交通人工智能技术
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交通人工智能技术范文第1篇
关键词 人工智能技术；交通管理；人工智能系统
中图分类号：V355 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-118-01
1 研究背景
随着时代的发展，计算机技术因其优越性在多个领域得到广泛应用。“计算机学科的一个重要分支就是人工智能，它与基因工程、纳米科学被列为21世纪三大尖端技术”，它为人工智能技术在航空业的应用创造了条件。现代航空业的迅猛发展，带来空中交通流量的飞速增长。目前，航空业经常出现空中交通堵塞、拥挤等现象，迫切需要引进先进的技术手段，提升空中交通技术，改进管理手段，有效提升空域容量与空间利用率。
根据空中交通管理的理论特点，以及空中交通管理技术特点，人工智能技术在空中交通管理中的应用研究逐渐引起了人们的重视，并取得较大发展。人工神经网络在空中交通流量预测、飞行间隔控制、飞行冲突智能调配等方面的研究初见成效。但我国空中飞行流量需求的日益增大，迫切需要将人工智能技术有效运用到空中交通管理中，建立人工智能空中交通管理辅助系统，真正实现类似专家功能的新型空中交通管理系统。本文基于这样的认识，尝试将人工智能技术应用到空中交通管理系统中，有效提升空中交通的空域容量，使空中交通更加有序，更好地服务于积极社会的发展，提升人们的生活质量。
2 人工智能技术概况阐述
“人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的”从计算机应用系统的层面来理解，人工智能研究的主要内容是如何制造出人造的智能机器，以及人造的智能系统，具备模拟人类智能活动的能力，从而延伸人们智能的一门科学。
人工智能领域的研究始于1956年，“人工智能”这个术语第一次出现于达特茅斯大学召开的一次会议上。随后人们逐渐在问题求解、自然语言理解、自动程序设计、专家系统、逻辑推理与定理证明、博弈、学习以及机器人学等领域展开研究，成功建立了具有一定程度的人工智能计算机系统。随着研究的不断深入，人工智能理论得到不断的丰富与发展。随着计算机硬件的快速发展，计算机的存储容量不断扩大、运行速度不断提高、价格低廉，人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作等带来更大的影响。
3 空中交通管理人工智能系统构成简述
人工智能技术在空中交通管理中的应用有助于建立人工智能辅助系统，建立新的空中交通管理模式。“但不要忘记采用不同的技术和运作概念也会带来不同的空中交通管理模式，特别在新技术层出不穷的今天，我们更不能忽略这个方面。”，它能使空中交通流量管理高效、有序、安全，有效提升空中交通的空间与时间利用率，对空中飞行冲突进行有效的预测与解决。空中交通管理的核心是科学合理安排空中交通流量。飞行流量的智能化管理、飞行冲突的预测、飞行冲突的解决等方面是人工智能辅助系统研究的侧重点。空中交通管理人工智能辅助系统由飞行流量管理模块、冲突探测与解脱模块、辅助决策模块等三个附属系统构成。这几个模块间的关系是在冲突探测与解脱模块与飞行流量管理模块之中渗透辅助决策模块，最终形成智能飞行流量管理、智能冲突探测与解脱模块系统，它们能够为空中管制员提供有效的决策辅助信息，切实减轻空中管制员的工作负担，提高空中飞行的安全性与管制效率。
4 空中交通管理人工智能辅助系统的实现方式
4.1 飞行流量管理辅助决策的实现
人工智能系统飞行流量管理模块主要将空域资源“空闲”的概念与A算法与辅助决策进行结合。其具体操作过程是根据飞行流量管理数据库，储存或读取数据，计算流量，预测冲突，依据基本容量模型，建立A算法数学模型，对空中航班进行动态与静态排序，最终完成人工智能技术对空中飞行流量的辅助决策作用。
