第一章

初認(rèn)識人工智能

《人工智能應(yīng)用概論（第2版）》RengongZhinengYingyongGailun“十四五”廣西壯族自治區(qū)職業(yè)教育規(guī)劃教材

新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·通識課系列Part0101人工智能的定義及發(fā)展歷程Part02022023年是人工智能重要的發(fā)展歷程一年P(guān)art0303生成式AI的發(fā)展與分析目

錄contentPart01人工智能的定義及發(fā)展歷程1.1課程導(dǎo)入我們?nèi)祟愐呀?jīng)進入人工智能時代1.1課程導(dǎo)入2018年11月7日，在第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，由搜狗與新華社合作開發(fā)的全球首個全仿真智能合成主持人——“AI合成主播（ArtificialIntelligence）”正式亮相。它根據(jù)所提供的文字，就能準(zhǔn)確無誤地播送新聞，可以模擬人類說話時的聲音、嘴唇動作和表情，并且將三者自然匹配，逼真程度幾乎能以假亂真。我們?nèi)祟愐呀?jīng)進入人工智能時代—AI合成主播1.2人工智能的定義人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新技術(shù)科學(xué)。人工智能，或稱AI，作為科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵驅(qū)動力，其定義和研究范圍已廣泛滲透至多個領(lǐng)域，包括機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、機器人、自然語言處理等。1.2人工智能的定義【企業(yè)】科大訊飛將人工智能定義為一種能夠理解、分析和執(zhí)行任務(wù)的智能系統(tǒng)，特別強調(diào)其在自然語言理解和跨領(lǐng)域知識的應(yīng)用能力。1.2人工智能的定義人工智能(Al)產(chǎn)業(yè)是指以人工智能關(guān)鍵技術(shù)為核心的、由基礎(chǔ)支撐和應(yīng)用場景組成的、覆蓋領(lǐng)域極為廣闊的行業(yè)群。分類介紹對于人工智能的智能程度，分為弱人工智能(ANI)、強人工智能(AGI)和超強人工智能(ASI)。弱人工智能是指專注于且只能解決單個特定領(lǐng)域問題的人工智能。強人工智能是指能夠勝任人類所有工作的人工智能。超強人工智能是指在科學(xué)創(chuàng)造力、智能和社交能力等每一個方面都比人類大腦聰明的人工智能。1.3人工智能的核心要素◆核心要素人工智能三大核心要素包括算法、算力和數(shù)據(jù)。其背后的支撐技術(shù)分別為大數(shù)據(jù)技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)以及Al芯片技術(shù)。1.3人工智能的發(fā)展歷程人工智能從20世紀(jì)50年代到21世紀(jì)的發(fā)展歷程，包括教授、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)階段。1.3人工智能的發(fā)展歷程-達(dá)特莫斯（Dartmouth）學(xué)會“人工智能”一詞在1956年美國計算機協(xié)會組織的達(dá)特莫斯（Dartmouth）學(xué)會上提出，提出者是約翰?麥卡錫(JohnMcCarthy)、馬文?明斯基(MarvinMinsky)、納撒尼爾?羅切斯特(NathanilelRochester)、克勞德?香農(nóng)(ClaudeShannon)4位年輕學(xué)者。1.3人工智能的發(fā)展歷程-圖靈測試圖靈測試是由計算機科學(xué)和密碼學(xué)的先驅(qū)阿蘭·麥席森·圖靈于1950年在他的論文《計算機器與智能》中提出的一種檢測機器智能的方法。圖靈注意到“智能”這一概念難以確切定義，因此提出了這種通過對話來評估機器智能的方法。圖靈測試的核心是通過對話判斷機器是否能夠模仿人類的智能表現(xiàn)。如果超過30%的測試者認(rèn)為回答來自人類，那么這臺機器即被視為通過了測試。1.3人工智能的發(fā)展歷程人工智能從20世紀(jì)50-80年的作品：跳棋計算機程序、擬人機器人和推理計算機機器人1.3人工智能的發(fā)展歷程人工智能2000年-2020年發(fā)展中著名作品。