新一代技术导论 1

ArtificialIntelligence融合创新与产业智能化变革第8单元新一代信息技术导论（人工智能+AIGC应用+技术融合）（微课版）（第2版）8.1人工智能赋能产业智能化升级8.2智能终端与消费场景创新面向未来的人工智能治理与可持续发展8.3综合实践8.48.1.1工业全链条智能化所谓工业全链条智能化，可以理解为将具有环境感知能力的各类终端，通过边缘计算、云计算等技术，以及高速率、低延时、高可靠的工业移动通信网络，不断融入工业生产的各个环节，以大幅提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能化的新阶段。1．研发设计智能化人工智能可以依据产品的功能需求、使用环境等要素，从海量的材料数据库中智能筛选出最合适的材料组合，并快速、精准地给出最优材料方案。人工智能算法能够分析海量的市场数据、用户反馈及行业趋势，为研发人员提供新颖的设计思路和创意灵感，帮助设计师快速拓展创意边界、缩短设计周期。借助人工智能驱动的虚拟仿真技术，研发人员能够在产品研发阶段对产品的性能、结构、工艺等进行全面模拟和测试，以提前发现潜在问题并进行优化设计。虚拟仿真与优化智能材料筛选与匹配智能辅助创意生成人工智能算法能够实时收集和分析生产线上各个环节的数据，包括设备状态、原材料库存、订单进度等，并根据这些数据生成最优的生产计划和调度方案，以确保各工序之间紧密衔接，同时提高设备利用率和生产效率。智能生成生产计划与调度方案人工智能可以根据生产过程中的实时数据自动调整制造工艺参数，以适应不同的生产条件和产品要求，实现柔性化生产，提高生产的灵活性和适应性。自适应制造工艺人工智能利用计算机视觉、传感器等技术，可以实现对产品质量的实时、精准检测，并及时将问题反馈给生产控制系统进行调整，以提升良品率。智能质量控制8.1.1工业全链条智能化2．生产制造智能化010302生产制造环节的智能化水平直接影响着产品的质量、生产效率和成本，人工智能的广泛应用使得生产制造过程变得更加精准、高效和灵活。8.1.1工业全链条智能化3．运维服务智能化在产品生产制造完成并交付使用后，运维服务便肩负起了保障产品持续稳定运行、提升客户满意度的重要使命。运维服务智能化能够及时发现和解决产品运行过程中出现的问题、延长产品的使用寿命，从而为企业创造更大的价值。在工业制造企业中，针对数控机床、锅炉等大型关键设备的预测性维护，可以通过在设备上安装各种传感器，利用人工智能监测设备，避免突发故障造成的生产中断，同时减少维修成本、延长设备使用寿命。1.智能设备预测性维护借助工业互联网和人工智能技术，企业可以实现设备的远程监控和运维服务，同时快速定位故障原因，并提供远程指导和解决方案。2.智能远程运维服务8.1.1工业全链条智能化4．供应协同智能化供应协同智能化能够实现供应链上下游企业之间的信息共享、资源整合和业务协同，提高供应链的整体竞争力和抗风险能力。0102人工智能算法能够对供应商的历史交易数据、质量数据等进行综合分析，并建立供应商评估模型，对供应商的绩效进行实时评估和动态管理。供应商智能评估与管理人工智能能够综合考虑市场需求预测、生产计划、库存水平、供应商交货期等多方面要素，智能生成最优的供应链规划方案。智能生成供应链规划方案8.1.2智慧农业智慧农业是以人工智能、物联网、大数据等新一代信息技术为核心的新型农业形态，它通过智能农机装备、农业传感器和北斗卫星导航系统来实现精准作业，以实现农业生产的智能化、精准化和高效化管理，是现代农业与现代科技深度融合的产物。智慧农业的部分应用场景如下。精准种植管理环境风险应对供应链优化与溯源自动化生产作业智能养殖监控智能采摘机器人8.1.3智慧服务业智慧服务业是指以人工智能、云计算、大数据、物联网、移动互联网等新一代信息技术为驱动力，对传统服务业进行全方位、全链条、全场景的数字化、网络化、智能化改造和升级后形成的新型服务业态，其目标是为用户提供更高效、更便捷、更个性化、更普惠的现代服务。智慧服务业的部分应用场景如下。智慧交通结合卫星遥感与气象预测技术，智慧农业能够提前防范极端天气。05智慧金融智慧金融能够以数据驱动为核心重塑传统金融业态。智慧教育智慧教育能够推动教学模式向个性化、沉浸式的方向转型。0304智慧零售智慧零售能够重构“人、货、场”之间的关系。智慧医疗智慧医疗能够构建覆盖预防、诊断、治疗、康复的全周期服务体系。01028.1人工智能赋能产业智能化升级8.2智能终端与消费场景创新面向未来的人工智能治理与可持续发展8.3综合实践8.48.2.1新一代智能终端生态新一代智能终端是指基于信息通信技术，以强感知、强计算、强交互、强体验提升为目标，能够执行多元化复杂任务，并为用户提供强智能服务的新型智能终端。新一代智能终端生态是指以新一代智能终端为核心节点，通过统一的通信协议、开放的平台架构、共享的数据与服务，将硬件制造商、软件开发者、云服务商、内容提供者及最终用户紧密连接在一起，所形成的动态、协同、自演进的复杂系统，其核心内涵如下。安全与隐私的体系化保障以用户为中心的无感体验开放与共创的平台数据智能流动全域互联与协同8.2.2新一代人机交互与低空经济1．