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代理人工智能和计算机视觉:自动化的未来

探索代理人工智能系统如何利用计算机视觉模型自主分析视觉数据、从经验中学习并适应不断变化的条件。

人工智能(AI)和计算机视觉帮助机器观察和理解世界。得益于最近的进步,我们现在看到了一个飞跃--人工智能创新不仅能感知,还能独立思考、规划和行动。在上一篇文章中,我们讨论了视觉代理如何处理视觉数据、分析数据并采取行动。 

今天,我们将探讨一个类似的概念:代理人工智能。代理人工智能系统旨在独立运行,并具备类似人类的推理和解决问题的能力,以实现既定目标。传统的人工智能系统专注于按照预定指令完成单个任务,而代理人工智能则不同,它可以自主规划和执行任务。这些代理甚至可以从以前的互动中学习,并在没有任何人工干预的情况下执行决策。 

说到计算机视觉,代理人工智能系统可以利用物体检测等技术,使用Ultralytics YOLO11 等计算机视觉模型来实时分析视觉数据、识别物体、理解空间关系,并根据环境做出自主决策。

什么是代理人工智能?

人工智能代理系统的核心是自主设计、以目标为导向的思维、自适应解决问题和持续学习能力。它们使用人工智能代理来了解环境、做出决策和执行任务。这些人工智能代理使用计算机视觉模型、强化学习技术和大型语言模型来执行复杂的任务。这使它们成为业务工作流程自动化和增强决策能力的理想选择。

例如,在仓库中,配备计算机视觉的人工智能代理系统可以检测包裹、跟踪库存,并在无人干预的情况下绕过障碍物。利用强化学习,它可以随着时间的推移提高移动效率,学习最佳路线以避免拥堵。同时,由 LLM 驱动的聊天机器人可以通过回答询问和提出操作改进建议来协助工人,从而提高整个工作流程的效率。

图 1.代理人工智能工作原理概览。

传统人工智能解决方案与代理人工智能解决方案的主要区别在于,代理人工智能能够提前思考并适应不断变化的情况。传统的计算机视觉系统在识别物体或图像分类方面非常出色,但它们无法动态调整自己的行为。它们需要人工介入,帮助重新训练或微调模型。与此同时,代理人工智能使用先进的机器学习技术,通过与环境互动来不断改进。

代理人工智能与其他先进人工智能创新的比较

人工智能的发展日新月异,生成式人工智能、代理自动化和计算机视觉等新概念正被各行各业迅速采用。让我们比较一下这些技术,以便更好地了解代理人工智能的与众不同之处。

生成式人工智能与代理式人工智能的区别

如果您使用过以下工具 ChatGPT这样的工具,你就已经熟悉了生成式人工智能。人工智能的这一分支专门根据用户提示创建文本、图像或代码等内容。虽然生成式人工智能增强了创造力和想法探索能力,但它遵循学习到的模式并在预定义的限制条件下运行,缺乏自主决策或追求独立目标的能力。

相比之下,Agentic AI 会主动追求目标。它可以动态地适应环境,而不需要人类的持续输入。它不只是生成内容,而是采取行动,自主解决问题。

代理自动化和代理人工智能密切相关

代理自动化和代理人工智能是相辅相成的,代理人工智能为自动化提供了智能。考虑一下基于计算机视觉的安全系统。 

代理人工智能系统会分析情况,决定最佳应对措施,并自行采取行动。例如,如果集成了计算机视觉的人工智能安防摄像头发现了入侵者,代理人工智能系统不仅会发出警报,还会检查此人是否是员工,必要时锁门,跟踪他们的行动,甚至派出无人机对其进行监控。

代理自动化可确保所有这些行动顺利协作。它将不同的系统(如安全摄像头、门锁和无人机)连接起来,使它们能够自动同步响应。代理人工智能做出决策,而代理自动化则确保这些决策在无需人工干预的情况下高效执行。 

图 2.代理式人工智能与代理式自动化的比较。图片由作者提供。

代理式人工智能的工作原理

既然我们已经对代理人工智能有了更深入的了解,那就让我们来探讨一下它是如何工作的。 

人工智能代理系统通过感知、决策、行动和适应的循环过程运行,帮助它们不断学习和改进。这种持续循环使这些系统能够独立运行,并实现复杂的目标。

下面是连续循环的简要步骤:

  • 感知:代理人工智能系统收集并分析来自摄像头、传感器和用户交互的数据,以便更好地了解周围环境。
  • 决策:系统评估不同的选项,预测可能的结果,并根据推理和风险评估选择最佳行动。
  • 行动:一旦做出决定,系统就会通过控制物理设备、与其他系统交互或产生输出来执行任务。
  • 适应性:系统通过反馈从经验中学习,应用机器学习和强化学习来逐步提高性能,尤其是在执行更复杂的任务时。
图 3.了解代理人工智能的工作原理

