深入分析人工智能技術(shù)和應(yīng)用，有效了解人工智能產(chǎn)業(yè)鏈！
近年來，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等科技熱門詞匯似乎每天都出現(xiàn)在科技頭條新聞中。哪種技術(shù)能更大地促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展？我不知道是否有人有這樣的疑問。事實(shí)上，它們都是未來的趨勢(shì)，彼此之間沒有矛盾。
有人說，在萬物互聯(lián)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)是未來的新石油。如何理解這句話？眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)物理世界(現(xiàn)實(shí)世界)與信息世界的融合，從而獲取大量、動(dòng)態(tài)、多態(tài)、相關(guān)的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)概念是對(duì)這些數(shù)據(jù)的抽象描述，通常是指大小超過傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)，軟件工具難以捕獲、存儲(chǔ)、管理和分析。此外，人工智能技術(shù)是一種基于大量數(shù)據(jù)的技術(shù)，可以讓機(jī)器像人一樣思考。
說到人工智能，我們必須提到機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。很多人對(duì)此不太了解。在這里，我將用一張表示集合的圖片直觀地描述三者之間的關(guān)系。
機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)分支，深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支
辨析人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)
1、人工智能
圖2人工智能-讓機(jī)器像人一樣思考
人工智能技術(shù)是1956年提出的，被認(rèn)為是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)之一，是對(duì)人類思維和意識(shí)信息過程的模擬。人工智能的概念非常廣泛，表面上可以理解為讓機(jī)器像人一樣思考和解決問題。事實(shí)上，人工智能的核心技術(shù)包括推理、知識(shí)、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、交流、感知、移動(dòng)和操作對(duì)象的能力。
通常，我們根據(jù)實(shí)力將人工智能分為以下三類：
弱人工智能：擅長單方面的人工智能。例如，有人工智能可以擊敗國際象棋世界冠軍，但它只會(huì)下棋。如果你問它如何更好地存儲(chǔ)硬盤上的數(shù)據(jù)，它不知道如何回答你。
強(qiáng)人工智能：人類級(jí)別的人工智能。強(qiáng)人工智能是指能夠在各個(gè)方面與人類相媲美的人工智能。它可以做人類能做的心理工作。創(chuàng)造強(qiáng)大的人工智能比創(chuàng)造弱的人工智能要困難得多。
超人工智能:超人工智能可以在各個(gè)方面都比人類強(qiáng)一點(diǎn)，也可以在各個(gè)方面都比人類強(qiáng)幾倍。業(yè)內(nèi)沒有統(tǒng)一的說法，最終能否實(shí)現(xiàn)。
在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)人工智能有兩種不同的方法。一是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)智能效果，而不考慮其具體結(jié)構(gòu)是否與人腦相似或相同。另一種是模擬方法，它不僅取決于最終結(jié)果，而且要求其結(jié)構(gòu)與人腦相似或相同。
2、機(jī)器學(xué)習(xí)
圖3機(jī)器學(xué)習(xí)常見算法圖表
機(jī)器學(xué)習(xí)調(diào)查計(jì)算機(jī)如何基于數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)。其主要研究領(lǐng)域之一是計(jì)算機(jī)程序基于數(shù)據(jù)自動(dòng)學(xué)習(xí)和識(shí)別復(fù)雜模式，并做出智能決策。機(jī)器學(xué)習(xí)是一門快速發(fā)展的學(xué)科。在這里，我們將介紹一些與數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)問題。
監(jiān)督學(xué)習(xí)：基本上是分類的同義詞。學(xué)習(xí)中的監(jiān)督來自于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中標(biāo)記的實(shí)例。
無監(jiān)督學(xué)習(xí):本質(zhì)上是聚類的同義詞。由于輸入實(shí)例沒有類別標(biāo)記，因此學(xué)習(xí)過程沒有監(jiān)督。
半監(jiān)督學(xué)習(xí)：它是一種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。在學(xué)習(xí)模型時(shí)，它使用標(biāo)記和未標(biāo)記的例子。在一種方法中，標(biāo)記的例子用于學(xué)習(xí)模型，而未標(biāo)記的例子用于改善類別邊界。
