人工智能技术服务专业调研报告

人工智能技术专业调研报告 目录 一、人工智能的主要研究范畴 2 1.1 自然语言处理 2 1.2 计算机视觉 2 1.3 深度学习 . 2 二、人工智能目前最广泛的应用 3 2.1 人工智能在医疗卫生服务中的应用 3 2.2 人工智能在基层医疗卫生服务中的应用 4 2.3 人工智能技术在护理领域的应用 4 2.4 人工智能在心脏磁共振成像中的应用 . 5 2.5 人工智能技术在文教娱乐领域中的应用 5 2.6 人工智能技术在教育行业中的应用 . 5 2.7 人工智能技术在出版行业中的应用 6 2.8 人工智能技术在图书馆的应用 6 2.9 人工智能技术在制造业和服务行业中的应用 7 1.10 人工智能技术在纺织行业的应用 . 7 2.11 人工智能技术在炼化领域的应用 8 2.12 人工智能技术在客服系统的应用 8 2.13 人工智能技术在银行业的应用 . 9 2.14 人工智能技术在食堂配餐系统的应用 . 9 三、人工智能的发展前景 9 四、专业培养目标 10 1、人工智能技术方向培养目标 10 五、培养模式及特色 11 1、采用“三段式”+“三明治”+三学期制培养模式 11 2、专业特色 12 （1）课程设置与培养内容面向行业、企业需求 12 （2）构建了个性化人才培养体系 12 六、主干学科、主要课程、专业核心课程 13 七、专业建设模块 13 1 “人工智能”这一概念 1956 年在达特茅斯会议上被首次提出，到现在已经 有了 60 多年的发展历程。人工智能是一门交叉、广泛的科学，它的研究目的是使 机器能够像人类一样识别、学习、思考。随着互联网技术的高速发展，人工智能技术 不断革新，应用领域不断扩大。 人工智能的发展曲折起伏，在其发展的早期取得如机器定理证明等一些成 果， 这些成果激励人们对人工智能领域有了更高的期望， 然而由于理论技术的局限， 人们提出了一些不合理的目标，翻译机器闹出的笑话等失败的研究使得人们的预期 落空。20 世纪 70 年代初到 80 年代中，通过模拟人类专家的知识和经验去 解决特定问题的专家系统应用在化学、医疗等领域，实现了人工智能从理论到实 际应用的重大突破；紧接着人工智能技术迎来发展的低迷期，专家系统知识储备不 足、分析问题方式单一等问题暴露出来；1997 年，深蓝计算机战胜国际象 棋世界冠军卡斯帕罗夫；2011 年至今，随着大数据、云计算、物联网等快速发 展，以神经网络为基础的人工智能技术极大地促进了科学转化为应用， 图像识别、 语音识别、 无人驾驶等迎来前所未有的发展高潮。 大量以深度学习为基础的人工智 能技术有着人工干预的局限性，科研人员试图使用减少人工干预的自主智能方法 来降低人员成本，未来人机混合智能将会成为主要发展方向。 2017-07 ，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，为抢占全球人工智能制 高点， 中国已将其上升至国家战略， 国务院要求从小学起增加人工智能相关课程， 形成人才梯队， 抢抓人工智能发展机遇将会给科技发展和产业变革带来重 大影响。 一、人工智能的主要研究范畴 1.1 自然语言处理 语言是人类区别于其他动物的本质特征， 人类的智慧大多以语言的实质得以记载 或者流传，自然语言处理是人工智能领域的重要分支，主要包括自然语言理解和自 然语言生成，它的目的是实现人机间自然语言通信，把带有潜在歧义的自然语言输 入转换成某种无歧义的计算机内部表示。想要实现通用的、高质量的自然语言处理 是人类的终极目标。