人工智能与计算机视觉发展综述

计算机在我国出现于20世纪40年代,但当时的计算机大多用于军事领域,且主要进行数值的计算。到了20世纪50年代,计算机开始从军事使用转化为民事使用,且逐渐应用于非数值计算的领域。自此,更多的计算机技术运用于企业的信息管理、工商业务的处理和信息资料的处理中。到20世纪70年代,计算机技术已经融入到社会生产、生活的各个方面。

到了21世纪,我国的计算机拥有量和使用人数以十分迅猛的速度增长,计算机产业的发展也十分迅速,并对上下游产业起到了引导作用,推动了社会经济的大力发展,并且逐渐发展成为我国国民经济建设的关键力量,在不同的行业都有着不容忽视的效用。

比如各种各样的软硬件和机械设备的研究、开发和逐渐趋于一体化和自动化,机械行业在智能化的机械设备中得到了很大的发展,并逐渐与电子产业联系在一起,实现了机电一体化,在保证工作质量的基础上有效解放了人的生产力,提高了生产效率。由此可见,计算机产业大大促进了机械和电子控制产业的发展。在其他方面,如农业科技、文艺工作、医疗卫生和公共安全等方面,计算机产业都发挥着巨大作用。

计算机科学技术除了在现代社会的生产中占有非常重要的地位,在生活中,公众的学习和生活与计算机科学技术也密不可分。正是由于计算机应用技术的广泛性、开放性和专业性的特点,它已成为信息采集、处理、集成和应用的重要工具。随着信息时代的快速发展,计算机科学技术发挥着更加重要和准确的作用,为社会的发展指明了前进方向。

在《2019—2020年度中国计算机产业发展研究报告》中,中国计算机行业协会常务副秘书长相春雷指出:“我国的电子信息、计算机、服务器、计算机储存、打印机市场等市场稳步增长。未来我们要确保在产业持续发展的同时,保证技术生态的自主可控。”除此之外,2020年的疫情也催生了许多新生态,如在线娱乐、在线办公、远程医疗、生鲜电商等;同时也加速了一些新技术的落地,催生了在5G、区块链、大数据等技术领域的刚需。这些新生态、新技术为整个计算机产业的发展带来了新的契机。

提到“新”,人工智能这一理念自提出到兴起没有经过太长时间,但是却已经广泛被人们熟知,是近几年科学领域乃至整个社会的热门话题。很多行业都对人工智能技术产生了较大的研究兴趣,多数的研究中心已经把人工智能作为以后研究的主要方向,人工智能研究浪潮已经到来。人工智能的发展是对之前生产生活方式的全面改革,这是社会发展的必要过程,也是人类进步的重要举措。

人工智能的一个重要的分支就是计算机视觉。计算机视觉作为计算机的眼睛,是机器认识世界、看懂世界的一种方式。而认识世界、看懂世界是人工智能产品或方案不可或缺的重要部分。唯有看见,才能够做出分析判断,进而代替人类完成更多的任务。计算机视觉技术与语音识别、语言识别一并构成了人工智能的感知智能,让机器完成对外部世界的探测,进而做出判断,采取行动,让更复杂层面的智慧决策、自主行动成为可能。计算机视觉在进行图像分析时,识别系统首先对拍摄的周围环境进行识别,并且进行有效的分类汇总,之后才对整个画面进行识别。但是这种识别情况的准确性不高,此时就需要智能计算机对识别出的信息进行再一次识别,智能计算机识别出来的画面比之前单纯的计算机视觉识别要准确得多。随着人工智能技术的不断完善,计算机视觉方面也取得了突破性的进展,计算机视觉技术现在在图像识别方面已经超越了人眼识别,技术发展已然成熟。现在的计算机识别技术已经不仅仅用于识别图像,还能够对人类的动作行为甚至眼球进行识别,取得了重大的发展成果。计算机视觉技术在未来还会有更多的发展空间,对人们的生产生活带来更加重大的影响。