代理人工智能在现实世界中的应用

接下来,让我们来看看代理人工智能在现实世界中的一些应用实例。这些系统被广泛应用于各行各业,帮助机器分析数据并做出独立决策,从而改善结果。

药物研发中的代理人工智能

药物发现涉及几个关键阶段,从确定与疾病相关的生物靶点到筛选潜在化合物、优化其化学结构以及进行临床前测试。这是一个复杂而耗时的过程,需要进行大量的数据分析和实验,才能找到有效而安全的治疗方法。

人工智能代理与计算机视觉相结合,正在帮助实现化学合成等关键步骤的自动化,使整个过程更快、更高效。化学合成是指通过受控反应将不同的化合物组合在一起,以创造新物质(如药物)的过程。传统上,科学家必须通过反复试验,手动调整温度、溶剂成分和结晶时间等因素。

现在,代理人工智能系统可以实时监控反应,分析颜色变化或晶体形成等视觉变化,并当场做出决策。例如,如果系统检测到反应进展不如预期,它就能立即调整温度或添加必要的化学品,以优化反应过程。通过不断从过去的反应中学习,系统的准确性会随着时间的推移而提高,从而减少人工干预的需要,加快药物开发的速度。

图 4.自动化实验室装置示例。

用代理人工智能重塑电子商务

人工智能代理正在改变我们的网上购物方式,使购物体验更加个性化、高效和自动化。代理人工智能可以分析浏览习惯,预测客户下一步可能需要什么,并实时调整产品建议,而不仅仅是根据客户过去的购物记录来推荐产品。 

在计算机视觉的帮助下,人工智能代理还可以分析视觉搜索,识别产品图片,从而提供更准确的推荐。例如,如果某人经常看运动鞋,人工智能代理系统就可以突出显示流行款式、提供折扣或推荐配套配件。它还可以根据需求优化定价和促销,使购物更加动态。

除推荐外,代理人工智能还通过管理库存、预测补货和自动执行订单来改善电子商务物流。计算机视觉使代理人工智能系统能够实时跟踪库存水平,识别放错位置的商品,并确保产品分类正确。如果某件商品很快售罄,系统可以触发补货或建议替代品。通过不断学习和适应,代理人工智能正在使网上购物变得更快、更智能,并为客户和企业提供更无缝的服务。

如何构建代理人工智能系统 

既然我们已经了解了代理型人工智能在现实世界中的应用实例,下面我们就来讨论一下如何构建代理型人工智能。 

如果您正在开发基于计算机视觉的应用程序,使用Ultralytics YOLO11 等最新模型可以帮助您的人工智能代理系统更好地理解周围环境。凭借对各种计算机视觉任务的支持,YOLO11 可以让代理人工智能系统准确地分析视觉数据。

下面介绍如何使用YOLO11 构建代理人工智能系统:

  • 确定目标: 明确概述人工智能代理的目的、目标以及为实现其预期功能而需要执行的具体任务。
  • 训练YOLO11: 收集相关图像和视频数据,贴上标签,并根据您的特定应用定制训练 YOLO11 。
  • 整合YOLO11:将YOLO11 与人工智能框架连接起来,以便根据检测到的视觉数据进行实时分析和决策。
  • 实现自主决策:建立逻辑或机器学习模型,让人工智能代理根据YOLO11 的检测结果采取行动,如触发警报、调整设置或引导机器人系统。
  • 纳入反馈回路:实施自我学习系统,YOLO11 通过使用新数据进行再训练来提高其准确性,从而逐步改善其模型性能。
图 5.如何使用YOLO11 构建代理人工智能系统。图片由作者提供。

代理人工智能系统的利弊

以下是代理人工智能系统能为各行各业带来的一些主要优势:

  • 提高效率:人工智能代理系统可以自动执行复杂、耗时的任务,减少错误,将人类员工解放出来,从事价值更高的工作。
  • 可扩展性: 这些系统可以轻松适应不同行业的需求,并根据需要增长以处理更大的工作负载。
  • 降低成本: 通过减少人工需求和优化运营,代理人工智能可帮助企业削减开支,更有效地利用资源。

虽然代理人工智能为不同行业带来了许多好处,但也必须意识到其潜在的局限性。以下是一些需要注意的关键问题:

  • 人工智能中的偏见:人工智能代理系统可能会从训练数据中继承偏见,导致不公平或不准确的结果,尤其是在招聘和执法等领域。
  • 缺乏透明度: 许多人工智能模型就像 "黑盒子 "一样,很难理解它们是如何做出决策的,这在医疗保健和金融等行业可能是个问题。
  • 监管挑战:代理人工智能的发展速度快于监管速度,造成了法律上的不确定性和全球合规标准的不一致。

总之,虽然人工智能代理系统大有可为,但重要的是要在其优势与道德考量、透明度和适当监管之间取得平衡,以确保它们得到负责任的使用。

主要收获

当与像YOLO11 这样的视觉人工智能模型相结合时,代理人工智能系统可以改变自动化工作的方式。从自动驾驶汽车到网上购物和医疗保健,这些系统都能帮助企业以更快的速度自主工作。 

然而,偏见、缺乏透明度和法规不明确等挑战仍有待解决。随着代理人工智能系统的改进,在创新和责任之间找到适当的平衡点将是充分利用这些创新的关键。

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