人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)論文(2)
人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)論文篇二
摘要：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是屬于人工智能的一個組成部分，它的提出是基于現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)的相關(guān)研究。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來越廣泛。該文首先分析了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和特點(diǎn)，再從信息、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)等六個方面詳細(xì)介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);信息處理;風(fēng)險評估
1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，英文名為“Artificial Neural Network”，簡稱ANN，它充分分析大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對其進(jìn)行模擬，然后進(jìn)行信息處理。簡單來說，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是對人腦結(jié)構(gòu)、人腦功能的模仿。它的特點(diǎn)有很多，比如非線性、非局限性、非常定性、非凸性等。這些特點(diǎn)鑄就了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各種功能，促進(jìn)了它的應(yīng)用。
2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
隨著人們對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不斷研究，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用越來越大，給人們提供了更好的服務(wù)，下面就以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在信息領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、控制領(lǐng)域、交通運(yùn)輸、心理學(xué)六個方面分別介紹其應(yīng)用。
2.1 信息領(lǐng)域
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在信息領(lǐng)域的應(yīng)用分為兩個方面，一個是信息處理，一個是信息識別。
1)信息處理
由于現(xiàn)代信息的多樣化和多變性的特點(diǎn)，信息處理就變得復(fù)雜起來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對人的一部分思維能力進(jìn)行模仿甚至代替，解決傳統(tǒng)信息處理的困難。在通常情況下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以自動診斷問題，開啟問題求解模式。另外，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯性能高，當(dāng)其連接線遭到破壞，自身的組織功能還是可以保持它的優(yōu)化工作狀態(tài)。因此，軍事系統(tǒng)充分利用這一優(yōu)勢，在其電子設(shè)備廣泛應(yīng)用人工網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。
2)模式識別
這項(xiàng)功能的理論基礎(chǔ)有兩個，一個是貝葉斯的概率論，另一個是申農(nóng)提出的信息論。模式識別主要是分析和處理存在于目標(biāo)體上的各種形式的信息，然后在處理和分析的基礎(chǔ)上對目標(biāo)體進(jìn)行描述、辨認(rèn)等過程。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識別中的應(yīng)用，傳統(tǒng)的模式識別逐漸被取代。隨著模式識別的發(fā)展，已經(jīng)逐漸應(yīng)用到語音識別、人臉識別、文字識別等各個方面。
2.2 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
人體是非常復(fù)雜的，在醫(yī)學(xué)中，想要弄清楚疾病的類型、疾病的嚴(yán)重情況等，僅僅依靠傳統(tǒng)的望聞問切診斷方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，醫(yī)學(xué)的發(fā)展需要運(yùn)用新技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中，可以分析生物信號，觀察信息的表現(xiàn)形式以及研究信息的變化規(guī)律，將這三者的結(jié)果進(jìn)行分析和比較，從而掌握病人的病情。
1)生物信號的檢測與分析
在醫(yī)學(xué)診斷中，醫(yī)生基本上都是通過對醫(yī)學(xué)設(shè)備中呈現(xiàn)出來的連續(xù)波形進(jìn)行分析。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中有一套自適應(yīng)的動力學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一些數(shù)量龐大的簡單處理單元互相連接。因此，它具有多種功能，比如Massively Parallelism，即所謂的巨量并行性功能，分布式存貯功能以及強(qiáng)大的自組織自學(xué)習(xí)功能等。用常規(guī)處理法處理生物醫(yī)學(xué)信號分析非常困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能可以有效解決難題，其在生物醫(yī)學(xué)人腦檢測與處理中的應(yīng)用非常廣泛，比如分析電腦信號，對心電信號進(jìn)行壓縮處理，醫(yī)學(xué)圖像的識別等，在很大程度上促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
2)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)
