1.3 AI的技术领域与应用领域

1.3.1 AI技术领域

AI技术领域如图1-10所示，主要包括计算机视觉、语音处理和自然语言处理3类应用技术。

1．计算机视觉

计算机视觉是研究如何让计算机“看”的科学，它是3类AI应用技术中最成熟的技术。计算机视觉研究的主题包括图像分类、目标检测、图像分割、目标跟踪、文字识别和人脸识别等。目前，计算机视觉的应用主要集中在电子考勤、身份验证、图片识别和图片搜索等方面，如图1-11至图1-14所示。未来，计算机视觉有望进入自主理解、分析决策的高级阶段，真正赋予机器“看”的能力，在无人车、智能家居等场景中发挥更大的价值。

2．语音处理

语音处理研究语音发声过程、语音信号的统计特性，它是语音识别、语音合成以及语音唤醒等各种处理技术的统称。语音处理研究的主题主要包括语音识别、语音合成、语音唤醒、声纹识别、音频事件检测等。其中最成熟的技术是语音识别，在安静室内、近场识别的前提下能达到96%的识别准确度。目前，语音识别技术的应用主要集中在智能问答、智能导航等方面，如图1-15和图1-16所示。

3．自然语言处理

自然语言处理是利用计算机技术来理解并运用自然语言的技术。自然语言处理研究的主题包括机器翻译、文本挖掘和情感分析等。自然语言处理的技术难度高、技术成熟度较低。因为语义的复杂度高，目前，仅靠基于大数据和并行计算的深度学习，AI理解语义很难达到人类的水平。未来，AI有望从只能理解浅层语义发展到能自动提取特征并理解深层语义；并从单一智能（机器学习）发展到混合智能（机器学习、深度学习、强化学习）。目前，自然语言处理技术主要在舆情分析、评论分析以及机器翻译等领域被广泛应用，如图1-17至图1-19所示。

1.3.2 AI应用领域

AI的应用领域如下。

1．智慧城市

智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。AI在智慧城市中，主要有智慧环境、智慧经济、智慧生活、智慧信息、智慧流通和智慧政府几方面，具体来说有监控交通、物流、使用人脸识别进行安防等应用。智慧城市如图1-20所示。

2．智慧医疗

我们可以让AI“学习”专业的医疗知识，“记忆”大量的病历，用计算机视觉技术识别医学影像，为医生提供可靠、高效的辅助，如图1-21所示。例如，针对目前已经广泛应用的医学影像技术，AI可以通过过往数据建立模型，对医学影像进行识别，快速确定病人病灶，提高问诊效率。

3．智慧零售

AI也将彻底地改变零售业，典型的案例就是无人超市。例如，亚马逊的无人超市Amazon Go利用传感器、摄像头、计算机视觉及深度学习算法彻底取消了收银流程，让顾客进店取货即走。

无人超市面临的一大挑战是如何向正确的顾客收取正确的费用。迄今为止Amazon Go是唯一成功的商业案例，但是这个案例有很多的受控因素，比如只有Prime会员才能进店。其他企业要想效仿，必须先建立起自己的会员制。

4．智能安防

安防是AI最易落地的领域，目前发展也较为成熟。安防领域拥有海量的图像和视频数据，为AI算法和模型的训练提供了很好的基础。目前AI在安防领域的应用主要包括民用和警用两个方向。

民用：人脸识别、潜在危险预警、家庭布防等。警用：识别可疑人员、车辆分析、追踪嫌疑人、检索对比犯罪嫌疑人、重点场所门禁等。

5．智能家居

智能家居是基于物联网技术，由硬件、软件和云平台构成的家居生态圈，为用户提供个性化生活服务，使家庭生活更便捷、舒适和安全。

智能家居产品的控制用语音处理技术实现，如调节空调温度、控制窗帘开关、控制照明系统等。

家居安防用计算机视觉技术实现，如面部或指纹识别解锁、实时智能摄像头监控、住宅非法入侵检测等。

借助机器学习和深度学习技术，智能家居根据智能音箱、智能电视的历史记录建立用户画像并进行内容推荐。

6．智能驾驶

美国汽车工程师协会（Society of Automotive Engineers，SAE）将自动驾驶按照车辆行驶对于系统的依赖程度分为L0~L5 6个级别，L0级为车辆行驶完全依赖驾驶员操纵，L3级以上即可在特定情况下实现驾驶员脱手操纵，而L5级则是在全场景下车辆行驶完全依赖系统。

目前商业化乘用车车型中仅有奥迪（Audi）A8、特斯拉（Tesla）、凯迪拉克（Caolillac）等部分车型可实现L2、L3级高级驾驶辅助系统（Advanced Driving Assistance System，ADAS）。2020年，随着传感器、车载处理器等产品的进一步完善，更多的L3级车型出现。而L4、L5级自动驾驶预计将会率先在封闭园区中的商用车平台上实现应用落地，更广泛的乘用车平台高级别自动驾驶，需要技术、政策、基础设施建设的进一步完善，预计最早在2025年才会出现在一般道路上。

1.3.3 AI所处的阶段

AI发展的3个阶段如图1-22所示，目前AI仍然处于感知智能阶段。