新一代人工智能的发展与展望
随着大数据、云计算等技术的飞速发展,人们生产生活的数据基础和信息环境得到了大幅提升,人工智能(AI)正在从专用智能迈向通用智能,进入了全新的发展阶段。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进,正在引发链式突破,推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。在4月10日“吴文俊人工智能科学技术奖”十周年颁奖盛典中,作为我国不确定性人工智能领域的主要开拓者、中国人工智能学会名誉理事长李德毅院士荣获“吴文俊人工智能最高成就奖”,并在大会上作题为《探索什么叫新一代人工智能》的报告,探讨了新一代人工智能的内涵和路径,引领着新一代人工智能的发展与展望。
人工智能这一概念诞生于1956年在美国达特茅斯学院举行的“人工智能夏季研讨会”,随后在20世纪50年代末和80年代初先后两次步入发展高峰,但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均掉入低谷。在信息技术的引领下,数据信息快速积累,运算能力大幅提升,人工智能发展环境发生了巨大变化,跨媒体智能、群体智能成为新的发展方向,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。
当前,随着移动互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术的加速迭代演进,人类社会与物理世界的二元结构正在进阶到人类社会、信息空间和物理世界的三元结构,人与人、机器与机器、人与机器的交流互动愈加频繁。在多源数据、多元应用和超算能力、算法模型的共同驱动下,传统以计算机智能为基础的、依赖于算力算法和数据的人工智能,强调通用学习和大规模训练集的机器学习,正逐渐朝着以开放性智能为基础、依赖于交互学习和记忆、基于推理和知识驱动的以混合认知模型为中心的新一代人工智能方向迈进。应该说,新一代人工智能的内核是“会学习”,相较于当下只是代码的重复简单执行,新一代人工智能则需要能够在学习过程中解决新的问题。其中,学习的条件是认知,学习的客体是知识,学习的形态是交互,学习的核心是理解,学习的结果是记忆……因此,学习是新一代人工智能解释解决现实问题的基础,记忆智能是新一代人工智能中多领域、多情景可计算智能的边界和约束。进而当人类进入和智能机器互动的时代,新一代人工智能需要与时俱进地持续学习,不断检视解决新的问题,帮助人机加深、加快从对态势的全息感知递进到对世界的多维认知。
事实上,基于数据驱动型的传统人工智能,大多建立在“数据中立、算法公正和程序正义”三要素基础之上,而新一代人工智能更关注于交互能力,旨在通过设计“记忆”模块来模仿人脑,解决更灵活多变的实际问题,真正成为“不断学习、与时俱进”的人工智能。特别是人机交互支撑实现人机交叉融合与协同互动,目前已在多个领域取得了卓越成果,形成了多方面、多种类、多层次的应用。例如,在线客服可以实现全天候不间断服务,轻松解决用户咨询等问题,也可将棘手问题转交人工客服处理,降低了企业的管理成本;在智慧医疗领域,人工智能可以通过神经影像实现辅助智能诊断,帮助医生阅片,目前准确率已达95%以上,节省了大量的人力;2020年,在抗击疫情的过程中,新一代人工智能技术加速与交通、医疗、教育、应急等事务协作联动,在科技战“疫”中大显身手,助力疫情防控取得显著成效。
未来已来,随着人工智能逐渐融入居民生活的方方面面,将继续在智慧医疗、自动驾驶、工业制造智能化等领域崭露头角。一是基于新一代人工智能的智慧医疗,将助力医院更好记录、存储和分析患者的健康信息,提供更加精准化和个性化的健康服务,显著提升医院的临床诊断精确度。二是通过将新一代人工智能运用于自动驾驶系统的感知、预测和决策等方面,重点解决车道协同、多车调度、传感器定位等问题,重新定义城市生活中人们的出行方式。三是由于我国工业向大型化、高速化、精细化、自主化发展,对高端大规模可编程自动化系统提出迫切需求,新一代人工智能将推动基于工业4.0发展纲领,以高度自动化的智能感知为核心,主动排除生产障碍,发展具备有适应性、资源效率、人机协同工程的智能工厂应运而生。总之,如何展望人工智能通过交互学习和记忆理解实现自编程和自成长,提升自主学习和人机交互的效率,将是未来研究着力发展的硬核领域,并加速新一代信息技术与智能制造深度融合,推动数字化转型走深走实,有信心、有能力去迎接下一场深刻产业变革的到来。
