人工智能与普通智能有哪些区别
来源：北京商报
自人工智能概念在前几年爆发热潮以来，标签为人工智能的产品就比比皆是，小音箱、智能门锁、翻译器，都成为商家手里的人工智能“武器”。但事实上，很多产品只具备简单的智能功能，和人工智能概念下的使用场景还差得很远。然而，对于不少普通消费者来说，根本分不清到底哪些是真正的人工智能，哪些只是普通智能。7月30日，在北京商报社主办的首届人工智能应用场景沙龙上，有关专家指出，普通智能和人工智能让普通消费者去感知的临界点，在于能不能不断、快速地进行相应的演化以及有没有自主学习能力。
进入智能时代
智能手机诞生后，似乎不管什么类别的产品，都喜欢在前面加个“智能”的前缀。北京商报记者在淘宝和京东上搜索“智能”两个字，发现搜索结果五花八门，有智能机器人、智能音箱、智能呼啦圈、智能玩具、智能开关、智能家居、智能插座等。
自从人工智能概念在几年前爆火，企业们彷佛找到了新的财富密码，纷纷在自家产品前加上“人工智能”四个字，形形色色的产品被冠上了人工智能的标签。在电商平台搜索“人工智能”，有智能音箱类、早教机、摄像头、智能机器人等，最多的是智能音箱。
当然，市面上以人工智能为宣传点的产品不止智能门锁、翻译工具、智能空调、智能电视、智能灯等toC端的产品，还有toB端的医疗机器人、机器人服务员、自动驾驶汽车、智能仓库等。
一个人工智能的概念，有数不清的产品和眼花缭乱的场景。然而，对于大部分消费者来说，并不了解普通智能和人工智能二者的区别。
有消费者对北京商报记者表示，“一个简简单单的蓝牙音箱，厂商也标榜是人工智能产品，其实功能非常有限，简单的天气预报、搜索歌曲等，远远达不到人工智能的标准”。
北京电子电器协会会长武建宝也举例称，现在很多家电厂商声称自己的产品是智能家电，有的智能空调可以远程控制，根据房间、人员位置、人数多少，通过雷达系统识别出来，控制风力风量，有些只是简单功能，不能够称其为人工智能。
产业大爆发
这背后，是人工智能产业的爆发。天眼查专业版数据显示，我国目前有近130万家经营范围含“人工智能、机器人、数据处理、云计算、语言识别、图像识别、自然语言处理”，且状态为在业、存续、迁入、迁出的人工智能相关企业，其中，八成以上成立于五年之内。人工智能相关企业最多分布于信息传输、软件和信息技术服务业，有近47万家，占比37%；其次是科学研究和技术服务业，有近31万家，占比24%。
“今天已经进入了人工智能的时代，随着人工智能和物联网、大数据新技术融合，尤其在5G推动下人工智能将推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升，人工智能在与其他学科融合中将进一步释放积蓄的巨大能量，推动社会生产力的整体跃升。”武建宝说。
目前，人工智能技术在各大领域的应用也在拓展中。比如成立于2017年的千种幻影，是一家驾驶人安全意识培训与行为训练全流程数字化解决方案提供商，其沉浸式智能驾驶培训系统是国内唯一实现从科目一到科目四教学任务、产品效果获得交通部公路研究院论证、与驾培行业唯一主板上市公司东方时尚的广泛应用，目前在北京核心区域有24个学习中心、驾驶体验班，前期原地驾驶科目二场地以及安全课件都可以在学习中心完成。
而旷视科技今年推出了基于全自研的AI一体化边缘设备解决方案，并表示未来将积极在城市物联网、供应链物联网领域推进软硬一体的解决方案，实现从“软到硬”的AI科技公司转型。
“制造出温度才是人工智能”
从技术方面来分析，千种幻影创始人张雷认为，到底是普通智能还是人工智能，取决于这个产品或者这项技术是不是在不断、快速地进行相应地演化。“它不应该是线性增长，凡是线性增长的东西就不算人工智能，人机牢牢结合在一体，相互交互、相互学习，产生记忆、产生感情，制造出温度，这才是人工智能。”
