什么是人工智能人工智能的應用領域目錄contents學習目標【知識目標】

（１）知道什么是人工智能。

（２）了解人工智能的發(fā)展簡史。

（３）了解機器視覺、指紋識別、人臉識別技術(shù)、指紋識別技術(shù)、專家系統(tǒng)、視網(wǎng)膜識別、虹膜識別、智能控制的原理其應用領域。

【能力目標】（１）對人工智能從整體上有一個較清晰、全面、系統(tǒng)的了解。

（２）使學生掌握人工智能的基本概念、基本原理。

（３）開闊學生知識視野，提高解決問題的能力，為將來使用人工智能的相關方法和理論解決實際問題奠定初步基礎。

【素質(zhì)目標】

（１）培養(yǎng)學生應用自然辯證法理論，消除人工智能威脅論。

（２）具有應對計算機科學與技術(shù)快速變遷的能力，培養(yǎng)自我持續(xù)學習的習慣及能力。

導入案例：無人駕駛清掃車圖6.1無人駕駛清掃車科技照進生活，科幻電影中曾經(jīng)出現(xiàn)過的智能生活如今正在一步步走出熒幕，變成現(xiàn)實。人工智能以多種形式“飛入尋常百姓家”：從讓購物更加方便快捷的無人超市到讓出行愈發(fā)容易的自動駕駛汽車，從認真執(zhí)行指令的智能語音助手到幫你分擔家務的智能家居機器人，從辦公寫字樓內(nèi)的“刷臉”打卡到減少排隊的智能政務系統(tǒng)，從無人駕駛清掃車（圖６-１）到張學友演唱會上的逃犯抓捕……如今，從實驗室中誕生的ＡＩ技術(shù)與理論就像阿拉丁神燈中那位法力無邊的精靈一樣，“變身”成人們生活中熟悉的模樣，神奇地出現(xiàn)在人們的身邊，無時無刻不在影響著人們的生活。PARTone什么是人工智能6.1什么是人工智能人工智能（ArtificialIntelligence，ＡＩ）也稱智械、機器智能，指由人制造出來的機器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計算機程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。人工智能于一般教材中的定義領域是“智能主體（intelligentagent）的研究與設計”，智能主體指一個可以觀察周圍環(huán)境并做出行動以達到目標的系統(tǒng)。約翰·麥卡錫于1955

年的定義是“制造智能機器的科學與工程”。安德里亞斯·卡普蘭和邁克爾·海恩萊因?qū)⑷斯ぶ悄芏x為“系統(tǒng)正確解釋外部數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中學習，并利用這些知識通過靈活適應實現(xiàn)特定目標和任務的能力”。人工智能的研究是高度技術(shù)性和專業(yè)的，各分支領域都是深入且各不相通的，因而涉及范圍極廣。

6.1.1人工智能的定義著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義：“人工智能是關于知識的學科———怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學?！倍绹槭±砉W院的溫斯頓教授則認為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作?！边@些說法反映了人工智能學科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類智能活動的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。

6.1.2人工智能的發(fā)展簡史計算機出現(xiàn)后，人類開始真正有了一個可以模擬人類思維的工具。

1952年夏，麥卡錫和明斯基加入了貝爾實驗室，成為被譽為“信息論之父”的數(shù)學家兼電氣工程師克勞德·香農(nóng)的研究助理。在這里，麥卡錫接觸了對生物生長模擬的程序———“自動機”，并對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，只不過“自動機”這個詞卻讓麥卡錫有些無奈，因為這聽起來似乎遠離了智慧的范疇。

211956

年夏季，以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和香農(nóng)等為首的一批有遠見卓識的年輕科學家在一起聚會，在美國達特茅斯學院（圖6－２）開會研討“如何用機器模擬人的智能”時，首次提出“人工智能”的概念，這標志著人工智能學科的誕生。

圖6-2達特茅斯學院6.1.2人工智能的發(fā)展簡史

43圖6-3計算機“深藍”擊敗世界棋王

1997

年5

月，ＩＢＭ公司研制的深藍（ＤＥＥＰＢＬＵＥ）計算機戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫（ＫＡＳＰＡＲＯＶ）（圖６－３）。大家或許不會注意到，在一些地方，計算機幫助人進行其他原來只屬于人類的工作，計算機以它的高速和準確性為人類發(fā)揮著作用。人工智能始終是計算機科學的前沿學科。

