《人工智能技术基础》课件-第二章 人工智能产业

人工智能技术基础第二章人工智能产业01

人工智能产业概况02人工智能产业分层架构03

人工智能与大数据、云计算04

人工智能与5G技术

人工智能行业简介人工智能（ArtificialIntelligence）：是指使用机器代替人类实现认知、识别、分析、决策等功能，其本质是对人的意识与思维的信息过程的模拟，是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。凡是使用机器代替人类实现认知、识别、分析、决策等功能，均可认为使用了人工智能技术。作为一种基础技术，理论上讲人工智能能够被应用在各个基础行业（如AI+金融、AI+医疗、AI+传统制造业等），同事也有其如机器人这样具体应用行业的概念。4生活中的人工智能海底捞智能化后厨“亲，请让我过去好不好，我还要工作呢，不要失业啦。”思考这些是不是人工智能产品？人工智能的发展2006

年-2015

年是人工智能崛起的黄金十年。

2006

年

Hinton提出“深度学习”

神经网络（深度臵信网络，

DBN）使得人工智能的性能获得了突破性进展，

2006

年成为人工智能发展史上一个重要的分界点。

近年来，随着深度学习算法的逐步成熟，

AI相关的应用也在近年加速落地。中国

AI

市场规模增速高于全球增速：

2015年国内人工智能市场为

12

亿元，其中语音识别占

60%，计算机视觉占据

12.5%，其他识别部分为

27.5%。在只考虑语音识别、计算机视觉，不包括硬件产品销售收入(如机器人、无人机、智能家居等销售)、信息搜索、资讯分发、精准广告推送等的情况下，预计全球人工智能总体市场规模

2020

年将达到1190

亿元，复合增长率约为

19.7%；预测国内人工智能市场规模

2020

年将达到91亿，年复合增长率约

50%。人工智能行业发展趋势2017年中国人工智能市场规模达到152.1亿元，增长率达到51.2%。随着人工智能技术的逐渐成熟，科技、制造业等业界巨头布局的深入，应用场景不断扩展，预计2018年中国人工智能市场规模有望突破200亿元大关，达到238.2亿元，增长率达到56.6%。在未来，人工智能领域的投资将以“AI+行业”的方式展开，预计人工智能应用场景较为成熟且需求强烈的领域，如安防、语音识别、医疗、智慧城市、金融等领域，带来升级转换，提高行业智能化水平，改善企业的盈利能力，预计随着诸如无人驾驶汽车等认知智能技术的加速突破与应用，人工智能市场将加速爆发。人工智能产业链图谱人工智能行业主要分为：AI芯片传感器AI应用语义识别机器学习智能语音

计算机视觉共计七大板块。领域分析-AI芯片目前，AI芯片的研发方向主要分两种：一是基于传统冯·诺依曼架构的FPGA（现场可编程门阵列）和ASIC（专用集成电路）芯片，二是模仿人脑神经元结构设计的类脑芯片。你看到的每一台电脑，采用的都是冯·诺依曼架构。它的核心思路就是处理器和存储器要分开，所以才有了CPU（中央处理器）和内存。而类脑架构，顾名思义，模仿人脑神经元结构，因此CPU、内存和通信部件都集成在一起。领域分析-AI应用当前人工智能应用领域主要有：个人助理、安防、交通、医疗健康、电商零售、金融、教育等。人工智能主要应用在数据积累量大、方便获取，行业有海量数据分析处理需求的应用场景。应用语音识别、图像识别、智能机器人、深度学习等AI技术，为具体应用场景提供高效、准确的解决方案。目前，主要以软件公司为主，一些优秀的企业凭借自设平台优势，深耕算法和通用技术平台，并以场景作为流量入口建立该领域智能服务应用。当前AI应用在各行各业，提高了各专业领域服务质量和效率，专业领域的应用同时也在不断促进AI技术的提高，两者相互促进，共同发展。领域分析-机器学习机器学习（ML，machine

