電子信息技術發展模式
時間:2022-01-30 03:18:08
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【摘要】隨著AI技術的發展,越來越多的行業利用AI技術進行行業升級和變革。比如AI+地鐵出行,可以打造地鐵出行智能化;AI+醫療,可以利用機器人進行手術,AI+農業,可以用于智能灌溉等等。今天,本文主要探討電子信息技術應用于AI新的發展模式。本文首先概述了電子信息技術及其發展,接著概述了AI的發展及其作用,最后分析了電子信息技術應用于AI的新的發展模式,包括電子信息技術支持AI更快發展和AI讓電子信息產品更加智能兩個方面。
【關鍵詞】互聯網+;電子信息技術;AI
1引言
400萬~500萬年前,人類開始直立行走后,先后經歷了石器時代、青銅時代、鐵器時代,但歷經幾百年的演變,只是工具的材質在發生變化,人類社會從事勞動的方式基本沒有改變。直到第一次工業革命時期,人類擁有了蒸汽機和內燃機,人力開始被機械替代,效率發生質的提升。100多年后的第二次工業革命,人類社會生產力發展又有一次重大飛躍,電器開始代替機械,電燈、電話的問世標志著人類進入了電氣時代。第二次工業革命中,機器極大地推動了生產力的發展,在軍事、經濟、政治、文化均有重大的影響。第二次世界大戰結束后,戰后經濟的需求、對和平的向往使得對原有機械能力的要求更高,原子能技術、航天技術、電子計算機開始登上歷史舞臺,這些技術的應用和發展標志著電子信息時代的到來。目前,電子信息革命方興未艾。通過相關從業者的努力,電子信息正在不斷與各行各業融合,比如可以通過傳感器控制工作的家用電器、可以足不出戶就能買進全世界商品的電子商務平臺、可以提升制作工藝質量的機器人等等。電子產品的迭代更新讓我們看到電子信息與傳統行業的融合越來越精進,機器所能完成的動作越來越精細,它們給生活帶來了全新的體驗,給工作帶來了精確化、自動化的幫助,給社會帶來了深層次的連接。電子信息革命接下來會往哪個方向發展,是一個值得思考的問題。
2電子信息技術及其發展
2.1什么是電子信息技術。電子信息技術簡單來說就是應用計算機等現代技術,通過對硬件周邊信息處理實現對硬件主動或自動的電子信息控制。換句話說,電子信息的主要工作就是研究信息的獲取、處理、傳輸、存儲、顯示,以及外在電子設備及內在信息系統的設計、開發、應用和集成等?,F如今,電子信息技術已經滲透到工作、生活中的每一個角落,大到生產上的制造設備、通信設備,小到生活中的家用電器,甚至牙刷都與電子信息技術進行了融合。就拿電動牙刷來說,高速的電動牙刷振動頻率甚至可以達到31000次/min,高轉速能提高牙刷的清潔能力,刷牙時的輕微震動能促進口腔的血液循環,減少不正確的刷牙方式對牙齒的損傷。2.2電子信息技術的發展。1946年,對于人類歷史來說是一個轉折點。美籍匈牙利科學家馮•諾依曼提出了程序儲存的思想,并帶領自己的團隊不斷探索,最終將這一想法實現,突破十進制計數方法,首次提出二進制計數方法,制作出世界上第一臺計算機。只是這臺計算機跟現在的計算機相比個頭較大。它占地約165m2,使用了18000只真空電子管,重30t,每秒可運算5000次。在中國,電子信息的發展相對緩慢,1956年,夏培肅院士完成了中國第一臺計算機運算器和控制器的設計工作,并編寫了中國第一本電子計算機原理講義。1957年,哈爾濱工業大學成功研制出我國第一臺模擬式電子計算機,隔年第一臺計算機———103型通用數字電子計算機研制成功,每秒可運算1500次。全世界都在大力發展電子信息技術,中國雖然起步晚,但進步快。1998年,我國自行研制成功高性能計算機“神威一號”,標志著中國計算機技術指標和性能達到國際先進水平,成為繼美國、日本之后世界第三個具備研制高性能計算機能力的國家。
3AI的發展及其作用
3.1AI的定義。AI是“人工智能”的縮寫,是一門通過機器模擬、延伸和擴展人類智能的科學。人們通過研究計算機、心理學、哲學、動物學等,探索出人類或動物的思維模式及身體的運行模式,借助各類工具進行模擬,使得機器具備人的思考方式、但不超過人類的思考能力,以便在惡劣條件下幫助人類完成各種任務。美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為:“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作?!本同F在發展來說,人工智能絕不是某一個方面的專屬,而是一個涉及方面十分廣泛的科學,比如機器學習、計算機視覺等等。例如10月11日,波士頓動力公司的機器人Atlas三連跳的視頻。Atlas內置的計算機視覺系統就是通過模擬人類視覺系統,精準定位了周圍物體并制定下一步落地位置,從而實現連人類都可能無法輕松完成的三連跳動作。3.2AI的發展。AI涉及的科學領域較廣,所以在其它科學還沒有具備足夠能力時,AI的發展必然受到阻礙。整體來看,AI的發展可以分為三個階段。第一階段:理論期“人工智能”一詞最初是在1956年達特茅斯學會上提出的,那時候人們已經開始設想通過機器來模擬人類的智慧,發展出很多AI相關的理論和原理。