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人工智能和大數據論文
現在是互聯(lián)網(wǎng)大數據時(shí)代，大家知道大數據和人工智能如何相互結合嗎？以下是小編精心準備的人工智能和大數據論文，大家可以參考以下內容哦！
摘 要：大數據和人工智能是今天計算機學(xué)科的兩個(gè)重要的分支。近年來(lái)，有關(guān)大數據和人工智能這兩個(gè)領(lǐng)域所進(jìn)行的研究一直從未間斷。其實(shí)，大數據和人工智能的聯(lián)系千絲萬(wàn)縷。首先，大數據技術(shù)的發(fā)展依靠人工智能，因為它使用了許多人工智能的理論和方法。其次，人工智能的發(fā)展也必須依托大數據技術(shù)，需要大數據進(jìn)行支撐。大數據時(shí)代背景下，未來(lái)人工智能會(huì )有哪些創(chuàng )新和發(fā)展，大家拭目以待。
關(guān)鍵詞：大數據 人工智能 云計算 數據挖掘 機器人 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )
1 什么是大數據
1.1 大數據的定義
大數據是一個(gè)數據體量和數據類(lèi)別都十分龐大的數據集。這個(gè)龐大的數據集，我們今天還無(wú)法用傳統的數據庫工具對它的內容進(jìn)行獲取和處理。整體概括起來(lái)，大數據具有數據類(lèi)型多、數據規模大、數據真實(shí)性高、數據處理快等四大特征。
大數據的特征：第一，是指數據類(lèi)型非常多，它的數據來(lái)自多種數據源，而非單一的一種數據源，數據的種類(lèi)和數據的格式日漸豐富；第二，是指數據規模非常大，通常在10TB左右，規模非常龐大；第三，是指數據的真實(shí)性非常高，一些新的數據源漸漸興起，打破了之前傳統的數據源，今天的企業(yè)愈發(fā)需要這些有效的信息，以確保其真實(shí)性及安全性；第四，是指數據處理的速度非�？�，能夠做到數據的及時(shí)快速處理。
1.2 大數據的發(fā)展歷程
“大數據”一詞最早提出的是麥肯錫研究院于2011年發(fā)布的研究報告《大數據》。之后，經(jīng)美國高德納公司和美國一些科學(xué)家的宣傳推廣，漸漸地大數據概念開(kāi)始流行起來(lái)。
大數據發(fā)展的萌芽期，是20世紀90年代至21世紀初，此時(shí)處于數據挖掘技術(shù)階段。這一時(shí)期，隨著(zhù)數據挖掘理論和技術(shù)的一步步成熟，已開(kāi)始有一些與商業(yè)相關(guān)的智能工具開(kāi)始被人們所應用，如專(zhuān)家系統、數據倉庫和知識管理系統等。
大數據發(fā)展的突破期，是2003―2006年，此時(shí)處于自由探索非結構化數據階段。這一時(shí)期，非結構化數據的迅猛發(fā)展帶動(dòng)了大數據技術(shù)的快速發(fā)展。此時(shí)，可以以2004年的創(chuàng )立為標志，此時(shí)是大數據發(fā)展的突破期。
大數據發(fā)展的成熟期，是2006―2009年，此時(shí)大數據技術(shù)形成并行運算與分布式系統。
到了2010年，智能手機開(kāi)始大量涌現，其應用日益廣泛。此時(shí)，數據的碎片化、流媒體、分布式等特征更加凸顯，移動(dòng)數據開(kāi)始急劇增長(cháng)。
近年來(lái)，大數據技術(shù)的發(fā)展十分迅猛，開(kāi)始不斷向社會(huì )各行各業(yè)步步滲透，從而導致大數據的技術(shù)領(lǐng)域和行業(yè)邊界越來(lái)越不明顯，也越來(lái)越模糊，大數據的應用創(chuàng )新已經(jīng)超越了大數據技術(shù)的本身，越來(lái)越受到各行各業(yè)的熱捧和青睞。
今天，可以毫不夸張地說(shuō)，大數據技術(shù)能夠改變一個(gè)領(lǐng)域，為每一個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)變革性和創(chuàng )新。
2 什么是人工智能
2.1 人工智能的定義
人工智能是一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，它主要研究和開(kāi)發(fā)用于模擬人類(lèi)的智能的理論、方法和技術(shù)的應用系統，它同樣也是計算機學(xué)科的一個(gè)重要分支。人工智能的終極目的是掌握智能的根本實(shí)質(zhì)，從而生產(chǎn)出一種全新的能以人類(lèi)智能相似和相近的方式快速做出反應的智能機器�？梢哉f(shuō)人工智能的發(fā)展與計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展緊密相連，密不可分。
2.2 人工智能的發(fā)展歷程
“人工智能”一詞最初是在1956年美國達特茅斯學(xué)院提出的。
人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了半個(gè)多世紀，它的發(fā)展歷程十分曲折，大致可分為三個(gè)發(fā)展階段：
