本文來自微信公眾號“人工智能與物聯(lián)網(wǎng)”，作者/chris han。
人工智能在實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。讓我們探索推動人工智能和物聯(lián)網(wǎng)融合、賦能智能和自主系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和技巧。
使用人工智能分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的機器學(xué)習(xí)算法
機器學(xué)習(xí)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)人工智能的基礎(chǔ)，使設(shè)備能夠?qū)W習(xí)模式、做出預(yù)測并適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。
以下是物聯(lián)網(wǎng)中使用的一些重要的機器學(xué)習(xí)技術(shù)：
監(jiān)督學(xué)習(xí)
監(jiān)督學(xué)習(xí)涉及使用標記數(shù)據(jù)集訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，該技術(shù)可用于異常檢測、預(yù)測性維護或基于傳感器數(shù)據(jù)的分類等任務(wù)。監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，如決策樹、支持向量機或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并做出準確的預(yù)測。
無監(jiān)督學(xué)習(xí)
無監(jiān)督學(xué)習(xí)涉及使用未標記的數(shù)據(jù)集訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型。在物聯(lián)網(wǎng)中，無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法對于對類似設(shè)備進行聚類、識別數(shù)據(jù)模式或在事先不了解預(yù)期結(jié)果的情況下檢測異常等任務(wù)非常有價值。k均值聚類或?qū)哟尉垲惖燃夹g(shù)通常用于揭示物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中隱藏的結(jié)構(gòu)和關(guān)系。
強化學(xué)習(xí)
強化學(xué)習(xí)使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠通過與環(huán)境的交互來學(xué)習(xí)。在這種方法中，設(shè)備根據(jù)其行為以獎勵或懲罰的形式接收反饋。隨著時間的推移，通過反復(fù)試驗，設(shè)備學(xué)會做出最大化回報的決策。強化學(xué)習(xí)在自主物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中特別有用，例如機器人或智能電網(wǎng)優(yōu)化。
人工智能驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)的一個子集，專注于訓(xùn)練多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以學(xué)習(xí)復(fù)雜的模式和表示。深度學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，釋放了各種可能性。以下是關(guān)鍵方面：
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)
CNN擅長處理和分析圖像和視頻數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，CNN可用于對象識別、面部識別或視頻監(jiān)控等任務(wù)。這些網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)視覺數(shù)據(jù)的分層表示，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠從傳感器或攝像機捕獲的圖像或視頻中提取有價值的信息。
循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)
RNN適用于處理順序數(shù)據(jù)，例如時間序列傳感器數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，RNN可用于預(yù)測未來傳感器讀數(shù)、檢測時間序列數(shù)據(jù)中的異常或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的自然語言處理等任務(wù)。通過捕獲數(shù)據(jù)中的依賴性和時間關(guān)系，RNN使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠理解順序信息并做出預(yù)測。
生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）
GAN由兩個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成：生成器網(wǎng)絡(luò)和判別器網(wǎng)絡(luò)。GAN可用于物聯(lián)網(wǎng)生成合成數(shù)據(jù)或擴充現(xiàn)有數(shù)據(jù)集。例如，GAN可以創(chuàng)建真實的傳感器數(shù)據(jù)來擴展訓(xùn)練數(shù)據(jù)集或模擬用于測試物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的各種場景。
自然語言處理(NLP)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供人工智能支持
自然語言處理(NLP)使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠理解和處理人類語言，從而實現(xiàn)無縫交互和通信。以下是人工智能驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中使用的關(guān)鍵NLP技術(shù)：
語音識別
基于NLP的語音識別使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠?qū)⒖谡Z轉(zhuǎn)換為文本。這一技術(shù)允許用戶使用語音命令與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互，從而促進對連接系統(tǒng)的免提和直觀控制。
自然語言理解
NLP技術(shù)使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠理解和解釋人類語言背后的含義。通過從文本數(shù)據(jù)中提取相關(guān)信息、實體和意圖，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以更準確地理解用戶查詢、命令或請求。自然語言理解(NLU)技術(shù)，例如命名實體識別、情感分析或語言解析，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠從文本數(shù)據(jù)中提取有價值的見解。
語言生成
語言生成技術(shù)允許物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成類似人類的響應(yīng)或輸出。此功能使設(shè)備能夠為用戶查詢提供信息豐富的上下文響應(yīng)或進行自然對話。通過利用文本生成模型或語言模型等技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以增強用戶體驗并創(chuàng)建更具吸引力的交互。
物聯(lián)網(wǎng)邊緣的邊緣計算和人工智能
邊緣計算使人工智能功能更接近數(shù)據(jù)源，減少延遲，提高響應(yīng)能力并增強隱私。以下是邊緣人工智能的關(guān)鍵方面：
本地數(shù)據(jù)處理
通過在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或邊緣計算節(jié)點本地執(zhí)行人工智能計算，可以實時進行數(shù)據(jù)處理和分析，而無需嚴重依賴云基礎(chǔ)設(shè)施。這減少了對持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅档土搜舆t，并能夠在時間敏感的應(yīng)用程序中更快地做出決策。
隱私和安全
邊緣計算允許敏感數(shù)據(jù)保留在本地，從而最大限度地降低與將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆葡嚓P(guān)的風險。部署在邊緣的人工智能算法可以現(xiàn)場處理和分析數(shù)據(jù)，減少隱私問題并增強數(shù)據(jù)安全性。這在數(shù)據(jù)機密性至關(guān)重要的場景中尤其重要。
帶寬優(yōu)化
邊緣人工智能通過減少需要傳輸?shù)皆贫说臄?shù)據(jù)量來幫助緩解帶寬限制。通過執(zhí)行本地數(shù)據(jù)處理并僅傳輸相關(guān)見解或摘要，邊緣計算可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬使用并降低相關(guān)成本。
這些技術(shù)和工藝的融合推動了人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的融合，實現(xiàn)智能決策、實時洞察和無縫人機交互。
