1、人工智能技術專業調研報告目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 一、人工智能的主要研究范疇2 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 1.1自然語言處理2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.2計算機視覺2 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 1.3深度學習2 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 二、人工智能目前最廣泛的應用3

2、HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.1人工智能在醫療衛生服務中的應用3 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 2.2人工智能在基層醫療衛生服務中的應用 4 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 2.3人工智能技術在護理領域的應用4 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 2.4人工智能在心臟磁共振成像中的應用 5 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.5人工智

3、能技術在文教娛樂領域中的應用 5 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 2.6人工智能技術在教育行業中的應用5 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 2.7人工智能技術在出版行業中的應用6 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 2.8人工智能技術在圖書館的應用6 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 2.9人工智能技術在制造業和服務行業中的應用 7 HYPERLINK l bookmark68 o Current

4、 Document 1.10人工智能技術在紡織行業的應用7 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 2.11人工智能技術在煉化領域的應用8 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 2.12人工智能技術在客服系統的應用8 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 2.13人工智能技術在銀行業的應用9 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 2.14人工智能技術在食堂配餐系統的應用 9 HYPERLINK l bookmark

5、74 o Current Document 三、人工智能的發展前景9 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 四、專業培養目標10 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 1、人工智能技術方向培養目標10 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 五、培養模式及特色11 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 1、采用“三段式” + “三明治” +三學期制培養模式11 HYPERLINK l bookmark100 o C

6、urrent Document 2、專業特色12（1）課程設置與培養內容面向行業、企業需求12（2）構建了個性化人才培養體系12 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 六、主干學科、主要課程、專業核心課程13 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 七、專業建設模塊13“人工智能”這一概念1956年在達特茅斯會議上被首次提出，到現在已經 有了 60多年的發展歷程。人工智能是一門交叉、廣泛的科學，它的研究目的是使 機器能夠像人類一樣識別、學習、思考。隨著互聯網技術的高速發展，人工智能技術 不斷革新，應用

7、領域不斷擴大。人工智能的發展曲折起伏，在其發展的早期取得如機器定理證明等一些成 果，這些成果激勵人們對人工智能領域有了更高的期望然而由于理論技術的局限， 人們提出了一些不合理的目標，翻譯機器鬧出的笑話等失敗的研究使得人們的預期 落空。20世紀70年代初到80年代中，通過模擬人類專家的知識和經驗去 解決特定問題的專家系統應用在化學、醫療等領域，實現了人工智能從理論到實 際應用的重大突破;緊接著人工智能技術迎來發展的低迷期，專家系統知識儲備不 足、分析問題方式單一等問題暴露出來；1997年，深藍計算機戰勝國際象 棋世界冠軍卡斯帕羅夫；2011年至今，隨著大數據、云計算、物聯網等快速發 展，以神經網

8、絡為基礎的人工智能技術極大地促進了科學轉化為應用3像識別、 語音識別、無人駕駛等迎來前所未有的發展高大量以深度學習為基礎的人工智 能技術有著人工干預的局限性，科研人員試圖使用減少人工干預的自主智能方法 來降低人員成本，未來人機混合智能將會成為主要發展方向。2017-07，國務院發布新一代人工智能發展規劃，為搶占全球人工智能制 高點，中國已將其上升至國家戰略國務院要求從小學起增加人工智能相關課程， 形成人才梯隊，搶抓人工智能發展機遇將會給科技發展和產業變革帶來重 大影響。一、人工智能的主要研究范疇1.1自然語言處理語言是人類區別于其他動物的本質特砥類的智慧大多以語言的實質得以記載 或者流傳，自然

9、語言處理是人工智能領域的重要分支，主要包括自然語言理解和自 然語言生成，它的目的是實現人機間自然語言通信，把帶有潛在歧義的自然語言輸 入轉換成某種無歧義的計算機內部表示。想要實現通用的、高質量的自然語言處理 是人類的終極目標。雖然目前這一項研究針對一定應用已經產生實用系統，一部分 已經企業化，甚至開始產業化，但是自然語言處理面臨的主要問題仍是詞義結合不 到語境中，容易產生歧義。1.2計算機視覺計算機視覺方向是研究使機器看”的科學，利用攝影機和計算機模擬生物的眼 睛對目標進行識別和跟蹤，使系統從圖像或多維數據中感知并且獲取信息。目前計 算機視覺技術包主要包括圖像識別、圖像處理、空間形狀描述，計算

