人工智能技术服务专业调研报告

1、人工智能技术专业调研报告目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 一、人工智能的主要研究范畴2 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 1.1自然语言处理2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.2计算机视觉2 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 1.3深度学习2 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 二、人工智能目前最广泛的应用3

2、HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.1人工智能在医疗卫生服务中的应用3 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 2.2人工智能在基层医疗卫生服务中的应用 4 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 2.3人工智能技术在护理领域的应用4 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 2.4人工智能在心脏磁共振成像中的应用 5 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.5人工智

3、能技术在文教娱乐领域中的应用 5 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 2.6人工智能技术在教育行业中的应用5 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 2.7人工智能技术在出版行业中的应用6 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 2.8人工智能技术在图书馆的应用6 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 2.9人工智能技术在制造业和服务行业中的应用 7 HYPERLINK l bookmark68 o Current

4、 Document 1.10人工智能技术在纺织行业的应用7 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 2.11人工智能技术在炼化领域的应用8 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 2.12人工智能技术在客服系统的应用8 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 2.13人工智能技术在银行业的应用9 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 2.14人工智能技术在食堂配餐系统的应用 9 HYPERLINK l bookmark

5、74 o Current Document 三、人工智能的发展前景9 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 四、专业培养目标10 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 1、人工智能技术方向培养目标10 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 五、培养模式及特色11 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 1、采用“三段式” + “三明治” +三学期制培养模式11 HYPERLINK l bookmark100 o C

6、urrent Document 2、专业特色12（1）课程设置与培养内容面向行业、企业需求12（2）构建了个性化人才培养体系12 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 六、主干学科、主要课程、专业核心课程13 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 七、专业建设模块13“人工智能”这一概念1956年在达特茅斯会议上被首次提出，到现在已经 有了 60多年的发展历程。人工智能是一门交叉、广泛的科学，它的研究目的是使 机器能够像人类一样识别、学习、思考。随着互联网技术的高速发展，人工智能技术 不断革新，应用

7、领域不断扩大。人工智能的发展曲折起伏，在其发展的早期取得如机器定理证明等一些成 果，这些成果激励人们对人工智能领域有了更高的期望然而由于理论技术的局限， 人们提出了一些不合理的目标，翻译机器闹出的笑话等失败的研究使得人们的预期 落空。20世纪70年代初到80年代中，通过模拟人类专家的知识和经验去 解决特定问题的专家系统应用在化学、医疗等领域，实现了人工智能从理论到实 际应用的重大突破;紧接着人工智能技术迎来发展的低迷期，专家系统知识储备不 足、分析问题方式单一等问题暴露出来；1997年，深蓝计算机战胜国际象 棋世界冠军卡斯帕罗夫；2011年至今，随着大数据、云计算、物联网等快速发 展，以神经网

8、络为基础的人工智能技术极大地促进了科学转化为应用3像识别、 语音识别、无人驾驶等迎来前所未有的发展高大量以深度学习为基础的人工智 能技术有着人工干预的局限性，科研人员试图使用减少人工干预的自主智能方法 来降低人员成本，未来人机混合智能将会成为主要发展方向。2017-07，国务院发布新一代人工智能发展规划，为抢占全球人工智能制 高点，中国已将其上升至国家战略国务院要求从小学起增加人工智能相关课程， 形成人才梯队，抢抓人工智能发展机遇将会给科技发展和产业变革带来重 大影响。一、人工智能的主要研究范畴1.1自然语言处理语言是人类区别于其他动物的本质特砥类的智慧大多以语言的实质得以记载 或者流传，自然

9、语言处理是人工智能领域的重要分支，主要包括自然语言理解和自 然语言生成，它的目的是实现人机间自然语言通信，把带有潜在歧义的自然语言输 入转换成某种无歧义的计算机内部表示。想要实现通用的、高质量的自然语言处理 是人类的终极目标。虽然目前这一项研究针对一定应用已经产生实用系统，一部分 已经企业化，甚至开始产业化，但是自然语言处理面临的主要问题仍是词义结合不 到语境中，容易产生歧义。1.2计算机视觉计算机视觉方向是研究使机器看”的科学，利用摄影机和计算机模拟生物的眼 睛对目标进行识别和跟踪，使系统从图像或多维数据中感知并且获取信息。目前计 算机视觉技术包主要包括图像识别、图像处理、空间形状描述，计算