Learning）是人工智能的一个分支，是让机器自己做主，而不是我们告诉计算机具体做什么。不要使用具体的代码，使用一定的训练数据，使用泛型编程，机器从训练数据中可以学到赢棋的经验，这就是一个机器学习的最初定义。机器学习主要有两种，监督学习和非监督学习。监督学习就是督促计算机去学习，明确告诉它目标是什么，非监督学习是让计算机“自学成才”，没有设定目标，学习完告诉我你学到了什么。机器学习最基本的做法，是使用算法来解析数据、从中学习，然后对真实世界中的事件做出决策和预测。与传统的为解决特定任务、硬编码的软件程序不同，机器学习是用大量的数据来“训练”，通过各种算法从数据中学习如何完成任务。机器学习直接来源于早期的人工智能领域。传统算法包括决策树学习、推导逻辑规划、聚类、强化学习和贝叶斯网络等等。众所周知，我们还没有实现强人工智能。早期机器学习方法甚至都无法实现弱人工智能。领域分析-语义识别语义识别是自然语言处理（NLP）技术的重要组成部分之一，语义识别的核心除了理解文本词汇的含义，还要理解这个词语在语句、篇章中所代表的意思，这意味着语义识别从技术上要做到：文本、词汇、句法、词法、篇章（段落）层面的语义分析和歧义消除，以及对应的含义重组，以达到识别本身的目的。语义识别可以分为三层：应用层：包括行业应用和智能语音交互系统/技术应用。NLP技术层：包括以语言学、计算机语言等学科为背景的，对自然语言进行词语解析、信息抽取、时间因果、情绪判断等等技术处理，最终达到让计算机“懂”人类的语言的自然语言认知，以及把计算机数据转化为自然语言的自然语言生成。词语解析与信息抽取：包括分词、词性标注、命名实体识别和词义消歧，从给定文本中抽取重要的信息。句法解析与语篇理解：对篇章结构的一系列连续的子句、句子和语段间一定层次结构和语义关系的分析，包括时间、事件、因果关系等，甚至于文本所携带的情绪识别。自然语言生成：从结构化数据中以可读地方式自动生成文本的过程。3.底层数据层：词典、数据集、语料库、知识图谱，以及外部世界常识性知识等都是语义识别算法模型的基础。—“小爱同学，我回来了，给我唱首歌吧”—“好的，一首歌唱祖国送给你”领域分析-计算机视觉计算机视觉技术是人工智能的重要核心技术之一，可应用到安防、金融、硬件、营销、驾驶、医疗等领域，而目前我国计算机视觉技术水平已达到全球领先水平，广泛的商业化渠道和技术基础是其成为最热门领域的主要原因。从国内人工智能企业来看，有高达42%的企业应用计算机视觉相关技术，其次是语音和自然语言处理，两者占比总和43%，与计算机视觉占比相当。人工智能战略意义主要国家地区针对人工智能出台的政策美国——《国家人工智能研究和发展战略计划》、《为未来人工智能做好准备》欧盟——“人脑项目”（Human

BrainProject）、《欧盟机器人民事法律规则》中国——《新一代人工智能发展规划》、《人工智能产业发展三年行动计划》人工智能在社会治理中的应用应用价值：AI正在积极影响着经济、社会、生活的方方面面人工智能是社会发展和技术创新的产物，是促进人类进步的重要技术形态。人工智能发展至今，已经成为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，正在对世界经济、社会进步和人民生活产生极其深刻的影响。在日常生活中，深度学习、图像识别、语音识别等人工智能技术已经广泛应用于智能终端、智能家居、移动支付等领域，未来人工智能技术还将在教育、医疗、出行等等与人民生活息息相关的领域里发挥更为显著的作用，为普通民众提供覆盖更广、体验感更优、便利性更佳的生活服务。

AI视频监控系统安防智能机器人智慧楼宇智慧政务警务公安知识图谱平安社区人工智能在日常生活中的应用智能手机、PDA、智能可穿戴设备等个人智能终端智能家电、智能音箱、智能照明、智能厨卫等共同组成的智能家居系统智能教育、智能医疗、智能出行……………人工智能与各国政策、社会治理、人民生活人工智能战略意义应用价值：AI是产业智能化升级不可或缺的强力助推器智能研发智能辅诊自适应教育口语测评AI预测性维护智慧农业遥感图像分析 农业机器人无人机植保拍照搜题医疗健康医学影像药物研发健康管理商品识别新零售智慧门店供应链优化智能制造视觉检测智能营销内容生产精准营销效果监测智能教育场景识别人工智能助力各产业实现智能化转型升级科技巨头AI布局AI芯片图像识别视频分析投自

