摘要：当今时代，是一个信息爆炸的时代，各种智能技术出现在生活和工作当中。其中，人工智能是一种模拟人类行为的学科，它通过计算机实现智能控制，就像是人类的大脑中驱系统，集研究、人类行为智能理论、技术及应用等为一体的新型学科。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。本文以人工智能技术与5G的相互发展为引线，探讨人工智能技术中的专家系统作用于动态频谱资源管理的效果，及在5G通信技术发展后，人工智能技术的应用变得更加广泛的互惠过程。
关键词：人工智能；5G通信技术；互惠发展
引言
随着人工智能技术在各个领域的推广和应用，人工智能的时代已起航。与此同时，我国瞬息万变的网络通信技术正慢慢从4G过渡到5G。将人工智能技术和5G通信技术相结合，必然是5G通信领域一门重要的研究课题。
1人工智能发展历程
人工智能（AI）指人造的机器或系统能够实现的智能，是与人类和其他动物表现出的人类智能和自然智能相对的概念。人工智能自1956年首次提出，经历了3次发展浪潮。
（1）20世纪50年代末～20世纪70年代初，这是人工智能的诞生和第1次发展浪潮。这个时期主要的发展成果是将逻辑推理能力赋予了计算机系统；但是由于当时计算性能的瓶颈、数据量缺失等因素，导致了人工智能项目过于乐观的目标无法兑现。
（2）20世纪70年代末至80年代末，是以“专家系统”为代表的人工智能的第2次发展浪潮。这个时期主要的发展成果是将人类知识总结并教授给了计算机系统，专家系统在生产制造、财务会计、金融等领域得到了广泛应用。
（3）20世纪90年代后期至今，随着计算能力、算法理论和数据量爆发性提升，开始了人工智能第3次发展浪潮，“大数据”+“深度学习”+“人工智能芯片”驱动了本轮人工智能发展。在强大算力的支持下，将大数据输入深度学习模型进行训练，机器可以比人类专家更快得到更优模型，使人工智能技术的广泛应用成为可能。
人工智能技术的发展和应用取决于以下3个核心要素：
（1）算法
算法决定了人工智能应用的理论极限效果。面向不同的应用场景，解决不同的问题，需要选择不同的人工智能算法。深度学习类算法是本轮人工智能发展最重要的理论基础,是一种试图使用包含复杂结构或由多重非线性变换构成的多个处理层对数据进行高层抽象的算法，在图像图形识别、计算机视觉、语音识别、自然语言处理等方面都取得了比传统机器学习方式更显著的效果。
（2）数据
数据决定了机器学习算法的优化程度和对实际应用场景的适用程度。一个机器学习模型可以理解为一个函数f(x)=y，输入数据x，可以输出结果y。这个函数的算式种涉及了许多参数，这些参数的取值将影响输出结果y和实际结果y’的拟合程度，也就是模型的优化程度。根据已知数据寻找模型参数的过程称为模型训练，最终寻找到的f(x)=y的映射关系被称为训练出来的模型。这个过程中，输入的数据的准确性和数量决定了训练出来的模型的优化程度，以及是否能够适用于目标应用场景。数据量越大，训练出来的模型越精确，机器学习的应用发展离不开大数据的帮助。
（3）算力
算力决定了机器学习算法模型的训练和应用的速度。机器学习特别是深度学习，离不开基于大量数据的训练。为了训练出性能优良的模型，通常需要耗费几个月甚至更久的时间才能完成，无法满足实际应用的要求，定制化、专用化人工智能芯片应运而生。从芯片技术本身的发展路径来看，图形处理器（GPU）、现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）以及类脑芯片是目前市场上的4大类人工智能芯片。这4类芯片有着不同的运算特点，未来一定时期内必定是多类芯片互补共存。
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2 5G通信技术特征
