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秒懂AI专业选择!牛津、耶鲁、哥大教授一次性教你人工智能到底学什么

CIS科研君 CIS科研项目 2023-11-28

计算机科学(Computer Science),如今已经是最热门的专业之一。但是你真的了解CS到底学什么吗?有很多人疑惑,CS、AI、IT、软件是不是都差不多?今天科研君就来为大家讲解一下CS到底学啥。

计算机科学(Computer Science)定义:

简称CS,是一门研究计算机及其周围各种现象和规律的学科,即研究计算机系统结构、程序系统(软件)、人工智能以及计算本身的性质和问题的学科。其中研究领域从抽象的算法分析、形式化语法等到更具体的主题,如包含:编程语言、程序设计、软件和硬件等领域。


有关CS的误区
1. CS和IT傻傻分不清:

很多人常常会混淆计算机科学(CS)与信息技术(IT)。对于IT来说,它主要是用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称,如传感技术、通信技术、控制技术等。IT主要利用现有的操作系统、软件和应用程序来创建更大的系统来解决特定的业务问题。

2:融合性越来越好的CS:

现如今计算机科学已经与越来越多的学科相互融合,并没有严格的专业划分边界。例如:1. 设计、部署计算机和计算机系统也常常认为是非计算机科学领域;2. 研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分,而商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。其实,先进CS已经有很多交叉学科,如数学、工程、认知科学,甚至经济学等。


今天科研君就为大家介绍一下计算机科学领域中最热门的领域之一:人工智能。


早在2G、3G时代,人工智能的概念就已经出现在了人们眼前,但人工智能真正的应用却在4G、5G时代。如今,我们的生活中,人工智能的应用面已经越来越广,支付、门禁、Siri、智能翻译、医疗甚至刑侦技术等等。


当你每天起床不用看手机就能知道今天的天气时:



“Hey, Siri,今天多少度?”“今天朝阳区空气晴朗,温度22~35°C”


当你告别门禁卡,刷脸进写字楼时:



当你解脱双手,用语音“打字”的时候:



其实,我们的生活中已经有越来越多的场景下离不开人工智能的介入。试想一下,如果你的生活突然没有了人工智能,你还会觉得我们的生活会如此便利吗?


相信有很多同学对于人工智能的范畴仍然存在一些模糊的概念,到底人工智能涉及哪些研究领域呢?




人工智能


定义:

人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。其核心问题包括建构能够跟人类似甚至超卓的推理、规划、学习、交流、感知、移物、使用工具和操控机械的能力等。

应用:

AI运用先进的算法来解决各领域的实际问题,其中包括生物信息学,网络及各类系统,搜索和信息检索等等。人工智能与认知科学也是紧密相联的,包括心理学,语言学和哲学方面。


细分领域:

1. 计算机视觉


即Computer Vision,是一门研究如何使机器“看”的科学,更进一步的说,就是指用摄影机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量的机器视觉,并进一步做图像处理,用计算机处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。



生活中的应用:车牌识别、文档识别、银行卡识别、身份证识别、人脸识别、人脸支付等;


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2. 模式识别

即Pattern Recognition,是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。我们把环境与客体统称为“模式”。对人类来说,特别重要的是对光学信息(通过视觉器官来获得)和声学信息(通过听觉器官来获得)的识别。这是模式识别的两个重要方面。市场上可见到的代表性产品有光学字符识别、语音识别系统。



生活中的应用:语音拨号、自动回复、文字阅读器、文字识别、指纹识别等。(模式识别在遥感和医学、国防安全等领域也广泛应用到)


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3. 自然语言处理

Natural Language Processing,缩写作 NLP)是人工智能和语言学领域的分支学科。此领域探讨如何处理及运用自然语言;自然语言处理包括多方面和步骤,基本有认知、理解、生成等部分。


自然语言认知和理解是让电脑把输入的语言变成有意思的符号和关系,然后根据目的再处理。自然语言生成系统则是把计算机数据转化为自然语言。



生活中的应用:信息提取(热点/摘要提取)、只能客服、机器翻译(百度/Google翻译)舆情分析等。


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4. 机器人学

Robotics,是一项涵盖了机器人的设计、建造、运作、以及应用的跨领域科技,随着电脑系统的控制、感测回授、以及资讯处理能力的不断突破,催生出了能够取代人力的自动化机器,在危险环境或制造工厂运作,同时,也在不断追求塑造外表、行为、心智都与人极为相似的仿人机器人。



生活中的应用:家用/工业机器人、拆弹、排雷、搜救等设计危险性工作的应用。


能抓飞船的中国“牛臂”


最近,随着神州十二号飞船的成功发射,我国航空航天领域的实力再次被全世界得到了认可。除了载人航天领域的重大突破,这次还被大家吸睛了的莫过于这次中国空间站核心舱上的机械臂!


6月21日据媒体报道,中国空间站核心舱上的机械臂,是我国目前智能程度最高、难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统,是对人类手臂的最真实还原。该机械臂最大承载能力25吨,可以移动空间站中的实验舱,空间站机械臂可辅助航天员出舱。


核心舱机械臂通过末端执行器与目标适配器之间的对接与分离,类似于木工常用的榫卯结构,可实现舱体爬行功能,以一种类似蠕虫的运动方式移动到空间站的许多部分,进而在更大范围触达空间站各舱体外表面。


机械臂具备舱体爬行功能,并实现舱外状态监视。当机械臂转位实验舱时,可开展空间站建造任务。


此外,机械臂可捕获来访悬停飞行器、转移货运飞船载荷、进行空间站舱表状态检查、辅助航天员出舱活动,并可与实验舱实现机械臂级联组合。


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