5G通信技术与人工智能的深度融合与发展趋势

薄翠梅 张奕翔

摘要：随着人工智能与5G通信技术的快速发展，两者的深度融合有待进一步深入。与此同时，我国的网络通信技术正不负众望地缓缓跨上5G这个台阶。人工智能和5G通信技术的结合，是一个不可避免的时代趋势。文章首先阐述人工智能的概念、历程以及应用成果;其次，介绍了5G通信技術的定义和研究状况;最后，对人工智能以及5G技术的深度融合做了分析，以及对于两者的局限性进行了评析概括，并对两者融合后未来的发展做了总结和展望。

关键词：5G通信;人工智能;深度融合;发展趋势

一、 引言

如今“5G”（5th Generation Mobile Networks，5G），以及“人工智能”（Artificial Intelligence，AI）是当前最炙手可热的两大技术热点。5G具有速度快，大宽带，可靠性高以及延迟低的优点，可以实现短时间内大量数据的传输、检索和运算。而人工智能则是利用计算机和大数据库通过运算和判断，实现自动、智能控制，来模拟人类思维判断的技术。不言而喻，数据库越庞大，计算速度越快，人工智能的智能性和准确性便越高，5G的到来则恰恰可以为人工智能提供更加坚实和牢靠的技术支撑和运作基础，使得人工智能可以在落实到更加广泛的领域的实践中去，“5G+AI”的运作系统相辅相成，在促进经济社会发展、医疗进步、智慧城市以及更加严密的安防上有重要意义。

二、 人工智能的简述

1. 人工智能的概念。人工智能，是一种人工开发用于短时间内进行大量计算、检索、推理等的新科学技术，其本身拥有庞大的数据库，在读取新信息时，通过对信息关键词在数据库中的快速检索，根据相关性高低计算、筛选出适当的信息，从而达到“智能”的层次，通过计算机程序模拟人的智能，自主地做出判断和反应，可学习人类进行一定的逻辑推理或者识别图像声音并进行判断，达到适当的结果预测以及行为判定，可以完成许多人类无法完成的“复杂工作”。人工智能领域的研究主要包括语言识别，图像识别，手势识别以及VR等方面。然而，对于人工智能的确切定义科学界存在不同的声音，尚没有给出确定统一的定义。

2. 人工智能的发展历程与主要成果。“人工智能”这一术语是在1956年时，由明斯基、罗切斯特等人在DAR-TMOUTH学会进行时首次介绍提出的，其提出标志着一门新兴领域——人工智能的诞生。在1997年时由IBM公司所开发研制的深蓝（DEEP BLUE）软件战胜了当时的国际象棋高手——卡斯帕罗夫，展现出人工智能的人类所不能及的短时间大量计算推理能力，以及在逻辑思维研究上所取得的突破。AI发展经历了数年，直到2016年Deepmind公司所设计研发的Alpha Go人工智能程序打败棋王，才标志着人工智能开始真正步入我们的生活。2019年3月十三届二次人代会上，张业遂发言道：如今已经将与人工智能领域有关的立法项目加入立法规范。人工智能的发展历程如图1所示。

人工智能的爆炸式发展，给全球各行业带来了曙光和机会，同时无时无刻不在挑战着传统行业。目前，人工智能可应用于智能家居、智能停车、智能教学、专家系统、企业管理、人脸识别，个性化推荐、语音输入、智能监控、自动驾驶、仓储物流、金融监管、个性化辅导、儿童陪伴等方面，特别将在金融领域发挥巨大作用，惠及广大群众。

三、 5G通信技术

1. 5G网络的定义。5G的定义是：第五代移动电话行动通信标准，是继4G网络之后的延伸发展，5G网络在理论上，运行加载速度甚至可以达到10Gb/s。5G除了高速下载率，也要求具有低时延和高可靠的特点。

2. 5G网络的研究现状。自2016年1月，中国5G网络通讯研究实验阶段正式开始;并于2016年9月顺利完成。第二阶段实验于2017年2月相继开始，并于2017年9月完成。中华人民共和国工业和信息化部于2017年11月正式宣布启动5G网络通讯技术研究研发实验第三阶段进程。5G技术通讯实验第三阶段测试于2019年1月顺利完成。2019年1月29日，中华人民共和国工业和信息化部宣布提前并且超额完成了设定的目标：网络速度进一步提升同时降低网络、宽带费用。