新一代人机交互新一代信息技术赋能消费场景实现深度感知与实时响应，使消费场景能主动提供个性化服务，打破了物理空间与数字空间的界限，构建出虚实融合、体验连贯的创新场景。下面重点介绍新一代人机交互和低空经济这两类具有代表性的消费场景。借助语音识别技术将人类语音转化为计算机可理解的文本或指令，然后通过语音合成技术把计算机的响应以语音形式反馈给用户。语音交互12通过眼动仪等设备追踪用户的眼球运动轨迹，包括注视点、眼跳、眨眼等，然后利用这些信息来判断用户的意图并执行相应操作。眼动交互34利用传感器捕捉用户的手部动作和姿态，并将其转化为计算机能够识别的信号，进而触发相应的操作，如图所示。手势交互通过脑机接口技术直接采集大脑神经活动产生的电信号或磁信号，并将其转化为计算机能够识别的指令，从而实现大脑与计算机之间的直接通信。脑机交互8.2.2新一代人机交互与低空经济2．低空经济低空经济是一种依托低空空域资源，以各类有人/无人驾驶航空器的规模化飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的新兴经济形态。常见的低空经济类消费场景如下。低空经济应用于交通出行，是具有未来感的消费场景，旨在重塑用户的短途交通体验。交通出行01物流服务是目前较为成熟、广泛的低空经济应用领域。物流服务02低空经济应用于文旅娱乐，可以丰富用户的休闲娱乐体验等。文旅娱乐03低空经济在公共服务场景中主要用于服务并惠及广大群众。公共服务048.1人工智能赋能产业智能化升级8.2智能终端与消费场景创新面向未来的人工智能治理与可持续发展8.3综合实践8.48.3.1人工智能伦理准则与行业标准1．人工智能的伦理准则人工智能的伦理准则为人工智能的发展设定了价值导向和行为规范，其核心内容通常围绕以下5个关键原则进行构建，以形成一个相互关联的体系。公平性01安全性与稳健性03法治性0502透明性与可解释性04隐私性8.3.1人工智能伦理准则与行业标准2．人工智能的行业标准人工智能的行业标准是一套将伦理准则转化为具体可执行的规则的技术与操作规范，其核心内容覆盖人工智能产品的全生命周期，即从统一基础术语与数据治理到建立算法模型的风险管理、偏见评估与可信度测试框架，再到制定系统工程、性能基准及特定领域的安全与应用标准，最终形成评估认证体系以验证产品合规性。人工智能的行业标准旨在通过标准化实现技术可靠性、互操作性与市场信任，从而为人工智能产品的研发、部署与监管提供通用技术语言和衡量基准。8.3.2全球合作视野下的人工智能发展路径在全球合作视野下，人工智能的发展路径强调通过多边治理框架、技术标准协同与跨境研究协作来引导人工智能朝着包容、安全、可持续的方向发展，其核心发展路径如下。构建全球治理共识01推动技术标准互通02促进开放研发与能力建设03应对共同挑战与风险048.3.3“人工智能”时代的职业素养与责任担当在人工智能时代，职业素养与责任担当被赋予了全新的内涵，其核心在于人与智能技术的协同进化，要求技术从业者超越单一技能，构建复合型能力体系，并主动肩负起与技术影响力相匹配的社会责任。人工智能时代的职业素养体现为“技术驾驭者、伦理思考者与终身进化者”的三位一体模式：需要我们具备基础的人工智能素养，能够理解人工智能的原理与边界，并有效指挥和协同人工智能工具完成各项任务；01需要在技术的快速迭代过程中不断更新技能，主动适应人机协作新模式，实现自我价值的动态定位。03需要突出人在复杂决策、价值判断、情感沟通与创意生成中的不可替代性，并保持对技术应用伦理影响的敏感度；028.3.3“人工智能”时代的职业素养与责任担当人工智能时代的责任担当则表现为由内而外扩展的“3层同心圆”结构。内层是对工作产出的责任，即确保开发或使用的人工智能系统安全、可靠、合规，并对结果履行人工审核与监督义务；中间层是对组织与行业的责任，即积极推动机构内部建立伦理治理机制，践行并倡导行业最佳实践；外层是对社会与未来的责任，即主动评估并缓解技术创新可能带来的偏见、不公平、侵犯隐私及就业压力大等问题，以确保技术创新致力于实现人类福祉与可持续发展。8.1人工智能赋能产业智能化升级8.2智能终端与消费场景创新面向未来的人工智能治理与可持续发展8.3综合实践8.4实践1

设计智慧种植农场方案1．实践目标传统种植模式依赖于人工经验与粗放管理，常因环境调控滞后、资源分配不均等问题导致生产效率低、能耗高；而智慧种植农场则能依托物联网、人工智能等技术，构建精准化、自动化的农业生产体系，从而达到降本增效与生态友好的目的。本次实践将通过网络查询和使用已掌握的新一代信息技术相关知识等方式，设计一个智慧种植农场方案，要求农场涵盖环境监测、资源调配、风险预警等功能，实现从“经验种植”到“精准科学种植”的模式转变。实践1

设计智慧种植农场方案2．实践内容（1）系统总体架构。系统采用分层设计，包括感知与数据采集层、智能决策与控制层、精准执行层、数据应用与服务层。（2）核心调控策略。系统可以充分结合人工智能技术和其他新一代信息技术，实现高温高湿调控、智能补光、土壤改良等全方位调控。（3）数据流与安全考虑。为保证数据流的安全与稳定，系统需要对数据传输安全进行充分考虑。实践2制订人工智能人才提升计划1