2023年中国人工智能行业发展前景如何
中商情报网讯:人工智能是引领未来的新兴战略性技术,是驱动新一轮科技革命和产业变革的重要力量。我国十四五规划纲要明确大力发展人工智能产业,打造人工智能产业集群以及深入赋能传统行业成为重点。
一、人工智能市场现状
1.市场规模增长显著
人工智能是一种应用广泛的技术,在机器的帮助下重塑人类整合信息、分析数据和获取洞察的过程,帮助人类提高效率、优化决策判断,已成为科技创新的关键领域和数字经济时代的重要支柱。数据显示,2021年我国人工智能行业市场规模达1987亿元,2017-2021期间年均复合增长率为58.1%,预计2023年我国人工智能市场规模将达3043亿元。
数据来源:中商产业研究院整理
2.市场占比分析
按照应用领域,我国人工智能可分为决策类人工智能、视觉人工智能、语音及语义人工智能和人工智能机器人。其中,视觉人工智能市场占比最高,达43.3%;决策类人工智能、语音及语义人工智能、人工智能机器人,占比分别为23.7%、18.1%、14.8%。
数据来源:中商产业研究院整理
3.下游应用分析
从应用领域来看,目前我国人工智能在政府、金融、互联网、零售等领域的人机对话、远程作业、营销运营、决策支持等诸多环节存在不同程度的应用。其中,政府城市管理和运营的市场份额接近50%,成为推动我国人工智能行业发展的重要动力。互联网、金融应用占比分别为18%、12%。
数据来源:iResearch、中商产业研究院整理
二、企业分析
1.地域分布
从地域分布角度来看,我国人工智能企业多分布于京津冀、长三角以及珠三角地区,占比分别为44.8%、28.7%、16.9%,代表省市包括北京市、上海市、浙江省、广东省等。
数据来源:中商产业研究院整理
2.企业投融资情况
2017-2022年,中国人工智能投融资数量总体呈增长趋势。在社会发展、政策助推等因素的影响下,2021年我国人工智能投资数量达1044起,投资金额达3053.2亿元,为近年来最高。截至2022年12月28日,我国人工智能行业投资数量为679起,投资金额达1446.38亿元。
数据来源:IT桔子、中商产业研究院整理
3.企业排行榜
数据来源:《互联网周刊》、中商产业研究院整理
三、行业发展前景
1.国家战略引领促进行业发展
人工智能是引领新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。我国把人工智能放在国家战略层面,出台了一系列重要政策鼓励支持人工智能的发展。《新一代人工智能发展规划》明确指出了到2030年我国新一代人工智能发展“三步走”的战略目标。十四五规划中明确提出“推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合”。因此,在国家战略引领与政策支持下,我国人工智能行业正面临重要的发展机遇期。
2.“新技术”、“新基建”推动行业进步发展
人工智能、大数据、物联网、云计算、5G等新一代信息技术相互联系、相互促进。随着我国新型城镇化的持续推进,新型基础设施的建设也将大规模展开。《2021年政府工作报告》提出重点支持包括新型基础设施在内的“两新一重”建设。未来,5G、城际高速铁路及轨道交通、大数据中心、人工智能等新型基础设施的持续较快建设,将进一步促进人工智能行业的快速发展。
3.下游领域规模优势为行业提供广阔空间
我国人工智能技术的商业化应用,拥有其他国家难以匹及的规模优势。目前,我国人工智能已广泛应用于城市管理、金融、零售等诸多领域。我国在上述领域拥有庞大的产业规模,并在全球范围占据重要地位。随着人工智能技术应用进程加快与程度加深,下游领域庞大的产业规模将为我国人工智能创造广阔的应用市场,行业未来发展潜力巨大。
分享到: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。
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)
从制度看中国在人工智能发展中的现状
中国超过一半以上人工智能初创企业的融资是来自国外,这是非常重要的一个特点。不仅仅中国的研究跟改革开放高度相关,跟国际间的融合高度相关,即便在融资方面也跟国际的融合与开放是高度相关的
