fā)。

 

“反過來，資本層面的爆發(fā)也將持續(xù)帶動(dòng)人工智能行業(yè)加速爆發(fā)。”齊艷麗認(rèn)為，雖短期看人工智能仍處于大規(guī)模投入期，較難變現(xiàn)，但未來人工智能應(yīng)用于無人駕駛汽車、輔助診斷、刑偵監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?qū)?huì)產(chǎn)生巨大的商業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

 

在全球市場(chǎng)火爆的背景下，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也充滿了巨頭和風(fēng)投的博弈與布局。

 

出于對(duì)人工智能行業(yè)商業(yè)前景的看好，國(guó)內(nèi)巨頭紛紛進(jìn)軍人工智能領(lǐng)域，百度、阿里、騰訊均在人工智能領(lǐng)域發(fā)力。

 

其中，百度2014年研發(fā)投入接近70億，同時(shí)涉足了深度學(xué)習(xí)與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，并推出了“百度大腦”計(jì)劃;阿里巴巴推出了國(guó)內(nèi)首個(gè)人工智能平臺(tái)DTPAI;騰訊推出了撰稿機(jī)器人Dream writer，開放了視覺識(shí)別平臺(tái)騰訊優(yōu)圖，同時(shí)成立了騰訊智能計(jì)算與搜索實(shí)驗(yàn)室。一些具有創(chuàng)新性眼光的巨頭公司也相應(yīng)進(jìn)入，讓整個(gè)行業(yè)迎來了爆發(fā)的機(jī)會(huì)。

 

“互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司和創(chuàng)業(yè)公司是我國(guó)AI技術(shù)基礎(chǔ)研究主力軍。在國(guó)家政策大力支持下，無論是科研機(jī)構(gòu)還是企業(yè)都在加大人工智能研究的力度，由此也取得了較為不錯(cuò)的成績(jī)?！睋?jù)羅文波介紹，截至2015年底，我國(guó)人工智能領(lǐng)域已有近百家創(chuàng)業(yè)公司，約65家獲得投資，共計(jì)29.1億元。人工智能領(lǐng)域布局如火如荼。

 

巨頭的基礎(chǔ)層切入為人工智能基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究帶來了巨大的資金優(yōu)勢(shì)和人才支持，使得部分技術(shù)達(dá)到世界一流水平。例如，我國(guó)的視覺、語音識(shí)別的技術(shù)已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

 

而近兩三年，風(fēng)投也開始加速了在這一領(lǐng)域的投資步伐。2014年開始，我國(guó)人工智能領(lǐng)域投資金額、數(shù)量、參與投資機(jī)構(gòu)數(shù)量均大幅增加，2015年更是實(shí)現(xiàn)了跨越式的增長(zhǎng)?！?015年我國(guó)投資人工智能的機(jī)構(gòu)數(shù)量已經(jīng)高達(dá)48家，是2012年投資機(jī)構(gòu)數(shù)量的6倍;投資額為14.23億元，是2012年投資額的23倍。”趙巧敏表示。

 

短期看好應(yīng)用開發(fā)

 

長(zhǎng)期關(guān)注技術(shù)研究

 

二級(jí)市場(chǎng)一向是搜尋熱點(diǎn)的風(fēng)向標(biāo)。人工智能市場(chǎng)的火爆也催熱了資本市場(chǎng)的相關(guān)行業(yè)。在市場(chǎng)空間巨大、產(chǎn)業(yè)前景明朗的背景下，占據(jù)資金優(yōu)勢(shì)的上市公司紛紛瞄準(zhǔn)人工智能領(lǐng)域，分享廣闊藍(lán)海。

 

隨著人工智能的不斷進(jìn)步和發(fā)展，最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的AI應(yīng)用層將最早迎來投資機(jī)會(huì)。銀河證券分析師楊華超向《經(jīng)濟(jì)》記者分析稱，無人駕駛、工業(yè)4.0、智慧醫(yī)療等主題將成為未來中長(zhǎng)期的熱點(diǎn)，建議關(guān)注相關(guān)主題的優(yōu)質(zhì)標(biāo)的?！巴瑫r(shí)，AI數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層作為準(zhǔn)入門檻較高的環(huán)節(jié)，之前具有技術(shù)積累和數(shù)據(jù)資源的公司將優(yōu)先受益，可以關(guān)注目前已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)有技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)的公司?！?/p>

 

對(duì)此，羅文波則建議投資者，選擇人工智能領(lǐng)域的標(biāo)的，要分長(zhǎng)短期來考量?！岸唐诳申P(guān)注在人工智能商業(yè)化應(yīng)用有所突破的企業(yè)，長(zhǎng)期可關(guān)注具備技術(shù)研究實(shí)力的公司?！?/p>

 

在他看來，具備競(jìng)爭(zhēng)力的上市公司主要有兩類，一是與機(jī)器人硬件制造相關(guān)的公司，它們一般擁有較好的智能制造業(yè)基礎(chǔ)，在未來產(chǎn)業(yè)升級(jí)過程中，擁有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);二是在人工智能商業(yè)化應(yīng)用有所突破的公司。

 

對(duì)此投資邏輯，趙巧敏也表示認(rèn)同，“短期看好應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域，特別是基于當(dāng)下較為成熟的感知智能技術(shù)如語音、視覺識(shí)別的服務(wù)、硬件產(chǎn)品等的應(yīng)用開發(fā)將是短期的投資亮點(diǎn)”。

 

“目前下游應(yīng)用領(lǐng)域也面臨著大量需求，如人口老齡化對(duì)服務(wù)機(jī)器人的需求、定制化生產(chǎn)對(duì)3D打印的需求、物流配速對(duì)無人機(jī)的需求等?！壁w巧敏分析稱，穿戴設(shè)備、3D打印、無人駕駛、服務(wù)機(jī)器是最值得看好的應(yīng)用場(chǎng)景。

 

而從長(zhǎng)期來看，在以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用領(lǐng)域基本飽和之后，只有技術(shù)研究才能推動(dòng)新一輪的應(yīng)用創(chuàng)新，趙巧敏稱。技術(shù)研究是長(zhǎng)期的投資關(guān)注點(diǎn)，“應(yīng)該關(guān)注核心技術(shù)模塊提供商和數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算、存儲(chǔ)過程所涉及的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商”。

 

篇2

1 引言

人工智能（AI）是上世紀(jì)50年展起來的新興學(xué)科，主要內(nèi)容包括：知識(shí)表示、自然語言理解、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺、自動(dòng)推理和搜索方法、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面。在過去的幾十年里人工智能涌現(xiàn)出了大量的方法，大致可分為兩大類：第一類是基于Newell和Simon的物理符號(hào)系統(tǒng)假說的符號(hào)處理方法。這種方法大多采用從知識(shí)階段向下到符號(hào)和實(shí)施階段的自上而下的設(shè)計(jì)方法，第二類是采用自下而上設(shè)計(jì)的“字符號(hào)”方法。

2 人工智能的發(fā)展

全球?qū)θ斯ぶ悄艿难邪l(fā)經(jīng)歷了已經(jīng)有70年的發(fā)展，從上個(gè)世紀(jì)的50年代開始一直到今天，歷經(jīng)了兩次大起大落，但伴隨著深度學(xué)習(xí)的重燃、龐大的大數(shù)據(jù)支撐以及計(jì)算能力的不斷提升和成本的不斷下降這些因素的出現(xiàn)，尤其是在摩爾定律、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算、新方法這些人工智能進(jìn)步的催化劑作用下，將迎來人工智能新的春天。

3 人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用

3.1 在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中人工智能的應(yīng)用

在醫(yī)學(xué)診斷中人工智能的應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)一些難題，例如知識(shí)獲取比較難、推理速度慢、自主學(xué)習(xí)以及自適應(yīng)變化能力弱。研究人腦連接發(fā)現(xiàn)了以人工神經(jīng)為特點(diǎn)可以解決在獲取知識(shí)中所出現(xiàn)的瓶頸和知識(shí)種類繁瑣問題，能夠提高對(duì)知識(shí)的推理能力，包括自主學(xué)習(xí)，自組織等方面的能力，促進(jìn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)中的快速發(fā)展。

人工智能領(lǐng)域ANN，有不同于其他人工智能的方法，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上，它只是AI分支中的一個(gè)，只能通過邏輯符號(hào)來模擬人腦的思維方式，進(jìn)一步來實(shí)現(xiàn)人工智能，與之相比，不同的ANN是學(xué)習(xí)和訓(xùn)練為一體來達(dá)到智能的。ANN具有學(xué)習(xí)的能力及特殊方法，用戶不用編寫復(fù)雜的程序來解決所遇到的問題，只用提供有效的數(shù)據(jù)就可以完成。迄今為止，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中對(duì)大部分的病理原因無法解釋，無法確定病理原因，加上各種疾病的表現(xiàn)種類復(fù)雜多變。在醫(yī)學(xué)的日常實(shí)踐中，疾病相應(yīng)的治療只能以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來判斷。所以，ANN有著記憶，學(xué)習(xí)和歸納總結(jié)為一體的人工智能服務(wù)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 在中醫(yī)學(xué)中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在中醫(yī)學(xué)中，所提出的“辨證論治”中的“證”具有模棚性、不確定性的特點(diǎn)，主觀性比較強(qiáng)，因此中醫(yī)的診斷方法和治療手段與醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)水平有很大聯(lián)系。數(shù)年來在實(shí)驗(yàn)研究，臨床觀察，文章整理，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)上，都有著對(duì)“證”的研究思想的深入調(diào)查。一部分“辨證”的過程可以用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來替換使用。恰當(dāng)?shù)闹嗅t(yī)癥狀可以作為基本輸入和適當(dāng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)以往的學(xué)習(xí)“經(jīng)驗(yàn)”來進(jìn)行綜合分析，從而提出中醫(yī)診斷方法。

由神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模型、網(wǎng)絡(luò)連接模型、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法等幾個(gè)要素組成了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。具有某些智能系統(tǒng)的功能。 按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來劃分，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很多不同的種類，例如感知器、BP網(wǎng)絡(luò)、Hopfield網(wǎng)絡(luò)等，目前應(yīng)用最為廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是其中的BP網(wǎng)絡(luò)。這種前沿網(wǎng)絡(luò)非 BP網(wǎng)絡(luò)所屬，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與權(quán)值能夠表達(dá)復(fù)雜的非線性 I/0映射關(guān)系。憑借 BP網(wǎng)絡(luò)優(yōu)良的自主學(xué)習(xí)功能，既可以通過誤差的反向傳播方法，對(duì)照已知樣本反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練，也可以調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值，直到網(wǎng)絡(luò)的 I/0關(guān)系在某一塊訓(xùn)練指標(biāo)下最接近樣本為止。

