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人工智能你应该知道的冷知识——人工智能的发展时间轴 人工智能的诞生时间为

人工智能你应该知道的冷知识——人工智能的发展时间轴

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  Hello大家好,我是你们的朋友JamesBin这篇文章介绍一下人工智能,人工智能也是最近这几年才发展起来的,我首先来看一下人工智能的发展历史吧!

  这张图是人工智能发展情况概览。人工智能的发展经历了很长时间的历史积淀

1950年,阿兰·图灵就提出了图灵测试机,大意是将人和机器放在一个小黑屋里与屋外的人对话,如果屋外的人分不清对话者是人类还是机器,那么这台机器就拥有像人一样的智能。

时间人物事件意义1633ReneDescartes发表著作《论人》提出灵魂存在于大脑的松果体中1714GottfriedWilhelmLeibniz《单子论》一切知识都能通过理性思考获得。发现微积分,并开发了一套更为适用的记号方法。1739DavidHume《人性论》将人类思维分为印象和思想1781ImmanuelKant《纯粹理性批判》世界存在两种世界:一个是能为人类身体所感知的经验世界,一个是自在世界。1796F.J.Gall发展了颅相学1821CharlesBabbage通用计算机构想1861P.P.Broca命名布罗卡区1870GustavFritsch发现大脑对侧控制原则1873CamilloGolgi发现了“染色”的黑色反应1874C.Wernicke命名韦尼克区建立了行为障碍与大脑特定区域损伤之间的关系1872C.R.Darwin《人类和动物对情绪的表达》第一次涉及人类情绪的科学研究1873WihelmWundt发表著作《心理生理学原理》确立实验内省法,被后人称为实验心理学之父1879GottlobFrege概念演算–一种按算术语言构成的思维符号语言弗雷格扩大逻辑学的内容,创造了“量化”逻辑,是分析哲学的鼻祖。1889S.R.Cajal神经系统是由细胞构成的1885HermanEbbinghaus《记忆:对实验心理学的一项贡献》提出艾宾浩斯曲线。1890WilliamJames《心理学原理》被称为心理学之父1896EdwardBradfordTitchener《心理学大纲》创立构造主义1897IvanPavlov《关于主要消化腺功能的演讲》提出条件反射定律。1900S.S.Freud《梦的解析》创立精神分析学派1901EdmundHusserl发表著作《逻辑研究》首次提出了现象学的基本原理,奠定了现象学描述分析方法的基础1909K.Broadmann发表了大脑皮质的比较研究1911EdwardThorndike《动物智力》提出联结主义1912M.Wetheimer《运动知觉的实验研究》格式塔心理学重要里程碑1913BertrandRussell&AlfredNorthWhitehead《数学原理》是20世纪科学的重大成果,被誉为是“人类心灵的最高成就之一”1916FerdinanddeSaussure《普通语言学教程》提出符号的能指和所指1921LudwigJosefJohannWittgenstein《逻辑哲学论》20世纪最难懂的著作之一1924JohnWatson《行为主义》开创了行为主义学派1924HansBergerEEG(脑电图)首次在人中使用1927MartinHeidegger《存在于时间》20世纪存在主义的创始人1929WolfgangKohler《格式塔心理学》格式塔心理学创始人之一1932EdwardTolman《动物和人类的目的性行为》提出了人存在认知地图1934Carl.Jung《原型与集体无意识》提出集体无意识,并运用词语联想法1934SirKarlRaimundPopper《科学发现的逻辑》标志着西方科学哲学最重要的学派――批判理性主义的形成。1936Turing发表《可计算数》提出图灵机的设想1936AlfredJulesAyer发表《语言、真理与逻辑》在书中提出有意识的人类及无意识的机器之间的区别,从而成为了逻辑实证主义在英文世界的代言人1938B.F.Skinner《有机体的行为:实验分析》详细介绍了实验方法,包括著名的斯金纳箱。1940sS.M.Ulam&JohnvonNeumann提出蒙特卡洛方法在金融工程学,宏观经济学,计算物理学等领域应用广泛。1943WarrenMcCulloch&WalterPitts出版了《神经活动中固有的思维的逻辑运算》一书提出了MP神经元模型1943AbrahamMaslow发表《人类动机理论》提出需求层次理论1946Mauchly&EckertENIAC(第一台通用计算机)为AI的研究提供了物质基础1946JohnvonNeumann提出冯诺伊曼架构计算机发展史上的一个里程碑1948NobertWiener《控制论》为人工智能领域指明了研究的方向1948Claude.E.Shannon《通信的数学理论》现代信息论研究的开端1949D.O.Hebb发表著作《行为的组织:一种神经心理理论》提出了突触学习的模型,这个模型后来被称为“Hebb定律1950Turing发表《计算机器与智能》提出了图灵测试1951WilderPenfield《人类大脑皮质》绘制出大脑皮层与人体之间的对应图1955Noam.Chomsky发表著作《句法结构》极大程度撼动了行为主义的主导地位,提出了通用语法结构1956JohnMcCarthy创立人工智能一词1956达特茅斯会议展开人工智能诞生的标志1956Newell&Simon&shaw逻辑理论家可以进行数学命题证明的软件1956G.A.Miller《神奇的数字》首次提出记忆容量为5-9.极大程度撼动了行为主义的根基。