世界主要军事强国的智能化武器装备发展
已投入实战应用的“大狗”四足机器人
在地面无人兵器方面,美军先后出台了一列地面无人系统技术发展规划,包括《无人系统自主路线图》《美国地面无人系统路线图》《美国机器人路线图》等。路线图中详细规划了美军地面无人自主系统发展的近中远期目标。美陆军预计,2020年以后,自主地面无人装备可以初步应用于运输、巡逻、检测等简单任务;到2030年,可实现有人—无人系统的智能编队和协同行动;到2040年,能够实现合成兵力机动。已装备魔爪系列、派克博特系列、侦察兵XT机器人等地面无人装备总数超过1万套,且许多已在伊拉克和阿富汗战场广泛应用。由美国波士顿动力公司研发的仿生机器人和机器狗实现了算法巨大突破,阿特拉斯人形机器人的运动技能已接近人类,大狗四足机器人已能够适用于山地等复杂地形环境,可帮助士兵携载装备和物资。随着人工智能、深度学习、新型动力能源等技术发展,地面无人装备的自主化程度和智能化水平将不断提高,将加快有人—无人协同作战能力和实用化进程。
美空军是最早发展无人机并投入实战的国家,并通过一系列专项规划,为其无人机的发展提供了长远、全面和持续的指导,已基本形成了覆盖高、中、低空,大、中、小微型,普通与长航时较完备的空中无人装备体系。其在役无人机已实现近可用于现场作战支持,远可满足远程任务需要的无缝覆盖。美军的RQ-11大乌鸦、RQ-16沙漠蜘蛛等近程无人机飞行高度可至近地,伴随地面部队前进;MQ-1B捕食者、MQ-9死神等长航时无人机可在高空实现广域持久覆盖。灰鹰、死神和全球鹰等无人机已初步具备低水平的自主机动能力,可自主完成起飞和着陆,并初步具备机上航路再规划能力。X-47B是人类历史上第一架无需人工干预、完全由电脑操纵的试验型舰载隐身无人战斗机,已完成了自主空中加油与自主航母起降等一系列测试,虽然项目被取消,不过已显示出强大的自主性和智能化程度。美海军首个航母舰载无人航空作战中心已于今年9月在艾森豪威尔号核动力航母上组建完成,正在为竞标胜出的波音公司的MQ-25A黄貂鱼无人舰载加油机上舰进行相关准备工作。入役后,可携带6.8吨燃油,实现自主空中加油,能让F/A-18E/F舰载战斗机的作战半径从450海里增加到700海里,并具备一定隐身能力,且为后续发展侦察攻击能力留出了空间。
MQ-9死神无人机
美军的无人潜航器发展较早,相继开发出多类型、用途广泛的无人潜航器。其任务领域已从最初执行简单情报监视侦察、反水雷作业,发展到反潜、特种作战等多个领域。美海军战略司令部还提出了“先进水下无人舰队”的概念,要求加强前沿水下无人系统预制,打造新型水下作战体系。正在探索利用多个无人潜航器组成机动式一体化侦察、探测、打击网络,提高反潜作战能力。水下蜘蛛是其正在研发的一型察打一体式水下无人装备,将携带8对被动声呐线阵列实现对周围100平方千米范围的声学探测,可携带4枚轻型鱼雷。其“海德拉”项目,旨在发展一种能在敌方近海长期潜伏,并可隐蔽部署多种空海无人作战装备的智能水下平台,预计今年完成功能验证。预计到2020年,美国海军将拥有2000~4000套无人潜航器。美海军已装备有海狐、斯巴达侦察兵等水面无人艇,其任务领域也在不断拓展,也将具备更高的自主和编队作战能力。除了水下的无人潜航器,美海军的水面无人艇也取得突破,其第一艘反潜无人艇海上猎手号也完成了海上首秀,接受了一系列测试,迈出了水面无人艇“人机合作”的重要一步。
算法战由第三次“抵消战略”的设计师罗伯特·沃克于2017年首次提出,并建立了美军算法战跨职能小组,以推动人工智能、大数据及机器学习等战争算法关键技术的研究,成立不到半年已开发出首批4套算法。可以说,算法就是软武器,算力就是战斗力。掌握更强算法不仅能快速准确预测战场态势,而且能创造出最优战法,实现“未战而先胜”。2016年,美国辛辛那提大学开发的人工智能系统阿尔法驾驶三代机,在高保真空战模拟器上,击败了有预警机支持、驾驶四代机的美空军王牌飞行员,展现了算法的巨大应用潜力。2017年,美国密苏里大学训练出的深度学习算法,可在TB级的数字图像中检测、识别地空导弹阵地。2018年,美国谷歌公司与美军算法战跨职能小组建立合作,共同进行机器学习相关研究。随着人工智能技术的不断突破,尤其是类脑芯片的发展,战争算法将在处理数据、计算能力等方面发生跃迁,将牵引美军人工智能军事化应用,为后续战场预演、战时感知与智能决策奠定基础。
