計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)應(yīng)用思考
時(shí)間:2022-09-04 02:40:11
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摘要:隨著計(jì)算機(jī)、人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和普及,計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)也不斷地推陳出新,并在許多領(lǐng)域得到了推廣和應(yīng)用,為人們的生活和工作帶來(lái)了極大的便利。對(duì)計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了闡述,并就當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐展開(kāi)分析,對(duì)其應(yīng)用瓶頸和解決對(duì)策給予分析和探討。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);人工智能識(shí)別技術(shù);應(yīng)用實(shí)踐;瓶頸
目前,計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣,比如無(wú)生命特征的技術(shù)實(shí)踐領(lǐng)域有二維碼識(shí)別、機(jī)器翻譯和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型識(shí)別等;有生命特征的技術(shù)實(shí)踐領(lǐng)域誕生了語(yǔ)音識(shí)別、面部識(shí)別和指紋識(shí)別等。這些技術(shù)的應(yīng)用滿(mǎn)足了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的相關(guān)需求。但計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)誕生較近,技術(shù)還不夠成熟,所以在應(yīng)用中存在一些亟需突破的瓶頸問(wèn)題。突破這些瓶頸以促使該技術(shù)得到更好的發(fā)展和應(yīng)用,將是該領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的重中之重。
1計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)
計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的核心是用計(jì)算機(jī)對(duì)人類(lèi)智能進(jìn)行模擬,進(jìn)而促使計(jì)算機(jī)通過(guò)模仿人類(lèi)的判別思維來(lái)達(dá)成識(shí)別的目的。例如人類(lèi)看到了一個(gè)熟悉的面孔,會(huì)通過(guò)大腦的思維判別,自主識(shí)別出對(duì)方的身份,而利用人工智能技術(shù)進(jìn)行面部識(shí)別與之類(lèi)似,也是通過(guò)掃描被識(shí)別者的面部信息,然后將其與已納入面部模型庫(kù)中的“熟悉面孔”進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)身份的識(shí)別確認(rèn)。將計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于生活和工作,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人力資源的解放,很多識(shí)別確認(rèn)類(lèi)的工作交由系統(tǒng)自動(dòng)完成,極大地提升了工作質(zhì)量和效率。與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的研究起步較晚,但因?yàn)閲?guó)家和相關(guān)企業(yè)高度重視,目前我國(guó)在該技術(shù)的研究方面,尤其是在實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域取得了很多積極成果,推動(dòng)了該技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用水平的提升。但目前該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中還存在一些瓶頸和難點(diǎn),比如成本較高、可靠性不足等等,對(duì)技術(shù)的應(yīng)用深化形成了一定的阻礙,也是現(xiàn)階段亟待解決和攻克的問(wèn)題。
2計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
2.1無(wú)生命特征的技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐。2.1.1二維碼識(shí)別。二維碼識(shí)別是條形碼識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的一種形式,它通過(guò)使用二維碼生成程序,可以自動(dòng)產(chǎn)生一種黑白相間且呈現(xiàn)出規(guī)律性排布的平面圖形,這個(gè)圖形具有唯一性的特征,可以對(duì)相關(guān)的信息技術(shù)進(jìn)行保存記錄。在此基礎(chǔ)上,利用二維碼掃描程序就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像信息的自動(dòng)識(shí)別和處理,促使信息顯性化。該技術(shù)目前在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)更是如此,例如支付寶、微信、云閃付等移動(dòng)app的支付掃碼功能,以及QQ、微博等很多軟件客戶(hù)端的賬戶(hù)登錄功能等,這些都為人們的生活、工作帶來(lái)了極大便利。2.1.2機(jī)器翻譯。機(jī)器翻譯可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同語(yǔ)言類(lèi)型及其內(nèi)容的識(shí)別,然后再以用戶(hù)需要的語(yǔ)言類(lèi)型進(jìn)行展示重現(xiàn),實(shí)現(xiàn)不同語(yǔ)言類(lèi)型間的翻譯轉(zhuǎn)換。目前已經(jīng)成熟的產(chǎn)品有谷歌翻譯、有道翻譯等。