20世紀40年代中期到50年代中期為第一階段，被稱(chēng)為人工智能啟蒙探索時(shí)期。1950年，英國數學(xué)家圖靈發(fā)表了《計算的機器與智能》，提出了機器可以思維進(jìn)而幫助人類(lèi)的問(wèn)題，直接推動(dòng)了現代人工智能的發(fā)展。
20世紀50年代中期到80年代末期為第二階段，被稱(chēng)為人工智能經(jīng)典符號時(shí)期。人工智能與認知科學(xué)、認知心理學(xué)等三門(mén)學(xué)科開(kāi)始了相依為命的發(fā)展歷程。
20世紀80年代末期到現在為第三階段，被稱(chēng)為人工智能聯(lián)結主義時(shí)期。這一時(shí)期，主要采用分布處理的方法通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )來(lái)模擬人腦的智力活動(dòng)。
3 大數據與人工智能的關(guān)系
大數據和人工智能，近年來(lái)這兩個(gè)領(lǐng)域的研究相互交叉促進(jìn)，產(chǎn)生了很多新的方法、應用和價(jià)值。
今天，人類(lèi)擁有了對數據規模大、數據類(lèi)型多、數據流轉快和數據真實(shí)性高的大數據進(jìn)行存取、檢索、分類(lèi)和統計的能力，完全得益于大數據技術(shù)的發(fā)展。而且，人工智能領(lǐng)域的一些理論和方法，已經(jīng)開(kāi)始用于大數據分析方面，并取得了一定的效果。
研究發(fā)現，解決人工智能的擴展性和成長(cháng)性問(wèn)題，離不開(kāi)大數據技術(shù)。
以前，人工智能技術(shù)還不能實(shí)現與人類(lèi)相似的學(xué)習研究能力。原因在于，人工智能看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上是一件非常繁瑣和復雜的事情，產(chǎn)生人工智能的兩個(gè)必要條件要有海量數據的支撐和對這些數據的極強處理能力，而以前的機器都不具備這兩個(gè)條件。
人工智能其實(shí)就像人類(lèi)一樣，是需要擁有大量的知識和豐富的經(jīng)驗。在這些知識和經(jīng)驗的背后是需要大量的數據支撐。大數據技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為儲存、分析大量的數據提供了一定的技術(shù)支持，使機器得到的數據量和擁有的數據處理能力，與形成人工智能所需要的數據量和數據處理能力相匹配。只有這樣，人工智能才能得到發(fā)展。人工智能的發(fā)展，反過(guò)來(lái)進(jìn)一步推動(dòng)大數據技術(shù)的向前發(fā)展，形成有效的相互推動(dòng)作用。
與其說(shuō)人工智能的發(fā)展依靠大數據，不如說(shuō)大數據開(kāi)啟人工智能新篇章。人工智能領(lǐng)域的一些理論和方法，能夠有效地提升大數據的使用價(jià)值。與此同時(shí)，大數據技術(shù)的發(fā)展也將在為人工智能提供一個(gè)用武之地。
4 未來(lái)人工智能的發(fā)展 隨著(zhù)大數據技術(shù)和計算機科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)人工智能的發(fā)展主要會(huì )在以下幾個(gè)方面：模式識別、專(zhuān)家系統、符號計算、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和機器情感。
4.1 模式識別
模式識別，顧名思義，是指通過(guò)計算機采用數學(xué)計算的方法來(lái)研究模式的自動(dòng)判讀、處理等識別功能。
可以斷定，隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷向前發(fā)展，人類(lèi)一定能對復雜的信息處理過(guò)程做深入的進(jìn)一步的研究。與此同時(shí)，模式識別功能也為人類(lèi)認識自身智能創(chuàng )造了可行的線(xiàn)索和提供了必要的幫助。
在現實(shí)生活中，對人類(lèi)來(lái)說(shuō)最重要的是對光學(xué)信息以及聲學(xué)信息的判斷和識別。大家知道，準確、高效是計算機識別的最大特點(diǎn)。例如，今天已經(jīng)應用很廣的指紋識別功能就是一個(gè)典型的案例。
人類(lèi)每個(gè)人的指紋獨一無(wú)二，具有唯一性。早在很多年前，我國有關(guān)專(zhuān)家就對數字圖像的離散幾何性質(zhì)進(jìn)行了深入的觀(guān)察和研究，進(jìn)而建立了從人類(lèi)指紋的灰度圖像精確計算紋線(xiàn)局部方向，從而提取了人類(lèi)指紋特征信息的相關(guān)理論與算法。
這一研究發(fā)現，隨后就被用于全自動(dòng)指紋鑒定系統，從而開(kāi)創(chuàng )了我國指紋自動(dòng)識別系統應用的先河。
4.2 專(zhuān)家系統