美国作为智能化武器装备的引领者,长期不懈研究,已装备了相当数量的无人装备,正在新兴智能技术研发、智能化装备发展等方面持续用力,总体呈方兴未艾之势。
以色列现役守护者无人车
俄罗斯快速追赶
早在苏联时期,就开展了自动化和模糊控制相关领域的研究。智能化浪潮的来袭,让俄罗斯意识到军备竞赛的前沿战场。总统普京将人工智能的潜在破坏力类比于核武器,并表示,掌握人工智能的国家将成为“世界的统治者”。俄政府在2015年成立了国家机器人技术发展中心,陆续出台了《2025年前未来军用机器人技术装备研发专项纲要》和《未来俄军用机器人应用构想》,制定了研制统一标准并进行了全面规划。
俄罗斯的地面无人装备发展较快,制定了相关规划并成立了专门的研发试验中心。在2016年初的叙利亚军事行动中,首次使用6部平台-M履带式无人战车和4部暗语轮式无人侦察车参与进攻并占领敌方阵地,开创了地面无人装备从辅战走向主战的实战先例。除了直接参与战斗,其在人形机器人方面也取得了较大成效。2017年推出的菲多尔人形机器人,具备灵活和精细的运动技能,可完成将钥匙插入锁中、开门、拧灯泡、越过障碍物、双手持枪等复杂动作。
在俄罗斯最新制定的《2018年—2025年国家武备计划》中,将攻击无人装备确定为未来发展重点之一。近年来,俄罗斯不断加大投入,无人机已按任务性质和航程距离区分,实现多款式研发列装,包括遂行侦察、指挥和通信中继任务的石榴-4、超光速粒子近程无人机,海鹰-10、前哨等中型无人机,以及正处于研发状态的猎户座-Y远程察打一体高速无人机,海盗察打一体小型无人机,有的已在中东战场经受实战检验。目前,俄军已在各个军区和舰队组建了独立无人机部队,配备了超过1900架在役无人机。
苏联是世界上最早研制无人潜航器的国家,深潜达6000米的L-2型潜航器影响力几乎与第一颗人造卫星相当。俄罗斯海军也将无人潜航器作为发展重点,虽在役无人潜航器种类和数量不多,但在研项目呈现出研发活跃、后劲十足的特点。在役潜航器包括大琴键-1R大型无人潜航器、马尔林-350小型无人潜航器、视野-600微小型无人潜航器等。正研发大琴键-2R、朱诺、波塞冬等多型无人潜航器,特别是由红宝石设计局制造的波塞冬无人潜航器,可潜深1000米,以60~70节的航速,隐蔽航行超过1万千米,可在智能化系统的控制之下机动至敌国沿海地区并引爆所携带的常规弹头或核弹头。
印军成功试飞的“鲁斯图姆”无人机
总体来讲,俄罗斯的智能化武器装备虽与美国还有一定差距,不过随着其国力的复苏以及对智能技术的重视,在智能化无人装备方面也将紧步追赶,加紧研制和列装。
以色列稳步前行
以色列在尖端数据分析、软件和硬件工程人才以及创新能力方面具有一定的优势,再加上有强大军事背景下的实际技术做支撑,有望成为第三大人工智能超级体。
陆战装备方面,以色列守护者无人车已经装备部队,是世界上第一种可控的自主式无人车,代表了世界现役地面无人装备最高水平。据悉,以色列还将为其梅卡瓦4型战车安装人工智能系统与虚拟现实头盔,可实现自动驾驶并为战车指挥官提供360°的外部环境影像,驾驶员可将精力专注于路线规划上,并可实现与附近战车共享数据。
以色列是无人机技术的先驱、无人机制造强国,已成为世界最大的军事无人机出口国,占世界无人机出口量61%。以色列无人机主要型号包括:小型战术远程操控无人机侦察兵、手抛发射的小型无人机云雀系列、垂直起降长航时无人机黑豹、大型高空战略长航时无人机苍鹭和赫尔姆拉系列无人机等等。近年来,更是不断有新型号无人机问世,种类已有数十种之多。
海上装备方面,以色列与美国是世界上仅有的已将无人水面艇装备部队的国家,装备了保护者、黄貂鱼等多型无人水面艇,保护者无人艇已出口新加坡等多国。其研制的海鸥无人艇可执行反潜、反水雷、反蛙人等多样化任务。
以色列具备完善的军工体系,其国内的高科技企业众多,无论是技术开发还是作战运用,均成果显著,走出了一条特色发展之路。
其他国家积极发展
欧洲各国在智能武器装备方面虽起步较晚,但正紧跟美、俄、以色列等国发展步伐,纷纷制定发展战略,积极发展多款智能无人装备。由法国牵头研制的神经元无人机,同样是一款察打一体无人作战平台。该机运用相关智能技术,具有自动捕获和自主识别目标能力,并且实现了自主编队飞行,数架神经元可同时接受1架阵风战斗机的指挥控制,智能化水平不逊于美国的X-47B。