四、 5G与人工智能的深度融合

利用人工智能，可以更好地规划通信网络，提高网络的传输效率，并且作为一门综合性极强以及模拟人本身思维的领域，凭借其机器本身的学习能力，它可以对数据进行筛选过滤、分类整理和深入分析，并从中学习知识，获取经验来提高自己，其本身大量的短时间数据传输、整合、运算，以及其对于庞大数据库的要求，恰恰和5G其宽带大、速度快、时延小、可靠性高的特点相符合，想要人工智能更好的发挥作用，5G的协助和应用必不可少;同时，想要不断发展和改进5G技术，在人工智能中的不断实践也是一大重要途径，所以应该将5G与人工智能技术深度融合，以达到更好的效果。两者如今的初步融合以及未来有望应用于智慧城市、智慧停车、智能小区等领域，包括了一切我们所能想象的美好世界的样子。我国5G在信息化和产业化等领域的一项重要决策，便是将人工智能与5G融合并开发深层次应用，随着5G网络通讯的相关技术的不断发展进步，其关键技术将在近两年进入标准化的研究开发与制定。我相信将两者相结合，必会引领世界进入一个全新的信息时代。

1. 5G+智能停车。凭借着人工智能的广泛应用，在停车云平台的搭建、推广应用之后，停车具体资源信息的跨时空上传共享也将更加便捷。智能停车场以AI高位视频技术模式为主要手段，其应用更能体现其优势性：依靠5G网络高速率、大宽带的优点，快速而高效的数据交互和运算，使得一台设备可以管理十个左右的车位，并且在5G低时延的优势辅助之下，其识别管理准确度更是高达99.9%。之后的落实实际时的系统搭建、设备安装、技术测试、停车演示等方面则是需要人工智能以其全方位的模拟、虚拟测试，保证智能停车系统的安全和实际操作时的灵活、便捷，也可以应付多种突发情况，并且保障系统的全面性。并且从全城范围来说，将无线通讯技术、移动终端通讯技术、全球实时定位技术等综合起来，可以达成收集、管理、查找、预定城市停车位的功能与导航服务，并且可以大大提高城市车位资源的使用效率，提高停车场所收取利润，使停车服务的运行更令人舒心。更大程度上缓解人们“停车难”“抢车位”等问题。

2. 5G+虚拟体感购物。伸开双手，让镜子花三秒钟识别试衣者的体型，就可以开始试衣了。“5G+试衣镜”项目是目前在国内率先实行商业化的5G的初步试应用之一，“5G试衣镜”凭借5G网络高速低时延的优越性，可以使顾客拥有快速而便捷的试衣体验。其基本原理是，将试衣镜顶部摄像机摄入的画面导入电脑，实行实时3D识别建模，并将实现存储在计算机文件内的3D衣服模型，按照试衣者的三维体型模型，从电脑衣服模型库里筛选出来，并且进行适当的改变调整，“穿”在试衣者身上，通过网络云专线和互联网终端进行快速交互、匹配识别，再显示在试衣镜显示屏上，可以达到仿佛穿上真衣的效果。这样高效的试衣模式可以很大程度上解决店面大小不足、顾客试衣花费时间过多以及衣服试穿损坏等问题，并且具有非常高的真实性，未来有望在实体店全面展开。

从另一角度思考，这种依靠于摄像头识别和数据库匹配的软件，在日后变得普遍和平价之后，使人们可以在家中试穿衣服，解决网店购买衣服尺寸、颜色出现的问题，可以减少退货换货带来的交通运输成本，并且可以缓解交通拥堵，使网络购物和配送流程更加高效。

