博舍

人工智能迫切需要一个“伦理转向” 人工智能伦理应该包括哪些原则和方法

人工智能迫切需要一个“伦理转向”

原标题:人工智能迫切需要一个“伦理转向”

当前人工智能的发展主要受益于以深度学习为代表的机器学习技术,这让计算机可以从大量数据中自主学习与进化,从而作出比人类更高效、更精准、更廉价的预测与决策。正因如此,人工智能作为新的通用型技术,被认为将给经济和社会带来变革性影响,已被各国上升到国家战略和科技主权高度,成为不断升温的全球科技竞争的新焦点。

在应用层面,人工智能已经渗透到各行各业,算法帮我们过滤掉垃圾邮件,给我们推荐可能喜欢的歌曲,为我们翻译不同的语言文字,替我们驾驶汽车。新冠肺炎疫情暴发以来,人工智能在辅助医疗诊断与新药研发等方面崭露头角,无人物流配送、无人驾驶汽车等新模式助力非接触服务发展。总之,人工智能潜力巨大,可以成为一股向善的力量,不仅带来经济增长,增进社会福祉,还能促进可持续发展。

但与此同时,人工智能及其应用的负面影响与伦理问题也日益凸显,呼吁人们在技术及其产业化之外更加关注伦理视域。例如,人工智能模型训练及其应用离不开大量数据的支持,可能导致违法违规或过度收集、使用用户数据,加深人工智能与数据隐私保护之间的紧张关系;人脸识别技术在一些场景的应用也引发了国内外对该技术侵犯个人隐私的争议。人工智能技术也可能被不法分子滥用,例如用来从事网络犯罪,生产、传播假新闻,合成足以扰乱视听的虚假影像等。

随着算法歧视的不断发酵,人工智能参与决策的公平性问题也备受关注。有研究发现,很多商业化的人脸识别系统都存在种族、性别等偏见,这样的技术用于自动驾驶汽车,就可能导致黑人等深色皮肤的人更容易被自动驾驶汽车撞到。人工智能在招聘、广告投放、信贷、保险、医疗、教育、司法审判、犯罪量刑、公共服务等诸多方面的应用也伴随公平性争议。此外,人工智能的知识产权保护问题也日益浮现,目前人工智能已能够独立创造诗歌、小说、图片、视频等,知识产权制度将需要尽快回应人工智能创造物的保护问题。自动驾驶汽车、AI医疗产品等人工智能应用一旦发生事故,也面临谁来担责的难题。最后,人工智能的应用可能取代部分手工的、重复性的劳动,给劳动者就业带来一定冲击。

2020年被认为是人工智能监管元年,美欧采取的监管路径大相径庭。欧盟《人工智能白皮书》提出的“重监管”模式更多倚重事前的规制,考虑为技术开发与应用设置严苛条件;美国《人工智能应用监管指南》提出的“轻监管”模式更多倚重标准、指南等弹性手段,考虑为人工智能应用设置避风港、“监管沙箱”等。在全球科技竞争日趋激烈、数字经济日趋成为国家核心竞争力等背景下,考虑到我国科技行业发展实际,我国对人工智能需要创新治理,倚重敏捷监管、伦理治理、技术治理等多元手段来共同确保人工智能正向应用与向善发展。

首先,监管不仅需要对人工智能应用分级分类、以问题和风险防范为导向,而且需要具有敏捷性与适应性。人工智能技术的一个核心特征是快速发展迭代,制定强制性法律必然赶不上技术发展步伐,所以国外大都采取出台指南、伦理框架等“软法”。此外,自动驾驶汽车、智能医疗等人工智能应用的发展落地仍面临较多法规政策障碍,需要考虑修订阻碍性的法律法规,同时通过“数字沙箱”“安全港”“试点”等方式推动其试验与应用落地。

其次,采取伦理治理,把伦理原则转化为伦理实践。目前,国内外很多科技公司都出台了人工智能伦理原则,也在通过伦理审查委员会、伦理嵌入等方式落实其伦理原则。行业的这些伦理治理措施已在国内外获得较大共识,更能适应AI技术发展。

