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什么是人工神经元?及其网络的应用场景
作手德一
明天一定赚的龙头选手
2023-06-01 11:12:22

提到人工神经元网络(Artificial Neural Network,ANN)的应用场景,不得不提的就是时下最火的两个领域:计算机视觉和自然语言识别,分别是对人类视觉和听觉的模拟。这两个领域最热门的应用场景就是无人驾驶和各种各样的对语音的识别应用,比如智能音箱、语音输入、即时翻译等,这两个方面的初创公司和独角兽企业不胜枚举。

除了无人驾驶和智能音箱,ANN到底还能干点啥?今天笔者就来给诸位细细道来。

要说到ANN能干点啥,就得先说说ANN会点啥,根据它的“本领”来分配工作。一般来说ANN有如下五种本领:

模式分类:这类问题在ANN中的表现形式是将一个n维的特征向量映射为一个标量或者向量表示的分类标签。ANN强大的非线性能力可以很好的刻画非线性分类曲面,带来更好的模式识别功能。

聚类:聚类和分类不同,分类需要告诉ANN已经有正确分类的样本,然后进行有监督的学习。聚类就不一样了,不需要告诉ANN已经分好类的样本,让ANN根据提供的样本自己分类,当然分成几类还是需要跟它“沟通”好的。

回归与拟合:这是ANN的老本行,它们的“老祖先”就是靠这个技能立足于江湖的。

优化计算:就是在一组约束条件下寻找一组参数组合,使得该组合确定的目标函数达到最小值。部分ANN是通过调整权值矩阵来使输出误差最小化的,这个过程有一定随机性,不需要求导。

数据压缩:ANN把特定知识存储在权值中,就是把原来的样本用较少的数据只对其特征进行描述,做到“言简意赅”,在需要的时候再恢复原来的样本。

有了这五大“法宝”,ANN就能在与人类息息相关的各行各业“大展拳脚”。

一、 生活相关领域

目前,在人类的衣食住行中都能看到ANN的身影。

无人驾驶无疑是ANN最火的应用之一,特斯拉、谷歌、Uber、百度等科技巨头无一不在该领域进行了多年深耕,按照SAE(国际汽车工程师协会)的分类标准,包括这些科技巨头在内,不管是传统车企还是互联网造车新势力都在朝着L5级努力,虽然在这个过程中也经常会有血淋淋的教训。

基于语言识别的各种应用,比如智能音箱,即时翻译等,时下百度、阿里、小米、华为、亚马逊这些知名公司推出的各种智能音箱数不胜数,手机中的各种语音助理也是名目繁多,随着语音识别能力的提高,必定给人们的生活带来更多便利。

服务于个人以及家庭的私人助理飞速发展,随着对个人及家庭偏好和习惯的了解,这些助理们已经可以帮助人们进行日常管理、日程安排、问答服务。目前的发展还处于初级阶段,还需要借助大规模人工智能技术进行服务升级,扩展到护理、情感交流等目前还依靠人类劳动的领域。

二、 生产相关领域

汽车行业中,除了自动驾驶,ANN还在燃油喷射控制、自动刹车系统、熄火检测、保修分析等方面进行了应用。

电子行业中,ANN在集成电路芯片布局、过程控制、芯片故障分析、机器视觉、语音合成、非线性建模等领域进行了应用。

石油和天然气行业中,ANN在油气勘探、油藏建模、油井处理决策、地震分析、智能传感信号分析等方面进行了应用。

在其它制造行业中,ANN在流程控制、产品设计与分析、过程与机器诊断、可视化质量监测、产品缺陷分析、项目投标等方面都进行了应用。

三、 娱乐相关领域

电影行业中,如电影动画设计、特效制作以及市场规模预测都能看到ANN的身影。

“新零售、新电商”是目前电商领域的热词,ANN早已在电商领域进行了应用,推动电商的发展,精确瞄准客户的“钱包”,阿里巴巴在这方面无疑走在了世界前列:智能导购、智能客服、客户消费行为描述、广告推送,已经提高了电商的赚钱能力。随着ANN的发展,在仓储物流管理、用户画像、场景营销等方面不断改善用户体验。

四、 医疗相关领域

智慧医疗是目前医疗行业的“宠儿”,利用ANN可以进行智能导诊、建立电子病历、医学影像分析、癌症早期筛查、假肢设计、移植时间优化等应用。目前,利用ANN辅助医生进行诊断、提供诊疗建议已经在许多医院推广开来,这项技术对于医疗水平落后的偏远地区具有重要意义。

五、 教育相关领域

教育方面,ANN早已实现作业批改、拍照搜题、英语口语测评等方面的应用。同时在智能评测、个性化辅导、儿童伴陪等领域也有了良好开端。ANN的加入不会一蹴而就的改变备受诟病的教育现状,随着ANN与教育的融合,不仅会影响教育方式,引发教育革命也未可知。

六、 金融相关领域

对金融来说,最核心的内容就是数据,而处理数据是ANN的拿手好戏。目前,ANN在金融领域基础数据研究、量化交易、智能投顾、风险分析和控制、信用评估、现金流预测、汇率预测、不动产评估、借贷咨询、企业债券分级、公司财务分析、货币价格预测等方面都有应用。不仅如此,ANN从金融产品开发到产品推荐,以及智能客服等方面都有了很好的应用,将金融服务提升到智能化、个性化层次。同时,在保险和证券行业的应用也日益加强。

七、 电信相关领域

在电信领域,ANN在图像和数据压缩、自动信息服务、实时口语翻译、客户支付处理系统等方面进行了应用。

八、 交通相关领域

在航空领域,ANN已经在自动驾驶、线路模拟、飞控系统、驾驶增强、部件故障诊断等方面进行了应用。

在智能交通方面,ANN在城市交通疏导、行车路径规划、车辆调度等方面进行了应用。

九、 国防/安防相关领域

在国防领域,ANN在武器操控、目标追踪与辨识、声呐和雷达信号处理(包括数据压缩、特征提取、噪声抑制等)等方面进行了应用。

在智能安防领域,智能监控、安保机器人、智能消防已经有了长足进步,随着计算机视觉技术的发展,在人体识别、车辆识别和跟踪、火灾预警等领域必将带来惊喜。

十、 总结

ANN的识别、分类、回归、拟合、优化等能力足以让其拥有立足于各行各业的资本。从目前发展来看,ANN也在与人类密不可分的各行各业中崭露头角或者发展壮大,在人类的衣食住行中越来越不可或缺。

因为ANN善于解决问题,其应用还在不断扩张,不仅在上面列举的工业、商业、金融、医疗等领域有了广泛应用,甚至在文学创作方面,ANN都进行了涉足。

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金自天正
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大富科技
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真知无价,用钱说话
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  • Bubbles-
    自学成才的老司机
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    2023-06-01 17:51
    金正恩可以的
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  • 只看TA
    2023-06-01 17:08
    方法而已,没意思
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  • 只看TA
    2023-06-01 16:29
    好逻辑
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  • 只看TA
    2023-06-01 16:07
    可以
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  • 森仔同学
    坐过山车的剁手专业户
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    2023-06-01 12:24
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  • 只看TA
    2023-06-01 12:17
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  • 只看TA
    2023-06-01 11:17
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  • 福牛守护者
    绝不追高的龙头选手
    只看TA
    2023-06-01 11:16
    谢谢分享
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