發(fā)布時(shí)間:2023-06-04 09:45:09
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的人工智能的發(fā)展?fàn)顩r樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】人工智能 計(jì)算機(jī)技術(shù)
一、人工智能的定義
“人工智能”(Artificial Intelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來(lái)研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。
人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類(lèi)智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類(lèi)生活做出更大貢獻(xiàn)。
二、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率,而是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人們非常需要做,但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用》一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中,以數(shù)據(jù)管理和處理為中心,圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫(kù),而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)建立和運(yùn)行。換句話(huà)說(shuō),就是將企業(yè)各部門(mén)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺(tái),使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式,也是今后教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開(kāi)發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全部?jī)?nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國(guó)匹茲堡大學(xué)的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢(xún)的Internist 2Ⅰ內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過(guò)其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,并在不斷發(fā)展完善中。
(2)地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國(guó)斯坦福國(guó)際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評(píng)價(jià)專(zhuān)家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評(píng)價(jià)、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等,是工業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)人工智能專(zhuān)家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過(guò)1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無(wú)損檢測(cè)(NDT)與無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專(zhuān)家系統(tǒng)方法對(duì)超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類(lèi);專(zhuān)家運(yùn)用超聲無(wú)損檢測(cè)儀器,以其高精度的運(yùn)算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動(dòng),減少了任務(wù)因素造成的無(wú)擦,提高了檢測(cè)的可靠性,實(shí)現(xiàn)了超聲檢測(cè)和評(píng)價(jià)的自動(dòng)化、智能化。
(2)人工智能在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可謂由來(lái)已久。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是我們關(guān)心的重點(diǎn),因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進(jìn)和變更,大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工免疫技術(shù)等高效的AI技術(shù),開(kāi)發(fā)更高級(jí)AI通用和專(zhuān)用語(yǔ)言,和應(yīng)用環(huán)境以及開(kāi)發(fā)專(zhuān)用機(jī)器,而與人工智能技術(shù)則為我們提供了可能性。
三、人工智能的發(fā)展方向
1.專(zhuān)家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域,它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。近年來(lái),在“專(zhuān)家系統(tǒng)”或“知識(shí)工程”的研究中已出現(xiàn)了成功和有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢(shì)。人類(lèi)專(zhuān)家由于具有豐富的知識(shí),所以才能達(dá)到優(yōu)異的解決問(wèn)題的能力。那么計(jì)算機(jī)程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識(shí),也應(yīng)該能解決人類(lèi)專(zhuān)家所解決的問(wèn)題,而且能幫助人類(lèi)專(zhuān)家發(fā)現(xiàn)推理過(guò)程中出現(xiàn)的差錯(cuò),現(xiàn)在這一點(diǎn)已被證實(shí)。
2.智能信息檢索技術(shù)的飛速發(fā)展。人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:(1)如何利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴(kuò)展人類(lèi)智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)信息既包括規(guī)律性的知識(shí),如一般原理概念,也包括大量的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)這些知識(shí)不可避免地帶有模糊性、隨機(jī)性、不可靠性等不確定性因素對(duì)其進(jìn)行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一種通用智能體系結(jié)構(gòu),其始終處在人工智能研究的前沿,已顯示出強(qiáng)大的問(wèn)題求解能力,它認(rèn)為機(jī)器人的開(kāi)發(fā)是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域。在它的研究中突出4個(gè)概念:(1)所處的境遇機(jī)器人不涉及抽象的描述,而是處在直接影響系統(tǒng)的行為的境地。(2)具體化機(jī)器人有軀干,有直接來(lái)自周?chē)澜绲慕?jīng)驗(yàn),他們的感官起作用后會(huì)有反饋。(3)智能的來(lái)源不僅僅是限于計(jì)算裝置,也是由于與周?chē)M(jìn)行交互的動(dòng)態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周?chē)澜绲慕换ヒ约坝袝r(shí)候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者都對(duì)機(jī)器人足球系統(tǒng)頗感興趣,足球機(jī)器人涉及機(jī)器人學(xué)、人工智能以及人工生命、智能控制等多個(gè)領(lǐng)域。足球機(jī)器人系統(tǒng)本身既是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng),是一個(gè)多機(jī)器人協(xié)作自治系統(tǒng),同時(shí)又為它們的理論研究和模型測(cè)試提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
參考文獻(xiàn):
[1]元慧.議當(dāng)代人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展?fàn)顩r[J].福建電腦,2008.
[2]劉玉然.談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程,2003.
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關(guān)鍵詞:人工智能 智能控制器 應(yīng)用領(lǐng)域
一、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫(xiě)為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是門(mén)邊沿學(xué)科,屬于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉。涉及哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、不定性論,其研究范疇為自然語(yǔ)言處理,知識(shí)表現(xiàn),智能搜索,推理,規(guī)劃,機(jī)器學(xué)習(xí),知識(shí)獲取,感知問(wèn)題,模式識(shí)別,邏輯程序設(shè)計(jì),軟計(jì)算,不精確和不確定的管理,人工生命,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),復(fù)雜系統(tǒng),遺傳算法等,應(yīng)用于智能控制,機(jī)器人學(xué),語(yǔ)言和圖像理解,遺傳編程。當(dāng)今社會(huì),計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)和生活的方方面面,計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的日新月異催生自動(dòng)化生產(chǎn)、運(yùn)輸、傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機(jī)器,編程也不過(guò)是簡(jiǎn)單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋,所以模仿模擬人腦的機(jī)能將是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要途徑。電氣自動(dòng)化控制是增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運(yùn)作的效率。
二、人工智能控制器的優(yōu)勢(shì)
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類(lèi)非線性函數(shù)近似器。這樣的分類(lèi)就能得到較好的總體理解,也有利于控制策略的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)。這些AI函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器具有更多的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)如下。(1)它們的設(shè)計(jì)不需要控制對(duì)象的模型。(2)通過(guò)適當(dāng)調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時(shí)間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍,下降時(shí)間快3.5倍。(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。(4)在沒(méi)有必須專(zhuān)家知識(shí)時(shí),通過(guò)響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。(5)運(yùn)用語(yǔ)言和響應(yīng)信息可能設(shè)計(jì)它們。(6)它們有相當(dāng)好的一致性(當(dāng)使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計(jì)),與驅(qū)動(dòng)器的特性無(wú)關(guān)?,F(xiàn)在沒(méi)有使用人工智能的控制算法對(duì)特定對(duì)象控制效果十分好,但對(duì)其他控制對(duì)象效果就不會(huì)一致性地好,因此對(duì)具體對(duì)象必須具體設(shè)計(jì)。
三、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.優(yōu)化設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,它不僅要應(yīng)用電路、電磁場(chǎng)、電機(jī)電器等學(xué)科的知識(shí),還要大量運(yùn)用設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)手段和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用手工的方式進(jìn)行的。因此,很難獲得最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。人工智能的引進(jìn),使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專(zhuān)家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法,非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì),因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)大部分采用此種方法或其改進(jìn)方法。
2. 智能控制的功能實(shí)現(xiàn)
(1)數(shù)據(jù)采集與處理:對(duì)所有開(kāi)關(guān)量、模擬量的實(shí)時(shí)采集,并能按要求處理或存貯。(2)畫(huà)面顯示:模擬畫(huà)面真實(shí)顯示一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),可實(shí)時(shí)顯示電流、電壓等所有模擬量、計(jì)算量、隔離開(kāi)關(guān)、斷路器等實(shí)際開(kāi)關(guān)狀態(tài)及掛牌檢修功能,能生成歷史趨勢(shì)圖。(3)運(yùn)行監(jiān)視:具有對(duì)各主要設(shè)備的模擬量數(shù)值、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)的實(shí)時(shí)智能監(jiān)視,有事故報(bào)警越限和狀態(tài)變化事件報(bào)警,事件順序記錄、聲光、語(yǔ)音、電話(huà)圖象報(bào)警。(4)操作控制:通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器及電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的控制,勵(lì)磁電流的調(diào)整。按順控程序進(jìn)行同期并網(wǎng)帶負(fù)荷或停機(jī)操作。系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行人員的操作權(quán)限加以限制,以適應(yīng)各級(jí)運(yùn)行值班管理。(5)故障錄波:模擬量故障錄波,波形捕捉,開(kāi)關(guān)量變位,順序記錄等(包括主要輔機(jī))。(6)在線分析不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行分析、負(fù)序量計(jì)算等。(7)在線參數(shù)設(shè)定及修改保護(hù)定值包括軟壓板的投退。(8)運(yùn)行管理:操作票專(zhuān)家系統(tǒng),運(yùn)行日志,報(bào)表的生成及存儲(chǔ)或打印,運(yùn)行曲線等。人工智能控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開(kāi),但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見(jiàn)報(bào)道不多??捎糜诳刂频娜斯ぶ悄芊椒ㄖ饕?種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)控制。
3. 恒壓供水案例簡(jiǎn)析
恒壓供水在工業(yè)和民用供水系統(tǒng)中已普遍使用,由于系統(tǒng)的負(fù)荷變化的不確定性,采用傳統(tǒng)的PID算法實(shí)現(xiàn)壓力控制的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)很難收到理想的效果。在恒壓供水自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初期曾采用多種進(jìn)口的調(diào)節(jié)器,系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)總是不穩(wěn)定,通過(guò)實(shí)際應(yīng)用中的對(duì)比發(fā)現(xiàn),應(yīng)用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統(tǒng)中有較好的效果。在實(shí)施過(guò)程中選用了AI-808人工智能調(diào)節(jié)器作為主控制器,結(jié)合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實(shí)現(xiàn)了水廠的全自動(dòng)化恒壓供水。對(duì)于單獨(dú)采用PLC實(shí)現(xiàn)壓力和邏輯控制方案,由于PLC的運(yùn)算能力不足編寫(xiě)一個(gè)完善的模糊控制算法比較困難,而且參數(shù)的調(diào)整也比較麻煩,所以所提出的方案具有較高的性?xún)r(jià)比。