3.3 人工智能在臨床醫(yī)療診斷中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)編寫的程序主要根據(jù)專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法來模擬醫(yī)生的醫(yī)學(xué)診斷，以及通常治療手段的思維過程來進(jìn)行。醫(yī)療專家系統(tǒng)是臨床醫(yī)療診斷中人工智能的很好體現(xiàn)，不僅能夠處理較為復(fù)雜的醫(yī)學(xué)治療問題，還能當(dāng)做醫(yī)生診斷疾病的重要工具，更重要的是傳承了專家們的寶貴醫(yī)學(xué)治療經(jīng)驗(yàn)。

3.4 人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用

目前，在醫(yī)學(xué)影像中存在著的問題，比如：誤診率高、缺口大。這些問題需要通過人工智能的方法來解決。在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域人工智能的應(yīng)用包括主要的兩個(gè)方面，分別是：第一個(gè)方面為圖像識(shí)別，第二個(gè)方面為深度學(xué)習(xí)，其中人工智能應(yīng)用最核心的部分實(shí)深度學(xué)習(xí)。這兩個(gè)部分都是基于醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)所進(jìn)行的數(shù)據(jù)上的挖掘和應(yīng)用。這兩個(gè)方面所進(jìn)行的數(shù)據(jù)挖掘及其應(yīng)用都是依據(jù)醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)來完成的。

Geoffrey Hinton教授是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的大師，2006年，他與其博士生在《Science》和相關(guān)的期刊上發(fā)表了論文，第一次提出了“深度信念網(wǎng)絡(luò)”的概念。2012年，由斯坦福大學(xué)Fei-Fei Li教授舉辦的ImageNet ILSVRC大規(guī)模圖像識(shí)別評(píng)測(cè)任務(wù)是由Hinton教授的研究團(tuán)隊(duì)參加的。這個(gè)任務(wù)包括了120萬張高分辨率圖片，1000個(gè)類比。Hinton教授團(tuán)隊(duì)使用了全新的黑科技多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將圖像識(shí)別錯(cuò)誤率突破性地從26.2%降低到了15.3%。 這個(gè)革命性的技術(shù)，讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)以迅速的速度進(jìn)入了醫(yī)療和工業(yè)的領(lǐng)域范圍，隨后這一技術(shù)被陸續(xù)出現(xiàn)的醫(yī)療影像公司使用。例如：國(guó)際知名的醫(yī)學(xué)影像公司Enlitic和國(guó)內(nèi)剛剛獲得有峰瑞資本600萬天使輪融資的DeepCare。都是不斷積累大量影像數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)，繼續(xù)對(duì)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，從而有效的提高了醫(yī)生診斷的準(zhǔn)確率。

人工智能不僅能使患者的健康檢查快速進(jìn)行，包括X光、B超、核磁共振等。另外還能大量減少醫(yī)生的讀片時(shí)間，提升了醫(yī)生的工作效率，降低誤診率。

4 總結(jié)

人工智能軟件工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人類大腦，不僅能夠更快速的找到數(shù)據(jù)的模式和相似性，還能有效幫助醫(yī)生和科學(xué)家提取重要的信息。隨著人工智能的發(fā)展及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的逐漸普及和應(yīng)用，兩者的互相融合在未來必定成為醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要方向。

參考文獻(xiàn)

[1]馮伍，張俊蘭.人工智能在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程，2010（01）.

[2]楊琴，陳家榮.人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2012（12），100-101.

[3]王宇飛，孫欣.人工智能的研究與應(yīng)用[J].信息與電腦，2016（05）.

篇3

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119

0 簡(jiǎn)介

人工智能（（Artificial Intelligence）），它是一門新的技術(shù)科學(xué)，主要用于模擬、延伸以及擴(kuò)展人類的智能的方法、理論、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)。人工智能主要就是對(duì)人類的思維、意識(shí)的信息過程的合理化的模擬。人工智能它并不是人的智能，但是，它卻能像人那樣的思考，而且也可能會(huì)超過人類的智能。總的說來，人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些復(fù)雜工作。

1 人工智能的運(yùn)用現(xiàn)狀

目前，在很多方面人工智能有著運(yùn)用，其中一個(gè)主要表現(xiàn)就是全球人工智能公司數(shù)量在急劇的增加，專家系統(tǒng)在目前來看是在人工智能各領(lǐng)域中最為活躍，且最為有成效的一個(gè)領(lǐng)域。它是一類基于知識(shí)的系統(tǒng)，并可以解決那些一般僅有專家才能夠解決的復(fù)雜問題。我們這樣定義專家系統(tǒng)：專家系統(tǒng)是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它是基于程序系統(tǒng)依靠人工智能技術(shù)，來模擬人類專家求解復(fù)雜問題的過程，大多情況下，專家系統(tǒng)的水平甚至可以超過人類專家。專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

2 人工智能的影響

人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響：人工智能的的確確會(huì)影響到社會(huì)、生活、文化的方方面面，特別是對(duì)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)將來會(huì)有巨大的影響。以后，每個(gè)行業(yè)幾乎都會(huì)產(chǎn)生顛覆性的變化。在人工智能的研究上，中國(guó)并不落后，將來的中國(guó)一定可以從中獲得非常大的收益。一成功的專家系統(tǒng)可以為它的用戶帶來很明顯的經(jīng)濟(jì)效益。用比較經(jīng)濟(jì)的辦法執(zhí)行任務(wù)而不需要具有經(jīng)驗(yàn)的專家，從而極大地減少開支。專家系統(tǒng)深入各行各業(yè)，帶來巨大的宏觀效益，促進(jìn)了IT網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。

人工智能對(duì)文化的影響：在人工智能原理的基礎(chǔ)上，人們通常情況下會(huì)應(yīng)用人工智能的概念來描述他們的日常狀態(tài)和求解問題的過程。人工智能可以擴(kuò)大人們知識(shí)交流的概念集合，描述我們所見所聞的方法以及描述我們信念的新方法；人工智能技術(shù)為人類的文化生活提供了巨大的便利。如圖像處理技術(shù)必將會(huì)對(duì)圖形藝術(shù)和社會(huì)教育部門等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。比如現(xiàn)有的智力游戲機(jī)將會(huì)發(fā)展成具有更高智能的一種文化娛樂手段。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這種影響會(huì)越來越明顯地表現(xiàn)出來。當(dāng)然，還有一些影響可能是我們目前難以預(yù)測(cè)的。但可以肯定，人工智能將對(duì)人類的物質(zhì)文明以及精神文明產(chǎn)生更大的影響。

人工智能對(duì)社會(huì)的的影響：一方面，AI為人類文化生活提供了一種新的模式?，F(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂手段，今天，游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開發(fā)中。另一方面，人工智能能夠代替人類進(jìn)行各種腦力勞動(dòng)，所以，從某種意義上來講，這將會(huì)使一部分人失去發(fā)展的機(jī)遇，甚至可能失業(yè)。由于人工智能在科技以及工程中的應(yīng)用，一部分人可能會(huì)失去介入信息處理活動(dòng)的機(jī)會(huì)，甚至不得已而改變自己的工作方式；人工智能還可能會(huì)威脅到人類的精神。一般人們覺得人類與機(jī)器的區(qū)別就是人類具有感知精神，但如果有一天，這些相信只有人才具有感知精神的人也開始相信機(jī)器能夠思維和創(chuàng)作，那他們就會(huì)感到失望，甚至于感到威脅。他們會(huì)擔(dān)心：有朝一日，智能機(jī)器的人工智能可能會(huì)超過人類的自然智能，從而使人類淪為智能機(jī)器的奴隸。

3 人工智能的發(fā)展趨勢(shì)

有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2017年人工智能投資將同比增長(zhǎng)300%以上，在技術(shù)上將會(huì)更迅猛發(fā)展，工控自動(dòng)化商城的智能語音、智能圖像、自然語言以及深度學(xué)習(xí)等技術(shù)越來越成熟，就像空氣和水一樣將會(huì)逐步地滲透到我們的日常生活。行業(yè)專家關(guān)于2017年人工智能的發(fā)展方向主要有以下幾點(diǎn)：（1）機(jī)器學(xué)習(xí)目前正在被應(yīng)用在更復(fù)雜的任務(wù)以及更多領(lǐng)域中，且被更多的人作為挖掘數(shù)據(jù)的方式。無監(jiān)督的學(xué)習(xí)會(huì)取得更多進(jìn)展，但也存在很大的挑戰(zhàn)，故在這一方面離人類的能力還是差得很遠(yuǎn)的。計(jì)算機(jī)在理解和生成自然語言方面，預(yù)計(jì)最先會(huì)在聊天機(jī)器人和其他對(duì)話系統(tǒng)上落地。 （2）深度學(xué)習(xí)、其他的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)的混用，是成熟技術(shù)的典型標(biāo)志。將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中（醫(yī)療圖像、臨床數(shù)據(jù)、基因組數(shù)據(jù)等），各種類型數(shù)據(jù)上的研究以及成果將會(huì)大大的增加。 （3）聊天機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車可能會(huì)取得較大的進(jìn)展，預(yù)計(jì)更多人類基準(zhǔn)將會(huì)被打破，特別是那些基于視覺以及適合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)。而非視覺特征創(chuàng)建和時(shí)間感知方法將會(huì)變得更加頻繁、更加富有成果。

4 結(jié)論

人工智能是人類長(zhǎng)久以來的夢(mèng)想，同時(shí)也是一門富有挑戰(zhàn)性的學(xué)科。盡管人工智能帶來很多問題，但當(dāng)人類堅(jiān)持把人工智能只用于造福人類，人工智能推動(dòng)人類社會(huì)文明進(jìn)步將毋庸置疑。就像所有的學(xué)科一樣，人工智能也會(huì)經(jīng)歷各種挫折，但只要我們有信心、 有毅力，人工智能終將成為現(xiàn)實(shí)，融入到我們生活的方方面面，為我們的生活帶來更大的改變。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱祝武.人工智能發(fā)展綜述[J].中國(guó)西部科技，2011，10（17）：8-10.