10、机视觉技术应 用领域广泛，人脸识别、指纹识别、虹膜识别在门禁认可、身份识别等方面精准可 靠，这一方向的研究极大地促进了制造业的发展。1.3深度学习人工智能技术具有标准化的数据库和深度学习的能力人工智能技术的几个亚 领域包括机器学习、代表性学习、深度学习，监督学习是目前最成功的机器学习算 法，会使输出部分的错误最小化。深度学习算法旨在利用计算机，建立模拟人类大 脑分析学习的神经网络，从而获取知识和技能，重新组织知识结构使之不断改善自 身性能。深度学习可应用在人工智能技术研究的各个方向，比如基于深度学习的智 能搜索不仅能综合考察文献的重要性、相关性等指标，还可以对检索结果进行排序， 提高检索效率；

11、除此之外为用户提供兴趣自动识别、智能信息化过滤等功能，如浏 览器上“除了这些，你可能还喜欢的是”，购物网站上“试试用这些筛选你可 能喜欢”。深度学习算法在计算机视觉、语音识别、机器翻译、数据挖掘等领域都 取得很多成果。二、人工智能目前最广泛的应用人工智能是一门边缘学科也是一门交叉学科人工智能技术的发展涉及计算机、 数学、心理学、社会学等众多学科。人工智能近年来发展迅速，在医疗、文教娱乐 行业、制造业和服务业等领域应用最为广泛，以下举例说明人工智能技术在相关领 域的应用。2.1人工智能在医疗卫生服务中的应用新闻报道中已经提及中国的人工智能在诊断脑瘤上打败了医星；智能技术可 以监测帕金森病和多发性

12、硬化症MS）等疾病；比专家发现更多的皮肤癌变；比专 家更准确、更快地发现脑瘤和其他疾病，通过数据分析遏制过度用药危机；研究人 员利用已经掌握的化学相互作用知识，通过人工智能算法得到与动物实验结果相同 的检测结果，这一研究未来可能取代动物实验，预测成千上万的化学物质毒性。人 工智能相关技术的发展，给医疗行业带来了前所未有的希望曙光。2.2人工智能在基层医疗卫生服务中的应用人工智能技术在基层医疗卫生中的应用更新发展迅速赵嘉莹等2提出人工智 能技术可以按照已编写好的计算机诊断程序对患者进行诊断，根据患者的症状提出 治疗建议，当遇到程序无法诊断的疑难杂症时，人工智能技术利用已有的数据给出 转诊建议，帮

13、助患者转到专科医生那里进行治疗。专科医生的诊疗信息可以反馈给 人工智能相关设备和算法，使人工智能设备增加病例信息，以便以后遇到相似的疾 病时对患者进行诊断。人工智能技术还可以在专科医生给出治疗方案后，对患者进 行后期的恢复观察和管理。基层医疗卫生系统的建设无疑将带给中国基层医疗卫生 服务飞跃式的进步。2.3人工智能技术在护理领域的应用程攀指出，人工智能技术在护理领域的应用主要体现在饮食护理、慢性病护理、 智能病房，在饮食护理中，失能老年人和患病老年人随着人口老龄化的数量越来越 多，通过人机交互系统提供人机交互和辅助进食服务帮助老年人进食；随着中国慢 性病人口数量的增加，慢性病患者对护理需求更大

14、，利用人工智能技术监测患者相 关指标数据的变化，帮助患者增强自我管理，提高患者生活质量；智能病房依托于 自然语言技术和认知计算，通过说话可以控制房间里的温度、灯光等。将人工智能 技术应用在护理领域，患者可在就诊前完成健康评估，为后期的治疗和护理做好保 障，同时护理人员减少手写记录，提高护理工作效率，减轻护理工作负担。不仅如 此，科学的数据也能提供更为优化的护理方案使患者早发现早治疗，通过数据和智能监测保障人们的生命安全。2.4人工智能在心脏磁共振成像中的应用人工智能技术在医疗领域的广泛应用受到好这与其在难度较大的研究中发挥 重要作用有极大关系。由于人工智能相关技术的发展，自动化操作已经用于心脏