2013

年，帝金數(shù)據(jù)普數(shù)中心數(shù)據(jù)研究員S.CWANG開發(fā)了一種新的數(shù)據(jù)分析法,該方法提出了研究函數(shù)性質(zhì)的新思路。新數(shù)據(jù)分析方法給計算機學會“創(chuàng)造”提供了一種方法。本質(zhì)上，這種方法為人的“創(chuàng)造力”的模式化提供了一種相當有效的途徑。這種途徑是數(shù)學賦予的，是普通人無法擁有但計算機可以擁有的“能力”。從此，計算機不僅精于算，還會因精于算而精于創(chuàng)造。

此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。阿爾法狗革了圍棋的命

此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。2016年3月14日，人機世紀對戰(zhàn)第四盤比賽中，之前連贏三局并且拿下賽點的谷歌阿爾法狗出現(xiàn)失誤，遭受首場失利。值得欣慰的是，正是這場失利讓阿爾法狗有了正式的國際排名。這場比賽后，阿爾法狗排名世界第四，僅次于中國柯潔、韓國樸廷桓以及日本井山裕太。李世石與谷歌阿爾法狗五番棋大戰(zhàn)成為全球新聞熱點，據(jù)稱有１億人次觀看比賽直播，圍棋在全球范圍內(nèi)還從未這樣受追捧。但阿爾法狗在前三局的表現(xiàn)幾乎摧毀了數(shù)千年來人們對圍棋的既有認識。在阿爾法狗出現(xiàn)之前，圍棋棋界和人工智能界樂觀預測，電腦圍棋要打敗人類，起碼還要５０年，沒想到這一天來得如此之快。

知識拓展思考應用自然辯證法理論分析，人工智能會取代人類嗎？

6.2人工智能的應用領域6.2.1機器視覺6.2.2指紋識別6.2.3人臉識別6.2.5視網(wǎng)膜識別6.2.6虹膜識別6.2.7智能控制6.2.4專家系統(tǒng)6.2.8機器翻譯6.2.1機器視覺機器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個分支。簡單來說，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是通過機器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分為ＣＭＯＳ和ＣＣＤ兩種）將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設備動作。一個典型的機器視覺應用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機械控制執(zhí)行模塊。

6.2.1機器視覺英國ＲＯＶＥＲ汽車公司８００系列汽車車身輪廓尺寸精度的１００％在線檢測，是機器視覺系統(tǒng)用于工業(yè)檢測的一個較為典型的例子。該系統(tǒng)由６２個測量單元組成，每個測量單元包括一臺激光器和一個ＣＣＤ攝像機，用于檢測車身外殼上２８８個測量點。汽車車身置于測量框架下，通過軟件校準車身的精確位置。測量單元的校準將會影響檢測精度，因而受到特別重視。每個激光器／攝像機單元均在離線狀態(tài)下經(jīng)過校準。同時，還有一個在離線狀態(tài)下用三坐標測量機校準過的校準裝置，可對攝像頂進行在線校準。

檢測系統(tǒng)以每40秒檢測一個車身的速度，檢測三種類型的車身。系統(tǒng)將檢測結(jié)果與從CAD模型中提取出來的合格尺寸相比較，測量精度為±0.1mm。ＲＯＶＥＲ的質(zhì)量檢測人員用該系統(tǒng)來判別關鍵部分的尺寸一致性，如車身整體外型、門、玻璃窗口等。實踐證明，該系統(tǒng)是成功的，并將用于ＲＯＶＥＲ公司其他系統(tǒng)列汽車的車身檢測。

１、汽車車身檢測系統(tǒng)6.2.1機器視覺

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車檢測系統(tǒng)得到了廣泛的應用。圖6-4為我國某汽車車身檢測系統(tǒng)。圖6-4

某汽車車身輪廓檢測系統(tǒng)6.2.1機器視覺２紙幣印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)，通過對紙幣生產(chǎn)流水線上的紙幣２０多項特征（號碼、盲文、顏色、圖案等）進行比較分析，檢測紙幣的質(zhì)量，替代傳統(tǒng)的人眼辨別的方法。

３智能交通管理系統(tǒng)