从交互的角度来看，猎豹移动副总裁李婷指出，普通智能在很大程度上其实就是自动化，普通智能和人工智能在交互方式上有一定的不同。“如果一个人不会使用智能手机，大家可能会说是人的问题，但如果一个机器人不够智能，大家就会说是机器人的问题，这就是二者在交互模式上最大的区别，人工智能是机器适应人，不是人适应机器。”
“我们把AI分成两个步骤，第一个是训练端，通过训练才能把AI模型训练出来，第二个是推理端。传统(普通)智能和人工智能最大的差别是看决策过程到底是逻辑化还是推理化，即使我们用到专家系统或者机器学习，如果最后发现决策依据不在原本已有的知识体系下，这样的智能还是一种传统智能。人工智能能够脱离原有逻辑体系和决策树，在决策树不能涉及的情况下依然能够举一反三推理出当前的决策结果，这个是人工智能。”旷视企业业务事业部产品营销总监乔梁说。
(责任编辑：柯晓霁)
【责任编辑：张瑨瑄】人工智能：让机器拥有学习能力
最近，国内外掀起了一阵讨论人工智能的热潮，其背后主因是以谷歌和脸书为代表的高新技术企业广泛应用机器学习以及深度学习技术开始显现出了良好的效果。特别是在语音识别和图像识别两个领域，这几年的提升非常快。谷歌在2014年将语音识别的精准度从2012年的84%提升到98%，而脸书的人脸识别精度在短短几年里甚至超过人类肉眼的水平。
与此同时，各大企业开始了一场抢夺人工智能人才的大战，比如谷歌设立了“谷歌大脑计划”，并在2014初斥资5亿美元收购了人工智能创业公司DeepMind。国内的搜索巨头百度也不甘示弱，高薪从谷歌挖来了斯坦福大学人工智能专家吴恩达负责“百度大脑计划”。那么，人工智能到底是什么？其经过了什么样的发展历程？未来的人工智能到底会是什么样子？就此，科技日报记者采访了日本KDDI研究所研究员、通讯与网络专家吴剑明博士。
人工智能是如何出现的？
吴剑明博士称，人工智能的概念早在大约60年前就出现了。在1956年美国达特茅斯大学召开的世界第一次人工智能会议上，由当时就职于麻省理工学院的约翰·麦卡锡教授提议并推动后，人工智能概念就成为了一个热门话题。不过在这60年里，人工智能的发展几度起起伏伏，有过红红火火的日子，也有过被打入冷宫受尽白眼的岁月。
那么到底什么是人工智能呢？为什么人工智能之路会如此的沧桑坎坷呢？吴剑明说，顾名思义，人工智能就是让机器拥有学习能力，甚至能够像人类一样去思考工作。在人工智能的早期，有些科学家非常乐观地认为，随着计算机的普及和CPU计算能力的提高，人工智能的实现指日可待。不少早年的科幻电影描述，到了2000年，机器人几乎无所不能。但事实证明，人工智能的发展没有预期的那么美好和顺利，因为人类对人脑机制的理解还是有道迈不过去的坎儿。
一般人看来，人工智能属于计算机科学的范畴，但实际上人工智能覆盖了计算机科学、数学、心理学、哲学和语言学等几乎所有自然科学和社会科学学科，要想有所突破，仅仅靠精通计算机的专家学者和技术人员是远远不够的。幸运的是，强攻不果，迂回之战却有了突破，近年来随着机器学习以及深度学习技术的成熟，人类离人工智能的梦想实现还是实实在在地迈出了一大步。
发展历程：从经典数理逻辑到专家系统
人工智能从出现发展到现在，经历了一个比较曲折的过程。
吴剑明指出，人工智能从1956年概念建立至今，最初的30年是逻辑学派占主导地位，主要是因为逻辑推理和启发式搜索在智能模拟中避开了当时知之甚少的大脑思维规律中深层次的复杂问题，利用了比较成熟有效的逻辑学方法。这在当时计算机性能不高、普及率也很低的条件下显得简单灵活、见效快，是一个捷径。通过计算机实现的人工智能很快在定理证明、问题求解、模式识别等关键领域取得了重大突破，崭露头角。于是早年的科学家们乐观地认为，人工智能与传统计算机程序的本质差别在于它能够进行逻辑推理，依靠逻辑推理定理的完善和计算机的高性能CPU以及大容量存储设备的普及，可以在不久的将来完全解决智能模拟问题。
