人工智能典型的十大应用案例
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来源:36kr
人工智能已渗透到医疗保健、商业金融、交通运输、制造业、零售、教育、娱乐、安全防御、日常生活和农业等领域,成为辅助工具,提升效率,改变生活和工作方式。

有时,当我们与人谈论人工智能的技术细节时,我们能感受到他们既感到厌倦,又心存疑虑,同时也对它的实际应用感到好奇。你几乎能看到他们脑海中浮现出这样的疑问:人工智能究竟能做什么?它真正能实现什么?我们应该把它视为威胁还是有用的工具?

事实上,人工智能对我们生活的渗透程度远超大多数人的想象。我们使用的物品、吃的食物、接受的治疗以及购买的药品,都以某种方式受到人工智能的影响。无论人工智能是直接嵌入产品,还是在生产或分销过程中使用,我们接触到的任何东西都极有可能依赖于某种形式的人工智能技术。

所以,人工智能功能强大,有时令人不安,但通常也确实有用。在这场持续的争论中,我们或许可以借用蒙提·派森的名言,问问自己:“人工智能究竟为我们做了什么?”

如果你不熟悉这句台词的原文,它是这样的: “好吧,但是除了卫生、医药、教育、葡萄酒、公共秩序、灌溉、道路、淡水系统和公共卫生之外, AI 还为我们做过什么?

本文作者多年来一直从事人工智能领域的工作,我们认为人工智能是通过机器学习算法创建的一系列智能模型,包括神经网络以及当今用于语言和图像的生成模型。

本文列举了十个日常生活中高度依赖人工智能 (AI) 来取得成功并保持竞争力的领域。当然,仅仅列举十个例子只是人工智能应用普及程度的冰山一角。不过,在本文篇幅所限的情况下,我们选择的案例都与我们自身的经验以及人工智能的流行应用密切相关。

我们也想听听您的想法。请在评论区告诉我们您正在开发哪些我们可能遗漏的人工智能应用。

1. 医疗保健与医学

医疗保健与人工智能之间的关系 是长期的,虽然并非总是一帆风顺,但无疑是持久的。

人工智能在医疗保健领域最广为人知的应用之一是医学图像分析。当您去看医生做X光或核磁共振检查时,机器不会直接将原始图像发送给医生,而是通常会先将其输入到一个经过训练的人工智能模型中进行分析,该模型能够识别异常情况。虽然人工智能的智能和直觉不如医生,但它处理数据的速度更快,精度更高。它甚至可以检测到人眼可能忽略的肿块或异常,因为这些肿块或异常可能太小、太细微、太罕见,或者仅仅是因为医生疲劳。在增强图像后,该模型会提供建议,帮助医生做出更明智的决策。这一过程可以极大地加快诊断速度,缩短检测时间,并揭示那些可能被忽略的细节。

我们特别喜欢这个例子,因为它凸显了一个关键的平衡点:人工智能应该普及到什么程度?一方面,人们希望人工智能能够服务于人类,而不仅仅是用来制作有趣的深度伪造视频或娱乐内容。另一方面,人们也担心人工智能可能会在缺乏真正资质的情况下取代医生的角色,并做出不可靠的医疗诊断。在这个应用案例中,人工智能只是作为辅助工具,而非替代品。它为医生提供支持,最终的诊断和治疗方案仍由医生做出。人工智能不做医疗判断。它只是对图像进行处理和优化,使医生能够在更短的时间内做出更准确的诊断。一个强大的工具,如果运用得当,能够增强而非取代人类的专业知识。

同样的图像分析技术不仅可以应用于图像,还可以应用于脑电图 (EEG)、脑磁图 (MEG) 或心电图 (ECG) 等医学信号,帮助检测大脑、肌肉或心脏的潜在问题。随着健身手表等可穿戴设备的日益普及,持续健康监测已成为现实。这些设备都运行某种形式的人工智能模型,分析您的心率、睡眠模式、血压和整体健康状况。