通過在交通要道放置攝像頭，當有違章車輛（如闖紅燈）時，攝像頭將車輛的牌照拍攝下來，傳輸給中央管理系統(tǒng)，系統(tǒng)利用圖像處理技術(shù)對拍攝的圖片進行分析，提取出車牌號，存儲在數(shù)據(jù)庫中，可以供管理人員進行檢索，如圖６－５所示。

6-5智能交通管理系統(tǒng)6.2.2指紋識別１、指紋

指紋識別即指通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行鑒別。指紋識別技術(shù)涉及圖像處理、模式識別、計算機視覺、數(shù)學形態(tài)學、小波分析等眾多學科。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此指紋可用于身份鑒定。由于每次捺印的方位不完全一樣，著力點不同，會帶來不同程度的變形，又存在大量模糊指紋，如何正確提取特征和實現(xiàn)正確匹配，是指紋識別技術(shù)的關鍵。指紋識別在手機、門禁系統(tǒng)、保險柜等方面得到了廣泛應用。圖６－６所示為指紋識別手機。

圖６－６指紋識別手機6.2.2指紋識別２、指紋圖像獲取

一個典型的指紋識別系統(tǒng)的工作流程如圖6-7所示。通過專門的指紋采集儀可以采集指紋圖像。指紋采集儀用到的指紋傳感器按采集方式主要分為劃擦式和按壓式兩種，按信號采集原理目前有光學式、壓敏式、電容式、電感式、熱敏式和超聲波式等。另外，也可以通過掃描儀、數(shù)字相機等獲取指紋圖像。對于分辨率和采集面積等技術(shù)指標，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國際和國內(nèi)標準，但其他行業(yè)還缺少統(tǒng)一標準。根據(jù)采集指紋面積大體可以分為滾動捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業(yè)普遍采用滾動捺印指紋。開始獲取指紋圖像預處理指紋圖像獲取指紋脊線提取特征點匹配指紋輸出匹配結(jié)果開始圖6-7指紋識別過程6.2.2指紋識別３、指紋識別技術(shù)應用領域

指紋識別技術(shù)是目前最成熟且價格低廉的生物特征識別技術(shù)。目前來說，指紋識別技術(shù)的應用最為廣泛，不僅在門禁、考勤系統(tǒng)中可以看到指紋識別技術(shù)的身影，而且市場上有了更多指紋識別的應用，如筆記本電腦、手機、汽車、銀行支付都可應用指紋識別的技術(shù)。

6.2.3人臉識別人臉識別的英文名稱是ＨｕｍａｎＦａｃｅＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ。人臉識別產(chǎn)品利用ＡＶＳ０３Ａ圖像處理器；可以對人臉明暗偵測，自動調(diào)整動態(tài)曝光補償，人臉追蹤偵測，自動調(diào)整影像放大。

廣義的人臉識別實際包括構(gòu)建人臉識別系統(tǒng)的一系列相關技術(shù)，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、身份確認以及身份查找等；而狹義的人臉識別特指通過人臉進行身份確認或者身份查找的技術(shù)或系統(tǒng)。

6.2.3人臉識別１、人臉檢測

面貌檢測是指在動態(tài)的場景與復雜的背景中判斷是否存在面像，并分離出這種面像（圖６－８）。一般有下列幾種方法：

?參考模板法

設計一個或數(shù)個標準人臉的模板，然后計算測試采集的樣品與標準模板之間的匹配

程度，并通過閾值來判斷是否存在人臉。

?人臉規(guī)則法

由于人臉具有一定的結(jié)構(gòu)分布特征，所謂人臉規(guī)則的方法，即提取這些特征生成相應的

規(guī)則，以判斷測試樣品是否包含人臉。

?樣品學習法

模式識別中人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法，即通過對面像樣品集和非面像樣品集

的學習產(chǎn)生分類器。

?膚色模型法

依據(jù)面貌、膚色在色彩空間中分布相對集中的規(guī)律來進行檢測。?特征子臉法

將所有面像集合視為一個面像子空間，并基于檢測樣品與其在子孔間的投影

之間的距離來判斷是否存在面像。

圖6-8人臉面部識別6.2.3人臉識別２、人臉跟蹤

人臉跟蹤是指對被檢測到的面貌進行動態(tài)目標跟蹤。具體采用基于模型的方法或基于運

動與模型相結(jié)合的方法。此外，利用膚色模型跟蹤也不失為一種簡單而有效的手段。

３、人臉比對

面貌比對是對被檢測到的面貌進行身份確認或在面像庫中進行目標搜索。這實際上就是將采樣到的面像與庫存的面像依次進行比對，并找出最佳的匹配對象。所以，面像的描述決定了面像識別的具體方法與性能。目前主要采用特征向量與面紋模板兩種描述方法：

