大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)任課老師：請輸入任課老師姓名

1云計算

3人工智能

2物聯(lián)網(wǎng)項目七大數(shù)據(jù)與新一代

信息技術(shù)的融合應(yīng)用

5區(qū)塊鏈

4數(shù)字貨幣任務(wù)3人工智能010203040506人工智能的概念人工智能的關(guān)鍵技術(shù)人工智能產(chǎn)業(yè)

人工智能的分類

人工智能的應(yīng)用大數(shù)據(jù)與人工智能任務(wù)3人工智能01人工智能的概念人工智能（ArtificialIntelligence，AI）亦稱智械、機器智能，指由人制造出來的機器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計算機程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。任務(wù)3人工智能01人工智能的概念人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它試圖了解該智能的實質(zhì)并產(chǎn)生出一種新的能以與人類智能相類似的方式做出反應(yīng)的智能機器。該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、人類智能、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉學(xué)科，涉及哲學(xué)和認知科學(xué)、數(shù)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、計算機科學(xué)、信息論、控制論、不定性論等。從事這項工作的人，必須懂得計算機知識、心理學(xué)和哲學(xué)等。總的說來，人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。任務(wù)3人工智能02人工智能的分類弱人工智能（WeaKAI）也被稱為狹隘人工智能（NarrowAI）或應(yīng)用人工智能（AppliedAI），指的是只能完成某一項特定任務(wù)或者解決某一特定問題的人工智能。蘋果公司的Siri就是一個典型的弱人工智能，它只能執(zhí)行有限的預(yù)設(shè)功能。同時，Siri目前還不具備智力或自我意識，它只是一個相對復(fù)雜的弱人工智能體。任務(wù)3人工智能02人工智能的分類強人工智能（StrongAI）又被稱為通用人工智能（ArtificialGeneralIntelligence）或全人工智能，指的是可以像人一樣勝任任何智力性任務(wù)的智能機器。這樣的人工智能是一部分人工智能領(lǐng)域研究的最終目標(biāo)，并且也作為一個經(jīng)久不衰的話題出現(xiàn)在許多科幻作品中。對于強人工智能所需要擁有的智力水平并沒有準(zhǔn)確的定義，但人工智能研究人員認為強人工智能需要具備以下幾點：思考能力，運用策略去解決問題，并且可以在不確定情況下做出判斷；展現(xiàn)出一定的知識量；計劃能力；學(xué)習(xí)能力；交流能力；利用自身所有能力達成目的的能力。任務(wù)3人工智能02人工智能的分類超人工智能（SuperArtificialIntelligence，SAI）哲學(xué)家、牛津大學(xué)人類未來研究院院長尼克·波斯特洛姆（NickBostrom）把超級智能定義為“在幾乎所有領(lǐng)域都大大超過人類認知表現(xiàn)的任何智力”。超人工智能正是超級智能的一種，能實現(xiàn)與人類智能等同的功能，即可以像人類智能實現(xiàn)生物上的進化一樣，對自身進行重編程和改進，這也就是“遞歸自我改進功能”。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)１．機器學(xué)習(xí)機器學(xué)習(xí)（MachineLearning）是一門涉及統(tǒng)計學(xué)、系統(tǒng)辨識、逼近理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化理論、計算機科學(xué)、腦科學(xué)等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科，研究計算機怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識或技能。重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能，是人工智能技術(shù)的核心。基于數(shù)據(jù)的機器學(xué)習(xí)是現(xiàn)代智能技術(shù)中的重要方法之一，研究從觀測數(shù)據(jù)（樣本）出發(fā)尋找規(guī)律，利用這些規(guī)律對未來數(shù)據(jù)或無法觀測的數(shù)據(jù)進行預(yù)測。