1.5　人工智能有多能

人工智能的應用研究主要有自然語言處理、計算機視覺、語音識別、專家系統和機器人等五個領域。

1．自然語言處理

自然語言處理（natural language processing，NLP），就是用計算機來處理、理解以及運用人類語言。目標是讓計算機理解人類的語言，從而彌補人類交流（自然語言）和計算機理解（機器語言）之間的差距。

自然語言處理技術在聊天機器人、機器翻譯、情感分析、文本分類、信息提取等多個領域都有應用。

聊天機器人：通過自然語言處理技術實現智能對話，比如大名鼎鼎的ChatGPT，還有客服機器人、語音助手等。

機器翻譯：將一種語言自動翻譯為另一種語言，例如百度翻譯、谷歌翻譯、有道翻譯等?，F在機器翻譯的水平正逐漸接近正常人工翻譯的水平，尤其對一些正式文本的翻譯，比如財務報表、商業合同和學術論文等。再加上語音識別和語音合成技術的成熟，機器翻譯已能代替一些低端筆譯和口譯工作。

情感分析：是指通過文本來挖掘人們對產品、服務、組織、個人、事件等的觀點、情感傾向、態度等。

情感分析技術早期主要用于對網上銷售商品的用戶評語的分析，以便判斷用戶對其所購商品是“喜歡”還是“不喜歡”。后期隨著自媒體的流行，情感分析技術更多地用于識別話題發起者、參與者的情感趨向，從中挖掘話題的價值，由此來分析相關輿情。

文本分類：對文本進行分類，例如對新聞、文章進行分類，對垃圾郵件進行過濾等。

信息提取：從大量文本數據中自動提取關鍵信息，例如從新聞、文章中提取事件、人物等信息。

在輿情監測、自動摘要、觀點提取、文本語義對比、中文OCR（optical character recognition）等方面，自然語言處理技術也能大顯身手。

2．計算機視覺

計算機視覺（computer vision），是用各種成像系統代替視覺器官作為輸入敏感手段，由計算機來代替大腦完成處理和解釋，實現對生物視覺的一種模擬。目標是使計算機能像人一樣通過視覺觀察和理解世界，并使其具有自主適應環境的能力。

計算機視覺技術在很多領域都有應用。

（1）圖像識別，是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術，應用于人臉識別、車牌識別和自動駕駛、安防監控、醫療影像診斷、智能家居等。

以人臉識別為例，人們熟知的有刷臉支付、刷臉進站、考勤打卡、小區門禁、銀行取款等應用場景。

在農業場景下，還有豬臉識別技術，可以自動識別出體溫異常、食欲不振的豬崽，防止豬瘟蔓延；魚臉識別技術，可以自動分析魚的長度、重量和健康狀況，計算所需的餌料；蟲臉識別技術，可以精準除蟲。

貓臉識別、狗臉識別技術均已投入使用，找回愛寵不再是難事。

（2）醫療影像，可以幫助醫生對醫療影像進行自動分析和診斷，通過分析影像中的特征、形態等信息，自動檢測和定位病灶，甚至可以將二維數據進行三維重構和可視化，從而提供更直觀、更清晰的影像信息，方便醫生進行診斷和治療。

（3）工業檢測，有時也稱為機器視覺，可以幫助工業生產線對產品進行檢測和質量控制，減少人工檢測的成本和誤差。

（4）戰場感知，通過各種傳感器，包括圖像傳感器，提供豐富的有關作戰的場景信息，可用于支持戰略決策，例如探測敵方士兵、車輛和導彈制導。

（5）游戲開發，可以幫助游戲開發者進行虛擬人物的動作捕捉和姿態估計，提高游戲的真實感和交互性。

其他應用還包括支持視覺特效制作的電影和廣播，例如攝像頭跟蹤（運動匹配）等。

3．語音識別

語音識別，就是讓機器通過識別和理解過程把語音信號轉變為相應的文本或命令。換句話說，就是人與機器進行語音交流，讓機器明白你說什么。

語音識別技術的應用非常廣泛，包括智能語音助手、電話客服、語音輸入、語音搜索、智能家居等。

智能語音助手，比如蘋果的Siri、微軟的小冰、百度的度秘等，可以與人進行語音交互，并根據指令或問題提供相關的服務和答案。

電話客服，可以自動識別和處理來電者的語音信息，幫助用戶進行問題咨詢或業務辦理等。

語音識別技術已經融入人們的生活，比如手機里的語音輸入法等。智能家居、智能可穿戴設備、智能車載設備的語音交互功能也采用了語音識別技術。

一些傳統的行業也正在被語音識別技術改變，比如醫院里使用語音進行電子病歷錄入，法庭的庭審現場通過語音識別分擔書記員的工作，還有影視字幕制作、呼叫中心錄音質檢、聽錄速記等行業需求都可以用語音識別技術來滿足。

