人工智能的本质及其在交通信息化发展中的作用探析

人工智能的本质及其在交通信息化发展中的作用探析摘要：人工智能作为新兴技术的代表，是促使一个地区或国家实现科技飞跃式发展的主要支撑点｡深刻理解人工智能的本质，掌握其发展的内在规律，对推进人工智能的发展具有十分重要的现实意义｡本文分析了人工智能的本质属性和基本内涵，探讨了交通信息化的实质及其发展现状，研究了人工智能与交通信息化有效融合的实现途径及作用，以期推动交通行业实现整体性跃升｡

关键词：人工智能(AI);本质；交通信息化；作用“人工智能”作为一个概念术语被提出，迄今已超过半个世纪，被认为是引领科技发展的一个重要方向｡近年来，随着人工智能(AI)技术的创新迭代及其在诸多领域中的广泛应用，该技术已成为备受关注的热点｡其中，AI的本质特征及其在具体领域中高度适配性的应用是核心研究方向，已有大量文献对此进行了深入分析[1-5]｡本文在广泛阅读大量文献的基础上，结合笔者多年来在人工智能领域的理论研究积累，以及在交通信息化等方向的思考和实践，以探究人工智能的本质为前提，对其与交通信息化的融合路径及产生的作用进行了深入的梳理和剖析｡1人工智能的本质特性人工智能是研究人类智能活动规律的理论创新､技术创新和应用创新的新兴技术科学｡它以构建具有一定智能水平的人工系统为前提，研究使计算机等能够系统胜任人类智力任务的工作机理，通过模拟､拓展､辅助､代替人类智能活动，解放人类劳动力，提升生产效能与生活质量｡人工智能更是包含多元技术门类的综合性科技集群，与信息技术､计算机技术､控制及自动化技术等学科高度关联，可直接或间接地影响几乎全部的科技领域｡人工智能的先进性很大程度上反映了一个国家或地区的整体科技水平，以及对科技未来发展的影响程度｡因此，应抓住人工智能发展的关键契机，在深入探究人工智能的本质及内在规律的同时，注重人工智能的应用创新，实现先进性与实用性的有效融合，在实际中发挥作用｡人工智能具有坚实的学理基础，是在计算机､数学､物理､心理学､仿生学､社会学等多门类学科不断发展交融的过程中，形成的相对庞杂的跨学科体系，并形成了具有鲜明特色的实现路径，大致可分为两类｡一类是模拟法，通过采用类似人类或生物体群体的方法和手段来解决问题，如遗传算法､群体智能算法(IntelligentSwarm)､模拟退火算法､森林算法､神经网络算法等｡另一类是工程学法，其实质是借助传统的编程技术，使系统具备智能化处理能力｡工程学法的核心是编程，即在给定具体的计算机语言及相应的法则的基础上，借助一定的逻辑关系逐步推进｡上述两种方法虽然依据的原理不同，但随着人工智能技术的发展，二者之间可相互交融借鉴，被称为综合法｡这些实现方法的本质是模拟人类思维的信息处理过程，具体模拟方式分为两类：一类是结构模拟，仿照人脑的结构机制构建类似人脑的机器；另一类是功能模拟，以人脑的功能为样板，使机器具有部分人脑功能｡因此，人工智能有弱人工智能及强人工智能之分｡人工智能的发展还涉及安全､伦理学及相关法律等一系列问题，其中安全是一个始终与之相伴随的问题｡总之，作为综合性程度非常高的交叉学科，人工智能涉及的范围几乎可以用“包罗万象(all-inclusive)”来形容，更呈现出了“无所不在(ubiquity)”的态势，在机器感知､知识表示､机器学习､复杂系统､人工生命､神经网络､自然语言处理､智能化处理及社会学中的情感计算等方面表现尤其突出；在知识工程､自动化和智能化工程､模式识别､人机对弈等领域都获得了显著的成果，进一步实证了其具有卓越的发展前景｡综上所述，人工智能的本质可总结为：是以计算机､控制､通信等先进的智能信息技术为基础；以数学､物理､认知科学､控制论､系统论､信息论､哲学等为理论支撑；以具体的算法构造及应用为核心；以模拟､拓展､辅助､代替人类智能活动为目标；以实际应用成效为衡量指标的一套融合了方法､工具､手段等的综合体系｡2交通信息化的实质及其发展现状如今，信息化已成为一个高频出现的术语，其实质是在社会各领域中，通过加载“信息”要素，促使社会更好地发展的一种具体进程｡随着信息的基础性资源角色的日益显现，信息化作为重要的衡量指标，反映了一个部门或地区，甚至是国家的先进程度｡可进一步将其定义概括为：信息化是以信息理论为基础，以信息资源为原料，以信息技术为手段，以信息产业为成果的促进科技､文化､教育等各领域更好地发展的一种历史进程，是促进生产力各要素优化及发展的一种激励过程，是促进新质生产力发展的重要内生力量和实现途径｡交通信息化是指在交通系统中实施信息化进程，借助信息化处理手段，促使交通全面发展｡其在优化交通建设､管理､养护､运营､服务等方面发挥了基础性的支撑作用，主要体现在以下几个方面｡一是无论何种形态的交通(陆上､水上､空中或管道交通),相关交通数据的采集和分析都是交通信息化的重要基础性内容｡借助传感器､物联网等手段，对交通数据进行采集，可获得信息资源，为后续的数据赋能及信息处理提供了必要的前提和保障｡二是在交通管理方面，结合交通的便捷性､有效性等性能要求，形成了针对高速公路､城市道路等的公路管理系统，如ETC系统､车流量分析系统､城市大脑及城市道路智能管理系统､智能航运系统､智能航空系统等｡三是在交通出行者信息服务方面，通过智能导航和智能出行规划等系统，为出行者提供了精准化､个性化的信息指引｡四是在交通物流管理及优化方面，构建物流管理系统，借助信息化处理手段，实现了物流的增质提效｡五是在交通安全性方面，通过事故预防和处理信息系统､事故应急处理指挥系统等，有效减少了相关事故，确保了交通安全｡综上所述，信息化参与到交通全域和全过程的同时，还外溢到与交通相关的其他领域，成为实现交通精准治理､效能提增､安全保障和低碳节能的重要抓手，更是推进交通向更高阶段发展的内生力量｡3人工智能与交通信息化有效融合的实现途径及作用人工智能将先进的理论､技术､方法融入交通信息化实践中，加快了交通信息化的进程，相应的智慧交通等新兴业态也随之呈现出蓬勃发展的态势｡以交通发展过程中的具体需求和应用场景为导向，通过人工智能技术的嵌入式应用，有效解决了交通领域面临的各类重大难题，克服了制约交通全面发展的“卡脖子”的技术瓶颈，实现了交通性能的提升｡随着人工智能技术的飞速发展，其应用广度已延伸至交通的各个领域，实现了全覆盖；在应用深度上，该技术从外在辅助要素角色出发，通过软硬件系统的集成优化，不断向嵌入式内生要素角色转化，成为体现交通信息化先进性､高效性､安全性和前瞻性的重要着力点，也是交通信息化持续发展不可或缺的支撑因素｡人工智能技术与交通信息化的融合途径表现为“外在”与“内嵌”齐头并进､“直接”和“间接”作用交互促成｡这种内渗式的融合方式使二者之间联结为密不可分的整体，有力地促进了交通的高速发展｡人工智能在交通信息化进程中发挥的作用主要包含以下几个方面｡