?特征向量法

該方法是先確定眼虹膜、鼻翼、嘴角等面像五官輪廓的大小、位置、距離等屬性，然后再計算出它們的幾何特征量，而這些特征量形成描述該面像的特征向量。

?面紋模板法

該方法是在庫中存儲若干標準面像模板或面像器官模板，在進行比對時，將采樣面像所有像素與庫中所有模板采用歸一化相關量度量進行匹配。此外，還有采用模式識別的自相關網(wǎng)絡或特征與模板相結(jié)合的方法。人臉識別系統(tǒng)可用于企業(yè)、住宅安全及其他管理方面。如人臉識別門禁、考勤系統(tǒng)、人臉識別防盜門等?？稍跈C場、體育場、超級市場等公共場所對人群進行監(jiān)視，例如在機場安裝監(jiān)視系統(tǒng)，以防恐怖分子登機。如銀行的自動提款機，如果用戶卡片和密碼被盜，就會被他人冒取現(xiàn)金，應用人臉識別就會避免這種情況的發(fā)生。利用人臉識別輔助信用卡網(wǎng)絡支付，以防非信用卡的擁有者使用信用卡等

6.2.3人臉識別４、身份辨識

例如電子護照及身份證。這或許是未來規(guī)模最大的應用。國際民航組織已確定，從2010年4月4日起，其118

個成員國家和地區(qū)必須使用機讀護照，人臉識別技術(shù)是首推識別模式，該規(guī)定已經(jīng)成為國際標準。美國已經(jīng)要求和它有出入免簽證協(xié)議的國家在2006

年10月26日之前必須使用結(jié)合了人臉指紋等生物特征的電子護照系統(tǒng)，到2006

年年底已經(jīng)有50多個國家實現(xiàn)了這樣的系統(tǒng)。美國運輸安全署計劃在全美推廣一項基于生物特征的國內(nèi)通用旅行證件。歐洲很多國家也在計劃或者正在實施類似的計劃，用包含生物特征的證件對旅客進行識別和管理活動。6.2.3人臉識別５、支付系統(tǒng)

２０１３年７月。芬蘭一家企業(yè)推出全球首個“刷臉”支付系統(tǒng)。結(jié)賬時，消費者只需在收銀臺面對ＰＯＳ機屏幕上的攝像頭，系統(tǒng)自動拍照，掃描消費者面部，等到身份信息顯示出后，在觸摸顯示屏上單擊“確認”按鈕即可完成交易，無須信用卡、錢包或手機。整個交易過程不超５ｓ。無處不在的刷臉支付系統(tǒng)解決了人們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N支付活動，便利又快捷。如圖６－９所示。

圖６－９刷臉支付此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。人臉識別技術(shù)助力“寶貝回家”

此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處?！皬V州2017財富全球論壇”上，騰訊董事會主席兼首席執(zhí)行官馬化騰接受采訪時稱，騰訊的人臉識別技術(shù)能力是非常強的。我們有一個更強大的能力，基于大量數(shù)據(jù)學習，我們可以預測一個人變老的時候是什么樣子，所以我們幫助公安部門尋找丟失兒童的時候，我們的人臉識別技術(shù)還可以推算出你丟失10年后、5年后孩子的樣貌怎么樣，而且非常成功地幫助公安找到這樣的兒童。馬化騰提到的，就是“跨年齡人臉識別”的AI技術(shù)，由騰訊優(yōu)圖實驗室研發(fā)。目前，在科技尋人公益項目QQ全城助力上，就已經(jīng)有成功案例。2017年6月，QQ全城助力成功在河南平頂山某救助站尋回了一位走失三年的安徽阜陽男孩鞏樂樂（化名）。QQ全城助力通過跨年齡人臉識別技術(shù)，將鞏樂樂在寶貝回家和民政部登記的年齡跨度超過10年的照片識別為同一個人，經(jīng)過和家人核對，證實救助站這名身份未知的男孩正是三年前走丟的鞏樂樂。