15、磁 共振成像程序的选择、成像计划、影像的采集和重建。心脏磁共振成像可被用于心 室功能、灌注、血流、组织特性的测量，基于深度学习的左室功能全自动测量方法 得到的参数与专家手动得到的数据集的结果高度一致，研究显示由于心脏磁共振成 像较单光子发射计算机断层成像相比具有更高的空间分辨率，诊断结果准确性更高。 深度学习算法的典型模型卷积神经网络和循环神经网络，目前在图形识别领域应用 十分广泛，通常在深度神经网络中组合使用。通过深度学习算法心，脏磁共振成像 技术帮助分析与结果相关的数据，能够预测事件发生的概率。对相关研究指标标准 化将极大推动心脏磁共振成像图像分析算法的发展。不仅如此，人工智能技术还在医疗

16、机器人、物研发、医疗影像、基因测序、健 康管理等方面不断有突破性进展。2.5人工智能技术在文教娱乐领域中的应用互联网技术的飞速发展打破了过去纸质版传播的局限随着人工智能技术的发 展，出现的智能搜索、智能化学习模式在改变着人们接受知识的方式，智能化教育 更是为文教行业带来新的商业模式和产业链。以下举例说明人工智能技术在文教娱乐领域中的应用。2.6人工智能技术在教育行业中的应用人工智能相关技术已经在教育行业中得到应中，国用人工智能技术来给作业评 分，利用自然语言处理技术对作文进行评判已被广泛应用于教学中，例如在英语作 文评判中可以保证在词汇、语法方面统一评价标准，但是也存在评价过于机械化的 缺陷，

17、使学生的分数差距不是太大；在英语教学中，人工智能可以根据学生的实际 水平和情况为学生匹配口语练习资料，同时陪伴学生练习口语；在护理教育中，人 工智能技术可提供更加个性化、人性化的学习环境，针对学生的学习兴趣、现实需 求和学习习惯制定出合适的个性化的学习规划，并对学生进行实时跟进和评测，旨 在对学生做出更加客观的评价，人工智能技术也能在数据挖掘之下获得学生学习状 况与外部条件的关系从而预估学习趋向，对于基于大数据技术的“私人订制”个性 化教程，不可否认其确实对教学起到辅助作用。2.7人工智能技术在出版行业中的应用武菲菲提出，在“万物皆媒”的人工智能时代，人工智能技术在出版行业也得到 了应用，利用

18、大数据技术，人工智能对于新闻内容生产、图书编辑、用户需求挖掘、 选题营销决策等产生积极影响。人工智能可在数据采集后进行数据分析，设计传达 内容，编写出简单的新闻稿件；利用大数据分析，抓取读者对于热点的关注度，分 析读者的兴趣所在，从而为读者提供个性化的阅读方案；营销人员可以根据数据分 析做出更具针对性的营销方案。2.8人工智能技术在图书馆的应用国内已有图书馆进行智慧图书馆建设，能检索和智能参考咨询技术为应用最广 泛的两项技术，杨九龙等人指出，智能检索可以根据用户历史检索信息为用户提供 感兴趣的信息，或者预测热点信息，提高检索成功率；智能参考咨询主要体现在智 能聊天、实时提供咨询服务方面。人工智

19、能技术在图书馆的应用为建设现代化智能 图书馆奠定基础。在网页技术方面，微软推出人工智能网页设计工具，可以将手工 绘制的网页模型转换为功能性的TML标记，而不是依赖应用程序对明确的指令做出 奴性的回应。2.9人工智能技术在制造业和服务行业中的应用人工智能技术被应用到制造业和服务行业括在改变着人们的工作方式和生活 方式，机器工作极大地解放了劳动力，智能化的机器更是为制造业和服务业的产业 成果、产业质量提供更加可靠的保障。以下举例说明人工智能技术在制造业和服务行业中的应用。1.10人工智能技术在纺织行业的应用根据蒋高明等人的研究利用深度学习算法，快速精准地在图案数据库中检索到 与实物图相符的产品，在