图/Pixabay
文|许成钢
第四次产业革命正在快速兴起。人工智能是这次产业革命的核心内容之一。构成产业革命的创新都是革命性创新。这类的创新具有特别高的不确定性。人工智能前沿工作的发展,包括基础研究、应用研究、初创企业,都属于这类性质。
这类创新的未来酝酿在大量的研究成果和初创企业成果里。最后通过市场优胜劣汰的过程,产生出来技术上和市场上最好的结果。在此之前,即便是在相关领域里成功的专家和企业家,也很难预测未来的结果。因此,了解未来,最重要的在于了解学术界在研究什么、初创企业在做什么,以及数量。
为了了解中国人工智能的现状和展望未来,我们构建的人工智能指数,集中在三个方面,对比中国和国际前沿国家。这三个方面是,人工智能的初创企业、学术成果、开源软件的应用。从初创企业这个维度,可以勾勒出人工智能作为一个产业的现状和最近的未来。通过初创企业不同发展阶段的国际对比,我们可以看到中美人工智能企业之间的差异。以融资机制为例,融资机制本身就是初创企业的发展机制。融资机制其实是优胜劣汰机制的核心。中国过去是计划经济,现在仍然还保留着相当一部分计划经济的制度。所以,中国和美国在制度上的差别是,中国有两大类不同的机制,一大类是优胜劣汰的市场机制,另一大类是命令式的机制,即自上而下的命令或者计划。
因为我们的主要目的是从产业革命的角度来看人工智能,因此在学术领域,我们关心的是产业长远的未来发展。今天的学术工作就是明天的人工智能产业。在这个维度,我们观察的是学术论文的定量和定性的指标。
第三个维度是开源软件的开发和应用,这是学术与产业高度连接的部分。从应用研究的角度讲,这是一个非常重要的指标。
人工智能与制度
绝大部分的人工智能方面的开创性研究,都是从学术上开始的。学术研究和应用研究是产生革命性创新的必要条件,没有它们就没有后来的一切。所以学术研究的成果是最重要的。但仅仅是学术研究的成果仍然并不充分。比如专利。看上去非常优秀的项目是不是最后能够在商业化的过程中成功?在商业上没有实现之前,没有人能回答这个问题。所有在学术上和专利上非常优秀的内容,在商业实现之前仍然都面临着巨大的挑战和非常高的不确定性。因此,人工智能这个行业是不是能成功,整个行业在一个国家在一个地区是不是能够成功,除了取决于当地的学术和应用的研究成就之外,还一定取决于当地的制度。与创新技术发展相关的最重要的具体制度,就是所谓的硬预算约束的制度。
面对高度的不确定性,在没有人知道某一个项目是不是能成功的情况下,必须有大量的创新想法在最早期的时候就能获得投资。需要强调的是,是不是能获得投资和是不是获得大规模投资是两回事。这是第一点,即是不是有大量的新想法能获得投资。第二点,获得投资的这些项目,当被发现没有前途的时候,是不是能够及时地被中断。硬预算约束指的就是是否能被及时地中断。因为硬预算约束决定了不在失败的项目上浪费资源,使得更多创新项目可以得到试一试的机会。
在中国,特别需要认识到,跟计划经济相关的软预算约束,缺少停止不成功项目的能力。因此在软预算约束下,被迫依赖在没有投资之前的、事先的审查项目,用这个方法来减少投资创新项目。这是计划经济的一个重要特点。但是,一旦事先减少了投资的项目,就减少了最终成功的机会。
当说到融资制度,风险投资是行之有效的非常重要的基本制度,它的核心是阶段性的硬预算约束。阶段性的投资,最重要的就在于它能够及时地中断这些不成功的项目;或者换句话说,它是硬预算约束,用这个方式来降低失败的风险。风险资本制度高度依赖股市和独立的司法制度。
中国人工智能初创企业规模及国际对比
2021年5月21日,2021RoboCup机器人世界杯中国赛暨亚太机器人世界杯天津国际邀请赛在天津空港体育中心举行。图/中新
在人工智能的初创企业方面,中国的投资不仅数量巨大,而且从增长速度来看,在过去几年里,初创企业的增长速度是世界上最快的。特别是从2014年以后,投资急剧加速。从总投资额来看,位居于全世界第一的是美国,第二就是中国。创新具有高度不确定性,其中非常重要的一个机制是投资的数额要大,这个数额指的不仅仅是投资的总量,而是指项目的总量。
