基于智能计算技术的大学生创新创业研究

陈应霞，曹治，黄明欢

（长江大学 计算机科学学院，湖北荆州 434023）

智能计算是一种以模型（生物进化模型、 数学模型）为基础，以分布、并行计算为特征的自然智能模拟方法，其原理来自达尔文生物进化论，即生物神经系统的模拟、进化和认知。它的主要特点是通过计算机信息处理方式来模拟生物本身具备的智能行为，其理论与技术研究发展迅猛，在图像处理、无人驾驶、模式识别、知识发现、经济金融、数据挖掘、生物医疗、工业控制等众多领域都得到了广泛应用，并取得了一系列重大研究成果。大学生作为最具有创新创业潜力的群体，理应在这一新型、前沿领域有所作为，从而为我国的科技发展增添新的活力，同时也为我国的自主创新提供更多动力。本文从软件和硬件领域两个方面着手，分析和探讨了当前大学生可以利用智能计算技术从事的一些创新创业思路和方法。

1 智能计算在软硬件领域的创新创业研究

科技创新、科技强国，这是我们当前面临的首要任务。 作为“互联网+”人工智能时代的大学生，应抓住当前“大众创业、万众创新”的机会，勇于承担科技创新的使命，为国家的科技发展贡献力量。 众所周知，软硬件领域是科技创新的基本载体，是我国高端产业经济的重要支撑，也是国家战略之所在。 如今，全球经济形势复杂，贸易战和技术壁垒不断加码，唯有在软硬件核心领域（如芯片、操作系统、人工智能等）实现自主研发、自主创新，才能不断地实现自我超越。 接下来针对大学生如何利用智能计算技术在软硬件领域创新创业做一些探讨。

1.1 在软件领域的创新创业研究

软件是用来驱动硬件设备或管理某些功能的基础，用户依赖软件才得以实现特定功能的操作。 可以说，软件是一切工业设施、计算机设备的血液。 为了使系统设备具有更高的实用性和可靠性，在设计和开发软件时，有必要引入新的智能计算技术。智能技术可以使软件系统变得更智能化、个性化。

1.1.1 在智慧教育领域的创新创业浅析

研发智能组卷+阅卷系统。因材施教作为教学中一项重要有效的教学方法，一直以来都被众多教育专家所提倡，但我国学生数量众多，很难做到根据学生不同的基础水平、自身素质以及学习能力来制定具体的、有针对性的个性化学习方案[1]。 另一方面，中小学生基本上每周都会有单元测试，每月会有阶段性知识点检验。学生学习任务繁重，压力大，难以对自己的知识点进行系统性梳理。 教师面对众多的学生及相对落后的测试方式和手段，也很难对学生的学习情况进行系统性分析和总结。

基于此，大学生可以结合自身的考试经验和心得，着力打造一套智能“组卷”+“阅卷”系统，该系统能够很好地解决上述问题。针对客观题，采用智能技术进行快速高效地自动批量阅卷；针对主观题，实现机器智能扫描、数字化，让阅卷教师通过电脑、平板、手机等终端设备快速批改，再利用数据库自动智能收集和汇总每个学生的主客观题分数[2]。 另外，可通过智能计算技术中的神经网络或遗传等算法，对题目难度进行合理化评级，从而根据试卷难度实现题库动态更新。还可以通过智能技术（比如进化算法、粒子群算法和多目标进化算法等）设计多种自由组卷策略，在完成合理化的难度评级前提下，根据事先设定的前置条件，快速生成符合条件的测试试卷，从而完成针对每个学生的个性化题库组建[3]。 在试卷分析阶段，亦可以通过智能计算技术自动统计每次考试所需要的各种统计数据，最终为每位学生提供定制化教学方案。