20、线织物疵点检测中，以机器视觉技术为基础的人工智能技 术发挥了极大作用，这项技术有检测速度快、定位精度高、疵点类型覆盖广、机械 损耗和维护成本较低的优点；利用决策树算法找出各生产要素与产品质量的相互关 系，构建合理的质量决策模型，提高生产质量。人工智能技术不止对针织产品的生 产过程有所帮助，而且在生产管理方面也提高了行业工作效率。在质量实时监测、 产量报表生成、订单跟踪等方面人工智能技术可以在数据分析的基础上指导生产管 理，根据实际原料与生产能力为企业提出合理的生产计划，以满足顾客的需求和应 对市场竞争。不仅如此，利用人工神经网络还可以对未来流行趋势进行预测，促进 行业的升级。2.11人工智能技

21、术在炼化领域的应用炼化企业中人工巡检并不能满足现巡检的要开，发智能巡检机器人可以降低巡 检强度、提高巡检质量、降低人身伤害风险，由于炼化企业装置密集，开发巡检机 器人代替人工进行巡检的难度很大，目前鲜有应用，但也有公司进行尝试和应用。巡检机器人应当具备自动或半自动移动能力现场设备状态诊断能力有毒有害 和爆炸性气体检测能力以及报警能力，为了满足现实以上应用要求，智能巡检机器 人将主要由导航与控制系统、检测传感系统、安全防护系统、智能识别系统以及实 时通信系统五部分组成，这是未来巡检机器人的发展趋势。一旦巡检机器人应用在 炼化企业，这一领域的工作效率将会大幅提升，工作人员可以从事更为精细的检查 服

22、务，确保炼化企业中的巡检工作达到标准更高的状态。2.12人工智能技术在客服系统的应用王铮等人提出，语音识别技术、自然语言处理、知识库管理、语音合成技术等技 术是客服系统的关键技术，利用信号处理对语音进行识别，甚至可以产生多种识别 结果，识别结果带着置信度的标识，应用程序根据置信度向客户展示这些结果，供 客户进行二次选择；通过独特的词向量处理和适当的短句匹配，可以有效处理一些 无法找到责任方甚至无法处理的问题，将人工智能技术应用于处理普遍性突出、重 复性高的工单处理环节中，可以极大地提高工作效率，降低人工成本。在语音服务 方面，虽然存在着机器回复生硬、死板的问题，但不可否认人工智能技术在客服系

23、统中有着广阔的应用前景。2.13人工智能技术在银行业的应用人工智能技术在各个领域的应用是大势所趋，近年来国际国内的不少金融机 构引入人工智能技术促进行业发展，比如利用人工智能技术，根据投资者的实际情 况的投资目标，为投资者推荐投资计划的智能投顾；非接触性的人脸识别技术大大 提高业务办理速度，同时避免了接触性操作带来的疾病传播；智能柜台基本可以自 助办理所有业务，从前台的个性化服务，到中台的提供专业决策支持，再到大堂迎 宾、业务咨询、分流引导的服务均可实现；通过大数据技术实现智能风控，降低金 融风险；成立无人智能银行，通过智能机器人引导客户办理各种业务。将人工智能 技术应用在银行业中，对客户而言

24、提高了审核速度，减少了排队等候时间，简化了 繁杂的流程。2.14人工智能技术在食堂配餐系统的应用目前已有学校、机构在使用人工智能技术支配的机器人进行炒菜和自动打饭， 用机器人炒菜能更加精准控制油温，避免因温度过高导致油变质，同时机器人可以 精准控制油、盐的添加量，使饭菜更加健康，机器人操作也避免了掉入头发、汗水 等情况，保证实物更为卫生。自动打饭使得饭量更为精准，避免因人为操作导致饭 量不同带来的用餐心理不平衡，用餐体验差。此外，印度铁路公司也已经通过人工 智能技术检测确保食物卫生。三、人工智能的发展前景目前对于人工智能技术的讨论和研究十分火嘏据人工智能的实力将其分为 弱人工智能、强人工智能和

