1.5　人工智能有多能

人工智能的应用研究主要有自然语言处理、计算机视觉、语音识别、专家系统和机器人等五个领域。

1．自然语言处理

自然语言处理（natural language processing，NLP），就是用计算机来处理、理解以及运用人类语言。目标是让计算机理解人类的语言，从而弥补人类交流（自然语言）和计算机理解（机器语言）之间的差距。

自然语言处理技术在聊天机器人、机器翻译、情感分析、文本分类、信息提取等多个领域都有应用。

聊天机器人：通过自然语言处理技术实现智能对话，比如大名鼎鼎的ChatGPT，还有客服机器人、语音助手等。

机器翻译：将一种语言自动翻译为另一种语言，例如百度翻译、谷歌翻译、有道翻译等。现在机器翻译的水平正逐渐接近正常人工翻译的水平，尤其对一些正式文本的翻译，比如财务报表、商业合同和学术论文等。再加上语音识别和语音合成技术的成熟，机器翻译已能代替一些低端笔译和口译工作。

情感分析：是指通过文本来挖掘人们对产品、服务、组织、个人、事件等的观点、情感倾向、态度等。

情感分析技术早期主要用于对网上销售商品的用户评语的分析，以便判断用户对其所购商品是“喜欢”还是“不喜欢”。后期随着自媒体的流行，情感分析技术更多地用于识别话题发起者、参与者的情感趋向，从中挖掘话题的价值，由此来分析相关舆情。

文本分类：对文本进行分类，例如对新闻、文章进行分类，对垃圾邮件进行过滤等。

信息提取：从大量文本数据中自动提取关键信息，例如从新闻、文章中提取事件、人物等信息。

在舆情监测、自动摘要、观点提取、文本语义对比、中文OCR（optical character recognition）等方面，自然语言处理技术也能大显身手。

2．计算机视觉

计算机视觉（computer vision），是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释，实现对生物视觉的一种模拟。目标是使计算机能像人一样通过视觉观察和理解世界，并使其具有自主适应环境的能力。

计算机视觉技术在很多领域都有应用。

（1）图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，应用于人脸识别、车牌识别和自动驾驶、安防监控、医疗影像诊断、智能家居等。

以人脸识别为例，人们熟知的有刷脸支付、刷脸进站、考勤打卡、小区门禁、银行取款等应用场景。

在农业场景下，还有猪脸识别技术，可以自动识别出体温异常、食欲不振的猪崽，防止猪瘟蔓延；鱼脸识别技术，可以自动分析鱼的长度、重量和健康状况，计算所需的饵料；虫脸识别技术，可以精准除虫。

猫脸识别、狗脸识别技术均已投入使用，找回爱宠不再是难事。

（2）医疗影像，可以帮助医生对医疗影像进行自动分析和诊断，通过分析影像中的特征、形态等信息，自动检测和定位病灶，甚至可以将二维数据进行三维重构和可视化，从而提供更直观、更清晰的影像信息，方便医生进行诊断和治疗。

（3）工业检测，有时也称为机器视觉，可以帮助工业生产线对产品进行检测和质量控制，减少人工检测的成本和误差。

（4）战场感知，通过各种传感器，包括图像传感器，提供丰富的有关作战的场景信息，可用于支持战略决策，例如探测敌方士兵、车辆和导弹制导。

（5）游戏开发，可以帮助游戏开发者进行虚拟人物的动作捕捉和姿态估计，提高游戏的真实感和交互性。

其他应用还包括支持视觉特效制作的电影和广播，例如摄像头跟踪（运动匹配）等。

3．语音识别

语音识别，就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令。换句话说，就是人与机器进行语音交流，让机器明白你说什么。

语音识别技术的应用非常广泛，包括智能语音助手、电话客服、语音输入、语音搜索、智能家居等。

智能语音助手，比如苹果的Siri、微软的小冰、百度的度秘等，可以与人进行语音交互，并根据指令或问题提供相关的服务和答案。

电话客服，可以自动识别和处理来电者的语音信息，帮助用户进行问题咨询或业务办理等。

语音识别技术已经融入人们的生活，比如手机里的语音输入法等。智能家居、智能可穿戴设备、智能车载设备的语音交互功能也采用了语音识别技术。

一些传统的行业也正在被语音识别技术改变，比如医院里使用语音进行电子病历录入，法庭的庭审现场通过语音识别分担书记员的工作，还有影视字幕制作、呼叫中心录音质检、听录速记等行业需求都可以用语音识别技术来满足。