美國應用數學家諾伯特•維納是最早研究反饋理論的美國人之一,他認為所有智能活動都是反饋機制的結果。這一思想對人工智能的影響甚大,日常生活中,最熟悉的反饋控制系統就是馬桶注水的原理。馬桶在抽水的時候,之所以能夠及時停止抽水行為,正是因為有一個裝置在檢測水位的變化,如果水太多了,就啟動開關把水管關掉。但是當時的計算機也只是剛剛問世,一個每秒運算5000次的計算機就已經占地165m2,再用它做更加復雜的運算,對程序員來說簡直就是噩耗。所以受計算機運算能力的限制,AI的風潮逐漸冷卻。第二階段:起步期隨著時間的推移,計算機技術得到飛速發展,促使了AI的出現。20世紀60年代初,“人工智能”迎來了發展的起步期,這一階段最重要的應用是“專家系統”?!皩<蚁到y”是指一個智能計算機程序系統,其內部含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗。第一個專家系統運用邏輯學和模擬心理活動的一些通用問題求解程序,可用于證明定理和推理邏輯,但由于解題時需要巨大的搜索空間,當時的數據較少,最終并沒有被應用。但是在此基礎上,E.A.費根鮑姆等人于1965年設計了一款可以推斷化學分子結構的專家系統———dendral。第三階段:發展期1987年,美國第一次召開神經網絡會議,神經網絡重新回歸。進入21世紀以來,計算機算法的發展、計算能力的增長、大數據概念的提出與發展使得人工智能的基礎越加扎實,多層神經網絡模型的建立促進了人工神經網絡的研究和應用,使得AI的應用開始走向成熟。圍棋機器人AlphaGo于2016年3月與圍棋世界冠軍、職業九段棋手李世石進行圍棋人機大戰,以4比1的總比分獲勝。2017年5月,又與排名世界第一的世界圍棋冠軍柯潔對戰,以3比0的總比分獲勝,Alpha-Go的表現給世人帶來了巨大的震撼。3.3AI的作用。對于AI技術的期望,是希望機器能夠模擬人的思維模式或動作功能,進而參與生產生活。目前弱的人工智能比如制造業中應用的機器人發展迅速,很多以前是由人工執行的工作,現在已經被機器替代。思維模式類的強的人工智能目前正處于發展的瓶頸期。當前AI主要作用就是輔助、增強人的智能,尤其是面對龐大數據信息時,AI能夠在海量信息中準確識別目標信息,協助人進行正確決策。具體應用很多,比如在AI領域研究最廣泛的專家系統。不同領域的專家系統,通過數據庫中存儲的大量的專業知識、豐富的實踐經驗,可以代替人工進行問題的解答和咨詢。比如制造業的學習機器人,通過學習人的動作,來模擬人的行為舉止,以實現崗位的替代。
4電子信息技術應用于AI的新發展模式
4.1電子信息技術支持AI更快發展。從AI的發展史來看,AI發展的理論期之所以有大量的理論和設想,卻遲遲沒有得到實現,原因就是計算機的計算能力有限,不足以支撐AI運行時所需要的大空間,所以電子信息技術的進步是AI發展的基礎。AI技術發展的中心思想是模擬人類大腦的思維模式和行為模式,但人類大腦對外界環境信息的收集、分析、處理能力很強,雖然很多事情大腦在進行工作時的具體機制還尚不清楚,但參與運算的各類細胞量非常龐大是可以肯定的。所以對于AI而言,如果想要更好地模擬人類大腦的運算模式,需要的是具有足夠大的運算空間、能進行復雜運算的硬件,以及通過互聯網和物聯網提供的充足的大數據。電子信息技術的發展方向就是處理能力更強的硬件以及足夠全面的數據庫,這兩個方面的成就越高,意味著AI將有更大發展空間和無限的可能。4.2AI讓電子信息產品更加智能。工業和信息化部副部長劉利華于第五屆中國電子信息博覽會上表示:“智能化正在成為電子信息產業的重要發展趨勢,并為電子信息產業提供了新的發展動力?!苯┠?,隨著AI技術的發展,智能硬件已經成為電子信息產業發展的重要方向。越來越多的智能產品進入人們的生活,會點菜、上菜的機器人、情景逼真的VR眼鏡、隨處可見的共享單車等公共硬件在社會中服務大眾,能自動設定清掃路線的掃地機器人、能自動尋找污染源并自動移動到目的地的智能空氣凈化器、能識別駕駛員瞌睡、精神不集中而進行提醒的智能車載空調等等智能家電正在服務很多家庭。AI技術與電子信息產業的融合,使電子信息產品越來越智能,也使得人們的生活越來越充滿科技感。
5結語
AI的最初設想目的是希望機器能夠代替人做一些復雜的、危險的工作,從人類的發展史來看,復雜和危險的程度是在隨著社會的變遷產生變化的,也就是說AI技術的目標也是在隨著社會的進步不斷朝著更加復雜的方向不斷更新的。社會的需求對AI技術的發展要求越來越高,能夠支持其發展的主要技術手段就是電子信息產業中芯片等硬件的發展,以及能夠給AI提供龐大信息源的各領域大數據。無論從過去的發展史還是未來的發展趨勢來說,AI技術的發展與計算機技術、互聯網、物聯網等電子信息產業的發展是分不開的?!盎ヂ摼W+”時代,電子信息技術與AI技術兩者相輔相成、互相促進、互相支持,已為人類提供了更多人性化、便捷的工具,促進了經濟、軍事、政治、文化等各方面的發展。
參考文獻
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作者:郭仕佳 單位:張家口市第一中學
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