思政案例6.2.4專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一類具有專門知識和經(jīng)驗的計算機智能程序系統(tǒng)，其通過對人類專家的問題求解能力的建模，采用人工智能中的知識表示和知識推理技術(shù)來模擬通常由專家才能解決的復雜問題，達到具有與專家同等解決問題能力的水平。這種基于知識的系統(tǒng)設計方法是以知識庫和推理機為中心而展開的，即

專家系統(tǒng)＝知識庫＋推理機

一般來說，一個專家系統(tǒng)應該具備以下三個要素：

（１）具備某個應用領域的專家級知識。

（２）能模擬專家的思維。

（３）能達到專家級的解題水平。

6.2.4專家系統(tǒng)早在1977

年，中國科學院自動化研究所就基于關幼波先生的經(jīng)驗，研制成功了我國第

一個“中醫(yī)肝病診治專家系統(tǒng)”。1985年10

月，中科院合肥智能所熊范綸建成“砂姜黑土

小麥施肥專家咨詢系統(tǒng)”，這是我國第一個農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。經(jīng)過20多年的努力，一個以農(nóng)業(yè)

專家系統(tǒng)為重要手段的智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在我國取得了引人矚目的成就，許多農(nóng)業(yè)專家系

統(tǒng)遍地開花，將對我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展發(fā)揮作用。中科院計算所史忠植與東海水產(chǎn)研究所等合

作，研制了東海漁場預報專家系統(tǒng)。在專家系統(tǒng)開發(fā)工具方面，中科院數(shù)學研究所研制了專

家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境“天馬”，中科院合肥智能所研制了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)工具“雄風”，中科

院計算所研制了面向?qū)ο髮＜蚁到y(tǒng)開發(fā)工具“ＯＫＰＳ”。

6.2.4專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖６－１０所示，其中箭頭方向為信息流動的方向。專家系統(tǒng)通常由人機交互界面、知識庫、推理機、解釋器、綜合數(shù)據(jù)庫、知識獲取等６個部分構(gòu)成。圖６－１０專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)6.2.5視網(wǎng)膜技術(shù)視網(wǎng)膜也是一種用于生物識別的特征，有人甚至認為視網(wǎng)膜是比虹膜更唯一的生物特征，視網(wǎng)膜識別技術(shù)要求激光照射眼球的背面以獲得視網(wǎng)膜特征的唯一性。雖然視網(wǎng)膜掃描的技術(shù)含量較高，但視網(wǎng)膜掃描技術(shù)可能是最古老的生物識別技術(shù)，在20世紀30年代，通過研究就得出了人類眼球后部血管分布唯一性的理論，進一步的研究的表明，即使是孿生子，這種血管分布也是具有唯一性的，除了患有眼疾或者嚴重的腦外傷外，視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)形式在人的一生當中都相當穩(wěn)定。視網(wǎng)膜圖像使用者的眼睛與錄入設備的距離應在半英寸之內(nèi)，并且在錄入設備讀取圖象時，眼睛必須處于靜止狀態(tài)，使用者的眼睛在注視一個旋轉(zhuǎn)的綠燈時，錄入設備從視網(wǎng)膜上可以獲得400個特征點，同指紋錄入比較，指紋只能提供30到40個特征點用來錄入，創(chuàng)建模板和完成確認。圖6-11為視網(wǎng)膜識別圖像。圖6-11視網(wǎng)膜識別圖像此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。視網(wǎng)膜識別技術(shù)＂培養(yǎng)＂眼底疾病AI專家