篇4

1 康復(fù)機(jī)器人研究的意義及現(xiàn)狀

1.1 社會(huì)發(fā)展的必然需求

截止2014年底，我國(guó)國(guó)60歲以上老年人口已經(jīng)達(dá)到2.12億，占總?cè)丝诘?5.5%。據(jù)預(yù)測(cè)，本世紀(jì)中葉老年人口數(shù)量將達(dá)到峰值，超過4億，屆時(shí)每3人中就會(huì)有一個(gè)老年人。

民政部部長(zhǎng)、全國(guó)老齡辦主任李立國(guó)表示，我國(guó)空巢和獨(dú)居老年人近1億人，60歲以上失能半失能老年人約3500萬人，幫扶困難老人已成為我國(guó)老齡事業(yè)的重中之重。

伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降，進(jìn)而對(duì)日常的生活產(chǎn)生了種種不利的影響，已嚴(yán)重影響老年人生存質(zhì)量。此外，由于疾病、自然災(zāi)害、交通事故等突發(fā)事件造成的殘疾人數(shù)量也與日俱曾。截止2015年9月，我國(guó)有各類殘疾人8500萬，通過人工及現(xiàn)有的助殘?jiān)O(shè)備已不能滿足患者的要求。老齡化、殘疾人這些特殊群體理應(yīng)得到更多的關(guān)注，保證其生存質(zhì)量的康復(fù)和服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量也應(yīng)有相應(yīng)提高，因此，康復(fù)機(jī)器人及設(shè)備的研究和應(yīng)用有著極為廣闊的發(fā)展前景。

1.2 技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在需求

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、圖像處理、以視覺、聽覺為代表的傳感技術(shù)等電子信息技術(shù)的反戰(zhàn)，給生物醫(yī)藥工程領(lǐng)域的醫(yī)用康復(fù)機(jī)器人發(fā)展帶來的極大的契機(jī)。用于科學(xué)診斷、手術(shù)輔助、腦中風(fēng)、帕金森綜合征后遺癥輔助康復(fù)機(jī)器人得到了廣泛應(yīng)用。而將人工智能、視覺、聽覺、圖像處理等技術(shù)融入康復(fù)機(jī)器人技術(shù)成為未來康復(fù)機(jī)器人發(fā)展的內(nèi)在需求。

1.3 產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然趨勢(shì)

隨著我國(guó)泉州2025計(jì)劃的提出，機(jī)器人技術(shù)已成為我國(guó)未來工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需要突破的核心技術(shù)。當(dāng)前，我國(guó)機(jī)器人，尤其是以助殘、手術(shù)輔助為代表的康復(fù)機(jī)器人核心技術(shù)還未能突破，核心部件、主控系統(tǒng)還需進(jìn)口，成本較高。國(guó)產(chǎn)康復(fù)機(jī)器人在整個(gè)市場(chǎng)占有率偏低?？祻?fù)機(jī)器人的技術(shù)突破成為我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

2 康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

2.1 醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，并成為機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)的主流。隨著老齡化、殘疾人口的不斷的增多，康復(fù)機(jī)器人的收到各國(guó)的極大關(guān)注。微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人、介入治療機(jī)器人，上肢、下肢康復(fù)機(jī)器人、智能價(jià)值、智能輪椅、外骨骼輔助機(jī)器人、航天員運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)機(jī)器人已經(jīng)開始用于臨床，并取得了一定成果。

目前，用于輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)的外科手術(shù)機(jī)器人是在外科一生的操控下，協(xié)助醫(yī)生共同完成手術(shù)過程，一般情況下，外科醫(yī)生利用一個(gè)遠(yuǎn)程手術(shù)場(chǎng)景，操縱一個(gè)主輸入裝置，根據(jù)手術(shù)的要求，向放置于手術(shù)室內(nèi)的手術(shù)機(jī)器人下達(dá)手術(shù)指令。手術(shù)機(jī)器人根據(jù)該指令執(zhí)行相應(yīng)的操作。與傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)相比，手術(shù)機(jī)器人具有比醫(yī)生更高的操作靈巧性、超越人類手術(shù)動(dòng)作距離的局限，易于實(shí)現(xiàn)更微笑的手術(shù)動(dòng)作，手術(shù)精準(zhǔn)性也更高。

由美國(guó)直覺外科公司制造的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是目前手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用做最廣的手術(shù)機(jī)器人之一。該手術(shù)機(jī)器人融合了三維高清晰度視覺系統(tǒng)，在視覺輔助系統(tǒng)的幫助下，控制能完成精細(xì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，該機(jī)械手的彎曲及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自由度均不是人類手腕可比擬。該手術(shù)機(jī)器人可提供靈巧操作、精準(zhǔn)定位、術(shù)前規(guī)劃，手術(shù)創(chuàng)面大幅減小，患者恢復(fù)迅速。

目前，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)累計(jì)銷售3000多臺(tái)，為超過250萬患者成功實(shí)施微創(chuàng)手術(shù)。由于昂貴，我國(guó)擁有數(shù)量還不足三十臺(tái)。研究適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的手術(shù)機(jī)器人以迫在眉睫。近年來，我國(guó)科研工作者和醫(yī)療衛(wèi)生部門緊密合作，積極開展手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)工作，取得了一定成果。例如，針對(duì)腹部手術(shù)的手術(shù)機(jī)器人、利用視覺、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合人工智能的神經(jīng)微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人，介入治療機(jī)器人、脊柱外科手術(shù)機(jī)器人均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)入動(dòng)物試驗(yàn)階段。

2.2 功能恢復(fù)性機(jī)器人研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

目前，功能性恢復(fù)機(jī)器人的研究重點(diǎn)集中于上肢、下肢的功能恢復(fù)、運(yùn)動(dòng)輔助、可穿戴設(shè)備的研究上。國(guó)內(nèi)以哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、中科研、上海交通大學(xué)為代表的研究單位掌握功能恢復(fù)性機(jī)器人研究的技術(shù)核心。其中上海交通大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)合作展開了“神經(jīng)的運(yùn)動(dòng)控制與控制信息源的研究”。其研究目的是提取神經(jīng)信息，利用神經(jīng)信息來控制電子假手.具備7個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)模擬假手以研制完成，具備很高的應(yīng)用前景。

功能性恢復(fù)機(jī)器人的研究主要集中于肌肉電信號(hào)的拾取、肌肉電信號(hào)特征分析、腦電波的信號(hào)的拾取、腦電波信號(hào)的特征分析上。

3 康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 機(jī)械本體技術(shù)：康復(fù)器械的機(jī)械本體技術(shù)應(yīng)向著智能化、集成化、輕型化、微型化、舒適化及美觀化的方向發(fā)展。以碳纖維、石墨烯、記憶合金為代表的新型材料相繼問世，且價(jià)格逐步降低，將對(duì)康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械本體制造、研究產(chǎn)生極大的促進(jìn)。此外，傳統(tǒng)的針對(duì)上、下肢的康復(fù)機(jī)器人已不能滿足當(dāng)前的需要，以單關(guān)節(jié)為控制和新的額關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人、用于脊柱矯正的脊柱矯正機(jī)器人逐步出現(xiàn)，極大的拓展了康復(fù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2 人工智能技術(shù)：人工智能技術(shù)的引入，將極大的促進(jìn)康復(fù)機(jī)器人的智能化水平。融入以視覺跟蹤技術(shù)、聽覺傳感器、壓力傳感器為核心的感知系統(tǒng)，融入VR虛擬技術(shù)、融入智能穿戴設(shè)備，以嵌入式控制系統(tǒng)為核心，將極大的促進(jìn)人工智能技術(shù)在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)康復(fù)機(jī)器人的高度智能化，集成化。

康復(fù)機(jī)理的研究：充分利用現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)臨床經(jīng)驗(yàn)，與醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的專家緊密合作，積極開展康復(fù)機(jī)器人相關(guān)肌肉、病理研究，對(duì)康復(fù)機(jī)器人的研究提供理論支撐。

結(jié)束語

經(jīng)過多年的發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人取得了一定的成果。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人的研究與發(fā)展還未能有效滿足社會(huì)需求，智能化、集成度水平還有待提高。因此，開展康復(fù)機(jī)器人的研究具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值及技術(shù)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]Gert K， Boudevijn K， Hermano IK. Effects of robot-assisted therapy on upper limb recovery after stroke： a systematic review.Neuro-rehabilitation and Neural Repair，2008，22：111-121.

[2]Grdienke P， Michile J A， Catherina G M， et al. Systematic reviewof the effect of robot-aided therapy on recovery of the hemipareticarm after stroke.Journal of Rehabilitation Research and Development，2006， 43：171-184.

