智能信息处理技术的应用及前景分析

智能信息处理技术的应用及前景分析

摘要:随着信息技术的不断发展,人类自然会涉及到智能信息处理这一前沿技术,它是人工智能在日常应用中的体现。智能信息处理是信息技术中的关键技术,计算智能是智能信息处理的核心技术,是目前多学科研究和应用的热点,是仪器科学与技术学科领域研究的重要内容之一,涉及测试技术、电子技术、计算机技术、控制技术等多个领域,具有广泛的应用前景。

关键词:信息技术智能信息处理应用

1 智能信息处理技术的概述

这是一个信息时代,现在我们每天和信息打交道,人类社会的进步在一定程度上取决对于信息的了解、处理和利用的水平。当前计算网络与大型数据库的广泛使用,使决策者与经营者面临巨量的数据而无所适从,用智能信息处理方法解决这一问题是当今信息社会的重要手段。智能信息处理的主要目的就是要制造出具有学习、理解和判断能力的人工智能系统。它的本质就是要研究一些算法来提取出信号中的有用信息,从而实现系统的智能控制。

2 智能信息处理技术的发展史

智能信息处理最早起源于20世纪30年代,但是由于智能信息处理系统运作过程需要大量的计算,而当时又没有快速的计算工具,这样

就极大的约束了智能信息处理技术在初期的发展。自从40年代后期计算机问世后,给智能信息处理技术的发展创造了良好的条件。一些具备智能信息处理功能的高科技产品相继被推出,并产生了巨大的社会及经济效益。例如英国科学家A.M.Cormack和C.N.Hounsfield利用智能信息处理技术的一些结果提出了图像的重建算法,并于1972年设计制造出了医用的CT机。由于它可以获得人体内部的横截面的立体图像,因此在医学诊断中得到了重要应用,成为各大医院的基础设备。另外60年代初由美国科学家J.W.Cooley等人提出的用于频谱分析的快速Fourier算法(FFT),也在科学界引起轰动。该算法用硬件电路实现后,被迅速应用于智能测量仪器等一系列高自动化检测设备中去,获得了极大的成功。

3 智能信息处理技术的应用

智能信息处理的一个非常重要的目标,就是要制造出能看会说、有感情会思维的机器人。这使该领域的研究工作主要集中于语音处理、图像处理、计算机视觉等几个方面。语音处理目的,就是对人们所发出语音的规律及特点进行研究,以便让计算机能够“说话”和听懂人的语言。这也就是我们通常所说的语音信号的合成与识别。语音合成技术发展最快,已基本达到实用化成度。不过利用现有技术合成的语音在自然度方面与人的发音仍有很大差距,这也是语音合成技术今后研究的目标。语音识别技术经过多年的努力,已经提出了一些比较

有效的方法。目前对特定人发音的正确识别率可以达到95%以上,但是对非特定人发音的正确识别率还很低。总之,语音识别技术离实用化尚有一段距离。在语音信号的识别技术和方法上,仍需要进行深入的研究。

为了适应通信技术的发展,人们还对语音信号的编码方法进行了深人的研究,以便把语音信号压缩在一个更窄的频带内传输。目前利用CE－LPC等多种方法,已使语音信号在4.skb/s传送速率下,仍能得到较好的音质。换句话说,原来只能通一路数字电话的信道,采用新的数字压缩编码方法后便可供12路电话传输,从而大大提高了通信信道的利用率。

图像处理技术研究的目的,就是让计算机具备视觉功能。目前人们在图像分割和识别方面已经取得了重要进展,并成功的应用于机器人视觉中去,它们在工厂的自动生产线上发挥了重要的作用。近年来,人们把图像处理技术的研究重点,转移到图像恢复及图像压缩编码方法的探讨中去了。

我们知道,在高速运动的人造地球卫星上所拍摄的地面图片都非常模糊,难以辨清其中的任何物体。而这些图片经过图像恢复技术处理后,就会变得比较清晰,从而使地面上许多目标可以被发现。鉴于图恢复技术在军事领域中的重要用途,一些更有效的方法仍在探讨之中。

图像处理技术中关于图像压缩编码方法的研究,由于其广泛的应用前景及诱人的经济效益,越来越受到人们的重视。最早所研究出的MPEG－I图像压缩编码算法及与之相应的硬件,已用于VCD产品中去了。后来所提出的更为优异的MPEG－五图像压缩编码算法,已制成了相应的硬件并投放市场。最近,人们准备采用先进的“小波变换”技术以便得到更为优异的图像压缩编妈算法,为下一步高分辨率电视(HDTV)的实用化打下良好的基础。

随着“人工神经网络”的理论和方法研究离溯的掀起,把智能信息处理技术的研究推向了一个新阶段。我们知道,现在的数字计算机从本质上讲仅仅具备计算功能,因此难以模仿人类的大脑进行逻辑推理和判断，而“人工神经网络”却是一种新型的智能信息处理系统。它可以模仿人类大脑进行学习、记忆、并具有自适应和自组织的能力。特别是它能够处理不完善、不准确、甚至非常模糊的信息。另外通过联想记忆,它还能从部分信息中获得全部信息。可以说未来以“人工神经网络”为基础的计算机,将会代替现在的数字计算机来完成智能信息处理中的许多重要工作。因此,“人工神经网络”的硬件实现及算法研究受到了各技术先进国家的高度重视。

4 智能信息处理技术的应用前景及研究意义

为了适应信息时代的信息处理要求,当前信息处理技术逐渐向智

能化方向发展,从信息的载体到信息处理的各个环节,广泛地模拟人的智能来处理各种信息。人工智能学科与认知科学的结合,会进一步促进人类的自我了解和控制能力的发挥。研究具有认知机理的智能信息处理理论与方法,探索认知的机制,建立可实现的计算模型并发展应用,有可能带来未来信息处理技术突破性的发展。

现阶段信息处理技术领域呈现两种发展趋势:一种是面向大规模、多介质的信息,使计算机系统具备处理更大范围信息的能力；另一种是与人工智能进一步结合,使计算机系统更智能化地处理信息。智能信息处理是计算机科学中的前沿交叉学科,是应用导向的综合性学科,其目标是处理海量和复杂信息,研究新的、先进的理论和技术。智能信息处理研究涵盖基础研究、应用基础研究、关键技术研究与应用研究等多个层次。它不仅有很高的理论研究价值,而且对于国家信息产业的发展乃至整个社会经济建设、发展都具有极为重要的意义。

开展智能信息处理的基础理论研究,包括信息和知识处理的数学理论、复杂系统的算法设计和分析、并行处理理论与算法、量子计算和生物计算等新型计算模式、机器学习理论和算法、生物信息和神经信息处理等。以因特网应用为主要背景的特定领域智能信息处理,包括:大规模文本处理、图像视频信息检索与处理、基于Web的知识挖掘、提炼和集成等。另外还有商务和金融活动中的智能信息处理,包括电子政务、电子商务、电子金融等,推动智能信息技术在国民经济各领域的应用,努力实现并提高信息处理技术的社会效应和经济效