10、機視覺技術應 用領域廣泛，人臉識別、指紋識別、虹膜識別在門禁認可、身份識別等方面精準可 靠，這一方向的研究極大地促進了制造業的發展。1.3深度學習人工智能技術具有標準化的數據庫和深度學習的能力人工智能技術的幾個亞 領域包括機器學習、代表性學習、深度學習，監督學習是目前最成功的機器學習算 法，會使輸出部分的錯誤最小化。深度學習算法旨在利用計算機，建立模擬人類大 腦分析學習的神經網絡，從而獲取知識和技能，重新組織知識結構使之不斷改善自 身性能。深度學習可應用在人工智能技術研究的各個方向，比如基于深度學習的智 能搜索不僅能綜合考察文獻的重要性、相關性等指標，還可以對檢索結果進行排序， 提高檢索效率；

11、除此之外為用戶提供興趣自動識別、智能信息化過濾等功能，如瀏 覽器上“除了這些，你可能還喜歡的是”，購物網站上“試試用這些篩選你可 能喜歡”。深度學習算法在計算機視覺、語音識別、機器翻譯、數據挖掘等領域都 取得很多成果。二、人工智能目前最廣泛的應用人工智能是一門邊緣學科也是一門交叉學科人工智能技術的發展涉及計算機、 數學、心理學、社會學等眾多學科。人工智能近年來發展迅速，在醫療、文教娛樂 行業、制造業和服務業等領域應用最為廣泛，以下舉例說明人工智能技術在相關領 域的應用。2.1人工智能在醫療衛生服務中的應用新聞報道中已經提及中國的人工智能在診斷腦瘤上打敗了醫星；智能技術可 以監測帕金森病和多發性

12、硬化癥MS）等疾病；比專家發現更多的皮膚癌變；比專 家更準確、更快地發現腦瘤和其他疾病，通過數據分析遏制過度用藥危機；研究人 員利用已經掌握的化學相互作用知識，通過人工智能算法得到與動物實驗結果相同 的檢測結果，這一研究未來可能取代動物實驗，預測成千上萬的化學物質毒性。人 工智能相關技術的發展，給醫療行業帶來了前所未有的希望曙光。2.2人工智能在基層醫療衛生服務中的應用人工智能技術在基層醫療衛生中的應用更新發展迅速趙嘉瑩等2提出人工智 能技術可以按照已編寫好的計算機診斷程序對患者進行診斷，根據患者的癥狀提出 治療建議，當遇到程序無法診斷的疑難雜癥時，人工智能技術利用已有的數據給出 轉診建議，幫

13、助患者轉到專科醫生那里進行治療。專科醫生的診療信息可以反饋給 人工智能相關設備和算法，使人工智能設備增加病例信息，以便以后遇到相似的疾 病時對患者進行診斷。人工智能技術還可以在專科醫生給出治療方案后，對患者進 行后期的恢復觀察和管理。基層醫療衛生系統的建設無疑將帶給中國基層醫療衛生 服務飛躍式的進步。2.3人工智能技術在護理領域的應用程攀指出，人工智能技術在護理領域的應用主要體現在飲食護理、慢性病護理、 智能病房，在飲食護理中，失能老年人和患病老年人隨著人口老齡化的數量越來越 多，通過人機交互系統提供人機交互和輔助進食服務幫助老年人進食；隨著中國慢 性病人口數量的增加，慢性病患者對護理需求更大

14、，利用人工智能技術監測患者相 關指標數據的變化，幫助患者增強自我管理，提高患者生活質量；智能病房依托于 自然語言技術和認知計算，通過說話可以控制房間里的溫度、燈光等。將人工智能 技術應用在護理領域，患者可在就診前完成健康評估，為后期的治療和護理做好保 障，同時護理人員減少手寫記錄，提高護理工作效率，減輕護理工作負擔。不僅如 此，科學的數據也能提供更為優化的護理方案使患者早發現早治療，通過數據和智能監測保障人們的生命安全。2.4人工智能在心臟磁共振成像中的應用人工智能技術在醫療領域的廣泛應用受到好這與其在難度較大的研究中發揮 重要作用有極大關系。由于人工智能相關技術的發展，自動化操作已經用于心臟