虽然目前这一项研究针对一定应用已经产生实用系统，一部分 2 已经企业化，甚至开始产业化，但是自然语言处理面临的主要问题仍是词义结合不 到语境中，容易产生歧义。 1.2 计算机视觉 计算机视觉方向是研究使机器“看”的科学，利用摄影机和计算机模拟生物的眼 睛对目标进行识别和跟踪，使系统从图像或多维数据中感知并且获取信息。目前计 算机视觉技术包主要包括图像识别、图像处理、空间形状描述，计算机视觉技术应 用领域广泛，人脸识别、指纹识别、虹膜识别在门禁认可、身份识别等方面精准可 靠，这一方向的研究极大地促进了制造业的发展。 1.3 深度学习 人工智能技术具有标准化的数据库和深度学习的能力； 人工智能技术的几个亚 领域包括机器学习、代表性学习、深度学习，监督学习是目前最成功的机器学习算 法，会使输出部分的错误最小化。深度学习算法旨在利用计算机，建立模拟人类大 脑分析学习的神经网络，从而获取知识和技能，重新组织知识结构使之不断改善自 身性能。深度学习可应用在人工智能技术研究的各个方向，比如基于深度学习的智 能搜索不仅能综合考察文献的重要性、相关性等指标，还可以对检索结果进行排序， 提高检索效率；除此之外为用户提供兴趣自动识别、智能信息化过滤等功能，如浏 览器上“除了这些，你可能还喜欢的是”，购物网站上“试试用这些筛选” “你可 能喜欢”。深度学习算法在计算机视觉、语音识别、机器翻译、数据挖掘等领域都 取得很多成果。 二、人工智能目前最广泛的应用 人工智能是一门边缘学科， 也是一门交叉学科， 人工智能技术的发展涉及计算机、 数学、心理学、社会学等众多学科。人工智能近年来发展迅速，在医疗、文教娱乐 行业、制造业和服务业等领域应用最为广泛，以下举例说明人工智能技术在相关领 域的应用。 3 2.1 人工智能在医疗卫生服务中的应用 新闻报道中已经提及中国的人工智能在诊断脑瘤上打败了医生； 人工智能技术可 以监测帕金森病和多发性硬化症（MS）等疾病；比专家发现更多的皮肤癌变；比专 家更准确、更快地发现脑瘤和其他疾病，通过数据分析遏制过度用药危机；研究人 员利用已经掌握的化学相互作用知识，通过人工智能算法得到与动物实验结果相同 的检测结果，这一研究未来可能取代动物实验，预测成千上万的化学物质毒性。人 工智能相关技术的发展，给医疗行业带来了前所未有的希望曙光。 2.2 人工智能在基层医疗卫生服务中的应用 人工智能技术在基层医疗卫生中的应用更新发展迅速， 赵嘉莹等[2]提出人工智 能技术可以按照已编写好的计算机诊断程序对患者进行诊断，根据患者的症状提出 治疗建议， 当遇到程序无法诊断的疑难杂症时，人工智能技术利用已有的数据给出 转诊建议，帮助患者转到专科医生那里进行治疗。专科医生的诊疗信息可以反馈给 人工智能相关设备和算法，使人工智能设备增加病例信息，以便以后遇到相似的疾 病时对患者进行诊断。人工智能技术还可以在专科医生给出治疗方案后，对患者进 行后期的恢复观察和管理。基层医疗卫生系统的建设无疑将带给中国基层医疗卫生 服务飞跃式的进步。 2.3 人工智能技术在护理领域的应用 程攀指出，人工智能技术在护理领域的应用主要体现在饮食护理、慢性病护理、 智能病房，在饮食护理中，失能老年人和患病老年人随着人口老龄化的数量越来越 多，通过人机交互系统提供人机交互和辅助进食服务帮助老年人进食；随着中国慢 性病人口数量的增加，慢性病患者对护理需求更大，利用人工智能技术监测患者相 关指标数据的变化， 帮助患者增强自我管理，提高患者生活质量；智能病房依托于 自然语言技术和认知计算，通过说话可以控制房间里的温度、灯光等。将人工智能 技术应用在护理领域，患者可在就诊前完成健康评估，为后期的治疗