主動(dòng)學(xué)習(xí)：它是一種讓用戶在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮主動(dòng)作用的機(jī)器學(xué)習(xí)方法。主動(dòng)學(xué)習(xí)方法可能要求用戶標(biāo)記可能來自未標(biāo)記的實(shí)例集或由學(xué)習(xí)程序合成的實(shí)例。限制可標(biāo)記的實(shí)例數(shù)量的目的是通過積極從用戶那里獲取知識(shí)來提高模型的質(zhì)量。
3、深度學(xué)習(xí)
圖4深度學(xué)習(xí)是一種新的思維方式
深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。它的動(dòng)機(jī)是建立和模擬人腦分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它模仿人腦的機(jī)制來解釋數(shù)據(jù)，如圖像、聲音和文本。深度學(xué)習(xí)的概念起源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究。多層傳感器含有多隱層，是一種深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。通過結(jié)合低層特征，深度學(xué)習(xí)形成更抽象的高層表示屬性類別或特征，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式特征。晦澀難懂的概念有點(diǎn)難以理解，但在它的寒冷背后，有著深遠(yuǎn)的應(yīng)用場景和未來。
目前，經(jīng)過深度學(xué)習(xí)和技術(shù)訓(xùn)練的機(jī)器在識(shí)別圖像時(shí)比人類更好，如識(shí)別貓、血液中的癌細(xì)胞特征和MRI掃描圖像中的腫瘤。
通常，我們將人工智能產(chǎn)業(yè)鏈分為三個(gè)核心環(huán)節(jié)：人工智能基礎(chǔ)技術(shù)、人工智能算法平臺(tái)和人工智能應(yīng)用。接下來，讓我們解釋一下人工智能產(chǎn)業(yè)鏈。
圖5人工智能產(chǎn)業(yè)鏈三層結(jié)構(gòu)
1、人工智能基礎(chǔ)技術(shù)
人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)主要是大數(shù)據(jù)管理和云計(jì)算。經(jīng)過近年來的發(fā)展，國內(nèi)大數(shù)據(jù)管理和云計(jì)算技術(shù)已逐漸從一個(gè)新的領(lǐng)域轉(zhuǎn)變?yōu)楣卜?wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)?；A(chǔ)技術(shù)為人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的實(shí)施提供了基本的背景保障，也是實(shí)現(xiàn)所有人工智能技術(shù)和應(yīng)用的前提。
根據(jù)不同的使用層次，云計(jì)算分為基礎(chǔ)設(shè)施，即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件一起服務(wù)(SaaS)。
IaaS：它分為三種形式：公共云、私有云和混合云。為消費(fèi)者提供的服務(wù)是使用所有設(shè)施，包括處理器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基本計(jì)算資源。用戶可以部署和操作任何軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。
PaaS：以SaaS模式向用戶提交軟件研發(fā)平臺(tái)作為服務(wù)。
SaaS：為客戶提供的服務(wù)是運(yùn)營商在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行的應(yīng)用程序，用戶可以通過瀏覽器等各種設(shè)備訪問客戶端界面。
目前，阿里云、騰訊云、華為云、百度云等是國內(nèi)云計(jì)算的關(guān)鍵參與力。
2.人工智能算法平臺(tái)平臺(tái)
與基礎(chǔ)技術(shù)提供平臺(tái)不同，人工智能技術(shù)平臺(tái)主要關(guān)注機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別和人機(jī)交互，包括機(jī)器視覺、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、虹膜識(shí)別、掌紋識(shí)別、專家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃、智能搜索、定理證明、游戲、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、智能控制、機(jī)器人學(xué)、語言和圖像理解和遺傳編程。
文章前半部分詳細(xì)描述了機(jī)器學(xué)習(xí)，這里就不贅述了。
模式識(shí)別：模式識(shí)別是通過計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)方法研究模式的自動(dòng)處理和判斷。它側(cè)重于信號(hào)、圖像、語音、文本、指紋等非直觀數(shù)據(jù)的處理，如語音識(shí)別、人臉識(shí)別等，通過提取相關(guān)特征來實(shí)現(xiàn)一定的目標(biāo)。文本識(shí)別、語音識(shí)別、指紋識(shí)別和圖像識(shí)別都屬于模式識(shí)別的場景應(yīng)用程序。
人機(jī)交互：人機(jī)交互是研究系統(tǒng)與用戶之間交互關(guān)系的知識(shí)。該系統(tǒng)可以是各種機(jī)器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件。在應(yīng)用層面，它不僅包括人與系統(tǒng)的語音交互，還包括人與機(jī)器人實(shí)體的物理交互。
