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什么是人工智能?快速概览

Abirami Vina

7 分钟阅读

2025 年 5 月 5 日

探索什么是人工智能,并发现其主要分支,如机器学习、计算机视觉等,这些分支为当今的智能系统提供动力。

技术总是在不断进步,作为一个社会,我们一直在寻找新的方法来使我们的生活更高效、更安全、更轻松。从车轮的发明到互联网的兴起,每一次进步都改变了我们的生活和工作方式。在这项工作中,最新的关键技术是人工智能 (AI)

我们目前正处于所谓的“人工智能浪潮”中——各行各业都在快速增长和采用人工智能技术。然而,这并不是人工智能第一次引起如此浓厚的兴趣。早在 20 世纪 50 年代和 80 年代就出现过几波浪潮,但今天这波浪潮是由强大的计算能力、大数据和比以往任何时候都更先进的机器学习模型所驱动的。

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图 1. 人工智能发展历程回顾。

每周,研究人员、初创公司和科技巨头都会推出新的发现和创新,不断突破人工智能的界限。从改善医疗诊断到为智能助手提供支持,人工智能正日益融入我们的日常生活。事实上,到 2033 年,全球人工智能市场价值预计将达到 4.8 万亿美元。

在本文中,我们将仔细研究人工智能的真正含义,剖析其关键分支,并讨论它如何改变世界。

了解人工智能

人工智能是当今最受关注的技术之一,但它实际上意味着什么?从本质上讲,人工智能指的是被构建用于执行通常需要人类智能才能完成的任务的机器或计算机系统。这些任务可能包括理解语言、识别图像、做出决策或从经验中学习。

虽然思考机器的想法听起来可能很未来主义,但人工智能已经被我们周围迅速采用。例如,人工智能构成了推荐系统、语音助手和智能相机等应用的核心。

我们今天使用的大多数人工智能解决方案都属于所谓的狭义或弱人工智能。这意味着它被设计用来完成一项任务——并且做得非常好。例如,一个人工智能系统可能只经过训练来识别照片中的人脸,而另一个系统则被构建为根据您的观看历史推荐电影。这些系统实际上并不像人类那样思考或理解世界;它们只是遵循数据中的模式来完成特定的工作。 

为了实现这一切,人工智能创新依赖于一种叫做模型的東西。您可以将 AI 模型视为从大量数据中学习的数字大脑。这些模型使用算法(一组循序渐进的指令)进行训练,以发现模式、做出预测,甚至生成内容。他们拥有的数据越多,训练得越好,他们就越准确和有用。

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图 2. 什么是人工智能?

人工智能简史

以下快速回顾了人工智能在过去几十年中的发展历程,从关于机器思维的早期理论到我们今天使用的具有影响力的工具:

  • 20 世纪 50 年代:艾伦·图灵提出了机器智能的想法,并介绍了图灵测试。1956 年,在达特茅斯会议上创造了“人工智能”一词,标志着人工智能作为一个领域的开始。
  • 20 世纪 70 年代-80 年代:基于规则的系统模仿人类在医学和工程等专业领域中的决策。早期的兴奋之后是由于高成本和技术限制而导致的 AI 寒冬。
  • 1997 年:IBM 的深蓝击败了世界象棋冠军加里·卡斯帕罗夫,首次证明计算机可以在高度战略性和复杂的游戏中胜过人类。
  • 2010 年代:随着更多的数据和计算能力,深度学习和神经网络在图像识别、语音处理和语言翻译方面取得了重大突破。人工智能成为消费者应用程序中的主流。
  • 2020 年代:像 ChatGPT 和 DALL-E 这样的人工智能模型展示了生成式人工智能的力量。对人工智能的研究加速,人工智能被集成到工具、工作场所和日常生活中。

介绍人工智能的核心分支

人工智能一词可以被认为是一个涵盖几个不同领域或分支的保护伞,每个分支都侧重于特定的能力——比如从数据中学习、理解语言或解释视觉效果。这些分支通常协同工作,以帮助人工智能系统执行有用的、现实世界的任务。