篇5

工業(yè)儀表智能化技術(shù)是集計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)控制、電子、自動(dòng)化儀表等于一體的跨學(xué)科的專業(yè)技術(shù)。近年來，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，智能儀表在工業(yè)領(lǐng)域大量普及，呈現(xiàn)出生命力極強(qiáng)的發(fā)展前景。

一、工業(yè)儀表智能化技術(shù)概述

工業(yè)儀表“智能化”主要是采用超大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)，使用嵌入式軟件將“人工智能”、“專家控制”等理論方法和技術(shù)運(yùn)用到儀表內(nèi)部操作中，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)儀表自主完成某些測(cè)量任務(wù)，甚至在相關(guān)程序的指導(dǎo)下實(shí)施某個(gè)預(yù)定控制動(dòng)作，能進(jìn)行較為復(fù)雜的計(jì)算和誤差修正的數(shù)據(jù)處理。整體來說，即使得工業(yè)儀表擁有自主適應(yīng)、自主學(xué)習(xí)、自主校正、自主協(xié)調(diào)、自主組織、自主修復(fù)等“擬人智能”的特性或功能。工業(yè)儀表智能化技術(shù)的應(yīng)用，不僅能完成輸入信號(hào)的非線性、壓力與溫度的補(bǔ)償、零點(diǎn)錯(cuò)誤、故障診斷、量程刻度標(biāo)尺的變化等基本職能，還能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過程的控制，不斷拓展擴(kuò)散控制系統(tǒng)的功能。這種以電子數(shù)字顯示形式出現(xiàn)的智能產(chǎn)品，提升儀表性能的同時(shí)還能通過網(wǎng)絡(luò)組成新型的過程來控制系統(tǒng)，更有利于信息通信。智能儀表具有科學(xué)自動(dòng)的操作體系，是一個(gè)專用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常情況下，硬件和軟件共同構(gòu)成智能化儀表，其中信號(hào)的輸入通道、微控制器、標(biāo)準(zhǔn)通信接口、人機(jī)交換通道等構(gòu)成智能化儀表典型的硬件部分。而軟件部分則主要包括接口管理程序、監(jiān)控程序及數(shù)據(jù)處理程序三大部分。

工業(yè)儀表智能化技術(shù)所具有的特點(diǎn)如下：首先，開發(fā)性強(qiáng)，可靠性高。微處理器與智能儀表的有機(jī)結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)“硬件軟化”，使用軟件替代相關(guān)硬件來實(shí)現(xiàn)操作者想要的功能，需要對(duì)功能做出調(diào)整時(shí)，僅僅對(duì)程序做出適當(dāng)改變便可。這就在一定程度上減少了元器件，降低了故障發(fā)生率，大大促進(jìn)了儀表可靠性的提升。其次，性能好，精度高。其運(yùn)算和邏輯判斷功能能夠有效的消除眾多因素引起的誤差，使得儀表的測(cè)量精度不斷提升。再次，具有友好的人機(jī)對(duì)話能力。通過鍵盤輸入命令能夠控制儀表的測(cè)量和處理功能。最后，具有可程控操作能力。GP -IB、RS232C、USB等通信接口的應(yīng)用，使儀表與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，進(jìn)而擁有可程控操作功能，便于完成更復(fù)雜的測(cè)試任務(wù)。

二、工業(yè)儀表智能化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

20實(shí)際90年代，儀表的智能化特征突出表現(xiàn)出來，主要是：儀表的設(shè)計(jì)方面受飛速發(fā)展的微電子技術(shù)影響而有所創(chuàng)新;在此階段問世的DSP芯片加強(qiáng)了儀表的數(shù)字信號(hào)處理功能;具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的微型機(jī)的發(fā)展，更是便利了工業(yè)儀表的應(yīng)用。此外大力增強(qiáng)和普及的圖像處理功能、得到廣泛應(yīng)用的VXI總線等都彰顯出這一時(shí)期儀表的智能化特征。

近年來，儀表的智能化檢測(cè)控制功能得到全面的發(fā)展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和研究出越來越多的智能化測(cè)量監(jiān)控儀表，比如，智能節(jié)流式流量計(jì)，通過自動(dòng)進(jìn)行差壓補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)流量的節(jié)省;在程序控溫方面有較大成就的智能多段溫度控制儀;在數(shù)字 PID和其他各項(xiàng)復(fù)雜控制規(guī)律上進(jìn)行調(diào)節(jié)的智能式調(diào)節(jié)器;智能色譜儀能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種譜圖的分析和數(shù)據(jù)處理等。而在國(guó)際上更是有眾多智能測(cè)量?jī)x，比如產(chǎn)自美國(guó)HONEYWELL公司的DSTJ-3000 系列智能變送器、產(chǎn)自美國(guó) RACA-DANA 公司的 9303 型超高電平表、產(chǎn)自美國(guó) FLUKE 公司的超級(jí)多功能校準(zhǔn)器 5520A、產(chǎn)自美國(guó) FOXBORO 公司的數(shù)字化自整定調(diào)節(jié)器等。上述智能儀表中，智能變送器能夠?qū)崿F(xiàn)差壓制狀態(tài)下的復(fù)合測(cè)量，自動(dòng)補(bǔ)償變送器本體的溫度、靜壓等，具有精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)。9303 型超高電平表能夠使用微處理器減弱甚至消除電阻中電流流經(jīng)時(shí)產(chǎn)生的一定量的熱噪聲。而超級(jí)多功能校準(zhǔn)器 5520A更是在內(nèi)部應(yīng)用了三個(gè)微處理器，具有強(qiáng)大的穩(wěn)定性及較完善的線性度。最后數(shù)字化自整定調(diào)節(jié)器巧妙的將專家系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，使得調(diào)節(jié)器能夠像經(jīng)驗(yàn)豐富的控制工程師一樣隨著現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的變化自主整定調(diào)節(jié)器。

三、工業(yè)儀表智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

總的來說，與傳統(tǒng)儀表相比，工業(yè)儀表智能化技術(shù)推動(dòng)者現(xiàn)代儀表向新的方向發(fā)展，尤其是隨著計(jì)算機(jī)和智能機(jī)器的發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)儀表呈現(xiàn)出虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、人工智能化發(fā)展趨勢(shì)。

（一）虛擬儀表

一般來說，測(cè)量?jī)x器的三大功能為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示，而在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示在一定程度上可以完全使用PC機(jī)上的軟件來替代，這也就是說，只要另外擁有相關(guān)數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備，就能通過這些設(shè)備與PC機(jī)進(jìn)行聯(lián)合，共同組成全新的測(cè)量?jī)x表。我們將這種基于PC機(jī)的測(cè)量?jī)x器統(tǒng)稱為虛擬儀器。并且在虛擬儀器的使用過程中，針對(duì)相同的硬件系統(tǒng)，僅僅采取不同的軟件編程，就能享受到功能完全不一樣的測(cè)量?jī)x表，以更好的完成測(cè)量。由此可見，虛擬儀器的核心便是其中完整的軟件系統(tǒng)，這便是另一個(gè)角度上將軟件視為儀器的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。相對(duì)于傳統(tǒng)智能儀表中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的滲透特征，虛擬儀表強(qiáng)調(diào)在通用計(jì)算機(jī)的同時(shí)，采取措施更好的將儀器技術(shù)滲透到其中。軟件系統(tǒng)既身為虛擬儀器的核心，就需要它具有通用性、通俗性、可視性、可擴(kuò)展性及升級(jí)性，以滿足為用戶謀取利益的基本要求，這就決定了虛擬儀表與傳統(tǒng)智能儀表相比更為前瞻的應(yīng)用前景和市場(chǎng)。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)階段，隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和快速進(jìn)步，工業(yè)控制和智能儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來越多的滲透著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身含有的通訊功能能夠幫助智能儀表實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建，并且能夠在一定程度上對(duì)新的、初設(shè)計(jì)完成的智能儀表系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)、系統(tǒng)維護(hù)及相關(guān)功能重置等方面的保障。比如，由LATTICE半導(dǎo)體公司提出的In System Programming（在系統(tǒng)編程技術(shù)，簡(jiǎn)稱ISP），作為一種對(duì)軟件進(jìn)行修正、組態(tài)或者重組的最新技術(shù)，它能夠使人們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、售后等每個(gè)階段都能組態(tài)或重組產(chǎn)品的器件、電板路甚至整個(gè)電子系統(tǒng)的邏輯和功能。相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)中存在的一些限制和連接弊病，ISP運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)予以消除，以更好的進(jìn)行在板設(shè)計(jì)、制造和編程。此外，編程ISP不必像傳統(tǒng)儀表一樣需要專門的編程器及復(fù)雜的流程，這是因?yàn)镮SP器件完全可以通過印刷電路板（PCB）進(jìn)行處理，也可以通過PC機(jī)、 INTERNET 遠(yuǎn)程網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)處理器等進(jìn)行編制。

（三）人工智能化

作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)全新的領(lǐng)域，人工智能旨在使用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)某些人類所具有的獨(dú)特的智能進(jìn)行模擬，就目前來說，人工智能主要涉及醫(yī)療診斷、機(jī)器人、專家系統(tǒng)、推理證明等領(lǐng)域，并隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，逐漸向智能儀表研究和應(yīng)用中滲透。智能儀表逐漸趨向人工智能化，其進(jìn)一步發(fā)展將會(huì)或多或少的帶有一定的人工智能，就是說人工智能使得儀表在視覺、聽覺、思維等方面擁有一定的能力，進(jìn)而替代人的一部分腦力工作。在這種情況下，即使沒人進(jìn)行干預(yù)，智能儀器也能自發(fā)自主的完成檢測(cè)或控制功能。更為重要的是，在現(xiàn)代儀表中滲透人工智能，能夠使人們?cè)诿鎸?duì)傳統(tǒng)方法解決不了的難題時(shí)，有新的思路和方法。

四、結(jié)語

伴隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及測(cè)量控制技術(shù)等的不斷發(fā)展和彼此滲透，工業(yè)儀表智能化技術(shù)得到大量普及和發(fā)展，使得智能儀表極大的擴(kuò)充了傳統(tǒng)儀表的應(yīng)用范圍，表現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景?？梢灶A(yù)見，不久的將來，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都將迅速普及各種功能的智能儀表。

參考文獻(xiàn)

[1]祁少寧.工業(yè)自動(dòng)化儀表的智能化分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，（6）.

[2]朱文龍.我國(guó)智能儀器儀表的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息，2011，（1）.

[3]張震.我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)綜述[J].電子制作，2013，（3）.

[4]王平.淺探智能儀器及其發(fā)展趨勢(shì)[J].硅谷，2010，（2）.

[5]隋洪敏.自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展方向探討[J].硅谷，2013，（3）.