總之,電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自動(dòng)化控制方面的優(yōu)勢(shì)在這個(gè)領(lǐng)域也確實(shí)能夠得到極大的發(fā)揮。電氣自動(dòng)化的人工智能應(yīng)用促進(jìn)了自動(dòng)化控制的發(fā)展進(jìn)步,促進(jìn)了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用,促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步與人們生活水平的提高。
參考文獻(xiàn):
摘要:人工智能的迅速崛起,為老年健康管理提供了全新的途徑,在優(yōu)化老年健康管理全過(guò)程中發(fā)揮著重要價(jià)值。與此同時(shí),因其服務(wù)于老年人這一特殊群體,對(duì)道德倫理的沖擊表現(xiàn)得更加突出。當(dāng)前,伴隨著我國(guó)政府對(duì)人工智能的高度重視、企業(yè)與醫(yī)療機(jī)構(gòu)的積極探索,人工智能在老年健康管理領(lǐng)域已積累了部分經(jīng)驗(yàn),取得了初步進(jìn)展。然而目前人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用仍處于起步階段,面臨價(jià)格壁壘難以突破、信息孤島劣勢(shì)明顯、多方主體合作不足、專(zhuān)業(yè)人才稀缺等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。推進(jìn)人工智能與老年健康管理的深度融合,需要政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)與養(yǎng)老服務(wù)中心、科技企業(yè)等多方聯(lián)動(dòng),構(gòu)建配套管理機(jī)制,從而使人工智能更好地服務(wù)于老齡化社會(huì)。
關(guān)鍵詞:人工智能;老年健康管理;老齡化;養(yǎng)老問(wèn)題
作者:向運(yùn)華王曉慧(武漢大學(xué)社會(huì)保障研究中心,湖北武漢430072)
人口老齡化是21世紀(jì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大國(guó)情,截至2018年底,我國(guó)60周歲及以上人口有2.49億,占總?cè)丝诘?7.9%。人口老齡化態(tài)勢(shì)加劇的同時(shí),空巢老年人占比持續(xù)攀升,獨(dú)居老年人群健康狀況不容樂(lè)觀,有74.7%的老年人患有至少一種慢性疾病。城鄉(xiāng)失能、半失能老年人口近4063萬(wàn),上門(mén)看病、康復(fù)護(hù)理等醫(yī)療健康類(lèi)服務(wù)需求始終居于老年人各類(lèi)需求首位??倳?shū)記明確指出“為老年人提供連續(xù)的健康管理服務(wù)和醫(yī)療服務(wù)”,健康老齡化成為健康中國(guó)時(shí)代和老齡化時(shí)代的重要命題。
萬(wàn)物互聯(lián)的加速到來(lái)與人工智能技術(shù)的迅速崛起,正在改變著人們的社會(huì)資源獲取方式和生活方式。AlphaGo大勝人類(lèi)棋手,標(biāo)志著人工智能已在某些領(lǐng)域走到了人類(lèi)智慧的前列。以互聯(lián)網(wǎng)為載體和AI為實(shí)現(xiàn)工具的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形態(tài)正在逐漸形成,為社會(huì)各領(lǐng)域創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇,也給老年健康管理模式的突破與創(chuàng)新提供了現(xiàn)實(shí)可能。智慧健康養(yǎng)老由此產(chǎn)生,其最大的特點(diǎn)在于大數(shù)據(jù)收集、需求的智慧決策與服務(wù)的精準(zhǔn)投放。2017年工信部、民政部和衛(wèi)計(jì)委聯(lián)合印發(fā)《智慧健康養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》,強(qiáng)調(diào)利用新一代信息技術(shù)產(chǎn)品推動(dòng)健康養(yǎng)老服務(wù)智慧化升級(jí)。各地積極開(kāi)展智慧健康養(yǎng)老應(yīng)用試點(diǎn),打造“硬件環(huán)境+智能設(shè)備+互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)+居家養(yǎng)老服務(wù)”的健康養(yǎng)老生態(tài)系統(tǒng)。如何發(fā)揮人工智能技術(shù)在老年疾病預(yù)防、診斷、緊急救助、治療與康復(fù)中的作用,如何有效聯(lián)接醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)以確保老年人享受到更高效、更優(yōu)質(zhì)、更便捷的健康服務(wù),是當(dāng)前亟待研究的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,這對(duì)于降低空巢老人獨(dú)居風(fēng)險(xiǎn),緩解老年護(hù)理人員短缺問(wèn)題,提高老年人的健康水平具有重要價(jià)值。
一、立場(chǎng)博弈:人工智能時(shí)代老年健康管理的機(jī)遇與隱憂(yōu)
(一)人工智能的崛起
人工智能(ArtificialIntelligence,簡(jiǎn)稱(chēng)AI)起源于1950年“圖靈測(cè)試”的理念,其首次被公開(kāi)提出可追溯到1956年“人工智能之父”McCartney在美國(guó)會(huì)議上的報(bào)告。隨后人工智能隨著技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步不斷發(fā)展,1960年人工智能已能夠理解自然語(yǔ)言、自動(dòng)回答問(wèn)題和分析圖像圖形等,20世紀(jì)80年代又獲得了學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力。21世紀(jì)以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)的加速普及、大數(shù)據(jù)的崛起、云計(jì)算等信息技術(shù)的突破,人工智能迎來(lái)了發(fā)展高峰,逐漸形成了深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開(kāi)放、自主操控等新的特征,開(kāi)始具有自我診斷、自我修復(fù)、自我復(fù)制甚至自我創(chuàng)新的能力①。人類(lèi)相繼進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)社會(huì)時(shí)代、大數(shù)據(jù)時(shí)代與人工智能時(shí)代,三者共同構(gòu)成了新的社會(huì)時(shí)代②。
關(guān)于人工智能的概念,國(guó)際人工智能專(zhuān)家N.J.Nilsson將人工智能視為怎樣表示知識(shí)、怎樣獲得知識(shí)及怎樣使用知識(shí)的科學(xué)③。其后,學(xué)者對(duì)人工智能的概念從類(lèi)人、理性、思維與行為等四個(gè)方面著手定義,有學(xué)者進(jìn)而從學(xué)科角度對(duì)人工智能進(jìn)行了解釋?zhuān)鐕?guó)內(nèi)學(xué)者吳漢東將人工智能定義為研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。綜合諸多學(xué)者對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí),筆者認(rèn)為人工智能的實(shí)質(zhì)是基于人類(lèi)的設(shè)定與要求,能以與人類(lèi)智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器或軟件。
人工智能時(shí)代的到來(lái),正在改變甚至顛覆人類(lèi)現(xiàn)存的生產(chǎn)、工作與交往方式。2016年美國(guó)的《國(guó)家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》指出,AI系統(tǒng)在某些專(zhuān)業(yè)任務(wù)上的表現(xiàn)勝于人類(lèi)。1997年國(guó)際象棋、2011年Trivia、2013年Atari游戲、2015年的圖像識(shí)別與語(yǔ)音識(shí)別、2016年AlphaGo等AI產(chǎn)品的問(wèn)世與應(yīng)用,成為AI超越人類(lèi)的里程碑事件,見(jiàn)證了AI的智能水平和社會(huì)意義。近十年來(lái),人工智能愈發(fā)廣泛地應(yīng)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,人工智能應(yīng)用于自動(dòng)播插與灌溉、日常田間管理、采收與分揀、產(chǎn)品檢驗(yàn)、虛擬在線銷(xiāo)售等產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后各個(gè)環(huán)節(jié),大大減輕了人類(lèi)的勞動(dòng)量④。工業(yè)領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、家電制造等生產(chǎn)線,緩解勞動(dòng)力供需矛盾的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。服務(wù)業(yè)領(lǐng)域,微軟“Cortana”、蘋(píng)果“Siri”、聯(lián)想“小樂(lè)”等智慧客服系統(tǒng)為大眾所熟知;幾乎所有股票交易員已被機(jī)器人取代,投資顧問(wèn)、風(fēng)險(xiǎn)審查和安全防范監(jiān)控監(jiān)管都普遍智能化。公共服務(wù)領(lǐng)域中,人工智能亦發(fā)揮著日益重要的作用,如用人臉對(duì)比技術(shù)來(lái)篩查犯罪分子;人工智能輔助醫(yī)療診斷與手術(shù);人工智能用于智能評(píng)測(cè)、個(gè)性化輔導(dǎo)等等。人工智能也開(kāi)始進(jìn)入藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域、心理服務(wù)領(lǐng)域。學(xué)界普遍認(rèn)為,弱人工智能技術(shù)在當(dāng)前已基本實(shí)現(xiàn)⑤。
(二)人工智能時(shí)代老年健康管理領(lǐng)域的機(jī)遇
當(dāng)前,在新一代信息技術(shù)的引領(lǐng)下,物聯(lián)網(wǎng)迅速普及,大數(shù)據(jù)快速積累,算法模型與運(yùn)算能力持續(xù)突破,智能行業(yè)應(yīng)用快速興起,為我國(guó)人工智能的迅速崛起提供了現(xiàn)實(shí)契機(jī)。從人工智能技術(shù)層的語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別和生物識(shí)別等,到人工智能應(yīng)用層面的工業(yè)4.0、智能農(nóng)業(yè)、無(wú)人駕駛汽車(chē)、智能家居、智能金融、智慧醫(yī)療與智能教育等,均得到了爆發(fā)式增長(zhǎng)。我國(guó)正處于醫(yī)療人工智能的發(fā)展高峰,2016年中國(guó)人工智能+醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到96.61億元,增長(zhǎng)37.9%。據(jù)估計(jì)到2025年人工智能應(yīng)用市場(chǎng)總值將達(dá)到1270億美元,其中醫(yī)療行業(yè)將占市場(chǎng)規(guī)模的五分之一⑥。人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在通過(guò)生理參數(shù)識(shí)別設(shè)備和無(wú)線射頻識(shí)別裝置等智能采集老年健康數(shù)據(jù),為老年人提供雙向、互動(dòng)的居家健康監(jiān)測(cè)、健康咨詢(xún)、健康評(píng)估、健康干預(yù)服務(wù)以及緊急救助服務(wù),克服時(shí)空限制,將健康管理貫穿疾病預(yù)防、診斷、治療與康復(fù)整個(gè)過(guò)程。人工智能時(shí)代為健康管理尤其是老年健康管理提供了全新的途徑,在優(yōu)化老年健康管理模式過(guò)程中具有重要價(jià)值。
第一,人工智能的發(fā)展為緩解醫(yī)護(hù)人員短缺提供了現(xiàn)實(shí)可能。據(jù)世界衛(wèi)生組織公布的數(shù)據(jù),歐盟關(guān)于每千人擁有護(hù)士數(shù)量的基本規(guī)定是不少于8人,挪威以17.27人位居世界第一,美國(guó)和日本分別是9.8人和11.49人,發(fā)展中國(guó)家例如巴西和南非,分別是7.6人和5.1人,然而我國(guó)每千人擁有護(hù)士數(shù)僅為2.36人。即使是按照大多數(shù)國(guó)家的5‰計(jì)算,我國(guó)護(hù)士缺口也多達(dá)350多萬(wàn),如果按照歐盟的標(biāo)準(zhǔn),則缺口更大。與此同時(shí),我國(guó)社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)專(zhuān)職人員數(shù)量少且增長(zhǎng)速度緩慢。民政部2009年開(kāi)始統(tǒng)計(jì)社會(huì)服務(wù)職業(yè)技能人員中的養(yǎng)老護(hù)理員,截至2016年我國(guó)養(yǎng)老護(hù)理人員僅8528人。根據(jù)第四次中國(guó)城鄉(xiāng)老年人生活狀況抽樣調(diào)查結(jié)果,目前我國(guó)失能、半失能老年人口約為4063萬(wàn),占老年人口數(shù)的18.3%,按照3:1的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,我國(guó)需要超過(guò)1300萬(wàn)的護(hù)理人員。同樣,雖然國(guó)家大力推進(jìn)醫(yī)養(yǎng)結(jié)合,將老年人作為重點(diǎn)人群納入家庭醫(yī)生簽約服務(wù),但家庭簽約醫(yī)生覆蓋率仍不容樂(lè)觀。如何“以少足多”是擺在當(dāng)前我國(guó)政府面前的重要議題之一。人工智能的崛起為化解這一醫(yī)療難題提供了新路徑。人工智能環(huán)境下,智能護(hù)理等機(jī)器的應(yīng)用與推廣,大大減少了老年人對(duì)護(hù)理人員的需要,虛擬醫(yī)療助手替代護(hù)士,在醫(yī)生診療之外提供輔的就診咨詢(xún)、健康護(hù)理和病例跟蹤等服務(wù),既減少了老年人前往醫(yī)院就診的次數(shù),又有助于提高護(hù)理能力。顯然,這些對(duì)于緩解老年健康供需矛盾有積極意義。
第二,人工智能的發(fā)展為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提高服務(wù)效率提供了技術(shù)支持。一直以來(lái),醫(yī)療服務(wù)效率都是備受關(guān)注和爭(zhēng)議的問(wèn)題。醫(yī)療服務(wù)效率,即醫(yī)療機(jī)構(gòu)在投入與產(chǎn)出之間的比率,是醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域的核心命題與重要目標(biāo)。近年來(lái),隨著我國(guó)醫(yī)療體制的不斷改革與發(fā)展,各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的效率有了顯著提升,但受制于傳統(tǒng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理模式的慣性思維影響,醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)效率與民眾期望仍有差距。新時(shí)代醫(yī)療服務(wù)效率的提升不僅需要制度的變革,也需要服務(wù)工具的革新。人工智能的發(fā)展為優(yōu)化醫(yī)療服務(wù)提供了便利。一方面人工智能的應(yīng)用降低了人力成本。醫(yī)學(xué)影像占醫(yī)療數(shù)據(jù)的90%,而且這一數(shù)據(jù)仍在攀升,年增長(zhǎng)率約為30%,而放射科醫(yī)師數(shù)量的年增長(zhǎng)率僅為4.1%,遠(yuǎn)不及影像數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度。借助AI技術(shù)分析醫(yī)學(xué)影像,將大大緩解醫(yī)院缺少醫(yī)生的壓力。此外,語(yǔ)音技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的普及,也正在將越來(lái)越多的普通醫(yī)生從日常機(jī)械式的醫(yī)案錄入工作中解放出來(lái),提升錄入的效率,降低失誤率。另一方面,人工智能的應(yīng)用也提高了醫(yī)療服務(wù)能力。人工智能輔助診斷技術(shù)應(yīng)用在老年人某些特定的病種領(lǐng)域,幾乎可以代替醫(yī)生完成疾病篩查任務(wù);智能手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用既能保證精準(zhǔn)定位,減少老年患者的疼痛,又能防止傳統(tǒng)手術(shù)易帶來(lái)的傳染疾病等危險(xiǎn);人工智能參與藥物研發(fā),對(duì)于提高針對(duì)老年患者潛在藥物的篩選速度和成功率,縮短研發(fā)時(shí)間與成本有實(shí)際意義。綜上,人工智能的嵌入打破了以往醫(yī)治全程醫(yī)生親力親為的運(yùn)作模式,智能機(jī)器的自主研判與決策能力,對(duì)于降低人力成本,大幅提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)生的工作效率與質(zhì)量,減少不合理的醫(yī)療支出有積極意義。