15、磁 共振成像程序的選擇、成像計劃、影像的采集和重建。心臟磁共振成像可被用于心 室功能、灌注、血流、組織特性的測量，基于深度學習的左室功能全自動測量方法 得到的參數與專家手動得到的數據集的結果高度一致，研究顯示由于心臟磁共振成 像較單光子發射計算機斷層成像相比具有更高的空間分辨率，診斷結果準確性更高。 深度學習算法的典型模型卷積神經網絡和循環神經網絡，目前在圖形識別領域應用 十分廣泛，通常在深度神經網絡中組合使用。通過深度學習算法心，臟磁共振成像 技術幫助分析與結果相關的數據，能夠預測事件發生的概率。對相關研究指標標準 化將極大推動心臟磁共振成像圖像分析算法的發展。不僅如此，人工智能技術還在醫療

16、機器人、物研發、醫療影像、基因測序、健 康管理等方面不斷有突破性進展。2.5人工智能技術在文教娛樂領域中的應用互聯網技術的飛速發展打破了過去紙質版傳播的局限隨著人工智能技術的發 展，出現的智能搜索、智能化學習模式在改變著人們接受知識的方式，智能化教育 更是為文教行業帶來新的商業模式和產業鏈。以下舉例說明人工智能技術在文教娛樂領域中的應用。2.6人工智能技術在教育行業中的應用人工智能相關技術已經在教育行業中得到應中，國用人工智能技術來給作業評 分，利用自然語言處理技術對作文進行評判已被廣泛應用于教學中，例如在英語作 文評判中可以保證在詞匯、語法方面統一評價標準，但是也存在評價過于機械化的 缺陷，

17、使學生的分數差距不是太大；在英語教學中，人工智能可以根據學生的實際 水平和情況為學生匹配口語練習資料，同時陪伴學生練習口語；在護理教育中，人 工智能技術可提供更加個性化、人性化的學習環境，針對學生的學習興趣、現實需 求和學習習慣制定出合適的個性化的學習規劃，并對學生進行實時跟進和評測，旨 在對學生做出更加客觀的評價，人工智能技術也能在數據挖掘之下獲得學生學習狀 況與外部條件的關系從而預估學習趨向，對于基于大數據技術的“私人訂制”個性 化教程，不可否認其確實對教學起到輔助作用。2.7人工智能技術在出版行業中的應用武菲菲提出，在“萬物皆媒”的人工智能時代，人工智能技術在出版行業也得到 了應用，利用

18、大數據技術，人工智能對于新聞內容生產、圖書編輯、用戶需求挖掘、 選題營銷決策等產生積極影響。人工智能可在數據采集后進行數據分析，設計傳達 內容，編寫出簡單的新聞稿件；利用大數據分析，抓取讀者對于熱點的關注度，分 析讀者的興趣所在，從而為讀者提供個性化的閱讀方案；營銷人員可以根據數據分 析做出更具針對性的營銷方案。2.8人工智能技術在圖書館的應用國內已有圖書館進行智慧圖書館建設，能檢索和智能參考咨詢技術為應用最廣 泛的兩項技術，楊九龍等人指出，智能檢索可以根據用戶歷史檢索信息為用戶提供 感興趣的信息，或者預測熱點信息，提高檢索成功率；智能參考咨詢主要體現在智 能聊天、實時提供咨詢服務方面。人工智

19、能技術在圖書館的應用為建設現代化智能 圖書館奠定基礎。在網頁技術方面，微軟推出人工智能網頁設計工具，可以將手工 繪制的網頁模型轉換為功能性的TML標記，而不是依賴應用程序對明確的指令做出 奴性的回應。2.9人工智能技術在制造業和服務行業中的應用人工智能技術被應用到制造業和服務行業括在改變著人們的工作方式和生活 方式，機器工作極大地解放了勞動力，智能化的機器更是為制造業和服務業的產業 成果、產業質量提供更加可靠的保障。以下舉例說明人工智能技術在制造業和服務行業中的應用。1.10人工智能技術在紡織行業的應用根據蔣高明等人的研究利用深度學習算法，快速精準地在圖案數據庫中檢索到 與實物圖相符的產品，在