如擬人機器人、AlphaGo及其后續(xù)版本在與人類頂尖圍棋高手的對弈中取得了一系列引人注目的勝利，成為人工智能領(lǐng)域的一個里程碑事件。1.3人工智能的發(fā)展歷程人工智能進入大模型時代。國內(nèi)有很多AI大模型，其中一些是由科技公司開發(fā)的，比如科大訊飛、騰訊、百度、阿里等。這些公司都在積極開發(fā)自己的AI技術(shù)，以提升其產(chǎn)品和服務(wù)的智能化水平。此外，還有一些國內(nèi)的高校和研究機構(gòu)也在開展AI領(lǐng)域的研究工作。Part022023年是人工智能重要的發(fā)展歷程一年3.12023年人工智能產(chǎn)業(yè)大事記總覽2023年成為人工智能發(fā)展歷程中值得被載入史冊的一年3.2中國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模盤點3.3中國人工智能產(chǎn)業(yè)全景深度解析圖譜3.4人工智能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策分析3.4人工智能技術(shù)迭代圖3.3人工智能改變社會生活【課堂思考】1.人工智能的出現(xiàn)，我們未來在生活、文化、工作方面會有什么樣的變化？2.談?wù)勀銓θ斯ぶ悄苷嬖u價和負(fù)面評價Part03生成式AI的發(fā)展與分析3.1預(yù)訓(xùn)練大模型優(yōu)化底層模型訓(xùn)推與理解產(chǎn)出3.2中國生成式AI落地場景多維分析4.3大模型在云、邊、端落地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的影響與塑造謝謝THANKS第二章

人工智能在經(jīng)濟社會生活中的應(yīng)用

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新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·通識課系列Part0101智慧交通Part0202智慧零售

Part0303智慧安防目

錄contentPart0404智慧政務(wù)Part01智慧交通1.1智慧交通的概念智慧交通系統(tǒng)（IntelligentTransportationSystem，ITS），指的是在較完善的基礎(chǔ)設(shè)施（包括道路、港口、機場和通信）之上將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機處理技術(shù)等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起一種在大范圍、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng)。1.2智慧交通現(xiàn)狀【行業(yè)痛點】（1）違法取證類型眾多，數(shù)量龐大。違法類型眾多，數(shù)量龐大，高達(dá)1.4億張/年。（2）人工審核任務(wù)重，效率低下。人工審核任務(wù)重，任務(wù)超負(fù)荷導(dǎo)致大量圖片直接丟機動車違法事故頻發(fā)，早高峰違法高發(fā)，加劇城市違法取證質(zhì)量較低，數(shù)據(jù)利用率低，廢片多棄擁堵。（3）違法事故行為識別不及時。人工審核效率低，超過50%的案件因過期無法處理。非機動車事故傷亡率高，占到總體事故總數(shù)的約40%。1.3智慧交通的算法解決方案【解決方案】基于AI視覺分析技術(shù)，算法自適應(yīng)強，可兼容市面主流廠商違法取證設(shè)備，提高無效圖片剔除率，每秒鐘分析數(shù)量≥2張；每臺設(shè)備每天處理≥5萬張，剔除準(zhǔn)確率≥98%，實現(xiàn)證據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)化，證據(jù)剔除自動化，流程監(jiān)管常態(tài)化，助力全國各地交管部門開啟智慧執(zhí)法新時代.1.4智慧交通的三大應(yīng)用場景1.4智慧交通的三大應(yīng)用場景1.4智慧交通的三大應(yīng)用場景1.4智慧交通的真實案例極視角公司智慧交通案例：【客戶痛點】違法取證數(shù)據(jù)量每年幾何級數(shù)的增長，傳統(tǒng)人工審核工作量龐大。