1957RolandBarthes《神话学》语言就是肌肤1957B.Millner&W.Scoville发表了对H.M的病例的分析发现记忆可分为长时与短时记忆1958FrankRosenblatt发表《感知器:脑的组织和信息存储的概率模型》提出了感知器模型打开了研究人工神经网络的大门1958JohnMcCarthy发明了LISP(表处理)语言成为人工智能的得力研究工具1958LeonardE.Baumetc研究前向后向算法(Baum-Welch)HMM学习问题的一个近似的解决方法1958DonaldBroadbent《知觉与沟通》新认知心理学发展里程碑1960Newell&Simon&shaw通用问题求解机解决多种类型的数学难题1960B.Widrow&TedHoff建立ADALINE算法1964JosephWeizenbaum开发了一个叫Eliza的机器人实现了计算机与人功过文本进行交流1965EdwardFeigenbaum.etc研发专家系统DENDRAL第一套有效进行工作的专家系统1965GordonMoore提出摩尔定律这一定律揭示了信息技术进步的速度1967PaulMacLean将大脑分为三个部分1968WalterMischel发表著作《人格和测量》提出的人格理论震惊世界,个体与其所处环境的动态交互过程是对其行为的最佳预测指标1969Seymourpappert&MavinMinsky出版了《知觉》一书认为神经网络的容量是有限的直接导致了神经网络研究的将近二十年的长期低潮1970T.Winogard开发了SHRDLU系统该系统可以部分理解语言1971R.Shepard&Metzler设计了心理旋转实验为大脑隐形加工过程提供了一种革命性的方法1972SRI(斯坦福国际研究所)研发机器人Shakey首台采用了人工智能学的移动机器人1972HubertDreyfus发表著作《计算机不能做什么》很大程度打击了人们对人工智能领域的积极性1972EndelTulving发表著作《记忆的组织》将长时记忆分为语义记忆和情景记忆1975F.Holland发表著作《自然与人工系统适应调节》介绍遗传算法1976JosephWeizenbaum发表了《计算机能力和人类推理》书中指明了人工智能研究人员应当对他们的研究带来的结果担负起应有的责任1976N.J.Nilsson&AllenNewelletc提出物理符号系统假设企图建立人工智能的理论体系1976John.R.Anderson提出ACT-R框架人类认知结构1976RichardDawkings发表著作《自私的基因》指出个体经过与他人的长期互动发展出自己的行为倾向1977Grossberg提出ART网络1977AlbertBandura发表《社会学习理论》大部分人类行为都是通过模仿习得的1978HebertA.Simon获得了诺贝尔经济学奖“有限理性”理论对人工智能领域的决策和问题解决等程序有着重要的指导意义1979DanielKahneman提出前景理论发现人们基于经验解决问题时存在很大问题。1980JohnSearle提出了思想“中文屋”引起了极大的争议和讨论热潮1981RogerW.Sperry获得诺贝尔奖裂脑实验证实大脑中可能有两个意志在活动1981GordonBower发表著作《情绪和记忆》提出情绪和事件是一起被存储在记忆重的1982Newelletc《统一化的认知理论》研发SOAR软件1982JohnHopfield《具有集体计算能力的神经网络和实际系统》提出了一种具有联想记忆能力的新型神经网络,后被称为“霍普菲尔德网络”1982Teuvo.Kohonen发表了《自组织映射》介绍了SOM算法,是一种简单而有效的无指导学习算法1983T.Sejnowski&G.Hinton提出了"隐单元"的概念,并且研制出了Boltzmann机1983福岛邦彦构造出了可以实现联想学习的"认知机1983B.Libetetc设计实验证明准备电位的出现要早于意识到动作意图的时间1984DouglasLenat开启大百科全书项目使人工智能的应用能够以类似人类推理的方式工作1985DTI(弥散张量成像)1986Geoffrey.E.Hinton&DavidE.Rumelhart&JamesL.McClelland出版《并行分布式处理:认知的微细构造探索》重新提出了简明有效的误差反传算法(即BP算法)1986Rumelhart提出了EBP算法解决了MLP的权重问题1986PaulSmolensky提出了RBM(限制性波尔玆曼)模型1987MarvinMinsky出版著作《思维社会》向人们描述了大脑中各种不同层次水平的“智能主体”1987D.C.McClelland发表著作《人类的动机》提出三种核心动机驱动个体做出行动1987Nileson提出了CP神经网络1988L.O.Chua提出了CNN神经网络1990fMRI出现1991RichardStanleyLazarus发表《情绪与记忆》个体的思维先于情绪或生理唤出的出现1994Steven.Pinker发表著作《语言本能》提出语言是本能的观点1995VladmirVapniketc提出了支持向量机算法可以分析数据,识别模式,用于分类和回归分析1995M.R.Endsley提出态势感知模型1996G.Rizzolatti发现了猴脑中的镜像神经元1997DeepBlue(IBM)公司国际象棋击败卡斯帕罗夫1997SeppHochreiter&JürgenSchmidhuber提出长短时记忆算法(LSTM)1998A.Clark&D.Chalmers提出了外脑假说1998M.Botvinick&J.Cohen设计了著名的橡胶手实验2003PaulEkman发表《情绪的解析》提出了情绪的六大类型2004黄广斌提出了ELM算法2005RayKurzwei出版《奇点将至》2045年电脑全面超越人脑2006G.E.Hinton发表著作《深层置信网络的快速算法》提出DBNS神经网络2006Geoffrey.E.Hinton&Lecunetc提出深度学习概念2006RichardStanleyLazarus发表著作《情绪的法则》提出情绪本质是无意识过程。2007J.Lichtman&J.Sanes开发了脑虹技术2008DanielDennett《意识的解释》本书是心智哲学甚至当代哲学中最重要的著作之一,全方位地探索意识现象2009美国国立卫生研究院人脑连接组计划启动2011Watson(IBM公司)参加“危险边缘”,打败两位人类冠军。2012GoogleX实验室采用“神经系统”识别出一只猫2013Standford大学成功的让老鼠的大脑完全透明2016AlphaGo(GoogleDeepMind)围棋击败李世石