篇6

引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，而其中的多媒體技術(shù)更是集智能、聲音、圖像、數(shù)據(jù)以及視頻等要素為一身的特點(diǎn)，為人們的工作和學(xué)習(xí)提供了巨大的幫助。尤其是在教育事業(yè)上，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)通過其良好的視覺和聽覺效果，更加便于學(xué)生們對(duì)相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)的理解，從而在很大程度上提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率。在當(dāng)今的教育環(huán)境中，無論是在義務(wù)教育中的初級(jí)階段，還是在各類高等院校的教育中，都可以發(fā)現(xiàn)多媒體技術(shù)的應(yīng)用。并且借助于信息全球化的發(fā)展，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)將會(huì)在未來的各個(gè)領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用。本文的主要立足點(diǎn)就在于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

一、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的基本內(nèi)容

（一）計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的定義

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)主要是指通過融合兩種或者兩種以上媒體的一種人機(jī)交互式信息交流和傳播的媒體。其中包括了音頻、文字、圖像、視頻以及動(dòng)畫等多種要素。雖然各種媒體的表現(xiàn)形式上會(huì)存在一定的問題，但是存在形式都是相同的，都是以數(shù)字化的形式存在，即為計(jì)算機(jī)二進(jìn)制數(shù)字文件。嚴(yán)格意義上來說，雖然計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但是其作用和功能卻是其他技術(shù)所不能取代的，在很大程度上為人們的工作和學(xué)習(xí)提供了重要的輔幫助。

（二）計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)多媒體憑借其自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在當(dāng)今的社會(huì)中得到了廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)主要包括多媒體信息的表現(xiàn)與交互、音頻采集技術(shù)以及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。其中多媒體信息與交互是指在多媒體的平臺(tái)下，可以使各類媒體形成一種良好的共存關(guān)系，并且在共存的狀態(tài)中能夠做到彼此間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，通過合理的媒體安排來使其發(fā)揮出更好的效果。音頻采集技術(shù)是指將模擬信號(hào)采樣生成數(shù)字信號(hào)，在經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后儲(chǔ)存到相應(yīng)的介質(zhì)中。當(dāng)前在采集信息上運(yùn)用的技術(shù)主要有VFW技術(shù)以及DirectShow技術(shù)，二者都能夠很好的實(shí)現(xiàn)信息采集任務(wù)。而數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)則主要是指為了得到更好地視聽效果來對(duì)相關(guān)要素進(jìn)行處理的過程。由于多媒體技術(shù)包含了多種媒體形式，其中具有數(shù)據(jù)、文本、三維動(dòng)畫以及圖像等多種要素，要想得到最佳的表現(xiàn)效果就要對(duì)這些要素進(jìn)行科學(xué)的處理和安排。

二、當(dāng)前計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)也得到了相應(yīng)的進(jìn)步和提升，在人們當(dāng)前的工作生活中幾乎隨處都可以看到多媒體技術(shù)的應(yīng)用。人們工作和學(xué)習(xí)的效率也因?yàn)槎嗝襟w技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用得到了很大的提高。從技術(shù)分類角度來看，多媒體技術(shù)可以分為數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用、通信技術(shù)的應(yīng)用以及人工智能多媒體應(yīng)用。其中多媒體數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用主要是指對(duì)文字、圖像以及聲頻和視頻要素的整合處理，使相關(guān)信息更好的展現(xiàn)在人們面前的一種手段。而計(jì)算機(jī)多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用是指通過利用圖像、文字以及數(shù)據(jù)的新型通信方式，來為人們提供更多高質(zhì)量的服務(wù)。在通信技術(shù)應(yīng)用的方面，當(dāng)前的通信方式主要有有線通信方式和無線通信方式，這兩種方式都是當(dāng)前運(yùn)用的比較廣泛的通信方式。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的通信功能相對(duì)于電話等傳統(tǒng)的通信方式更具有圖文并茂的優(yōu)勢(shì)，并且在利用的形式上也更具有簡(jiǎn)化的便利。人工智能是指利用機(jī)器代替人們進(jìn)行相應(yīng)的勞動(dòng)和工作，而人工智能多媒體應(yīng)用就是在一定程度上將人工智能同多媒體技術(shù)之間進(jìn)行結(jié)合，從而使多媒體技術(shù)具備智能化的特點(diǎn)，有利于人們對(duì)多媒體技術(shù)的使用和了解。而在具體的應(yīng)用中，多媒體技術(shù)有可以被分為在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用、在編著系統(tǒng)中的應(yīng)用、在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用、在醫(yī)療影像診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用以及在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用。多媒體技術(shù)在通信方面的應(yīng)用在一定程度上實(shí)現(xiàn)了人們面對(duì)面的交流，打破了人們之間的地域限制，提高了信息的瞬時(shí)性。而在編著方面的應(yīng)用則為很多多媒體電子出版物和軟件出版提供了良好的服務(wù)，能夠以最佳的效果實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工作任務(wù)。在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要是通過多媒體的教學(xué)方式，利用多媒體PC來開拓市場(chǎng)，進(jìn)行相關(guān)員工的培訓(xùn)。這種形式不僅可以在很大程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，還有助于對(duì)市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)予以科學(xué)的掌握和分析，進(jìn)而對(duì)路適銷增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力。多媒體技術(shù)在醫(yī)療影像系統(tǒng)方面的應(yīng)用是當(dāng)今醫(yī)療事業(yè)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。通過對(duì)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，可以強(qiáng)化對(duì)醫(yī)療影像的分析和處理工作，從而得出更具有說服力的結(jié)果。在教育方面的應(yīng)用則主要是以多媒體課件的形式展現(xiàn)，在聲文并茂的條件下，教師以及學(xué)生們可以通過效果良好的圖像和視頻等因素加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，進(jìn)而提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

三、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的未來發(fā)展前景分析

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和變化，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的要求也將不斷增加，為了使其能夠更好的滿足人們的需求，就要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)展和完善。未來計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該主要從三方面進(jìn)行，分別是計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的集成化、多媒體終端的智能化和嵌入化以及計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化。在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的未來發(fā)展中應(yīng)當(dāng)對(duì)視覺、聽覺以及味覺等多方面的因素進(jìn)行整合，“顯示”效果并不能被作為多媒體技術(shù)的最終追求目標(biāo)。要使相互合成之后的展現(xiàn)效果得到最大程度的提升，滿足人們的各類需求，給人們帶來更好的使用體驗(yàn)。并且在表達(dá)方式上也要變得更加細(xì)膩，提升人機(jī)交互的自然醒和高效性。而對(duì)于多媒體終端的智能化和嵌入化方面，則是要努力提升計(jì)算機(jī)多媒體中的多媒體性能，并將計(jì)算機(jī)芯片嵌入到各類電器之中，利用多媒體技術(shù)的影響去開發(fā)更多的智能化電器。在多媒體所需要的系統(tǒng)和軟件上進(jìn)行不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，最終達(dá)到多媒體終端設(shè)備智能化的目的。最后，在計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展上也要進(jìn)行不斷地探求和努力。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展的今天，要想使多媒體技術(shù)能夠得到更加廣泛和高效的應(yīng)用，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)是必不可少的。

結(jié)束語：當(dāng)前計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)步入到了成熟的階段，無論是在硬件設(shè)施上的發(fā)展還是在軟件的發(fā)展和創(chuàng)新上都已經(jīng)變得較為完善，在這樣的環(huán)境和條件下可以為多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供重要的技術(shù)支撐和保障。然而，在不斷進(jìn)步的同時(shí)必然也會(huì)伴隨著不斷發(fā)現(xiàn)的一些問題，目前圖像和音頻的壓縮編碼規(guī)范性還有待提高，并且在一些隱私性較強(qiáng)的資料上也沒有做到很好的強(qiáng)化。所以說未來的多媒體技術(shù)盡管具有計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，但仍然還有很長(zhǎng)的發(fā)展道路要走，只有對(duì)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)進(jìn)行更加嚴(yán)格合理的規(guī)范，才能夠使其具有更好的發(fā)展前景，并更好的應(yīng)用在教育事業(yè)以及醫(yī)療事業(yè)等各項(xiàng)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

篇7

隨著互聯(lián)網(wǎng)、自媒體、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的成熟與普及，互聯(lián)網(wǎng)逐漸滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，形成了“互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)行業(yè)”的發(fā)展格局，這些不僅深刻影響著教育、醫(yī)療、社會(huì)治理、公共服務(wù)、商業(yè)模式等，也對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，逐步形成了以應(yīng)用為導(dǎo)向、各種技術(shù)相互融合的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。在這種情況下應(yīng)當(dāng)從“互聯(lián)網(wǎng)+”的視角考察計(jì)算機(jī)技術(shù)的基本特征、發(fā)展趨勢(shì)等，以更好地發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)在服務(wù)傳統(tǒng)行業(yè)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等方面的重要作用。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)以后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展并廣泛普及，人類的生產(chǎn)及生活方式發(fā)生了巨大變化，比如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)思維開始影響人類生活的方方面面，改變著人類的社會(huì)交往、商業(yè)活動(dòng)、社會(huì)治理等，變成了人類生存方式的重要組成部分。特別是隨著大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及，人類社會(huì)進(jìn)入了萬物互聯(lián)的新時(shí)代，這些深刻影響著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)技術(shù)更新速度更快、運(yùn)行方式更多元化、實(shí)用性和功能更加強(qiáng)大、自我防御和修復(fù)能力更完善等。

(一)計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)行速度快。從運(yùn)行速度看，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展，人類對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度提出了更高要求，比如天氣預(yù)報(bào)、用戶數(shù)據(jù)分析、科學(xué)研究等活動(dòng)都需要計(jì)算機(jī)擁有超級(jí)運(yùn)算能力，這些對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展提出了明確要求，所以許多計(jì)算機(jī)公司都將計(jì)算速度作為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的核心指標(biāo)，同時(shí)政府也加大了對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力研究的投入，比如我國(guó)就成立了國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心，專門負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度研究工作。

(二)計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)行方式更加多元。從運(yùn)行方式上看，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)開始向小型化、微型化的方向發(fā)展，筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新方向，這些智能終端不僅體積小、攜帶方便，而且功能強(qiáng)大，能夠較好地滿足用戶的各種上網(wǎng)需要。

(三)計(jì)算機(jī)技術(shù)基本功能更加實(shí)用。從基本功能上看，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的深入發(fā)展，電腦成了網(wǎng)上購(gòu)物、電子支付、社會(huì)交往、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、生活?yuàn)蕵返然顒?dòng)的重要平臺(tái)，可以說人們每天的生活都離不開電腦，從而使計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展更加多元化，計(jì)算機(jī)性能更具有實(shí)用性，比如有些電商就以CRM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了銷售存儲(chǔ)一體化管理，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)極大節(jié)省了人工成本。

(四)計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)行更加安全。從運(yùn)行能力看，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代人們對(duì)計(jì)算機(jī)的要求更高、更全面，要求計(jì)算機(jī)操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行安全等，在這種情況下計(jì)算機(jī)安全技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展，計(jì)算機(jī)可以通過相關(guān)設(shè)備監(jiān)理一套完整的防御體系，極大提升了計(jì)算機(jī)運(yùn)行的安全性。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