3. 5G+旅游。随着5G技术和人工智能技术的快速发展，结合VR和5G的新项目沉浸式虚拟旅游也被推出。旅游出行难，一直是困扰人们已久的难题，该项目可以利用5G网络传送VR高清全景视频，创造沉浸式场景，使游客身临其境地游访旅游景点，达到不需出门便访问景点的效果，可很大程度上解决旅游出行不便的问题。再者，5G网络传输速度快，可以更加清楚地传输VR影像，并且5G的低时间延迟，可以减少影响的卡顿，加速VR信息交互、计算、反应速度，优化人机互动流畅度，从而增加沉浸式虚拟旅游的真实感和互动感，不出家门一步而游历万水千山。并且在如今大力倡导“文化旅游”的今天，游客通过VR沉浸式虚拟旅游，可以更加便捷地了解到景物所蕴含的文化信息和背景，更好地阐释、传播文化，形成融合文化的旅游产业。

如追求旅游本身身体位移的感觉以及达到强身健体的效果，在5G的时代，也不将成为问题。在未来，网络通讯会变得更加可靠，网络时间延迟也将降至更低，无人驾驶、交通管控等技术会变得更加的高效，人们自驾游出行在路上所花费的时间大大减小，使人们的旅游活动半径大大延展，达成“更广阔的自由”。

五、 5G与人工智能的发展趋势

随着5G和人工智能的进一步发展和融合，5G网络将会影响人们生活的方方面面，渗透到每一个细微之处，然而，如此广泛和平民的运用，其安全性不免成为关注的首要问题，5G庞大和迅速的数据传输，使得数据的传送和交互变得更加方便，然而却同时意味着，一旦发生5G网络数据盗窃行为，其丢失的数据总量和重要程度，也将变得相当可怕。

“人工智能”虽然起名为“智能”，可其却并不能完全模拟人的思维模式，从原理上来说，人工智能根据所需信息的关键词在自身的数据库中检索，根据数据相关性排序并整理，提供所需结果，其机械思维具有一定逻辑性，却缺乏了人思维中非常重要的环节“联想”和“图像思维”，意味着人工智能也缺乏知识的转移运用能力、举一反三的能力、处事的灵活性以及人性，人类历史上很多的理论、发明是因为联想和创新而产生，用一个比喻来说，人工智能可以加速人类历史近代版本的运行速率，但是只有人类才可以对历史版本进行改进和升级。

然而，不可否认的是，5G和人工智能深度融合的实际应用，必定会很大程度上影响人们的生活。其中发展大头：“VR”产业，势必更加广泛地应用，VR很多时候离不开“足不出户”，人们可以在家里享受美景，体验游戏电影，接受医院治疗，逛街购物以及进行公司会议，很多危险性的模拟和练习，都可以通过VR安全而逼真地进行，时间与地点这两大影响人类几千年的物理因素，将不再束缚得住人类的脚步和视野;此外，未来的屏幕，也将变得更加广泛，我们的手边的任何物体表面都可以依靠柔性屏而显示图像，可以真正地利用人工智能实现个性化服务，并且更高效地利用5G的大宽带高速度的优势，实现“万物互联”，建设更加全面和便捷的信息社会。因此，5G与人工智能两巨头的融合，将推动人类社会发展向另一维度，推翻人类有史以来的诸多认知现在，然而凡事都要事先做好最坏的准备，其中所蕴藏的问题与潜藏的危机也不可轻易忽视，这样才能最大程度上充分享受科技给我们带来的便利。

六、 结语

一方面，5G技术为人工智能的发展奠定了可靠的技术保障;另一方面，5G技术促进了人工智能与互联网、智慧停车、以及智慧旅行等技术的发展。5G技术与人工智能的深度融合与相互促进，在一定程度上为人类生活带来了诸多便捷。然而，随着5G技术的高速发展，以及新技术的运用，其安全性和适用性也值得我们进行更进一步的推敲。此外，人工智能不具有人类的想象力、独创思维、以及有温度的交流能力，不可能完全取代人类。因此，要明确和衡量5G技术与人工智能之间存在的问题，做到互相配合，才能打造精彩的5G+人工智能合作空间，以实现未来科技世界的共同繁荣。

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作者简介：薄翠梅（1973-），女，汉族，内蒙古自治区包头市人，南京工业大学电气工程与控制科学学院教授，博士，研究方向：工业系统智能化研究;张奕翔（2002-）（通讯作者），男，汉族，安徽省合肥市庐江县人，南京市金陵中学。

收稿日期：2019-06-11。