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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)

人工智能的起源和人工智能发展历程

1.1图灵测试

测试者与被测试者(一个人和一台机器)隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。多次测试(一般为5min之内),如果有超过30%的测试者不能确定被测试者是人还是机器,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人类智能。

1.2达特茅斯会议

1956年8月,在美国汉诺斯小镇宁静的达特茅斯学院中,

​约翰·麦卡锡(JohnMcCarthy)

​马文·闵斯基(MarvinMinsky,人工智能与认知学专家)

​克劳德·香农(ClaudeShannon,信息论的创始人)

​艾伦·纽厄尔(AllenNewell,计算机科学家)

​赫伯特·西蒙(HerbertSimon,诺贝尔经济学奖得主)等科学家正聚在一起,讨论着一个完全不食人间烟火的主题:用机器来模仿人类学习以及其他方面的智能。

会议足足开了两个月的时间,虽然大家没有达成普遍的共识,但是却为会议讨论的内容起了一个名字:“人工智能”,因此,1956年也就成为了人工智能元年。

2、人工智能发展历程

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:

第一是起步发展期: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。

第二是反思发展期: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。

第三是应用发展期: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。

第四是低迷发展期: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。

第五是稳步发展期: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。

第六是蓬勃发展期: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。

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人工智能可能有自主意识了吗

➤大模型、大数据的驱动让人工智能在对话的自然度、趣味性上有了很大突破,但距离具备自主意识还很远。换言之,即便人工智能可以对人类的语言、表情所传递的情绪作出判断,但这主要应用的是自然语言处理、计算机视觉等技术

