人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡相關論文(2)
人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡相關論文篇二
摘要：人工神經(jīng)網(wǎng)絡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)科學的相關研究。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，其應用范圍越來越廣泛。該文首先分析了人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本概念和特點，再從信息、醫(yī)學、心理學等六個方面詳細介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡的應用。
關鍵詞：人工神經(jīng)網(wǎng)絡;信息處理;風險評估
1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡
人工神經(jīng)網(wǎng)絡，英文名為“Artificial Neural Network”，簡稱ANN，它充分分析大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結構特點，對其進行模擬，然后進行信息處理。簡單來說，人工神經(jīng)網(wǎng)絡就是對人腦結構、人腦功能的模仿。它的特點有很多，比如非線性、非局限性、非常定性、非凸性等。這些特點鑄就了人工神經(jīng)網(wǎng)絡的各種功能，促進了它的應用。
2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的應用
隨著人們對人工神經(jīng)網(wǎng)絡的不斷研究，人工神經(jīng)網(wǎng)絡的作用越來越大，給人們提供了更好的服務，下面就以人工神經(jīng)網(wǎng)絡在信息領域、醫(yī)學、經(jīng)濟領域、控制領域、交通運輸、心理學六個方面分別介紹其應用。
2.1 信息領域
人工神經(jīng)網(wǎng)絡在信息領域的應用分為兩個方面，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，信息處理就變得復雜起來，人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以對人的一部分思維能力進行模仿甚至代替，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)絡系統(tǒng)的容錯性能高，當其連接線遭到破壞，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，在其電子設備廣泛應用人工網(wǎng)絡信息系統(tǒng)。
2)模式識別
這項功能的理論基礎有兩個，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體上的各種形式的信息，然后在處理和分析的基礎上對目標體進行描述、辨認等過程。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡在模式識別中的應用，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)逐漸應用到語音識別、人臉識別、文字識別等各個方面。
2.2 醫(yī)學領域
人體是非常復雜的，在醫(yī)學中，想要弄清楚疾病的類型、疾病的嚴重情況等，僅僅依靠傳統(tǒng)的望聞問切診斷方法是遠遠不夠的，醫(yī)學的發(fā)展需要運用新技術。人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于醫(yī)學中，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，將這三者的結果進行分析和比較，從而掌握病人的病情。
1)生物信號的檢測與分析
在醫(yī)學診斷中，醫(yī)生基本上都是通過對醫(yī)學設備中呈現(xiàn)出來的連續(xù)波形進行分析。人工神經(jīng)網(wǎng)絡中有一套自適應的動力學系統(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大的自組織自學習功能等。用常規(guī)處理法處理生物醫(yī)學信號分析非常困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡的功能可以有效解決難題，其在生物醫(yī)學人腦檢測與處理中的應用非常廣泛，比如分析電腦信號，對心電信號進行壓縮處理，醫(yī)學圖像的識別等，在很大程度上促進了醫(yī)學的發(fā)展。
2)醫(yī)學專家系統(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)學經(jīng)歷，總結自己的經(jīng)驗和所掌握的知識，以某種規(guī)則的形式將這些經(jīng)驗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，導致工作效率低下。人工神經(jīng)網(wǎng)絡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)學專家系統(tǒng)也開始逐漸采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)。
在醫(yī)學領域中，麻醉和危重醫(yī)學的研究過程中，存在很多的生理方面的分析與檢測工作，人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)有良好的信號處理能力，排除干擾信號，準確檢測臨床狀況的相關情況，有力促進了醫(yī)學的發(fā)展。 2.3 經(jīng)濟領域
經(jīng)濟的快速有效增長是基于人們對市場規(guī)律良好的掌握和運用以及對經(jīng)濟活動中的風險評估，及時應對和解決，這樣才能保障經(jīng)濟活動的快速發(fā)展。人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于經(jīng)濟領域，主要有預測市場價格和評估經(jīng)濟風險兩個方面。
1)預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系，從而預測商品的市場價格。在傳統(tǒng)的統(tǒng)計學方法中，在預測價格波動時因其自身的局限性，難以做出科學的判斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以有效處理不完整數(shù)據(jù)和規(guī)律性不強的數(shù)據(jù)，它是傳統(tǒng)統(tǒng)計方法所不能達到的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)基于市場價格的確定機制，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，科學預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)濟風險
經(jīng)濟風險，即Economic Exposure，它指的是由于經(jīng)濟前景的一些不確定因素，導致經(jīng)濟實體出現(xiàn)重大的經(jīng)濟損失。在處理經(jīng)濟風險的時候，做好的措施就是防患于未然，做好評估和預測，將經(jīng)濟風險扼殺在萌芽時期。人為的主觀判斷經(jīng)濟風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)絡系統(tǒng)應用于評估經(jīng)濟風險，可以有效彌補人為判斷風險的不足。人工神經(jīng)網(wǎng)絡先提取具體風險來源，然后在此基礎上構建出一個模型，這個模型一般要符合實際情況，通過對模型的研究，得出風險評價系數(shù)，最終確定有效的解決方案。
2.4 控制領域
隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，人們開始研究其在控制領域的應用。比如現(xiàn)在的機器人的攝像機控制、飛機控制等。它主要是通過控制圖像傳感器，再結合圖像表面的非線性關系，進行計算和分析，另外，它還可以將圖像傳感器瞄準到處于運動狀態(tài)中的目標物上。
2.5 交通運輸
交通問題具有高度的非線性特點，它的數(shù)據(jù)處理是非常龐大和復雜的，這與人工神經(jīng)網(wǎng)絡有很大的吻合性。就目前來講，人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用到交通領域有模擬駕駛員的行為、分析交通的模式等等。
2.6 心理學
人工神經(jīng)網(wǎng)絡是對人腦神經(jīng)元的信息處理能力的模擬，本身就帶有一定的抽象性，它可以訓練很多的認知過程，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知功能。就目前來看，人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以分析人的認知，同時對認知方面有缺陷的病人進行模擬，取得了很大的進步。當然，人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于心理學領域也存在很多的問題，比如結果精確度不高、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)絡有效應用于心理學領域。
3 結束語
綜上所述，隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，它特有的非線性適應能力和自身的模擬結構都有效推動了其應用范圍。我們應該不斷運用新技術，不斷完善人工神經(jīng)網(wǎng)絡的功能，拓寬其應用范圍，促進其智能化、功能化方向發(fā)展。
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