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人工智能究竟能否获得主体地位 人工智能是实践吗

人工智能究竟能否获得主体地位

从存在论视角看人工智能的主体地位

我们针对以上三种观点讨论。其一,人类智能应用领域的广泛性。

科学家们通常承认,很多动物擅长某种事情,如蜜蜂擅长建造蜂房,老鼠擅长打洞。但动物在它们各自擅长的领域之外,往往就会“黔驴技穷”,比如蜜蜂不会打洞,老鼠也不会构造房子。也就是说,动物和自己的生命活动是直接同一的,它所擅长的领域通常是固定的,来自于本能;而且这样的领域是有限的,不会超出它们生存所需要的范围。但人类与一般动物不同,人类虽然天生不会造房子,但可以通过后天的学习,学会如何建造房子;人类虽然天生不会打洞,但可以通过设计出相应的机械打造出合适的洞穴。所以马克思指出,人的活动与动物的本能活动之间存在着本质区别:“动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来构造,而人却懂得按照任何一个种的尺度来进行生产,并且懂得处处都把固有的尺度运用于对象;因此,人也按照美的规律来构造。”

人类之所以是“万物之灵”“世界的主宰”,关键在于人“会思维”,具有智能。博斯特罗姆(NickBostrom)和尤德考斯基(EliezerYudkowsky)认为,虽然关于“人类智能是否是普遍的”这一问题存在争议,但毫无疑问,人类智能肯定比非人科智能具有更广泛的应用。这也就是说,人类智能的应用领域并不会像一般动物那样固定在某个特定的领域。人类智能可以在不同的领域中起作用,并且,其应用领域可以不断地发生变化。上述第一种观点认为,正是因为人类智能的这种特征,使得人类可以获得独立的主体地位。

我们现在需要追问的是:人工智能能否发展出类似于人类智能那样的特征,可以独立地应用于各种不同的领域。在回答这个问题之前,我们有必要首先扼要了解一下什么是人工智能,以及人工智能的一般运作模式。

人工智能正在快速发展之中,关于“人工智能是什么”这一问题,目前学术界尚没有一个公认的定义。大致说来,人工智能是一门通过利用计算机、数学、逻辑、机械甚至生物原则和装置来理解、模拟、甚至超越人类智能的技术科学。它可以是理论性的,但更多的时候是实践性的,主要属于认知科学。其中,大数据是人工智能的基础,而程序或算法则是其核心。当然,基于对人工智能的这种理解,要想直接回答“通过这样一门技术科学所获得的成果能否像人类一样获得主体地位”这个问题还难度甚大,但这不妨碍我们间接地思考这一问题的答案。

学者们往往将人工智能划分为强人工智能与弱人工智能。这一划分最早是由塞尔(JohnRSearle)提出来的。他首先提出了这样一个问题:我们应该赋予最近计算机模拟人类认知能力的努力什么样的心理和哲学意义?然后基于对这一问题的回答区分弱人工智能与强人工智能。弱人工智能认为,人工智能模拟人类心灵的价值原则是为我们提供一个强有力的工具。而强人工智能则认为,计算机并不仅仅是一种工具,在它能够给出合适的程序的意义上,它可以被理解为拥有其他种类的认知状态,应该被视为一个心灵。塞尔的区分得到很多人的支持。如阿库达斯(KonstantineArkoudas)和布林斯约德(SelmerBringsjord)认为,弱人工智能旨在构建行动聪明的机器,而在该机器实际上是否聪明的问题上不采取立场;至于强人工智能,他们借鉴了海于格兰(J.Haugeland)的观点,认为人工智能不仅仅是模仿智能或产生某些聪明的假象,而是希望获得真正的主体,即成为拥有心灵的机器。

如果我们接受弱人工智能的观点,认为人工智能只是一种工具,那么很显然,人工智能无法拥有主体地位。首先,工具总是被动的,为人类所利用,无法自主地行动。其次,工具往往具有特定的功能,只适用于特定的任务,无法像人类智能那样适用于比较广泛的领域。当前人工智能产品所展现的恰恰是这种工具性。如AlphaGo目前在围棋领域独步天下,但对其他领域一无所知;“薇你写诗”小程序比较擅长古诗创作,却无法处理其他事务。因此,如果认为人类智能是由于能够广泛地适用于各种不同的领域而获得主体地位,那么弱人工智能无论如何都无法获得主体地位。

如果我们支持强人工智能的观点,认为人工智能不仅仅是一种工具,更应该被理解为心灵,那么情况将会复杂得多。因为心灵一般被视为可以适用于多种不同的领域。如果这种观点成立,似乎意味着强人工智能视角下的人工智能应该具有主体地位。

在做出肯定的回答之前,我们有必要追问强人工智能视角下的心灵界定。根据塞尔的观点,强人工智能认为,应该被视为心灵的机器是被“合适程序”控制的机器。这表明,强人工智能所理解的心灵实际上等价于程序。即是说,强人工智能认为,心灵即是程序。很明显,这种对心灵的解释与人们通常对心灵的理解是不同的。基于对程序的理解,博斯特罗姆和尤德考斯基认为,人工智能要求具有鲁棒性(berobust,即系统在一定参数波动下能够维持其基本性能的特性),而不是可篡改性(manipulation)。即是说,人工智能要求它的产品能够排除外在因素的影响,在不同场景中实现同一个目的。因此,它所预设的程序总是为了某个特定的目的而被内置于其中的,而这与人类智能的要求恰恰相反。人类智能并不需要为心灵预先设定某个特定的目的,它的目的总是随环境的变化而发生变化,甚至在同一种环境中也可能有所不同。当然,我们可以设想程序叠加的情况。也就是说,我们可以设想在某个时候,科学家将不同的程序通过某种方式融合在一起,使其不但能够处理不同场景中的事情,甚至可以在同一场景中处理不同的事情。在我们看来,这种情况即便成立,人工智能可能仍然无法获得主体地位。因为严格地说,人类智能所能应用的领域是无限的。因为人类有无限的可能性。但对于人工智能而言,无论如何添加算法,它的程序数量总是有限的。因此,如果坚持人类智能是由于能够广泛适用于各种不同的领域而获得主体地位,那么强人工智能视角下的人工智能也无法获得主体地位。

从认识论视角看人工智能的主体地位

我们现在考察第二类观点,即认为人类之所以拥有主体地位,是因为人类拥有某些不同于非人类的高级智能。至于这些高级智能到底是什么,观点各异。如亚里士多德认为,“理性实为人类所独有”〖ZW(〗亚里士多德:《政治学》,吴寿彭译,北京:商务印书馆,1983年,第385页。〖ZW)〗;卡西尔则认为,“应当把人定义为符号的动物”,也就是说,会使用符号即语言是人类独有的能力;而马克思则同意富兰克林的理解,认为人是能制造工具的动物。在人类所具有的这些独特能力中,究竟哪种或哪些能力是人类具有主体地位的真正原因呢?回答这个问题十分困难,甚至通过判断人工智能能否获得此种能力、从而推论人工智能能否获得主体地位的思路也是行不通的。因为我们很难推断出哪种或哪些能力是人类具有主体地位的真正原因。

