[发明专利]一种基于模块化的三段五层式人工智能系统

说明书

本发明公开了一种基于模块化的三段五层式人工智能系统，基于模块化设计思想来完成的软硬结合智能应用系统。三段式主要代表本系统的硬件设计架构，包括边缘端、中间端及云端的相关硬件设备，三段设备分别有不同的分工及定义，依运算处理能力的强弱依次排布。五层式则主要描述软件系统的结构设计，分别是感知采集层、传输汇集层、数据交换层、决策判断层、应用服务层。五层结构以金字塔形式分布，由底层到高层数据交换量逐步减小，信息处理复杂度逐步增强，经信息感知、传输、交换及运算决策，最终针对应用需求得到相应的深层语义大数据。

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，尤其涉及一种基于模块化的三段五层式人工智能系统。

背景技术

现有的人工智能应用系统多以解决某项具体应用或任务为导向而搭建，某种产品及相关系统具备相当程度的封闭性，同类产品间软硬件彼此不兼容、会产生较多重复开发、信息互通程度差、信息安全难以保证等问题，造成了较多的资源浪费；同时，多数基于人工智能算法的物联网应用系统需要云端的计算支持，终端只承担信息采集传输的任务，所有的传感数据需要在云端进行加工处理，这对一批时效性要求较高的业务将产生不利影响，同时在传输的过程中的不稳定及数据的安全也有隐患。今后在基于人工智能的物联网应用中，时效性和安全性将是不可忽略的重点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于模块化的三段五层式人工智能系统，能够提高数据处理的时效性和安全性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于模块化的三段五层式人工智能系统，包括：

硬件部分和软件部分；

所述硬件部分包括云端设备、中间端设备和边缘端设备；

所述边缘端设备所述边缘端设备包括终端采集设备和初级处理设备；终端采集设备用于采集终端数据，初级处理设备用于对采集到得终端数据进行初步处理。

所述中间端设备用于对边缘端设备处理后的数据进行进一步分析处理；

所述云端设备用于对处理超出中间端设备处理能力以外的数据，并将处理结果返回中间端设备，再通过中间端设备对边缘端设备进行控制；

在边缘端设备将数据传送到中间端设备前以及中间端设备将数据传送到云端设备前均对数据进行运算编码与体积压缩，这样不仅保证了数据在传输过程中的安全性，也减小了对带宽的占用，减少了对网络资源的消耗。

所述软件部分由下至上依次分为感知采集层、传输汇集层、数据交换层、决策判断层以及应用服务层；

所述感知采集层用于采集终端数据并对终端数据进行边缘计算；

所述传输汇集层用于将经过边缘计算处理的数据透传到数据交换层；

所述数据交换层用于对接收到的传输汇集层的数据提取更高层次特征数据并对数据添加流向标签；

所述决策判断层接收来自数据交换层的数据分析处理，根据处理结果做出决策判断；

所述应用服务层根据决策判断层做出的决策判断结果为用户提供应用服务。

进一步的，所述云端设备、中间端设备以及边缘端设备均采用模块化设计，所述模块化设计为边缘端设备、中间端设备以及云端设备之间通讯均采用统一的标准化接口和协议，这样一旦应用有所变换只需要更换相应的模块就可以，不需要整体重新设计。

进一步的，通过卷积神经网络对对接收到的传输汇集层的数据提取更高层次特征数据。

进一步的，决策判断层包括分析器和决策器，来自数据交换层的数据根据流向标签被分配到相应的分析器和决策器，在数据交换层分析处理完成的数据直接进入决策器进行决策，未分析完成的数据在分析器中分析处理完成后被送入决策器决策。