➤不同于当前依赖数据学习的技术路线,新一代人工智能强调在没有经过数据学习的情况下,可以通过推理作出合理反应,从而与没有见过、没有学过的事物展开交互

➤当前人工智能治理面临的最大挑战,是我们没有一套比较成熟的体系来规制其潜在的风险。在发展科技的同时,必须同步发展我们的规制体系

➤“技术归根结底是由人类来发展和把控的。人类和人工智能的未来,是由人类选择的。”

今年6月,美国谷歌公司软件工程师布莱克·勒莫因称语言模型LaMDA出现自我意识。他认为,LaMDA拥有七八岁孩童的智力,并相信LaMDA正在争取自己作为一个人的权利。

LaMDA是谷歌去年发布的一款专门用于对话的语言模型,主要功能是可以与人类交谈。

为佐证观点,勒莫因把自己和LaMDA的聊天记录上传至互联网。随后,谷歌以违反保密协议为由对其停职。谷歌表示,没有任何证据支持勒莫因的观点。

事实上,“AI(人工智能)是否拥有自主意识”一直争议不休。此次谷歌工程师和LaMDA的故事,再次引发讨论。人们想知道:人工智能技术究竟发展到了怎样的阶段?是否真的具备自主意识?其判定依据是什么?未来我们又该以怎样的能力和心态与人工智能和谐共处?

人工智能自主意识之辨

勒莫因认为LaMDA具有意识的原因有三:一是LaMDA以前所未有的方式高效、创造性地使用语言;二是它以与人类相似的方式分享感觉;三是它会表达内省和想象,既会担忧未来,也会追忆过去。

受访专家告诉《瞭望》新闻周刊记者,上述现象仅仅是因为LaMDA所基于的Transformer架构能够联系上下文,进行高精度的人类对话模拟,故能应对人类开放、发散的交谈。

至于人工智能是否已经具备自主意识,判定标准如何,受访专家表示,对人类意识的探索目前仍属于科技前沿,尚未形成统一定义。

清华大学北京信息科学与技术国家研究中心助理研究员郭雨晨说:“我们说人有自主意识,是因为人知道自己在干什么。机器则不一样,你对它输入内容,它只是依照程序设定进行反馈。”

中国社会科学院科学技术哲学研究室主任段伟文认为,一般意义上,人的自我意识是指对自我具备觉知,但如何认识和理解人类意识更多还是一个哲学问题而不是科学问题,这也是很难明确定义人工智能是否具备意识的原因。

被誉为“计算机科学与人工智能之父”的艾伦·图灵,早在1950年就曾提出图灵测试——如果一台机器能够与人类展开对话而不能被辨别出其机器身份,那么可以称这台机器具有智能。

这一设想随后被具化为,如果有超过30%参与测试的人以为自己在和人说话而非计算机,就可以认为“机器会思考”。

当前随着技术的发展,已经有越来越多的机器能够通过图灵测试。

但清华大学人工智能国际治理研究院副院长梁正告诉《瞭望》新闻周刊记者,图灵测试只能证明机器在表象上可以做到让人无法分辨它与人类的不同,却不能证明机器能够思考,更不能证明机器具备自主意识。

段伟文表示,目前大体有两种方式判定人工智能是否具有自主意识,一种以人类意识为参照,另一种则试图对机器意识进行全新定义。

若以人类意识为参照,要观察机器能否像人一样整合信息。“比如你在阳光下,坐在河边的椅子上看书,有树影落在脸上,有风吹来,它们会带给你一种整体的愉悦感。而对机器来说,阳光、河流、椅子等,是分散的单一元素。”段伟文说。

不仅如此,段伟文说,还要观察机器能否像人一样将单一事件放在全局中思考,作出符合全局利益的决策。

若跳出人类构建自主意识的范式,对机器意识进行重新定义,则需要明白意识的本质是什么。

段伟文告诉记者,有理论认为如果机器与机器之间形成了灵活、独立的交互,则可以称机器具备意识。也有理论认为,可以不追究机器的内心,仅仅把机器当作行为体,从机器的行为表现判断它是否理解所做事情的意义。“比如机器人看到人类喝咖啡后很精神,下次当它观察到人类的疲惫,能不能想到要为人类煮一杯咖啡?”段伟文说。