图灵测试为解决上述问题提供一个很好的方案,因为它并不需要假设人类具有何种独特的能力。图灵测试由图灵(A.M.Turing)于1950年首次提出。某一机器能否通过图灵测试,被许多学者看作判断该机器是否具有心理状态的标准。在论文《计算机器与智能》中,图灵围绕“心灵能否思考”的问题设计了一种“模仿游戏”。在这个游戏中,存在一个询问者,一个男性A和一个女性B,他们处于相互隔离的房间中,询问者的目的是通过询问A和B以确定他们各自的性别,A和B则以打字的方式回复询问者,其中,A试图扰乱询问者的判断,B则通过给出真实的答案帮助询问者。图灵认为,如果以一台机器代替A,并且游戏可以进行下去,那么就意味着该机器具有心理状态。如果图灵测试是有效的,我们就可以按照这个标准,在不需要知道什么样的能力是人类获得主体地位的原因的情况下,判断机器是否具有心理状态,并进一步判断人工智能能否获得主体地位。因此,问题的关键在于判断图灵测试是否有效。

图灵测试自诞生以来,在很长时间内都得到学术界的支持,直到塞尔提出“中文屋”思想实验,才打破了这一局面。中文屋的思想实验大致可以概括如下:假设塞尔被关在一个屋子里,这个屋子里有三批书,第一批书和第三批书是中文,第二批是英文。第二批书中的英文描写的是如何将第一批书和第三批书的内容联系起来的规则,并且指导塞尔在回复过程中使用什么样的符号。塞尔不懂中文,只懂英文,他的工作就是利用规则和中文书中的内容回复他看不懂的中文问题。从外部来看,塞尔似乎懂中文,因为他给出的回答与会说中文的人没有什么区别。但实际上,塞尔只不过是按照规则操作符号,他始终没有理解中文问题,甚至不知道他所处理的是中文。塞尔认为,他在中文屋里的工作是计算机工作的一种例示,只不过他所遵守的是英文的解释,而计算机遵守的是内置于其中的程序。如果塞尔的中文屋思想实验成立,那么就表明,即使有人工智能通过了图灵测试,也不能证明该人工智能具有心理状态。因为人工智能只不过是按照符号的句法规则进行操作,并没有达到真正的理解。

塞尔的中文屋思想实验提出以后,引起了广泛的讨论。由于篇幅有限,我们不打算在此详细讨论这些争论,而是将注意力集中在塞尔根据他的中文屋思想实验提炼出的一个核心论证之上。这个论证可以概括如下:

公理1:计算机程序是形式的(句法的);

公理2:人类心灵拥有心智内容(语义的);

公理3:句法自身既不是语义的结构性成分,也不是它的充分条件;

结论:程序自身既不是心灵的结构性成分,也不是它的充分条件。

这个论证的关键在公理3,即句法不能构成语义。一方面,如果我们将计算机的本质看作程序,而程序本身是由代码构成的,那么它只是符号的组合,只具有句法特征。另一方面,语义对于一个符号系统而言是独立的,如果有人希望发现句法的运作与语义之间的联系,那么,他必须能提供某些复杂的证据以展现这一点。就此而言,句法和语义不同,仅凭句法不能解释它的语义特征。因此,如果计算机可以被看作程序,那么最终的结论很可能是:机器,或者说人工智能的产品无论如何都不能被视为拥有心灵。

有些学者并不同意塞尔对机器的理解,比如科尔(DavidCole)、丹尼特(DanielDennett)、查尔默斯(DavidChalmers)等人认为,运行程序的计算机并不能简单地等同于句法,而应该视为一个复杂的电子因果系统。如果考虑到现在的人工智能产品(比如智能机器人),这一特点更加明显。也就是说,程序虽然可以视为句法,但运行程序的东西本身不能简单地归结为句法,它们与现实世界之间存在着紧密的联系。查尔默斯等人的观点毫无疑问是对的,但这是否意味着塞尔的批评无效呢?在我们看来,即便肯定机器人与现实世界之间的因果联系,也无法认定人工智能具有心智状态。因为因果联系本身不能为语义提供任何辩护。语义系统涉及真假,而真假与辩护相关,需提供证据或理由加以支持;但因果关系本身没有辩护能力,因果关系只能描述发生的事件。塞拉斯(WilfridSellars)曾说过:“在刻画有关知道的情景或状态时,我们不是为该情景或状态给出一个经验性的描述;我们是将其置于理由的或者关于辩护的逻辑空间之中,并且能够为一个人所说的内容辩护。”这也就是说,关于辩护的逻辑空间与经验性的描述必须明确区分开来。语义与辩护的逻辑空间相关,而因果关系则是一种经验性的描述,两者属于不同的层次。因此,即便人工智能产品与现实世界之间存在紧密的因果联系,仍然无法构成心智状态所要求的语义部分。从这个角度说,塞尔的结论仍然成立。也就是说,人工智能无法真正地具有心理状态。

由于塞尔的中文屋论证并没有假设人工智能产品具有何种能力,因此,如果我们为塞尔的论证提供的辩护是有效的,那么就表明,人工智能无论获得何种能力,都将无法获得主体地位。因为人工智能所获得的能力只能基于句法和因果关系进行运作,但无论是句法还是因果关系都无法构成主体所要求的语义成分,因而无法获得主体地位。

从价值论视角看人工智能的主体地位

从价值维度说,人之所以获得主体地位,是因为人类将自己当作目的,而不是像一般动物一样仅仅依据本能生活。当然,人类的目的很多,具体到个人身上,事业、爱情、甚至活着都可以是自己的目的。如果人工智能的发展使得自己具有目的意识,不再将自己视为人类的工具或者创造品,那么,我们可能就不得不承认人工智能具有主体地位。然而,在人工智能获得目的意识之前,我们需要考虑的是,在什么情况下,人工智能才有可能具有目的意识。

根据康德的理解,一个存在物要想具有目的意识,它必须首先是理性的,而且在实践领域必须是自由的。将这种观点应用于人工智能,我们认为,如果人工智能想要具有目的意识,必须首先具有理性能力,并且具有自由意识。当然,“什么是理性”,“什么是自由”,这些问题学术界一直存在争议,众说纷纭,莫衷一是。但处理这些争论不是我们讨论的重心,我们采用常识性的理解足矣。我们可以将人工智能具有理性能力理解为他能够进行反思推理,即人工智能知道自己在做什么,并根据已有的证据能够做出推断;至于自由意识,则可以设想成人工智能能够自由地进行价值选择,做出决断。如果我们的这种理解成立,那么,人工智能是否具有理性反思和推断能力,是否能够自由地进行价值选择、做出自由的决断呢?