建立准确客观的飞行流量管理数据库非常重要。这些原始数据必须可靠、准确、及时，因为它直接影响到辅助决策的有效性；开放数据库间的互连主要依靠ODBC ，它是数据库之间连接的标准，为SQL语言的存取提供标准接口；再依据数据库的信息，运用飞行动力学知识计算出飞机在具体时间应该到达的位置，以及到达具置的准确时间，合理的安排飞行架次；飞行流量冲突预测主要通过将流量与相应的容量比较，列出具体的冲突时间、冲突地点、存在冲突的飞机架次；最后调整航班与起降，对冲突航班及时调整，确保交汇点、航路、机场、管制区等畅通。人工智能中的A 算法可以有效针对基本容量模型对飞机进行排序，对飞行计划的来源、内容及状态转化等进行研究，生动模拟飞行计划实施过程。“空闲”概念可以使冲突航班时刻调整在受限区域内。
4.2 飞行冲突探测与解脱辅助决策的实现
飞行冲突探测与解脱辅助决策系统能够向空管员提供高效的避撞辅助方案，有效弥补管制员决策过程中的不足，对飞行冲突情况进行分析，寻找出积极的解脱方案。
飞行冲突探测与解脱辅助决策系统推理过程大致包括以下几个方面：突中航空器、突中航空器优先等级评估、冲突类别评定、避撞应对方案、建立避撞路线。推理选择最主要的过程是推理机制，为了完成推理过程，该系统中还必须包括一系列的规则：航空器优先级别评定规则、避撞方案确定规则、避撞空管规则、建立避撞路线规则等；还要建立层次型结构及模块化知识库，确保避撞推理的有效运作，保证知识库得到有效维护，并且能够及时的更新。
5 结束语
人工智能技术在空中交通管理中的应用，必将使空中交通管理更高效、更安全、更有序，必将最大程度的提升空域的利用效率。人工智能技术的应用领域是广泛的，相信随着人们对人工智能技术研究的不断深入，人工智能技术必将在更多方面提供智能化辅助管理服务，使人工智能技术不断的服务于社会经济，服务于人们的需要。
参考文献
[1]杨焱.人工智能技术的发展趋势研究[J].信息与电脑，2012（08）.
交通人工智能技术范文第2篇
“人工智能真的无所不能吗？”
“人工智能长得和人一样吗？”
“我能和人工智能谈恋爱吗？”
去年3月以来，借助AlphaGo 4：1战胜韩国名将李世石九段的东风，人工智能席卷了全球的注意力。
不过，时至今日，面对人工智能，公众最常见的表情依然是好奇、迷茫或讶异。我们真的知道什么是人工智能吗？我们真的准备好迎接人工智能浪潮了吗？
AI来袭！
近日，因争夺搜索引擎话语权而有过过节的两位大佬李彦宏和李开复又“杠”上了，这一次，他们争夺的焦点是人工智能的舆论话语权。
不是冤家不聚头。4月下旬，李彦宏的著作《智能革命：迎接人工智能时代的社会、经济与文化变革》正式出版。紧接着，5月初，李开复的《人工智能》一书开始签售。李彦宏到处宣讲，“互联网的下一幕就是人工智能。”李开复更加干脆，直接说，“我不是李开复，我是人工智能。”
虽然目标不同，但其实两人现阶段做的是同一件事――为人工智能时代的到来摇旗呐喊。
“人工智能来了！”
这句话对不同的人群有着完全不同的意义。计算机科学家将之誉为“第四次技术革命”;社会学家、经济学家将之视为已经或即将对人类经济结构、就业环境发起挑战的“洪荒之力”;商业巨头、创业精英、科幻作家、影视编导们则乐于肆无忌惮地展开想象，将之渲染成为人类未来的天堂或地狱。
不过，对于绝大多数不了解技术细节，或不具备丰富想象力的普通人而言，知道的人多，了解的人少。
什么是人工智能？打开百度百科，人们可以看到这样一段话：人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。它是计算机科学的一个分支，企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。它从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