目前該技術(shù)在應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題需要解決,比如機(jī)器翻譯一般都是逐詞翻譯,不像人工翻譯會(huì)對(duì)句子的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)序進(jìn)行調(diào)整,導(dǎo)致翻譯出來(lái)句子比較機(jī)械化,甚至可能出現(xiàn)歧義。此外,機(jī)器翻譯的本質(zhì)是直翻,缺乏上下文間的聯(lián)系功能,在對(duì)整篇文章或整個(gè)段落進(jìn)行翻譯時(shí)不能結(jié)合全文意思進(jìn)行綜合分析判斷,因此翻譯質(zhì)量有待提升。2.1.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能技術(shù)中的一個(gè)重要分支,通過(guò)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別。比如對(duì)于設(shè)備故障類(lèi)型的識(shí)別,人工識(shí)別主要是借助故障診斷人員的檢測(cè)和觀(guān)察,提取故障的主要特征,然后調(diào)用大腦中的相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理,最終完成對(duì)故障的判別。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是先對(duì)以往的故障案例進(jìn)行搜集分析,將故障的表現(xiàn)特征作為網(wǎng)絡(luò)輸入,將故障類(lèi)型作為網(wǎng)絡(luò)輸出,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。在出現(xiàn)新故障時(shí),將傳感器檢測(cè)到的表現(xiàn)特征作為網(wǎng)絡(luò)輸入,網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生成可能性最高的故障類(lèi)型,完成對(duì)故障的智能識(shí)別。2.2有生命特征的技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐。2.2.1語(yǔ)音識(shí)別。語(yǔ)音識(shí)別是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)的語(yǔ)音、思維進(jìn)行識(shí)別,并按照識(shí)別到的結(jié)果開(kāi)展相關(guān)的分析與操作。比如很多即時(shí)通信軟件都同時(shí)支持發(fā)送語(yǔ)音和文字,并且可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和文字的相互轉(zhuǎn)換;又比如在智能家居、車(chē)載智能語(yǔ)音助手等相關(guān)應(yīng)用情景中,系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)語(yǔ)音交互,通過(guò)對(duì)人類(lèi)語(yǔ)音含義的識(shí)別完成相關(guān)操作并加以回饋,諸如根據(jù)語(yǔ)音信息自動(dòng)打開(kāi)空調(diào)、電視;開(kāi)車(chē)時(shí)根據(jù)語(yǔ)音提示實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥打電話(huà)等。在語(yǔ)音識(shí)別的應(yīng)用實(shí)踐中,有兩個(gè)方面的問(wèn)題需要引起重視:首先,要對(duì)環(huán)境噪音進(jìn)行排除,過(guò)高的環(huán)境噪音會(huì)對(duì)語(yǔ)音清晰度產(chǎn)生影響,對(duì)正確識(shí)別造成不利影響;其次,考慮到各地方言的影響,在構(gòu)建語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)時(shí)還必須實(shí)現(xiàn)對(duì)方言的自動(dòng)校正。2.2.2面部識(shí)別。面部識(shí)別系統(tǒng)需要先對(duì)身份確認(rèn)人員的面部信息進(jìn)行采集,并進(jìn)一步構(gòu)建面部模型庫(kù)。然后在進(jìn)行識(shí)別時(shí),先對(duì)被識(shí)別者的面部信息進(jìn)行采集,并將采集到的面部模型及其上的關(guān)鍵特征(見(jiàn)圖1)與庫(kù)中模型及其特征進(jìn)行比對(duì)。如果匹配正確,即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)身份信息的識(shí)別確認(rèn)。近年來(lái),面部識(shí)別技術(shù)在很多場(chǎng)合都得到了應(yīng)用,比如有一些應(yīng)用軟件在進(jìn)行賬戶(hù)登錄時(shí)需要識(shí)別面部信息以完成身份確認(rèn)。最為典型的就是很多手機(jī)銀行在更換移動(dòng)終端登錄時(shí),為了保證用戶(hù)財(cái)產(chǎn)安全,需要在賬戶(hù)密碼驗(yàn)證正確的基礎(chǔ)上再進(jìn)行面部識(shí)別以確認(rèn)身份。2.2.3指紋識(shí)別。指紋識(shí)別與面部識(shí)別的原理類(lèi)似,也是先對(duì)身份確認(rèn)人員的指紋紋路及交叉點(diǎn)、斷點(diǎn)等特征信息進(jìn)行采集,并據(jù)此構(gòu)建指紋信息庫(kù)。在進(jìn)行識(shí)別時(shí),先對(duì)被識(shí)別者的指紋信息進(jìn)行采集,并將采集到的信息在庫(kù)中進(jìn)行匹配,如果匹配正確,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)身份信息的識(shí)別確認(rèn)。指紋識(shí)別在實(shí)踐中也有不少應(yīng)用,比如一些現(xiàn)代化的智能小區(qū)安裝有指紋鎖,居民在進(jìn)入自己房屋時(shí)需要驗(yàn)證指紋,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鑰匙功能的替代;在辦理身份證和銀行開(kāi)卡時(shí)也需要錄入指紋,后續(xù)在進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)辦理時(shí)則需要進(jìn)行指紋驗(yàn)證以確認(rèn)身份。
3應(yīng)用瓶頸和解決對(duì)策
