人工智能概念内涵和外延,本文是人工智能方面有关学术论文怎么写和外延和人工智能和外延研究类硕士论文范文.
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【摘 要】 随着社会的发展,人工智能技术也取得重要成就,人们对人工智能概念的理解也逐渐深入.本文首先对概念的内涵与外延进行研究,阐述概念的内涵与外延关系.然后在李德毅院士对人工智能概念内涵与外延解释的基础上,对人工智能概念的内涵与外延进行研究,提出了人工智能概念内涵的核心本质和基础本质以及人工智能概念外延的范畴.
【关键词】 人工智能 内涵与外延 机器学习 计算机视觉
一、概念的内涵与外延
概念是反映客观对象本质属性的思维形式,每一个概念都有一定的外延和内涵[1].概念的外延就是适合这个概念的一切对象的范围,而概念的内涵就是这个概念所反映的对象的本质属性的总和.概念的内涵与外延之间有一种相互制约的关系：一个概念的内涵越多,那么这个概念的外延越小；反之,一个概念的内涵越少,那么这个概念的外延越大.这就是内涵与外延的反比关系.
二、人工智能概念
人工智能是模拟实现人思维的技术[2],它的主要目的是赋予机器人特有的视听说以及大脑抽象思维能力.尤其体现在判断、推理、证明、识别学习和问题求解等思维活动上.总体来说,它是知识和思维的结合体.自工业革命以来,我们利用机器代替了人进行部分工作,极大地解放了人类.随着计算机技术和信息网络的发展,我们已不满足于操作机器去完成相关任务,而是希望它可以自主地去帮助我们完成某些工作,从而实现对人的更深层次的解放.
三、人工智能概念内涵与外延的划分
内涵与外延是相对的,内涵是指一个概念所概括的思维对象本质特有的属性的总和；外延是指一个概念所概括的思维对象的数量或范围.因此人工智能概念的内涵是对人工智能定义所概括的思维对象本质特有的属性的总和,人工智能外延是指人工智能概念所概括的思维对象的数量或范围.人工智能概念的内涵为人工智能的本质特征,根据李德毅院士对人工智能内涵的解释[3]：“人工智能的内涵包括脑认知基础、机器感知与模式识别、自然语言处理与理解、知识工程这四个方面,而人工智能的外延,则是机器人与智能系统——智能科学的应用技术.这包括工业机器人、农业机器人、服务机器人等各类机器人以及智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等等”.
本文对人工智能的内涵进行了深度划分,将人工智能的内涵划分为人工智能的核心本质和人工智能的基本本质两类.人工智能的核心本质主要是机器学习的算法,包括模式识别、统计学习和深度学习；人工智能的基本本质则是算法与其他信息的结合,如人工智能算法与图像的结合,即为计算机视觉,人工智能算法与语音的结合为语音识别,人工智能算法与文字的结合为自然语言处理,人工智能算法与生物特征结合为生物特征识别.因此人工智能基本本质主要包括计算机视觉、语音识别、自然语言处理以及生物特征识别等内容.
人工智能的概念的外延则是人工智能概念内涵与其他学科的交叉,如图所示：人工智能与物联网、大数据和云计算等技术,以及人工智能与智能科学相结合的应用领域.
四、人工智能内涵的核心本质
人工智能内涵的核心将机器学习、模式识别、统计学习以及深度学习里面的算法归纳为人工智能的核心本质,下面主要阐述机器学习.
机器学习[4] 是人工智能的核心技术之一,机器学习目前作为人工智能的主要研究方向,主要包含了大规模机器学习、深度学习和强化学习三个部分的内容.为了应对越来越庞大的数据采集、传输、存储、处理量,如何将现有算法扩展到更庞大的数据集上成为亟待解决的问题.与传统方法不同的是, 通过应用非线性方法、只关注部分核心数据的方法来实现一次数据集处理是目前大规模机器学习着力的突破方向
五、人工智能内涵的基本本质
人工智能内涵的基本本质内容的研究主要对象是计算机视觉、自然语言处理、语音识别、生物特征识别等领域的内容,下面主要阐述计算机视觉、自然语言处理和生物特征识别.
5.1 计算机视觉
计算机视觉主要包括计算机视觉,图像处理,声音识别,模式识别等.它主要是模拟人的感官和思维上的直接判断.计算机视觉技术配合图像识别处理模拟人的眼睛及思维能力.它主要是通过红外线探测,摄像头捕捉等获取直观的画面信息,然后利用计算机对采集到的图像进行一定处理,再输送到计算机中对其进行判断,分析等操作,最后使计算机做出相应的反应.这其中涉及到颜色建模、像素表达、几何处理等相关知识.