对于普罗大众而言，百度百科的解释听起来有点过于专业，相比较而言，在人工智能领域的经典教材、出版于2013年的《人工智能：一种现代的方法（第3版）》中，著名人工智能专家罗素和诺威格给出的定义则较为通俗易懂，他们从四个方面对人工智能进行了定义，即：能够像人一样思考、像人一样行动、合理地思考、合理地行动的机器。
人工智能其实不是一个新概念，日前，首都图书馆刚刚举行了一场关于人工智能的科普讲座。据北京师范大学系统科学学院副院长韩战钢介绍，人工智能这一概念正式提出是在1956年的达特摩斯学会上，至今已有60多年的时间。
纵观这60多年，人工智能经历了两次红利期。
上世纪60年代，人工智能迎来了第一个红利期，当时的科学家们自信并且疯狂，“二十年内，机器将能完成人能做到的一切工作”成为当时科学界的主流声音。
上世纪90年代人工智能迎来第二个红利期，标志性事件是IBM的“深蓝”战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，当时造成的影响丝毫不亚于今天AlphaGo的围棋大战。
当下或是人工智能的又一个红利期。一方面，图像识别、深度学习等人工核心算法日渐成熟，另一方面，人工智能研究走出实验室，科技公司开始成为人工智能的主要推动者。
更重要的是，资本开始对人工智能表现出了前所未有的青睐。据有关机构数据统计，2016年底-2017年初，国内各大机构在关于今年投资方向的98篇讨论中，人工智能的提及次数占48次，是第二位“文化娱乐”的1.8倍。市场火热程度毋庸置疑。 好奇 去年3月以来，借助AlphaGo 4：1战胜韩国名将李世石九段的东风，人工智能席卷了全球的注意力。不过，时至今日，面对人工智能，公众最常见的表情依然是好奇、迷茫或讶异。
不只是炫技
看到“人工智能”这几个字，可能有的人立马会想到围棋、神经网络、深度学习等名词，也有的人会想到大学里的人脸识别、立体视觉建模等研究项目，还有的人会想到终结者、外太空等高大上的内容。但可能98%的人都会有这样的疑问：除了下棋，这些东西研究了到底对我有什么实际用途？
事实上，“人工智能”已经从很多方面对我们的日常生活产生影响。通过梳理乌镇智库、阿里云研究中心、艾媒咨询、麦肯锡等多家机构近期的人工智能专题报告，记者发现，目前人工智能发展较为火热的主要包括以下几个领域：
首先，个人助手。这是目前最为普及的一个领域。如果要诠释这个，看一遍电影《Her》就可以了，其中的人工智能操作系统萨曼莎不仅可以帮助主人公快速处理各种邮件、文件等工作，还能像朋友一样与之互动和交流。
现实中，这样的个人助手也正在在走入我们的生活中，如苹果的Siri、微软的Cortana 以及谷歌的Google Now，国内也有科大讯飞的灵犀、图灵的虫洞语音助手等，这些语音助手现在一般是存在于PC或手机之中，近年随着服务机器人的发展，它们开始有了新的载体。而机器人除了有语音功能外，还具备自主行动的能力，因此有望在其他方面帮助人类。
其次，无人驾驶。谷歌、特斯拉、苹果甚至是宝马，它们目前都在开发自己的无人驾驶汽车，谷歌的车已经在公司附近的山景城测试了无数次，虽然交通事故也发生过十多起，不过基本上都属于小摩擦，尚未造成严重损失。关于这些无人车何时能正式大量地上路载人，业内普遍的说法是2020年，目前它们在物体识别以及交通规则上仍在学习中。
再次，健康医疗。在AlphaGo与李世石比赛前，谷歌就已宣布这个创造出AlphaGo的Google DeepMind实验室将进军医疗技术领域。他们成立了DeepMind Health团队，与英国伦敦帝国理工学院和伦敦皇家自由医院展开合作。他们还推出了一款名为 Streams的移动端应用程序，医疗人员可以利用Streams更快地观察到医疗结果。