剖析计算机视觉产业链,产业链上游为基础层,包括人工智能芯片、算法技术和数据;中游技术层大体包括生物特征识别、物体与场景识别、光学字符识别、视频对象提取与分析等四种技术;下游则是具体的场景应用。计算机视觉技术拥有广阔的发展前景,产业应用进入快速发展期,国内企业纷纷展开了大量的相关项目的开发和研究。对于我国来说,研究计算机视觉技术已迫在眉睫。但是,计算机视觉进入消费市场遇到了很多问题。第一个问题就是对使用方的技术要求非常高,因为计算机视觉需要完整的设备运行技术,其中涉及多个领域、多个技术的使用,是一个难度极高的技术。另一个问题就是计算机视觉技术需要许多设备组合,造成了设备合成过程中出现的技术合成的难题。其他存在的还有技术问题、功耗问题、稳定性问题、价格问题等。

计算机视觉技术是人工智能的核心技术,随着人工智能的日益成熟,对计算机视觉技术的要求将会越来越高。目前国内和国外的计算机视觉技术差距较大,首先从技术起步时间来看,国内较国外技术晚了整整十年;从技术拥有量来看,目前国外的技术集中在美国、欧洲,日本和韩国也拥有少部分先进技术,而国内近两年技术数量才开始持续走高。目前计算机视觉技术在我国还处于研究阶段,与国外不同的是,我国的高精尖技术并非集中于大型企业,而是来自于高校和科研院所,并且在相当长的一段时间内,均由高校和科研院所持有。大型企业的总体研发能力低于国外企业,而且我们重点关注的三支国内技术团队均来自于高校和科研院所。

纵观整个产业链,目前计算机视觉产业发展的芯片设计、软件开发等关键技术与核心环节长期被国外垄断,我国的优势仅仅集中于应用领域,因此,亟须加强自主技术研发,突破制约产业长远发展的技术难题。应鼓励我国计算机视觉领域领军企业、创业团队与国内外高校、科研院所和知名实验室加强合作,形成完善的产学研组织体系,强化原始创新能力,实现前沿技术创新的重大突破。

技术推动产业变革,新一代人工智能的发展关系到我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革的重要机遇。新产业技术研发与应用对创新驱动具有一定的引领和支撑作用,因此,我国明确提出建设人工智能关键共性技术体系,以增强关键环节和重点领域的创新能力 ,要确保人工智能产业核心技术掌握在自己手中。中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室发布了《2019年人工智能发展白皮书》,根据标准共筛选出八大人工智能核心技术:计算机视觉技术、自然语言处理技术、跨媒体分析推理技术、智适应学习技术、群体智能技术、自主无人系统技术、智能芯片技术、脑机接口技术。2020年3月科技部等五部委印发了《加强“从0到1”基础研究工作方案》,支持人工智能等领域实现核心技术突破,以抢占前沿科学研究的制高点。因此,瞄准人工智能产业核心技术,攻克技术困境成为重中之重。

在社会科技的飞速发展下,从最开始的原始社会的人类会简单使用工具,到近代的工业化社会的人们会使用机器,再到现代社会的人们运用各种科技手段进行生产生活,时代的飞速发展使人们感受到科技带来的好处。人工智能是以后科技发展的方向,计算机视觉作为人工智能的一个重要分支,也在不断发展成熟,人们对人工智能领域的不断探索,能飞速推动人工智能的快速发展,但每一次科技的创新与飞跃必然带来正反两方面的影响。人工智能产业在现代化发展的道路中,改变着就业结构,冲击着法律与社会道德,新的社会问题也相继出现。而且我们应该清楚地认识到,我国人工智能产业的发展水平与美国等发达国家仍存在一定的差距,对于人工智能技术发展所必需的重要芯片和元件也依赖进口。但是从工业革命发展的历史进程来看,人工智能的探索依然要进行下去。我们见证的是一个数字化和智能化崛起的时代,未来的世界也必将是数字化和智能化的世界。在法律与社会道德的规范下运用人工智能技术,必将带来智能化时代生产力的高度发展和人民生活水平的显著提高。运用人工智能技术统筹推进现代化经济体系建设,必能使其以更加成熟、更加科学的方式面对并解决矛盾和挑战,最终把我国建设成为富强、民主、文明、和谐、美丽的社会主义现代化强国!

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