人工智能在医学领域的另一项重要应用在于预测和个性化医疗。通过分析一个人的病史、基因数据和当前健康指标,人工智能可以估算罹患某些疾病的可能性,或预测某人对特定药物的反应。这使得医生能够在疾病发生前采取预防措施,或在疾病发生后制定个性化的治疗方案。

2. 商业与金融

当然,人工智能应用的另一个热门领域是金融、银行和整个企业界。我们都听说过银行聊天机器人、人工智能驱动的投资预测,以及监控交易以遵守反洗钱法规的机器人。然而,人工智能广泛应用的一个鲜为人知的领域是打击网络犯罪。

公司内部的反网络犯罪应用和反网络犯罪部门往往默默无闻。当他们尽职尽责时,无 人知晓;而一旦灾难发生,他们却会成为众矢之的,饱受批评和指责。信用卡诈骗是网络犯罪的重要组成部分。顾名思义,诈骗模式不断演变,以突破网络犯罪部门先前积累的知识。因此,异常检测技术通常是反欺诈系统的基础。这些系统往往对任何异常甚至略微可疑的情况都发出警报,即便事后证明并非诈骗。

除了针对性之外,反欺诈应用程序的另一个重要特性是可扩展性。每一笔银行交易、每一笔信用卡交易,无论何时何地,都必须经过反欺诈应用程序的扫描。显然,该应用程序必须轻巧快速,才能在保护用户的同时,提供流畅的用户体验。

3. 交通运输与出行

我们选择的第三个热门人工智能应用领域是交通运输和出行

有趣的是,这恰好也是杰罗姆职业生涯初期第一个数据科学项目的领域。该项目专注于交通拥堵预测和车辆路线重新规划。自那以后,许多公司开发了各种商业解决方案来解决交通拥堵问题。这是一个出了名的难题,主要面临两大挑战。

一方面,大量车辆因交通堵塞而产生,处理这些数据是一项挑战,需要可扩展的数据采集和处理解决方案。另一方面,车辆路线重新规划是一个复杂的优化问题。你不能简单地将所有车辆引导到另一条道路上,因为那样只会在其他地方造成同样的交通拥堵。真正的挑战在于如何将车辆智能地分配到多条并行路线上,以平衡整体交通流量。

然而,人工智能在移动出行领域最显著的成功无疑是自动驾驶汽车。这是一项极其复杂的挑战,需要整合多种能力:

  • 处理大量传感器数据
  • 规划最佳路线
  • 做出实时决策
  • 控制所有机械部件

所有这些都必须实时发生,速度要足够快,以确保流畅安全的驾驶体验。

自动驾驶汽车配备了大量传感器,分布在车辆的前部、侧面和后部,用于探测行人、其他车辆和障碍物。车内传感器监测乘客的健康状况,而计算机视觉算法则分析外部输入以识别物体。基于这些分析结果,车辆的机器人控制系统会调整转向、加速和制动。

路线规划是人工智能发挥关键作用的另一个领域。设定目的地后,人工智能软件会综合考虑交通状况、天气、距离和其他相关因素,确定最高效的路线。

最后,自动驾驶汽车必须具备复杂的决策能力,有时会涉及诸如“电车难题”之类的伦理困境。这个思想实验是经典电车难题的变体,它迫使人们在两个道德上难以抉择的结 果之间做出选择——例如,什么也不做,任由失控的电车撞死五个人;或者为了阻止电车,将一个体型庞大的人推下桥,以自己的生命为代价拯救了五个人。

自动驾驶汽车很可能代表着交通运输的未来,它将重塑供应链和出行系统。虽然乘坐无人驾驶汽车的想法可能会让一些人感到不安,但人们往往能很快适应,而且许多人发现这种体验出乎意料地顺畅,通常比传统的人工驾驶体验更好。