以下是人工智能的一些核心分支的快速概述:

  • 机器学习 (ML):这是最广泛使用的分支之一。计算机不是遵循精确的指令,而是从数据中学习并随着时间的推移而改进。机器学习用于欺诈检测、个性化推荐和预测工具等。
  • 计算机视觉:视觉人工智能使机器能够看到并理解图像和视频。它是面部识别、自动驾驶汽车和医学图像分析(如 X 射线和 MRI)背后的技术。
  • 自然语言处理 (NLP):它帮助机器理解和响应人类语言——包括口语和书面语。它用于聊天机器人、像 Siri 或 Alexa 这样的语音助手、翻译工具,甚至垃圾邮件过滤器。
  • 生成式人工智能:人工智能的这个分支有助于创建新的内容,如文本、图像、音乐,甚至计算机代码。像 ChatGPT、DALL-E 和 AI 写作助手这样的工具都依赖于生成式人工智能。
  • 机器人技术:机器人技术将人工智能与物理机器集成在一起。机器人可以移动、感知周围环境,并在现实世界中完成任务,如在仓库中分拣包裹、协助手术或帮助做家务。

这些分支各自发挥着不同的作用,但它们共同推动了智能系统的发展,这些系统正逐渐融入我们的日常生活。

人工智能关键分支解析

在介绍了人工智能的核心分支之后,让我们更深入地了解每一个分支。我们将详细介绍这些不同领域的工作原理,以及您可能会在哪些场景中看到它们的应用。

机器学习概述

数据科学经常与机器学习混淆,但它们并非同一概念。数据科学侧重于理解和分析数据,以寻找趋势、创建可视化效果,并帮助人们做出明智的决策。其目标是解读信息,并用数据讲述故事。 

另一方面,机器学习侧重于构建可以从数据中学习,并在没有明确编程的情况下做出预测或决策的系统。数据科学会问“这些数据告诉我们什么?”,而机器学习则会问“系统如何利用这些数据来随着时间的推移自动改进?”

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图 3. 什么是机器学习?图片来源:Studyopedia。

Spotify 的“Discover Weekly”播放列表是机器学习的一个很好的例子。Spotify 是一家音频流媒体和媒体服务提供商,它不仅会跟踪您播放的歌曲,还会从您的喜欢、跳过或保存行为中学习,并将这些行为与其他数百万用户进行比较。 

然后,它使用 机器学习模型 来预测和推荐您可能喜欢的歌曲。这种个性化的体验之所以成为可能,是因为系统不断学习和适应,帮助您发现您甚至不知道自己正在寻找的音乐。

计算机视觉概览 

诸如 Ultralytics YOLO11 等计算机视觉模型通过识别物体、人物和场景来帮助机器理解图像和视频。这些模型使用带标签的图片进行训练,以便它们可以学习不同事物的样子。 

经过训练后,它们可用于诸如目标检测(在图像中查找和定位事物)、图像分类(确定图像显示的内容)和跟踪运动等任务。这使得人工智能系统能够看到并响应周围的世界——无论是在自动驾驶汽车、医疗扫描仪还是安全摄像头中。

例如,计算机视觉一个有趣的用途是在野生动物保护方面。配备摄像头和 YOLO11 等模型的无人机可用于监测偏远地区的濒危动物。它们可以计算一个群体中有多少动物,跟踪它们的运动,甚至可以发现偷猎者等威胁,所有这些都不会干扰环境。 

这是一个很好的例子,说明计算机视觉不仅仅是一种高科技工具,而且正在为保护地球做出真正的贡献。

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图 4. 使用 YOLO11 检测动物的示例。

理解自然语言处理

与计算机视觉类似,NLP 仅专注于一种类型的数据——语言。NLP 不是处理图像或视频,而是帮助机器理解和处理书面和口头形式的人类语言。它允许计算机阅读文本、理解含义、识别语音,甚至以感觉自然的方式做出响应。这是语音助手(Siri、Alexa)、聊天机器人、翻译应用程序和电子邮件过滤器等工具背后的技术。 