首先考虑理性能力。从技术发展的视角看,令人工智能具有反思推理能力,应该不存在什么终极的困难。即使现在人工智能产品无法达到这一要求,也不意味着它们将来无法做到。实际上,围棋领域的AlphaGoZero已经具备了一定的推理能力,因为它可以根据围棋规则自我博弈,自己学习,并不断进行评估,推导下一步棋应该怎么走。而且,我们可以认为,AlphaGoZero已经具备了一定的反思能力,因为它是根据自我博弈的棋局深度学习、并进行优化选择的。因此,问题的关键在于考察人工智能产品能否在实践中具备自由决断的能力。

关于人工智能产品在实践中是否具备自由地选择、决断能力的问题,我们首先需要理解自由地选择和决断能力到底是什么样的能力。如果我们将自由地选择和决断的能力置于某一个系统内,那么很显然,人工智能产品可以自由地选择、决断。比如,在智能驾驶领域,无人驾驶汽车可以依据内嵌的交通规则和传感器获取的实时路况,实时地选择到底走哪一条路线。没有任何人会阻碍它的选择。问题在于,这种系统内的自由决断称不上真正的自由。就像一只老虎可以在羊群里自由地选择追逐任意一只羊,但几乎没有人承认老虎是自由的一样。真正意义上的自由需要突破这种特定的目的以及自身的限制,在所有的可能世界中进行选择。也就是说,人工智能要想真正地获得自由,必须能够不再局限于自身的某个特定目的,它所内嵌的程序需要能够赋予人工智能突破自身的潜力。

在我们看来,这种情况是不可能的。因为程序一旦生成,便决定了运行此程序的人工智能的“所是”,不论在什么情况下,它都不可能发生任何本质上的变化。一种可以设想的极端情况是人工智能自己编程,并利用相关的资源制造出新的人工智能产品。在这种情况下,新的人工智能产品有可能突破原有局限,进而获取新的能力;而原有的人工智能产品则有可能将制造出新的人工智能产品视为自己的目的。

接下来讨论被制造的新人工智能产品。被制造出的新人工智能产品受制于原有的人工智能产品,只要它的程序被固定下来,那么它就会受程序本身的限制,因而不可能是自由的。而且,如果我们将原有的人工智能产品与新的人工智能产品视为一个整体,那么,新的人工智能产品无论如何也无法突破这个整体的限制。即便它能够自由选择,这种自由选择仍然只是系统内的自由,而非真正意义上的自由。对于原有的人工智能产品而言,情况要更加复杂一些。因为它制造出新的人工智能产品的工作是一种创造工作,如果这种创造工作是自由的,它能够自由地创造出新的人工智能产品,那么,我们必须承认这种人工智能产品具有主体地位。问题在于,这种能够自由创造的人工智能产品是否可能?在我们看来,除非多明戈斯(PedroDomingos)所说的能够解决所有事情的“终极算法”存在,否则,这样一种能够自由创造的人工智能产品是不可能的。因为任何人工智能产品最终都会受算法的限制,都不可能进行自由的创造。但多明戈斯主张终极算法存在的论证很难令人信服。因为他所期望的终极算法依赖于现存的机器学习领域中的五大主流学派力推的五大主算法,如符号学派力推的规则和决策树、联结学派力推的神经网络、进化学派主张的遗传算法、贝叶斯学派主张的概率推理和类推学派推崇的类比推理。但五大主流学派主推的这些算法未必能处理所有事情。更重要的是,任何一种算法都是基于已有的数据进行自主学习,都很难处理小概率的黑天鹅事件。因此,我们认为,由于人工智能受制于程序(算法)本身,注定了它不可能获得真正的自由,也不可能获得价值论意义上的主体地位。

小结

通过以上论证,可以从存在论、认识论以及价值论的视角都得出了同样的结论,即人工智能难以获得真正的主体地位。从存在论的角度看,人工智能产品处理的领域是有限的;从认识论的角度看,人工智能产品无法获得真正的理解;从价值论的角度看,人工智能产品无法获得真正的自由。

不过,由于人工智能毕竟是一种颠覆性、革命性的高新科学技术,人工智能发展快速,特殊应用领域广泛(例如人形智能机器人的研发),我们也不能故步自封,固执己见。咀嚼现实,我们不难得出这样的结论,即不能将所有的人工智能产品简单地等同于工具。因为对于工具而言,它的价值仅仅只在于服务人类;但对于人工智能而言,我们不难想象在未来的某个时候,人工智能的发展使得一些人对某些人工智能产品(如人形的智能小秘书、智能保姆、智能机器人伴侣等)产生了一定的情感,并出于某些因素善待这些产品。尤其是智能技术与生物技术相结合,当仿生科技越来越先进之后,这种可能性将会越来越高。在诸如此类的新情况下,将所有人工智能产品简单地视为工具并不合适,甚至会受到一些人的质疑和抗议。因此,在未来智能社会,如何对待人工智能产品是值得我们思考的一个重大问题。

由于人工智能一般而论不可能具有主体地位,同时,有些人工智能产品又不能简单地等同于工具,因此,我们不妨将人工智能产品分类,其中一部分人工智能产品只能被当为工具,比如智能语音识别系统,而另一些人工智能产品则由于其特殊性,可以赋予其介于人类与工具之间的地位。我们可以将后者称为准主体地位。后者并不是真正的、完全意义上的主体,而是人类“赋予”它的主体地位。这有些类似今天登堂入室、地位不断攀升的宠物。人们之所以认为需要善待狗、猫之类宠物,甚至坚持它们是家庭的一份子,是因为“主人”长期与宠物相处,已经对这些宠物产生了复杂的情感,将它们当作一个主体来看待。不过需要指出的是,宠物之所以能够获得这种地位,并不是凭借宠物本身的能力获得的,而是人类赋予它们的,这源自人类本身的一种自我需要。如果人类在感情上不需要这些宠物,那么,它们就将失去这种地位。某些人工智能产品可能获得的准主体地位也与此类似。即是说,即便某些人工智能产品最终被某些人视为主体,这种主体地位仍然是人类赋予它们的,它最终依然可能失去这种主体地位。

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什么是人工智能 (AI)

虽然在过去数十年中,人工智能(AI)的一些定义不断出现,但JohnMcCarthy在2004年的文章 (PDF,106KB)(链接位于IBM外部)中给出了以下定义:"它是制造智能机器,特别是智能计算机程序的科学和工程。AI与使用计算机了解人类智能的类似任务有关,但不必局限于生物可观察的方法"。

然而,在这个定义出现之前数十年,人工智能对话的诞生要追溯到艾伦·图灵(AlanTuring)于1950年出版的开创性作品"计算机器与智能"(PDF,89.8KB)(链接位于IBM外部)。在这篇论文中,通常被称为“计算机科学之父”的图灵提出了以下问题:“机器能思考吗?” 他在这篇文章中提供了一个测试,即著名的“图灵测试”,在这个测试中,人类询问者试图区哪些文本响应是计算机做出的、哪些是人类做出的。虽然该测试自发表之后经过了大量的审查,但它仍然是AI历史的重要组成部分,也是一种在哲学中不断发展的概念,因为它利用了有关语言学的想法。