對于傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)而言，其工作原理基本上就是先由專家根據(jù)自己多年的醫(yī)學(xué)經(jīng)歷，總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)和所掌握的知識，以某種規(guī)則的形式將這些經(jīng)驗(yàn)和知識存儲在電腦中，建立一個專家的知識庫，然后借助邏輯推理等方式開展醫(yī)療診斷工作。但是，隨著專家知識的不斷增長和經(jīng)驗(yàn)的日益豐富化，數(shù)據(jù)庫的規(guī)模會越來越大，極有可能產(chǎn)生知識“爆炸”的現(xiàn)象。同時，專家在獲取知識的過程中也會遇到困難，導(dǎo)致工作效率低下。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的非線性并行處理方式解決了傳統(tǒng)專家系統(tǒng)中的困難，在知識推理、自組織等方面都有了很大的提高，醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)也開始逐漸采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，麻醉和危重醫(yī)學(xué)的研究過程中，存在很多的生理方面的分析與檢測工作，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有良好的信號處理能力，排除干擾信號，準(zhǔn)確檢測臨床狀況的相關(guān)情況，有力促進(jìn)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展。 2.3 經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域
經(jīng)濟(jì)的快速有效增長是基于人們對市場規(guī)律良好的掌握和運(yùn)用以及對經(jīng)濟(jì)活動中的風(fēng)險評估，及時應(yīng)對和解決，這樣才能保障經(jīng)濟(jì)活動的快速發(fā)展。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，主要有預(yù)測市場價格和評估經(jīng)濟(jì)風(fēng)險兩個方面。
1)預(yù)測市場價格的波動情況
商品的價格主要是由市場的供求關(guān)系和國家宏觀調(diào)控來變化的。國家的宏觀調(diào)控是客觀存在的，我們可以在遵循國家宏觀調(diào)控的前提之下分析市場的供求關(guān)系，從而預(yù)測商品的市場價格。在傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)方法中，在預(yù)測價格波動時因其自身的局限性，難以做出科學(xué)的判斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效處理不完整數(shù)據(jù)和規(guī)律性不強(qiáng)的數(shù)據(jù)，它是傳統(tǒng)統(tǒng)計方法所不能達(dá)到的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基于市場價格的確定機(jī)制，綜合分析影響商品價格的因素，比如城市化水平、人均工資水平、貸款情況等，將這些復(fù)雜的因素綜合起來，建立一個模型，通過模型中的數(shù)據(jù)顯示，科學(xué)預(yù)測商品的市場價格波動情況，有效利用商品的價格優(yōu)勢。
2)評估經(jīng)濟(jì)風(fēng)險
經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，即Economic Exposure，它指的是由于經(jīng)濟(jì)前景的一些不確定因素，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)實(shí)體出現(xiàn)重大的經(jīng)濟(jì)損失。在處理經(jīng)濟(jì)風(fēng)險的時候，做好的措施就是防患于未然，做好評估和預(yù)測，將經(jīng)濟(jì)風(fēng)險扼殺在萌芽時期。人為的主觀判斷經(jīng)濟(jì)風(fēng)險具有一定的可靠性，但是也存在很多的不足。將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用于評估經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，可以有效彌補(bǔ)人為判斷風(fēng)險的不足。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)先提取具體風(fēng)險來源，然后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出一個模型，這個模型一般要符合實(shí)際情況，通過對模型的研究，得出風(fēng)險評價系數(shù)，最終確定有效的解決方案。
2.4 控制領(lǐng)域
隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，人們開始研究其在控制領(lǐng)域的應(yīng)用。比如現(xiàn)在的機(jī)器人的攝像機(jī)控制、飛機(jī)控制等。它主要是通過控制圖像傳感器，再結(jié)合圖像表面的非線性關(guān)系，進(jìn)行計算和分析，另外，它還可以將圖像傳感器瞄準(zhǔn)到處于運(yùn)動狀態(tài)中的目標(biāo)物上。
2.5 交通運(yùn)輸
交通問題具有高度的非線性特點(diǎn)，它的數(shù)據(jù)處理是非常龐大和復(fù)雜的，這與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很大的吻合性。就目前來講，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到交通領(lǐng)域有模擬駕駛員的行為、分析交通的模式等等。
2.6 心理學(xué)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對人腦神經(jīng)元的信息處理能力的模擬，本身就帶有一定的抽象性，它可以訓(xùn)練很多的認(rèn)知過程，比如感覺、記憶、情緒等。人們通過對人工神經(jīng)系統(tǒng)的不斷研究，多個角度分析了其認(rèn)知功能。就目前來看，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以分析人的認(rèn)知，同時對認(rèn)知方面有缺陷的病人進(jìn)行模擬，取得了很大的進(jìn)步。當(dāng)然，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于心理學(xué)領(lǐng)域也存在很多的問題，比如結(jié)果精確度不高、模擬算法的速度不夠等，這些都需要人們持之以恒的研究。突破這些難題，促使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效應(yīng)用于心理學(xué)領(lǐng)域。
3 結(jié)束語
綜上所述，隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，它特有的非線性適應(yīng)能力和自身的模擬結(jié)構(gòu)都有效推動了其應(yīng)用范圍。我們應(yīng)該不斷運(yùn)用新技術(shù)，不斷完善人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能，拓寬其應(yīng)用范圍，促進(jìn)其智能化、功能化方向發(fā)展。
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