第三,人工智能的發(fā)展有助于提高老年人自我健康管理能力。多數(shù)疾病都是可以預(yù)防的,但是由于疾病通常在發(fā)病前期表征并不明顯,到病況加重之際才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。而且由于老年人機(jī)體形態(tài)的改變和功能的衰退,對(duì)于疼痛和疾病的反應(yīng)變得不敏感、不典型,很多病癥易被忽略或誤診,加上老年人行動(dòng)不便,其中有多數(shù)老年人即使不舒服也不愿前往醫(yī)院進(jìn)行診療。人工智能的應(yīng)用大大緩解了這一狀態(tài)。人工智能技術(shù)與醫(yī)療健康可穿戴設(shè)備的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)疾病的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和實(shí)際干預(yù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老年人的生理參數(shù),其雙向數(shù)據(jù)傳輸、在線溝通、便捷有效的特點(diǎn),一方面可幫助老年人實(shí)時(shí)了解與掌握自身的健康狀況,享受個(gè)性化的健康管理和健康咨詢(xún)服務(wù),滿(mǎn)足其健康教育需求;另一方面也能提高老年人自我健康管理意識(shí),促進(jìn)其積極參與自我健康管理和自我照顧,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)重心前移和全民健康管理。人工智能環(huán)境下的自我健康管理的實(shí)現(xiàn)延伸了傳統(tǒng)醫(yī)療的覆蓋能力,節(jié)省了傳統(tǒng)醫(yī)療方式的時(shí)間、空間成本及醫(yī)療費(fèi)用,能夠有效緩解老齡化帶給整個(gè)社會(huì)醫(yī)療系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。此外,居家健康管理系統(tǒng)能為衛(wèi)生管理者提供健康數(shù)據(jù),有助于建立完備、標(biāo)準(zhǔn)化的居民電子健康檔案和區(qū)域衛(wèi)生信息共享平臺(tái),使政府突發(fā)公共衛(wèi)生事件監(jiān)測(cè)和應(yīng)急體系的運(yùn)轉(zhuǎn)更為高效、準(zhǔn)確。
(三)人工智能時(shí)代老年健康管理領(lǐng)域的隱憂(yōu)
萬(wàn)物都有兩面性,人工智能同樣是把雙刃劍,人工智能從誕生至今,其對(duì)倫理的沖擊就不斷被討論。人工智能給老年健康管理帶來(lái)巨大便利的同時(shí),也對(duì)道德倫理問(wèn)題提出了重大挑戰(zhàn)。與人工智能的一般倫理問(wèn)題相比,人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用因其服務(wù)于老年人這一特殊群體表現(xiàn)得十分特殊與突出。主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面,一是老年人人格與尊嚴(yán)的多方面權(quán)益保障倫理問(wèn)題更為加劇,二是老齡社會(huì)正義倫理問(wèn)題更顯突出。
老年人人格與尊嚴(yán)的多方面權(quán)益保障倫理問(wèn)題體現(xiàn)在隱私泄露、社會(huì)孤立與老年人的“物化”三個(gè)方面。首先,為更好地提供全方位健康管理服務(wù),智能老年健康管理系統(tǒng)和智能設(shè)備需要采集老年人日常起居全時(shí)段、全方位、無(wú)盲區(qū)、長(zhǎng)周期的海量生理數(shù)據(jù),其中絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)屬于隱私數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)簡(jiǎn)單的分析和挖掘,就能得出老年人的生活習(xí)慣、身體狀況等信息,一旦被無(wú)意或有意泄露,極易被不法分子所利用以進(jìn)行精準(zhǔn)推銷(xiāo)甚至精細(xì)詐騙等違法活動(dòng),這對(duì)于易受騙的老年人群體來(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大的隱憂(yōu),由此可能帶來(lái)的損失也不可小覷?!妒澜缛藱?quán)宣言》第12條規(guī)定任何人的私生活、家庭、住宅和通信不得任意干涉,他人的榮譽(yù)和名譽(yù)不得加以攻擊。正如一些學(xué)者認(rèn)為我們應(yīng)該對(duì)于弱勢(shì)群體運(yùn)用特別的隱私保護(hù)政策①。然而目前我國(guó)的相關(guān)法律和政策還不盡完善,如有關(guān)病歷資料保護(hù)的法律或文件(《刑法》《侵權(quán)責(zé)任法》《醫(yī)療機(jī)構(gòu)病歷管理規(guī)定》等)中多為宣示性條款,也尚無(wú)老年人隱私安全的針對(duì)性文件。如何保證健康數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析與使用過(guò)程中的安全,數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被保留多久、誰(shuí)擁有隱私數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)等都是智能老年健康管理領(lǐng)域亟需解決的隱私方面的具體倫理問(wèn)題。其次,智能機(jī)器監(jiān)護(hù)老年人可能導(dǎo)致減少老年人社交、子女的陪伴。關(guān)于智能護(hù)理機(jī)器人的引入對(duì)老年人心理問(wèn)題的影響研究表明,使用護(hù)理機(jī)器人的老年人易出現(xiàn)社會(huì)孤立現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致尊嚴(yán)受損②。過(guò)多的智能既會(huì)減少老年人外出和交流的頻率,也使子女或親朋責(zé)任感降低,對(duì)老年人的關(guān)懷止于虛擬問(wèn)候,而不再是頻繁地看望與聊天。有學(xué)者認(rèn)為,健康助手功能會(huì)使原本親近的護(hù)理關(guān)系轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)程的虛擬的照料關(guān)系③。從而加劇老年人心理上的空虛感與孤獨(dú)感。如何緩解和調(diào)節(jié)老年人心理問(wèn)題是人工智能在老年健康管理應(yīng)用過(guò)程中不得不面對(duì)的問(wèn)題之一。最后,老年人的“物化現(xiàn)象”也是值得關(guān)注的具體倫理問(wèn)題。所謂物化,Kitwood對(duì)其的定義是:像對(duì)待無(wú)生命物質(zhì)那樣對(duì)待人:推、拉、拽一個(gè)人,不把他當(dāng)作一個(gè)有生命的個(gè)體。Astell曾認(rèn)為輔助機(jī)器人可能會(huì)機(jī)械地控制使用者,并逐漸使其變得失去自主性④。智能護(hù)理機(jī)器人等操控式的服務(wù)過(guò)程有可能損害老年人自主意愿,老年人普遍認(rèn)為不應(yīng)該限制他們自主選擇的權(quán)利,如他們不希望所有人知道他們?cè)诩抑械?,因?yàn)槟承┑箖H是小事,自己可以克服,他們認(rèn)為只有自己需要幫助的時(shí)候才應(yīng)通知?jiǎng)e人。然而這與智能護(hù)理系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)護(hù)理對(duì)象跌倒,就立即發(fā)送消息給親人或醫(yī)護(hù)人員的護(hù)理策略相矛盾⑤。機(jī)器人應(yīng)在何種程度上保障老年人的自主意愿,減輕其心理負(fù)擔(dān),維護(hù)其尊嚴(yán),是值得研究的課題。
老齡社會(huì)正義倫理問(wèn)題主要體現(xiàn)在地區(qū)差異方面。由于我國(guó)國(guó)土面積大,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并不一致,地區(qū)差異、城鄉(xiāng)差異問(wèn)題都不容忽視??紤]到護(hù)理服務(wù)涉及人最基本的健康權(quán)利,然而由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和收入水平不同,偏遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)村的互聯(lián)網(wǎng)都不暢通,健康信息系統(tǒng)建設(shè)不到位⑥,老年人往往無(wú)力購(gòu)買(mǎi)智能可穿戴設(shè)備、智能護(hù)理機(jī)器人等健康管理機(jī)器,貧富差距引發(fā)的社會(huì)資源分配不公問(wèn)題凸顯。如何在研發(fā)和推廣智能設(shè)備中充分考慮老年人的購(gòu)買(mǎi)力,是關(guān)乎社會(huì)正義的倫理問(wèn)題。
二、現(xiàn)實(shí)考察:人工智能時(shí)代老年健康管理的困境
(一)人工智能時(shí)代老年健康管理的經(jīng)驗(yàn)
改革開(kāi)放以來(lái),尤其是進(jìn)入21世紀(jì)之后,我國(guó)人工智能技術(shù)得到了巨大的發(fā)展。據(jù)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模為216.9億元,比2016年增長(zhǎng)52.8%,增長(zhǎng)速度快于全球平均水平,2020年有望超過(guò)700億元①。其中,“人工智能+融合醫(yī)療、金融、教育和安防等領(lǐng)域企業(yè)”位居全球人工智能目標(biāo)市場(chǎng)行業(yè)首位,總計(jì)占比40%。國(guó)家高度重視,企業(yè)與醫(yī)療機(jī)構(gòu)積極探索老年健康產(chǎn)品的研發(fā)、推廣與應(yīng)用,先后積累了一些經(jīng)驗(yàn),取得了初步進(jìn)展,為人工智能服務(wù)于老年健康管理奠定了重要基礎(chǔ)。
首先,信息化與大數(shù)據(jù)推動(dòng)智慧醫(yī)療的發(fā)展,為人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。信息化與大數(shù)據(jù)是人工智能有效嵌入的基本要素,因此醫(yī)療信息化的實(shí)現(xiàn)和醫(yī)療大數(shù)據(jù)資源的壯大是推動(dòng)人工智能在老年健康管理應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。近幾年來(lái),高速、移動(dòng)、安全的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快,城市社區(qū)光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋率不斷提升,中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)的《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示互聯(lián)網(wǎng)逐漸向高齡人群滲透,60歲以上老年人對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的接觸率和應(yīng)用率逐年上升。與此同時(shí),健康養(yǎng)老服務(wù)信息平臺(tái)建設(shè)不斷推進(jìn),早在2011年,老齡辦和民政部門(mén)就在全國(guó)范圍內(nèi)推進(jìn)社區(qū)為老服務(wù)信息平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目啟動(dòng)試點(diǎn)工作,試點(diǎn)項(xiàng)目50余個(gè),據(jù)統(tǒng)計(jì)覆蓋老年人口僅3000多萬(wàn);2014年民政部和發(fā)改委確定在全國(guó)選取了42個(gè)地區(qū)推進(jìn)養(yǎng)老服務(wù)業(yè)綜合改革試點(diǎn),改革的重點(diǎn)之一即是加快信息平臺(tái)建設(shè)。2018年國(guó)務(wù)院《關(guān)于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見(jiàn)》,強(qiáng)調(diào)推進(jìn)遠(yuǎn)程醫(yī)療覆蓋全國(guó)所有醫(yī)聯(lián)體和縣級(jí)醫(yī)院,支持高速寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋城鄉(xiāng)醫(yī)療機(jī)構(gòu),建立互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)線保障遠(yuǎn)程醫(yī)療需要。“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療服務(wù)”建設(shè)初具規(guī)模,各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)積累了大量老年人有關(guān)的數(shù)據(jù)資源,其中包括老年信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)與服務(wù)平臺(tái)建設(shè),為下一步人工智能的嵌入奠定了堅(jiān)實(shí)根基。
其次,國(guó)家高度重視,政策與法律建設(shè)不斷推進(jìn),為人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用提供了制度基礎(chǔ)。一方面,為推動(dòng)人工智能的迅速發(fā)展,近年來(lái)我國(guó)人工智能領(lǐng)域指導(dǎo)性政策文件不斷出臺(tái)。如2017年7月國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,同年12月工信部公布《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》,明確了我國(guó)新一代人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),部署構(gòu)筑我國(guó)人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì),加快創(chuàng)新型國(guó)家和世界科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)。2018年1月中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院《人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)(2018版)》,提出確立人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系;3月政府工作報(bào)告明確指出加強(qiáng)新一代人工智能在醫(yī)療、養(yǎng)老等多領(lǐng)域的應(yīng)用。各省市積極響應(yīng),出臺(tái)本地區(qū)的具體實(shí)施意見(jiàn),為人工智能在老年健康領(lǐng)域的應(yīng)用確立了方向。另一方面,為應(yīng)對(duì)各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)與危機(jī),我國(guó)不斷推出信息建設(shè)與信息安全的相關(guān)規(guī)定。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)信息治理層面的相關(guān)法規(guī)已有100余件,涉及個(gè)人信息保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)侵權(quán)預(yù)防和網(wǎng)絡(luò)犯罪懲治等多個(gè)領(lǐng)域②。具體到醫(yī)療行業(yè),2013年國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委、國(guó)家中醫(yī)藥管理局印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)人口健康信息化建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》,2015年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《全國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃綱要(2015-2020年)》,2017年工信部、民政部、衛(wèi)計(jì)委聯(lián)合印發(fā)的《智慧健康養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》等文件,都著重強(qiáng)調(diào)形成覆蓋全生命周期的智慧健康養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)體系,打造一批智慧健康養(yǎng)老服務(wù)品牌。2016年12月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于全面放開(kāi)養(yǎng)老服務(wù)市場(chǎng)提升養(yǎng)老服務(wù)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》提出推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”養(yǎng)老服務(wù)創(chuàng)新,到2020年養(yǎng)老服務(wù)市場(chǎng)全面放開(kāi)等,都指出實(shí)現(xiàn)全員人口信息、電子健康檔案和電子病歷三大數(shù)據(jù)庫(kù)要基本覆蓋全國(guó)人口并完成信息動(dòng)態(tài)更新。這些直接或間接性文件的不斷完善,為人工智能在健康領(lǐng)域的應(yīng)用提供了基本的制度框架。
最后,在技術(shù)與政策環(huán)境的激勵(lì)下,人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用初見(jiàn)成效。從易得的傳感器,到智能化的可穿戴設(shè)備,智能護(hù)理床、健康服務(wù)機(jī)器人、陪護(hù)機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人,越來(lái)越多智能設(shè)備參與到老年人健康管理領(lǐng)域。近幾年,房地產(chǎn)商、保險(xiǎn)公司、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)積極推出高端養(yǎng)老項(xiàng)目,健康服務(wù)機(jī)器人也隨即而來(lái),其中天津哈士奇機(jī)器人作為全球首臺(tái)健康服務(wù)機(jī)器人成為標(biāo)志性事件。而后,機(jī)器人也開(kāi)始應(yīng)用在福利中心和養(yǎng)老機(jī)構(gòu),僅杭州就有70家養(yǎng)老機(jī)構(gòu)和40家照料中心引進(jìn)了“阿鐵”養(yǎng)老機(jī)器人①②,機(jī)器人具備健康檢測(cè)、健康顧問(wèn)、緊急報(bào)警與陪伴逗樂(lè)四項(xiàng)主要功能。同時(shí)依托“互聯(lián)網(wǎng)+”搭起智能居家養(yǎng)老服務(wù)的橋梁,一是通過(guò)智能健康腕表隨時(shí)測(cè)量血壓、心率等生命體征數(shù)據(jù)。相關(guān)研究表明可穿戴智能設(shè)備在治療慢性病方面有顯著效果,治療費(fèi)用、住院時(shí)間等都有所降低③④。二是“開(kāi)心”等智能健康養(yǎng)老機(jī)器人通過(guò)人體感應(yīng)、攝像頭遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、聲源定位、語(yǔ)音識(shí)別等系統(tǒng)為居家老人提供安全監(jiān)護(hù)、用藥提醒、數(shù)據(jù)分析等健康服務(wù),約87%的受訪者表示類(lèi)似于“開(kāi)心”的智能健康養(yǎng)老機(jī)器人會(huì)對(duì)空巢老人有用⑤。三是通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+”和遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程手術(shù)等滿(mǎn)足老年人的醫(yī)療需求,通過(guò)機(jī)械骨骼、輪椅機(jī)器人等助力老人康復(fù)⑥。從監(jiān)護(hù)到治療,人工智能在各種養(yǎng)老模式的老年人中的初步試水,為應(yīng)對(duì)人口老齡化提供了戰(zhàn)略性思維。
