混合式人工智能确实展现出诸多优势并成为发展的一种趋势,以下是相关的分析:
一、混合式人工智能的内涵
1. 结合多种技术
混合式人工智能将不同类型的人工智能技术相融合。例如,把符号主义人工智能(如基于规则的专家系统)和连接主义人工智能(以深度学习为代表的神经网络技术)相结合。符号主义擅长处理知识表示、推理和逻辑规则,在处理结构化、可解释性强的任务方面有优势;而连接主义在图像识别、语音识别等感知类任务中表现卓越。
以医疗诊断为例,符号主义方法可以基于医学知识库中的规则进行初步诊断,如根据症状和疾病之间的逻辑关系判断可能的疾病类型。连接主义技术(如卷积神经网络分析X光片、CT图像等)则能提供关于病变特征的直观信息。两者结合可以更全面、准确地进行医疗诊断。
2. 整合不同计算资源和环境
混合式人工智能能够整合云端和边缘端的计算资源。云端计算具有强大的计算能力和海量存储,可以用于训练复杂的人工智能模型、处理大规模数据。而边缘端计算(如物联网设备、智能手机等边缘设备)则能够在本地进行快速的数据处理和简单的模型推理。
在智能交通系统中,交通管理中心的云端服务器可以运行复杂的交通流量预测模型,分析来自多个传感器的数据。而安装在车辆上的边缘设备(如车载电脑)可以利用本地的传感器数据进行即时的路况分析和危险预警,如根据车辆周围的环境快速判断是否有碰撞危险,同时将相关数据与云端交互,实现全局的交通优化。
二、混合式人工智能成为大势所趋的原因
1. 性能提升需求
单一的人工智能技术往往存在局限性。例如,深度学习模型虽然在图像识别等任务上取得了很高的准确率,但模型训练需要大量的数据和计算资源,并且模型解释性较差。混合式人工智能通过整合不同技术,可以克服这些局限。
在金融风险评估中,仅依靠深度学习模型对海量交易数据进行分析可能会忽略一些基于规则的特殊风险情况(如特定的金融监管规则下的风险触发条件)。通过结合基于规则的符号主义方法,可以在利用深度学习挖掘数据特征的同时,依据规则准确评估风险,提高整体性能。
2. 适应多样化的应用场景
不同的应用场景对人工智能有不同的需求。在工业生产环境中,既要对生产线上的设备进行实时监测和故障诊断(需要边缘端的快速响应能力),又要对整个生产流程进行优化(需要云端的大数据分析和复杂模型运算)。
混合式人工智能可以满足这种多样化需求。例如,在智能家居场景中,智能设备(如智能摄像头、智能门锁等)在本地边缘端进行简单的用户行为识别(如判断是否有陌生人靠近门口),同时将数据发送到云端进行更深入的用户习惯分析,以提供个性化的家居服务(如根据用户习惯自动调整室内温度、灯光等)。
3. 数据和隐私管理
随着数据隐私法规的日益严格,数据的本地处理变得越来越重要。边缘端计算可以在本地对敏感数据进行初步处理,只将处理后的结果或必要的数据特征发送到云端。
例如,在医疗保健领域,患者的个人健康数据(如心率、血压等生理数据)非常敏感。可穿戴设备在本地边缘端对这些数据进行初步分析,判断是否存在异常情况,只将异常数据的相关特征(而非原始数据)发送到云端进行进一步的疾病风险评估,这样既保护了患者隐私,又能实现有效的医疗保健服务。
混合式人工智能在提升性能、适应多场景和满足数据隐私要求等多方面有着重要意义,是人工智能发展的一个重要方向。
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