让人工智能成为“智慧动能”(人民时评)
从人脸识别的逐步应用,到方兴未艾的自动驾驶,人工智能正在越来越多领域发挥作用。科技部、教育部、工信部等6部门联合发布《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》,统筹人工智能场景创新;科技部发布《关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》,支持建设包括智慧农场、智能港口在内的10个人工智能示范应用场景……近段时间,助力培育人工智能应用场景的政策措施接连出台,为牵引推动人工智能落地营造了良好的政策环境。
习近平总书记强调:“人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术,具有溢出带动性很强的‘头雁’效应。”作为赋能手段,人工智能与实体经济融合,能够引领产业转型,孕育新产业新模式新业态;作为服务人们美好生活的工具,人工智能的应用有助于提升生活品质,满足人们消费升级需求。无论是促进传统产业提质增效,还是培育新的经济增长点,人们对以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术寄予厚望。
应用需求是技术进步的重要推动力。为推动人工智能应用落地,2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》,截至2021年12月,国家新一代人工智能创新发展试验区已达17个。据测算,我国人工智能核心产业规模超过4000亿元,企业数量超过3000家。得益于海量数据处理带来的旺盛需求,丰富应用场景提供的试验土壤,我国在计算机视觉、语音识别等领域走在世界前列。在应用实践中锤炼、迭代和改进的技术,反过来又促进应用更加深化,从而形成技术进步与应用推广相互推进的良性循环。这是我国发展新技术的重要优势,过去人工智能产业发展受益于此,推动人工智能应用迈向更高水平,依然需要用好这一长处。
随着我国数字基础设施建设提速,更多潜在应用场景将会不断涌现。智能制造、智慧城市、智能矿山、智能供应链等,为拓展人工智能应用提供了广阔的舞台。就此而言,应当加快拓展应用场景,进行规模化市场探索,打造形成一批可复制、可推广的标杆型示范应用场景。加速新技术落地,有助于保持我国人工智能发展的优势。挖掘更多应用场景,着力打通落地环节,推动人工智能与相关行业深度融合,人工智能应用必将发挥更大效用。
需要注意的是,发展人工智能产业是一项系统工程。比如,支撑自动驾驶升级,除了“聪明”的车,更要有“智慧”的路,这离不开营造包括技术研发、基础设施、数据流通在内的良好产业生态。此外,发挥应用场景的优势,也需及时补上底层技术的短板。推进人工智能应用走深走实的同时,加强软硬件、底层技术攻关,两者齐头并进,才能增强产业发展后劲,掌握发展的主动权。
犹记北京冬奥会开幕式上,小朋友在舞台上自由跑动,脚下踩出一片片“雪花”。它们时而散开,时而汇聚,星光也跟着孩子们的脚步流动,这是“人工智能实时视频特效”带来的神奇效果。未来几年是人工智能技术跃迁的重要窗口期,随着应用场景资源的持续开放,场景创新能力的不断提升,人工智能与产业的融合必将更加紧密,人工智能的应用也必将迈向更高水平,为促进经济社会高质量发展注入源源不断的智慧动能。
《人民日报》(2022年09月14日09版)
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加快发展新一代人工智能(人民时评)
理解提问,快速给出回答;训练声音,翻唱经典歌曲;根据描述,绘出趣味画作……近期,基于大模型研发的生成式人工智能,展示了在语言理解和内容生成等方面的出色能力,引发社会关注。