StuartRussell和PeterNorvig随后继续发表了“人工智能:一种现代方法 ”(链接位于IBM外部),成为AI研究方面的重要教材之一。在这本书中,他们深入探讨了AI的四个潜在目标或定义,基于理性、思考和行动来区分计算机系统:

人类方法:

像人类一样思考的系统像人类一样行动的系统

理想方法:

理性思考的系统理性行动的系统

艾伦·图灵的定义可归入"像人类一样行动的系统"类别。

以最简单的形式而言,人工智能是结合了计算机科学和强大数据集的领域,能够实现问题解决。它还包括机器学习和深度学习等子领域,这些子领域经常与人工智能一起提及。这些学科由AI算法组成,这些算法旨在创建基于输入数据进行预测或分类的专家系统。

目前,仍有许多围绕AI发展的炒作,市场上任何新技术的出现都会引发热议。正如Gartner在其hypecycle技术成熟度曲线(链接位于IBM外部)中指出的那样,自动驾驶汽车和个人助理等产品创新遵循“一个典型的创新周期,从欲望膨胀到期望幻灭、到最终了解创新在市场或领域中的相关性和作用。”正如LexFridman在2019年麻省理工学院演讲中指出的那样(01:08:15)(链接位于IBM外部),我们正处于欲望膨胀高峰期,接近幻灭的谷底期。 

随着对话围绕AI的伦理道德展开,我们可以开始看到幻灭谷底初见端倪。如想了解更多关于IBM在AI伦理对话中的立场,请阅读这里了解更多信息。

人工智能的创新发展与社会影响

党的十八大以来,习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置,高度重视人工智能发展,多次谈及人工智能的重要性,为人工智能如何赋能新时代指明了方向。2018世界人工智能大会9月17日在上海开幕,习总书记致信祝贺并强调指出人工智能发展应用将有力提高经济社会发展智能化水平,有效增强公共服务和城市管理能力。深入学习领会习总书记关于人工智能的一系列重要论述,务实推进我国《新一代人工智能发展规划》,有效规避人工智能“鸿沟”,着力收获人工智能“红利”,对建设世界科技强国、实现“两个一百年”的奋斗目标具有重大战略意义。

一、引言

1956年人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)的概念被正式提出,标志着人工智能学科的诞生,其发展目标是赋予机器类人的感知、学习、思考、决策和行动等能力。经过60多年的发展,人工智能已取得突破性进展,在经济社会各领域开始得到广泛应用并形成引领新一轮产业变革之势,推动人类社会进入智能化时代。美国、日本、德国、英国、法国、俄罗斯等国家都制定了发展人工智能的国家战略,我国也于2017年发布了《新一代人工智能发展规划》,发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏等地政府也相继出台推动人工智能发展的相关政策文件,社会各界对人工智能的重大战略意义已形成广泛共识。

跟其他高科技一样,人工智能也是一把双刃剑。如何认识人工智能的社会影响,也有“天使派”和“魔鬼派”之分。“天使派”认为,人工智能领域的科技创新和成果应用取得重大突破,有望引领第四次工业革命,对社会、经济、军事等领域将产生变革性影响,在制造、交通、教育、医疗、服务等方面可以造福人类;“魔鬼派”认为,人工智能是人类的重大威胁,比核武器还危险,有可能引发第三次世界大战。2018年2月,牛津大学、剑桥大学和OpenAI公司等14家机构共同发布题为《人工智能的恶意使用:预测、预防和缓解》的报告,指出人工智能可能给人类社会带来数字安全、物理安全和政治安全等潜在威胁,并给出了一些建议来减少风险。

总体上看,已过花甲之年的人工智能当前的发展具有“四新”特征:以深度学习为代表的人工智能核心技术取得新突破、“智能+”模式的普适应用为经济社会发展注入新动能、人工智能成为世界各国竞相战略布局的新高地、人工智能的广泛应用给人类社会带来法律法规、道德伦理、社会治理等方面一系列的新挑战。因此人工智能这个机遇与挑战并存的新课题引起了全球范围内的广泛关注和高度重视。虽然人工智能未来的创新发展还存在不确定性,但是大家普遍认可人工智能的蓬勃兴起将带来新的社会文明,将推动产业变革,将深刻改变人们的生产生活方式,将是一场影响深远的科技革命。

为了客观认识人工智能的本质内涵和创新发展,本报告在简要介绍人工智能基本概念与发展历程的基础上,着重分析探讨人工智能的发展现状和未来趋势,试图揭示人工智能的真实面貌。很显然,在当下人工智能蓬勃发展的历史浪潮中如何选择中国路径特别值得我们深入思考和探讨。因此,本报告最后就我国人工智能发展态势、存在问题和对策建议也进行了阐述。

二、人工智能的发展历程与启示

1956年夏,麦卡锡(JohnMcCarthy)、明斯基(MarvinMinsky)、罗切斯特(NathanielRochester)和香农(ClaudeShannon)等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”,首次提出“人工智能”这一概念,标志着人工智能学科的诞生。人工智能的目标是模拟、延伸和扩展人类智能,探寻智能本质,发展类人智能机器。人工智能充满未知的探索道路曲折起伏,如何描述1956年以来60余年的人工智能发展历程,学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能60余年的发展历程划分为以下6个阶段:

一是起步发展期:1956年-20世纪60年代初。人工智能概念在1956年首次被提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序、LISP表处理语言等,掀起了人工智能发展的第一个高潮。

二是反思发展期:60年代-70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望,人们开始尝试更具挑战性的任务,并提出了一些不切实际的研发目标。然而,接二连三的失败和预期目标的落空(例如无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等),使人工智能的发展走入了低谷。

三是应用发展期:70年代初-80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题,实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功,推动人工智能走入了应用发展的新高潮。

四是低迷发展期:80年代中-90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大,专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。

五是稳步发展期:90年代中-2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展,信息与数据的汇聚不断加速,互联网应用的不断普及加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年IBM深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,2008年IBM提出“智慧地球”的概念,这些都是这一时期的标志性事件。

六是蓬勃发展期:2011年-至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,泛在感知数据和图形处理器(GraphicsProcessingUnit,简称GPU)等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展,大幅跨越科学与应用之间的“技术鸿沟”,图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等具有广阔应用前景的人工智能技术突破了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术瓶颈,人工智能发展进入爆发式增长的新高潮。

通过总结人工智能发展历程中的经验和教训,我们可以得到以下启示:

(一)尊重学科发展规律是推动学科健康发展的前提。科学技术的发展有其自身的规律,顺其者昌,违其者衰。人工智能学科发展需要基础理论、数据资源、计算平台、应用场景的协同驱动,当条件不具备时很难实现重大突破。

(二)基础研究是学科可持续发展的基石。加拿大多伦多大学杰弗里·辛顿(GeoffreyHinton)教授坚持研究深度神经网络30年,奠定人工智能蓬勃发展的重要理论基础。谷歌的DeepMind团队长期深入研究神经科学启发的人工智能等基础问题,取得了阿尔法狗等一系列重大成果。