第一个特点,从项目看,无论是初创企业的总数还是交易总数(所谓交易总数指的是有的企业可能有不止一个项目,它有不同的阶段,因此交易总数和企业总数不是一回事,交易数字会更大)。从这两个方面来看,中国的总投资额排名世界第二,但是企业总数或者交易总数,那么中国不是世界第二,而是世界第三,和居于世界第二的英国距离不是很大。更详细的信息我们在后面来介绍。
第二个特点,中国人工智能初创企业的融资高度依赖对外开放的。我们的发现是中国总投资额全世界第二,那么这些投资从哪里来的?从统计数字来看,将近40%的交易是来自国内的,而其他的超过46%是完全来自国外的,还有超过14%是国内外联合的。这组数据可以很清楚地看到,超过一半以上人工智能初创企业的融资是来自国外,这是非常重要的一个特点。不仅仅中国的研究跟改革开放高度相关,跟国际间的融合高度相关,即便在融资方面也跟国际的融合与开放是高度相关的。
中国人工智能初创企业的投资主体是风险资本,而不是中国传统的金融机构。前面我们讲硬预算约束,硬预算约束主要来自于风险资本。在中国,74%的交易来自风险资本,将近16%的交易是来自私募,私募股权的性质跟风险资本是高度相近的,所以我们把这两者合并在一起。也就是说,将近90%的人工智能初创企业的投资来自于风险投资。这是极端重要的一个信息。
前面讲到2014年以后,中国加速了人工智能初创企业的投资,而且投入早期项目的资金总量非常之巨,但是有个重要的特点是值得关注的。虽然投入的资金量非常的大,但是投入的初创企业的总数字以及总的交易数字,没有相应的那么大,导致了一个初创企业的早期,平均获得的投资额非常高。不同的人对此可以有不同的解释,我们的解释留待最后的分析之中。
初创企业融资情况的统计数字,来源于VCExperts和Crunchbase这两个数据库。这两个是世界上最大的风险投资融资的数据库。两个合并在一起,基本上概括了全世界的所有的风险投资的融资情况。中国跟世界的对比数据,全部从这里获得。
我们首先关心是跟IT相关的领域,然后在数据库里搜索公司简介,使用了近20个与人工智能各个方面相关的关键词。如果这个企业涉及到这些方面,我们就把它定义为人工智能的初创企业。用这个方式,我们找到全世界所有初创企业的情况。美国的总数是4600多个,占全世界的比率超过45%;英国有846个,占全世界的8.2%,中国有730个排第三位,占全世界的7.11%。从初创企业的总数来看,中国在全世界是相当的领先,但是和美英相比,还有显然的差距。
融资方面,美国的融资额是1273亿美元,占全世界的59%。中国是487亿美元,占全世界近23%。从企业总数来对比,中国的比例远没有这么大,但是从投资总额上看,中国的投资总额已经快要接近美国的一半了,排到全世界第二。排到全世界第三位的是英国,跟中国相差很远。
平均每个初创企业获得的投资是多少?美国跟世界上其他的发达国家比,没有显著高很多,只是稍微高一点点。而中国自从2013年之后开始起步,2014年拉开距离,平均每个企业获得风险投资的数字远远高过世界上其他国家。这其中有两个可能性,一个可能性就是我们前面讲到的软预算约束机制。在面对高度风险、高度不确定性的项目的时候,尤其是在早期,投资的数字一定是非常小的,因为越小就越便宜。等到有相当的把握以后,扩大你的投资,这样才能保证你以最小的代价获得更大的成果。如果在早期投了很多钱进去,有相当的一部分可能是浪费,这个是从机制上的一个解释,另一方面也有一种可能的解释,早期阶段的初创人工智能企业,它的不确定性没有那么高。这一点我们的数据没有办法告诉我们,行业里面的同事们,可能会比我们更清楚。
在面对高度不确定性的时候,关键问题在于在最早期的时候是不是有足够多的探索性的项目。在探索性项目的数字这个方面(种子期的交易量),美国远远高于世界上所有其他国家。排名第二的是英国,排名第三的是中国和加拿大。在这个方面,中国只有英国的一半多一点,只有美国的大约七分之一。由于探索面对很高的失败的风险,有效配置资源的方法是,在启动探索的阶段,每一个项目投尽量少的钱。但是在这方面,中国的情况与发达国家非常不同。与发达国家相比,中国初创企业在种子期,对每个项目的投资量都很大。