吴剑明说，逻辑学派撇开大脑的微观结构和智能的进化过程，单纯利用程序或是逻辑学对问题求解的过程来模拟人类的思维过程，所以也被分类为弱人工智能。这种方法专注于建立被解问题的数学模型，即找到该问题输入和输出之间的数量关系，把它转化为一个数学问题，然后找到用计算机实现该数学问题的解决算法。然而经过对经典数理逻辑理论解决智能模拟问题进行深入研究后，科学家们才发现这条路是走不通的。主要原因在于，人工智能中的推理和搜索存在组合爆炸问题。也就是说，计算时间与问题的复杂度成几何级数正比，绝大部分人类的思维过程仅仅靠计算机的高速计算能力是无法模拟和解决的。吴剑明举了个通俗的例子来解释组合爆炸的严重性：一张纸折叠50次的厚度是多少？很多人直觉会认为就是黄页电话号簿的厚度。错了，答案是地球到太阳之间距离！这就是数学上几何级数的恐怖之处。此外，人类思维中的绝大部分问题都无法转化为一个数学问题，原因在于人类思维过程中充满了不确定性、矛盾和演化。而科学家们长期的实验也证明，人类在解决问题时并没有使用数理逻辑运算，人类思考的过程是无法用经典数理逻辑理论进行描述的。
吴剑明称，事实证明，通过经典数理逻辑的方法是实现不了真正的人工智能的，科学家需要找到其他办法来解决所遇到的难题。
他说，在此之后的10多年，也就是80年代开始，人工智能进入了专家系统发展的黄金时代。科学家们发现，人类之所以能快速高效地解决各种复杂问题，不仅是由于人有逻辑推理能力，更由于人具有知识，特别是有关领域的专门知识。这时期尽管也属于前面提到的弱人工智能时代，但确定了基于知识的逻辑推理在智能模拟中的重要地位，人工智能开始从实验室走向实际应用。
但在这个时期，专家系统的瓶颈问题也显现了，那就是知识获取的途径一直没有得到良好的解决，主要原因在于不像现在有互联网，有云计算，有无处不在的智能手机，那个时代专家知识库的构建常常是没有完备性和可靠性保证的经验知识，专家学者和技术人员不得不依靠各种经验性的非精确推理模型。而且，人类思维面临的实际问题中，只有很少一部分是可以确切定义的确定性问题，大部分是带有不确定性的问题。所以当知识工程深入到这些问题时，经典数理逻辑的局限性不可避免地暴露出来了。尽管弱人工智能时代使人工智能理论有了长足的发展和进步，但离实用还有比较大的距离，一直到2000年后机器学习和深度学习的出现，科学家们才发现终于找对了方向。
机器学习：其实是“旧瓶装新酒”
吴剑明指出，如果2000年前是弱人工智能时代，那么2000年之后就可以称为强人工智能时代。
吴剑明说，与弱人工智能相比，强人工智能在最近的十多年里慢慢成为主流。强人工智能又称仿生方法，这个方法认为，人工智能应该专注于模拟人脑的结构机制，也就是说通过计算机模拟人的思维过程，应该通过研究神经元的互相合作机制，而不是逻辑学运算过程。这一学派重视对人脑模型的研究，谷歌就是强人工智能技术的推土机之一。
吴剑明说，在传统上，如果我们想让计算机工作或是按照弱人工智能的方式运作，我们会给它编好一段段的指令，然后计算机就会遵照这个指令忠实地一步步执行下去，或是按照事先制定好的知识逻辑公式推导下去。有前因才会有后果。但这样的方式仍然只属于机器的范畴而不是人工智能。强人工智能和弱人工智能的区别就在于，它们不是接受事先安排好的指令或是逻辑推论，而是从输入的数据里自己发现事物的规律。
吴剑明所说的推动强人工智能迅速发展的机器学习技术。
他认为，近年来大放异彩的机器学习其实是“旧瓶装新酒”。早在1956年人工智能概念出现后不久，就有了对机器学习的研究，但之后迟迟没有进展。和前面提到的专家系统类似，原因在于那个时代知识或是数据获得的途径非常少，难度以及成本又非常大。
机器学习的思想并不复杂，它模拟人类在生活中学习成长的过程，从数据中自动分析获得规律，并利用规律对未知数据进行预测。因为机器学习算法中涉及了大量的统计学理论，所以也被称为统计学习理论。