(三)应用需求是科技创新的不竭之源。引领学科发展的动力主要来自于科学和需求的双轮驱动。人工智能发展的驱动力除了知识与技术体系内在矛盾外,贴近应用、解决用户需求是创新的最大源泉与动力。比如专家系统人工智能实现了从理论研究走向实际应用的突破,近些年来安防监控、身份识别、无人驾驶、互联网和物联网大数据分析等实际应用需求带动了人工智能的技术突破。

(四)学科交叉是创新突破的“捷径”。人工智能研究涉及信息科学、脑科学、心理科学等,上世纪50年代人工智能的出现本身就是学科交叉的结果。特别是脑认知科学与人工智能的成功结合,带来了人工智能神经网络几十年的持久发展。智能本源、意识本质等一些基本科学问题正在孕育重大突破,对人工智能学科发展具有重要促进作用。

(五)宽容失败应是支持创新的题中应有之义。任何学科的发展都不可能一帆风顺,任何创新目标的实现都不会一蹴而就。人工智能60余载的发展生动地诠释了一门学科创新发展起伏曲折的历程。可以说没有过去发展历程中的“寒冬”就没有今天人工智能发展新的春天。

(六)实事求是设定发展目标是制定学科发展规划的基本原则。达到全方位类人水平的机器智能是人工智能学科宏伟的终极目标,但是需要根据科技和经济社会发展水平来设定合理的阶段性研究目标,否则会有挫败感从而影响学科发展,人工智能发展过程中的几次低谷皆因不切实际的发展目标所致。

三、人工智能的发展现状与影响

人工智能经过60多年的发展,理论、技术和应用都取得了重要突破,已成为推动新一轮科技和产业革命的驱动力,深刻影响世界经济、政治、军事和社会发展,日益得到各国政府、产业界和学术界的高度关注。从技术维度来看,人工智能技术突破集中在专用智能,但是通用智能发展水平仍处于起步阶段;从产业维度来看,人工智能创新创业如火如荼,技术和商业生态已见雏形;从社会维度来看,世界主要国家纷纷将人工智能上升为国家战略,人工智能社会影响日益凸显。

(一)专用人工智能取得重要突破。从可应用性看,人工智能大体可分为专用人工智能和通用人工智能。面向特定领域的人工智能技术(即专用人工智能)由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单,因此形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能。人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域,统计学习是专用人工智能走向实用的理论基础。深度学习、强化学习、对抗学习等统计机器学习理论在计算机视觉、语音识别、自然语言理解、人机博弈等方面取得成功应用。例如,阿尔法狗在围棋比赛中战胜人类冠军,人工智能程序在大规模图像识别和人脸识别中达到了超越人类的水平,语音识别系统5.1%的错误率比肩专业速记员,人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平,等等。

(二)通用人工智能尚处于起步阶段。人的大脑是一个通用的智能系统,能举一反三、融会贯通,可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题,可谓“一脑万用”。真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。虽然包括图像识别、语音识别、自动驾驶等在内的专用人工智能领域已取得突破性进展,但是通用智能系统的研究与应用仍然是任重而道远,人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。美国国防高级研究计划局(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,简称DARPA)把人工智能发展分为三个阶段:规则智能、统计智能和自主智能,认为当前国际主流人工智能水平仍然处于第二阶段,核心技术依赖于深度学习、强化学习、对抗学习等统计机器学习,AI系统在信息感知(Perceiving)、机器学习(Learning)等智能水平维度进步显著,但是在概念抽象(Abstracting)和推理决策(Reasoning)等方面能力还很薄弱。总体上看,目前的人工智能系统可谓有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才无通才。因此,人工智能依旧存在明显的局限性,依然还有很多“不能”,与人类智慧还相差甚远。

(三)人工智能创新创业如火如荼。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷调整发展战略。比如,在其2017年的年度开发者大会上,谷歌明确提出发展战略从“MobileFirst”(移动优先)转向“AIFirst”(AI优先);微软2017财年年报首次将人工智能作为公司发展愿景。人工智能领域处于创新创业的前沿,麦肯锡报告2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长,全球知名风投调研机构CBInsights报告显示2017年全球新成立人工智能创业公司1100家,人工智能领域共获得投资152亿美元,同比增长141%。

(四)创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术(IT)和产业的发展史就是新老IT巨头抢滩布局IT创新生态的更替史。例如,传统信息产业IT(InformationTechnology)代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等,互联网和移动互联网IT(InternetTechnology)代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等,目前智能科技IT(IntelligentTechnology)的产业格局还没有形成垄断,因此全球科技产业巨头都在积极推动AI技术生态的研发布局,全力抢占人工智能相关产业的制高点。人工智能创新生态包括纵向的数据平台、开源算法、计算芯片、基础软件、图形处理GPU服务器等技术生态系统和横向的智能制造、智能医疗、智能安防、智能零售、智能家居等商业和应用生态系统。在技术生态方面,人工智能算法、数据、图形处理器(GraphicsProcessingUnit,简称GPU)/张量处理器(TensorProcessingUnit,简称TPU)/神经网络处理器(NeuralnetworkProcessingUnit,NPU)计算、运行/编译/管理等基础软件已有大量开源资源,例如谷歌的TensorFlow第二代人工智能学习系统、脸书的PyTorch深度学习框架、微软的DMTK分布式学习工具包、IBM的SystemML开源机器学习系统等;此外谷歌、IBM、英伟达、英特尔、苹果、华为、中国科学院等积极布局人工智能领域的计算芯片。在人工智能商业和应用生态布局方面,“智能+X”成为创新范式,例如“智能+制造”、“智能+医疗”、“智能+安防”等,人工智能技术向创新性的消费场景和不同行业快速渗透融合并重塑整个社会发展,这是人工智能作为第四次技术革命关键驱动力的最主要表现方式。人工智能商业生态竞争进入白热化,例如智能驾驶汽车领域的参与者既有通用、福特、奔驰、丰田等传统龙头车企,又有互联网造车者如谷歌、特斯拉、优步、苹果、百度等新贵。

(五)人工智能上升为世界主要国家的重大发展战略。人工智能正在成为新一轮产业变革的引擎,必将深刻影响国际产业竞争格局和一个国家的国际竞争力。世界主要发达国家纷纷把发展人工智能作为提升国际竞争力、维护国家安全的重大战略,加紧积极谋划政策,围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权。无论是德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网”、日本的“超智能社会”、还是我国的“中国制造2025”等重大国家战略,人工智能都是其中的核心关键技术。2017年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,开启了我国人工智能快速创新发展的新征程。

