智能科学技术导论 课件 第二讲-智能的应用

第二章智能的应用

课程内容

农业应用

工业应用

国防应用

教育应用

艺术应用

医学应用

电子商务

行政管理人类的智能随着其进化，不断升级，从这个角度可以将其分为四个层次，分别为：感知反应智能、观察理解智能、情绪智能、高度抽象概括智能。智力的第一次觉醒——产生语言人类早期的演化，有各种意义重大的标志性事件，如制造工具、火的利用。特别是对于火的掌控，至今仍旧是其他物种难以逾越的障碍，极大地扩展了人类的生存能力与生存空间。但是以上二者，均无法与语言的重要性相提并论。智力的第二次觉醒——产生科学智力的第三次觉醒——心智革命20世纪中叶之后出现的心智革命。心智革命主要是对于人自身生物性约束的突破，主要发生在人工智能和脑科学领域。这将是机器人化和人脑机器化的实现，这种人机合一的出现将对人类社会的发展产生前所未有的重大影响。某种程度上，20世纪50年代以来的心智革命，是第二次智力觉醒的延续。有所不同的是，这次革命对象不是对自然的认识与改造，而是对于人类自身生物性约束的突破，或将导致人类演化进入全新的阶段。第三次心智革命主要发生在人工智能与脑科学领域。尽管两个领域有很大交叉，但路径有所不同。人工智能的路径，是“机器的人化”；而脑科学的路径，是“人的机器化”。无论哪一个领域率先取得突破，都会导致人机合一的新物种出现，打破我们对于人的理解。1.便利性2.安全性3.效率4.个性化5.教育和与学习机会6.新娱乐与休闲方式7.环境保护与可持续发展8.新社交与沟通

农业应用随着科技的不断进步，智能应用已经渗透到各个领域，作为最古老的产业，农业首当其冲。回顾农业的发展可以将其概括为从1.0到4.0的过程(如图2-1所示)。1.智能数据采集和分析2.智能自动化控制3.智能决策支持农业与中国古代朝代更替

工业应用工业1.0：机器制造的兴起工业1.0时代始于18世纪末的英国，这个时期的主要特征是：机器制造的普及，人类社会从手工制造过渡到机械生产。这个时代的标志性技术是蒸汽机、纺织机和炼铁技术的发明。这些技术的出现使得生产效率得到了大幅提升，推动了工业生产的快速发展。工业2.0：流水线生产与电气革命工业2.0时代出现在19世纪中叶，这个时期的主要特征是：流水线生产的普及和电气革命的推动。流水线生产的出现使得生产过程更加规范化、标准化，进一步提高了生产效率。同时，电气技术的广泛应用也使得能源问题得到了解决，为工业生产提供了更稳定、更高效的能源供应。工业3.0：自动化与计算机技术工业3.0时代始于20世纪中叶，这个时期的主要特征是：自动化生产和计算机技术的普及。这个时代的技术标志包括计算机、数控机床、自动化生产线等。这些技术的出现使得生产过程更加智能化，大幅提高了生产效率和产品质量。工业4.0：智能制造与物联网工业4.0时代是当前工业正在经历的时期，这个时期的主要特征是：智能制造和物联网技术的广泛应用。物联网技术使得设备之间能够相互连接、互相交流，实现生产过程的全面数字化。同时，人工智能、大数据等技术的出现也使得生产决策更加智能化，能够实时调整和优化生产过程。工业4.0已经超越了传统的生产流程范畴，成为了一种全新的生产方式。工业智能化解决的主要问题：1.人力成本2.安全生产3.工业互联网4.智能制造百度飞桨用于工农业智能与物流智能与交通

国防应用人类以什么样的方式生产，就以什么样的方式作战。——恩格斯1.减少战场人员伤亡2.快速情报分析决策3.降低军事训练成本4.提升装备保障质量5.促进新装备的研发1.智能军事装备2.自动化武器3.辅助情报预警4.战场决策支持5.智能化后勤保障6.智能战争仿真7.智能装备研发