换句话说，机器学习的本质就是将人的操作/思维过程的输入与输出记录下来，然后统计（又叫做训练）出一个模型用来对新的数据进行预测，使得这个模型对输入输出达到和同人类相似的表现，这种方式也慢慢成了现代强人工智能最基本的核心理念。
大家直观地想象一下人和机器的区别在哪里？其实不在于弱人工智能强调的计算能力、存储能力，或是推理能力，任何人和机器最大的区别在于，人类在成长、生活过程中积累了很多的历史与经验，人类会定期对这些经验进行“归纳”，获得生活的“规律”。当遇到未知问题时，人类会使用这些“规律”对未来进行“推测”，从而指导自己的生活和工作，甚至于去创造新的东西出来。我们老祖宗说得好，“以史为鉴，可以知兴替；以人为鉴，可以明得失”，这与机器学习的思想是极为接近的。机器学习中的“训练”与“预测”过程，也可以分别精确地一一对应到人类的“归纳”和“推测”过程。
吴剑明说，随着现代互联网和个人计算机的普及，以及智能手机的崛起，海量数据和知识的获得变得非常容易和低成本了，这也直接促进了机器学习的飞速发展和实用性的迅速提高。当训练数据的样本足够大，学习算法方向对头的话，就有望接近极限，达到甚至超过人类的能力。比如前几年“谷歌大脑”通过从网络上的上千万张图片学习建立各种各样的猫的品种、颜色、姿势和拍摄角度等特征量，然后对于任意一张图片，它就可以从中把“猫”准确地识别出来。
深度学习：技术进步使之终有用武之地
吴剑明指出，现在除了机器学习，人工智能还出现了一个叫“深度学习”的概念。深度学习是机器学习研究中的一个新的领域，和机器学习相比，它让人工智能又前进了一步。深度学习在机器学习的基础上进一步深入模拟人脑进行分析学习的神经网络，它模仿人脑的机制来训练和预测数据，例如图像、声音和文本。
2012年6月，《纽约时报》披露了应用深度学习的“谷歌大脑计划”，吸引了公众的广泛关注。这个项目的主导之一就是斯坦福大学人工智能专家吴恩达。这一项目用16000个CPUCore的并行计算平台，训练一种称为“深度神经网络”（DNN）的机器学习模型（内部共有10亿个节点），在语音识别和图像识别领域获得了巨大的成功。
吴剑明介绍，和大多数机器学习技术需要事先给训练数据提取特征做标注不同，深度学习直接把海量数据投放到算法中，系统会自动从数据中学习。比如“谷歌大脑”识别猫的算法，在训练数据的时候不用告诉机器“这是一只猫”，深度学习系统自己找到了什么是“猫”这个分类。
机器学习所需要的提取特征做标注，其实需要人工的专业知识和经验，有的时候能不能选好甚至于需要一定的运气。由于这部分人工操作对最终算法的准确性起到非常关键的作用，不但非常消耗时间和精力，且如混入一些模棱两可或是错误的数据，那么很可能会前功尽弃，事倍功半。
既然手工选取特征不太好，人类也不可避免的有主观偏差，那么能不能自动地学习一些特征呢？吴剑明指出，深度学习就是用来干这个事情的，它的一个别名UnsupervisedFeatureLearning，顾名思义，Unsupervised的意思就是不要人参与特征的选取过程。
吴剑明介绍说，这类研究最早起步的契机是，研究瞳孔与大脑皮层神经元的对应关系的科学家们发现了一些有趣的现象，人眼和大脑合作识别看到物体时，通过神经元互相合作很可能有一个分层次识别过程。具体的讲，从原始信号摄入开始（瞳孔摄入像素Pixels），接着做初步处理（大脑皮层某些细胞发现像素色块间边缘的局部变化特征），然后下一步抽象（大脑皮层判定眼前的物体的形状、颜色、质地等），最后再进一步抽象（从周围的场景、物体和物体间的空间位置关系等等）确定识别的物体。
深度学习正是运用了类似的分层次抽象思想，更高层次的概念从低层次的概念学习得到，而每一层都自底向上，对没有人工标注的数据进行学习，最后再用人工监督自顶向下反向进行调优。这一点也为深度学习赢得了重要的优势。