目前，國內(nèi)人工智能技術(shù)平臺(tái)主要集中在計(jì)算機(jī)視覺、語音識(shí)別和語言技術(shù)處理領(lǐng)域，包括科大訊飛、格靈深瞳、捷通華盛（靈云）、地平線、SenseTime、永洪科技、曠視科技、云知聲等。
3.人工智能應(yīng)用
人工智能應(yīng)用涉及特殊和通用兩個(gè)方面，這也是機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別和人機(jī)交互三種人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)形式。目前，我國人工智能應(yīng)用正處于從專業(yè)應(yīng)用向通用應(yīng)用過渡的發(fā)展階段。
其中，特殊領(lǐng)域的應(yīng)用涵蓋了國內(nèi)大多數(shù)人工智能應(yīng)用，包括人臉識(shí)別、語音識(shí)別和服務(wù)機(jī)器人；一般領(lǐng)域的應(yīng)用側(cè)重于醫(yī)療、智能家居、金融等方面。
(1)智能機(jī)器人
圖6智能機(jī)器人-人類的好伴侶
由于工業(yè)發(fā)展和智能生活的需要，國內(nèi)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)主要集中在三個(gè)方面：家庭機(jī)器人、工業(yè)和企業(yè)服務(wù)和智能助理。
其中，依托政策背景和市場需求，工業(yè)和企業(yè)服務(wù)機(jī)器人研發(fā)企業(yè)正處于相對(duì)發(fā)達(dá)的發(fā)展階段。代表性企業(yè)包括新松機(jī)器人、大疆、博實(shí)股份、優(yōu)愛寶機(jī)器人、Slamtec等。
在上述三類中，從事家用機(jī)器人和智能助手的企業(yè)占絕大多數(shù)，涉及近300家國內(nèi)企業(yè)。
具有代表性的家庭機(jī)器人企業(yè)包括：優(yōu)先選擇，Rokid、公子小白機(jī)器人、北冥星眼、極端思維智能技術(shù)等。
代表性企業(yè)的智能助手包括：百度、小i機(jī)器人、圖靈機(jī)器人、優(yōu)選、北冥星眼Galaxyeyeyeye、蘿卜科技等。
(2)智能家居
圖7人工智能使你的房子更聰明
人工智能在智能家居中的應(yīng)用也很受歡迎。以海爾和美的為代表的傳統(tǒng)家電企業(yè)依托自身的渠道、技術(shù)和配套產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，建立了實(shí)體智能家居產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)。以阿里巴巴、騰訊、京東、小米、樂視等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表的公司通過各自平臺(tái)的數(shù)據(jù)和終端資源提供不同的軟硬件服務(wù)。
總的來說，由于市場分類、技術(shù)類型和數(shù)據(jù)積累的不同，智能家居和物聯(lián)網(wǎng)其他細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)提供了差異化的解決方案。在既定的市場中，沒有絕對(duì)意義上的排斥競爭，企業(yè)之間的合作整合也很強(qiáng)。
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)：阿里小智、QQ物聯(lián)、京東微聯(lián)、小米、樂視樂居家等。
傳統(tǒng)家電企業(yè)：海爾U：
、美的M-Smart等。
技術(shù)解決方案提供商：歐瑞博、科沃斯broadlink、感居物聯(lián)網(wǎng)、風(fēng)向標(biāo)技術(shù)等。
(3)智能醫(yī)療
圖8智能醫(yī)療緩解了醫(yī)患矛盾，解決了人類更多的困難雜癥
目前，我國智能醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究主要集中在醫(yī)療機(jī)器人、醫(yī)療解決方案和生命科學(xué)領(lǐng)域。
由于起步較晚和技術(shù)門檻的限制，與國際一線水平相比，國內(nèi)醫(yī)療機(jī)器人的研發(fā)水平和普及率仍存在一定差距。這些企業(yè)主要集中在手術(shù)機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人兩個(gè)領(lǐng)域。
在醫(yī)療解決方案方面，以騰訊、阿里巴巴、百度、科大訊飛為代表的公司通過與政府和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的合作，為腦科學(xué)、疾病防治和醫(yī)療信息數(shù)據(jù)提供智能解決方案。
在生命科學(xué)領(lǐng)域，研究的重點(diǎn)是以基因和細(xì)胞檢測(cè)為代表的前沿研究領(lǐng)域，包括華大基因、碳云智能和貝瑞和康。
新松機(jī)器人、博實(shí)股份、妙手機(jī)器人、景和技創(chuàng)等醫(yī)療機(jī)器人代表企業(yè)。
騰訊、阿里巴巴、百度、科大訊飛等醫(yī)療解決方案代表企業(yè)。
華大基因、碳云智能、貝瑞和康、安諾優(yōu)達(dá)、聯(lián)合基因、北科生物等生命科學(xué)代表企業(yè)。
國內(nèi)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的基本技術(shù)鏈已經(jīng)建立和成熟。人工智能技術(shù)和應(yīng)用集中在人臉和圖像識(shí)別、語音助手、智能生活等特殊領(lǐng)域的場景解決方案上。就趨勢(shì)而言，未來國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的差異化競爭和突破將主要集中在人工智能相關(guān)技術(shù)的突破和應(yīng)用場景的升級(jí)上。