教育应用1.重复性浪费传统教学教师授课内容基本属于低水平重复建设，授课内容几乎一致，但教师却不得不机械版的不断重复，每重复一次，相当于成本增加1倍。2.个性化缺失不得不承认，学生的智力水平存在差异，如果仅采用传统大班教学，很难满足个性化教育要求。因材施教，也一直是传统教学所追求的目标。3.时间束缚传统教育束缚了教师的非授课时间，使这些时间变为成本，这一时间是授课时间的几倍。4.场地限制传统教育需要为教师、学生提供大面积的学习场所、教具和各种工具，并且需要维护与管理，这使学习的成本再次倍增。5.监管成本1.智能教学助手2.个性化学习系统3.虚拟现实教学4.自动评估与反馈系统的进步教育部副部长吴岩：需要运用数字技术改变学生的学习教育界对生成式人工智能带来的变革展开探讨，形成了三大基本共识：①生成式人工智能变革教育是必然的趋势，教育将迈入新的时代。②生成式人工智能引发的教育变革应有所变，有所不变。③生成式人工智能教育应用仍有潜在风险，产品和制度都需要进一步完善。

艺术应用1.创作限制受到时间、空间、资源等方面的限制，通常创作的周期很长，覆盖范围相对固定。2.多样性限制受到文化、语言、风格等方面的约束，它可以跨越各种各样的界限和差异，来创造出具有多元化和包容性的艺术作品。3.挑战性限制受到传统、习惯、规则等方面的影响，难以突破各种各样的限制和约束创造出具有挑战性和创新性的艺术作品，尤其是受到创作者本身的文化、知识水平的限制，容易陷入片面和重复之中。4.互动性约束多采用单向的、固定的、封闭的形式，不能引导和激励用户的输出和反馈，促进用户之间的交流和互动。这种互动其实对于增强艺术的体验感和共享感有着重要意义。1.模仿和学习2.变异和组合3.生成和创新梵高与Deepdream

医学应用1.高效性相对于传统的医疗技术，智能技术在诊断和治疗方面具有更高的效率。特别是在大数据分析技术的支持下，人工智能可以迅速地处理庞大的医疗数据，为医生提供高质量的诊断和治疗方案，直接或间接的降低医疗费用。2.精确性智能技术可以通过对大量的数据进行分析和研究，提高疾病诊断和治疗的精确性。同时，个性化治疗方案能够根据患者身体情况和基因组序列等来进行制定，更加贴近患者需求，有效提高治疗效果。3.个性化治疗智能技术能够为患者提供个性化的诊断和治疗方案。例如，智能医疗设备可以非常便利地收集并分析患者的生理数据并进行个性化治疗。这些治疗方案将更加贴近患者需求，从而提高治疗效果。以及医疗的安全性和创新性需求。1.普通疾病诊断2.预测分析3.个性化治疗4.新药物发现5.医学影像诊断6.远程医疗7.机器人辅助手术8.远程患者监测9.虚拟护理助理10.医疗行政自动化

电子商务1.数据分析与预测通过大数据和机器学习，企业可以预测市场趋势、用户需求，从而优化销售策略。2.精准营销根据用户的喜好、习惯的不同将商品推销给特定用户，提高销售和服务质量。3.物流优化优化物流路线，减少物流成本，提高配送效率。4.确保交易安全规避交易风险，确保市场合法规范，以及提供更加良好的安全保护等等。你有没有过这样的经历：妈妈打电话问你：“你想吃什么？我给你寄过去。”你习惯性地回了句：“随便。”去食堂路上，室友问你：“我们去哪里吃？”你习惯性地回了句：“随便。”和好友约饭，对方问你：“想去吃什么？”你还是回了句：“随便。”其实一点都不随便。当满载着食物的包裹实实在在摆到面前、当食堂阿姨笑着问你“要大份小份”、当好友定好了吃饭地点，你才发现，你并不喜欢吃它们，甚至后悔为什么没有说出自己真正想吃的东西。从选择困难到建立智能专业自信随便里面有商机！

行政管理回顾人类近代社会文明发展史可知，历次工业革命都会引发人类社会、经济，乃至政治领域的重大变革。蒸汽机的出现提高了劳动效率也造就了工人阶级，进一步引发了阶级斗争的大讨论，为新的政治意识形态和运动提供了滋生的土壤，政府的职能与管理形态随后发生重大改变。第二次工业革命“电器时代”的到来，资本主义生产社会化的趋势加强，推动企业间竞争的加剧，促进生产和资本的集中以及世界殖民体系的形成，资本主义世界体系的最终确立，世界逐渐成为一个整体“地球村”，政府管理趋于现代化。以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志的第三次工业革命，则促进了社会经济结构和生活结构的变化，造成第一产业、第二产业在国民经济中的比重下降，而第三产业的比重上升的新局面。为了适应科技的发展，资本主义国家普遍强化国家垄断资本主义，又呈现出一种升级后的政治运行模态。进入21世纪人类社会、