(二)人工智能時(shí)代老年健康管理的難題
人工智能為老年人實(shí)現(xiàn)全過(guò)程健康管理提供了條件,推動(dòng)了老年健康管理模式的突破與創(chuàng)新,然而目前人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用僅處于起步階段,尚有很多問(wèn)題需要解決。
其一,從應(yīng)用范圍來(lái)看,價(jià)格壁壘難以突破,老年健康管理中人工智能缺乏動(dòng)力。醫(yī)療行業(yè)本身就極具復(fù)雜性和特殊性,醫(yī)療體制改革和醫(yī)養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)老模式發(fā)展已推行多年,但仍有很多問(wèn)題為人們所詬病。人大代表羅衛(wèi)紅曾提出目前醫(yī)養(yǎng)結(jié)合雖初具成效,但仍存在醫(yī)養(yǎng)結(jié)合服務(wù)需求與承載力不對(duì)稱(chēng)、行業(yè)管理體制不完善、醫(yī)養(yǎng)結(jié)合醫(yī)保支付政策難以保障護(hù)理需求等問(wèn)題。人工智能嵌入老年健康管理為醫(yī)養(yǎng)結(jié)合模式的發(fā)展創(chuàng)造機(jī)遇的同時(shí),也提出了更高的要求。人工智能設(shè)備造成的健康管理服務(wù)費(fèi)用誰(shuí)來(lái)支付、怎樣支付,目前國(guó)內(nèi)尚未達(dá)成共識(shí),這也解釋了為什么目前智能健康機(jī)器人多出現(xiàn)在養(yǎng)老機(jī)構(gòu),而非居家老人家中。不可否認(rèn),在當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)供給不足的情況下,醫(yī)養(yǎng)結(jié)合型養(yǎng)老機(jī)構(gòu)非常重要,機(jī)器人的引入對(duì)老年人尤其是對(duì)高齡老人、半失能老人與失能老人帶來(lái)了極大的便利。然而無(wú)論是9064模式還是9073模式,絕大多數(shù)老年人是居家養(yǎng)老。針對(duì)居家生活老年人的健康監(jiān)測(cè)、預(yù)防、治療、康復(fù)、護(hù)理和心理慰藉等服務(wù)需求亟需人工智能的嵌入,然而形勢(shì)不容樂(lè)觀,一方面是因?yàn)橹悄苎b備價(jià)格較高,老年人個(gè)體往往無(wú)意愿或無(wú)力購(gòu)買(mǎi)較為昂貴的智能感應(yīng)設(shè)備,另一方面是因?yàn)閾?dān)心后續(xù)健康服務(wù)能否持續(xù)跟進(jìn),比如一個(gè)智能腕表就價(jià)值幾千元,如果后期的服務(wù)沒(méi)跟上,老年人損失就會(huì)很大。人工智能的應(yīng)用必須考慮各方支付意愿,其價(jià)格在某種程度上決定了其可推廣的范圍。如何圍繞大健康戰(zhàn)略來(lái)定位發(fā)展人工智能,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療健康服務(wù)利益相關(guān)者的協(xié)作,為老年人提供全方位全周期的健康服務(wù)是亟須解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
其二,從信息化建設(shè)來(lái)看,人工智能應(yīng)用于老年健康管理的信息孤島劣勢(shì)明顯。人工智能的應(yīng)用離不開(kāi)信息技術(shù)的支撐。推進(jìn)醫(yī)療服務(wù)大數(shù)據(jù)建設(shè),建設(shè)老年群體數(shù)據(jù)庫(kù)與醫(yī)療服務(wù)信息平臺(tái),統(tǒng)一相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)?!叭斯ぶ悄?醫(yī)療”最大的問(wèn)題在于數(shù)據(jù)的來(lái)源和質(zhì)量,因?yàn)槲覈?guó)的醫(yī)療數(shù)據(jù)在醫(yī)院與醫(yī)院間、醫(yī)院與家庭間存在信息孤島,即使在同一個(gè)醫(yī)院提取和利用數(shù)據(jù)仍涉及很多操作手續(xù)。與此同時(shí),雖然各地政府一直在強(qiáng)調(diào)健康養(yǎng)老服務(wù)信息平臺(tái)建設(shè),但進(jìn)程并不樂(lè)觀,多數(shù)老年健康服務(wù)僅停留在通過(guò)社區(qū)門(mén)診或體檢獲得數(shù)據(jù),共享在街道一級(jí),實(shí)現(xiàn)市級(jí)統(tǒng)一平臺(tái)建設(shè)的省份屈指可數(shù)。除了技術(shù)條件的制約,更多的是缺乏全局的考慮與統(tǒng)籌規(guī)劃,民政部門(mén)、統(tǒng)計(jì)部門(mén)、公安部門(mén)、衛(wèi)生部門(mén)、醫(yī)院等多部門(mén)之間的責(zé)任模糊,各涉老部門(mén)缺乏溝通與配合;各地區(qū)各自為政,缺乏共享理念和共享動(dòng)力,有效的溝通不足,相互之間在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、語(yǔ)義表示、數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型,乃至硬件管理平臺(tái)上存在差異,醫(yī)療信息數(shù)據(jù)不能有效實(shí)現(xiàn)地區(qū)共享,阻礙了人工智能賴(lài)以為生的數(shù)據(jù)信息資源的有效流通,既造成了數(shù)據(jù)信息資源重復(fù)建設(shè),也限制了數(shù)據(jù)信息資源功能的最大發(fā)揮??梢?jiàn),要想人工智能應(yīng)用于老年健康管理,積極突破數(shù)據(jù)壁壘勢(shì)在必行。
其三,從健康服務(wù)相關(guān)主體來(lái)看,養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、社區(qū)服務(wù)中心、醫(yī)療機(jī)構(gòu)與企業(yè)的合作不足。養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等服務(wù)機(jī)構(gòu)本身不生產(chǎn)人工智能設(shè)備,而是通過(guò)引進(jìn)人工智能設(shè)備服務(wù)于老年人,科技企業(yè)才是人工智能產(chǎn)品的生產(chǎn)者。服務(wù)機(jī)構(gòu)最了解老年健康管理全過(guò)程需要什么樣的人工智能產(chǎn)品,而科技企業(yè)則在技術(shù)上獨(dú)占優(yōu)勢(shì)。二者通過(guò)跨界合作發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),才能明確研發(fā)內(nèi)容,最大程度縮短研發(fā)周期,以滿(mǎn)足老年人健康管理的需要。然而目前國(guó)內(nèi)各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的開(kāi)拓相對(duì)滯后,除了發(fā)達(dá)城市的大型房地產(chǎn)公司通過(guò)與科技公司合作建設(shè)高端養(yǎng)老基地,應(yīng)用人工智能參與老年健康管理服務(wù),實(shí)現(xiàn)了企業(yè)間的人工智能合作外,多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)有待進(jìn)一步跟進(jìn)。與此同時(shí),醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)提升自身對(duì)人工智能產(chǎn)品的駕馭能力也離不開(kāi)同科技企業(yè)的有效合作。兩者有效合作的缺乏在一定程度上制約了老年健康管理過(guò)程中的人工智能創(chuàng)新能力的提升。兩者如何建立合作機(jī)制,共同推進(jìn)人工智能的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用是人們不得不思考的當(dāng)務(wù)之急。
其四,從研發(fā)主體看,老年健康管理領(lǐng)域的人工智能發(fā)展受制于稀缺的專(zhuān)業(yè)人才。人工智能任何相關(guān)技術(shù)方面的突破都依賴(lài)于人才,可以說(shuō)其發(fā)展能力取決于人才數(shù)量?!度蛉斯ぶ悄苋瞬虐灼?shū)》顯示全球AI領(lǐng)域的人才缺口達(dá)到百萬(wàn)量級(jí),2017年工信部發(fā)言人指出在我國(guó)人工智能人才缺口超過(guò)500萬(wàn),稀缺的專(zhuān)業(yè)人才資源是制約全球人工智能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用落地的一大短板。人工智能的專(zhuān)業(yè)人才既要掌握數(shù)據(jù)挖掘、語(yǔ)音圖像識(shí)別等計(jì)算機(jī)層面知識(shí),又要了解人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的客觀狀況。AlphaGo之所以能戰(zhàn)勝人類(lèi)圍棋世界冠軍,在一定程度上是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)者DemisHassabis本人就是天才棋手①。因此,人工智能老年健康領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才需要集計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)技術(shù)與健康養(yǎng)老服務(wù)行業(yè)實(shí)踐于一身,才能研發(fā)出適合老年群體的智能健康醫(yī)療設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)的人工智能專(zhuān)業(yè)性人才缺乏,且多集中于制造業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)發(fā)工作,雖然一些科技公司與醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作取得初步的成果,但在醫(yī)療領(lǐng)域結(jié)合上缺乏深度,直接針對(duì)健康服務(wù)領(lǐng)域的人工智能人才更是不足,阻礙了老年健康領(lǐng)域人工智能技術(shù)的推行。
三、未來(lái)選擇:人工智能時(shí)代老年健康管理的關(guān)鍵路徑
人工智能時(shí)代的到來(lái),為老年健康管理創(chuàng)造了全新的環(huán)境,同時(shí)也對(duì)政府、社區(qū)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)等提出了更高的要求。面對(duì)人工智能的迅速發(fā)展,需積極推進(jìn)人工智能與老年健康管理的深度融合,以促進(jìn)適應(yīng)時(shí)代訴求的老年健康管理智能化。
(一)構(gòu)建人工智能嵌入老年健康管理的管理機(jī)制
DouglassC.North指出制度是社會(huì)的游戲規(guī)則,規(guī)定了人與人之間的行為范式②。人工智能時(shí)代老年健康管理迫切需要現(xiàn)有機(jī)制的突破與創(chuàng)新,當(dāng)前必須做好三個(gè)層面的具體工作。
一是形成專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)制。人工智能科學(xué)嵌入老年健康管理離不開(kāi)政府部門(mén)的統(tǒng)一規(guī)劃和部署。2018年國(guó)家醫(yī)療保障局成立,整合了此前散落在人社、民政、衛(wèi)計(jì)委、發(fā)改委等多個(gè)部門(mén)的相關(guān)醫(yī)療職能,改變了“九龍治水”的管理局面,為人工智能在醫(yī)療行業(yè)、健康領(lǐng)域的嵌入提供了契機(jī)。在老年健康領(lǐng)域推廣人工智能應(yīng)納入醫(yī)療保障局的工作內(nèi)容,積極推動(dòng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)中心等與科技企業(yè)的合作,全方位部署人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用格局,從傳感器,到智能化的可穿戴設(shè)備,健康服務(wù)機(jī)器人、智能護(hù)理床、陪護(hù)機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人,從智能家居設(shè)備、養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu)智能設(shè)備,到智能醫(yī)療機(jī)器,從老年人健康數(shù)據(jù)建設(shè)到疾病的預(yù)防、治療、康復(fù)與護(hù)理等,培養(yǎng)一支兼具智能理念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的新型領(lǐng)導(dǎo)隊(duì)伍,確保政府部門(mén)在人工智能應(yīng)用中始終掌握主動(dòng)權(quán)。
二是培養(yǎng)多元主體信息共享機(jī)制。人工智能的發(fā)展與應(yīng)用依賴(lài)于數(shù)據(jù),因此,人工智能嵌入老年健康管理,一方面需要挖掘分析大量老年健康數(shù)據(jù),以便人工智能設(shè)備的研發(fā),另一方面需要醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、社區(qū)居家服務(wù)中心、老年人等相互間的數(shù)據(jù)連通與安全共享,促使多方有效參與老年健康管理。加快健康養(yǎng)老信息平臺(tái)建設(shè)迫在眉睫,要著力提升多元參與主體的數(shù)據(jù)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)水平,促進(jìn)多元主體相互間協(xié)同配合,協(xié)調(diào)老年健康數(shù)據(jù)在各部門(mén)間的流通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互及供需的有效匹配,從而打破數(shù)據(jù)壁壘,為提升老年健康管理水平提供數(shù)據(jù)支撐。
三是建構(gòu)道德倫理矯正機(jī)制。享受人工智能給老年健康管理帶來(lái)巨大便利的同時(shí),也必須正視其對(duì)道德倫理的挑戰(zhàn)。首先,進(jìn)一步完善信息保護(hù)機(jī)制,減少甚至消除老年人對(duì)個(gè)人信息數(shù)據(jù)泄露的擔(dān)憂(yōu)。其次,科學(xué)認(rèn)識(shí)和使用人工智能。雖然現(xiàn)有的人工智能在某些層面和維度接近、達(dá)到甚至超過(guò)了人類(lèi)智能,但其工具性色彩沒(méi)有改變,人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用旨在提高健康管理水平,而不是取代醫(yī)護(hù)人員和親朋好友。兒女的關(guān)心、好友的慰問(wèn)以及老年人必要的社交互動(dòng)都不可或缺。最后應(yīng)通過(guò)技術(shù)發(fā)展,為人工智能注入情感,促使人機(jī)交互更加和諧。
(二)構(gòu)建以人工智能為核心載體的老年健康技術(shù)系統(tǒng)
推進(jìn)各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)和各地養(yǎng)老機(jī)構(gòu)在老年健康管理中發(fā)揮更大的作用,需要通過(guò)智能化處理系統(tǒng)和便捷高效的急救處理流程,即系統(tǒng)能自動(dòng)采集老年人身體狀況數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,當(dāng)發(fā)生意外跌倒或生命體征數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,智能呼叫相應(yīng)的醫(yī)療機(jī)構(gòu),使老人及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取醫(yī)療服務(wù)。為此,應(yīng)重點(diǎn)做好兩個(gè)層面的工作。
一方面,建設(shè)針對(duì)老年健康管理的智能處理系統(tǒng)。智能化系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù),強(qiáng)化老年健康的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè),有效整合老年健康管理智能化進(jìn)程中的各類(lèi)非數(shù)值型、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),同時(shí)有針對(duì)性地引進(jìn)合適的人工智能技術(shù),如生物識(shí)別技術(shù)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、虛擬等,提升人機(jī)交互過(guò)程中老年健康數(shù)據(jù)的處理效率,并以此形成由知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋器和知識(shí)獲取等組成的老年健康管理系統(tǒng),為提高老年健康管理水平奠定基礎(chǔ)。