吴剑明表示，现在欧美、日本，包括我们中国的学术界都对深度学习非常关注，深度学习的威力目前在语音识别和图像识别上得到了很好的验证。不过在自然对话、自我进化机器人等人工智能更高深的领域里，它的效果还有待进一步考察。有意思的是，深度学习也是“旧瓶装新酒”，它的思想其实来自于上世纪80年代成熟的人工神经网络技术（ANN）。人工神经网络同样包含输入层、输出层以及中间的若干隐层，每层都有若干结点及连接这些点的边，在训练数据集上会学习区分超平面，从而建立模型。但后来科学家们发现，当时科学家们发现的人工神经网络实用性很差，究其原因，是由于巨大的计算量使得人工神经网络只能包含少许隐层，从而限制了性能。花费了大量人力物力之后，科学家们发现，只有少数几个特殊场景可以成功应用。所以到上世纪90年代开始，人工神经网络失去了关注和经费，成为了食之无味、弃之可惜的鸡肋行业。
但为什么一个上世纪90年代被放弃的技术又重新回到了万众瞩目的地位呢？因为80年代虽然理论基础完备，但真正到达实用所需要的数据和计算能力都不具备。近年来，随着互联网的发展，计算机硬件的价格下降，以及谷歌这样“怪物级”高科技公司的存在，以前高不可及的困难也终于有了解决的可能性。另外，功夫不负有心人，深度学习领域最重要的科学家、多伦多大学的辛顿教授带领的团队一直没有放弃对人工神经网络技术的研究，2006年他在《科学》上发表了一篇文章，解决了神经网络在计算上的难题，同时也说明了深层神经网络在学习上的优异性。辛顿教授提出的新理论大幅度降低了多层神经网络训练上的计算量，减少了训练偏差，和传统机器学习相比，优势明显。从此，神经网络重新成为了机器学习界中的主流学习技术。神经网络改头换面，为深度学习开启了学术界和工业界的新浪潮。
吴剑明指出，深度学习的实质，是通过构建具有很多隐层的机器学习模型和海量的训练数据，来学习更有用的特征，从而最终提升分类或预测的准确性。区别于传统的机器学习，深度学习的不同在于：首先，强调了模型结构的深度，通常有5层、6层甚至10多层的隐层节点；其次，明确突出了无监督特征学习的重要性，也就是说，通过逐层特征变换，将样本在原空间的特征表示变换到一个新特征空间，从而使分类或预测更加容易。与机器学习所需要的依靠人工建立特征的方法相比，利用大数据来自动提取学习特征，是我们朝着真正的人工智能迈进的又一步。
在另一方面，和传统人工神经网络的迭代训练需要过于复杂的计算量不同，深度学习并不同时训练所有层，辛顿教授提出了更为有效的降低训练上的计算量和减少训练偏差的方法。简单的说，就是自底向上每次只训练一层网络，通过非监督学习“逐层初始化”（layer-wisepre-training）网络，当所有层训练完之后，再自顶向下反向调教（backpropagation）优化。打个比方，人类的大脑发育初期，大脑每一部分的职责分工并不是明确的，我们对外界事物的理解由浅到深也是出自于本能或是实践，而去了学校学习后则可以通过后期教育来纠正自己错误的认识，进而对事物有更为体系和深入的理解。
即使这样，深度学习也是需要很大的计算量的，好在近年来，得益于计算机速度的提升、大规模集群技术的兴起、GPU的应用以及众多优化算法的出现，耗时数月的训练过程可缩短为数天甚至数小时，深度学习终于在实践中有了用武之地。
未来发展：通过仿生学思路实现突破
吴剑明指出，目前世界各科技发达国家人工智能的发展路线不尽相同。和其他科技领域有些相像，在人工智能行业，一直是欧美在带头创造新理论，而日本则是在改良和应用上下工夫。相对来说，日本在硬件方面，比如机器人的精密机器制造、机器人仿人运动方面有优势，但在关键的人工智能理论方面，新创或是原创的理论很少，所以不管在学术界还是在产业界，目前看来还不如欧美，特别是美国那么活跃。此外，可能和日本经济的长期不景气有关，近年来一些日本大公司对研发投入的决心和长期眼光还不够。比如在语音识别领域，由于谷歌走在了前面，一些日本大公司干脆就放弃了自家的语音识别技术转而使用谷歌的技术。但这样一来，人工智能的关键入口和背后的大数据就被谷歌给夺走了，这也导致在人工智能领域很难再翻身超越。