專(zhuān)家系統，是未來(lái)人工智能發(fā)展的一個(gè)重要方向。專(zhuān)家系統在今天的生活中已被廣泛應用。其實(shí)，專(zhuān)家系統是指一個(gè)具有大量的行業(yè)或領(lǐng)域專(zhuān)門(mén)的知識與經(jīng)驗的程序系統。它主要利用計算機科學(xué)技術(shù)和人工智能技術(shù)為基礎，先根據某一行業(yè)或領(lǐng)域一些權威專(zhuān)家或多個(gè)專(zhuān)家所提供的一些相關(guān)知識和相關(guān)經(jīng)驗，再進(jìn)行深入推理和判斷，進(jìn)而可以模擬人類(lèi)專(zhuān)家的判斷決策過(guò)程。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，從而來(lái)幫助人們解決現實(shí)中一些需要人類(lèi)專(zhuān)家來(lái)處理的一些復雜的問(wèn)題。
實(shí)現專(zhuān)家系統必須要有兩個(gè)條件：一是要擁有類(lèi)似于該領(lǐng)域專(zhuān)家解決實(shí)際問(wèn)題的推理機制，二是建立一個(gè)完善的存儲有該領(lǐng)域中經(jīng)過(guò)專(zhuān)家事先總結、分析并按某種模式表示的專(zhuān)家知識庫。這兩個(gè)條件缺一不可，否則無(wú)法進(jìn)行專(zhuān)家識別。
研究發(fā)現，專(zhuān)家系統能對人類(lèi)輸入的信息進(jìn)行快速處理，并運用相關(guān)的行業(yè)和領(lǐng)域知識進(jìn)行推理判斷，進(jìn)而作出相應的判斷和決策。
科學(xué)家們對專(zhuān)家系統的研究由來(lái)已久，一直以來(lái)被科學(xué)家們所重視。今天，各種各樣的專(zhuān)家系統已遍布了各行各業(yè)的不同領(lǐng)域，并且取得巨大的成功。
目前，專(zhuān)家系統可以分為十種類(lèi)型：教育型、預測型、解釋型、維修型、規劃型、診斷型、調試型、設計型、控制型等。
4.3 符號計算
科學(xué)計算是計算機發(fā)明以來(lái)最基本和主要的用途之一�？茖W(xué)計算可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是純數值的計算，另一類(lèi)是符號計算。符號計算與傳統的純數值計算不同，它是一種智能化的計算，主要通過(guò)處理相應的符號來(lái)進(jìn)行的計算。
在符號計算中，符號可以代表的種類(lèi)非常非常多，如實(shí)數、復數、整數、有理數等，還可以用符號來(lái)代表函數、多項式、集合等。
很久以前，人類(lèi)就希望能有一個(gè)可以進(jìn)行符號計算的計算機軟件系統來(lái)幫助人們進(jìn)行計算�？梢宰匪莸�20世紀50年代末，人們就開(kāi)始對此進(jìn)行研究。今天，隨著(zhù)計算機科學(xué)技術(shù)和人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，已相繼出現了多種可以進(jìn)行符號計算的計算機系統軟件。
這些符號計算軟件功能齊全，且具有共同的特點(diǎn)：一是人機界面友好，命令輸入方便靈活，反應快捷，操作便捷；二是在操作界面上，一般都支持交互式處理，人通過(guò)鍵盤(pán)輸入命令，計算機處理后即顯示結果。
雖然計算機只是在執行人給它的指令，具有一定的局限性，但是在符號計算中已經(jīng)有了相當大的突破，相信在未來(lái)的符號計算領(lǐng)域會(huì )有更大的進(jìn)步和發(fā)展。
4.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和機器情感
計算機技術(shù)發(fā)展到今天，人工智能的基本思想已經(jīng)在許多領(lǐng)域中得到應用。未來(lái)人工智能應用最重要的一個(gè)新領(lǐng)域就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。
研究表明，情感屬于智能的一部分，而并不是與智能相分離的。因此，可以斷言人工智能未來(lái)發(fā)展的下一個(gè)突破就是要賦予計算機情感能力，讓智能情感化。
人工智能進(jìn)入21世紀的今天，正醞釀著(zhù)新的突破，創(chuàng )造新的奇跡。
未來(lái)人工智能的應用將會(huì )為人類(lèi)創(chuàng )造出更多更高級的智能“產(chǎn)品”來(lái)服務(wù)人類(lèi)自身，而且人工智能將會(huì )在越來(lái)越多的領(lǐng)域會(huì )超越人類(lèi)智能。
大數據時(shí)代背景下，相信人工智能將會(huì )得到長(cháng)足的發(fā)展，更多的發(fā)現、發(fā)明和成果將會(huì )出現在大家面前。仿佛可以看到，與人類(lèi)水平相同甚至超越人類(lèi)自身智能就快要實(shí)現。
相信這一刻就在不遠的將來(lái)，讓大家拭目以待。
參考文獻
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