近年來中國(guó)大力推動(dòng)工業(yè)信息化進(jìn)程，將“互聯(lián)網(wǎng)+”作為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、社會(huì)治理創(chuàng)新的重要方式，在這種情況下計(jì)算機(jī)技術(shù)與商業(yè)、國(guó)防、社會(huì)等領(lǐng)域的結(jié)合越來越緊密，形成了許多計(jì)算機(jī)邊緣技術(shù)。

(一)計(jì)算機(jī)技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況。從發(fā)展過程看，“互聯(lián)網(wǎng)+”首先產(chǎn)生于商業(yè)領(lǐng)域，而后在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域推廣開來。從總體上看計(jì)算機(jī)技術(shù)在電子商務(wù)、網(wǎng)上支付、網(wǎng)絡(luò)媒體等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍最廣，并且推動(dòng)了這些行業(yè)的繁榮發(fā)展，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，催生了許多重要的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，推動(dòng)了淘寶、京東、今日頭條等一大批互聯(lián)網(wǎng)公司的誕生。

(二)計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況。計(jì)算機(jī)技術(shù)在能源、電力等領(lǐng)域也有許多應(yīng)用，推動(dòng)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。比如一些新能源電力系統(tǒng)經(jīng)常受到惡劣天氣的攻擊，像霧霾天氣、冰雪天氣等往往會(huì)影響發(fā)電質(zhì)量，為了更加準(zhǔn)確地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，就需要以計(jì)算機(jī)技術(shù)快速獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，以便在第一時(shí)間傳輸?shù)较嚓P(guān)人員手中。此外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)的深度融合也推動(dòng)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用，促進(jìn)了工業(yè)智能化、工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的融合發(fā)展，大大提升了傳統(tǒng)制造業(yè)的信息化水平。

(三)計(jì)算機(jī)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用情況。計(jì)算機(jī)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，像雷達(dá)、無人機(jī)、導(dǎo)彈等尖端武器上都應(yīng)用了大量的計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是無人機(jī)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有著密切聯(lián)系，軍事偵察、電子干擾等都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效應(yīng)用。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家就利用無人機(jī)精確打擊各種戰(zhàn)略目標(biāo)，并能夠在復(fù)雜的自然環(huán)境和高偶然事件中完成供給任務(wù)。這些都說明計(jì)算機(jī)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。此外，隨著空天戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的發(fā)展，衛(wèi)星、網(wǎng)絡(luò)等成為軍事打擊的重要目標(biāo)，這些對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的依賴程度越來越高。

(四)計(jì)算機(jī)技術(shù)在社會(huì)領(lǐng)域的應(yīng)用情況?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”不僅改變了商業(yè)模式、工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)，也給社會(huì)領(lǐng)域帶來了翻天覆地的變化，推動(dòng)了教育、醫(yī)療、社會(huì)治理等與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合。比如隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，電子圖書館、網(wǎng)絡(luò)大學(xué)、多媒體課堂、慕課、網(wǎng)絡(luò)付費(fèi)學(xué)習(xí)等有了長(zhǎng)足發(fā)展，這些推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代教育的融合發(fā)展。在社會(huì)管理活動(dòng)中，信息管理及查詢系統(tǒng)、指紋識(shí)別系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)等有了廣泛應(yīng)用，這些推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)在信息管理方面的應(yīng)用。此外，計(jì)算機(jī)技術(shù)在精準(zhǔn)醫(yī)療、健康體檢等醫(yī)療活動(dòng)中也有著廣泛應(yīng)用，醫(yī)生可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)等精準(zhǔn)了解病人的病情、成因等。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展前景

從總體上看“互聯(lián)網(wǎng)+”不僅深刻改變了人類社會(huì)的商業(yè)模式、工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)管理、教育醫(yī)療等，也深刻影響著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及前景。因此應(yīng)當(dāng)從“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代背景出發(fā)分析計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展問題，把握計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

(一)各種新型計(jì)算機(jī)將不斷涌現(xiàn)。1．光計(jì)算機(jī)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度要求越來越高，但是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法滿足人們的運(yùn)算需要，于是各種嶄新的計(jì)算技術(shù)不斷涌現(xiàn)，比如當(dāng)前科學(xué)家就在考慮以光子代替電子和電流為載體，以納米電漿子原件作為計(jì)算機(jī)的核心原件，對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，光計(jì)算機(jī)以光內(nèi)連技術(shù)、空間光調(diào)制器等為基礎(chǔ)，具有運(yùn)算速度極快、耗電量非常低、存取信息方便等特征，在天氣預(yù)報(bào)、水文變化、資本市場(chǎng)等方面具有廣闊應(yīng)用前景。2．量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)業(yè)有計(jì)算速度快的特點(diǎn)，并且在理論上已經(jīng)成熟，在實(shí)踐上也處于實(shí)驗(yàn)室階段。英特爾、IBM、華為等企業(yè)不僅在研發(fā)大規(guī)模集成電路，還在研發(fā)量子計(jì)算機(jī)，谷歌、微軟就相繼宣布研發(fā)了200秒內(nèi)可以完成普通計(jì)算機(jī)1萬年完成的計(jì)算任務(wù)的量子計(jì)算機(jī)。中國(guó)專家潘建偉、陸朝陽、汪喜林等也通過調(diào)控6給光子的偏振、路徑等，實(shí)現(xiàn)了18個(gè)光量子比特糾纏;中科院、浙大、背景計(jì)算科研中心等共同開發(fā)了量子芯片，在國(guó)際量子計(jì)算機(jī)研究中處于領(lǐng)先地位。3．納米技術(shù)。納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域仍有廣闊的應(yīng)用前景，并成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。與傳統(tǒng)電子元器件相比，納米技術(shù)原件的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通電子原件，而且擁有導(dǎo)電性能超強(qiáng)、質(zhì)地優(yōu)良等特征，所以說納米芯片成了當(dāng)前硅基芯片的良好替代產(chǎn)品。當(dāng)前納米技術(shù)已從微電子方向向傳感器方向發(fā)展，未來將成為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的重要替代方式之一。4．化學(xué)計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)?；瘜W(xué)計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)等新型計(jì)算機(jī)技術(shù)也都處于理論和實(shí)驗(yàn)階段，化學(xué)計(jì)算機(jī)是以炭基制品代替硅基芯片，實(shí)現(xiàn)信息傳輸和存儲(chǔ)，能夠以較小體積實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)輸;生物計(jì)算機(jī)是以生物傳感器實(shí)現(xiàn)信息計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)，它能夠直接受人腦控制，不過這一計(jì)算機(jī)尚處于理論研究階段。

(二)計(jì)算機(jī)技術(shù)將與信息技術(shù)深度融合。1．計(jì)算機(jī)技術(shù)將與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深度融合。毫無疑問，人類已經(jīng)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們學(xué)習(xí)新知識(shí)、瀏覽新聞、休閑娛樂、社會(huì)交往、商業(yè)活動(dòng)的重要組成部分，這些徹底改變了人類社會(huì)的存在當(dāng)時(shí)，也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，在這種情況下許多人都將計(jì)算機(jī)等同于互聯(lián)網(wǎng)，這些充分說明了計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的融合程度。隨著網(wǎng)絡(luò)化的深入發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)與網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上辦公、電子商務(wù)等更加緊密地連接在一起。3．計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合。隨著人工智能的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合將成為必然趨勢(shì)，如今智能家居、無人駕駛、無人超市、工業(yè)機(jī)器人等在社會(huì)生活的應(yīng)用越來越廣泛，成為信息技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。比如小米、華為、海爾等科技企業(yè)都在大力推動(dòng)智能家居的發(fā)展，這些必然對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、運(yùn)行方式等提出更多要求，推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的融合發(fā)展。

(三)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣。隨著信息化時(shí)代的到來，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等將會(huì)深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)的方方面面，這將使計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。比如隨著GIS技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)將被廣泛用于農(nóng)業(yè)資源規(guī)劃、林業(yè)數(shù)據(jù)分析、土地資源開發(fā)、自然災(zāi)害預(yù)警等方面。計(jì)算機(jī)技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)資源管理，對(duì)土地資源進(jìn)行利用規(guī)劃，對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行區(qū)域化管理，促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)更加精細(xì)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用于林業(yè)發(fā)展中，通過對(duì)大量地理信息、林業(yè)數(shù)據(jù)的分析等，推動(dòng)森林防火、林業(yè)資源開發(fā)等，提高林業(yè)管理的數(shù)字化程度。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用于土地資源信息采集和處理，促進(jìn)土地信息資源整合，有效解決土地資源信息逐級(jí)上報(bào)、弄虛作假等問題，推動(dòng)土地資源管理信息化和科學(xué)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)還將用于自然災(zāi)害預(yù)測(cè)、災(zāi)情評(píng)估、災(zāi)后救援等活動(dòng)中，極大提高人力對(duì)自然災(zāi)害的處理能力。

篇8

從目前的趨勢(shì)看，未來10年典型的顛覆性技術(shù)主要來自四大方面：人工智能、新材料、基因工程和分享經(jīng)濟(jì)。之所以稱之為顛覆性技術(shù)，是因?yàn)楝F(xiàn)在的生活方式和理念都有可能將被這些技術(shù)極大地改變甚至顛覆。

人工智能。由人工智能技術(shù)衍生的機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)等將致力于智能化提升人類生產(chǎn)生活效率，將人從繁重或簡(jiǎn)單重復(fù)的體力勞動(dòng)中解放出來，尋求更高層次的需求。

――機(jī)器人技術(shù)：主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和家庭機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人造就了“黑燈工廠”，即不需開燈的全機(jī)器人工廠；農(nóng)業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高度機(jī)械自動(dòng)化；醫(yī)學(xué)上，達(dá)芬奇機(jī)器人已經(jīng)能幫助醫(yī)生完成更高質(zhì)量、低創(chuàng)傷的手術(shù)，且能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作；家庭生活中，多款家庭機(jī)器人已經(jīng)出現(xiàn)，比如日本的Pepper機(jī)器人，能夠幫助看家、與你聊天、陪小孩學(xué)習(xí)等。