廢片率高，審核效率低下。【算法要求】極視角算法自適應(yīng)強，可兼容市面主流廠商違法取證設(shè)備拍攝的圖片數(shù)據(jù)，且具有異常自愈功能，針對異常情況自動重啟算法，保障長效穩(wěn)定運行【運營成效】Part02智慧零售2.1智慧零售的概念智慧零售的核心是以消費者為中心的零售活動的生態(tài)化，生產(chǎn)設(shè)計、物流倉儲、集中采購、場景售賣、服務(wù)活動、經(jīng)營管理、資金流轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)都逐漸融入數(shù)據(jù)化和智能化的平臺，最終達(dá)到零售商效益優(yōu)化，消費者體驗優(yōu)化，實現(xiàn)萬物互聯(lián)、智能決策的自主商業(yè)。2.1智能定價、選品[選品]就是通過數(shù)據(jù)分析選出哪些商品或者哪些型號，應(yīng)該進貨，或值得生產(chǎn).[定價]就是通過數(shù)據(jù)分析決定每一件商品的最合適的出廠價格或零售價格。監(jiān)測競品的系列商品價格波動，判斷是否有降價營銷行為。通過計算機和大數(shù)據(jù)智能開展的選品和定價，對生產(chǎn)商和零售商都是強有力的“武器”。計算機系統(tǒng)定期自動地推薦進貨商品和更新建議價格，可以幫助對己方產(chǎn)品和市場競品在功能、價格、銷售情況等方面有實時和全面的掌握，以期及時地調(diào)整市場定價策略，使產(chǎn)品在市場上隨時保持著競爭優(yōu)勢2.2智慧選址科學(xué)選址根據(jù)區(qū)域內(nèi)核心人群分析進行基于數(shù)據(jù)的選址決策，脫離單純的主觀經(jīng)驗判斷。且實時方案，即對該區(qū)域的人口屬性、客戶畫像進行動態(tài)捕捉，實時更新。智慧選址是通過機器學(xué)習(xí)與建模，為新店選址提供決策。其主要功能包括：通過一段時間（一周、半個月、一個月）內(nèi)不同時間段人口熱力分布，進行熱力圖打分，了解各店面人流綜合值；選定人群（按年齡、性別、收入、職業(yè)、支付偏好劃分）的某段時期不同時間段客流熱力圖區(qū)域評分，劃定目標(biāo)區(qū)域；比對現(xiàn)有門店數(shù)量及潛在客戶區(qū)域，提供可以增開門店的熱區(qū)建議。2.3智慧零售系統(tǒng)智慧零售AI解決方案，基于算力服務(wù)器、前端采集攝像頭等基礎(chǔ)設(shè)施，將視頻流進行圖像處理，并對算法進行管理、迭代，通過應(yīng)用客流統(tǒng)計、行為識別等多種AI算法，實現(xiàn)門店智能監(jiān)控，幫助改善經(jīng)營策略，優(yōu)化人員配置。如極視角公司案例。2.4智慧選址科學(xué)選址根據(jù)區(qū)域內(nèi)核心人群分析進行基于數(shù)據(jù)的選址決策，脫離單純的主觀經(jīng)驗判斷。且實時方案，即對該區(qū)域的人口屬性、客戶畫像進行動態(tài)捕捉，實時更新。智慧選址是通過機器學(xué)習(xí)與建模，為新店選址提供決策。其主要功能包括：通過一段時間（一周、半個月、一個月）內(nèi)不同時間段人口熱力分布，進行熱力圖打分，了解各店面人流綜合值；選定人群（按年齡、性別、收入、職業(yè)、支付偏好劃分）的某段時期不同時間段客流熱力圖區(qū)域評分，劃定目標(biāo)區(qū)域；比對現(xiàn)有門店數(shù)量及潛在客戶區(qū)域，提供可以增開門店的熱區(qū)建議。2.4智慧零售應(yīng)用案例——美團大腦美團NLP中心開始構(gòu)建大規(guī)模的餐飲娛樂知識圖譜——美團大腦，它將充分挖掘關(guān)聯(lián)各個場景數(shù)據(jù)，用AI技術(shù)讓機器“閱讀”用戶評論數(shù)據(jù)，理解用戶在菜品、價格、服務(wù)、環(huán)境等方面的喜好，挖掘人、店、商品、標(biāo)簽之間的知識關(guān)聯(lián)，從而構(gòu)建出一個“智慧大腦”。Part03智慧安防3.1智慧安防的概念智慧安防是基于泛在監(jiān)控、泛在網(wǎng)絡(luò)和泛在計算技術(shù)實現(xiàn)全域監(jiān)控、智能預(yù)警、防范和高效應(yīng)急救援功能為一體的綜合實時智能安防體系。