25、超人工智能，现阶段人类的科技已经达到一定水平，但 是仍然处于弱人工智能时代，每一个弱人工智能的创新都是在为通往强人工智能时 代和超人工智能时代添砖加瓦。中国已将人工智能发展上升为国家战略，因此政府 必将投入更多人力、物力以促进其发展。现有行业在人工智能技术的支持下已经发 生前所未有的变化，用科技重构着人类的生产生活方式，为人类带来极大的便捷。 未来人工智能技术将作为基本要素重塑各个行业、深入各个行业，人工智能技术的 发展势不可挡，但是有一部分比较传统的人不能接受此类技术带来的变化，接受 这一技术的人将会被接受这一技术的人所取代。关于人工智能取代人类的这类担忧有些杞人忧人，工智能技术在迅速发展的

26、同 时确实引发了关于人文伦理的讨论，但是技术终将服务于人类而不是取代人类。只 要明确发展目标，找准发展方向，力求建立全面系统的智能社会，合理地利用科学 的力量，让技术服务于人类，那么科学家和研究人员的愿望也就实现了。四、专业培养目标人工智能专业致力于培养符合国家战略及安徽省人工智能产业发展具备，良好 的信息科学、数理统计基础、计算机系统知识及扎实的编程基础，以及大数据基础知 识与技能，掌掀【核心原理和人【思维，能够熟练运用数据思维AI模型、工具、语 音识别、NLP、图像处理等技术解决实际问题的高素质应用型人才。毕业生毕业后可在 政府部门或企事业单位从事智能系统集成、智能软件设计与开发、智能应用

27、系统的管 理与运维工作。1、人工智能技术方向培养目标a）具备较好的数理基础熟悉常见的数据统计模型对常见统计模型有比较深刻的 认识，能够理解模型与待解决问题之间的对应关系；b）掌握常用的数据结构与算法，具备应用成熟数据结构与算法解决软件问题的能 力；c）熟练掌握Python、Java、C/C+等一种以上程序语言，能够使flthon等语言 解决科学计算问题；d）熟练掌握数据库原理熟练使用T-SQL解决数据库查询、修改、删除等常见的数 据操作，能够结python等高级语言完成基于数据库的应用开发。e）熟悉主流大数据技术能够使用Spark结合大数据技术基础完成数据的存储及标 注；f）熟练掌握常用机器学

28、习及深度神经网络的常用模型及其应用；g）能够熟练使用Caffe、Theanc、Torch、Tensorflow等任一种主流的深度学习框 架进行智能应用系统的设计与开发；五、培养模式及特色1、采用“三段式” + “三明治” +三学期制培养模式为了培养符合企业需求的应用型人布效提高学生的分析解决问题与实践动手 的能力，人工智能专业采用“三段式”培养模式,2+1+1夹层模式。第一阶段为数 理基础及专业核心课程培养，该阶段强化和拓宽数理基础，为学生后期专业学习打好 扎实的基础；第二阶段为专业方向课程学习及实训和项目开发培养，该阶段学生能力 从基本技能锻炼进阶到项目开发，最后到岗位能力素养培养，逐步从基

29、本知识能力过 渡到软件应用能力最后到岗位职业能力。第三阶段为企业实习与毕业设计，在该阶段 每个学生至少完成个月以上对口企业实习的经历，通过企业实习使学生尽早地融入 到社会企业文化当中，真实体验企业的职业要求，尽早建立职业发展规划，为就业做 好准备工作。遵照执行三学期制秋季学期和春季学期主要安排课程学习夏季学期主要安排应 用型课程，以企业项目制工作模式进行教学探索，增强学生实践技能。夏季学期课程 一般由企业双师团队为主进行授课，让学生及早感受到企业工作模式和节奏。2、专业特色人工智能专业以行业需求和企业岗位能力为导向建构主义思想重新构建面向行 业应用的课程及其教学资源体系，以互联网技术和信息化手段为依托建立符合认知学 徒制的教学模式，建立面向应用能力的考核评价机制，实现全面系统的改革。（1）课程设置与培养内容面向行业、企业需求人工智能专业在一系列调研基础上构建了面向