日本是世界上工业机器人生产和应用较为领先的国家,在2016年发布了首版以空中无人装备为主的无人装备发展规划。随着其防卫预算不断增加,日本也将发展重点放在了智能无人装备的研究上。2017年福岛核事故中,日本开发的可抗强辐射地面机器人应用于受损反应堆的勘察,显示出其在机器人领域的雄厚实力。日立工程研究实验室已研制出一种能随着地形变化而改变外形的可变形态履带样车模型。日本的无人潜航器技术也达到世界领先水平,但主要用于民用的深海开发领域,随着其军事战略的转向,其潜航器的水下情报、侦察能力将有较快发展。
印度也在大力发展智能无人装备,从以色列大量采购了搜索者、苍鹭等型号无人机,2017年还斥资20亿美元从美国采购了22架MQ-9B捕食者察打一体无人机。另外,印度军方也在努力研制国产武装无人机,目前在研的鲁斯图姆中空长航时等型号无人机仍未形成作战能力。
今天,军事智能已经成为决定未来战争胜负的关键要素,智能化武器装备层出不穷、类型日益丰富。随着未来强人工智能技术的突破,智能武器的“有限主观能动性”肯定会进一步提高,武器装备智能化的建设将全面提速,整体作战能力将大幅跃升,将对未来战争产生颠覆性影响。
版权声明:本文刊于《军事文摘》杂志。作者:丁宁张兵。如需转载请务必注明“转自《军事文摘》”。返回搜狐,查看更多
人工智能发展现状及应用
导读:人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为AI。人工智能被认为是第四次科技革命的核心驱动力,目前许多领域都在探索AI技术的应用,可谓方兴未艾。那么什么是人工智能,它经历了怎样的发展历程,现阶段发展状况如何,它有哪些应用。本篇文章就为大家做个简单分享。同时也会为大家详细介绍一下百度的AI技术体系。
本文主要内容:
1.人工智能概念
①智能
②人工智能
2.人工智能的发展
①人工智能的发展历程
②AI是中国的机遇
3.AI与百度
①百度AI的发展历程
②百度AI的技术体系
③百度AI的场景化应用
1.人工智能概念
1.1智能
谈到人工智能,需要首先理解“智能”一词的具体含义。智能是指人类才具有的一些技能。人在进行各种活动的过程中,从感觉到记忆再到思维产生了智慧,智慧产生了人类本身的行为和语言,行为和语言统称为能力;智慧和能力结合在一起就是人工智能中的智能一词。
比如,人类的语言表达能力就是一种智能(语言智能);人类进行复杂数学运算的能力也是一种智能(数字逻辑智能);人类的交往能力也是一种智能(人际智能),人们对音调、旋律、节奏、音色的感知能力,也是一种智能(音乐智能)。他们都属于智能的范畴。
1.2人工智能
把智能的概念与人的逻辑理解相结合,并应用到机器中,让机器能更好的模拟人的相关职能,这就是人工智能。人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。
人工智能概念,最早可以追溯到上世纪90年代初,这个时候需要提到一位科学家:图灵。
艾伦·麦席森·图灵(英语:AlanMathisonTuring,1912年6月23日—1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父,人工智能之父。
图灵最早定义了什么是人工智能,怎样去界定一个机器(或一个设备)是否具备智能。他最早提出了图灵测试(即:一个人在不接触对方的情况下,经过某种特殊的方式和对方进行一系列的问答,如果在某些时间之内,他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机,那么我们就认为这台机器具备智能化的思维)。直到2000年左右,才真正有计算机通过了图灵测试,才实现了一个突破。在2014年图灵测试大会上,出现了一个通过图灵测试的机器(或者称为智能聊天的机器人)。这两年人工智能的高速发展,也印证了最早的图灵测试,这也让我们反向看到了图灵在人工智能定义方面做出的突出贡献。
现今,在做图灵测试时,判断这个设备是否具备人工智能,更多的还是从模拟人的角度来考量。但在当前科技背景下,人工智能需要涵盖更广的内容,它不仅仅要模拟人本身的职能,还需要具备一些扩展、替代甚至延伸的职能。