4．专家系统

现在的专家系统，不同于20世纪80年代和90年代的专家系统，除了拥有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能进行推理和判断，还具备机器学习能力，能够从海量数据中归纳、抽象获得知识，自己学习、进化。

以智能医疗系统为例，智能医疗系统是利用人工智能技术，对医疗信息进行分析和处理，从而提高医疗效率和精度的一种医疗系统。智能医疗系统不会取代医生，但它可以分担一些工作，为患者提供更好的医疗服务。

具体来说，智能医疗系统可以实现以下功能。

医疗诊断：利用机器学习和数据挖掘技术，对大量的病历数据进行分析，从而提高医生的诊断准确性和效率。

智能问诊：通过自然语言处理技术，与患者进行交互式问诊，从而了解病情和病史信息，提供医疗建议和诊疗方案。

医疗辅助：帮助医生进行医学影像分析、生理参数监测等医疗辅助工作，从而提高医疗效率和精度。

疾病预防：通过分析大量的健康数据和环境数据，提供健康预警和疾病预防方案，从而帮助人们保持健康。

5．机器人

现在的机器人既可以接受人类指挥，又可以运行固定程序，根据程序和指令完成各种任务，还可以深度学习，具有一定的人工智能和自主决策能力。

机器人的应用可以提高生产效率和生产质量，减轻人工劳动力的负担，同时也可以完成一些高风险、高精度等需要特殊技能的任务。例如，工业机器人可以完成各种制造流程中的自动化生产，减少人工干预，提高产品质量和效率；服务机器人可以为人们提供便捷的服务，如家庭清洁机器人、餐厅服务机器人等。

（1）医疗机器人。医疗机器人是一种利用机器人技术、计算机辅助技术和传感器技术等多种技术手段，提供医疗服务的机器人设备。国际机器人联合会（IFR）将医疗机器人分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人和服务机器人四大类。

医疗机器人的应用可以大大提高医疗服务的质量和效率，减轻医护人员的工作负担，提高患者的治疗体验。比如，手术机器人可以通过小孔插入手术仪器和摄像头到患者体内，让医生通过控制台上的操作台进行手术操作，从而提供更小的手术伤口、更少的出血、更少的疤痕和更快的恢复时间等优势。

另外，康复机器人也是医疗机器人的一种重要应用，它可以帮助患者进行康复训练和功能恢复，提高患者的生活质量和自理能力。

比如，达·芬奇手术机器人（robot-assisted surgical system）广泛适用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等。目前，达·芬奇机器人在手术中担任辅助角色，由人操作机械臂进行手术。未来，可能就是机器人自动做手术，医生在旁边监督，必要时再进行人工操作。

（2）物流机器人。物流机器人是一种利用机器人技术、人工智能和自动化技术等多种技术手段，在物流领域完成仓储、运输、配送等工作的机器人设备。物流机器人可以分为自动化仓库机器人、配送机器人、拣货机器人等多种类型。

物流机器人的应用可以大大提高物流服务的效率和质量，减轻人工劳动力的负担，降低物流成本。比如，自动化仓库机器人可以利用自动化技术，实现对仓库货物的高效管理和存储；配送机器人可以利用无人驾驶技术，自主完成包裹的投递任务；拣货机器人可以通过机器视觉和语音交互技术，自主完成货物的拣选任务等。

举个例子，阿里巴巴的快递机器人“小蛮驴”，自动驾驶率达到99.9999%，“大脑”应急反应速度达到人类7倍，只用0.01秒就能判别100个以上行人和车辆的行动意图；充4度电能跑100多千米，每天最多能送500个快递，雷暴闪电、高温雨雪等极端环境以及车库、隧道等场景均不影响其性能。截至2022年3月，小蛮驴已为全国400多所高校送达快递超过1 000万件，创造了全球物流企业无人配送新纪录。

无人机快递也将成为现实。2022年苏州阳澄湖大闸蟹开捕节上，顺丰旗下的丰翼无人机把捕获的第一篓大闸蟹，从阳澄湖中心运送至活动主场地，使原先需要行驶1小时20分钟左右的运送路线缩短至10分钟左右。

不仅顺丰在重点布局，京东物流、菜鸟、中通、圆通等企业也纷纷入场。据麦肯锡预测，不出10年，80%的包裹将由机器人配送。未来的快递小哥，也许是踏着祥云而来的机器人。