4. 制造业和工业

接下来我们来看人工智能应用的另一个热门领域:预测性维护

预测性维护代表了维护实践的新前沿。定期对机械系统进行检查可以频繁收集数据,及早发现潜在故障,最终延长机械部件的使用寿命。

人工智能在该领域的一个常见应用是异常检测;也就是说,预测机械部件何时可能发生故障,以便在实际发生故障之前进行维修。

在这一领域,近期参与了一个电力行业资产管理流程优化项目。在派遣现场工作人员进行电力线路维护之前,保持资产数据的更新至关重要。这一点在世界各地都适用,但在澳大利亚尤其如此,因为澳大利亚地域辽阔,路程耗时较长。工作人员必须配备合适的工具、设备和准确的信息,才能出发前往可能长达数小时车程的工作地点。试想一下,如果他们在驱车半天后才发现缺少完成任务所需的设备或数据,将会造成多么巨大的时间和金钱浪费!

最近 团队合作开展了一个咨询项目,为一家电力传输网络服务提供商利用直升机拍摄的图像来检测和管理资产。在这个项目中,人工智能通过图像处理技术来识别和验证电力线路中潜在的问题或故障。

实际效果:该项目为工程师们节省了无数时间,否则他们就需要手动逐张检查数千张航拍图像中的缺陷。

5. 零售与电子商务

你知道吗,买了咖啡机之后,你看到的每一个网络广告都突然变成了咖啡豆、马克杯和奶泡器?这就是人工智能在起作用。这些系统不仅分析你买过的东西,还能预测你接下来可能想要什么。

在幕后,一切都与模式有关。数百万个数据点,例如购物车记录和顾客偏好,会被持续比对,以预测您接下来最可能想要购买的商品。通过分析与您相似的顾客的行为和购买历史,这些系统可以推荐与您的兴趣和购买习惯高度契合的产品或优惠。

从历史上看,这是人工智能最早应用于大规模数据处理的领域之一。电子商务和流媒体巨头在21世纪初就开始开发此类算法,旨在为用户提供个性化推荐和有意义的购买建议。

如今真正有趣的是,规模较小的零售商也开始使用类似的技术;不再仅仅是亚马逊一家。就连本地电商平台现在也能使用人工智能工具来个性化广告、新闻简报、产品页面和促销活动。各种规模的零售商都能轻松使用人工智能引擎,通常只需点击鼠标即可启动。

6. 教育

教育是人工智能最令人兴奋的应用领域之一,尤其是在后疫情时代。

想象一下,在一个教室里,每个学生都有自己专属的学习路径。人工智能可以追踪每个学生的学习方式、他们的兴趣点以及遇到的困难……然后据此调整学习内容。有些系统甚至可以检测学生的参与度。如果学生的注意力开始分散,系统可以自动切换模式:从视频切换到测验,或者从阅读切换到互动游戏。

研究表明,自适应学习系统能够显著提高学生的学习成绩,尤其对那些原本可能落后的学生而言更是如此。这就像为每个学生配备一位私人导师,只不过规模扩大到了整个学校。

当然,人工智能也被应用于教育的其他领域,例如评分和评估、设计评估题、自动评分以及提供个性化反馈。不过,我们仍然认为,个性化学习是人工智能在教育领域带来的最具突破性的创新。

7. 娱乐与媒体

我们不能忽视人工智能对社交媒体带来的争议性影响。它无处不在,我们每天都能感受到它的影响。一方面,人工智能理论上会根据我们的偏好来决定我们看到的内容。它似乎知道我们想看什么或听什么,有时甚至比我们自己更早知道。

但人工智能的作用远不止于推荐内容。它还能为内容创作者提供支持。人工智能的创意功能正在蓬勃发展:它现在可以作曲制作短片,还能生成真正令人印象深刻的艺术作品。我们最近测试了一套这样的新系统,它只需几个词就能生成完整的视频……结果既令人惊叹,又有点令人不安。