举个例子,在医疗领域,需要经常在实验室进行病毒化验,人处这样的实验环境下会比较危险,经常会出现一些事故,如果能够用机器替代人来做这些实验,这些事故就可以避免。此时,这台机器就不仅仅是在模拟人,而是在替代人,机器本身就具备了替代人的能力。
当前,很多人在担忧:人工智能的发展会不会对人类造成威胁。其实,目前人工智能还处于早期的阶段(或者称之为婴幼儿阶段),我们还处于弱人工智能时代。
当然,随着时间的推移,将来我们可能会把弱人工智能时代推进到强人工智能,甚至再往前推进到超人工智能和智能爆炸时代。但至少目前,我们离这样的时代还有非常远的距离,要实现这样的目标,需要非常多的时间积累,可能要通过几代人甚至十几代人的努力。所以大家不要有过多的担心,人工智能现在更多的还是用于服务人类,用来提高人们的工作效率。
上图引自MIT大学一位教授。
针对人工智能所覆盖的领域,这位教授提出一个观点:“我们要尽可能避免做这些容易“进水”的工作,以免被日后所淘汰掉”。
这张图水平面以下的工作,如存储,计算、甚至象棋活动等,已经被海平面淹没。在海平面边缘的工作,如翻译、驾驶、视觉和音频等,很有可能在未来的一段时间,随着技术的进步也会被淹没。再来看图上高海拔地区的工作,如艺术创新、科学研究,文学创作等,让人工智能替代人类去做这些工作,在现阶段是比较困难的。要让人工智能实现像人一样具备主观能动性,还需要比较长的时间。我们在选择工作,或者在做技术探索的时候,应该从更高的层面布局,而把那些可以被人工智能替代的工作交给计算机去做,这样我们就可以从一些重复性、冗余性的工作中抽离出来,去专门从事创造性的工作(比如艺术创作等)。
2.人工智能的发展2.1人工智能的发展历程我们回顾一下人工智能发展的历程。
人工智能并不是特别新鲜的词,在计算机出现后不久,大家就已经开始探索人工智能的发展了。
1943到1956年这段时间,为人工智能的诞生期,期间有很多人尝试用计算机进行智能化的应用,当然此时不能称为人工智能,只是有类似的概念。
人工智能的分水岭是1956年达特茅斯会议,在本次会议上正式提出了AI这个词。
1956到1974年这段时间,是人工智能发展的黄金时代,是人工智能的第1个高速发展期,通常把这段时间称之为人工智能大发现时代。
1974到1980年这6年的时间里,进入了人工智能发展的第1个低谷,在这个低谷期,出现了非常多的问题,比如计算上的问题、存储上的问题、数据量的问题,这些问题限制了人工智能的发展。
1980到1987年这段时间是人工智能的第2个繁荣期。期间诞生了大量的算法,推动了神经网络的高速发展,同时出现了许多专业的科研人员,发表了许多创造性的论文。
1987到1993年这段时间是人工智能的第2个低谷期,期间有个词叫“AI之冬”。有大量的资本从AI领域撤出,整个AI科研遇到了非常大的财政问题,这是导致”AI之冬”的主要原因。
1993年之后,人工智能又进入到高速发展期,期间出现了许多经典案例,比如1997年IBM公司的深蓝案例,2001年IBM的沃森案例,2016年谷歌AlphaGo案例。这些案例是人工智能在应用层面的体现。
上图概括了人工智能的发展历程。
可以看到,从1956年达特茅斯会议AI这个词诞生,一直发展到现在,人工智能共经历了60多年的跌宕起伏,并不是仅在2016、2017这两年间才出现了人工智能这个概念。
从宏观上看,AI的发展历程经历了三次比较大的起伏。
第1次起伏是从1943年到1956年,首次出现了神经网络这个词,把人工智能推到一个高峰,期间出现了许多大发现。而第1次低谷使人工智能进入到了反思的阶段,人们开始探讨人工智能的应用。
第2次起伏是在上世纪80年代,期间BP算法的出现,神经网络新概念的普及,推动了人工智能又进入第2次高峰和发展。然而从1987年到1993年又进入到了了第2次低谷,这主要因为一些财政原因导致。
第3次起伏从2006年开始,由辛顿提出了深度学习的概念,把神经网络往前推动了一大步,也把人工智能推到了高速发展阶段,尤其是近几年在非结构化领域取得了许多突破(例如在语音与视觉方面),给人工智能进入商业化应用带来许多的基础性技术沉淀。
人工智能为什么会在前面的发展过程里遇到了那么多的坎坷?为什么在最近这几年会进入一个高速发展期?