5G通信技术将室内无线网络覆盖和网络服务作为主要业务，协同网络资源，提高无线通信的性能。通信运营商可以根据区域通信业务流量的变化优化调整网络资源的分配，实现在设备能耗方面和运营成本方面的降低。双向信号传递是5G通信技术的主要特征，采用高频率电台提升无线电波的振动频率，大容量密集型的宽带信号接收点提升了网络上传和下载数据的速度，5G通信是目前4G通信速度的100倍。
3人工智能在5G应用的优势
3.1智能使用频谱资源
由于频谱利用存在分时波动性，具有一定的不确定性，我们可以通过模糊描述构建模糊集合，确定隶属函数，利用信息本身的不确定性来处理问题。使用无线电知识描述语言（RKRL）,认知无线电系统知道高级语言配置均衡器接口和接口路线延迟结构的具体参数，有效地识别和租用频谱。认知无线电的专家系统，比如CLIPS，对于提升认知无线电的通讯效果有着重要的作用。主要原理是基于CLIPS和VC2010专家系统，编写专家系统及知识库系统，具有灵活性好、可植入性等优点。
3.2智能和智慧城市的建设
城市的智能程度得到提升。通过人工智能的大数据分析作出判断。例如现金支付方式，已被手机支付基本取代。随着5G技术的深入研究，网络时延不断减少，通过人脸验证的付款方式再一次缩短了完成付款所需的时间，为人们的衣食住行提供便捷。
3.3频谱利用情况及能源消耗的实施决策
针对正交频分复用(OFDM)认知系统，各种人工智能技术被引入到认知无线电决策引擎的设计方案中。一种基于信道分类和自适应调制编码的认知无线电决策引擎也被引入分析了单载波频域均衡认知系统决策引擎。其采用博弈论模型。对于存在合作和竞争的多址认知无线电系统，发送功率受干扰温度和可用频谱数量的限制，都可以用博弈论来解决其功率控制问题。
4 5G通信技术对人工智能的影响
5G通信技术作为智能交通、智能家居、智能通信等应运落地的底层技术，将为人类生活的智能化服务提供可靠的保障。
4.1让云端服务更加流畅
通过5G浏览高清视频、上传和下载资源的速度更快。在智能手机普及的趋势下，5G通信技术将服务器集中式云转化为零散式的移动设备云，解决了智能移动设备存储资源受限的问题。基于数据的交换是基础服务，5G技术强大的吞吐量及计算能力，可以加快无人驾驶汽车、远程医疗、智慧交通等应用的实现进程，使人工智能的技术与通信网络的合作加速。
4.2促进工厂自动化的发展
为了提高工作效率，减少人力开支，降低特殊岗位人员作业的风险，需要通过人工智能实现岗位自动化。同时，5G的通信很好地保证了自动化设备的无线连接，可以使用远程工厂连接对各个作业流程和产品的质量进行实时监测。
4.3促进物流行业更加智能化的发展
5G通信，由于其广泛链接、低成本的特性，将会促进物流行业仓库管理、物流配送的智能发展。
结语
5G高效率的通信速度，为人工的智能化不断发展提供了可靠的技术保障，使得人类早日迈进人工智能时代。在5G技术的带领下，人工智能也将更好的与移动互联网技术、家居生活、智能出行等相结合，两者技术互相融合，互惠发展，一定会给人类带来更加便捷的生活。基于认知无线电的5G技术中频谱资源划分问题的算法还有待优化。我国相关研究现正处于起步阶段，由于人工智能的思想和算法是大有可为的，随着时间的推进，其必将成为5G网络认知无线电今后的研究热点和方向。
参考文献
[1]葛毓.5G通信技术对人工智能的影响研究[J].网络与通信,2011.
[2]魏铮.浅谈人工智能与5G技术的发展[J].互联网+技术,2015.
[3]罗彤.试论人工智能技术在认知无线电中的应用[J].电子技术与软件工程,2016.
论文作者:盛传佳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：人工智能论文; 技术论文; 数据论文; 通信技术论文; 智能论文; 认知论文; 无线电论文; 《基层建设》2019年第12期论文;