到创业的晚期,从风险投资的角度,人们对项目的成功已经有相当的把握。从我们的数据来看,晚期的投资交易总额,也就是有多少项目获得了融资,美国排第一,中国排第二,英国排第三。从趋势上可以看到,从2016年之后,中国和其他国家之间拉开很大距离。就是说从2016年之后,晚期的投资额明显比其他发达国家要多,但是与美国相比还是有显然的差距,这个差距似乎有一点缩小的趋势但也不是很确定。但是比起其他发达国家来,中国显然是领先的。排第三的是英国。英国和其他发达国家之间的距离并不大,但是中国和美国之外的所有发达国家之间的距离拉开很大。
从晚期的平均投资额来看,平均每一个项目的投资,中国远远高于世界上的其他国家,美国排第二,英国排第三。中国比排第二的美国高很多,而美国和其他发达国家之间没有显然的距离,发达国家在平均的时候基本都差不多。这是一个很重要的信息,说明对发达国家来说有一些规律性的内容,这些规律性的内容决定了它们认为什么时候合算,基本上大家的做法都差不多。但是中国在讨论到平均的时候,明显的非常高。
怎么解释这个现象呢?有两种可能的解释,一种可能的解释就是前面讲的软预算约束和硬预算约束。中国可能仍然存在着一定程度的软预算约束问题,因此导致它的平均投资额更高。另一种解释是,可能中国的市场规模超级的大,包括在人工智能相关的应用领域里。因此,即便在每个项目都投入很多,成本很高,总体上仍然能盈利。有可能这两个解释同时都成立,都是一部分的原因。
学术及开源软件的国际对比
从学术论文的发表量和论文被引用的指数来看,在最近几年里,中国整体上在世界上排名第二。在大体上,和美国的差距在缩小,但仍然有一些重要的方面,差距还是相当明显。
首先来看一下在期刊和会议论文的发表情况。在期刊和会议发表论文的总数方面,中国在世界上排名第二,其中包括最近20年里积累的总数,以及最近几年的年度的发表数字。很重要的一点是,自从2017年之后,中国年度发表的总数和美国的差距是在逐年缩小之中。如果我们把期刊跟会议分开、单独看期刊的话,中国在期刊发表的总数是世界第一。在期刊的被引用总数也是世界第一。所以,如果我们单纯看期刊的话,中国现在已经超过了美国,位居世界第一。这也是为什么有相当一些报告会认为中国在人工智能方面超过了美国成为世界第一,其实指的是在期刊发表的论文方面。但是,如果我们把这个引用分成类别,分成高引用的论文和普通引用的论文和低引用的论文,我们就会发现,如果我们看被引用1000次以上的,那么中国在期刊方面仍然是排得很高。
在会议论文方面,中国的排名就不太一样。如果看加总,中国在会议上发表的论文总数大体上是世界第二,被引用的总数也大体上是世界第二。如果我们看会议论文的引用次数,被引用千次以上的甚至百次以上的,中国都在世界上排名第二,但和世界第一的美国之间的差距没有清楚地缩小的趋势。
在开源软件的无论开发和使用方面,中国都跟美国有显然的差距。值得关注的一点是,与期刊和学术论文的情况非常不同,中国和美国在开源软件方面的差距是在扩大之中,而不是在缩小之中。这背后说明什么问题,还需要更深入的讨论。
我们的数据来源是Scope数据库,包括学术论文,期刊和会议的,全部都来自这个数据库。搜索方法基本上是和斯坦福大学制作的人工智能指数的搜索方法是相似的,使得我们和他们有高度的可对比性。
具体来看,积累的学术论文的总数,美国排第一,中国排第二,英国排第三。从积累的总数看,中国和美国之间差距还是相当大的。从时间的趋势变化来看,虽然中国仍然排第二,但是和美国的差距是在逐年缩小之中,尤其是在2016年、2017年之后。
排名第三的是英国,可能实际上排名第三的已经是印度了。英国和印度这两个国家处于不相上下的一个状态,和排名第二的中国的差距是很显然的,这是期刊和会议论文的总量。如果只看期刊的话,中国在2012年之后就已经超过了美国,是世界上在期刊上发表人工智能论文最多的国家。
从2012年之后,长期以来排名第二的是美国,但是现在也被印度超过。所以现在已经是印度排名第二,美国排名第三。这背后有一个重要的内容,就是由于人工智能这个领域本身在加速发展,使得很多的研究者为了快,更多地把论文发表在会议上,而不是在期刊上。这是为什么我们在期刊上见到这样应该状况的部分解释。一方面是中国的论文增速非常快,另一方面美国作为人工智能最发达的国家,在期刊上发表论文的数字不长进了,原因是大量的论文转移到会议上去了。