我们归结了近几年人工智能高速发展的三点原因:
①算力飞跃
人工智能(尤其是深度学习),对底层计算能力的要求非常高。早期的计算受到了极大限制,从CPU发展到了GPU,使得算力几乎能达到几倍甚至十几倍量级的增长。再从GPU到TPU,计算速度能达到15~30倍的增长,使得在算力层面不断取得突破。此外,大量云资源的出现将我们计算的成本压到了最低,我们在处理海量计算的同时,也可以享受比较低的成本。再者,芯片技术的发展,使得端处理能力持续提高,这些都帮助我们在算力层面取得了很大的突破。
②数据井喷
从PC互联网时代到移动互联网时代,再到可穿戴设备的应用,都产生了大量的数据。这两年,每年产生的数据量可以达到50%左右的增长。2017年到2018年,这段时间内基本上每个月产生的数据量可以达到几十个亿的量级,数据量已经非常高。物联网的连接,能帮助我们把更多的数据采集回来,帮助我们在数据层面做更多的积累,这是数据井喷带来的积极影响。
③算法突破
近几年来,从机器学习到深度学习,算法不断取得突破。使得我们可以处理更多的大规模、无监督、多层次等复杂业务。
算法、算力、数据是人工智能的三要素,算力是骨骼,数据是血液和食物,算法就是大脑,三者不断取得突破,才能促进人工智能高速发展。
2.3AI是中国的机遇
人工智能技术的发展也促进了很多产业的发展。中国目前有非常好的历史机遇,不仅仅是在技术上有大量的积累,同时,国家也为人工智能的发展提供了非常好的政策环境。此外,市场空间、资金支持、人才储备,也都为人工智能的发展提供了非常好的条件。
通过上图可以看到,人工智能的研发人才目前还比较短缺。图上数据来源于领英在2017年所做的全球AI人才报告。以2017年的数据来看,全球人工智能专业的人才数量超过190万,在这190万人才中,美国处于第一梯队,有85万+;而中国在人工智能领域的人才积累比较少,从数据上来看,目前国内人工智能方面的专业技术人才可能只有5万+,当然这是2017年的数据,现在可能会有一些增长,但是量级也没有达到我们想象的那么大。
所以从国内目前来看,这约5-10万的AI技术人才,对比AI产业的高速发展需求,两者之间有巨大矛盾。那怎样更好的用这些人才作为突破,把人工智能方面的技术人才储备提高到百万级别。这正是整个百度(包括百度的教育合作与共建,包括百度所有对外输出的体系,包括我们今天所做的课程)所努力的方向,我们期望通过百度的技术赋能,真正的帮助人工智能取得更好的人才积累,真正培养一些在未来对人工智能行业有巨大贡献的专业人才,这是百度现在的定位目标。
AI浪潮已然到来,行业人工智能时代已经到来。目前,人工智能已经大量应用在2c和2b领域,怎么让人工智能跟具体行业有更好的接触,产生更多的积累,是我们正在重点探索的方向。
比如百度的搜索引擎,已经融入了很多AI元素。模糊匹配、拍照识图、深度挖掘检索等都应用到了大量的人工智能技术。
再如推荐系统,他会基于个人的一些喜好和历史阅读习惯来给用户做一些内容的推荐和匹配,这是很典型的结合大数据做的精准应用,实际上也属于人工智能的范畴。
再如人脸识别技术、语音技术、智慧交通和无人驾驶等,都是AI技术与行业应用的融合,并且这些技术正在不断取得突破。百度现在L4级别的无人驾驶车已经初步实现了一些小规模的量产,未来会有更多的人将真正的体会到无人驾驶给生活带来的便利。
3.AI与百度3.1百度AI的发展历程
上图为百度在人工智能领域的发展轨迹,早在2009年,百度就开始尝试探索人工智能相关技术,直到2019年,百度用了近十年的时间布局人工智能。
2009年尝试性布局人工智能,2013年发布IDL,2014年成立硅谷实验室以及百度研究院,2015年首次发布DuerOS,2016年发布百度大脑1.0版本,同年,百度的自动驾驶技术进入试运营状态,2017年是百度人工智能技术高速发展的一年,不仅成立了深度学习国家实验室,同时也成立了硅谷第二实验室以及西雅图实验室,并且Apollo平台开始运行并对外推广,在2018年到2019年,DuerOS和Apollo平台发展到3.0版本,百度大脑发展到5.0版本。经过近十年的发展和积累,百度的人工智能技术目前处于相对领先的位置。
百度在人工智能领域领域取得的进展有目共睹,比如,百度成立了首个国家级AI实验室;2016年被美国《财富》杂志评选为深度学习领域四大巨头之一;百度的刷脸支付、强化学习、自动驾驶等技术入选MIT2017年全球十大突破性技术;在AI领域,百度的中国专利申请超过2000项。
3.2百度AI的技术体系