(六)人工智能的社会影响日益凸显。人工智能的社会影响是多元的,既有拉动经济、服务民生、造福社会的正面效应,又可能出现安全失控、法律失准、道德失范、伦理失常、隐私失密等社会问题,以及利用人工智能热点进行投机炒作从而存在泡沫风险。首先,人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,促进社会生产力的整体跃升,推动传统产业升级换代,驱动“无人经济”快速发展,在智能交通、智能家居、智能医疗等民生领域发展积极正面影响。与此同时,我们也要看到人工智能引发的法律、伦理等问题日益凸显,对当下的社会秩序及公共管理体制带来了前所未有的新挑战。例如,2016年欧盟委员会法律事务委员会提交一项将最先进的自动化机器人身份定位为“电子人(electronicpersons)”的动议,2017年沙特阿拉伯授予机器人“索菲亚”公民身份,这些显然冲击了传统的民事主体制度。那么,是否应该赋予人工智能系统法律主体资格?另外在人工智能新时代,个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能歧视和偏见、无人驾驶系统的交通法规、脑机接口和人机共生的科技伦理等问题都需要我们从法律法规、道德伦理、社会管理等多个角度提供解决方案。

由于人工智能与人类智能密切关联且应用前景广阔、专业性很强,容易造成人们的误解,也带来了不少炒作。例如,有些人错误地认为人工智能就是机器学习(深度学习),人工智能与人类智能是零和博弈,人工智能已经达到5岁小孩的水平,人工智能系统的智能水平即将全面超越人类水平,30年内机器人将统治世界,人类将成为人工智能的奴隶,等等。这些错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。还有不少人对人工智能预期过高,以为通用智能很快就能实现,只要给机器人发指令就可以干任何事。另外,有意炒作并通过包装人工智能概念来谋取不当利益的现象时有发生。因此,我们有义务向社会大众普及人工智能知识,引导政府、企业和广大民众科学客观地认识和了解人工智能。

四、人工智能的发展趋势与展望

人工智能经过六十多年的发展突破了算法、算力和算料(数据)等“三算”方面的制约因素,拓展了互联网、物联网等广阔应用场景,开始进入蓬勃发展的黄金时期。从技术维度看,当前人工智能处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点,但是距离“很好用”还有数据、能耗、泛化、可解释性、可靠性、安全性等诸多瓶颈,创新发展空间巨大,从专用到通用智能,从机器智能到人机智能融合,从“人工+智能”到自主智能,后深度学习的新理论体系正在酝酿;从产业和社会发展维度看,人工智能通过对经济和社会各领域渗透融合实现生产力和生产关系的变革,带动人类社会迈向新的文明,人类命运共同体将形成保障人工智能技术安全、可控、可靠发展的理性机制。总体而言,人工智能的春天刚刚开始,创新空间巨大,应用前景广阔。

(一)从专用智能到通用智能。如何实现从狭义或专用人工智能(也称弱人工智能,具备单一领域智能)向通用人工智能(也称强人工智能,具备多领域智能)的跨越式发展,既是下一代人工智能发展的必然趋势,也是国际研究与应用领域的挑战问题。2016年10月美国国家科学技术委员会发布了《国家人工智能研究与发展战略计划》,提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。DeepMind创始人戴密斯·哈萨比斯(DemisHassabis)提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。微软在2017年7月成立了通用人工智能实验室,100多位感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。

(二)从人工智能到人机混合智能。人工智能的一个重要研究方向就是借鉴脑科学和认知科学的研究成果,研究从智能产生机理和本质出发的新型智能计算模型与方法,实现具有脑神经信息处理机制和类人智能行为与智能水平的智能系统。在美国、欧盟、日本等国家和地区纷纷启动的脑计划中,类脑智能已成为核心目标之一。英国工程与自然科学研究理事会EPSRC发布并启动了类脑智能研究计划。人机混合智能旨在将人的作用或认知模型引入到人工智能系统中,提升人工智能系统的性能,使人工智能成为人类智能的自然延伸和拓展,通过人机协同更加高效地解决复杂问题。人机混合智能得到了我国新一代人工智能规划、美国脑计划、脸书(脑机语音文本界面)、特斯拉汽车创始人埃隆·马斯克(人脑芯片嵌入和脑机接口)等的高度关注。

(三)从“人工+智能”到自主智能系统。当前人工智能的研究集中在深度学习,但是深度学习的局限是需要大量人工干预:人工设计深度神经网络模型、人工设定应用场景、人工采集和标注大量训练数据(非常费时费力)、用户需要人工适配智能系统等。因此已有科研人员开始关注减少人工干预的自主智能方法,提高机器智能对环境的自主学习能力。例如阿法元从零开始,通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类AI”。在人工智能系统的自动化设计方面,2017年谷歌提出的自动化学习系统(AutoML)试图通过自动创建机器学习系统降低AI人员成本。

(四)人工智能将加速与其他学科领域交叉渗透。人工智能本身是一门综合性的前沿学科和高度交叉的复合型学科,研究范畴广泛而又异常复杂,其发展需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学和社会科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、光遗传学调控、透明脑、体细胞克隆等技术的突破,脑与认知科学的发展开启了新时代,能够大规模、更精细解析智力的神经环路基础和机制,人工智能将进入生物启发的智能阶段,依赖于生物学、脑科学、生命科学和心理学等学科的发现,将机理变为可计算的模型,同时人工智能也会促进脑科学、认知科学、生命科学甚至化学、物理、材料等传统科学的发展。例如,2018年美国麻省理工学院启动的“智能探究计划”(MITIntelligenceQuest)就联合了五大学院进行协同攻关。

(五)人工智能产业将蓬勃发展。随着人工智能技术的进一步成熟以及政府和产业界投入的日益增长,人工智能应用的云端化将不断加速,全球人工智能产业规模在未来十年将进入高速增长期。例如,2016年9月,咨询公司埃森哲发布报告指出,人工智能技术的应用将为经济发展注入新动力,在现有基础上能够提高劳动生产率40%;美、日、英、德、法等12个发达国家(现占全球经济总量的一半)到2035年,年经济增长率平均可以翻一番。2018年麦肯锡的研究报告表明到2030年人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。

(六)人工智能将推动人类进入普惠型智能社会。“人工智能+X”的创新模式将随着技术和产业的发展日趋成熟,对生产力和产业结构产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。2017年国际数据公司IDC在《信息流引领人工智能新时代》白皮书中指出未来五年人工智能提升各行业运转效率,其中教育业提升82%,零售业71%,制造业64%,金融业58%。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,在消费场景和行业应用的需求牵引下,需要打破人工智能的感知瓶颈、交互瓶颈和决策瓶颈,促进人工智能技术与社会各行各业的融合提升,建设若干标杆性的应用场景创新,实现低成本、高效益、广范围的普惠型智能社会。

(七)人工智能领域的国际竞争将日趋激烈。“未来谁率先掌握人工智能,谁就能称霸世界”。2018年4月,欧盟委员会计划2018-2020年在人工智能领域投资240亿美元;法国总统在2018年5月宣布《法国人工智能战略》,目的是迎接人工智能发展的新时代,使法国成为人工智能强国;2018年6月,日本《未来投资战略》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国已逐步形成以加速发展智能化武器装备为核心的竞争态势,例如美国特朗普政府发布的首份《国防战略》报告即提出谋求通过人工智能等技术创新保持军事优势,确保美国打赢未来战争;俄罗斯2017年提出军工拥抱“智能化”,让导弹和无人机这样的“传统”兵器威力倍增。