例如,流行的语言学习应用程序 Duolingo 使用语言模型来模拟真实的对话——例如点餐或预订酒店。人工智能模型会理解您想表达的内容,纠正您的错误,并用简单易懂的术语解释语法,就像一位真正的导师一样。这使得语言学习更具互动性和吸引力,展示了 NLP 如何在人工智能的支持下帮助人们更有效地沟通。

探索生成式人工智能

全球对人工智能兴趣的突然激增归功于生成式人工智能。与分析或分类数据的传统人工智能系统不同,生成式人工智能从海量数据集中学习模式,并利用这些知识来生成原创内容。这些模型不只是遵循指令,它们还会根据所学内容生成新材料,通常模仿人类的创造力和风格。

其中最受欢迎的例子是 ChatGPT,它可以撰写文章、回答问题并进行自然的对话。最近,还推出了类似的先进工具,如 xAI 的 Grok-3

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图 5. ChatGPT 对人工智能的蓬勃发展产生了巨大的影响。

除此之外,在娱乐和游戏等领域,生成式人工智能正在开辟新的创意可能性。游戏开发者正在使用人工智能来创建动态故事情节、对话和角色,这些故事情节、对话和角色可以实时响应玩家。

同样,在电影和媒体领域,生成式工具可以帮助设计视觉效果、编写剧本,甚至创作音乐。随着这些技术的不断发展,它们不仅在协助创作者,而且正在成为塑造沉浸式个性化体验的创意伙伴。

机器人技术一览 

许多人将人工智能的创新比作电影《终结者》中的机器人,但现实是,人工智能还没有那么先进。虽然科幻小说经常想象完全自主的机器,它们像人类一样思考和行动,但今天的机器人更注重实用性和任务。 

机器人技术作为人工智能的一个分支,将机械系统与智能软件相结合,帮助机器移动、感知周围环境并在现实世界中采取行动。这些机器人经常使用人工智能的其他领域,如计算机视觉进行观察,以及机器学习进行适应,以便它们能够安全有效地完成特定任务。

以波士顿动力的机器人Stretch为例,它专为仓库自动化而设计。Stretch可以扫描周围环境,识别箱子,并在最少的人工干预下将它们移动到卡车或货架上。它使用人工智能来实时决策如何移动和放置物体,使其成为物流和供应链运营中可靠的工具。 

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图 6. 认识 Stretch。

围绕人工智能创新的伦理问题

在最近对人工智能的热情和兴趣之外,还有许多关于其伦理影响的重要讨论。随着人工智能变得越来越先进并深入融入日常生活,人们越来越关注它的使用方式、谁控制它以及有哪些保障措施。 

一个主要问题是人工智能系统中的偏见;由于这些技术从真实世界的数据中学习,它们可能会拾取并强化现有的人类偏见。这可能导致不准确的结果,尤其是在招聘或执法等敏感领域。 

人们还担心缺乏透明度,因为许多人工智能系统的运行方式类似于“黑匣子”,即使是它们的创造者也无法完全解释其决策过程。另一个日益严重的问题是生成式人工智能的滥用,它可以创建假新闻、深度伪造视频或误导性图像,这些内容很难与真实内容区分开来。 

随着人工智能的不断发展,需要负责任的开发,这意味着构建公平、负责、尊重隐私和人权的系统。各国政府、公司和研究人员现在正在共同制定指导方针,以确保人工智能在最大限度地减少危害的同时使每个人受益。

主要要点

人工智能发展迅速,并在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。它在图像识别、语言理解和实时智能决策等方面为我们提供帮助。从制造业到农业,人工智能正在使日常任务变得更加轻松和高效。

未来,随着通用人工智能(AGI)的兴起,我们可能会看到更大的变革,机器可以像人类一样学习和思考。随着人工智能技术的进步,它可能会变得更加互联、更有用和更负责任。这是一个激动人心的时刻,随着人工智能的不断发展,我们有很多值得期待的地方。

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