另一方面,創(chuàng)新以人工智能為基礎(chǔ)的醫(yī)療流程。智能系統(tǒng)的生命在于應(yīng)用,老年健康管理途徑與方式的優(yōu)化必須以智能處理流程的創(chuàng)新為依托。其一,通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)老年人健康狀況的自動(dòng)檢測(cè),根據(jù)不間斷、全方位的健康數(shù)據(jù)跟蹤,智能評(píng)估老年人身體與心理的健康狀況,并基于數(shù)據(jù)分析提出智慧決策,確定老年人在健康方面應(yīng)采取的措施。其二,智能系統(tǒng)要在識(shí)別老年人緊急救助需求的基礎(chǔ)上,主動(dòng)通知醫(yī)療機(jī)構(gòu),使老年人及時(shí)得到救助。至于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的選擇應(yīng)符合分級(jí)診療原則與就近原則。這對(duì)于減少老年人獨(dú)居風(fēng)險(xiǎn),為空巢老人提供“健康保險(xiǎn)”有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
(三)構(gòu)建“?!蟆t(yī)/養(yǎng)”在人工智能領(lǐng)域的深度合作機(jī)制
學(xué)校是人才培養(yǎng)的重要陣地,科技企業(yè)是人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主力軍,而醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)與養(yǎng)老機(jī)構(gòu)是老年健康管理的重要參與者。推進(jìn)人工智能在老年健康管理領(lǐng)域的應(yīng)用,迫切需要三者的深度協(xié)作,以達(dá)到通識(shí)成材、借勢(shì)運(yùn)力、以智發(fā)展的目標(biāo)。
其一,探索高校與企業(yè)協(xié)同人才培養(yǎng)模式。相比美國(guó)人工智能人才數(shù)量,我國(guó)明顯滯后。據(jù)領(lǐng)英數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)10年以上的AI人才占AI人才總數(shù)比例不足40%,而美國(guó)這一比例超過(guò)70%;美國(guó)人工智能基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層的人才數(shù)量占比分別為22.7%、37.4%和39.9%,而中國(guó)為3.3%、34.9%和61.8%,人才培養(yǎng)勢(shì)在必行。如上文所述,人工智能的專(zhuān)業(yè)人才既要掌握數(shù)據(jù)挖掘、語(yǔ)音圖像識(shí)別等計(jì)算機(jī)層面知識(shí),又要了解人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的客觀狀況??萍计髽I(yè)需要高校的理論與人才的支持,而高校則可借助企業(yè)的數(shù)據(jù)資源和技術(shù)平臺(tái)推進(jìn)科研理論進(jìn)展,將研究?jī)r(jià)值落地。因此,高校應(yīng)加強(qiáng)人工智能相關(guān)學(xué)科建設(shè),吸引國(guó)際頂級(jí)科學(xué)家和高層次人才,加強(qiáng)與科技企業(yè)、國(guó)外高校及相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作,將技術(shù)教學(xué)貫穿到實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中,讓學(xué)生在校所學(xué)與企業(yè)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)貫通人工智能基礎(chǔ)理論、軟硬件技術(shù)與醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的縱向跨界人才。人工智能校企合作將有助于人工智能在老年健康領(lǐng)域的加速發(fā)展,為人工智能應(yīng)用打開(kāi)新局面。
其二,搭建醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作平臺(tái)。近年來(lái),阿里巴巴、百度、騰訊和華為等國(guó)內(nèi)企業(yè)在人工智能領(lǐng)域的崛起,為老年健康管理的轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)支撐。人工智能本身就涉及多重技術(shù),不同行業(yè)或領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)必然存在差異,加快人工智能在老年健康管理中的應(yīng)用,醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)既要借助科技企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),引入智能技術(shù),又要借助科技企業(yè)的智力優(yōu)勢(shì),培育服務(wù)人才。這就要求醫(yī)療機(jī)構(gòu)積極通過(guò)研發(fā)外包的途徑,由科技企業(yè)打造契合老年健康管理需求的智能軟件與硬件,加快老年健康管理智能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與推廣,促進(jìn)產(chǎn)品從監(jiān)護(hù)提醒類(lèi)、健康監(jiān)測(cè)類(lèi),到醫(yī)療設(shè)備類(lèi)、陪護(hù)聊天類(lèi),關(guān)注老年人身體健康的同時(shí)注意開(kāi)發(fā)心理健康護(hù)理機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品的多元化與精準(zhǔn)化。與此同時(shí),醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過(guò)與科技企業(yè)的合作,提高本機(jī)構(gòu)內(nèi)部人工智能的應(yīng)用能力。
(四)構(gòu)建老年健康管理人工智能產(chǎn)品的定價(jià)與補(bǔ)貼機(jī)制
人工智能在老年健康領(lǐng)域推行受阻的一個(gè)很重要的原因是企業(yè)囿于無(wú)利可圖與老人抱怨收費(fèi)高現(xiàn)象并存。老年健康領(lǐng)域人工智能產(chǎn)品與服務(wù)的價(jià)格既不能完全市場(chǎng)化也不能?chē)?yán)控低價(jià),應(yīng)建立合理的定價(jià)機(jī)制與相應(yīng)的財(cái)政保障機(jī)制,以平衡市場(chǎng)主體盈利與老年人經(jīng)濟(jì)承受力來(lái)促進(jìn)人工智能在老年健康領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
一方面,合理確定老年健康領(lǐng)域人工智能產(chǎn)品的價(jià)格。老年人的健康管理產(chǎn)品與服務(wù)具有一定的福利性,過(guò)高的價(jià)格會(huì)忽略老年人的經(jīng)濟(jì)承受能力,過(guò)低的價(jià)格又影響社會(huì)資本的收益率與參與積極性,阻礙該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)資本資產(chǎn)定價(jià)模型,任何資產(chǎn)的期望收益率都由無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率和對(duì)所承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的補(bǔ)償—風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)兩部分構(gòu)成,考慮到服務(wù)對(duì)象的特殊性,老年健康領(lǐng)域人工智能產(chǎn)品合理的投資收益率應(yīng)等于或略低于市場(chǎng)平均投資收益率,兼顧經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
另一方面,建立相應(yīng)的財(cái)政補(bǔ)貼機(jī)制。雖然老年人收入來(lái)源更加多元,自報(bào)需要照護(hù)服務(wù)的比例不斷提高,越來(lái)越多的老年人有能力購(gòu)買(mǎi)健康管理設(shè)備,但價(jià)格仍然是影響其選擇與否的關(guān)鍵因素之一。而且受年齡、身體狀況、收入等多重因素影響,有必要分地區(qū)、分群體進(jìn)行大面積的調(diào)查統(tǒng)計(jì),找到不同身體狀況與經(jīng)濟(jì)狀況的老年人有能力和意愿支付的平均價(jià)格。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的市場(chǎng)價(jià)格與老年人可支付的價(jià)格,分類(lèi)別分等級(jí)進(jìn)行補(bǔ)貼,對(duì)于經(jīng)濟(jì)困難的失能半失能老人要免費(fèi)配置相應(yīng)的智能設(shè)備。
此外,加強(qiáng)老年健康管理人工智能應(yīng)用狀況的監(jiān)管體系和績(jī)效評(píng)價(jià)體系。當(dāng)前人工智能技術(shù)整體還處在較低的發(fā)展層次,在認(rèn)知能力、感知行為、風(fēng)險(xiǎn)對(duì)抗等諸多方面仍比較笨拙,應(yīng)在加強(qiáng)人工智能嵌入的可能性風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)上,采取第三方評(píng)估方式,科學(xué)評(píng)價(jià)人工智能應(yīng)用過(guò)程的技術(shù)適用、服務(wù)質(zhì)量等環(huán)節(jié)。推進(jìn)老年健康管理領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用的不斷改進(jìn)與發(fā)展。
四、結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】無(wú)人駕駛 腦控汽車(chē) 發(fā)展前景
1 前言
近些年,隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展,汽車(chē)駕駛已經(jīng)是現(xiàn)代人需要掌握的基本技能之一,在其拓展普及的同時(shí),安全駕駛成為了現(xiàn)代社會(huì)最關(guān)注的焦點(diǎn)之一。所謂的安全駕駛就是要杜絕在汽車(chē)駕駛過(guò)程中存在安全隱患的行為,其中不安全駕駛包括:酒后駕駛、超速行駛、疲勞駕駛[1]、大燈晃眼、闖紅黃燈、違法超車(chē)、急停急剎、隨意變道、駕駛打電話(huà)、不系安全帶等容易致使事故發(fā)生的行為。汽車(chē)所帶來(lái)的安全問(wèn)題多數(shù)出自駕駛司機(jī)的個(gè)人行為和個(gè)人原因,因此以人工智能輔助或者替代駕駛者駕駛汽車(chē)成為了汽車(chē)智能駕駛技術(shù)研究的主要趨勢(shì)。
2 無(wú)人駕駛汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 國(guó)外駕駛汽車(chē)的研發(fā)狀況
從上世紀(jì)開(kāi)始國(guó)外就開(kāi)始進(jìn)行了無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究[2][3]。所謂無(wú)人駕駛,是通過(guò)為車(chē)輛裝配多種感應(yīng)設(shè)備,包括車(chē)載傳感器、GPS和攝像頭等,配合車(chē)內(nèi)的智能軟件,如自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)等實(shí)現(xiàn)脫離駕駛員的自動(dòng)駕駛汽車(chē)[4]。國(guó)外著名汽車(chē)企業(yè)及IT行業(yè)巨頭谷歌都競(jìng)相亮相其在無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)研究的成果。截至目前,谷歌的無(wú)人駕駛汽車(chē)已問(wèn)世6年多,這期間發(fā)生了14起事故,僅一次造成人員受傷[5];德國(guó)梅賽德斯奔馳的無(wú)人駕駛卡車(chē)在德國(guó)的Autobahn8公路上已經(jīng)啟動(dòng)了上路測(cè)試,這是量產(chǎn)版自動(dòng)駕駛卡車(chē)首次在高速公路上進(jìn)行行駛;據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》15年2月11日消息,奧迪方面確認(rèn)其首款采用無(wú)人駕駛技術(shù)的車(chē)型將于2017年上市。另外各大汽車(chē)制造商以及相關(guān)科技巨頭表示無(wú)人汽車(chē)在2020年可以推出商用。美國(guó)內(nèi)華達(dá)、加利福尼亞、佛羅里達(dá)及密歇根州為谷歌、奧迪等正在開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛車(chē)發(fā)放了公路試驗(yàn)牌照。這表明了一點(diǎn):使用人工智能替代駕駛員來(lái)駕駛汽車(chē)被各大發(fā)達(dá)國(guó)家與科技巨頭認(rèn)可。這是因?yàn)闊o(wú)人駕駛汽車(chē)經(jīng)過(guò)精密計(jì)算,由系統(tǒng)精確控制,在一般條件下,比真人駕駛應(yīng)該更加安全可靠。無(wú)人駕駛汽車(chē)至少不會(huì)犯情緒上的錯(cuò)誤,不會(huì)因?yàn)樾锞?、生氣、郁悶等精神原因而造成汽?chē)失控,也不會(huì)因?yàn)槿硕?、路窄、彎多等?fù)雜路況而緊張,造成誤操作。對(duì)長(zhǎng)途行駛而言,無(wú)人駕駛汽車(chē)不會(huì)出現(xiàn)疲勞駕駛。在城市道路中,無(wú)人駕駛汽車(chē)不會(huì)闖紅燈、逆行。在有限速標(biāo)記的道路上,無(wú)人駕駛汽車(chē)會(huì)嚴(yán)格遵守規(guī)定,不會(huì)超速行駛。
2.2 國(guó)內(nèi)駕駛汽車(chē)的研發(fā)狀況
我國(guó)關(guān)于無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究相對(duì)國(guó)外起步較晚,但是發(fā)展迅速。十幾年前,國(guó)防科技大學(xué)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)一款紅旗轎車(chē)進(jìn)行相應(yīng)改裝,研制出了紅旗HQ3智能無(wú)人車(chē),能實(shí)時(shí)處理岔道、斑馬線和虛線;對(duì)車(chē)體姿態(tài)變動(dòng),自然光照變化及樹(shù)木、路橋陰影都具有較強(qiáng)的自適應(yīng)力。HQ3,其“大腦”是藏在后備廂里的計(jì)算機(jī)設(shè)備,車(chē)輛沒(méi)有GPS 等導(dǎo)航設(shè)備,完全是利用自身的“環(huán)境傳感器”來(lái)識(shí)別道路標(biāo)線,進(jìn)而依靠車(chē)載的智能行為決策和控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)正常匯入高速公路的密集車(chē)流中自主駕駛。于2011年,紅旗HQ3智能無(wú)人車(chē)首次在復(fù)雜路況下公開(kāi)進(jìn)行無(wú)人駕駛的測(cè)試,并完成了從長(zhǎng)沙至武漢近300公里高速公路路試。除了無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究外,南開(kāi)大學(xué)計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院段峰副教授的研究團(tuán)隊(duì)與長(zhǎng)城汽車(chē)共同合作研發(fā) “腦控汽車(chē)”,這項(xiàng)研究通過(guò)腦電設(shè)備, 捕捉人在集中注意力時(shí)產(chǎn)生的腦電信號(hào), 利用腦電信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)分析人的驅(qū)車(chē)意圖并向汽車(chē)發(fā)送操控指令, 以此實(shí)現(xiàn)人腦控制汽車(chē)的目的[6]?!澳X控汽車(chē)” 顛覆了手腳并用的駕車(chē)方式,它可以利用人腦進(jìn)行汽車(chē)操控并低速行駛, 但離真正投入生產(chǎn)使用還需要一定時(shí)間。由此可以看出我國(guó)在研究人工智能“替代”的同時(shí)也涉及“輔助”研究,將人工智能應(yīng)用于汽車(chē)駕駛技術(shù)方面更為廣泛。
3 智能駕駛研究中遇到的問(wèn)題
無(wú)人駕駛汽車(chē)在其優(yōu)勢(shì)凸顯的同時(shí)也更加暴露出其問(wèn)題。無(wú)人駕駛汽車(chē)的問(wèn)題包括局限性高、人文接受程度問(wèn)題和安全防御性低等。
3.1 局限性高
無(wú)人駕駛汽車(chē)在其“視覺(jué)能力”方面無(wú)法達(dá)到人腦的高度,其傳感器通過(guò)紅外攝像和普通攝像兩種技術(shù)完成道路環(huán)境的收集。當(dāng)車(chē)輛在人口密集的樓房建筑區(qū)、事故區(qū)域或者其他有人通過(guò)通用手勢(shì)信號(hào)來(lái)指揮車(chē)輛在此區(qū)域通行時(shí),無(wú)人汽車(chē)將遇到判斷難題。另外,道路存在信號(hào)標(biāo)志老舊變形等情況出現(xiàn),無(wú)人汽車(chē)可能產(chǎn)生誤識(shí)或者漏識(shí),造成不必要的事故。
3.2 人文接受程度問(wèn)題
社會(huì)對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)依然存在諸多疑問(wèn),如當(dāng)無(wú)人駕駛汽車(chē)行駛在這個(gè)人口稠密的世界時(shí), 發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無(wú)法避免事故的發(fā)生時(shí),智能計(jì)算機(jī)應(yīng)該選擇沖向馬路的行人還是直接撞擊迎面而來(lái)的車(chē)輛?在受到外部虛擬網(wǎng)絡(luò)攻擊后是否還可以維持完全駕駛?未被Google或GPS完全測(cè)繪的道路如何行使等。無(wú)人駕駛汽車(chē)在法律法規(guī)方面同樣存在極大的挑戰(zhàn)。如產(chǎn)品責(zé)任,立法和多重管轄權(quán)等。無(wú)人汽車(chē)與有人汽車(chē)發(fā)生事故責(zé)任判定和無(wú)人汽車(chē)之間發(fā)生事故責(zé)任判定等。
3.3 安全防御性低
軟件安全公司Security Innovation首席科學(xué)家喬納桑?佩蒂特(Jonathan Petit)表示,大部分無(wú)人駕駛汽車(chē)探測(cè)障礙物的激光雷達(dá)系統(tǒng)只需一個(gè)成本不到60美元的裝置即可破解。佩蒂特表示,通過(guò)這一裝置,黑客可以在任何位置設(shè)置實(shí)際并不存在的汽車(chē)、行人,或是墻壁,導(dǎo)致無(wú)人駕駛汽車(chē)的行駛速度放慢,甚至寸步難行。其相關(guān)論文已在歐洲黑帽安全大會(huì)上發(fā)表。
4 智能駕駛的發(fā)展前景