(八)人工智能的社会学将提上议程。水能载舟,亦能覆舟。任何高科技也都是一把双刃剑。随着人工智能的深入发展和应用的不断普及,其社会影响日益明显。人工智能应用得当、把握有度、管理规范,就能有效控制负面风险。为了确保人工智能的健康可持续发展并确保人工智能的发展成果造福于民,需要从社会学的角度系统全面地研究人工智能对人类社会的影响,深入分析人工智能对未来经济社会发展的可能影响,制定完善的人工智能法律法规,规避可能风险,确保人工智能的正面效应。2017年9月,联合国犯罪和司法研究所(UNICRI)决定在海牙成立第一个联合国人工智能和机器人中心,规范人工智能的发展。2018年4月,欧洲25个国家签署了《人工智能合作宣言》,从国家战略合作层面来推动人工智能发展,确保欧洲人工智能研发的竞争力,共同面对人工智能在社会、经济、伦理及法律等方面的机遇和挑战。

五、我国人工智能的发展态势与思考

我国当前人工智能发展的总体态势良好。中国信通院联合高德纳咨询公司(Gartner)于2018年9月发布的《2018世界人工智能产业发展蓝皮书》报告统计,我国(不含港澳台地区)人工智能企业总数位列全球第二(1040家),仅次于美国(2039家)。在人工智能总体水平和应用方面,我国也处于国际前列,发展潜力巨大,有望率先突破成为全球领跑者。但是我们也要清醒地看到,我国人工智能发展存在过热和泡沫化风险,特别在基础研究、技术体系、应用生态、创新人才、法律规范等方面仍然存在不少问题。总体而言,我国人工智能发展现状可以用“高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好”来概括。

一是高度重视。党和国家高度重视并大力发展人工智能。党的十八大以来,习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置,高度重视人工智能发展,多次谈及人工智能的重要性,为人工智能如何赋能新时代指明方向。2016年7月习总书记明确指出,人工智能技术的发展将深刻改变人类社会生活,改变世界,应抓住机遇,在这一高技术领域抢占先机。在党的十九大报告中,习总书记强调“要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。在2018年两院院士大会上,习总书记再次强调要“推进互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合,做大做强数字经济”。在2017年和2018年的《政府工作报告》中,李克强总理都提到了要加强新一代人工智能发展。2017年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,旨在构筑人工智能先发优势,把握新一轮科技革命战略主动,人工智能将成为今后一段时期的国家重大战略。发改委、工信部、科技部、教育部、中央网信办等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。

二是态势喜人。根据2017年爱思唯尔(Elsevier)文献数据库SCOPUS统计结果,我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。从2012年开始,我国在人工智能领域新增专利数量已经开始超越美国。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计,我国已成全球人工智能投融资规模最大国家,我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。近两年,清华大学、北京大学、中国科学院大学、浙江大学、上海交通大学、南京大学等高校纷纷成立人工智能学院。2015年开始的中国人工智能大会(CCAI)已连续成功召开四届、规模不断扩大,人工智能领域的教育、科研与学术活动层出不穷。

三是差距不小。我国人工智能在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面距离世界领先水平还存在较大差距。英国牛津大学2018年的一项研究报告指出中国的人工智能发展能力大致为美国的一半水平。目前我国在人工智能前沿理论创新方面总体上尚处于“跟跑”地位,大部分创新偏重于技术应用,存在“头重脚轻”的不均衡现象。在Top700全球AI人才中,中国虽然名列第二,但入选人数远远低于占一半数量的美国。据领英《全球AI领域人才报告》统计,截至2017年一季度全球人工智能领域专业技术人才数量超过190万,其中美国超过85万,我国仅超过5万人,排名全球第7位。2018年市场研究顾问公司CompassIntelligence对全球100多家AI计算芯片企业进行了排名,我国没有一家企业进入前十。另外,我国人工智能开源社区和技术生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。我国参与制定人工智能国际标准的积极性和力度不够,国内标准制定和实施也较为滞后。我国制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快,对可能产生的社会影响还缺少深度分析。

四是前景看好。我国发展人工智能具有市场规模、应用场景、数据资源、人力资源、智能手机普及、资金投入、国家政策支持等多方面的综合优势,人工智能发展前景看好。全球顶尖管理咨询公司埃森哲于2017年发布的《人工智能:助力中国经济增长》报告显示,到2035年人工智能有望推动中国劳动生产率提高27%。我国发布的《新一代人工智能发展规划》提出到2030年,人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。

人类社会已开始迈入智能化时代,人工智能引领社会发展是大势所趋,不可逆转。经历六十余年积累后,人工智能开始进入爆发式增长的红利期。伴随着人工智能自身的创新发展和向经济社会的全面渗透,这个红利期将持续相当长的时期。现在是我国加强人工智能布局、收获人工智能红利、引领智能时代的重大历史机遇期,如何在人工智能蓬勃发展的浪潮中选择好中国路径、抢抓中国机遇、展现中国智慧需要深入思考。

(一)树立理性务实的发展理念。围棋人机大战中阿尔法狗战胜李世石后,社会大众误以为人工智能已经无所不能,一些地方政府、社会企业、风险资金因此不切实际一窝蜂发展人工智能产业,一些别有用心的机构则有意炒作并通过包装人工智能概念来谋取不当利益。这种“一拥而上、一哄而散”的跟风行为不利于人工智能的健康可持续发展。任何事物的发展不可能一直处于高位,有高潮必有低谷,这是客观规律。根据高德纳咨询公司发布的技术发展曲线,当前智能机器人、认知专家顾问、机器学习、自动驾驶等人工智能热门技术与领域正处于期望膨胀期,但是通用人工智能及人工智能的整体发展仍处于初步阶段,人工智能还有很多“不能”,实现机器在任意现实环境的自主智能和通用智能仍然需要中长期理论和技术积累,并且人工智能对工业、交通、医疗等传统领域的渗透和融合是个长期过程,很难一蹴而就。因此发展人工智能不能以短期牟利为目的,要充分考虑到人工智能技术的局限性,充分认识到人工智能重塑传统产业的长期性和艰巨性,理性分析人工智能发展需求,理性设定人工智能发展目标,理性选择人工智能发展路径,并务实推进人工智能发展举措,只有这样才能确保人工智能健康可持续发展。

(二)加强基础扎实的原创研究。人工智能前沿基础理论是人工智能技术突破、行业革新、产业化推进的基石。在此发展的临界点,要想取得最终的话语权,必须在人工智能基础理论和前沿技术方面取得重大突破。根据2017年爱思唯尔文献数据库SCOPUS统计结果,尽管我国在人工智能领域发表的论文数量已经排名世界第一,但加权引文影响力则只排名34位。为了客观评价我国在人工智能基础研究方面的整体实力,我们搜索了SCI期刊、神经信息处理系统大会(ConferenceonNeuralInformationProcessingSystems,简称NIPS)等主流人工智能学术会议关于通用智能、深度学习、类脑智能、脑智融合、人机博弈等关键词的论文统计情况,可以清楚看到在人工智能前沿方向中国与美国相比基础实力存在巨大差距:在高质量论文数量方面(按中科院划定的SCI一区论文标准统计),美国是中国的5.34倍(1325:248);在人才储备方面(SCI论文通讯作者),美国是中国的2.12倍(4804:2267)。

