俞颖　杨燕杰　覃珊珊

摘要：随着人们生活水平的提高，日常垃圾也随之增多，各种各样的垃圾问题日益严峻。针对这一问题本文以杭州市为调研对象提出了一款人工智能垃圾分类APP的设计，利用大数据智能搜索保证垃圾分类的准确性，加入机器人帮助用户实现APP各种功能以提高垃圾分类的效率，使用垃圾分类智能客服以保障APP运行，综合语音、图像、定位系统实现在线服务以提升智能化体验、解放人的双手和感知。操作简单方便，综合实用性和舒适性，适用人群广，符合国家创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。

关键词：人工智能;垃圾分类;语音识别;图像识别;定位系统

1研究背景及意义

近年来，人工智能得益于深度神经网络、大规模训练数据、高密度计算能力的同时发展取得了各个技术领域的突破性进展。但是，科技和经济的发展过程中伴随着的就是各种各样的生活垃圾问题，垃圾处理工作也成为了制约我国和谐美丽发展的瓶颈问题。垃圾分类政策颁布了这么多年，但大多城市的垃圾收集还是处于混合收集，即使有些城市配置了垃圾分类收集设施，居民和路人也没有办法做到垃圾分类投放。在这样的环境背景下，如何更有效帮助国家垃圾分类工作的实施成为了我们当下应该重视的问题。在诸多城市中，杭州市区居民生活消费水平较高，城市化进度较快，生活垃圾产生量也具有一定的代表性。因此，针对杭州市居民垃圾分类的调研，对从源头推动垃圾分类进程有着较强的现实意义。

本次设计的APP将我国现如今快速发展的人工智能技术融入到应用过程中，基于人工智能的技术更快速、更便捷、更准确地帮助居民参与到垃圾分类中，使用人工智能搭建居民、垃圾回收站与垃圾回收工作人员三方之间的桥梁。使用本系统，能全面提高杭州市居民垃圾分类意识、速度和效率，实现了促进资源回收、减少资源浪费和环境污染的目的，除此之外，人工智能还可以为开发者降低专业垃圾分类人员的培训费和劳务费，为终端用户提供更好的服务，成为垃圾分类工作的助推器。

2总体设计

2.1主要功能设计

2.1.1文本输入查询

文本輸入查询主要实现的功能为：用户输入想要查询的垃圾名称，该APP的大数据库会将匹配的内容和关联的信息推送给用户，还加入模糊查询的功能，使用户减少输入量就能出现可能出现要输入的垃圾名称，在精确的基础上还达到了简便快捷的目的。

2.1.2基于语音识别的功能

语音识别查询主要实现的功能主要是两大模块：首先是查询功能模块，加入语音识别用以代替文本输入，搜索过程同文本输入;其次是娱乐功能模块，该APP设计过程中包括了一款APP助手的机器人形象，主要目的是通过娱乐方式让垃圾分类意识深入人心，此外，还使可以打造垃圾分类智能客服以保障APP运行，及时接受用户反馈信息。

2.1.3图像识别查询

图像识别查询功能是通过手机后置摄像头的使用实现的，通过拍照识别具体物品和其垃圾类别，也是一种代替文本输入查询的智能化功能手段。

2.1.4定位系统实时显示

定位系统实时显示功能通过定位智能技术展现用户所在地区周围存在的所有分类垃圾点和垃圾站，方便居民在各时各地完成垃圾分类投放的义务。

2.1.5在线学习、平台补贴功能

在设计的APP的娱乐界面添加更人性化的内容，可以在此界面上学习、下载和分享垃圾分类知识，还能通过一些小游戏和答题活动赚取APP平台积分，用以在平台的积分商场兑换优惠补贴，大件垃圾上门回收还会有更高的优惠券。

2.1.6双版本开放功能

本次设计中，该APP有居民版和工作版，分别将面向的用户分成面临垃圾分类困惑的杭州市居民和处理垃圾分类工作的工作人员。一方面加强居民的垃圾分类意识，完成垃圾分类;另一方面与垃圾站合作，配合居民和城市的需求，做到及时完成垃圾分类点的清理，搭建工作人员和居民直接交流和联系的平台。

2.2界面表达

说明：以上界面表达中的图片素材均只用于表达设计的功能，不作他用。

2.3系统流程图表达

3实现重点和难点

该APP设计最终能够得到应用的重点在于所有设计的功能都可以正常使用，界面模块都能够正常运行，达到充分运用现代人工智能技术实现日常生活垃圾分类准确化和便捷化的目的。

在此设计及实际开发中，存在着一些难点问题，具体可以总结为以下几点：

首先，APP的运营资本和收入。资本是开发一个APP的必要条件，因此APP实际运营还需要同时考虑使用者的需求和运营商的利益，选择性的拉赞助以及广告投资，和商家合作，为平台、用户和商家都争取到利益。

其次，实时、智能的界面显示。该APP需要根据用户不同的兴趣偏向显示推送不同的内容，还需要智能识别个人生活垃圾种类偏重，根据个人偏重动态规划兑换商场界面，用以保证用户积累量，培养用户对APP的使用兴趣。

最后，更准确的信息采集和数据统计。在平台项目开发和建设的过程中，信息采集和数据库的建立是一个非常重要的因素，需要考虑到和实际的偏差和技术的掌握程度。

4结语

以上内容是基于人工智能基础上做出的一款杭州市垃圾分类APP的功能设计，以及对可能出现的问题的讨论，能够基本实现帮助用户完成垃圾分类的目的。本研究有利于杭州市垃圾分类工作的实施和管理，但是还存在一些问题，需要更高的技术去解决，因此还需要更深入的研究以确保该设计的实现。

参考文献

[1]丁圣勇，樊勇兵，陈楠.人工智能现状及展望[J].广东通信技术.2017.（12）.

[2]周健.我国垃圾分类的现状及对策研究[J].经济师.2018.（4）.

[3]葛晓巍，胡鼎昆，肖伟英.杭州生活垃圾分类的实施现状及改进措施[J].浙江科技学院学报.2018（2）.

[4]高文超，王子聪，刘昊天.垃圾分类助手APP的设计与实现[J].信息与电脑.2020（19）.

课题来源：2020年绍兴文理学院校级学生科研课题

课题名称：基于人工智能的杭州市垃圾分类APP的设计研究

课题编号：土木工程学院14

作者简介：俞颖（2000-），女，汉族，浙江杭州人，本科在读，研究方向：工程管理。

杨燕杰（2000-），女，汉族，江苏南通人，本科在读，研究方向：工程管理。

覃珊珊（2000-），女，汉族，广西钦州人，本科在读，研究方向：工程管理。