至于哪个路线的未来性更大，吴剑明表示，尽管机器学习和深度学习在语音、图像、文本识别上有了长足的进步，也让计算机变得聪明智能了很多，但和人类所具有的智能相比，仍然有本质区别。比如计算机能精确识别人脸、物体，但是却无法识别如张三闯红灯、李四喝醉了这样更为抽象的场景。
人类具有丰富的联想能力、理解能力、创造能力，要实现这些能力而又不通过建立人脑类似的机制，就会绕很大的弯路，几乎是不可能的。要真正实现强人工智能，必须借鉴人脑先进结构和学习思维的机制，再通过深度学习这样的方法进行规模、结构和机理上的模拟，通过仿生学思路实现人工智能的突破。
当然，人类是从低等生物经历几十亿年、在地球生态圈这么庞大的空间中进化而来，要获得人类这样充足的进化时空环境几乎是不可能的。在没有完全弄清大脑原理之前，通过模仿部分人脑原理来逐步渐进，可能是比较现实的办法。比如谷歌在收购DeepMind之后明确表示，不会首先将其应用在机器人部门，而是先从基础的语义识别开始。而百度也是将深度学习技术应用在具体的用户服务方面，比如说提高中文语音识别率、完善图像识别能力。所谓循序渐进，按部就班，就像人类一样有五感才会有思考，把人工神经网络低层的学习水平给完善了，才会有更抽象的高层的学习水平的突破。从这点来看，应该对深度学习未来进一步的理论发展充满希望。
吴剑明表示，深度学习运用在各个单独领域比如声音识别、图像识别时已经得到了很好的效果，当计算机不需要被事先告知明确数据含义，下一步能够融合吸收和理解各个部分的数据，起到1+1>2的作用时，人工智能也许将会被真正兑现。
人工智能的本质是什么
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
“人工智能”这个被一时间带火的“热词”，已成为当下最火热的产业之一，从苹果Siri到谷歌的AlphaGo等，AI的大规模运用，将给当下的社会生产力带来爆炸式的增长，我们曾经憧憬的未来世界，都在人工智能的撬动下，已悄然掀开了序幕。
人工智能是新一轮产业变革的核心驱动力，也是当前各路资本关注的焦点领域。以特色产业和新兴产业集聚为主要特征的特色小镇，是我国城镇化进程中的全新尝试和探索，也蕴藏着巨大的市场机遇。
为了充分利用并推广人工智能，实现与人工智能的沟通，首先我们需要抓住人工智能的本质。
什么叫人工智能?迄今有许多定义。智能这个词已经变得很大众化随处可见，那什么是真正的人工智能?这个问题比较大，但还是可以说清楚。
人工智能也就是人造的智能。意识不是人造的，其中的自我意识可感知整体的自我，并与自我之外的环境清晰分隔，是“生命存在”的主要体感。意识的物质基础仍然是生物神经元及其脉冲编码，是遍历整合大脑中各功能模块、皮层各通道之巨量神经回路集体投射的结果。
人工智能使得推荐引擎人性化，提高物流引擎的准确性，并增强聊天机器人引擎的亲切程度。学习新语言(Duolingo)，制定新的晚餐计划(Replika)，让摄影再度流行(Prisma)，这些都是我们的商业伙伴引入人工智能后所迸发的潜力。
我们对人工智能的计划
在半监督、无监督深度学习方法突破之后，很多行业应用包括人工智能场景研发都会快速推进。实际应用时我们一般都通过数据迭代、算法迭代向前推进。
如果我问你怎么建房子，你会想到一系列的步骤。当问及如何验证一个公司的技术安全范围时，你脑海中就会立即涌现出各种行动步骤。当你去巴西度假的时候，你就会迅速而清晰想到在沙滩上前行的方法。
当然我们谈论的主题并非建造房屋、创建安全范围，或是安排假期。我们讨论的重点是如何把强大的人工智能介绍给商业领域的佼佼者、科学家以及医学专家。我们从哪里开始着手呢?我们第一步应该做什么呢?