此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。廣東醫(yī)學人工智能的臨床轉(zhuǎn)化應用又有新成果。2021年7月31日上午，中山大學中山眼科中心林浩添團隊宣布，該團隊牽頭完成了全球首個眼科多病種人工智能真實世界研究，其中的糖尿病視網(wǎng)膜病變識別模塊已獲得國家藥監(jiān)局頒發(fā)的人工智能軟件Ⅲ類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證，實現(xiàn)了臨床應用。能夠由眼底照片識別14種常見眼底疾病。據(jù)介紹，該研究項目由中山大學中山眼科中心林浩添教授團隊牽頭，聯(lián)合醫(yī)療人工智能企業(yè)鷹瞳Airdoc、廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗所等國內(nèi)外18家醫(yī)療、企業(yè)和科研機構(gòu)進行。項目團隊在三年時間內(nèi)，使用超26萬張眼底彩照，訓練出一個眼底疾病綜合性智能診斷“AI專家”——CARE系統(tǒng)。CARE可以識別14種常見的眼底異常，包括糖尿病視網(wǎng)膜病變、高血壓眼底病變、青光眼眼底改變、病理性近視眼底等等。CARE診斷的總體準確率為0．952。其中的糖尿病視網(wǎng)膜病變識別模塊，已在2020年8月獲得了國家藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的第一個眼科人工智能軟件Ⅲ類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證（糖尿病視網(wǎng)膜病變分析軟件，國械注準20203210686），為我國人工智能醫(yī)療器械的評估和監(jiān)管提供了可行的參考方案。CARE由真實世界的26萬張眼底照片“訓練”出來?！啊鎸嵤澜纭?，是項目的關鍵詞之一”，中山大學中山眼科中心副主任林浩添介紹，用于“訓練”CARE的26萬張眼底照片，來自我國28個省份的51家醫(yī)療機構(gòu)，包括了8家三級醫(yī)院、6家社區(qū)醫(yī)院和21家健康服務機構(gòu)，并具有多種場景和設備來源，這使得CARE有別于一般從實驗室數(shù)據(jù)中“訓練”出的人工智能，對于真實世界有良好的適應性。

拓展知識6.2.6虹膜技術(shù)人眼睛的外觀圖由鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構(gòu)成。鞏膜即眼球外圍的白色部分，約占總面積的30%；眼睛中心為瞳孔部分，約占5%；虹膜位于鞏膜和瞳孔之間，包含了最豐富的紋理信息，占據(jù)65%。外觀上看，由許多腺窩、皺褶、色素斑等構(gòu)成(見右圖)，是人體中最獨特的結(jié)構(gòu)之一。虹膜的形成由遺傳基因決定，人體基因表達決定了虹膜的形態(tài)、生理、顏色和總的外觀。人發(fā)育到八個月左右，虹膜就基本上發(fā)育到了足夠尺寸，進入了相對穩(wěn)定的時期。除非極少見的反常狀況、身體或精神上大的創(chuàng)傷才可能造成虹膜外觀上的改變外，虹膜形貌可以保持數(shù)十年沒有多少變化。另一方面，虹膜是外部可見的，但同時又屬于內(nèi)部組織，位于角膜后面。要改變虹膜外觀，需要非常精細的外科手術(shù)，而且要冒著視力損傷的危險。虹膜的高度獨特性、穩(wěn)定性及不可更改的特點，是虹膜可用作身份鑒別的物質(zhì)基礎。圖6-12為虹膜識別圖像。圖6-12為虹膜識別圖像6.2.7智能控制自1971年傅京孫教授提出“智能控制”概念以來，智能控制已經(jīng)從二元論（人工智能和控制論）發(fā)展到四元論（人工智能、模糊集理論、運籌學和控制論），在取得豐碩研究和應用成果的同時，智能控制理論也得到不斷的發(fā)展和完善。智能控制是多學科交叉的學科，它的發(fā)展得益于人工智能、認知科學、模糊集理論和生物控制論等許多學科的發(fā)展，同時也促進了相關學科的發(fā)展。智能控制是以控制理論、計算機科學、人工智能、運籌學等學科為基礎，擴展了相關的理論和技術(shù)，其中應用較多的有模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、遺傳算法等理論和自適應控制、自組織控制、自學習控制等技術(shù)。智能控制在各行各業(yè)中得到了廣泛的應用。6.2.7智能控制“工業(yè)4.0”的基本概念，即模塊化信息物理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在配合操作員的同時實現(xiàn)彼此之間的實時通信，自動作出判斷，從而按需調(diào)整生產(chǎn)過程。為了設計出理想的新產(chǎn)品，催生出了新的挑戰(zhàn)、新的需求：邏輯控制已無法滿足需求。