第四，金融投顾。“人工智能”的风潮在各行业涌动，金融领域也不例外，“智能投顾”成为金融科技的新宠儿，从华尔街投行到国内金融科技创业公司，纷纷涉足，给自己贴上“智能投顾”的时髦标签。 拥抱 虽然仍存诸多争议，但随着技术的进步，越来越多的人开始相信，人工智能就像很多大师所讲的，未来，将和水和电一样无处不在。
另外，艺术创作一直是人类精神活动的最高级形式，自古以来，人们认为只有人类的智慧才能创作出艺术作品，玄而又玄的艺术风格尤为深奥。但近些年来，人工智能的发展正对艺术创作产生了一些很微妙的影响。去年3月份，伦敦艺术家Memo Akten和谷歌人工智能共同完成的一组GCHQ（英国通信总部的缩写）画作拍出了8000美元的高价;同年9月，索尼音乐的计算机科学研究实验室了两首完全由人工智能作曲的流行歌曲《Daddy's Car》和《The Ballad of Mr Shadow》。而最新消息显示，除了画画、作曲，人工智能创作的第一部诗集《阳光失了玻璃窗》也已于近日正式面市。
虽然仍存诸多争议，但随着技术的进步，越来越多的人开始相信，人工智能就像很多大师所讲的，未来，将和水和电一样无处不在。
中国不容错失的战略机遇
在多家中国科技巨头积极研发的推动下，中国已成为全球人工智能的发展中心之一。众多的人口和完整的产业结构给中国提供了创造海量数据和广阔市场的潜力。随着老龄化的加速，中国提升生产力的要求愈l迫切，因此人工智能技术的运用对中国未来的经济发展至关重要。
据麦肯锡近期的《中国人工智能的未来之路》报告书显示，中国与美国是当今世界人工智能研发领域的领头羊。仅在2015年，两国在学术期刊上发表的相关论文合计近1万份，而英国、印度、德国和日本发表的学术研究文章总和也只相当于其一半。
并且，中国的人工智能发展多由科技企业推动引领。得益于大量的搜索数据和丰富的产品线，一些互联网企业走在了自然语言处理、图像和语音识别等技术前沿。这些技术被整合应用于新产品中，如自动化私人助理、自动驾驶汽车等。
麦肯锡表示，中国有充足的理由对其在人工智能领域的潜力感到乐观。庞大的人口基数产生的海量数据正是“训练”人工智能系统的前提条件。“范围经济”也是中国的优势所在，广泛的行业分布为人工智能的应用提供了广阔市场。
自18世纪工业革命以来，每一次技术革命都重塑着全球竞争格局。中国曾经错失了前几次科技革命的历史机遇，这一次，人工智能是中国绝不能错失的战略机遇。麦肯锡认为，完成中国制造业“从汗水驱动到创新驱动”“从齿轮驱动到智能驱动”的升级，人工智能是中国实现转型升级的战略机遇之一。
对此政府部门已经开始行动，给予了有力的政策支持。3月5日上午，国务院总理发表2017政府工作报告，指出要加快培育壮大包括人工智能在内的新兴产业，“人工智能”也首次被写入了全国政府工作报告。而在发改委印发的《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》中，也已明确了我国人工智能的总体思路、目标与主要任务。该方案指出，到2018年，将在重点领域培育若干全球领先的人工智能骨干企业，初步建成基础坚实、创新活跃、开放协作、绿色安全的人工智能产业生态，形成千亿级的人工智能市场应用规模。
再加上之前科技部新闻，“科技创新2030―重大项目”或将新增“人工智能2.0”，中国AI人最好的时代已经到来。
然而，目前，我国发展人工智能还存在一些短板，急需补齐。麦肯锡在研究报告中将中国人工智能发展瓶颈归为了数据、算法、计算力三大问题。
数据瓶颈。正如人类通过食物得到能量，人工智能也不能在没有稳定的数据来源的情况下运行。这些系统必须要有大量的数据，以供它们“训练”，不断改进和完善产出的结果。在数据方面，存在几个问题可能阻碍中国的AI发展。首先，中国的大技术公司通过它们专有的平台收集数据，中国在创建数据友好的生态系统方面落后于美国，缺少统一的标准和跨平台的共享。第二，世界各国都发现，开放政府数据有助于私营部门的创新，但中国的公共部门开放的数据相对较少。最后，限制跨国的数据流动也使中国处于全球合作中的不利地位。