迈向人工智能的三个步骤
人工智能可以分为两类：(1)思维过程和推理(2)行为。无论你是更倾向于数学和工程学方面(理性主义者)还是更接近以人为本的方法(行为)，人工智能的核心是试着理解人类的思维方式。
第一步：企业决定探索何种人工智能。
(1)人性化思维：能像人类一样思考的系统
(2)人性化行为：能像人类一样行动的系统
(3)理性思维：理性思考的系统
(4)理性行为：理性行动的系统第二步：确定人工智能计划的意图。
人性化思维(认知建模)将人工智能与模型相结合——就像神经生理学实验那样。在认知科学领域的实际实验依赖于对人类或动物的观察和调查。人性化行为(图灵测试)试图在零智力和令人满意的智力之间建立一条界限。理性思维能抓住计算机语言中的“正确思维”。编程逻辑难度很大，是因为非正式的知识不能很好地转化为正式的符号。理性行为是有关于行动的行为。代理执行行为，“理性代理”可以自主操作，适应变化和进化(学习型智能)。
第三步：确定所需能力。
人性化思维能力：
(1)观察
(2)匹配人类行为
(3)解决问题的推理方法
(4)解决问题
(5)模拟人类思维的计算机模型
人性化行为能力：
(1)自然语言处理
(2)自动推理
(3)机器学习
(4)知识呈现
(5)计算机视觉和机器人技术
理性思维能力：
(1)编纂思维
(2)模式论证结构
(3)编纂事实和逻辑(知识)
(4)在实践(而非原理)中解决问题
(5)用逻辑符号解决问题
理性行为：
(1)思维推断
(2)适应变化(代理，聊天机器人)
(3)分析多个正确结果
(4)自主操作
(5)创造和实现目标
超越
自20世纪40年代中期以来，人工智能已经从哲学层面跨越到控制理论。逻辑和理性哲学奠定了学习、语言和推理的基础。数学在形式上代表计算和概率。心理学阐明了运动和精神物理学(实验技术)的现象。语言学研究了形态学、句法、语音学和语义学。神经科学研究了神经系统和大脑的功能。控制理论将动态系统的复杂性以及反馈改变行为的方法结合起来。
导航、神经网络、基因表达、气候模型和生产理论都来自于控制系统工程。
为避免搞混人工智能的各种可能性，首先，我们必须决定探索哪一种人工智能。其次，我们必须确定人工智能计划的意图。第三，我们必须确定所需能力。总而言之：先制定计划，再执行这三个步骤，才能激发人工智能的潜力。
人工智能的历史、现状和未来
2018年2月25日，在平昌冬奥会闭幕式“北京8分钟”表演中，由沈阳新松机器人自动化股份有限公司研发的智能移动机器人与轮滑演员进行表演。新华社记者李钢/摄
2018年5月3日，中国科学院发布国内首款云端人工智能芯片，理论峰值速度达每秒128万亿次定点运算，达到世界先进水平。新华社记者金立旺/摄
2017年10月，在沙特阿拉伯首都利雅得举行的“未来投资倡议”大会上，机器人索菲亚被授予沙特公民身份，她也因此成为全球首个获得公民身份的机器人。图为2018年7月10日，在香港会展中心，机器人索菲亚亮相主舞台。ISAACLAWRENCE/视觉中国
2018年11月22日，在“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”上，第三代国产骨科手术机器人“天玑”正在模拟做手术，它是国际上首个适应症覆盖脊柱全节段和骨盆髋臼手术的骨科机器人，性能指标达到国际领先水平。麦田/视觉中国
如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机和互联网，人工智能正成为推动人类进入智能时代的决定性力量。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，纷纷转型发展，抢滩布局人工智能创新生态。世界主要发达国家均把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略，力图在国际科技竞争中掌握主导权。习近平总书记在十九届中央政治局第九次集体学习时深刻指出，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。错失一个机遇，就有可能错过整整一个时代。新一轮科技革命与产业变革已曙光可见，在这场关乎前途命运的大赛场上，我们必须抢抓机遇、奋起直追、力争超越。
概念与历程
了解人工智能向何处去，首先要知道人工智能从何处来。1956年夏，麦卡锡、明斯基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（ArtificialIntelligence，简称AI）”这一概念，标志着人工智能学科的诞生。
人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，研究目的是促使智能机器会听（语音识别、机器翻译等）、会看（图像识别、文字识别等）、会说（语音合成、人机对话等）、会思考（人机对弈、定理证明等）、会学习（机器学习、知识表示等）、会行动（机器人、自动驾驶汽车等）。
人工智能充满未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以来60余年的发展历程，学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能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、跳棋程序等，掀起人工智能发展的第一个高潮。
二是反思发展期：20世纪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低谷。
三是应用发展期：20世纪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，推动人工智能走入应用发展的新高潮。
四是低迷发展期：20世纪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：20世纪90年代中—2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展，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年国际商业机器公司（简称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。以上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，大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破，迎来爆发式增长的新高潮。
现状与影响
对于人工智能的发展现状，社会上存在一些“炒作”。比如说，认为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。这些有意无意的“炒作”和错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。因此，制定人工智能发展的战略、方针和政策，首先要准确把握人工智能技术和产业发展的现状。
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。面向特定任务（比如下围棋）的专用人工智能系统由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单，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。例如，阿尔法狗（AlphaGo）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，人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平。
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。目前，虽然专用人工智能领域已取得突破性进展，但是通用人工智能领域的研究与应用仍然任重而道远，人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。当前的人工智能系统在信息感知、机器学习等“浅层智能”方面进步显著，但是在概念抽象和推理决策等“深层智能”方面的能力还很薄弱。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”、有专才而无通才。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。
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，谷歌在其2017年年度开发者大会上明确提出发展战略从“移动优先”转向“人工智能优先”，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。麦肯锡公司报告指出，2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长阶段；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%。
创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术和产业的发展史，就是新老信息产业巨头抢滩布局信息产业创新生态的更替史。例如，传统信息产业代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等，互联网和移动互联网时代信息产业代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等。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。目前智能科技时代的信息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人工智能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。