基于AI視覺分析技術(shù)，支持對已有攝像頭改造升級，通過部署AI視覺算法，對人、車、物、環(huán)境等不安全行為或狀態(tài)進行24小時智能化監(jiān)控，可聯(lián)動多系統(tǒng)與硬件設(shè)備，統(tǒng)一集中管理，主動識別預(yù)警，防患于未然3.2智慧安防相關(guān)技術(shù)算法、算力、數(shù)據(jù)作為智慧安防發(fā)展的三大要素。在產(chǎn)品落地時主要體現(xiàn)為視頻結(jié)構(gòu)化（對視頻數(shù)據(jù)的識別和提取）、生物識別（指紋識別、人臉識別）等、物體特征識別（車牌識別系統(tǒng)）。視頻結(jié)構(gòu)化生物識別物體特征識別生物識別技術(shù)通過結(jié)合計算機、光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(xué)原理等高科技手段，將人體的生理或行為特征收集起來，進行數(shù)字化處理，并與數(shù)據(jù)庫中的特征模板進行比對，以確定個體身份。視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)通過對視頻內(nèi)容進行時空分割、特征提取和對象識別，將非結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有意義的文本或可視化圖形信息。通過分析監(jiān)控視頻中的行人、車輛等目標(biāo)，為公安實戰(zhàn)提供有價值的情報。物體特征識別通常包括圖像預(yù)處理、特征提取、分類器設(shè)計等步驟，以提高識別的準(zhǔn)確性。物體特征識別在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如人臉識別、自動駕駛、智能安防等。3.3智慧安防應(yīng)用隨著AI技術(shù)在安防領(lǐng)域中的大規(guī)模應(yīng)用，基于檢測、跟蹤、識別三大主流方向，絕大部分安防產(chǎn)品都有落地的使用場景。從目前發(fā)展情況來看，智慧安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨向于兩極化：更加偏重于宏觀的智慧城市大安防化與更加側(cè)重于微觀的民用服務(wù)微安防化，較為典型的是公安、司法和監(jiān)獄等警用場景和日常貼近生活的民用場景。以海康威視2017年破獲某個搶劫案為例，從大量的視頻圖像中找到嫌疑人，需要對來自500多個監(jiān)控點的長達(dá)250個小時的視頻進行分析，如果采用人力查閱，至少需要30天時間，但如果采用基于深度學(xué)習(xí)的視頻分析技術(shù)，僅需不到5秒。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，從2012年起，依靠智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，公安受理和查處的案件數(shù)量都有大幅度減少，預(yù)警維穩(wěn)成效顯著。而在破獲案件精度和效率方面，AI技術(shù)讓安防精度趨近100%，但因為外界因素誤報率難以達(dá)到0；3.4智慧安防產(chǎn)業(yè)情況智慧安防在社會有著廣泛應(yīng)用，圖2-13所示智慧安防產(chǎn)業(yè)。對于場景劃分可以按照警用需求劃分為“點”“線”“面”“后臺”四個維度的布防，主要特點是利用智慧安防產(chǎn)品在識別和分析上的優(yōu)勢，做到預(yù)警和管控。智慧交通、智慧園區(qū)、智能樓宇、平安城市。3.5智慧安防應(yīng)用企業(yè)案例3.6智慧安防發(fā)展歷程【拓展】2009年，AI技術(shù)開始在多行業(yè)初步應(yīng)用，其中，安防監(jiān)控是AI最先大規(guī)模產(chǎn)生商業(yè)價值的領(lǐng)域，也成為許多AI技術(shù)研發(fā)公司的切入點。2005年開始的平安城市建設(shè)，到2011年啟動的智慧城市建設(shè)，以及后續(xù)提出的“天網(wǎng)工程”“雪亮工程”等安防重點項目，AI在安防領(lǐng)域中不斷滲透，智能安防產(chǎn)品運用于實體事件的需求。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)安防企業(yè)和智慧安防領(lǐng)域新興公司都開始注重安防產(chǎn)品在城市建設(shè)上的應(yīng)用。Part03智慧政務(wù)4.1智慧政務(wù)概念黨的二十大報告指出，“堅持把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國。”