1.1.2 在智慧医疗领域的创新创业浅析

研发私人医生远程在线智能服务平台。私人医生，即一对一进行服务，提供健康咨询、诊断和治疗服务，将是未来医疗服务的有效补充。通常，传统线下私人医生服务定位于高端客户，普通客户无法享受这种定制化、专业化的高端服务。 基于智能计算技术的“智能终端设备+云端数据库+医疗服务”组成的“私人医生”远程在线平台可以替代传统线下私人医生的绝大部分工作，其价格相对低廉、高效便捷的特点，适于将高端医疗服务大众化，为部分行动不便和老年患者、以及医疗条件不发达区域的患者提高服务[4]。私人医生在线平台可以借助大数据技术掌握每一个患者的健康状况，然后利用智能技术对其疾病发展和预防提供智能化分析，从而为其提供准确诊断和医疗服务，并可为客户的身体状况做出系统性和综合性评价与疾病预警，必要时也向客户提供多学科联合诊治等医疗服务。

在私人医生远程在线智能服务平台中，智能技术可以应用在以下几个功能模块： 利用关联规则和智能技术，可以自动挖掘病情之间的关联，病情的发展趋势，为疾病的预防和进一步发展提供解决方案；利用智能技术，对用药后的患者病情进行对比分析，自动统计用某种药品后的治疗效果，从而为治疗某种疾病形成稳定的治疗方案；智能技术除可以应用在私人医生远程在线智能服务平台外，还可以应用在医院诊治系统、住院系统中。但相对而言，私人医生远程在线智能服务平台更具有创新性，且数据量不太大，对平台的硬件要求也不太高，更符合大学生创新创业需求。

1.1.3 在电商领域的创新创业浅析

研发智能客服系统。 如今各大电商平台的在线客服比较普及，但仍不能满足客户的个性化需求，且缺乏智能性。 基于智能计算技术的客服系统可以很好地解决这一系列问题，在客户输入消息后，系统利用智能技术进行相关问题自动匹配，从而高效、快速解决客户问题。 全天候24 小时不间断的在线智能客服，弥补了下班后人工客服不在线的缺陷，解决了人工逐条回复大量重复问题的低效率问题，也同时避免了人工客服情绪化和推诿问题，保证服务统一，为用户提供了更好的购物体验。尽管目前智能客服系统种类繁多，但大多还停留在简单识别问题阶段，对复杂问题的自动回答仍不尽人意，这也是创新创业的机会所在。

研发智能推荐系统。如今很多互联网产品，比如在线商城和视频直播等新生物凭借智能计算技术为用户提供了极具个性化的服务体验。 用户使用产品时能明显地感受到这些产品的便利性，如同“知己”一般了解自己的兴趣爱好，并能够不断地实时根据自己的兴趣变化推送可能感兴趣的内容[5]。例如目前比较热门的京东商城、淘宝、抖音等平台，它们会根据用户的兴趣爱好或者商品之间的关联，自动推荐服务或商品，省去了复杂的搜索和查找操作。 这种智能识别用户并自动智能实时匹配对应内容的特点大大增加了用户使用产品时的沉浸感和使用时长。

1.2 在硬件领域的创新创业研究

硬件是指由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称，这些物理装置按照某种系统结构方式构成一个有机整体，为系统整体运行提供设备基础。硬件领域的范围很广，包括工业设备、电气设备、交通设备、计算机设备、卫星设备等等。 本文介绍的硬件领域主要是指常见的穿戴设备、智能家居等小型设备。

1.2.1 在智能穿戴领域的创新创业浅析

研发智能穿戴设备。在日常生活中，可以看到不少人佩戴着智能穿戴设备出行，从儿童到老年群体，智能穿戴设备已经成为人们日常生活的一个新工具，正在引领健康生活新风潮[6]。大学生着眼于在这个领域进行创新创业，定会有所成绩。

智能健康手环。 基于智能计算技术的穿戴设备可以自动记录人体脉搏、呼吸、心跳、血压、血糖、血氧、血脂、睡眠等数据，而且能够实时、长期的检测，并记录这些数据。 在数据产生异常波动时，能够及时提出警告。智能穿戴设备可以通过蓝牙或者WiFi 技术将数据实时传送至手机，也可将统计到的数据上传至云端数据库。 云端数据库再根据统计到的数据自动生成用户的简易健康档案，用户在想要诊断身体健康时，能够通过手机预约医生进行上门或者远程会诊服务，医生能够对照云端数据库数据进行提供相应的诊断建议和医疗服务。 此外，用户突发疾病时，智能穿戴设备自动地向医院请求救助，医院能够及时提供迅速地救治。