我国应对标国际最高水平,建设面向未来的人工智能基础科学研究中心,重点发展原创性、基础性、前瞻性、突破性的人工智能科学。应该鼓励科研人员瞄准人工智能学科前沿方向开展引领性原创科学研究,通过人工智能与脑认知、神经科学、心理学等学科的交叉融合,重点聚焦人工智能领域的重大基础性科学问题,形成具有国际影响力的人工智能原创理论体系,为构建我国自主可控的人工智能技术创新生态提供领先跨越的理论支撑。

(三)构建自主可控的创新生态。美国谷歌、IBM、微软、脸书等企业在AI芯片、服务器、操作系统、开源算法、云服务、无人驾驶等方面积极构建创新生态、抢占创新高地,已经在国际人工智能产业格局中占据先机。我国人工智能开源社区和技术创新生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。美国对中兴通讯发禁令一事充分说明自主可控“核高基”技术的重要性,我国应该吸取在核心电子器件、高端通用芯片及基础软件方面依赖进口的教训,避免重蹈覆辙,着力防范人工智能时代“空心化”风险,系统布局并重点发展人工智能领域的“新核高基”:“新”指新型开放创新生态,如军民融合、产学研融合等;“核”指核心关键技术与器件,如先进机器学习技术、鲁棒模式识别技术、低功耗智能计算芯片等;“高”指高端综合应用系统与平台,如机器学习软硬件平台、大型数据平台等;“基”指具有重大原创意义和技术带动性的基础理论与方法,如脑机接口、类脑智能等。

另外,我们需要重视人工智能技术标准的建设、产品性能与系统安全的测试。特别是我国在人工智能技术应用方面走在世界前列,在人工智能国际标准制定方面应当掌握话语权,并通过标准实施加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。

(四)建立协同高效的创新体系。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,但是单一的创新主体很难实现政策、市场、技术、应用等方面的全面突破。目前我国学术界、产业界、行业部门在人工智能发展方面各自为政的倾向比较明显,数据资源开放共享不够,缺少对行业资源的有效整合。相比而言,美国已经形成了全社会、全场景、全生态协同互动的人工智能协同创新体系,军民融合和产学研结合都做得很好。我国应在体制机制方面进一步改革创新,建立“军、政、产、学、研、用”一体的人工智能协同创新体系。例如,国家进行顶层设计和战略规划,举全国优势力量设立军事智能的研发和应用平台,提供“人工智能+X”行业融合、打破行业壁垒和行政障碍的激励政策;科技龙头企业引领技术创新生态建设,突破人工智能的重大技术瓶颈;高校科研机构进行人才培养和原始创新,着力构建公共数据资源与技术平台,共同建设若干标杆性的应用创新场景,推动成熟人工智能技术在城市、医疗、金融、文化、农业、交通、能源、物流、制造、安全、服务、教育等领域的深度应用,建设低成本高效益广范围的普惠型智能社会。

(五)加快创新人才的教育培养。发展人工智能关键在人才,中高端人才短缺已经成为我国人工智能做大做强的主要瓶颈。另外,我国社会大众的人工智能科技素养也需要进一步提升,每一个人都需要去适应人工智能时代的科技浪潮。在加强人工智能领军人才培养引进的同时,要面向技术创新和产业发展多层次培养人工智能创新创业人才。《新一代人工智能发展规划》提出逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能课程。目前人工智能科普活动受到各地学校的欢迎,但是缺少通俗易懂的高质量人工智能科普教材、寓教于乐的实验设备和器材、开放共享的教学互动资源平台。国家相关部门应高度重视人工智能教育领域的基础性工作,增加投入,组织优势力量,加强高水平人工智能教育内容和资源平台建设,加快人工智能专业的教学师资培训,从教材、教具、教师等多个环节全面保障我国人工智能教育工作的开展。

(六)推动共担共享的全球治理。人工智能将重塑全球政治和经济格局,发达国家通过人工智能技术创新掌控了产业链上游资源,难以逾越的技术鸿沟和产业壁垒有可能将进一步拉大发达国家和发展中国家的生产力发展水平差距。美国、日本、德国等通过人工智能和机器人的技术突破和广泛应用弥补他们的人力成本劣势,希望制造业从新兴国家回流发达国家。目前看,我国是发展中国家阵容中唯一有望成为全球人工智能竞争中的领跑者,应采取不同于一些国家的“经济垄断主义、技术保护主义、贸易霸凌主义”路线,尽快布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台,配合国家“一带一路”战略,向亚洲、非洲、南美等经济欠发达地区输出高水平、低成本的“中国智造”成果、提供人工智能时代的中国方案,为让人工智能时代的“智能红利”普惠人类命运共同体做出中国贡献!

(七)制定科学合理的法律法规。要想实实在在收获人工智能带来的红利,首先应保证其安全、可控、可靠发展。美国和欧洲等发达国家和地区十分重视人工智能领域的法律法规问题。美国白宫多次组织这方面的研讨会、咨询会;特斯拉等产业巨头牵头成立OpenAI等机构,旨在以有利于整个人类的方式促进和发展友好的人工智能;科研人员自发签署23条“阿西洛马人工智能原则”,意图在规范人工智能科研及应用等方面抢占先机。我国在人工智能领域的法律法规制定及风险管控方面相对滞后,这种滞后局面与我国现阶段人工智能发展的整体形势不相适应,并可能成为我国人工智能下一步创新发展的一大掣肘。因此,有必要大力加强人工智能领域的立法研究,制定相应的法律法规,建立健全公开透明的人工智能监管体系,构建人工智能创新发展的良好法规环境。

(八)加强和鼓励人工智能社会学研究。人工智能的社会影响将是深远的、全方位的。我们当未雨绸缪,从国家安全、社会治理、就业结构、伦理道德、隐私保护等多个维度系统深入研究人工智能可能的影响,制定合理可行的应对措施,确保人工智能的正面效应。应大力加强人工智能领域的科普工作,打造科技与伦理的高效对话机制和沟通平台,消除社会大众对人工智能的误解与恐慌,为人工智能的发展营造理性务实、积极健康的社会氛围。

六、结束语

人工智能经过60多年的发展,进入了创新突破的战略机遇期和产业应用的红利收获期,必将对生产力和产业结构以及国际格局产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。但是,我们需要清醒看到通用人工智能及人工智能的整体发展仍处于初级阶段,人工智能不是万能,人工智能还有很多“不能”。我们应当采取理性务实的发展路径,扎实推进基础研究、技术生态、人才培养、法律规范等方面的工作,在开放中创新,在创新中发展,全速跑赢智能时代,着力建设人工智能科技强国!

(主讲人系中国科学院院士)

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