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)１．機器學(xué)習(xí)機器學(xué)習(xí)強調(diào)三個關(guān)鍵詞：算法、經(jīng)驗、性能。在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過算法構(gòu)建出模型并對模型進行評估。評估的性能如果達到要求，就用該模型來測試其他數(shù)據(jù)；如果達不到要求，就要調(diào)整算法來重新建立模型，再次進行評估。如此循環(huán)往復(fù)，最終獲得滿意的模型來處理其他數(shù)據(jù)。機器學(xué)習(xí)技術(shù)和方法已經(jīng)被成功應(yīng)用到多個領(lǐng)域，如個性推薦系統(tǒng)、金融反欺詐、語音識別、自然語言處理和機器翻譯、模式識別、智能控制等。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)２．知識圖譜知識圖譜（KnowledgeGraph）又稱為科學(xué)知識圖譜，在圖書情報界稱為知識域可視化或知識領(lǐng)域映射地圖，是顯示知識發(fā)展進程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一系列不同的圖形，用可視化技術(shù)描述知識資源及其載體，挖掘、分析、構(gòu)建、繪制和顯示知識及它們之間的相互聯(lián)系。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)２．知識圖譜知識圖譜可用于反欺詐、不一致性驗證、組團欺詐等公共安全保障領(lǐng)域，需要用到異常分析、靜態(tài)分析、動態(tài)分析等數(shù)據(jù)挖掘方法。特別地，知識圖譜在搜索引擎、可視化展示和精準(zhǔn)營銷方面有很大的優(yōu)勢，已成為業(yè)界的熱門工具。但是，知識圖譜的發(fā)展還有很大的挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)的噪聲問題，即數(shù)據(jù)本身有錯誤或者數(shù)據(jù)存在冗余。隨著知識圖譜應(yīng)用的不斷深入，還有一系列關(guān)鍵技術(shù)需要突破。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)３．自然語言處理自然語言處理（NaturalLanguageProcessing）是計算機科學(xué)領(lǐng)域與人工智能領(lǐng)域中的一個重要方向。它研究能實現(xiàn)人與計算機之間用自然語言進行有效通信的各種理論和方法。自然語言處理是一門集語言學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)于一體的科學(xué)。因此，這一領(lǐng)域的研究會涉及自然語言，即人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z言，所以它與語言學(xué)的研究有著密切的聯(lián)系，但又有重要的區(qū)別。自然語言處理并不是一般地研究自然語言，而在于研制能有效地實現(xiàn)自然語言通信的計算機系統(tǒng)，特別是其中的軟件系統(tǒng)。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)３．自然語言處理自然語言處理的應(yīng)用包羅萬象，如機器翻譯、手寫體和印刷體字符識別、語音識別、信息檢索、信息抽取與過濾、文本分類與聚類、輿情分析和觀點挖掘等。它涉及與語言處理相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、知識獲取、知識工程、人工智能研究和與語言計算相關(guān)的語言學(xué)研究等。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)４．人機交互人機交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)科。系統(tǒng)可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件。人機交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機交互界面與系統(tǒng)交流，并進行操作。人機交互是與認知心理學(xué)、人機工程學(xué)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等密切相關(guān)的綜合學(xué)科。傳統(tǒng)的人與計算機之間的信息交換主要依靠交互設(shè)備進行，主要包括鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿、數(shù)據(jù)服裝、眼動跟蹤器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、壓力筆等輸入設(shè)備，以及打印機、繪圖儀、顯示器、頭盔式顯示器、音箱等輸出設(shè)備。