人工智能的社会影响日益凸显。一方面，人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量，正在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产生积极正面影响。另一方面，个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能系统可能存在的歧视和偏见、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已经显现出来，需要抓紧提供解决方案。
趋势与展望
经过60多年的发展，人工智能在算法、算力（计算能力）和算料（数据）等“三算”方面取得了重要突破，正处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点，但是距离“很好用”还有诸多瓶颈。那么在可以预见的未来，人工智能发展将会出现怎样的趋势与特征呢？
从专用智能向通用智能发展。如何实现从专用人工智能向通用人工智能的跨越式发展，既是下一代人工智能发展的必然趋势，也是研究与应用领域的重大挑战。2016年10月，美国国家科学技术委员会发布《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。阿尔法狗系统开发团队创始人戴密斯·哈萨比斯提出朝着“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年成立了通用人工智能实验室，众多感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。
从人工智能向人机混合智能发展。借鉴脑科学和认知科学的研究成果是人工智能的一个重要研究方向。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。在我国新一代人工智能规划和美国脑计划中，人机混合智能都是重要的研发方向。
从“人工+智能”向自主智能系统发展。当前人工智能领域的大量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，比如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、用户需要人工适配智能系统等，非常费时费力。因此，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。例如阿尔法狗系统的后续版本阿尔法元从零开始，通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类人工智能”。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人员成本。
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、天文学等传统科学的发展。
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10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，可在现有基础上将劳动生产率提高40%；到2035年，美、日、英、德、法等12个发达国家的年均经济增长率可以翻一番。2018年麦肯锡公司的研究报告预测，到2030年，约70%的公司将采用至少一种形式的人工智能，人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。
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5年人工智能将提升各行业运转效率。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。
人工智能领域的国际竞争将日益激烈。当前，人工智能领域的国际竞赛已经拉开帷幕，并且将日趋白热化。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2018》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国也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。
人工智能的社会学将提上议程。为了确保人工智能的健康可持续发展，使其发展成果造福于民，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，制定完善人工智能法律法规，规避可能的风险。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。美国白宫多次组织人工智能领域法律法规问题的研讨会、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”。
态势与思考
当前，我国人工智能发展的总体态势良好。但是我们也要清醒看到，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值得重视的问题。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。
高度重视。党中央、国务院高度重视并大力支持发展人工智能。习近平总书记在党的十九大、2018年两院院士大会、全国网络安全和信息化工作会议、十九届中央政治局第九次集体学习等场合多次强调要加快推进新一代人工智能的发展。2017年7月，国务院发布《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。国家发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。
态势喜人。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计，我国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家，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。根据2017年爱思唯尔文献数据库统计结果，我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。近两年，中国科学院大学、清华大学、北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已连续成功召开四届并且规模不断扩大。总体来说，我国人工智能领域的创新创业、教育科研活动非常活跃。
差距不小。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，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明显差距。在全球人工智能人才700强中，中国虽然入选人数名列第二，但远远低于约占总量一半的美国。2018年市场研究顾问公司CompassIntelligence对全球100多家人工智能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。我国对人工智能可能产生的社会影响还缺少深度分析，制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快。
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。
当前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、展现中国智慧等，需要深入思考。
树立理性务实的发展理念。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。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，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。
重视固本强基的原创研究。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。面临发展的临界点，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。我们要按照习近平总书记提出的支持科学家勇闯人工智能科技前沿“无人区”的要求，努力在人工智能发展方向和理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破，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。
构建自主可控的创新生态。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。我们要以问题为导向，主攻关键核心技术，加快建立新一代人工智能关键共性技术体系，全面增强人工智能科技创新能力，确保人工智能关键核心技术牢牢掌握在自己手里。要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。同时，我们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，并通过实施标准加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。
推动共担共享的全球治理。目前看，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。在发展中国家中，我国有望成为全球人工智能竞争中的领跑者，应布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台，配合“一带一路”建设，让“智能红利”助推共建人类命运共同体。
作者：中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任、中国科学院院士