20、線織物疵點檢測中，以機器視覺技術為基礎的人工智能技 術發揮了極大作用，這項技術有檢測速度快、定位精度高、疵點類型覆蓋廣、機械 損耗和維護成本較低的優點；利用決策樹算法找出各生產要素與產品質量的相互關 系，構建合理的質量決策模型，提高生產質量。人工智能技術不止對針織產品的生 產過程有所幫助，而且在生產管理方面也提高了行業工作效率。在質量實時監測、 產量報表生成、訂單跟蹤等方面人工智能技術可以在數據分析的基礎上指導生產管 理，根據實際原料與生產能力為企業提出合理的生產計劃，以滿足顧客的需求和應 對市場競爭。不僅如此，利用人工神經網絡還可以對未來流行趨勢進行預測，促進 行業的升級。2.11人工智能技

21、術在煉化領域的應用煉化企業中人工巡檢并不能滿足現巡檢的要開，發智能巡檢機器人可以降低巡 檢強度、提高巡檢質量、降低人身傷害風險，由于煉化企業裝置密集，開發巡檢機 器人代替人工進行巡檢的難度很大，目前鮮有應用，但也有公司進行嘗試和應用。巡檢機器人應當具備自動或半自動移動能力現場設備狀態診斷能力有毒有害 和爆炸性氣體檢測能力以及報警能力，為了滿足現實以上應用要求，智能巡檢機器 人將主要由導航與控制系統、檢測傳感系統、安全防護系統、智能識別系統以及實 時通信系統五部分組成，這是未來巡檢機器人的發展趨勢。一旦巡檢機器人應用在 煉化企業，這一領域的工作效率將會大幅提升，工作人員可以從事更為精細的檢查 服

22、務，確保煉化企業中的巡檢工作達到標準更高的狀態。2.12人工智能技術在客服系統的應用王錚等人提出，語音識別技術、自然語言處理、知識庫管理、語音合成技術等技 術是客服系統的關鍵技術，利用信號處理對語音進行識別，甚至可以產生多種識別 結果，識別結果帶著置信度的標識，應用程序根據置信度向客戶展示這些結果，供 客戶進行二次選擇；通過獨特的詞向量處理和適當的短句匹配，可以有效處理一些 無法找到責任方甚至無法處理的問題，將人工智能技術應用于處理普遍性突出、重 復性高的工單處理環節中，可以極大地提高工作效率，降低人工成本。在語音服務 方面，雖然存在著機器回復生硬、死板的問題，但不可否認人工智能技術在客服系

23、統中有著廣闊的應用前景。2.13人工智能技術在銀行業的應用人工智能技術在各個領域的應用是大勢所趨，近年來國際國內的不少金融機 構引入人工智能技術促進行業發展，比如利用人工智能技術，根據投資者的實際情 況的投資目標，為投資者推薦投資計劃的智能投顧；非接觸性的人臉識別技術大大 提高業務辦理速度，同時避免了接觸性操作帶來的疾病傳播；智能柜臺基本可以自 助辦理所有業務，從前臺的個性化服務，到中臺的提供專業決策支持，再到大堂迎 賓、業務咨詢、分流引導的服務均可實現；通過大數據技術實現智能風控，降低金 融風險；成立無人智能銀行，通過智能機器人引導客戶辦理各種業務。將人工智能 技術應用在銀行業中，對客戶而言

24、提高了審核速度，減少了排隊等候時間，簡化了 繁雜的流程。2.14人工智能技術在食堂配餐系統的應用目前已有學校、機構在使用人工智能技術支配的機器人進行炒菜和自動打飯， 用機器人炒菜能更加精準控制油溫，避免因溫度過高導致油變質，同時機器人可以 精準控制油、鹽的添加量，使飯菜更加健康，機器人操作也避免了掉入頭發、汗水 等情況，保證實物更為衛生。自動打飯使得飯量更為精準，避免因人為操作導致飯 量不同帶來的用餐心理不平衡，用餐體驗差。此外，印度鐵路公司也已經通過人工 智能技術檢測確保食物衛生。三、人工智能的發展前景目前對于人工智能技術的討論和研究十分火嘏據人工智能的實力將其分為 弱人工智能、強人工智能和