――自動(dòng)駕駛技術(shù)：自動(dòng)駕駛采用了人工智能、計(jì)算機(jī)視覺、激光雷達(dá)、機(jī)器對(duì)機(jī)器通信等高精尖技術(shù)，并已實(shí)現(xiàn)部分商業(yè)化應(yīng)用。麥肯錫估計(jì)，自動(dòng)駕駛技術(shù)到2025年的經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)到萬億美元，降低交通事故每年將挽救3萬-15萬個(gè)生命，大幅降低汽車的廢氣排放達(dá)90%。自動(dòng)駕駛將幫助社會(huì)實(shí)現(xiàn)更少的汽車、更高的效率、更清潔的環(huán)境。

――虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：虛擬現(xiàn)實(shí)利用圖像識(shí)別和處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、360度攝像等技術(shù)旨在實(shí)現(xiàn)一種新的人與虛擬世界互動(dòng)的方式，可能成為計(jì)算機(jī)、手機(jī)之后下一個(gè)萬億級(jí)別的平臺(tái)。

新材料和儲(chǔ)能技術(shù)。由新材料技術(shù)衍生的太陽能和風(fēng)能發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展將改變世界能源格局，減少人類對(duì)化石能源的依賴，大幅改善環(huán)境質(zhì)量。

――太陽能：隨著晶硅制造成本在過去10年大幅降低90%，太陽能的發(fā)電成本相比于火力發(fā)電等傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，未來在成本進(jìn)一步降低后有望取代火力發(fā)電成為主流發(fā)電模式。

――電池儲(chǔ)能技術(shù)：太陽能、風(fēng)能，電動(dòng)車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直受制于儲(chǔ)能的瓶頸。目前新的技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)，氧化鋁電池、鋰氧電池、燃料電池等都可以實(shí)現(xiàn)電池效率的大幅提升，下一步的目標(biāo)是降低成本，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。電池成本如果大幅下降，電動(dòng)車行業(yè)直接受益，太陽能和風(fēng)能發(fā)電的間歇性問題也將獲得解決，清潔能源將可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

基因工程。由基因工程衍生的基因檢測(cè)、基因修復(fù)、基因擦除等技術(shù)使得免疫治療、精準(zhǔn)化治療人類疾病和器官再造變得可能，從而大幅延長(zhǎng)人類的健康壽命。

分享經(jīng)濟(jì)。由分享經(jīng)濟(jì)衍生的住房、汽車等個(gè)人物品分享將大幅降低人類對(duì)土地、房產(chǎn)、汽車的需求，提升資源利用效率。分享經(jīng)濟(jì)是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物，陌生人之間“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的信息低成本共享已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。信息的共享可以讓資源獲得更有效利用。房屋、汽車、禮物等多種私有物品未來都會(huì)以共享模式存在，物品的固定持有成本將大幅下降，讓更多的人能夠享用這些資源。

簡(jiǎn)言之，新技術(shù)將大規(guī)模提升生產(chǎn)力，提高資源利用效率，將人從繁重的勞動(dòng)中解放，讓人類有更長(zhǎng)的壽命、更多的自由時(shí)間追求創(chuàng)造性、追求快樂、追求自我實(shí)現(xiàn)。

顛覆性技術(shù)帶來的重大影響

當(dāng)顛覆性技術(shù)到來，我們都在憧憬技術(shù)帶來的便捷，可隨之而來的對(duì)生活、對(duì)社會(huì)的巨大影響還沒有被廣泛認(rèn)知。我們需要也必須看清將要發(fā)生的變化，盡早做出戰(zhàn)略調(diào)整。

――多個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)或遭遇顛覆。歷史上，技術(shù)進(jìn)步帶來的行業(yè)顛覆比比皆是：汽車在美國(guó)普及僅用13年，徹底讓馬車變成了娛樂項(xiàng)目，數(shù)碼相機(jī)10年時(shí)間就將膠片相機(jī)送進(jìn)博物館，有線電話取代了電報(bào)，智能手機(jī)取代固定電話等。未來只會(huì)有更多顛覆技術(shù)出現(xiàn)，不做改變的傳統(tǒng)行業(yè)必然受到?jīng)_擊甚至是被顛覆。

例如電動(dòng)車行業(yè)，電動(dòng)車的硬件制造很簡(jiǎn)單，整車能動(dòng)部件只有18個(gè)，而一般汽車的能動(dòng)部件超過2000個(gè)，當(dāng)電動(dòng)車進(jìn)一步普及，不僅是汽車制造和銷售企業(yè)受到?jīng)_擊，配套的零部件生產(chǎn)行業(yè)也將逐漸凋零。此外，F(xiàn)acebook推行的太陽能無人機(jī)、谷歌正在實(shí)驗(yàn)的平流層熱氣球和低軌道通信衛(wèi)星等將把互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)帶到世界各地。未來，電信服務(wù)、通信塔公司和有線電視等行業(yè)勢(shì)必將被“天空飄來的Wifi信號(hào)”部分取代甚至徹底顛覆，傳統(tǒng)通信行業(yè)已經(jīng)失去了短信業(yè)務(wù)，正逐漸失去聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，未來甚至失去通話業(yè)務(wù)。

篇9

本期我們邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所和國(guó)內(nèi)一些相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的專家，介紹主體計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用趨勢(shì)，以饗讀者。

技術(shù)起源

主體計(jì)算技術(shù)源于分布式人工智能(DAI，Distributed Artificial Intelligence)研究，是人工智能研究實(shí)用化和在分布式計(jì)算環(huán)境下軟件智能化發(fā)展的重要技術(shù)。

人類活動(dòng)大部分都涉及社會(huì)群體，大型復(fù)雜問題的求解需要多個(gè)專業(yè)人員或組織協(xié)作完成。為了解決復(fù)雜問題的求解，自20世紀(jì)50年代起就已經(jīng)提出了智能主體概念，但是一直到20世紀(jì)80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信和并行程序設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)主體的研究才逐漸成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。

智能主體的概念始于1970年人工智能研究的物理符號(hào)假設(shè)，認(rèn)為智能任務(wù)可以通過對(duì)符號(hào)的內(nèi)部表示進(jìn)行操作，因而“符號(hào)的內(nèi)部表示+推力進(jìn)程”形成了智能主體的初型。20世紀(jì)70年代末到80年代初，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)展，基于初型的主體可以模擬更為復(fù)雜的人類智能行為。

20世紀(jì)80年代末以來，關(guān)于主體的研究和應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展，來自不同領(lǐng)域的研究者構(gòu)造了各自需要的軟件。而主體也有各種名字，如用于接口上的intelligence interface，用于知識(shí)處理的Knowbot(知識(shí)機(jī)器人)，用于人機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信的Usebot和Netbot等。相應(yīng)地，與應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的軟件體系結(jié)構(gòu)、語言、邏輯程序設(shè)計(jì)也取得了顯著的進(jìn)展，如面向主體的程序設(shè)計(jì)語言、主體開發(fā)環(huán)境等。總之，對(duì)各種軟件主體來說，總的趨勢(shì)是主體、多主體系統(tǒng)開發(fā)是面向?qū)嵱玫?，旨在向最終用戶提供直接(ends-ends)的服務(wù)發(fā)展。

早期分布式人工智能研究的問題主要是分布式問題求解，其目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)建大粒度的協(xié)作群體，它們之間共同工作以對(duì)某一問題進(jìn)行求解。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信等技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)和WWW的普及，對(duì)于智能主體以及多主體系統(tǒng)的研究己成為分布式人工智能研究的熱點(diǎn)。主體計(jì)算被認(rèn)為是軟件開發(fā)的下一個(gè)重要突破口。面向主體的程序設(shè)計(jì)(AOP, Agent-oriented Programming)也被認(rèn)為是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(OOP, Object-oriented Programming)的一次革命。面向主體的程序設(shè)計(jì)是一種以計(jì)算的社會(huì)觀為基礎(chǔ)的嶄新的程序設(shè)計(jì)范例，它已經(jīng)成為人工智能程序設(shè)計(jì)的主流，反映了人工智能領(lǐng)域日益重視對(duì)主體動(dòng)態(tài)性的研究和主體之間豐富交互活動(dòng)的開發(fā)。而多主體系統(tǒng)作為群體智能的體現(xiàn)，更能體現(xiàn)人類的社會(huì)智能，具有更大的靈活性和適應(yīng)性，更加適合開放、混合和動(dòng)態(tài)的世界環(huán)境。早期關(guān)于Agent 的研究側(cè)重于智能主體和多主體系統(tǒng)兩個(gè)方面，但一般來說這兩個(gè)方面并沒有嚴(yán)格的區(qū)分，我們統(tǒng)一把它們稱為智能主體的研究。

主要應(yīng)用

在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界，多主體系統(tǒng)作為一種新的設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件系統(tǒng)的模式已經(jīng)被越來越多的人所接受。人們已經(jīng)提出了許多基于主體的新的方法學(xué)、建模語言、開發(fā)平臺(tái)、工具和編程語言，并將其應(yīng)用到了許多領(lǐng)域當(dāng)中。而面向主體的軟件工程（Agent-Orient Software Engineering，AOSE）理論的出現(xiàn)和發(fā)展，為面向主體的軟件開發(fā)走向大規(guī)模化和工業(yè)化發(fā)展道路提供了系統(tǒng)化的手段和重要的保障。

隨著面向主體的技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多面向主體的開發(fā)平臺(tái)開始出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中。這些主體平臺(tái)是將主體技術(shù)推向應(yīng)用的重要成果。主體平臺(tái)通過提供一系列可重用的組件和服務(wù)來執(zhí)行和部署Agents。如今大部分的多主體開發(fā)平臺(tái)是作為中間件的形式，使用Java開發(fā)出來的開源平臺(tái)。開源的平臺(tái)主要包括JADE、Jadex、Tryllian ADK、SAP、AgentScape、Madkit等等。另外還包括一些商業(yè)的平臺(tái)例如JACK，另外IBM、Microsoft、 Fujitsu等公司也紛紛開發(fā)出自己的基于主體的產(chǎn)品，如IBM的Aglet、Microsoft的Microsoft Agent和Fujitsu的APRIL。在國(guó)內(nèi)，中科院計(jì)算所的史忠植研究員等研究了主體技術(shù)與網(wǎng)格計(jì)算結(jié)合的問題，將網(wǎng)格看成是許多交互的主體，并提出了一個(gè)基于主體的網(wǎng)格計(jì)算模型，建立了基于主體的網(wǎng)格智能平臺(tái)AGrIP （Agent Grid Intelligence Platform）。AGrIP由底層支撐平臺(tái)MAGE（Multi-Agent Environment）、中間件層和應(yīng)用層組成。中間件層包括Web智能信息搜索引擎GHunt、多策略知識(shí)挖掘軟件MSMiner、專家系統(tǒng)開發(fā)工具OKPS、范例推理工具CBRS、知識(shí)管理系統(tǒng)KMSphere、基于特征的多媒體信息檢索系統(tǒng)MIRES等。通過多主體運(yùn)行環(huán)境MAGE，集成這些中間件形成一個(gè)主體網(wǎng)格的協(xié)同工作環(huán)境。