人機交互技術(shù)除了傳統(tǒng)的基本交互和圖形交互外，還包括語音交互、情感交互、體感交互及腦機交互等技術(shù)。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)４．人機交互人機交互具有廣泛的應(yīng)用場景，比如，日本建成了一棟可應(yīng)用“人機交互”技術(shù)的住宅，人們可以通過該裝置，用意念、不用手就能自由操控家用電器。該住宅主要是為幫助身體有殘疾以及老年人創(chuàng)造便捷的生活環(huán)境。用戶頭部戴著含有“人機交互”技術(shù)的特殊裝置，該裝置通過讀取用戶腦部血流的變化以及腦波變動數(shù)據(jù)實現(xiàn)無線通信。連接網(wǎng)絡(luò)的計算機通過識別裝置發(fā)來的無線信號向機器傳輸指令。目前此裝置判斷的準(zhǔn)確率達70％至80％，且從人的意識出現(xiàn)開始最短6.5秒內(nèi)機器就可識別。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)５．計算機視覺計算機視覺（ComputerVision）是一門研究如何使機器“看”的科學(xué)，進一步地說，用攝影機和計算機代替人眼對目標(biāo)進行識別、跟蹤和測量的機器視覺，并進一步做圖像處理，成為更適合人眼觀察或傳送給儀器檢測的圖像。計算機視覺既是工程領(lǐng)域也是科學(xué)領(lǐng)域中一個富有挑戰(zhàn)性的重要研究領(lǐng)域。計算機視覺是一門綜合性的學(xué)科，它吸引了來自各個學(xué)科的研究者參加到對它的研究之中，其中包括計算機科學(xué)和工程、信號處理、物理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和認知科學(xué)等。根據(jù)解決的問題，計算機視覺可分為計算成像學(xué)、圖像理解、三維視覺、動態(tài)視覺和視頻編解碼五大類。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)５．計算機視覺計算機視覺研究領(lǐng)域已經(jīng)衍生出了一大批快速成長的、有實際作用的應(yīng)用:（１）人臉識別：Snapchat和Facebook使用人臉檢測算法來識別人臉。（２）圖像檢索：GoogleImages使用基于內(nèi)容的查詢來搜索相關(guān)圖片，運用算法分析查詢圖像中的內(nèi)容并根據(jù)最佳匹配內(nèi)容返回結(jié)果。（３）游戲和控制：使用立體視覺較為成功的游戲應(yīng)用產(chǎn)品是微軟Kinect。（４）監(jiān)測：用于監(jiān)測可疑行為的監(jiān)視攝像頭遍布于各大公共場所中。（５）智能汽車：計算機視覺仍然是檢測交通標(biāo)志、燈光和其他視覺特征的主要信息來源。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)６．生物特征識別在當(dāng)今信息化時代，如何準(zhǔn)確鑒定一個人的身份、保護信息安全，已成為必須解決的關(guān)鍵社會問題。傳統(tǒng)的身份認證由于極易偽造和丟失，越來越難以滿足社會的需求，而生物特征識別技術(shù)不但簡潔快速，而且利用它進行身份的認定，非常安全、可靠、準(zhǔn)確，同時更易于配合計算機和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實現(xiàn)自動化管理。生物特征識別技術(shù)涉及的內(nèi)容十分廣泛，包括指紋、掌紋、人臉、虹膜、指靜脈、聲紋、步態(tài)等多種生物特征，其識別過程涉及圖像處理、計算機視覺、語音識別、機器學(xué)習(xí)等多項技術(shù)。目前生物特征識別技術(shù)作為重要的智能化身份認證技術(shù)，在金融、公共安全、教育、交通等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。任務(wù)3人工智能03人工智能的關(guān)鍵技術(shù)７．VR／AR虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，VR）／增強現(xiàn)實（AugmentReality，AR）是以計算機為核心的新型視聽技術(shù)。結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù)，VR／AR在一定范圍內(nèi)生成與真實環(huán)境在視覺、聽覺、觸感等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境。用戶借助必要的裝備與數(shù)字化環(huán)境中的對象進行交互，相互影響，獲得近似真實環(huán)境的感受和體驗。任務(wù)3人工智能04人工智能的應(yīng)用1．智能制造智能制造（Intelligent