25、超人工智能，現階段人類的科技已經達到一定水平，但 是仍然處于弱人工智能時代，每一個弱人工智能的創新都是在為通往強人工智能時 代和超人工智能時代添磚加瓦。中國已將人工智能發展上升為國家戰略，因此政府 必將投入更多人力、物力以促進其發展。現有行業在人工智能技術的支持下已經發 生前所未有的變化，用科技重構著人類的生產生活方式，為人類帶來極大的便捷。 未來人工智能技術將作為基本要素重塑各個行業、深入各個行業，人工智能技術的 發展勢不可擋，但是有一部分比較傳統的人不能接受此類技術帶來的變化，接受 這一技術的人將會被接受這一技術的人所取代。關于人工智能取代人類的這類擔憂有些杞人憂人，工智能技術在迅速發展的

26、同 時確實引發了關于人文倫理的討論，但是技術終將服務于人類而不是取代人類。只 要明確發展目標，找準發展方向，力求建立全面系統的智能社會，合理地利用科學 的力量，讓技術服務于人類，那么科學家和研究人員的愿望也就實現了。四、專業培養目標人工智能專業致力于培養符合國家戰略及安徽省人工智能產業發展具備，良好 的信息科學、數理統計基礎、計算機系統知識及扎實的編程基礎，以及大數據基礎知 識與技能，掌掀【核心原理和人【思維，能夠熟練運用數據思維AI模型、工具、語 音識別、NLP、圖像處理等技術解決實際問題的高素質應用型人才。畢業生畢業后可在 政府部門或企事業單位從事智能系統集成、智能軟件設計與開發、智能應用

27、系統的管 理與運維工作。1、人工智能技術方向培養目標a）具備較好的數理基礎熟悉常見的數據統計模型對常見統計模型有比較深刻的 認識，能夠理解模型與待解決問題之間的對應關系；b）掌握常用的數據結構與算法，具備應用成熟數據結構與算法解決軟件問題的能 力；c）熟練掌握Python、Java、C/C+等一種以上程序語言，能夠使flthon等語言 解決科學計算問題；d）熟練掌握數據庫原理熟練使用T-SQL解決數據庫查詢、修改、刪除等常見的數 據操作，能夠結python等高級語言完成基于數據庫的應用開發。e）熟悉主流大數據技術能夠使用Spark結合大數據技術基礎完成數據的存儲及標 注；f）熟練掌握常用機器學

28、習及深度神經網絡的常用模型及其應用；g）能夠熟練使用Caffe、Theanc、Torch、Tensorflow等任一種主流的深度學習框 架進行智能應用系統的設計與開發；五、培養模式及特色1、采用“三段式” + “三明治” +三學期制培養模式為了培養符合企業需求的應用型人布效提高學生的分析解決問題與實踐動手 的能力，人工智能專業采用“三段式”培養模式,2+1+1夾層模式。第一階段為數 理基礎及專業核心課程培養，該階段強化和拓寬數理基礎，為學生后期專業學習打好 扎實的基礎；第二階段為專業方向課程學習及實訓和項目開發培養，該階段學生能力 從基本技能鍛煉進階到項目開發，最后到崗位能力素養培養，逐步從基

29、本知識能力過 渡到軟件應用能力最后到崗位職業能力。第三階段為企業實習與畢業設計，在該階段 每個學生至少完成個月以上對口企業實習的經歷，通過企業實習使學生盡早地融入 到社會企業文化當中，真實體驗企業的職業要求，盡早建立職業發展規劃，為就業做 好準備工作。遵照執行三學期制秋季學期和春季學期主要安排課程學習夏季學期主要安排應 用型課程，以企業項目制工作模式進行教學探索，增強學生實踐技能。夏季學期課程 一般由企業雙師團隊為主進行授課，讓學生及早感受到企業工作模式和節奏。2、專業特色人工智能專業以行業需求和企業崗位能力為導向建構主義思想重新構建面向行 業應用的課程及其教學資源體系，以互聯網技術和信息化手段為依托建立符合認知學 徒制的教學模式，建立面向應用能力的考核評價機制，實現全面系統的改革。（1）課程設置與培養內容面向行業、企業需求人工智能專業在一系列調研基礎上構建了面向