經(jīng)過近20多年的研究，主體的理論與技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，不僅用于許多傳統(tǒng)的人工智能應(yīng)用，如機(jī)器人、定理證明、調(diào)度和自然語言理解等，而且已經(jīng)在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、電子商務(wù)和電力系統(tǒng)等很多新的領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。國(guó)外(主要是美國(guó)、加拿大、歐洲、澳大利亞等)智能主體技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，國(guó)內(nèi)起步相對(duì)較晚，更多的是著重于認(rèn)知模型和理論等方面的研究。國(guó)內(nèi)中科院計(jì)算所智能信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的多主體環(huán)境MAGE，則把智能主體技術(shù)推向應(yīng)用。

主體技術(shù)作為一段個(gè)性化的、能持續(xù)生存的和具有某種自主特性的特殊程序，能夠幫助甚至替代人來處理各種信息。例如，智能主體可以根據(jù)用戶的興趣對(duì)Web上的信息進(jìn)行檢索、分析、過濾和分類，解決互聯(lián)網(wǎng)帶來的信息超載，把人們從紛繁的信息海洋中解放出來。

當(dāng)今智能主體技術(shù)被認(rèn)為是處理電子商務(wù)中海量信息的關(guān)鍵技術(shù)之一，將智能主體技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)，可以構(gòu)造一個(gè)基于智能主體的電子商務(wù)平臺(tái)。將主體技術(shù)應(yīng)用到電子商務(wù)系統(tǒng)中主要有以下功能: 買方主體可以幫助客戶選擇商品、選擇賣方以及與賣方協(xié)商價(jià)格等; 賣方主體可以幫助商家提供商品信息、選擇買方以及與買方協(xié)商價(jià)格等。主體作為買賣雙方的中介，充分體現(xiàn)了它在自主性、個(gè)性化和時(shí)間延續(xù)性等方面的優(yōu)勢(shì)?；谥悄苤黧w的電子商務(wù)是目前分布智能和電子商務(wù)最活躍的研究領(lǐng)域。包括MIT媒體實(shí)驗(yàn)室、CMU機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的數(shù)家美國(guó)最著名的大學(xué)都有專門的研究小組，比較著名的原型系統(tǒng)包括Kasbah、TeteaTete、persona Logic、Firefly、Bargain Finder、Jango、Auction Bot等。

未來展望

現(xiàn)實(shí)世界中的系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)，即在任何時(shí)候都會(huì)從系統(tǒng)之外接收新的信息及輸出無法預(yù)期的結(jié)果，主體技術(shù)提供了一種研究大規(guī)模開放系統(tǒng)的途徑，因此大有發(fā)展前景。

主體技術(shù)的研究與傳統(tǒng)人工智能有著緊密聯(lián)系。一方面主體技術(shù)研究要用到傳統(tǒng)人工智能的成果(如已有的知識(shí)表示方法和推理機(jī)制等)上，另一方面由于主體技術(shù)自身的特點(diǎn)，研究者們利用其他學(xué)科(如社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)等)的方法對(duì)主體系統(tǒng)中涉及的人工智能的基本問題進(jìn)行更深入的研究，這些成果不僅對(duì)主體系統(tǒng)，而且對(duì)人工智能其他領(lǐng)域的研究都會(huì)起指導(dǎo)作用。另外，主體技術(shù)可用于許多傳統(tǒng)的人工智能應(yīng)用，如機(jī)器人、定理證明、調(diào)度和自然語言理解等，而且已經(jīng)在工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、電子商務(wù)、電力系統(tǒng)等很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。主體技術(shù)的發(fā)展對(duì)這些應(yīng)用問題的解決也是十分有益的。

近年來，如何更好地模擬人類自身的智能行為，建造開放程度更高的、適應(yīng)性更強(qiáng)的多主體系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今主體領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

軟件是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之一，也是當(dāng)前信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)化軟件已成為當(dāng)前在國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展具有強(qiáng)勁勢(shì)頭的領(lǐng)域。以軟件構(gòu)件等技術(shù)支持的軟件實(shí)體將以開放、自主的方式存在于互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之上，任何一個(gè)軟件實(shí)體可以在開放的環(huán)境下通過某種方式加以，并以各種協(xié)同方式與其他軟件實(shí)體進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)的互連、互通、協(xié)作和聯(lián)盟，從而形成一種與當(dāng)前的信息Web類似的Software Web。這樣一種Software Web并不能夠像傳統(tǒng)軟件那樣一蹴而就，它應(yīng)能感知外部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，并隨著這種變化按照功能指標(biāo)、性能指標(biāo)和可信性指標(biāo)等進(jìn)行靜態(tài)的調(diào)整和動(dòng)態(tài)的演化，以使系統(tǒng)具有盡可能高的用戶滿意度。我們將這樣一種新的軟件形態(tài)稱為網(wǎng)構(gòu)軟件。網(wǎng)構(gòu)軟件是在開放、動(dòng)態(tài)和多變環(huán)境下軟件系統(tǒng)基本形態(tài)的一種抽象，它既是傳統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的自然延伸，又具有區(qū)別于在集中封閉環(huán)境下發(fā)展起來的傳統(tǒng)軟件形態(tài)獨(dú)有的基本特征: 自主性、協(xié)同性、反應(yīng)性、演化性、多態(tài)性。如何構(gòu)建網(wǎng)構(gòu)軟件，同時(shí)如何測(cè)試系統(tǒng)的可靠性、可信性以及系統(tǒng)的可維護(hù)性和有效性，便成了一個(gè)非常大的問題。由于主體具有自治性、交互性、協(xié)作性、可通信性、自適應(yīng)性等特點(diǎn)，所以是當(dāng)前網(wǎng)構(gòu)軟件基本單元的最好實(shí)體。利用現(xiàn)有的主體技術(shù)，在日趨成熟的面向主體軟件工程的指導(dǎo)下，建立基于主體的自治、協(xié)同、可靠、可信的網(wǎng)構(gòu)軟件模型也將是今后研究的重要方向。

小資料

什么是主體

究竟什么是智能主體Agent？作為DAI(Distributed.AI，分布式人工智能)的一個(gè)基本術(shù)語及AI的一個(gè)原語，迄今為止，Agent并沒有一個(gè)明確的定義。在國(guó)內(nèi)，Agent一詞的譯法亦無定論，通常翻譯為“智能主體”、“主體”或“”等。但這些譯法都不能準(zhǔn)確表達(dá)Agent一詞的豐富內(nèi)涵。因此，許多研究者依據(jù)不同的研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)對(duì)術(shù)語“Agent”賦予不同的含義（本文中Agent翻譯為主體）。一般認(rèn)為，在AI中，智能主體被看做是處于一定環(huán)境下包裝的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在其他主體存在的情況下，能夠連續(xù)、自主地處理環(huán)境中發(fā)生事件的功能總和，也就是能夠適應(yīng)于動(dòng)態(tài)的環(huán)境。這里所說的“自主”是指系統(tǒng)主體工作時(shí)不要求由人經(jīng)常不斷地引導(dǎo)和干預(yù)。許多主體是與它的物理表征密切相關(guān)的。

一般認(rèn)為，主體是能依據(jù)心理狀態(tài)(信念、期望、意向)自主工作，并具有語義互操作和合作行為協(xié)調(diào)能力的軟件實(shí)體，不僅為實(shí)施緊湊一致的協(xié)同工作提供有力的支持，也為建立面向分布式計(jì)算的開放性、可重構(gòu)和可伸縮的新型計(jì)算環(huán)境建立了基礎(chǔ)。每個(gè)主體具有一定的問題求解能力，如推理、規(guī)劃、協(xié)商、通信及協(xié)調(diào)等能力。主體應(yīng)能在多主體環(huán)境中協(xié)同工作和消解沖突，以執(zhí)行和完成一些相互受益且自身無法獨(dú)立求解的復(fù)雜問題。通常情況下，人們把主體看做是一個(gè)具有自治性、交互性、協(xié)作性和可通信性的實(shí)體。在實(shí)際應(yīng)用中，可能還要具有自適應(yīng)性、個(gè)性、社會(huì)性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)。下面給出了智能主體系統(tǒng)的基本特性:

自治性(autonomy): 主體能夠在沒有人或其他Agent干預(yù)下完成其大部分功能，控制其內(nèi)部狀態(tài);

社會(huì)能力(social ability)，或稱為可通信性(communicability): 主體能夠通過某種主體通信語言和其他主體或人交互，以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo);

反應(yīng)性(reactivity): 主體能感知周圍環(huán)境并對(duì)其間的變化產(chǎn)生實(shí)時(shí)響應(yīng)，這些動(dòng)作的執(zhí)行可以基于觸發(fā)規(guī)則和預(yù)定義的執(zhí)行計(jì)劃;

能動(dòng)性(pro-activity): 主體能夠主動(dòng)地進(jìn)行基于自身目標(biāo)和信念的活動(dòng)，就是說主體感知周圍環(huán)境變化，并做出基于目標(biāo)的行為(goal-directed behavior)。

篇10

1 機(jī)器人應(yīng)用和發(fā)展前景綜述

研制機(jī)器人的最初目的是為了幫助人們擺脫繁重勞動(dòng)或簡(jiǎn)單的重復(fù)勞動(dòng)，以及替代人到有輻射等危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，因此機(jī)器人最早在汽車制造業(yè)和核工業(yè)領(lǐng)域得以應(yīng)用。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域的焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配、鑄造等場(chǎng)合，己經(jīng)開始大量使用機(jī)器人。另外在軍事、海洋探測(cè)、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)甚到服務(wù)娛樂行業(yè)，也都開始使用機(jī)器人。

2 國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的主要應(yīng)用方面

從機(jī)器人的用途來分，可以分為兩大類：軍用機(jī)器人和民用機(jī)器人。