百度的技术体系非常全面,覆盖了计算体系、大数据技术体系以及人工智能技术体系等,在机器学习、深度学习、区块链、知识图谱、自然语言处理、量子计算等领域均有雄厚的技术积累。这些技术可以按内容划分成三个板块,第一是A板块(即AI技术板块),第二是B板块(即大数据板块),第三是C板块(即云计算板块)。这就是百度在2016年提出的ABC概念。从一开始的1.0版本,发展到如今的3.0版本,代表着百度在人工智能领域的整体布局。在人工智能领域的布局中,百度的探索不仅停留在最核心的技术上,也同时将核心技术与更多的领域相结合,如边缘计算、物联网(InternetofThings,IoT)和区块链等,得到了如ABC+区块链、ABC+DuerOS、ABC+Apollo等对外输出模式,向各行各业提供解决方案。
在A板块中,将百度大脑分成了不同的层次。最底层是算法层,包含机器学习和深度学习算法,使用百度的PaddlePaddle深度学习框架提供算法层的基础支撑;算法层之上为感知层,感知层可分为对声音的感知和对光的感知,其中,对声音的感知主要是语音技术板块,对光的感知主要是图像技术、视频技术、AR/VR等技术板块;在感知层之上是认知层,认知层更多的是处理人类听到和看到的内容,对其进行深度理解,深度理解需要自然语言处理(NLP/NLU)、知识图谱等技术作为支撑,同时也需要积累大量用户画像数据,这些技术能帮助人们快速的理解和分析人类听到和看到的内容,并对内容进行有效的反馈,这是认知层面的技术;在认知层之上是平台层,平台层将底层的内容进行融合、封装,对外提供开放、完整的AI技术,并引入大量的生态合作伙伴,共同探讨人工智能产业的布局。
百度人工智能整体技术体系,最底层是深度学习框架飞桨PaddlePaddle,作为底层计算框架,飞桨PaddlePaddle支撑着上层场景化能力与平台中的全部板块。在场景化能力与平台中,包含了诸多场景大板块,每个大板块下又细分为多个技术板块,比如语音板块包含了语音合成以及语音唤醒等技术板块;计算机视觉技术中的OCR技术,包括传统通用OCR识别,以及垂直领域OCR的识别,可以对30多个OCR识别领域进行精准识别,比如票据识别、证件识别以及文字识别等;在人脸/人体识别板块,同时也会引入图像审核以及图像识别方面的技术;在视频板块,有视频比对技术,视频分类和标注技术,以及视频审核技术;在自然语言处理板块,有机器翻译技术;知识图谱板块,有AR/VR技术。这些板块构成了人工智能体系的技术蓝图。
近两年来,人工智能技术在各行各业中的应用不断加深,实践证明,单一的技术在落地时会受到诸多限制,所以现在人工智能在落地时可能不仅仅用到某一个单独的技术板块,而是需要先把这些板块进行融合,然后再进行实际应用,比如在拍照翻译的应用场景下,既需要用到OCR技术,同时也用到NLP技术。因此在实际应用中,需要综合各个板块的技术,把不同的技术体系和技术内容有机地融合起来,再去解决行业中面临的痛点。
3.3百度AI的场景化应用
2014年到2015年期间,在计算机视觉领域的部分场景下,计算机视觉识别准确率已经超过了人眼识别。而利用深度学习技术的计算机听觉识别,在2017年左右也已经超过人耳听力极限。
人工智能业务场景化不仅依赖底层的硬件资源,也需要超大规模的标注数据,这是监督学习的特点,所以在人工智能早期研究中,有评论说“有多少人工就有多少智能”,这句话在特定角度来看是具有一定意义的。在监督学习中,训练模型需要庞大的标注数据,再结合GPU强大的数据处理能力去训练特定模型,也就是从算法的层面去做更多的工作,在训练模型的过程中需要发挥人的主观能动性,更好的解决在行业应用中出现的一些痛点,构建出行业专属的模型。
比如,将人体分析技术应用到实际行业场景中时,需要结合人脸识别技术和人体识别技术。可以通过基础手势识别,识别一个人在开车时有没有系安全带、是不是在打电话等。
利用人体分析技术,可以做到行为识别,首先设定特定区域,然后对区域内的人员行为进行识别,比如人群过密、区域越界、人员逆行、徘徊以及吸烟等,在特定场景下,行为识别能够帮助用户避免安全隐患。
自然语言处理有很多相关技术,比如说词法分析、词向量表示、语义相似度、短文本相似度、情感相似度分析等。这些技术用在不同的应用场景下。
在公检法系统应用中,为了避免出现非常严重的问题,如同案不同判,具体解决方案是当诉讼呈递给法官时,根据当前诉讼内容在公检法系统中寻找历史上类似的案件,参考历史类似案件的判决,给法官提供判案依据。
在媒体领域应用中,对基础的财经类新闻,可以由机器进行新闻文章的编写,即机器写作。这些技术都是基于NLP在相应领域做的智能化应用,可以让编辑或记者从重复性的工作中解脱出来。
人工智能从广义上来看,也包括大数据及云计算相关技术,这些技术也都涵盖在百度AI技术体系中。在大数据领域,主要包括数据采集、数据存储、数据分析以及数据可视化等,利用这些技术,我们在进行模型训练的时候,对数据进行科学的管理可以帮助我们提高模型训练效率。
百度AI技术体系也提供算力层面的支持,通过GPU服务器以及FPGA服务器提供的算力,更好的解决应用层面的问题。
百度AI就是这样一个从基础层,到感知层、认知层的完整体系,为多行业、多场景提供“一站式解决方案”,力求实现“多行业、多场景全面赋能”。