当然,这种快速发展引发了关于创造力、版权和真实性的重要问题。但有一点很明确:人工智能已经成为创作过程中不可或缺的一部分,无论是作为工具、合作者,甚至是共同创作者。

8. 安全与防御

安全领域是人工智能展现出强大威力但也 引发争议的另一个领域。

想想现代监控摄像头。它们不仅能录像,还能理解所看到的内容。它们可以检测异常动作、识别人脸,甚至预测潜在的可疑行为。在网络安全领域,人工智能也扮演着同样至关重要的角色,它能够检测网络活动中可能预示着网络攻击的异常模式。

当然,这引发了关于安全与隐私之间平衡的持续争论。在许多国家,技术发展速度超过了监管速度,如何找到这种平衡点将在未来几年仍然是一个重要的讨论议题。

20世纪90年代初,随着反向传播算法的出现,神经网络开始受到关注。然而,阻碍其应用的最大障碍之一就是其“黑箱”特性:即其决策过程的不透明性。这种缺乏透明度阻碍了神经网络在医疗、银行等多个关键领域的应用。

我们认为,转折点出现在人脸识别技术出现之时。深度学习网络迅速证明其准确率高于人类,而且更重要的是,它们能够在相对较短的时间内处理数百万(甚至数十亿)张图像。这种准确性和效率的结合标志着人们认知的重大转变,促使企业将深度学习神经网络视为其他诸多领域值得信赖的合作伙伴。

9. 日常生活与消费科技

人工智能应用广泛的另一个领域是个人效率提升:语法检查器、日程安排助手、摘要生成器、会议助手……这可能是大多数人与人工智能互动最频繁的领域,而且往往是不知不觉中发生的。我们会与 Siri 或 Alexa 对话,让 ChatGPT 起草电子邮件,或者接收自动生成的会议摘要。甚至我们的手机也利用人工智能来完成一些日常任务,例如调节屏幕亮度、整理照片或过滤垃圾邮件。

它几乎隐形,却正在塑造我们的生活、工作和沟通方式。我们认为,当前真正的转变是从“人工智能作为工具”转向“人工智能作为伙伴”;也就是说,人工智能能够理解语境,向你学习,并在你的日常生活中真正为你提供帮助。

10. 农业

你可能意想不到的人工智能应用领域:农业,或者更确切地说,精准农业。如今,人工智能在农业领域应用广泛。农民们利用无人机和卫星图像,结合人工智能模型,来检测作物健康问题、识别动物疾病的早期迹象、优化灌溉并减少农药的使用。这一切都旨在提高效率和实现可持续发展。

现代农业不再是“几头牛和一小块庄稼地”的简单模式。如今,它涉及广袤的土地和成千上万的牲畜。每天检查每一株植物和每一头牲畜根本不可能。庞大的传感器和成像系统网络,结合人工智能模型,可以监测更多的植物和动物,提供更精准的分析,并大幅缩短监测时间。例如,通过分析多光谱图像,人工智能可以在肉眼可见之前检测到营养缺乏或病虫害问题。早期发现可以挽救作物、节约用水和资金,在我们面临全球气候挑战的当下,这一点显得愈发重要。可以说,人工智能正在将农业转变为田间数据科学。

除了帮助改善生态系统和提高收成之外,这项人工智能应用对我们来说还有特殊的情感意义,具体来说,是关于瑞士阿尔卑斯山陡峭葡萄园中葡萄藤疾病的早期检测。

人工智能究竟为我们做过什么?

除了医疗保健领域的医学图像分析、商业和金融领域的欺诈检测、交通运输领域的交通预测和自动驾驶汽车、制造业领域的异常检测、零售和电子商务领域的推荐引擎、教育领域的个性化学习、娱乐领域的内容创作、安全和国防领域的面部识别、消费科技领域的个人生产力工具和虚拟助手,甚至农业领域的精准农业……人工智能究竟为我们做了什么?

正如我们所见,人工智能如今已渗透到日常生活的各个领域,几乎涵盖了我们生活和工作的方方面面。