算法瓶颈。得益于全球的开源平台，中国企业能够快速复制其他地方开发的最先进的算法。目前，中国的研究者在开发用于语音识别和定向广告的算法方面已经取得突破。然而，中国在基础研究方面落后于美国和英国。一个主要原因是人才短缺，招纳人才对中国的AI发展至关重要。据悉，美国超过一半的数据科学家有10多年的工作经验，而在中国，经验不足5年的研究人员高达40%。
计算力瓶颈。计算力不是中国人工智能商业发展直接的瓶颈。随着微处理在全球市场得到广泛使用，计算能力已经成为可以轻松获得的东西。但中国仍然不能忽视发展自己的先进半导体、微处理器和高性能计算技术的重要性。计算能力是AI的基础之一，具有战略上的重要性。中国历来严重依赖国外的微芯片供应商。对某些类型的高价值半导体，中国几乎完全依赖进口。但是，在2015年，美国政府禁止全球三大芯片供应商Intel、Nvidia和AMD向中国政府销售高端超级计算机芯片。对核心技术供应实现更强的控制有助于提高中国在未来更广泛地部署人工智能系统的能力。
未雨绸缪“全民基本收入”争议中前行
人工智能是中国加速生产力发展的一个重要机遇，也是解决人口老龄化的一个关键。虽然人工智能的崛起非常有可能会创造出新的产品和服务，进而催生出新的职业和生意。正如几十年前，没人可以想象，现在竟然有大量的工作与互联网经济有关一样，人工智能也有类似的变革效应。但是，目前，可预见的现实问题更多的还是就业替代问题。
据李开复估算，10-15年后，全球将有50%的就业被人工智能所取代，包括翻译、记者、助理、保安、司机、销售、客服、交易员、会计、保姆等工作。而中国这一问题将更加严峻。
对此，李开复也提出了自己的一套“解决方案”。首先，他建议所有大学生努力在所学领域垂直纵深发展，深到人工智能无法取代;其次，他认为跨领域发展将成为一种趋势，因为目前人工智能在单领域、大数据方面具有天然优势，但对于需要跨领域的、高深的、需要深度思考的内容，未来十年人工智能也无法完成;再次，由于计算机在艺术、幽默、电影和创造等“感性”领域的“无能”，文科涉及的领域或许会迎来新的发展机会;最后，也是最重要的是，我们需要做好未来走向服务业的准备。
“所谓的服务业，指的是涉及人与人之间的交流，人与人之间的同理心，以及如何自己更有爱、更受欢迎的行业……”李开复强调，“这其实是确保人类对人工智能保有竞争力的一种方法。”
这一问题也引起了经济学界、社会学界的高度关注，多位专家学者呼吁，政策制定者需要充分考虑人工智能可能带来的对劳动力市场的潜在破坏，并为此做好准备。
5月7日，在“中国经济真问题――‘中国的坎’研讨会”上，在谈论中国中等收入陷阱问题时，国务院发展研究中心研究员魏加宁特别强调，“科技创新本身也是拉大收入差距的一个重要因素。尤其是现在人工智能技术、机器人快速发展以后，很多人将会面临失业的问题。”
针对这一问题，目前一些国家已经开始未雨绸缪，其中芬兰的“全民基本收入”方案尤其值得关注。
近年来，“全民基本收入”方案在全球尤其是欧洲进入一些国家的政治议程，一个重要背景就是生产自动化的快速发展，以及失业率在全球金融危机时期居高不下。人工智能近年来的突破性发展，及其在可见未来对生产自动化的强有力推动，使得人们越来越忧虑未来失业率继续攀升的前景。众多研究人工智能及其社会影响的专家，都将“全民基本收入”视为应对人工智能时代就业状况的主要策略之一。
“全民基本收入”方案的关键是，在一国或一个地区之内，所有公民无论贫富，无差别地获得数量相同的基本收入。2016年6月底，芬兰政府宣布就“全民基本收入计划”进行试验。2017年1月，芬兰正式给2000名随机抽选的民众发放每月560欧元的“基本收入”。芬兰政府的试验计划是目前欧洲国家在这一领域走得最远的。