资主

新研

兴发

企 自然语言理解业语音识别知识图谱人脸识别人体分析搜索小度助手信息流……通过百度云交付平台服务开发者落地项目制直接服务客户被行业伙伴集成通过多种方式使技术落地交通出行金融服务医疗服务智能制造农业监测能源管理教育科研开放平台百度深度学习平台·飞桨百度AI开放平台·AI技术Apollo·自动驾驶DuerOS·自然语言交互应用平台UNIT·理解与交互技术灵医·AI医疗OmniMarketing平台点石平台短视频爱奇艺Apollo智能云百度AI全面赋能，加速推进产业智能化2016年，百度将人工智能业务提升为公司发展战略目标。在“夯实移动基础，决胜AI时代”的战略指导下，百度AI生态不断完善，AI产品化、商业化持续加速。百度大脑是百度技术多年积累和业务实践的集大成，为百度所有业务提供AI能力和底层支撑，并赋能产业和开发者。得益于AI驱动，百度移动形成了“一超多强”的产品矩阵，并构建起以“百家号”和“小程序”为核心的移动生态。作为AI生态的重要组成，百度已拥有Apollo自动驾驶开放平台和小度助手（DuerOS）对话式人工智能操作系统两大开放生态。目前，百度已获得超过50张智能网联汽车道路测试牌照，在国内遥遥领先。小度助手继续在中国保持领先地位，2019年第一季度小度智能音箱出货量位居国内市场第一，全球第三。同时百度智能云基于ABC（AI、Big

Data、Cloud

Computing）三位一体发展战略，也取得了突破性进展。基础能力层 平台层 内部体系应用 外部商业交付 应用场景百度AI主要布局科技巨头AI布局腾讯着眼于消费级AI多维应用场景与产业级AI技术使能腾讯以“联接”为主题，将AI能力投射到消费级互联网和产业互联网。在消费端，游戏AI通过数据挖掘算法和机器学习算法了解玩家在游戏里的行为特征，进一步优化游戏体验，内容AI为QQ音乐等用户推送千人千面的音乐推荐；在产业端，通过腾讯云、腾讯优图、腾讯觅影等主体，发力AI医疗、AI安防、AI教育、智慧政务、智能零售、智慧校园等场景。总体而言，长于“联接”，基于科技创新，在互联网与产业互联网的发展与融合过程中，腾讯将提供多维智慧应用，同时也作为智慧基础设施方，开放技术中台，协同多方合作伙伴，共建创新生态。科技巨头AI布局谷歌、FB、微软等关注基础能力，基于自身基因发展应用海外科技巨头对AI高度重视，谷歌更是提出AI

First战略。梳理海外科技巨头AI发展脉络，可以看出其更关注在算力和底层AI引擎上打造竞争壁垒和对外开放能力，谷歌和Facebook相继推出AI芯片TPU和Kings

Canyon等，同时多次开源并升级机器学习框架、推出深度学习网络和AI工具。在应用层面，科技巨头更多是利用AI赋能自身业务，如谷歌向安卓推出谷歌助手，Facebook利用AI实现用户画像以进行精准营销，微软利用AI强化office产品和Azure云服务等。IBM研发的Watson人工智能系统Amazon智能音箱EchoGoogle的无人驾驶Waymo汽车产品第二章人工智能产业01

人工智能产业概况02人工智能产业分层架构03

人工智能与大数据、云计算04

人工智能与5G技术人工智能产业分层架构人工智能产业链包括三层：基础层、技术层和应用层。其中，基础层是人工智能产业的基础，主要是研发硬件及软件，如AI芯片、数据资源、云计算平台等，为人工智能提供数据及算力支撑；技术层是人工智能产业的核心，以模拟人的智能相关特征为出发点，构建技术路径；应用层是人工智能产业的延伸，集成一类或多类人工智能基础应用技术，面向特定应用场景需求而形成软硬件产品或解决方案。人工智能产业链结构基础层技术层应用层计算硬件计算系统技术数据算法理论开发平台应用技术AI芯片云计算大数据5G通信数据采集标注分析机器学习算法类脑算法基础开源框架技术开放平台智能医疗医疗影像远程诊断药物挖掘疾病预测智慧金融贷款评估智能投顾金融监管智能客服智慧教育作业批改智能问答远程辅导虚拟课堂智慧交通自动驾驶交通控制车辆识别车辆检测智能家居智能照明智能门锁家居机器人智能物联智慧零售智能收银无人商店智能配货智能物流智能制造工业机器人智能供应链智能运维产品检测计算机视觉自然语言理解智能语音机器视觉传感器…………基础层是人工智能产业的基础，主要是研发硬件及软件，如AI芯片、数据资源、云计算平台等，为人工智能提供数据及算力支撑。主要包括计算硬件（AI芯片、传感器）、计算系统技术（大数据、云计算和5G通信）和数据（数据采集、标注和分析）。人工智能产业链基础层构成及代表企业AI芯片大数据云计算5G通信数据采集标注分析计算系统技术计算硬件数据基础层资料来源：前瞻产业研究院整理人工智能基础层人工智能技术层机器学习基础开源框架技术开放平台计算机视觉自然语音理解智能语音技术层是人工智能产业的核心，以模拟人的智能相关特征为出发点，构建技术路径。主要包括算法理论（机器学习）、开发平台（基础开源框架、技术开放平台）和应用技术（计算机视觉、机器视觉、智能语音、自然语言理解）。人工智能产业链技术层构成及代表企业机器视觉算法理论开发平台应用技术技术层资料来源：前瞻产业研究院整理人工智能应用层智能医疗智慧金融智慧教育应用层智慧交通智能家居智慧零售智能制造应用层是人工智能产业的延伸，集成一类或多类人工智能基础应用技术，面向特定应用场景需求而形成软硬件产品或解决方案。主要包括医疗、金融、教育、交通、家居、零售、制造、安防、政务等领域。人工智能产业链应用层构成及代表企业资料来源：前瞻产业研究院整理第二章人工智能产业03