从会议论文加总的数字我们可以看到,美国排最前面,中国排第二,英国排第三。中国和美国之间的差距似乎有缩小的趋势,但不是很清楚。但是中国和其他发达国家之间的差距是在拉开。中国超过其他的发达国家,而且超过的越来越多。
只是看论文数字,可能还不能说明论文的质量。质量更多地反映在引用次数上。可以看到自从2014年以来,在引用的方面,中国超过美国,成为期刊论文被引用的总数在世界上排名第一的国家,而美国是仅次于中国排第二的,其他若干的发达国家合在一起排第三位。中国和美国跟其他的国家相比,后者是有显然的差距的。
从大型的人工智能学术会议论文的年度被引用情况来看,美国远高于其他国家排名第一,中国排名第二。中国和美国之间是不是差距在缩小,目前还不是很清楚,其他的发达国家和中国之间的差距似乎在拉开。
小型的、更专业的人工智能学术会议发表的论文,加总之后的年度被引用的情况,可以看到中国和发达国家之间已经没有清楚的优势了。美国排名世界第一,英国排名世界第二,德国曾经排世界第一,现在连第三也排不到了,现在排名第三的是法国。为什么会这样?这背后是什么原因?需要专家们来解释。
再来看一下最高的被引用论文是怎么分布的。首先我们来看期刊上最高的被引用论文,也就是在人工智能领域里影响最大的论文,美国曾经高度领先,到了最近几年,中国、美国、以色列似乎是不相上下。
再来看会议论文的加总情况,可以看到美国在最有影响力的论文方面遥遥领先,其他几个国家中国、英国、德国,在最近几年里不相上下,可以认为并列第二。
对于影响力比较低的论文,我们分成几个等级:被引用1000次和以上的、几百次到几十次的、几十次到十次的、个位数的以及零引用的。限于篇幅,我着重介绍低引用率论文的情况。在期刊论文上,低引用率的论文,中国一直是世界最高的,美国是世界第二的。但是如果我们看低引用率的会议论文,跟高引用率论文的情形相似,美国遥遥领先。中国和英国并列第二,但是和美国相差甚远,和其他发达国家相差无几。
最后我们来看一下中国和美国研究者使用人工智能开源软件平台的相关情况。从加总的数据来看,从2015年到现在,我们可以看到中国和美国在使用和开发人工智能开源软件方面都在增长,但是美国的增长速度更快。2019年,美国使用开源软件平台的总量已经多达十几万,中国的数字是3万左右。为什么是这样?留给专家们去讨论、去分析。
小结一下这份报告的核心发现。首先我们看到在人工智能初创企业方面,中国的总投资仅次于美国,大体上相当于美国规模的五分之二。趋势上来看,中国跟美国总投资额的差距在缩小。如果我们集中看项目晚期的投资情况,中国和美国的差距缩小的更快。这是第一个总结的内容。
第二个总结的内容就是人工智能作为一个全新的行业还正在兴起,还没有真正建立起来,具有非常高的不确定性。当面对如此高的不确定性的时候,它的种子期和早期的数量,即包括项目数量和企业数量,是最终优胜劣汰出成果的关键。如果我们集中看种子期和早期的话,无论是企业的总数还是交易量的总数,中国都在英美之后,而且和英美的差距不是在缩小,反而是在增大。这是值得高度关注的问题。
在学术方面,中国发表论文的总量仅次于美国。其中,在期刊发表的总量和引用量总量都是位居世界第一,超过了美国,而且早就超过了美国。而会议发表的总量排第二,和美国的差距仍然非常大,和英国德国等等的差距并不大。在会议论文中,高引用量特别是最高引用率的论文,中国和美国有显然的差距,而且这个差距没有清楚地缩小的趋势。
在人工智能开源软件方面,与美国的研究者相比,中国的人工智能的研究者开发和使用的要少很多。从趋势上看,这种差距在增加,而不是在缩小。
(作者为伦敦帝国理工学院客座教授、哈佛大学经济学博士(1991),2016年获得首届中国经济学奖,2013年获得孙冶方经济学论文奖。是美国科斯研究所(RCI)的理事、欧洲经济政策研究中心(CEPR)研究员;编辑:王延春)
责编|阮璐阳
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我国人工智能的现状