大模型赋能,生成式人工智能正在引发新一轮智能化浪潮。得益于拥有庞大的数据、参数以及较好的学习能力,大模型增强了人工智能的通用性。从与人顺畅聊天到写合同、剧本,从检测程序安全漏洞到辅助创作游戏甚至电影……生成式人工智能本领加速进化。随着技术迭代,更高效、更“聪明”的大模型将渗透到越来越多的领域,有望成为人工智能技术及应用的新基座,变成人们生产生活的基础性工具,进而带来经济社会发展和产业的深刻变革。人工智能大模型强大的创新潜能,使其成为全球竞争的焦点之一。
经过多方努力,我国人工智能大模型已具有一定基础。在2023中关村论坛上发布的《中国人工智能大模型地图研究报告》显示,中国人工智能大模型正呈现蓬勃发展态势。据不完全统计,截至目前,10亿级参数规模以上的大模型全国已发布了79个。我国在大模型方面已建立起涵盖理论方法和软硬件技术的体系化研发能力。也应看到,人工智能大模型离不开多项技术的融合创新。在前沿基础理论和算法上,我国与国际先进水平还存在差距。筑牢智能时代的根基,需要瞄准短板,着力推动大模型领域生成式算法、框架等原创性技术突破。同时,还应发挥我国应用场景优势,进一步深耕垂直领域,以行业专有训练数据集为基础,打造金融、医疗、电力等领域的专业大模型。要以高质量应用和数据反馈技术优化,帮助大模型迭代升级。
数据质量影响大模型“智商”。国际上一些大模型之所以领先,与大量公开高质量数据的训练息息相关。我国有海量数据和丰富应用场景,应逐步开放共享优质数据,通过制定共享目录和共享规则等方式,推动数据分级分类有序开放,让流动数据激发创新活力。例如,前不久印发的《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023―2024年)》提出,“建立多模态公共数据集,打造高质量中文语料数据”。期待各地各行业从实际出发,加强高质量数据供给,为大模型成长提供充足“养料”。
人工智能大模型研发周期长、投入大、风险高。经过数年持续研发,国际领先的大模型聚集了较好的资源和人才。当前,我国不少高校院所、企业正在做研发工作,在大模型、大数据、大算力等方面各有侧重,研发力量较为分散。作为追赶者,有必要进一步强化企业科技创新主体地位,整合优势创新资源,推动形成大模型产学研攻坚合力。
人工智能大模型带来的治理挑战也不容忽视。营造良好创新生态,需做好前瞻研究,建立健全保障人工智能健康发展的法律法规、制度体系、伦理道德。为促进生成式人工智能技术健康发展和规范应用,今年4月,国家互联网信息办公室发布《生成式人工智能服务管理办法(征求意见稿)》。新技术应用往往先于规范。着眼未来,在重视防范风险的同时,也应同步建立容错、纠错机制,努力实现规范与发展的动态平衡。
人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。从战略高度着手,凝聚合力、攻坚克难、勇于创新,努力拓展理论和技术应用空间,必能更好培育壮大新动能,构筑发展新优势。
《人民日报》(2023年06月16日05版)
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人工智能的发展与未来
随着人工智能(artificialintelligent,AI)技术的不断发展,各种AI产品已经逐步进入了我们的生活。
现如今,各种AI产品已经逐步进入了我们的生活|Pixabay
19世纪,作为人工智能和计算机学科的鼻祖,数学家查尔斯·巴贝奇(CharlesBabbage)与艾达·洛夫莱斯(AdaLovelace)尝试着用连杆、进位齿轮和打孔卡片制造人类最早的可编程数学计算机,来模拟人类的数理逻辑运算能力。
20世纪初期,随着西班牙神经科学家拉蒙-卡哈尔(RamónyCajal)使用高尔基染色法对大脑切片进行显微观察,人类终于清晰地意识到,我们几乎全部思维活动的基础,都是大脑中那些伸出细长神经纤维、彼此连接成一张巨大信息网络的特殊神经细胞——神经元。
至此,尽管智能的具体运作方式还依然是个深不见底的迷宫,但搭建这个迷宫的砖瓦本身,对于人类来说已经不再神秘。
智能,是一种特殊的物质构造形式。
就像文字既可以用徽墨写在宣纸上,也可以用凿子刻在石碑上,智能,也未必需要拘泥于载体。随着神经科学的启迪和数学上的进步,20世纪的计算机科学先驱们意识到,巴贝奇和艾达试图用机械去再现人类智能的思路,在原理上是完全可行的。因此,以艾伦·图灵(AlanTuring)为代表的新一代学者开始思考,是否可以用二战后新兴的电子计算机作为载体,构建出“人工智能”呢?