目前通用的智慧政務(wù)的架構(gòu)方案不僅包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)部署，更涵蓋了立體安全規(guī)劃、政務(wù)云計算建設(shè)、政府協(xié)同辦公在內(nèi)的方方面。4.2智慧政務(wù)關(guān)鍵技術(shù)云計算：云計算提供了可伸縮的計算資源和數(shù)據(jù)存儲，是智慧政務(wù)的基礎(chǔ)平臺。通過構(gòu)建政務(wù)云，政府能夠?qū)崿F(xiàn)跨部門、跨地區(qū)的資源共享與協(xié)同辦公，提高行政效率。例如，上海市電子政務(wù)云架構(gòu)就包括政務(wù)云管理體系、安全體系以及大數(shù)據(jù)框架，實現(xiàn)了從基礎(chǔ)設(shè)施到業(yè)務(wù)應(yīng)用的全方位支持。大數(shù)據(jù)：大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在智慧政務(wù)中主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、治理和共享。通過整合各類政務(wù)數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，政府能夠進行精準(zhǔn)管理和服務(wù)。例如，全國一體化大數(shù)據(jù)中心便歸集了來自不同部門和地區(qū)的數(shù)據(jù)，通過模型算法加工形成主題庫，最終用于政務(wù)決策和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)：泛在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了全域全量數(shù)據(jù)采集。通過部署各種傳感器和終端設(shè)備，政府可以實時監(jiān)控和管理城市設(shè)施、交通、環(huán)保等各個方面，提升城市治理水平。例如，智慧城市服務(wù)中的各種便民功能，如生活繳費、預(yù)約掛號等，。人工智能：人工智能技術(shù)在智慧政務(wù)中的應(yīng)用主要包括語音識別、人臉識別、自然語言處理等。這些技術(shù)不僅提高了服務(wù)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性，還通過自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，不斷提升政務(wù)服務(wù)質(zhì)量。例如，深圳市寶安區(qū)行政服務(wù)大廳利用5G技術(shù)，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程視頻辦理和智能機器人服務(wù)，大幅提升政務(wù)服務(wù)的智能化和便捷性。區(qū)塊鏈：區(qū)塊鏈技術(shù)在智慧政務(wù)中主要用于數(shù)據(jù)可信共享交換和統(tǒng)一身份認(rèn)證。它通過分布式賬本和加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的安全和可靠流通，有效解決了信息孤島問題。例如，北京市目錄區(qū)塊鏈系統(tǒng)利用區(qū)塊鏈技術(shù)管理全市各部門的數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)“盤得清”、“管得住”、“用得好”的目標(biāo)。4.2智慧政務(wù)應(yīng)用場景--智能辦公智能辦公系統(tǒng)對公務(wù)員的辦公行為有記憶功能，能夠根據(jù)公務(wù)員的職責(zé)、偏好、使用頻率等，對用戶界面、系統(tǒng)功能等進行自動優(yōu)化。智能辦公系統(tǒng)有自動提醒功能，如代辦件提醒、會議通知提醒等，公務(wù)員無須查詢就知道哪些事情需要處。虛擬政務(wù)助理。虛擬政務(wù)助理是一種對人們的需求有深層理解且功能強大的軟件應(yīng)用。虛擬個人助理通過人為命令或主動發(fā)現(xiàn)人的需求，經(jīng)過全面分析，執(zhí)行最能滿足需求的服務(wù)，將人類從雜事中徹底解放出來。目前市場上成熟的產(chǎn)品有華為小藝、蘋果Siri等。智能會議。