4．專家系統

現在的專家系統，不同于20世紀80年代和90年代的專家系統，除了擁有大量的某個領域專家水平的知識與經驗，能進行推理和判斷，還具備機器學習能力，能夠從海量數據中歸納、抽象獲得知識，自己學習、進化。

以智能醫療系統為例，智能醫療系統是利用人工智能技術，對醫療信息進行分析和處理，從而提高醫療效率和精度的一種醫療系統。智能醫療系統不會取代醫生，但它可以分擔一些工作，為患者提供更好的醫療服務。

具體來說，智能醫療系統可以實現以下功能。

醫療診斷：利用機器學習和數據挖掘技術，對大量的病歷數據進行分析，從而提高醫生的診斷準確性和效率。

智能問診：通過自然語言處理技術，與患者進行交互式問診，從而了解病情和病史信息，提供醫療建議和診療方案。

醫療輔助：幫助醫生進行醫學影像分析、生理參數監測等醫療輔助工作，從而提高醫療效率和精度。

疾病預防：通過分析大量的健康數據和環境數據，提供健康預警和疾病預防方案，從而幫助人們保持健康。

5．機器人

現在的機器人既可以接受人類指揮，又可以運行固定程序，根據程序和指令完成各種任務，還可以深度學習，具有一定的人工智能和自主決策能力。

機器人的應用可以提高生產效率和生產質量，減輕人工勞動力的負擔，同時也可以完成一些高風險、高精度等需要特殊技能的任務。例如，工業機器人可以完成各種制造流程中的自動化生產，減少人工干預，提高產品質量和效率；服務機器人可以為人們提供便捷的服務，如家庭清潔機器人、餐廳服務機器人等。

（1）醫療機器人。醫療機器人是一種利用機器人技術、計算機輔助技術和傳感器技術等多種技術手段，提供醫療服務的機器人設備。國際機器人聯合會（IFR）將醫療機器人分為手術機器人、康復機器人、輔助機器人和服務機器人四大類。

醫療機器人的應用可以大大提高醫療服務的質量和效率，減輕醫護人員的工作負擔，提高患者的治療體驗。比如，手術機器人可以通過小孔插入手術儀器和攝像頭到患者體內，讓醫生通過控制臺上的操作臺進行手術操作，從而提供更小的手術傷口、更少的出血、更少的疤痕和更快的恢復時間等優勢。

另外，康復機器人也是醫療機器人的一種重要應用，它可以幫助患者進行康復訓練和功能恢復，提高患者的生活質量和自理能力。

比如，達·芬奇手術機器人（robot-assisted surgical system）廣泛適用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、婦科、五官科、小兒外科等。目前，達·芬奇機器人在手術中擔任輔助角色，由人操作機械臂進行手術。未來，可能就是機器人自動做手術，醫生在旁邊監督，必要時再進行人工操作。

（2）物流機器人。物流機器人是一種利用機器人技術、人工智能和自動化技術等多種技術手段，在物流領域完成倉儲、運輸、配送等工作的機器人設備。物流機器人可以分為自動化倉庫機器人、配送機器人、揀貨機器人等多種類型。

物流機器人的應用可以大大提高物流服務的效率和質量，減輕人工勞動力的負擔，降低物流成本。比如，自動化倉庫機器人可以利用自動化技術，實現對倉庫貨物的高效管理和存儲；配送機器人可以利用無人駕駛技術，自主完成包裹的投遞任務；揀貨機器人可以通過機器視覺和語音交互技術，自主完成貨物的揀選任務等。

舉個例子，阿里巴巴的快遞機器人“小蠻驢”，自動駕駛率達到99.9999%，“大腦”應急反應速度達到人類7倍，只用0.01秒就能判別100個以上行人和車輛的行動意圖；充4度電能跑100多千米，每天最多能送500個快遞，雷暴閃電、高溫雨雪等極端環境以及車庫、隧道等場景均不影響其性能。截至2022年3月，小蠻驢已為全國400多所高校送達快遞超過1 000萬件，創造了全球物流企業無人配送新紀錄。

無人機快遞也將成為現實。2022年蘇州陽澄湖大閘蟹開捕節上，順豐旗下的豐翼無人機把捕獲的第一簍大閘蟹，從陽澄湖中心運送至活動主場地，使原先需要行駛1小時20分鐘左右的運送路線縮短至10分鐘左右。

不僅順豐在重點布局，京東物流、菜鳥、中通、圓通等企業也紛紛入場。據麥肯錫預測，不出10年，80%的包裹將由機器人配送。未來的快遞小哥，也許是踏著祥云而來的機器人。