1)提升运行效能｡人工智能技术在交通信息化领域的应用，不仅加深了其应用深度，还拓展了应用广度｡智慧公路､智能航运等新兴业态的出现，正是人工智能赋能下，交通信息化向高阶形态优化升级的具体体现｡依托适配多元场景的人工智能算法，通过对交通信息化系统中各要素的技术迭代与管理模式优化，结合数据采集与精准化处理，能够实现交通信息化建设的有序推进｡例如，智能交通管理系统､智能出行系统､智能物流配送系统等应用的落地，可有效缓解交通拥堵，大幅提升交通运行效率，更好地发挥交通在促使人员流动和物资配送中的作用，彰显交通运输在整个经济体系中的先导性和基础性地位｡2)保障交通安全｡交通信息化重要目标之一是强化交通运输的安全保障能力｡如何有效提升交通运行安全性一直是人们持续关注的重要课题，在此背景下，无人驾驶技术应运而生，并得到了持续的研发与推广应用｡借助人工智能在数据采集､传输､处理､决策､反馈等方面的新算法､新技术，可实时精准地感知周围环境等的影响，从而做出正确､及时的驾驶决策，有效避免人为的驾驶操作错误导致的安全事故发生，为交通安全提供新的解决思路和方法｡3)提高服务质量｡交通服务涉及交通管制､交通状态的实时信息发布､交通事故及各类事件对交通线路(道路､航道等)影响的及时告知､人员出行的信息服务，以及站台､港口､机场等枢纽的相关信息服务等，是交通信息化的重要支撑性内容｡借助人工智能技术，实现对数据信息的精准采集和充分处理，能实时动态地提供精准的信息，为提升交通服务质量提供强有力的技术保障｡4)促使模式创新｡人工智能与交通信息化融合程度的不断加深，为交通信息化的模式创新提供了多方面支撑，如物流无人配送､出行共享模式，以及城市道路交通大脑系统中的交通信号处理等，都在人工智能的支持下得到了长足的发展，不仅有助于改善交通运输各项性能，还在交通绿色低碳方面发挥了积极作用，更可催生新的相关产业，促使其快速发展｡5)优化资源配置｡交通资源可被理解为一系列基础设施､设备､服务､技术，以及相关法规､标准､指南等构成的交通系统要素总和，资源的合理配置能有效避免资源浪费，提高配置效率，实现效益