智能駕駛是通過(guò)人工智能輔助或代替人進(jìn)行汽車(chē)駕駛行為,它可以彌補(bǔ)人類(lèi)駕駛員會(huì)存在的缺陷。經(jīng)過(guò)大量的研究和發(fā)展,智能駕駛所需的各種傳感器、計(jì)算機(jī)的性能和技術(shù)等方面取得了極大進(jìn)步,成本也在逐步降低。
從人工智能和汽車(chē)駕駛結(jié)合的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看,純智能的無(wú)人駕駛應(yīng)為未來(lái)駕駛的主要方式,即使在當(dāng)前基于貝葉斯、決策樹(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)的方法被運(yùn)用在無(wú)人駕駛的行為識(shí)別和行為決策的技術(shù)環(huán)境下,我們也可以考慮設(shè)立專(zhuān)門(mén)的行駛路線保證無(wú)人駕駛汽車(chē)的應(yīng)用推廣。在馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)下面向駕駛行為的機(jī)器學(xué)習(xí),一直以來(lái)都是智能車(chē)領(lǐng)域的“瓶頸”。隨著國(guó)際“類(lèi)腦”研究的興起,我國(guó)也上線了“中國(guó)腦計(jì)劃”,但畢竟類(lèi)腦計(jì)算還僅從理論階段開(kāi)始向前邁步,類(lèi)腦計(jì)算機(jī)仍難以得到實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。
從當(dāng)前智能駕駛的技術(shù)角度來(lái)看,相對(duì)于無(wú)人汽車(chē),腦控汽車(chē)的發(fā)展可能更加適合。這是因?yàn)闊o(wú)人駕駛汽車(chē)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前還無(wú)法達(dá)到類(lèi)腦計(jì)算機(jī)體系的高度,因此很難做到像人腦一樣思考問(wèn)題,難以較好處理駕駛過(guò)程中各種各樣的突發(fā)問(wèn)題和針對(duì)無(wú)人駕駛做出的阻礙或破壞行為。
因此提高人工智能在輔助方面的全面完善是全面實(shí)施無(wú)人駕駛的必經(jīng)之路?,F(xiàn)在的家用汽車(chē)基本配備雷達(dá)輔助系統(tǒng),該系統(tǒng)可以不斷監(jiān)控周?chē)慕煌顩r,可以用發(fā)聲頻率提示本車(chē)與可能碰撞物體的距離,也可以確定與前車(chē)距離以及前車(chē)行駛速度,如與前車(chē)距離明顯低于安全距離,系統(tǒng)會(huì)向駕駛者發(fā)送聽(tīng)覺(jué)警報(bào)。目前奔馳的主動(dòng)式駐車(chē)輔助系統(tǒng)能夠在主動(dòng)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)功能干預(yù)下自動(dòng)泊車(chē)。并且,在車(chē)輛通過(guò)自動(dòng)駐車(chē)輔助系統(tǒng)停入平行車(chē)位后,該系統(tǒng)也可以在自動(dòng)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)控制功能的幫助下,讓車(chē)輛完全自動(dòng)地駛出平行車(chē)位。
在此基礎(chǔ)之上,我們可以在擴(kuò)大自然語(yǔ)言處理等人機(jī)交互方式在人為干預(yù)下“釋放雙手”的模式上加大科研力度,如:語(yǔ)音操控、腦控汽車(chē)或類(lèi)似飛機(jī)自動(dòng)與手動(dòng)駕駛切換等智能駕駛方式。其中語(yǔ)音操控汽車(chē)可以通過(guò)語(yǔ)言指令如“倒庫(kù)”“直行”或“開(kāi)啟雨刷”等自然語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)汽車(chē)系統(tǒng)的自動(dòng)處理并通過(guò)車(chē)輛配置的傳感器和攝像頭等硬件付出行動(dòng)來(lái)響應(yīng)命令的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音操控汽車(chē)的智能模式。因?yàn)橛旭{駛員的加入會(huì)使智能汽車(chē)的行駛方式更加靈活多變,適合于當(dāng)前復(fù)雜的交通環(huán)境,滿(mǎn)足社會(huì)法律和倫理觀念的接受要求,所以提高人工智能在輔助方面的研究應(yīng)用的價(jià)值更加巨大。
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關(guān)鍵詞:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制;模糊神經(jīng)元控制;自適應(yīng)控制
前言:
社會(huì)的進(jìn)步要求生產(chǎn)力更加發(fā)達(dá),要求人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)生活更加智能化,以節(jié)省寶貴的時(shí)間去做其它有益的事情。電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自動(dòng)化控制方面的優(yōu)勢(shì)在這個(gè)領(lǐng)域也確實(shí)能夠得到極大的發(fā)揮,促進(jìn)自動(dòng)化控制的發(fā)展進(jìn)步。自動(dòng)化的特征,表達(dá)了一個(gè)共同的主題,即提高機(jī)械人類(lèi)意識(shí)能力,強(qiáng)化控制自動(dòng)化,因此人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為,電氣自動(dòng)化控制也需要人工智能的參與。在將來(lái),智能技術(shù)在電氣傳動(dòng)技術(shù)中占相當(dāng)重要的地位,特別是自適應(yīng)模糊神經(jīng)元控制器在性能傳動(dòng)產(chǎn)品中將得到廣泛應(yīng)用。
一、人工智能控制器的概述
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI 控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類(lèi)非線性函數(shù)近似器。這樣的分類(lèi)就能得到較好的總體理解,也有利于控制策略的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)。這些AI 函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器具有更多的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)如下:
(1)它們的設(shè)計(jì)不需要控制對(duì)象的模型(在許多場(chǎng)合,很難得到實(shí)際控制對(duì)象的精確動(dòng)態(tài)方程,實(shí)際控制對(duì)象的模型在控制器設(shè)計(jì)時(shí)往往有很多不確實(shí)性因素,例如:參數(shù)變化,非線性時(shí),往往不知道)
(2)通過(guò)適當(dāng)調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時(shí)間比最優(yōu)PID 控制器快1.5 倍,下降時(shí)間快3.5 倍,過(guò)沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒(méi)有必須專(zhuān)家知識(shí)時(shí),通過(guò)響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。
(5)運(yùn)用語(yǔ)言和響應(yīng)信息可能設(shè)計(jì)它們。
(6)它們有相當(dāng)好的一致性(當(dāng)使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計(jì)),與驅(qū)動(dòng)器的特性無(wú)關(guān)?,F(xiàn)在沒(méi)有使用人工智能的控制算法對(duì)特定對(duì)象控制效果十分好,但對(duì)其他控制對(duì)象效果就不會(huì)一致性地好,因此對(duì)具體對(duì)象必須具體設(shè)計(jì)。
(7) 它們對(duì)新數(shù)據(jù)或新信息具有很好的適應(yīng)性。
(8)它們能解決常規(guī)方法不能解決的問(wèn)題。
(9)它們具有很好的抗噪聲干擾能力。
(10)它們的實(shí)現(xiàn)十分便宜,特別是使用最小配置時(shí)。
(11)它們很容易擴(kuò)展和修改。
總而言之,當(dāng)采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器,規(guī)則庫(kù)和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過(guò)程中能夠自動(dòng)地實(shí)時(shí)確定。有很多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程,但主要的目標(biāo)是使用系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的解,并且找到最簡(jiǎn)單的拓樸結(jié)構(gòu)配置,自學(xué)習(xí)迅速,收斂快速。
二、人工智能在電氣傳動(dòng)控制中的運(yùn)用
1、人工智能在直流傳動(dòng)中的運(yùn)用
(1)模糊邏輯控制應(yīng)用
主要有兩類(lèi)模糊控制器,Mamdani 和Sugeno型。到目前為止只有Mamdani 模糊控制器用于調(diào)速控制系統(tǒng)中。限于篇幅這里不詳細(xì)討論其中的原因。值得注意的是這兩種控制器都有規(guī)則庫(kù),它是一個(gè)if-then 模糊規(guī)則集。但Sugeno 控制器的典型規(guī)則是“如果x 是A,并且y 是B,那么Z=f(x,y)”。這里A 和B 是模糊集; Z=f (x,y)是x,y的函數(shù),通常是輸入變量x,y 的多項(xiàng)式。當(dāng)f 是常數(shù),就是零階Sugeno 模型,因此Sugeno 是Mamdani 控制器的特例。
Mamdani 控制器由下面四個(gè)主要部分組成:
① 模糊化實(shí)現(xiàn)輸入變量的測(cè)量、量化和模糊化。隸屬函數(shù)有多種形式。
② 知識(shí)庫(kù)由數(shù)據(jù)庫(kù)和語(yǔ)言控制規(guī)則庫(kù)組成。開(kāi)發(fā)規(guī)則庫(kù)的主要方法是:把專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)歷用于應(yīng)用和控制目標(biāo);建模操作器的控制行動(dòng);建模過(guò)程;使用自適應(yīng)模糊控制器和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理機(jī)制。
③ 推理機(jī)是模糊控制器的核心,能模仿人的決策和推理模糊控制行為。
④ 反模糊化實(shí)現(xiàn)量化和反模糊化。有很多反模糊化技術(shù),例如最大化反模糊化,中間平均技術(shù)等。
(2)ANNS 的應(yīng)用
過(guò)去二十年,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNS)在模式識(shí)別和信號(hào)處理中得到廣泛運(yùn)用。由于ANNS 有一致性的非線性函數(shù)估計(jì)器,因此它也可有效的運(yùn)用于電氣傳動(dòng)控制領(lǐng)域,它們的優(yōu)勢(shì)是不需要被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,一致性很好,對(duì)噪音不敏感。另外,由于ANNS 的并行結(jié)構(gòu),它很適合多傳感器輸入運(yùn)用,比如在條件監(jiān)控、診斷系統(tǒng)中能增強(qiáng)決策的可靠性,當(dāng)然,最近電氣傳動(dòng)朝著最小化傳感器數(shù)量方向發(fā)展,但有時(shí),多傳感器可以減少系統(tǒng)對(duì)特殊傳感器缺陷的敏感性,不需要過(guò)高的精度,也不需要復(fù)雜的信號(hào)處理。
誤差反向傳播技術(shù)是多層前饋ANN 最常用的學(xué)習(xí)技術(shù)。如果網(wǎng)絡(luò)有足夠多的隱藏層和隱藏結(jié)點(diǎn)以及適宜的激勵(lì)函數(shù),多層ANN 只能實(shí)現(xiàn)需要的映射,沒(méi)有直接的技術(shù)選擇最優(yōu)隱藏層、結(jié)點(diǎn)數(shù)和激勵(lì)函數(shù),通常用嘗試法解決這個(gè)問(wèn)題,反向傳播訓(xùn)練算法是基本的最快下降法,輸出結(jié)點(diǎn)的誤差反饋回網(wǎng)絡(luò),用于權(quán)重調(diào)整,搜索最優(yōu)。輸出結(jié)點(diǎn)的權(quán)重調(diào)整迭代不同于隱藏結(jié)點(diǎn)的權(quán)重調(diào)整迭代。通過(guò)使用反向傳播技術(shù),能得到需要的非線性函數(shù)近似值,該算法包括有學(xué)習(xí)速率參數(shù),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的特性有很大影響。
2、人工智能在交流傳動(dòng)中的應(yīng)用
(1)模糊邏輯的應(yīng)用
在大多數(shù)討論模糊邏輯在交流傳動(dòng)中運(yùn)用的文章中,都介紹的是用模糊控制器取代常規(guī)的速度調(diào)節(jié)器,可英國(guó)Aberdeen 大學(xué)開(kāi)發(fā)的全數(shù)字高性能傳動(dòng)系統(tǒng)中有多個(gè)模糊控制器,這些模糊控制器不僅用來(lái)取代常規(guī)的PI 或PID 控制器,同時(shí)也用于其他任務(wù)。該大學(xué)還把模糊神經(jīng)控制器用于各種全數(shù)字高動(dòng)態(tài)性能傳動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中。也有一些優(yōu)秀的文章論述運(yùn)用模糊邏輯控制感應(yīng)電機(jī)的磁通和力矩。它的輸入標(biāo)定因子是變化的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了所提方案的有效性。該系統(tǒng)中模糊速度控制器與常規(guī)的PI 速度控制器和CRPWM塑變器一起使用,它往往用來(lái)補(bǔ)償可能的慣性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的擾動(dòng)。
(2) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
現(xiàn)如今,有大量文章討論神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在交流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的條件監(jiān)測(cè)和診斷中的運(yùn)用。介紹了使用常規(guī)反向轉(zhuǎn)波算法的ANN 用于步進(jìn)電機(jī)控制算法的最優(yōu)化。該方案使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和初始速度來(lái)確定最大可觀測(cè)速度增量。這就需要ANN 學(xué)習(xí)三維圖形映射。該系統(tǒng)與常規(guī)控制算法(梯形控制法)相比具有更好的性能,并且大大減少了定位時(shí)間,對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大范圍變化和非初始速度也有滿(mǎn)意的控制效果。ANNS 的結(jié)構(gòu)是多層前饋型,運(yùn)用常規(guī)反向傳播學(xué)習(xí)算法。該系統(tǒng)由兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,一個(gè)系統(tǒng)通過(guò)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)的辯識(shí)自適應(yīng)控制定子電流,另一個(gè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)的辯識(shí)自適應(yīng)控制轉(zhuǎn)子速度。
最后值得指出的是現(xiàn)在發(fā)表的大多數(shù)有關(guān)ANN 對(duì)各種電機(jī)參數(shù)估計(jì)的論文,一個(gè)共同的特點(diǎn)是,它們都是用多層前饋ANNS,用常規(guī)反向傳播算法,只是學(xué)習(xí)算法的模型不同或被估計(jì)的參數(shù)不同。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,電氣自動(dòng)化控制是增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運(yùn)作的效率。人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,控制器設(shè)計(jì)的常規(guī)技術(shù)正逐漸被廣泛使用的人工智能軟件技術(shù)所替代。
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關(guān)鍵詞 智能電網(wǎng);技術(shù);應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào) TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)104-0192-02
當(dāng)前我國(guó)電力事業(yè)飛速發(fā)展,來(lái)源于多個(gè)方面的力量都成為電力事業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)。這其中不僅僅包括了相應(yīng)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中多項(xiàng)電力技術(shù)的層出不同和逐漸成熟,相關(guān)其他技術(shù),諸如監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及人工智能等也都成為推動(dòng)智能電網(wǎng)進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域的重要助力;與此同時(shí),更為重要的是,對(duì)于我國(guó)的供電系統(tǒng)而言,更大的覆蓋地域范圍以及在電力生產(chǎn)和輸送過(guò)程中所產(chǎn)生的龐雜設(shè)備,都從客觀上要求著實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的管理。在這樣的背景之下,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。