回顾本篇文章,我们和大家分享了人工智能的相关概念,人工智能的发展历程,从中也可以看出AI是我们的历史机遇。同时本文也为大家详细介绍了百度的AI技术体系,经过10余年的努力,百度AI已经形成从基础层,到感知层、认知层的完整技术体系,为多行业、多场景提供“一站式解决方案”,力求实现“多行业、多场景全面赋能”。
人工智能的发展历程
目录
一. 政策
二.主要发展阶段
三.60年历程关键事件
一. 政策
为推动我国人工智能规模化应用,全面提升产业发展智能化水平,2017年7月20日,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,并将在制造、金融、农业、物流、商务、家居等重点行业和领域开展人工智能应用试点示范工作。就金融行业而言,《规划》指出,要在智能金融方面,建立金融大数据系统,提升金融多媒体数据处理与理解能力;创新智能金融产品和服务,发展金融新业态;鼓励金融行业应用智能客服、智能监控等技术和装备;建立金融风险智能预警与防控系统。
二.主要发展阶段
人工智能的起源:人工智能在五六十年代时正式提出,1950年,一位名叫马文·明斯基(后被人称为“人工智能之父”)的大四学生与他的同学邓恩·埃德蒙一起,建造了世界上第一台神经网络计算机。这也被看做是人工智能的一个起点。巧合的是,同样是在1950年,被称为“计算机之父”的阿兰·图灵提出了一个举世瞩目的想法——图灵测试。按照图灵的设想:如果一台机器能够与人类开展对话而不能被辨别出机器身份,那么这台机器就具有智能。而就在这一年,图灵还大胆预言了真正具备智能机器的可行性。1956年,在由达特茅斯学院举办的一次会议上,计算机专家约翰·麦卡锡提出了“人工智能”一词。后来,这被人们看做是人工智能正式诞生的标志。就在这次会议后不久,麦卡锡从达特茅斯搬到了MIT。同年,明斯基也搬到了这里,之后两人共同创建了世界上第一座人工智能实验室——MITAILAB实验室。值得追的是,茅斯会议正式确立了AI这一术语,并且开始从学术角度对AI展开了严肃而精专的研究。在那之后不久,最早的一批人工智能学者和技术开始涌现。达特茅斯会议被广泛认为是人工智能诞生的标志,从此人工智能走上了快速发展的道路。 人工智能的第一次高峰:在1956年的这次会议之后,人工智能迎来了属于它的第一段HappyTime。在这段长达十余年的时间里,计算机被广泛应用于数学和自然语言领域,用来解决代数、几何和英语问题。这让很多研究学者看到了机器向人工智能发展的信心。甚至在当时,有很多学者认为:“二十年内,机器将能完成人能做到的一切。” 人工智能第一次低谷: 70年代,人工智能进入了一段痛苦而艰难岁月。由于科研人员在人工智能的研究中对项目难度预估不足,不仅导致与美国国防高级研究计划署的合作计划失败,还让大家对人工智能的前景蒙上了一层阴影。与此同时,社会舆论的压力也开始慢慢压向人工智能这边,导致很多研究经费被转移到了其他项目上。 在当时,人工智能面临的技术瓶颈主要是三个方面,第一,计算机性能不足,导致早期很多程序无法在人工智能领域得到应用;第二,问题的复杂性,早期人工智能程序主要是解决特定的问题,因为特定的问题对象少,复杂性低,可一旦问题上升维度,程序立马就不堪重负了;第三,数据量严重缺失,在当时不可能找到足够大的数据库来支撑程序进行深度学习,这很容易导致机器无法读取足够量的数据进行智能化。 因此,人工智能项目停滞不前,但却让一些人有机可乘,1973年Lighthill针对英国AI研究状况的报告。批评了AI在实现“宏伟目标”上的失败。由此,人工智能遭遇了长达6年的科研深渊。 **人工智能的崛起:**1980年,卡内基梅隆大学为数字设备公司设计了一套名为XCON的“专家系统”。这是一种,采用人工智能程序的系统,可以简单的理解为“知识库+推理机”的组合,XCON是一套具有完整专业知识和经验的计算机智能系统。这套系统在1986年之前能为公司每年节省下来超过四千美元经费。有了这种商业模式后,衍生出了像Symbolics、LispMachines等和IntelliCorp、Aion等这样的硬件,软件公司。在这个时期,仅专家系统产业的价值就高达5亿美元。 人工智能第二次低谷:可怜的是,命运的车轮再一次碾过人工智能,让其回到原点。仅仅在维持了7年之后,这个曾经轰动一时的人工智能系统就宣告结束历史进程。到1987年时,苹果和IBM公司生产的台式机性能都超过了Symbolics等厂商生产的通用计算机。从此,专家系统风光不再。 人工智能再次崛起:上世纪九十年代中期开始,随着AI技术尤其是神经网络技术的逐步发展,以及人们对AI开始抱有客观理性的认知,人工智能技术开始进入平稳发展时期。1997年5月11日,IBM的计算机系统“深蓝”战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,又一次在公众领域引发了现象级的AI话题讨论。这是人工智能发展的一个重要里程。 2006年,Hinton在神经网络的深度学习领域取得突破,人类又一次看到机器赶超人类的希望,也是标志性的技术进步。 【注】GeoffreyHinton的论文《Afastlearningalgorithmfordeepbeliefnets》链接地址 在最近三年引爆了一场商业革命。谷歌、微软、百度等互联网巨头,还有众多的初创科技公司,纷纷加入人工智能产品的战场,掀起又一轮的智能化狂潮,而且随着技术的日趋成熟和大众的广泛接受,这一次狂潮也许会架起一座现代文明与未来文明的桥梁。