导读:到2020年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步;到2025年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平;到2030年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。为抢抓人工智能发展的重大...到2020年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步;到2025年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平;到2030年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国,国务院日前印发《新一代人工智能发展规划》,为我国人工智能领域未来发展做出明确规划。
当前,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,人工智能发展进入新阶段。人工智能已经成为国际竞争的新焦点、经济发展的新引擎、社会建设的新机遇。
据了解,经过多年的持续积累,我国在人工智能领域取得重要进展,国际科技论文发表量和发明专利授权量已居世界第二,部分领域核心关键技术实现重要突破。语音识别、视觉识别技术世界领先,自适应自主学习、直觉感知、综合推理、混合智能和群体智能等初步具备跨越发展的能力,中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人、无人驾驶逐步进入实际应用,人工智能创新创业日益活跃,一批龙头骨干企业加速成长,在国际上获得广泛关注和认可。加速积累的技术能力与海量的数据资源、巨大的应用需求、开放的市场环境有机结合,形成了我国人工智能发展的独特优势。
与此同时,我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍存在差距,缺少重大原创成果,在基础理论、核心算法以及关键设备、高端芯片、重大产品与系统、基础材料、元器件、软件与接口等方面差距较大;科研机构和企业尚未形成具有国际影响力的生态圈和产业链,缺乏系统的超前研发布局;人工智能尖端人才远远不能满足需求;适应人工智能发展的基础设施、政策法规、标准体系亟待完善。
面对新形势新需求,必须主动求变应变,牢牢把握人工智能发展的重大历史机遇,紧扣发展、研判大势、主动谋划、把握方向、抢占先机,引领世界人工智能发展新潮流,服务经济社会发展和支撑国家安全,带动国家竞争力整体跃升和跨越式发展。
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浅谈人工智能的发展现状与前景分析2022-03-2311:19:03
摘要:随着科技的发展,人工智能技术发展突飞猛进,并以不可阻挡之势进入了人们的生活领域。人工智能的蓬勃发展将人们的生活推向了更高的层次,人类由此进入了智能化时代。人工智能不但能够帮助人们进行高效工作和学习,而且能为生活增姿添彩。本文将具体分析人工智能的发展现状,并探讨其未来发展前景,旨在使人们重视人工智能技术,推动人工智能技术的发展,使其更好地为人类生活服务。
关键词:人工智能现状前景
人工智能悄然地改变了人们的生产生活,同时也改变了人们的思维,它是科技发展的最好诠释。无论是家庭生活还是工业发展,无论是经济开发还是教育教学,都离不开人工智能技术的应用。虽然人工智能技术能够帮助人们完成各种复杂的工作,甚至能代替人类到极其危险的环境中进行探测,但是人工智能并不能代替人的大脑,它更多的是机器智能而非人的智能。
1人工智能技术发展现状
1.1人工智能发展较快
随着“互联网+”的迅速发展,人工智能技术也得到了快速的发展,并以不可阻挡之势深入到人们的生产、生活之中
[1]。人们更加注重人工智能的研发与应用,近些年,人工智能产品备受关注,例如智能机器人、智能家居、手术机器人、智能护理机器人等。它们的诞生进一步拓宽了人们的生活舞台,实现了人类生活的智能化,使人们步入了智能化时代。随着市场变化发展,生物识别技术应运而生,并深受人们的关注,这进一步推动了人工智能技术的发展。以扫地机器人为例,随着人们生活水平不断提高,人们的幸福指数也在不断攀升,人们更加注重精神享受,使得扫地机器人迅速走红,成为服务机器人领域的“香饽饽”。随着扫地机器人的热销,研究人员也更加注重研发多功能的扫地机器人。因此扫地机器人的功能也在不断升级,并具有很大的市场需求。随着人们生活需求的不断增加,人工智能产品将不断发展,未来研发力度将更强,发展速度将更快。