3.1成本問(wèn)題。計(jì)算機(jī)智能識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用需要依靠相關(guān)軟硬件資源的支持,而這會(huì)帶來(lái)較高成本,成本問(wèn)題一直是限制智能識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的難題,這也是導(dǎo)致很多智能識(shí)別系統(tǒng)無(wú)法大范圍推廣的原因所在。比如帶語(yǔ)音交互功能的智能家電價(jià)格明顯高于普通家電,造成其無(wú)法成為市場(chǎng)上的消費(fèi)主流。針對(duì)這一問(wèn)題,只能通過(guò)推動(dòng)技術(shù)發(fā)展來(lái)逐步克服。很多技術(shù)成品在誕生初期時(shí)的成本都比較高,但隨著其發(fā)展完善,成本會(huì)逐漸降低。比如智能手機(jī)上用到的劉海屏誕生伊始主要用在3000元以上的產(chǎn)品上,但現(xiàn)在千元機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)劉海屏的標(biāo)配。3.2可靠性問(wèn)題。計(jì)算機(jī)人工智能識(shí)別技術(shù)在識(shí)別可靠性方面還存在一定缺陷。比如語(yǔ)音識(shí)別會(huì)受到噪音干擾和方言影響;面部識(shí)別的準(zhǔn)確性會(huì)受到眼鏡、發(fā)型、妝容以及表情等因素的影響;指紋識(shí)別也存在可靠性問(wèn)題,人在生活中會(huì)廣泛接觸周邊物體,導(dǎo)致指紋會(huì)留存于很多地方,如果這些指紋痕跡被不當(dāng)應(yīng)用,則可能會(huì)欺騙指紋識(shí)別系統(tǒng)。針對(duì)這一問(wèn)題,一方面需要加強(qiáng)對(duì)識(shí)別技術(shù)的深化研究,提升信息采集和AI識(shí)別算法的質(zhì)量;另一方面,可以綜合采用多種識(shí)別技術(shù),比如進(jìn)行身份識(shí)別時(shí)綜合應(yīng)用面部識(shí)別、指紋識(shí)別、聲線(xiàn)識(shí)別甚至是虹膜識(shí)別,通過(guò)構(gòu)建多道安全鎖的方式來(lái)提升可靠度。3.3識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)有待豐富。從某種程度上講,人工智能識(shí)別系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別到的對(duì)象數(shù)量決定了系統(tǒng)可完成事情的程度,如果系統(tǒng)構(gòu)建配置的識(shí)別模型限制較多,而待識(shí)別對(duì)象的特征又不在數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)范圍內(nèi)時(shí),系統(tǒng)就可能出現(xiàn)無(wú)法識(shí)別或識(shí)別錯(cuò)誤等情況。此外,人工智能識(shí)別是模仿人類(lèi)的識(shí)別過(guò)程,需要將人類(lèi)的識(shí)別知識(shí)內(nèi)化為系統(tǒng)的識(shí)別規(guī)則,而這就會(huì)帶來(lái)很多瓶頸限制:一是知識(shí)量比較大,需要構(gòu)建龐大的知識(shí)庫(kù)才能提升識(shí)別精度;二是知識(shí)往往是隱性的,難以將其描述成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠理解的識(shí)別規(guī)則,甚至有時(shí)人類(lèi)自身雖然能夠做到識(shí)別,但也無(wú)法描述其背后的隱性機(jī)理,比如目前可以區(qū)分雙胞胎子女,但卻說(shuō)不清如何區(qū)分和鑒別。針對(duì)以上問(wèn)題,首先要加強(qiáng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。利用大數(shù)據(jù)手段對(duì)識(shí)別領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)象案例進(jìn)行廣泛采集,不斷豐富識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)。第二,強(qiáng)化對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用。人工智能識(shí)別系統(tǒng)在初始時(shí)可能會(huì)因?yàn)樽R(shí)別模型和規(guī)則的限制,出現(xiàn)各種識(shí)別錯(cuò)誤或漏識(shí)別的問(wèn)題,但通過(guò)對(duì)錯(cuò)誤案例的自主學(xué)習(xí),系統(tǒng)能對(duì)內(nèi)化的規(guī)則知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化完善,使系統(tǒng)不斷獲得進(jìn)化提升。最后,人類(lèi)對(duì)知識(shí)的使用過(guò)程具有機(jī)理復(fù)雜、非線(xiàn)性和非結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn),而傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)給系統(tǒng)模仿人類(lèi)進(jìn)行知識(shí)的存儲(chǔ)、管理和檢索造成了諸多約束,所以需要探索更貼近人類(lèi)大腦的非結(jié)構(gòu)化知識(shí)庫(kù)模型。目前有學(xué)者提出了用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行知識(shí)庫(kù)建模的觀(guān)點(diǎn),給該問(wèn)題的解決帶來(lái)了曙光。
4結(jié)語(yǔ)
目前,人工智能識(shí)別技術(shù)在無(wú)生命特征的技術(shù)實(shí)踐領(lǐng)域和有生命特征的技術(shù)實(shí)踐領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用,給人類(lèi)的生活帶來(lái)了極大的便利。該技術(shù)尚存在許多發(fā)展瓶頸,需要我們通過(guò)技術(shù)革新進(jìn)行解決,相信未來(lái)的人工智能識(shí)別技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟,同時(shí),由于成本進(jìn)一步降低,其應(yīng)用也會(huì)更加普及。
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作者:賴(lài)偉良 單位:廣州城建職業(yè)學(xué)院
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