但在段伟文看来,这些对机器意识进行重新定义的理论,其问题出在,即便能够证明机器可以交互对话、深度理解,但是否等同于具备自主意识尚未有定论。“以LaMDA为例,虽然能够生成在人类看来更具意义的对话,甚至人可以与机器在对话中产生共情,但其本质仍然是在数据采集、配对、筛选机制下形成的反馈,并不代表模型能够理解对话的意义。”

换言之,即便人工智能可以对人类的语言、表情所传递的情绪作出判断,但这主要应用的是自然语言处理、计算机视觉等技术。

郭雨晨直言,尽管在情感计算方面,通过深度学习的推动已经发展得比较好,但如果就此说人工智能具备意识还有些一厢情愿。“把‘意识’这个词换成‘功能’,我会觉得更加准确。”

技术换道

有专家提出,若要机器能思考,先要解决人工智能发展的换道问题。

据了解,目前基于深度学习、由数据驱动的人工智能在技术上已经触及天花板。一个突出例证是,阿尔法围棋(AlphaGo)在击败人类围棋世界冠军后,虽然财力和算力不断投入,但深度学习的回报率却没有相应增长。

一般认为,人工智能可被分为弱人工智能、通用人工智能和超级人工智能。弱人工智能也被称为狭义人工智能,专攻某一领域;通用人工智能也叫强人工智能,主要目标是制造出一台像人类一样拥有全面智能的计算机;超级人工智能类似于科幻作品中拥有超能力的智能机器人。

从产业发展角度看,人工智能在弱人工智能阶段停留了相当长时间,正在向通用人工智能阶段迈进。受访专家表示,目前尚未有成功创建通用人工智能的成熟案例,而具备自主意识,至少需要发展到通用人工智能阶段。

梁正说,大模型、大数据的驱动让人工智能在对话的自然度、趣味性上有了很大突破,但距离具备自主意识还很远。“如果你给这类语言模型喂养大量关于内省、想象等与意识有关的数据,它便更容易反馈与意识有关的回应。”

不仅如此,现阶段的人工智能在一个复杂、专门的领域可以做到极致,却很难完成一件在人类看来非常简单的事情。“比如人工智能可以成为围棋高手,却不具备三岁小孩对陌生环境的感知能力。”段伟文说。

谈及背后原因,受访专家表示,第一是当前人工智能主要与符号世界进行交互,在对物理世界的感知与反应上发展缓慢。第二是数据学习让机器只能对见过的内容有合理反馈,无法处理陌生内容。第三是在数据驱动技术路线下,人们通过不断调整、优化参数来强化机器反馈的精准度,但这种调适终究有限。

郭雨晨说,人类在特定任务的学习过程中接触的数据量并不大,却可以很快学习新技能、完成新任务,这是目前基于数据驱动的人工智能所不具备的能力。

梁正强调,不同于当前主要依赖大规模数据训练的技术路线,新一代人工智能强调在没有经过数据训练的情况下,可以通过推理作出合理反应,从而与没有见过、没有学过的事物展开交互。

相比人类意识的自由开放,以往人工智能更多处在封闭空间。尽管这个空间可能足够大,但若超出设定范畴便无法处理。而人类如果按照规则不能解决问题,就会修改规则,甚至发明新规则。

这意味着,如果人工智能能够超越现有学习模式,拥有对自身意识系统进行反思的能力,就会理解自身系统的基本性质,就有可能改造自身的意识系统,创造新规则,从而成为自己的主人。

“人工智能觉醒”背后

有关“人工智能觉醒”的讨论已不鲜见,但谷歌迅速否认的态度耐人寻味。

梁正表示:“如果不迅速驳斥指认,会给谷歌带来合规性方面的麻烦。”

据了解,关于人工智能是否有自主意识的争论并非单纯技术领域的学术探讨,而关乎企业合规性的基本坚守。一旦认定公司研发的人工智能系统出现自主意识,很可能会被认为违反第2版《人工智能设计的伦理准则》白皮书的相关规范。