1.2具有广阔的发展前景
我国人工智能技术与发达国家相比起步较晚,但是发展速度较快。尤其是最近几年,随着人工智能产品的不断深入生活,人们对人工智能技术更加重视。我国的人工智能技术在仿生学领域具有重要的发展,这也为人类的发展做出了重要的贡献。国家对人工智能技术大力支持,使得人工智能技术在未来将拥有广阔的发展前景。
1.3我国人工智能技术有待提高
我国人工智能技术虽然有了一定的进步,但仍然无法与发达国家相媲美。无论是核心技术方面,还是设计方面都存在一定的问题,需要研究人员加以重视。例如翻译问题、识别功能问题等,这些都是制约人工智能技术发展的瓶颈,亟待人们解决。
2人工智能技术发展前景。
2.1人工智能技术的计算能力将更强
人工智能产品方兴未艾,随着互联网时代的不断发展,网络与联网的终端将不断普及,尤其在大数据时代,海量的数据涌现,数据爆发式增长,这也进一步要求人工智能技术拥有更大更强的计算能力。传统的计算机系统对于逻辑运算十分擅长,但是并不擅长模式识别与形象思维,所以构建模仿人脑的类脑计算机十分必要,这也将进一步推动人工智能技术向更深的领域发展。随着经济的发展,数据知识的融合更加广泛,未来人工智能技术的计算能力将会更强。
2.2核心技术将进一步提高随着人工智能产品的不断涌现,智力资源不断被收集,这将进一步推动人工智能技术的研发。我国人工智能技术虽然发展迅猛,但是缺乏核心技术。随着量子计算机类脑芯片等技术的研发与应用,人工智能技术不再停留在较低层次,将向更深领域迈进。随着国家对人工智能技术有越来越重视,人工智能技术的核心技术也将不断升级。人工智能技术的魅力深深吸引着机器人爱好者,更吸引了众多开发者的研发兴趣。随着国内外众多新产品的问世,将出现更高端的技术与产品,这会进一步推动核心技术的发展。
2.3人工智能技术进一步与商业融合
随着人工智能产品的广泛应用,人工智能技术将有更广阔的发展前景。以智能手机为例,智能手机更新换代速度较快,它不但功能齐全,而且与人们的生活紧密联系,是人们日常生活中不可或缺的工具。智能手机的商业价值是十分巨大的,在未来智能机器人也将会像智能手机一样,走入千家万户。随着市场竞争的不断深化,低端机器人将会被更高端的产品挤出市场,功能更全、配置更高的机器人将出现在人们的视野中。这也将吸引更多企业进行投资研发,越来越多的商业巨头也纷纷瞄准这一机会涌入人工智能领域,以期为其商业的发展打开新通道。
2.4人工智能技术将对我国的劳动密集型产业造成影响我国地大物博,人口众多,因此劳动密集型产业在我国占重要地位。随着人工智能技术的发展,劳动密集型产业将不可避免地受到冲击。以智能机器人为例,无论在工业领域还是在农业领域,无论在人们的生活之中还是在工作之中,它都具有重要的意义。智能机器人在工业生产中的广泛应用,会使部分劳动密集型产业的从业者面临失业的风险。随着科技的发展,人工智能技术将对传统的生产模式造成重要的影响[2]。
2.5人工智能产品更智能化
随着社会的发展,智能终端也在不断升级,人工智能产品将更加智能化。以医疗行业为例,医疗人员可利用智能机器人对病人进行诊断,这不但使诊断结果更加清晰、准确,而且能为医生决策提供依据。
3结语
科技改变世界,人工智能技术对我们生活的影响是巨大的,其作用更是无可比拟。人工智能技术推动了社会的发展,为我们的生活带来了极大的便利。虽然当前我国人工智能技术有了一定的发展,但其在发展中也呈现出一些问题,需要我们高度重视。人工智能技术发展前景十分广阔,在未来,它将朝着更高端、更深入的领域发展,进而为社会做出更大的贡献,更好地推动社会的发展。
参考文献
[1]刘玉斌.人工智能在网络技术中的应用研究[J].电脑迷,2018(2):176.
[2]景琳.山水青国际大酒店客户关系管理现状和对策分析
[J].当代旅游(高尔夫旅行),2017(9):76.
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