图灵在1950年的论文《计算机器与智能(ComputingMachineryandIntelligence)》中,做了一个巧妙的“实验”,用以说明如何检验“人工智能”。
英国数学家,计算机学家图灵
这个“实验”也就是后来所说的“图灵测试(Turingtest)”:一名人类测试者将通过键盘和显示屏这样不会直接暴露身份的方式,同时与一名人类和一台计算机进行“网聊”,当人类测试者中有七成都无法正确判断交谈的两个“人”孰真孰假时,就认为这个计算机已经达到了“人工智能”的标准。
虽然,图灵测试只是一个启发性的思想实验,而非可以具体执行的判断方法,但他却通过这个假设,阐明了“智能”判断的模糊性与主观性。而他的判断手段,则与当时心理学界崛起的斯纳金的“行为主义”不谋而合。简而言之,基于唯物主义的一元论思维,图灵和斯金纳都认为,智能——甚至所有思维活动,都只是一套信息处理系统对外部刺激做出反应的运算模式。因此,对于其他旁观者来说,只要两套系统在面对同样的输入时都能够输出一样的反馈,就可以认为他们是“同类”。
1956年,人工智能正式成为了一个科学上的概念,而后涌现了很多新的研究目标与方向。比如说,就像人们在走迷宫遇到死胡同时会原路返回寻找新的路线类似,工程师为了使得人工智能达成某种目标,编写出了一种可以进行回溯的算法,即“搜索式推理”。
而工程师为了能用人类语言与计算机进行“交流”,又构建出了“语义网”。由此第一个会说英语的聊天机器人ELIZA诞生了,不过ELIZA仅仅只能按照固定套路进行作答。
而在20世纪60年代后期,有学者指出人工智能应该简化自己的模型,让人工智能更好的学习一些基本原则。在这一思潮的影响下,人工智能开始了新一轮的发展,麻省理工学院开发了一种早期的自然语言理解计算机程序,名为SHRDLU。工程师对SHRDLU的程序积木世界进行了极大的简化,里面所有物体和位置的集合可以用大约50个单词进行描述。模型极简化的成果,就是其内部语言组合数量少,程序基本能够完全理解用户的指令意义。在外部表现上,就是用户可以与装载了SHRDLU程序的电脑进行简单的对话,并可以用语言指令查询、移动程序中的虚拟积木。SHRDLU一度被认为是人工智能的成功范例,但当工程师试图将这个系统用来处理现实生活中的一些问题时,却惨遭滑铁卢。
而这之后,人工智能的发展也与图灵的想象有所不同。
现实中的人工智能发展,并未在模仿人类的“通用人工智能(也称强人工智能)”上集中太多资源。相反,人工智能研究自正式诞生起,就专注于让计算机通过“机器学习”来自我优化算法,最后形成可以高效率解决特定问题的“专家系统”。由于这些人工智能只会在限定好的狭窄领域中发挥作用,不具备、也不追求全面复杂的认知能力,因此也被称为“弱人工智能”。
但是无论如何,这些可以高效率解决特定问题的人工智能,在解放劳动力,推动现代工厂、组织智能化管理上都起到了关键作用。而随着大数据、云计算以及其他先进技术的发展,人工智能正在朝着更加多远,更加开放的方向发展。随着系统收集的数据量增加,AI算法的完善,以及相关芯片处理能力的提升,人工智能的应用也将逐渐从特定的碎片场景转变为更加深度、更加多元的应用场景。
人工智能让芯片的处理能力得以提升|Pixabay
从小的方面来看,人工智能其实已经渐渐渗透进了我们生活的方方面面。比如喊一声就能回应你的智能语音系统,例如siri,小爱同学;再比如在超市付款时使用的人脸识别;抑或穿梭在餐厅抑或酒店的智能送餐机器人,这些其实都是人工智能的应用实例。而从大的方面来看,人工智能在制造、交通、能源及互联网行业的应用正在逐步加深,推动了数字经济生态链的构建与发展。
虽然脑科学与人工智能之间仍然存在巨大的鸿沟,通用人工智能仍然像个科幻梦,但就像萧伯纳所说的那样“科学始终是不公道的,如果它不提出十个问题,也永远无法解决一个问题。”科学总是在曲折中前进,而我们只要保持在不断探索中,虽无法预测是否能达到既定的目的地,但途中终归会有收获。
参考文献
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[6]GeneserethMR,NilssonNJ.LogicalFoundationofArtificialIntelligence[J].brainbroadresearchinartificialintelligence&neuroscience,1987
作者:张雨晨
编辑:韩越扬
[责编:赵宇豪]