5.2 自然语言处理
自然语言处理是人工智能技术最难的一个方向,它的发展决定了人工智能是否可以实现它应有的价值.自然语言是指人与人直接交流的语言,比如我们的中文,英文等.这是相对于人造语言来说的,人造语言如 C 语言,JA 语言等我们创造出来和机器进行交流的语言.而我们要使机器智能化,就必须以自然语言去实现.然而自然语言常常存在歧义,表达不清楚等问题,只有通过机器学习算法去运用自然语言本身特点,达到识别自然语言处理的效果.
5.3 生物特征识别
生物特征识别主要研究生物特征的识别与认证；步态识别、虹膜识别、皮肤芯片、脸像识别、多模态（即多生物特征融合）识别等内容,以及生物特征识别所依赖的一些核心算法和生物特征识别的热点和难点研究.同时研究生物特征识别的应用范围.
六、人工智能概念外延内容
人工智能外延是人工智能与其他技术结合的研究,主要涵盖人工智能与物联网、大数据和云计算以及人工智能在智能科技领域的应用.
6.1 人工智能与大数据、物联网和云计算技术
大数据对各行各业的影响越来越广泛和深刻,创造了巨大的商业价值.物联网是大数据的源泉,云计算是大数据的底层架构,大数据以云计算来处理大数据,人工智能则是大数据的场景应用.
云计算已不仅仅是对于存储能力和计算能力的需求.随着人工智能与物联网技术普及,接入网络的设备越来越多,数据计算量也越来越大,云服务已经慢慢变成智能时代的基础设施,成为人工智能的强载体.
人工智能的实现,需要大数据作为人工智能对行为智能判断的依据,云计算运用大数据运行出运算的结果并保存在云上,为人工智能提供强大的支撑.人工智能的新突破,主要是缘于深度学习,由此使人工智能有了实用价值,而深度学习正是在大数据和云计算日趋成熟的背景下才取得实质性进展的,深度学习好比是火箭,大数据就是燃料,而云计算则是引擎.
因此,物联网、大数据、云计算是辅佐人工智能超常发展的三个最重要的角色.而人工智能的突飞猛进、海量数据的积累,也为云计算带来了新挑战和新的发展空间.未来的云计算将向人工智能全面进化,进入全新的智能领域.
6.2 人工智能在智能科技领域的应用
人工智能在智能科技领域的应用包括机器人与智能系统——智能科学的应用技术.这包括工业机器人、农业机器人、服务机器人等各类机器人以及智能交通、智能制造、智慧医疗等等.下面主要阐述人工智能在机器人领域和智慧交通领域的应用.
（1）人工智能在机器人领域的应用
机器人的出现为人类的复杂工作提供了巨大的帮助,并且,智能化的机器人能够模仿人类的学习和动作,代类进行一些能力范围以外的工作.例如,人工智能机器人被很多国家运用在军事研究领域,科学家开发出了侦查机器人、步兵支援机器人、爆炸处理机器人等.另外,随着人类社会工作量的加大,机器人也被运用在其他社会领域之中.首先,人工智能机器人被运用在家务劳动之中,代类开展自动化家务劳动,减轻人类的生活负担；其次,人工智能机器人被运用在生活支持领域,帮助残疾人和老年人；最后,人工智能机器人还被应用在娱乐、休闲、生产、教育等领域之中,为人类生活提供了方便.
（2）人工智能在智慧交通领域的应用
人工智能在智慧交通领域的应用主要是人工智能与视频在智慧交通的建设中,首先,人工智能与视频分析的结合,解决了准确识别、定位和查找视频中的人、车、异常事件等目标信息,也能够实时查看交通十字路口的车流量、车辆饱和度、排队长度,然后通过人工智能技术算法,设定合理的驾驶速度及车流规模,测算出不同道路间距的信号灯红绿灯状态时长,有助于缓解城市交通拥堵.其次基于人工智能技术,实现交通安全的全方位监控、全天候巡逻、立体化监管,最终实现交通运行状态“看得见”、车辆通行轨迹“摸得透”、重点违法行为“抓得住”、安全隐患事件“消得了”、路面协作联动“响应快”、交通信息应用“服务优”等目标.最后,人工智能结合大数据、云计算技术和GIS 地图,有助于相关部门更好地管理道路出行,也有助于市民更好地确定出行时间、出行方式或出行路线.提供实时的交通信息服务..
七、结束语
本文在李德毅院士对人工智能概念内涵与外延的解释基础上,对人工智能概念的内涵与外延进行深入的阐述,将内涵与外延进行细分,并举例说明人工智能外延的应用.
参 考 文 献
[1] 余军成. 概念及其内涵和外延述评.理论新探,2007,1
[2] 贺倩. 人工智能技术发展研究 [J]. 现代电信科技,2016,2.
[3] 中国化工仪器网：高端访谈李德毅院士,2017,9.
[4] 李开复. 人工智能 [M]. 北京 ：文化发展出版社,2017,5.
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