1 智能電網(wǎng)的概念
智能電網(wǎng)(Smart Power Grids),即電網(wǎng)的智能化,美國(guó)能源部曾經(jīng)定義其為:“一個(gè)完全自動(dòng)化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò),能夠監(jiān)視和控制每個(gè)用戶(hù)和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn),保證從電廠到終端用戶(hù)整個(gè)輸配電過(guò)程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動(dòng)?!睔W洲技術(shù)論壇則將這一概念描述為“一個(gè)可整合所有連接到電網(wǎng)用戶(hù)所有行為的電力傳輸網(wǎng)絡(luò),以有效提供持續(xù)、經(jīng)濟(jì)和安全的電力?!痹趪?guó)內(nèi),相對(duì)權(quán)威的定義方式當(dāng)屬中國(guó)科學(xué)院電工研究所的定義,該組織將智能電網(wǎng)表述為“以包括各種發(fā)電設(shè)備、輸配電網(wǎng)絡(luò)、用電設(shè)備和儲(chǔ)能設(shè)備的物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)化與智能控制技術(shù)等與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)?!?/p>
電工研究所的定義中可以明確看出智能電網(wǎng)的若干特征。首先在于其可觀測(cè)性,即能夠有效獲取到電網(wǎng)工作過(guò)程中參與工作的電氣設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),以及相關(guān)的線路工作數(shù)據(jù);其次在于其可控性,即能夠針對(duì)電網(wǎng)中的設(shè)備展開(kāi)必要的調(diào)節(jié);其三則是自動(dòng)化,重點(diǎn)關(guān)注整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)綜合平衡和優(yōu)化,以及對(duì)于突發(fā)狀況的調(diào)整和自愈等,除此以外,自動(dòng)告警以及必要的趨勢(shì)預(yù)測(cè)等功能也會(huì)隨著相應(yīng)的計(jì)算技術(shù)的逐步成熟而納入到智能電網(wǎng)的相關(guān)職能屬性中來(lái)。
2 智能電網(wǎng)的核心技術(shù)討論
從技術(shù)角度看,參與到智能電網(wǎng)中的骨干技術(shù)主要包括空間信息技術(shù)、云計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及作為基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)以及安全技術(shù)幾個(gè)方面。
其中空間信息技術(shù)主要包括GIS、GPS技術(shù)系統(tǒng),能夠?yàn)橹悄芫W(wǎng)絡(luò)提供足夠的數(shù)據(jù)支持,并且?guī)椭洳杉降臄?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)邏輯化。我國(guó)電力供給網(wǎng)絡(luò)龐大,枝節(jié)繁雜,如果不綜合當(dāng)?shù)氐牡乩頂?shù)據(jù)進(jìn)行考慮,就很難理解網(wǎng)絡(luò)中反饋的數(shù)據(jù)含義。并且相應(yīng)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)和衛(wèi)星定位系統(tǒng),還能夠幫助智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障的更為精準(zhǔn)定位,在根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)加強(qiáng)預(yù)測(cè)方面也有著突出貢獻(xiàn)。對(duì)于云計(jì)算而言,當(dāng)前智能電網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜,微環(huán)境龐雜,并且很多故障如果不能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)處理就會(huì)造成更大供電損失。因此分布式的數(shù)據(jù)處理環(huán)境已經(jīng)成為發(fā)展的必然。在此基礎(chǔ)上,云計(jì)算為智能電網(wǎng)的計(jì)算在資源上提供了更多可能,尤其是對(duì)于運(yùn)行和監(jiān)控以及數(shù)據(jù)深入處理的智能云技術(shù),對(duì)改善數(shù)據(jù)擁堵,提升智能電網(wǎng)計(jì)算數(shù)據(jù)吞吐量都有著極大幫助。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于當(dāng)前的智能電網(wǎng)而言仍然處于不斷滲透的過(guò)程中,這種技術(shù)能夠以人的思維方式使計(jì)算機(jī)理解更多知識(shí)。作為一種能夠賦予計(jì)算機(jī)思考能力的技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟程度,直接關(guān)系著智能電網(wǎng)的智能成熟程度,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越發(fā)達(dá),智能電網(wǎng)就越能將地理信息與電網(wǎng)工作信息進(jìn)行綜合考慮,就越能發(fā)現(xiàn)供電網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題。而從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)的角度看,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和安全問(wèn)題已經(jīng)相對(duì)成熟,當(dāng)前的數(shù)據(jù)采集技術(shù)成為了發(fā)展的重點(diǎn)。更發(fā)達(dá)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),對(duì)于電網(wǎng)中的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所面臨的環(huán)境數(shù)據(jù)都能夠有效吸收,而更為豐富的數(shù)據(jù)必然會(huì)提供更為堅(jiān)實(shí)的決策基礎(chǔ),最終提供更為準(zhǔn)確的決策支持,對(duì)于自動(dòng)化的精準(zhǔn)施行也會(huì)有所幫助。
3 智能電網(wǎng)的應(yīng)用特征與結(jié)論
智能電網(wǎng)在應(yīng)用領(lǐng)域與傳統(tǒng)電網(wǎng)有著本質(zhì)區(qū)別。這種以人工智能和高度自動(dòng)化作為突出特征的信息化技術(shù)和供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的產(chǎn)物,從電力的產(chǎn)生到配送以及消費(fèi),各個(gè)環(huán)節(jié)都有著更優(yōu)的表現(xiàn)。
對(duì)于電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)而言,我國(guó)幅員遼闊,對(duì)于電力的需求也一直呈現(xiàn)出上升趨勢(shì),因此對(duì)于電力的生產(chǎn)而言,當(dāng)前也多采用了多種途徑進(jìn)行開(kāi)展。無(wú)論是常規(guī)的水力發(fā)電或者核電站,還是當(dāng)前較新的風(fēng)力發(fā)電站,都存在有獨(dú)屬于其自身的工作特征和產(chǎn)電量。智能電網(wǎng)的參與,能夠幫助在穩(wěn)定發(fā)電廠運(yùn)行以及調(diào)節(jié)供電能力等方面有著調(diào)整,實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi),甚至整個(gè)系統(tǒng)中的穩(wěn)定供電。
而對(duì)于電力的配給角度,更大的配給范圍和更長(zhǎng)的輸電線路,以及在輸電過(guò)程中所面對(duì)更為難多難以確定的環(huán)境因素,都會(huì)成為配電過(guò)程中的安全隱患,單純是系統(tǒng)內(nèi)線損一項(xiàng),都會(huì)對(duì)配電效果造成不容忽視的影響。智能電網(wǎng)的參與能夠更為精確的確定線路中可能存在的問(wèn)題,并且對(duì)于變電系統(tǒng)的維護(hù)也能夠達(dá)到更高的水平。
從電力消費(fèi)環(huán)境看,智能電網(wǎng)獲取了大量的電力消費(fèi)數(shù)據(jù),這樣就可能會(huì)從兩個(gè)角度影響電力的消費(fèi)。其一在于幫助各個(gè)消費(fèi)主體形成正確的消費(fèi)觀念和方式方法,在行業(yè)內(nèi)部橫向?qū)Ρ鹊幕A(chǔ)上有的放矢的采取相應(yīng)的宣傳,可以達(dá)到節(jié)能和優(yōu)化電力資源使用的目的。另一個(gè)方面對(duì)于電力消費(fèi)狀況的深入清晰了解,還能夠幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力供給網(wǎng)站發(fā)展規(guī)劃的更多認(rèn)識(shí),對(duì)于理智發(fā)展有著重要幫助。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:斷路器 現(xiàn)狀 智能化 網(wǎng)絡(luò)化 人工智能
1、斷路器的現(xiàn)狀
在低壓輸配電網(wǎng)絡(luò)中,塑殼斷路器是重要的基礎(chǔ)元件之一,對(duì)于那些經(jīng)常會(huì)發(fā)生用電設(shè)備過(guò)載、短路的場(chǎng)合,能安全、可靠地切斷故障電流,防止事故護(hù)大危及到整個(gè)輸配電系統(tǒng)。國(guó)外ABB、西門(mén)子、施耐德等公司已經(jīng)推出新一代產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)有些著名電氣企業(yè)也在低壓電器的主要技術(shù)特征為:高性能的觸頭滅弧系統(tǒng),采用模塊化結(jié)構(gòu),電子式脫扣器,性能優(yōu)越,安裝方式簡(jiǎn)便多樣,與現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)進(jìn)行通訊等。
1.1高性能的觸頭滅弧系統(tǒng)
目前ABB公司、施耐德、GE等歐美大部分公司新一代產(chǎn)品采用雙斷點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式觸頭系統(tǒng),加強(qiáng)了短弧度近陰極效應(yīng),具有較高的電弧電壓,以提高分?jǐn)嗄芰?,并省去軟連接。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)申請(qǐng)了相關(guān)雙斷點(diǎn)旋轉(zhuǎn)式觸頭的專(zhuān)利,如淅江正泰電器股份有限公司申請(qǐng)的發(fā)明專(zhuān)利、公開(kāi)了一種多極低壓雙斷點(diǎn)塑殼斷路器,該發(fā)明采用相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),達(dá)到各單級(jí)單元之間可靠的機(jī)械連接和傳動(dòng);同時(shí),并使安裝更為靈活和方便,可簡(jiǎn)化裝配工藝,降低制造成本。
1.2采用電子式脫扣器
電子脫扣器是微電子、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的結(jié)合,具有傳統(tǒng)熱磁脫扣器不可比擬的優(yōu)勢(shì),如:脫扣特性穩(wěn)定,不受環(huán)境溫度及氣候的影響;脫扣電流和時(shí)間的精度較高;整定電流可調(diào),并可設(shè)置不同的特性曲線以適應(yīng)各種負(fù)載保護(hù)的要求;電子脫扣器可以派生通信功能,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制,還可派生區(qū)域聯(lián)鎖、電量監(jiān)控及電能分析等輔助功能。各公司的新一代塑殼斷路器均可安裝電子脫扣器,并逐漸向160A及以下的小容量額定電流殼架發(fā)展。
ABB公司推出的SACEIsomaxS低壓塑殼斷路器采用微處理器電子式脫扣器,分?jǐn)喾绞胶托螤钐厥獾拈_(kāi)斷無(wú)件使斷路器能在極短時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)高達(dá)200kA的短路電流。
1.3與現(xiàn)場(chǎng)總線通訊
全球電力與控制專(zhuān)家法國(guó)施耐德公司在M系列基礎(chǔ)上推出了MT、MVV、MTE系列框架斷路器。產(chǎn)品外形縮小、保護(hù)功能齊全、智能控制器在原保護(hù)功能基礎(chǔ)上,增加電壓、頻率和功率的測(cè)量、諧波和基波的計(jì)算、精確分析電網(wǎng)質(zhì)量,能與多種總線連接等。Osmart Powerpact塑殼斷路器符合UL,CSA等多種認(rèn)證,采用雙旋轉(zhuǎn)分?jǐn)嘞到y(tǒng),限流能力強(qiáng),分?jǐn)嗄芰ψ罡呖蛇_(dá)100Ka,具有短路保護(hù)功能和過(guò)載保護(hù)功能,為OEM客戶(hù)的使用和設(shè)備出口提供了便有力的支持。
1.4 采用模塊化結(jié)構(gòu)
目前,天水GS-3系列智能控制器是智能框架式斷路器配用的核盡控制元件,可以顯示設(shè)備或電網(wǎng)的工作電流、工作電壓(帶電壓顯示型),并根據(jù)負(fù)載電流的大小實(shí)現(xiàn)各種保護(hù),使線路和電源設(shè)備免受過(guò)載、短路、接地等故障的危害,按約定的保護(hù)方式斷控控制回路,精度高、可靠性好,還有負(fù)載監(jiān)控人、故障報(bào)警、故障查詢(xún)、在線試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)編程、密碼設(shè)備等輔助功能。
2、我國(guó)低壓電器的發(fā)展趨勢(shì)
2.1高性能、高可靠、小型化
新型低壓電器的高性能除了提高其主要技術(shù)性能外,重點(diǎn)追求綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),如低壓萬(wàn)能式斷路器、塑殼斷路器除了提高短路分?jǐn)嗄芰ν猓貏e關(guān)注飛弧距離的減小,同時(shí)要示小型化,這對(duì)發(fā)展新一代緊湊型低壓成套設(shè)備十分重要,交流接觸器已經(jīng)不片面追求機(jī)電壽命的提高,而是把研究的重點(diǎn)放在產(chǎn)品功能組合與派生、分?jǐn)嗫煽啃裕òs小飛弧距離,防止相間飛?。?,動(dòng)作可靠性、接觸可靠性以及節(jié)銀、節(jié)能等方面。
2.2電器智能化、電子化
電器智能化是以智能電器這種有形產(chǎn)品為基礎(chǔ)建立的相關(guān)學(xué)科知識(shí)及應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)集成,隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的同步發(fā)展,智能電器經(jīng)歷了半異體、電子式、智能式等幾個(gè)階段。目前,隨著專(zhuān)用集成電路和高性能的微處理器的出現(xiàn)(如DSP),智能斷路器、智能控制保護(hù)器、智能接觸器等功能完善的智能電器無(wú)件和智能型配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將應(yīng)運(yùn)而生。
未來(lái)脫扣器的智能化不僅體現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)延時(shí)、短延時(shí)、瞬時(shí)過(guò)流保護(hù)、接地、欠保護(hù)等保護(hù)功能、可顯示電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等系統(tǒng)中出現(xiàn)大量的高次諧波,而模擬式電子脫扣器一般只反映故障電流的峰值,造成斷路器在高次波的影響下發(fā)生誤動(dòng)作,帶微處理器智能化斷路器反映的是負(fù)載電流的真實(shí)有效值,因此可避免高次諧波的影響。
2.3 電器智能化網(wǎng)絡(luò)
近年來(lái),現(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)給工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)了革命性的變革,現(xiàn)場(chǎng)總線是一種造價(jià)低、可靠性強(qiáng)并適合工業(yè)環(huán)境使用的通信系統(tǒng),僅需要一根雙芯電纜,使布線非常簡(jiǎn)單,減少了安裝維護(hù)費(fèi)用。
將智能電器——中央控制設(shè)備,智能電器與智能電器之間,通過(guò)總結(jié)連接起來(lái),在低壓配電系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)控制中心統(tǒng)一就形成了一個(gè)智能化監(jiān)控、保護(hù)與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這種系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):當(dāng)系統(tǒng)中電器設(shè)備發(fā)生故障時(shí),通信電器與現(xiàn)場(chǎng)總線器能夠顯示故障信號(hào),便于排故障,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行;系統(tǒng)傳輸?shù)木忍岣?,保證了行的可靠性。因此,這種系統(tǒng)使操作人員在控制室中能夠方便地控制各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,并且能夠及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況,處理各種故障。
2.4 功能擴(kuò)展
隨著智能電器的發(fā)展,通過(guò)對(duì)智能電器的擴(kuò)展可以完成其它功能,由于低壓斷路器的智能脫扣器以微處理為基礎(chǔ),并具有通信功能,所以讓新一代的智能斷路器兼有電力質(zhì)量監(jiān)控功能是一種經(jīng)濟(jì)有效的做法,并且它頒在低壓網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)供水端,因而通過(guò)與中央控制計(jì)算機(jī)通信可獲得配電網(wǎng)各端點(diǎn)的電力質(zhì)量信息。