人工智能与大数据、云计算04

人工智能与5G技术01

人工智能产业概况02人工智能产业分层架构人工智能与大数据、云计算二十四节气歌、朝霞不出门，晚霞行千里。对于一些简单的自然现象，前人们通过归纳提取得出很多经验知识。但是现代世界中有很多复杂问题，数据量极大，已经远远超出了人脑可处理的范围。大数据分析是数学与计算机科学相结合的产物，在实用应用中，人们可以通过计算机工具和数学知识处理数据，得出结果作出判断，以便采取适当行动。

人工智能与大数据、云计算大数据分析非常普遍，日常出行、购物、企业生产决策处处有数据分析。几个实际的例子：沃尔玛购物篮分析世界杯点球预测

UPS快递——数据分析下的最佳行车路径试衣间的数据分析应用阿里信用贷款和淘宝数据魔方

人工智能与大数据、云计算萨姆·沃尔顿将一个百货商店沃尔玛奇迹般地经营为全球最大的连锁零售企业。早在1985年10月就被《福布斯》杂志列为全美富豪排行榜首位，连美国总统布什都赞扬他是地道的美国人，展现了企业创新精神，是美国梦的缩影…人工智能与大数据、云计算1983年，当一般零售商还在进行信息化建设的时候，沃尔玛已经开始与休斯公司合作，花费了2400万美元发射了一颗人造卫星，此后先后投入6亿多美元建立起电脑与卫星系统，还发明了条形码、无线扫描枪、计算机跟踪存货等技术。借助于整套的高科技信息网络，沃尔玛的各部门沟通、各业务流程可迅速、准确的运行，数据库系统很快积累了海量的经营数据，包括大量的顾客消费行为记录。人工智能与大数据、云计算圣诞节快要到来时，沃尔玛的工作人员按照惯例筹备节日的营销策略。这一次它们使用了一种新的购物篮分析的软件，对海量的顾客消费行为进行分析，一个意外的发现让人们瞠目结舌，跟尿布一起购买最多的商品竟然是啤酒！一些年龄在25-35岁的年轻父亲下班后经常要去超市买婴儿尿布，而他们中30%-40%的人会顺手为自己购买几瓶啤酒。人工智能与大数据、云计算沃尔玛马上采取行动，将卖场内原来相隔很远的妇婴用品与酒类饮料区的距离拉近。同时对这两个产品的价格也做出调整，并向一次购买达到一定金额的顾客赠送婴儿奶嘴以及其他小礼品，结果是尿布与啤酒的销量双双大增。

每天有数以万计的交易在淘宝上进行。相应的交易时间、商品价格、购买数量会被记录，同时这些信息可以与买方和卖方的年龄、性别、地址、甚至兴趣爱好等个人特征信息相匹配。

人工智能与大数据、云计算

大数据

人工智能思考：三者什么关系？

云计算人工智能与大数据、云计算

云计算从量变到质变带来前所未有和平民化的计算资源。企业和互联网在数字化应用方面产生了大量的数据。这些数据和计算能力使得大数据技术普及到普通机构，而这些机构利用大数据来创建和改善现有的机器学习模型，带来更好的人工智能成效。人工智能与大数据、云计算

大量数据输入到大数据系统，从