三.60年历程关键事件
时至今日,人工智能发展日新月异,此刻AI已经走出实验室,离开棋盘,已通过智能客服、智能医生、智能家电等服务场景在诸多行业进行深入而广泛的应用。可以说,AI正在全面进入我们的日常生活,属于未来的力量正席卷而来。让我们来回顾下人工智能走过的曲折发展的60年历程中的一些关键事件:
1946年,全球第一台通用计算机ENIAC诞生。它最初是为美军作战研制,每秒能完成5000次加法,400次乘法等运算。ENIAC为人工智能的研究提供了物质基础。
1950年,艾伦·图灵提出“图灵测试”。如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一些列问题,且其超过30%的回答让测试者误认为是人类所答,则通过测试。这边论文语言了创造出具有真正智能的机器的可能性。
1956年,“人工智能”概念首次提出。在美国达特茅斯大学举行的一场为其两个月的讨论会上,“人工智能”概念首次被提出。
1959年,首台工业机器人诞生。美国发明家乔治·德沃尔与约瑟夫·英格伯格发明了首台工业机器人,该机器人借助计算机读取示教存储程序和信息,发出指令控制一台多自由度的机械。它对外界环境没有感知。
1964年,首台聊天机器人诞生。美国麻省理工学院AI实验室的约瑟夫·魏岑鲍姆教授开发了ELIZA聊天机器人,实现了计算机与人通过文本来交流。这是人工智能研究的一个重要方面。不过,它只是用符合语法的方式将问题复述一遍。
1965年,专家系统首次亮相。美国科学家爱德华·费根鲍姆等研制出化学分析专家系统程序DENDRAL。它能够分析实验数据来判断未知化合物的分子结构。
1968年,首台人工智能机器人诞生。美国斯坦福研究所(SRI)研发的机器人Shakey,能够自主感知、分析环境、规划行为并执行任务,可以柑橘人的指令发现并抓取积木。这种机器人拥有类似人的感觉,如触觉、听觉等。
1970年,能够分析语义、理解语言的系统诞生。美国斯坦福大学计算机教授T·维诺格拉德开发的人机对话系统SHRDLU,能分析指令,比如理解语义、解释不明确的句子、并通过虚拟方块操作来完成任务。由于它能够正确理解语言,被视为人工智能研究的一次巨大成功。
1976年,专家系统广泛使用。美国斯坦福大学肖特里夫等人发布的医疗咨询系统MYCIN,可用于对传染性血液病患诊断。这一时期还陆续研制出了用于生产制造、财务会计、金融等个领域的专家系统。
1980年,专家系统商业化。美国卡耐基·梅隆大学为DEC公司制造出XCON专家系统,帮助DEC公司每年节约4000万美元左右的费用,特别是在决策方面能提供有价值的内容。
1981年,第五代计算机项目研发。日本率先拨款支持,目标是制造出能够与人对话、翻译语言、解释图像,并能像人一样推理的机器。随后,英美等国也开始为AI和信息技术领域的研究提供大量资金。
1984年,大百科全书(Cyc)项目。Cyc项目试图将人类拥有的所有一般性知识都输入计算机,建立一个巨型数据库,并在此基础上实现知识推理,它的目标是让人工智能的应用能够以类似人类推理的方式工作,成为人工智能领域的一个全新研发方向。
1997年,“深蓝”战胜国际象棋世界冠军。IBM公司的国际象棋电脑深蓝DeepBlue战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。它的运算速度为每秒2亿步棋,并存有70万份大师对战的棋局数据,可搜寻并估计随后的12步棋。
2011年,Watson参加智力问答节目。IBM开发的人工智能程序“沃森”(Watson)参加了一档智力问答节目并战胜了两位人类冠军。沃森存储了2亿页数据,能够将于问题相关的关键词从看似相关的答案中抽取出来。这一人工智能程序已被IBM广泛应用于医疗诊断领域。
2016~2017年,AlphaGo战胜围棋冠军。AlphaGo是由GoogleDeepMind开发的人工智能围棋程序,具有自我学习能力。它能够搜集大量围棋对弈数据和名人棋谱,学习并模仿人类下棋。DeepMind已进军医疗保健等领域。
2017年,深度学习大热。AlphaGoZero(第四代AlphaGo)在无任何数据输入的情况下,开始自学围棋3天后便以100:0横扫了第二版本的“旧狗”,学习40天后又战胜了在人类高手看来不可企及的第三个版本“大师”。