基于微處理器的智能電器具有強(qiáng)大的檢測(cè)功能和通信功能,因而利用智能電器實(shí)現(xiàn)電力質(zhì)量監(jiān)控是最合適的方案,這也是當(dāng)前中壓和低壓智能電器的一個(gè)新的發(fā)展方向,用智能電器實(shí)現(xiàn)PQ監(jiān)控有兩種結(jié)構(gòu):一是用于低壓智能配電系統(tǒng)中的專(zhuān)用智能化電力質(zhì)量監(jiān)控器;二是讓智能化低壓斷路器或保護(hù)繼電器兼有電力質(zhì)量監(jiān)控功能。
3、結(jié)束語(yǔ)
未來(lái)的低壓電器智能化將使電器的功能更加完善、性能更加優(yōu)良、可靠性更高,電器智能化網(wǎng)絡(luò)將使供電系統(tǒng)和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理更加完善,極大提高供電系統(tǒng)的可靠性和用電設(shè)備的安全生。人工智能的應(yīng)用將提高電器在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用中的效率以及可靠性。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:數(shù)字經(jīng)濟(jì);傳媒產(chǎn)業(yè);新聞業(yè)
中圖分類(lèi)號(hào):G210文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-8122(2020)10-0119-03
數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展,滲透到傳媒產(chǎn)業(yè)的方方面面,新聞的生產(chǎn)方式和傳播方式被顛覆,新聞傳媒業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型變革已成為時(shí)代的迫切要求和業(yè)內(nèi)共識(shí)。
一、數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代與傳媒業(yè)
2016年杭州G20峰會(huì)上的《G20數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展與合作倡議》說(shuō)明數(shù)字經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今世界范圍內(nèi)達(dá)成高度共識(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài),已是大勢(shì)所趨。
互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)席卷全球,顛覆了傳統(tǒng)新聞傳媒產(chǎn)業(yè)。新聞傳媒業(yè)既要面對(duì)市場(chǎng)環(huán)境變遷的挑戰(zhàn),又要抓住技術(shù)革新、消費(fèi)升級(jí)的機(jī)遇,開(kāi)辟新的發(fā)展空間和突破口。
二、傳統(tǒng)新聞傳媒業(yè)的發(fā)展危機(jī)
報(bào)紙?jiān)?jīng)作為新聞的主要陣地,經(jīng)歷了20多年的輝煌時(shí)刻,但面對(duì)新技術(shù)和新經(jīng)營(yíng)方式的沖擊,報(bào)紙媒體市場(chǎng)份額持續(xù)呈下滑趨勢(shì),在傳媒市場(chǎng)中的處境變得越來(lái)越被動(dòng)。
互聯(lián)網(wǎng)的初期發(fā)展一直都享受著用戶(hù)數(shù)量遞增的人口紅利,但隨著中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展由增量市場(chǎng)逐漸步入存量市場(chǎng),新聞傳媒業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)上的流量獲取感受到了壓力。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)第44次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》指出,截至2019年6月,我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)8.54億,手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)8.47億,占整體網(wǎng)民99.1%[1]。新聞媒介必須要通過(guò)提供更好的新聞內(nèi)容和服務(wù)贏得用戶(hù)時(shí)長(zhǎng)。
三、數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新聞傳媒業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,新聞媒體內(nèi)部變革困難重重,外部市場(chǎng)環(huán)境不斷更迭,傳統(tǒng)新聞生產(chǎn)方式存在被徹底顛覆的可能性。新聞傳媒業(yè)在不斷的嘗試和失敗過(guò)程中,探索著新的發(fā)展路徑。
(一)數(shù)字智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的新聞傳媒業(yè)
1.新聞生產(chǎn)方式的重塑:智能編寫(xiě)
提供新聞內(nèi)容是新聞傳媒業(yè)的主要職責(zé)和關(guān)鍵立足點(diǎn),是新聞傳媒業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的核心陣地。當(dāng)受眾不再滿(mǎn)足于“千人一面”的新聞內(nèi)容呈現(xiàn),新聞傳媒業(yè)開(kāi)始追求基于算法和人工智能的個(gè)性化推薦內(nèi)容服務(wù)。
AGC(AlgorithmGeneratedContent算法集成信息)成為與PGC和UGC一樣重要的信息生產(chǎn)形式。美聯(lián)社(AP)、《華盛頓郵報(bào)》和《紐約時(shí)報(bào)》等新聞媒體紛紛與科技公司合作,利用大數(shù)據(jù)和人工智能重新打造信息生產(chǎn)、分發(fā)、反饋的各個(gè)環(huán)節(jié)。以騰訊、新華社為主要代表的國(guó)內(nèi)新聞媒體也引入機(jī)器人進(jìn)行新聞生產(chǎn),如騰訊財(cái)經(jīng)機(jī)器人Dreamwriter,新華社寫(xiě)稿機(jī)器人“快筆小新”、AI主播。
人工智能在新聞?lì)I(lǐng)域的運(yùn)用擴(kuò)大了新聞內(nèi)容的生產(chǎn)效率,讓信息的流動(dòng)變得更加自由,也給用戶(hù)提供了更豐富自由的內(nèi)容選擇,彌補(bǔ)了新聞市場(chǎng)的長(zhǎng)尾需求。
2.新聞分發(fā)方式的變革:個(gè)性推送
互聯(lián)網(wǎng)上海量的信息內(nèi)容固然給用戶(hù)提供了更為自由的選擇,彌補(bǔ)了用戶(hù)市場(chǎng)的長(zhǎng)尾需求,但爆炸性的信息也增加了用戶(hù)篩選信息的困難性。智能化和個(gè)性化的內(nèi)容分發(fā)和推送就顯得至關(guān)重要。
據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)過(guò)機(jī)器篩選后自動(dòng)推薦的文章的點(diǎn)擊量是普通文章的38倍。國(guó)內(nèi)的新聞傳媒業(yè)智能分發(fā)也在積極嘗試,今日頭條的廣告詞是“你關(guān)心的,才是頭條”,指的就是基于數(shù)據(jù)挖掘形成的推薦引擎式的智能信息集成與推送模式。
人工智能和大數(shù)據(jù)的定向推薦,在滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求的同時(shí),用戶(hù)隱私問(wèn)題以及用戶(hù)過(guò)于細(xì)分的問(wèn)題也日益凸顯。追蹤用戶(hù)上網(wǎng)使用痕跡可能會(huì)泄露其個(gè)人信息和隱私,而過(guò)度依賴(lài)算法推薦則可能導(dǎo)致用戶(hù)群體接受到過(guò)多垂直領(lǐng)域的信息,造成新一輪的數(shù)字鴻溝。
3.新聞呈現(xiàn)方式的顛覆:浸媒呈現(xiàn)
沉浸式新聞(ImmersiveJournalism)開(kāi)始提上新聞傳媒業(yè)的發(fā)展議程,其核心思想是構(gòu)建新聞現(xiàn)實(shí)的虛擬場(chǎng)景,以第一人稱(chēng)的視角進(jìn)行新聞報(bào)道。
沉浸式新聞的基礎(chǔ)應(yīng)用是采用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)(以數(shù)據(jù)三維圖創(chuàng)建新聞場(chǎng)景)和多媒體融合報(bào)道。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在新聞報(bào)道中,能夠形成沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)融合報(bào)道,能有效解決文字和圖片轉(zhuǎn)述產(chǎn)生的失真,使受眾“置身”新聞現(xiàn)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)受眾主體性的回歸。美國(guó)廣播公司(ABC)率先推出了“ABCNewsVR”的服務(wù),報(bào)道了其首則虛擬現(xiàn)實(shí)新聞《敘利亞之旅》;《人民日?qǐng)?bào)》利用全媒體平臺(tái)制作“9·3大閱兵”的VR全景視頻,成為國(guó)內(nèi)首家對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的主流媒體。但由于AR和VR的技術(shù)復(fù)雜、成本高、時(shí)效性低,還難以廣泛運(yùn)用。
新聞傳媒業(yè)領(lǐng)域的眾多數(shù)字化應(yīng)用的嘗試積累了極為珍貴的經(jīng)驗(yàn),但相比于國(guó)外媒體在技術(shù)輔助新聞運(yùn)營(yíng)上,國(guó)內(nèi)做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。國(guó)外的數(shù)字技術(shù)輔助新聞不僅滲透到了新聞寫(xiě)稿、新聞編輯,還包括海量數(shù)據(jù)分析、新聞事實(shí)核查、新聞線索收集和新聞交互使用。如Mashable啟動(dòng)Velocity數(shù)據(jù)分析工具平臺(tái),通過(guò)分析識(shí)別文章的傳播趨勢(shì)和可能存在的爆點(diǎn);《華盛頓郵報(bào)》的Feels聊天機(jī)器人,在美國(guó)大選期間向用戶(hù)收集選舉相關(guān)數(shù)據(jù),以捕捉選民傾向。而國(guó)內(nèi)的人工智能還停留在比較初級(jí)的應(yīng)用階段,多以財(cái)經(jīng)、體育新聞為主,體裁上基本局限于快訊、短訊和財(cái)報(bào)。
(二)新聞傳媒產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的多元集成
集成產(chǎn)業(yè)指的是不同領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)之間縱向或橫向聯(lián)系的創(chuàng)新結(jié)合體,通過(guò)其相關(guān)性產(chǎn)業(yè)或支持性產(chǎn)業(yè)的集成融合來(lái)形成新的利潤(rùn)來(lái)源[2]。大致可分為橫向集成、縱向集成和混合集成。
橫向集成指以傳媒核心業(yè)務(wù)為基礎(chǔ),橫向整合相似的新聞傳媒機(jī)構(gòu),共建共享資源,推動(dòng)產(chǎn)品和服務(wù)升級(jí),產(chǎn)生協(xié)同效益。如報(bào)業(yè)集團(tuán)和廣電集團(tuán)整合各自旗下的傳媒或者與其他報(bào)業(yè)集團(tuán)和廣電集團(tuán)合作整合資源。
縱向集成指縱向整合新聞生產(chǎn)鏈的上中下游產(chǎn)業(yè),延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,產(chǎn)生外溢效應(yīng)。關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)是指縱向產(chǎn)業(yè)鏈資源的供應(yīng)與營(yíng)銷(xiāo)產(chǎn)業(yè),新聞紙生產(chǎn)和印刷設(shè)備、印刷材料供應(yīng)、營(yíng)銷(xiāo)發(fā)行鏈條、信息增值服務(wù)等產(chǎn)業(yè),以及包括文化類(lèi)會(huì)展、信息咨詢(xún)公司、影視劇產(chǎn)業(yè)、旅游文化推廣等文化經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等[3]。
混合集成指的是實(shí)施多元化發(fā)展,吸納融合原本不屬于新聞傳媒業(yè)的產(chǎn)業(yè),形成聯(lián)結(jié)經(jīng)濟(jì)效益。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,數(shù)字化新聞媒體平臺(tái)已不僅僅是新聞內(nèi)容的承載平臺(tái),更多的是多媒體的綜合性信息服務(wù)平臺(tái)。當(dāng)新聞傳媒業(yè)在內(nèi)容方面的競(jìng)爭(zhēng)難以進(jìn)一步推進(jìn)時(shí),提供差異化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)是爭(zhēng)奪用戶(hù)使用時(shí)長(zhǎng)的另外一條突破路徑。此外,隨著互聯(lián)網(wǎng)打破了媒介垂直的信息供給鏈,媒介重要性被大大削弱,新聞傳媒產(chǎn)業(yè)不得不嘗試與更廣泛的接口開(kāi)展合作。提供智能信息服務(wù)的智能家居終端,GoogleHome、AmazonEcho和天貓精靈等也是新聞傳媒業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)混合集成的下一步嘗試切入口。
(三)新聞傳媒業(yè)盈利模式轉(zhuǎn)向
傳統(tǒng)新聞傳媒產(chǎn)業(yè)有兩種盈利模式,一是將產(chǎn)品賣(mài)給受眾,獲得發(fā)行收入;二是將版面和播出時(shí)間賣(mài)給廣告商,獲得廣告收入。在國(guó)內(nèi),不僅廣告商的投入持續(xù)下滑,受眾付費(fèi)習(xí)慣也還未完全養(yǎng)成,這就要求新聞傳媒業(yè)積極做出行動(dòng)。
首先,有條件的新聞傳媒業(yè)可以嘗試建立自己獨(dú)立的新聞媒介平臺(tái),以及時(shí)把握產(chǎn)業(yè)集成帶來(lái)的新的盈利點(diǎn)。新聞傳媒業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型大多體現(xiàn)在將文章在微信、微博等第三方平臺(tái)上,很少有新聞媒體成功地做出自己的平臺(tái)品牌。這就將自身的內(nèi)容審查權(quán)、運(yùn)作自主權(quán)和盈利把控力拱手讓于第三方平臺(tái)。單純作為內(nèi)容供應(yīng)商很難在平臺(tái)的整體收益上分一杯羹,也難以在橫向、縱向和混合集成中進(jìn)一步探索并獲得由此帶來(lái)的盈利。
其次,逐步培養(yǎng)用戶(hù)的付費(fèi)閱讀習(xí)慣,開(kāi)設(shè)精品付費(fèi)版塊或推出付費(fèi)專(zhuān)業(yè)版平臺(tái)。隨著以微信公眾號(hào)為代表的內(nèi)容創(chuàng)業(yè)紅利的式微,付費(fèi)成為內(nèi)容盈利的藍(lán)海,國(guó)內(nèi)的付費(fèi)環(huán)境還沒(méi)有完全養(yǎng)成,但是呈現(xiàn)了良好的發(fā)展趨向。隨著消費(fèi)升級(jí)、知識(shí)版權(quán)保護(hù)的加強(qiáng)、線上支付普及以及付費(fèi)內(nèi)容多元化的發(fā)展,用戶(hù)正逐漸養(yǎng)成知識(shí)付費(fèi)的消費(fèi)習(xí)慣。新聞傳媒業(yè)可以考慮從以下幾個(gè)方面培養(yǎng)用戶(hù)的新聞付費(fèi)習(xí)慣:強(qiáng)調(diào)付費(fèi)新聞內(nèi)容的專(zhuān)業(yè)性和稀缺性;提供免費(fèi)或低成本的試用機(jī)會(huì);讓用戶(hù)意識(shí)到新聞業(yè)的艱難處境,以尋求人性化支持。國(guó)內(nèi)一些新聞機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始了用戶(hù)付費(fèi)的嘗試,推出了新聞客戶(hù)端的付費(fèi)專(zhuān)業(yè)版,如鳳凰新聞(專(zhuān)業(yè)版)、華爾街見(jiàn)聞(專(zhuān)業(yè)版)等。
再次,深耕垂直細(xì)分領(lǐng)域,開(kāi)辟知識(shí)付費(fèi)頻道。數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,媒介發(fā)展重心垂直化,一些細(xì)分市場(chǎng)下的垂直媒體逐步取代全能媒體。垂直類(lèi)新聞媒體如虎嗅和36氪等,紛紛步入付費(fèi)領(lǐng)域,知識(shí)付費(fèi)成為新聞內(nèi)容平臺(tái)新的盈利選擇。
最后,新聞傳媒業(yè)的場(chǎng)景消費(fèi)盈利。科技公司的GoogleAssistant、GoogleHome、GoogleDrive、AmazonEcho和天貓精靈等一系列場(chǎng)景應(yīng)用,開(kāi)拓了新的信息獲取接口,提升了對(duì)受眾需求的感知能力。將信息產(chǎn)品和服務(wù)巧妙地融合與搭載到這些場(chǎng)景應(yīng)用中,是未來(lái)新聞傳媒盈利的新突破點(diǎn)。
四、小結(jié)與展望
數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,新聞媒體借助機(jī)器人寫(xiě)作和智能化推薦,有了新的強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力,但在此過(guò)程中,由于人工智能與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)一脈相承,擁有強(qiáng)大技術(shù)基因的科技公司切入新聞市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)十分明顯。新聞傳媒業(yè)出現(xiàn)“制播分離”新模式,即新聞內(nèi)容的生產(chǎn)和分發(fā)渠道開(kāi)始分離,這一方面推動(dòng)了新媒體與傳統(tǒng)主流媒體的融合,另一方面也使傳播權(quán)力轉(zhuǎn)移,傳統(tǒng)新聞媒體面臨淪為“內(nèi)容提供商”的風(fēng)險(xiǎn)[4]。