智能防疫手环。 传统的智能手环可以自动记录人体脉搏、呼吸、心跳、血压、血糖、血氧、血脂、睡眠等数据，而且能够实时、长期的检测，在数据产生异常波动时，能够及时发出提醒。

传统的智能穿戴设备是通过蓝牙或WiFi 模块将数据实时传送至手机。 眼下，随着疫情防控常态化，我们可以考虑在智能手环上进一步研发，增加防疫和监测功能，并将相关数据上传到云平台，并给相关防控部门提供管理和监测功能。初步设想如下：将手环和身份信息绑定，然后在手环上增加测温、 定位、 扫码（或NFC）等功能，可将获得的数据同步自动上传到云平台。当测温数据发生异常或与疑似病例有接触史时，可通过系统管理端迅速提醒相关部门，从而能提供及时、精准的医疗救治服务。

智能运动手表。目前智能运动手表品牌众多，例如有华为、小米、360、APPLE 等。 智能手表中大都集成了通话、视频、短信、语音、跑步计数、脉搏监测、睡眠监测等功能。尽管集成了较多功能，但大多数模块功能都是在于监测、提醒等功能，很少有专门针对帮助用户制定日程安排、 蓝牙设备智能切换和健康大数据智能分析服务。因此，大学生可以考虑在穿戴手表的功能模块和算法上进行改进和升级，如可以引进智能计算技术，建立蓝牙设备连接模型，权重参数动态分配，依据智能算法全局自动寻优特点，实现与周围蓝牙设备自动切换与相连等。

1.2.2 在智能家居领域的创新创业浅析

研发智能家居产品。智能家居是以云平台为基础，利用分布式系统技术、网络通信技术、智能计算技术、图像处理技术、 语音识别技术等与家居生活有关的设备进行连接，构成一套高效的管理系统，从而提升便捷性、高效性、舒适性。智能家居是在“互联网+”家居设备的智能化体现，如智能电视、智能音箱、智能照明系统、智能窗帘、智能空调、智能冰箱、智能安防系统、智能门锁、智能电饭煲等，将其连接到一起，提供照明控制、远程APP 控制、室内外遥控、防盗监测、环境感知等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，同时提供全方位的实时控制、智能交互等功能。

大学生可以借鉴华为、小米、海康威视等企业的成功产品，着力打造新的迭代智能家居产品，为用户提供更丰富更具有个性化的服务，比如： 研发智能中控设备。 智能中控设备由控制面板、显示屏、传感器、蓝牙/WIFI 模块等设备组成。 用户通过中央控制设备，可实现文件共享、影音上传下载和实时监控等，用户也可以通过智能中控设备控制整套智能家居产品，还能根据用户偏好和周围环境的变化智能调节舒适温度和湿度等。

除采用手机APP 控制外，还可研发基于智能手表或者智能手环实现远程控制、安防安保、智能响应等全方位的控制管理，例如用智能手表或智能手环控制空调、冰箱、洗衣机、电视等产品，这样可以摆脱对手机APP 的依赖。由此可见，家居产品的智能化为用户提供了方便、快捷、健康、环保的家居环境体验，这也是一个非常有前景的领域。

2 总结与展望

本文首先对智能计算技术做了简单描述，并从软件/硬件两个维度探讨了利用智能技术进行创新创业的方法和思路，尤其在智慧教育、智慧医疗、智能穿戴设备、智能家居领域做了较为深入的描述。智能技术的应用远不止本文中所列举的几个场景，还有很多更为重要的未知应用领域值得我们去探索和挖掘。

拥抱智能，方能计算未来。智能计算正在引领新一轮行业创新，重塑市场，在教育领域、大健康领域、农业领域、工业领域都有着较为广阔的市场，其对各行各业将带来深刻变革。因此，基于智能技术的各领域创新创业也将迎来巨大机遇，作为新时代的大学生应抓住当今万物互联、智能互通的历史性机遇，做出一番创新创业举措，研发更为优秀的软硬件产品，以推动科技发展。