圖6-13為三菱智能制造解決方案。圖６－１３三菱智能制造解決方案6.2.7智能控制與以自動化為主要特征的工業(yè)４.０不同的是，工業(yè)５.０模式的優(yōu)勢在于使定制化更具潛力，使工作更具創(chuàng)造性。當然，這種工作指的是長期性的、高價值的工作。讓機器人去做那些單調(diào)、危險、臟亂差的工作，人類則是去做富有創(chuàng)造性和感興趣的工作。這種技術(shù)人員被稱為“新領”。“新領”工人不一定要拿到四年制學位，但需要掌握新技術(shù)和軟技能，這將成為制造業(yè)的未來。與工業(yè)４.０相比，工業(yè)５.０旨在將以人為本的理念重新帶回到產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中。工業(yè)５.０其實就是將機器人的優(yōu)勢，如高精度和重載搬運能力等賦能給工人，這些能力使得人類能夠更輕松地完成繁重或重復性工作，同時實現(xiàn)更好的控制，以及各個生產(chǎn)階段個性化。

此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。走進工業(yè)５０標準下的智能工廠

此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。２０２０年年初，國內(nèi)智能制造權(quán)威媒體ｅ－ｗｏｒｋｓ開展了第一批次中國標桿智能工

廠的評選活動，ｅ－ｗｏｒｋｓ公布了首批共４２家標桿智能工廠，這些工廠很多已

經(jīng)達到了工業(yè)５.０水平，其中森麒麟輪胎上榜。

那么什么樣的工廠算是標桿智能工廠？具有哪些特質(zhì)呢？

１智能裝備，設備互聯(lián)

標桿智能工廠大量應用了高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲系統(tǒng)裝備，廣泛開展設備聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設備互聯(lián)互通。

２實現(xiàn)柔性自動化

標桿智能工廠普遍建設自動生產(chǎn)線、自動檢測線，或全自動生產(chǎn)線、全自動檢測線。離散制造工廠大多建設柔性化生產(chǎn)線，以滿足多品種中小批量的客戶需求。

３廣泛應用工業(yè)軟件

標桿智能工廠在完成計劃、設計、生產(chǎn)、物流、質(zhì)量、營銷等關鍵業(yè)務的信息化基礎上，利用ＰＬＭ、ＥＲＰ、ＡＰＳ、ＭＥＳ、ＷＭＳ、ＬＩＭＳ、ＳＲＭ等系統(tǒng)的無縫高效集成，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)、工藝設計、生產(chǎn)、物流全流程的數(shù)字化管控。

４模式創(chuàng)新增強核心競爭力

網(wǎng)絡協(xié)同制造，實現(xiàn)企業(yè)間產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理等環(huán)節(jié)信息共享和業(yè)務協(xié)同。個性化定制，基于橫向、縱向集成以及柔性化生產(chǎn)線，實現(xiàn)大規(guī)模個性化定制生產(chǎn)。

５新興技術(shù)賦能工廠建設

疫情的“催化”，讓制造業(yè)企業(yè)進一步認識到人工智能、５Ｇ、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)對復工復產(chǎn)、提質(zhì)增效的意義。這些技術(shù)也是智能工廠建設不可或缺的要素。

應用案例此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。此為文字占位所用。點擊輸入文字，或者復制文字粘貼到此處。青島森麒麟工廠

青島森麒麟輪胎是年產(chǎn)６００萬條高性能轎車子午胎的“工業(yè)４０輪胎自動化智能

制造工廠”，采用智能化立體倉儲系統(tǒng)，相同建筑面積增加庫容５０％以上；相同投資

規(guī)模生產(chǎn)效率提高３０％；非計劃停機減少６０％以上，設備綜合利用率提升到９５％以

上；非生產(chǎn)性能耗減少２５％以上；庫存成本減少７０％以上；產(chǎn)品合格率達到９９８％。

項目的創(chuàng)新點在于輪胎行業(yè)首次將ＭＥＳ系統(tǒng)、ＰＬＭ系統(tǒng)、ＥＲＰ系統(tǒng)、ＷＭＳ系

統(tǒng)、ＣＲＭ系統(tǒng)、ＯＡ系統(tǒng)六大系統(tǒng)進行有效整合，實現(xiàn)智能化工廠的互聯(lián)互通與集成

設計，并對生產(chǎn)工藝的智能化進行深度融合，形成具有