Manufacturing，IM）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。智能制造通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

任務(wù)3人工智能04人工智能的應(yīng)用1．智能制造智能制造對人工智能的需求主要表現(xiàn)在以下三個方面：一是智能裝備，包括自動識別設(shè)備、人機交互系統(tǒng)、工業(yè)機器人以及數(shù)控機床等具體設(shè)備，涉及跨媒體分析推理、自然語言處理、虛擬現(xiàn)實智能建模及自主無人系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)；二是智能工廠，包括智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能管理以及集成優(yōu)化等具體內(nèi)容，涉及跨媒體分析推理、大數(shù)據(jù)智能、機器學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)；三是智能服務(wù)，包括大規(guī)模個性化定制、遠程運維以及預(yù)測性維護等具體服務(wù)模式，涉及跨媒體分析推理、自然語言處理、大數(shù)據(jù)智能、高級機器學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)。

任務(wù)3人工智能04人工智能的應(yīng)用２．智能家居智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，而且兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，提供全方位的信息交互功能，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。

任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)１．智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)智能基礎(chǔ)設(shè)施為人工智能產(chǎn)業(yè)提供計算能力支撐，其范圍包括智能芯片、智能傳感器、分布式計算框架等，是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障。（１）智能芯片。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)規(guī)模急劇膨脹，人工智能發(fā)展對計算性能的要求迫切增長。同時，受限于技術(shù)原因，傳統(tǒng)處理器性能的提升也遭遇了“天花板”，無法繼續(xù)按照摩爾定律保持增長，因此，發(fā)展下一代智能芯片勢在必行。未來的智能芯片主要是在兩個方向發(fā)展：一是模仿人類大腦結(jié)構(gòu)的芯片，二是量子芯片。任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)１．智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（２）智能傳感器。智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優(yōu)點：通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的自動化編程能力；功能多樣化。隨著人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，市場對傳感器的需求將不斷增多，未來，高敏度、高精度、高可靠性、微型化、集成化將成為智能傳感器發(fā)展的重要趨勢。任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)１．智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（３）分布式計算框架。面對海量的數(shù)據(jù)處理、復(fù)雜的知識推理，常規(guī)的單機計算模式已經(jīng)不能支撐，分布式計算的興起成為必然的結(jié)果。目前流行的分布式計算框架包括Hadoop、Spark、Storm、Flink等。任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)２．智能信息及數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)是人工智能創(chuàng)造價值的關(guān)鍵要素之一。得益于龐大的人口和產(chǎn)業(yè)基數(shù)，我國在數(shù)據(jù)方面具有天然的優(yōu)勢，并且在數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和分析等領(lǐng)域產(chǎn)生了眾多的企業(yè)。目前，在人工智能數(shù)據(jù)采集、存儲、處理和分析方面的企業(yè)主要有兩種：一種是數(shù)據(jù)集提供商，其主要業(yè)務(wù)是為不同領(lǐng)域的需求方提供機器學(xué)習(xí)等技術(shù)所需要的數(shù)據(jù)集；另一種是數(shù)據(jù)采集、存儲、處理和分析綜合性廠商，這類企業(yè)自身擁有獲取數(shù)據(jù)的途徑，可以對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲、處理和分析，并把分析結(jié)果提供給需求方使用。任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)３．智能技術(shù)服務(wù)智能技術(shù)服務(wù)主要關(guān)注如何構(gòu)建人工智能的技術(shù)平臺，并對外提供與人工智能相關(guān)的服務(wù)。此類廠商在人工智能產(chǎn)業(yè)鏈中處于關(guān)鍵位置，依托基礎(chǔ)設(shè)施和大量的數(shù)據(jù)，為各類人工智能的應(yīng)用提供關(guān)鍵性的技術(shù)平臺、解決方案和服務(wù)。任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)３．智能技術(shù)服務(wù)目前，從提供服務(wù)的類型來看，提供技術(shù)服務(wù)廠商包括以下幾類：（１）提供人工智能的技術(shù)平臺和算法模型。為用戶提供人工智能技術(shù)平臺以及算法模型，用戶可以在平臺之上通過一系列的算法模型來進行應(yīng)用開發(fā)。（２）提供人工智能的整體解決方案。把多種人工智能算法模型以及軟、硬件環(huán)境集成到解決方案中，從而幫助用戶解決特定的行業(yè)問題。（３）提供人工智能在線服務(wù)。依托其已有的云計算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用的用戶資源，聚集用戶的需求和行業(yè)屬性，為客戶提供多類型的人工智能服務(wù)。任務(wù)3人工智能05人工智能產(chǎn)業(yè)４．智能產(chǎn)品智能產(chǎn)品是指將人工智能領(lǐng)域的技術(shù)成果集成化、產(chǎn)品化，隨著制造強國、數(shù)字中國建設(shè)進程的加快，在制造、家居、金融、教育、公交、安防、醫(yī)療、物流等領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g(shù)和產(chǎn)品的需求將進一步釋放，相關(guān)的智能產(chǎn)品也會越來越多。任務(wù)3人工智能06大數(shù)據(jù)與人工智能１．大數(shù)據(jù)和人工智能的區(qū)別大數(shù)據(jù)需要在數(shù)據(jù)變得有用之前進行清理、結(jié)構(gòu)化和集成的原始輸入，而人工智能則是輸出，即處理數(shù)據(jù)產(chǎn)生的智能。這使得兩者有著本質(zhì)上的不同。人工智能是一種計算形式，它允許機器執(zhí)行認知功能，例如對輸入起作用或作出反應(yīng)，類似于人類的做法。人工智能系統(tǒng)不斷改變它們的行為，以適應(yīng)調(diào)查結(jié)果的變化并修改它們的反應(yīng)。人工智能系統(tǒng)旨在分析和解釋數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些解釋解決問題。通過機器學(xué)習(xí)，計算機會學(xué)習(xí)一次如何對某個結(jié)果采取行動或做出反應(yīng)，并在未來知道采取相同的行動。任務(wù)3人工智能06大數(shù)據(jù)與人工智能１．大數(shù)據(jù)和人工智能的區(qū)別大數(shù)據(jù)是一種傳統(tǒng)計算。它不會根據(jù)結(jié)果采取行動，而只是尋找結(jié)