这一由美国电气和电子工程师协会2017年发布的规范明确:“根据某些理论,当系统接近并超过通用人工智能时,无法预料的或无意的系统行为将变得越来越危险且难以纠正。并不是所有通用人工智能级别的系统都能够与人类利益保持一致,因此,当这些系统的能力越来越强大时,应当谨慎并确定不同系统的运行机制。”

梁正认为,为避免社会舆论可能的过度负面解读,担心大家认为它培育出了英国作家玛丽·雪莱笔下的弗兰肯斯坦式的科技怪物,以“不作恶”为企业口号的谷歌自然会予以否认。“不仅如此,尽管这一原则对企业没有强制约束力,但若被认为突破了底线,并对个体和社会造成实质性伤害,很有可能面临高额的惩罚性赔偿,因此企业在合规性方面会更为谨慎。”

我国也有类似管理规范。2019年,国家新一代人工智能治理专业委员会发布《新一代人工智能治理原则——发展负责任的人工智能》,提出人工智能治理的框架和行动指南。其中,“敏捷治理”原则主要针对技术可能带来的新社会风险展开治理,强调治理的适应性与灵活性。

中国信息化百人会成员、清华大学教授薛澜在接受媒体采访时表示,当前人工智能治理面临的最大挑战,是我们没有一套比较成熟的体系来规制其潜在的风险。特别是在第四次工业革命背景下,我国的人工智能技术和其他国家一样都处于发展期,没有现成的规制体系,这样就使得我们在发展科技的同时,必须同步发展我们的规制体系。“这可能是人工智能发展面临最大的挑战。”

在梁正看来,目前很难断言新兴人工智能技术具有绝对风险,但必须构造合理的熔断、叫停机制。在治理中既要具有一定的预见性,又不能扼杀创新的土壤,要在企业诉求和公共安全之间找到合适的平衡点。

毕竟,对人类来说,发展人工智能的目的不是把机器变成人,更不是把人变成机器,而是解决人类社会发展面临的问题。

从这个角度来说,我们需要的或许只是帮助人类而不是代替人类的人工智能。

为了人机友好的未来

确保通用人工智能技术有益于人类福祉,一直是人工智能伦理构建的前沿。

薛澜认为,在科技领域,很多技术都像硬币的两面,在带来正面效应的同时也会存在风险,人工智能就是其中一个比较突出的领域。如何在促进技术创新和规制潜在风险之间寻求平衡,是科技伦理必须关注的问题。

梁正提出,有时技术的发展会超越人们预想的框架,在不自觉的情况下出现与人类利益不一致甚至相悖的情况。著名的“曲别针制造机”假说,即描述了通用人工智能在目标和技术都无害的情况下,对人类造成威胁的情景。

“曲别针制造机”假说给定一种技术模型,假设某个人工智能机器的终极目标是制造曲别针,尽管看上去这一目的对人类无害,但最终它却使用人类无法比拟的能力,把世界上所有资源都做成了曲别针,进而对人类社会产生不可逆的伤害。

因此有观点认为,创造出法力高超又杀不死的孙悟空本身就是一种不顾后果的冒险行为。

与其对立的观点则认为,目前这一担忧为时尚早。

“我们对到底什么样的技术路线能够发展出具备自主意识的人工智能尚无共识,现在谈论‘禁止发展’,有种空中楼阁的意味。”梁正说。

商汤科技智能产业研究院院长田丰告诉《瞭望》新闻周刊,现实中人工智能技术伦理风险治理的关键,是产业能够在“预判防范-应用场景-用户反馈-产品改进”中形成市场反馈机制,促成伦理风险识别与敏捷治理。同时,企业内部也需建立完整的科技伦理自律机制,通过伦理委员会、伦理风控流程平台将伦理风险把控落实到产品全生命周期中。

郭雨晨说,人工智能技术发展到目前,仍始终处于人类可控状态,而科技发展的过程本来就伴随对衍生问题的预判、发现和解决。“在想象中的人工智能自主意识出现以前,人工智能技术脚踏实地的发展,已经造福人类社会很多年了。”

在梁正看来,人与人工智能在未来会是一种合作关系,各自具备对方无法达成的能力。“技术归根结底是由人类来发展和把控的。人类和人工智能的未来,是由人类选择的。”

编辑:李华山

2022年08月16日07:42:05

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