再次,以技术手段防范人工智能滥用。例如,深度合成作为一项人工智能应用,在影视制作、教育、医疗、娱乐等领域具有很大正向应用价值,但也可能被不法分子滥用来制造、传播虚假影像以从事欺诈欺骗活动。对此,行业内已在积极研发、部署内容鉴别与溯源技术,以对抗深度合成的滥用。面对复杂性与迭代速度不断增强的人工智能应用,技术治理将发挥越来越大的作用。

(作者:曹建峰,系腾讯研究院高级研究员)

(责编:赵超、吕骞)

分享让更多人看到

人工智能伦理建设的目标、任务与路径:六个议题及其依据

作者:陈小平(中国科学技术大学计算机学院)

内容提要:人工智能伦理建设的必要性已形成全球共识,但建设目标、重点任务和实现路径仍存在较大分歧,概括为六个议题。本文首先介绍AI的两大类主要技术——强力法和训练法,在此基础上总结AI现有技术的三个特性,作为AI伦理的技术依据。同时,以全球公认的福祉原则作为AI伦理的根本依据。本文立足于这两个依据,阐述AI伦理建设应具有双重目标——同时回答应该和不应该让AI做什么,进而探讨另外五个重要议题:AI的安全底线,AI功能的评价原则,AI治理责任的落实路径,AI主体状况变迁的可能性,以及一种全新的创新模式——公义创新。

经过几年的广泛讨论,人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)伦理建设的必要性已形成全球共识。但是,关于AI伦理的建设目标、重点任务和落地路径,仍存在较大的分歧和争论,也有些关键问题尚未引起足够的重视,文本将这些内容概括为六个议题。显然,建设目标的定位将决定重点任务和落地路径的选择,从而决定AI伦理建设的发展大局。关于AI伦理建设目标的主要分歧是:AI伦理应该是双重目标(即同时回答应该和不应该让AI做什么),还是单一目标(即主要回答不应该让AI做什么)?如果是单一目标,一些重大议题将被完全或部分地排除。引起分歧和争议的一个重要原因在于,对现阶段AI技术特性的认识存在巨大差异,从而导致对AI社会意义和伦理风险的截然不同甚至完全相反的判断。为此,有必要梳理七十年来AI研究的主要进展,澄清现阶段AI技术的主要特性,形成AI伦理的技术依据。同时,以全球公认的福祉原则作为AI伦理的根本依据。本文根据这两个依据讨论AI伦理的六个议题。

一、人工智能的强力法

AI经过三次浪潮取得了大量进展,各种技术路线层出不穷,受到研究者较多关注的有两大类技术——强力法和训练法。强力法又包含推理法和搜索法两种主要类型,推理法是在知识库上进行推理,搜索法是在状态空间中进行搜索。推理法通常由一个推理机和一个知识库组成,推理机是一个负责推理的计算机程序,往往由专业团队长期研发而成,而知识库则需要研发者针对不同应用自行开发。

一般来说,推理机的工作方式是:针对输入的提问,根据知识库里的知识进行推理,给出问题的回答。下面用一个简化的例子加以说明。假设我们要用推理法回答“就餐”这个应用场景的有关问题。为此需要编写一个关于“就餐”的知识库,其中部分知识如表1所示。表1中的第一条知识是一个逻辑公式,它的含义是:餐具可以盛食物;表中的第二条知识food(rice)也是一个逻辑公式,它的含义是:米饭是食物;表中的其他知识类似。

表2列举了一些问题,比如第一个问题“hold(bowl,rice)?”问的是:碗能盛米饭吗?推理机利用知识库中的知识进行推理,可以给出此问题的回答yes。表2中的第三个问题稍微复杂一点,它问的是:碗能盛什么?回答一般不是唯一的,但推理机仍然能够根据知识库中的知识,找出所有正确的答案:碗能盛米饭、能盛汤……推理机还可以回答更复杂的问题。

值得注意的是,一般情况下,由推理机得到的回答,并不是知识库中存贮的知识。例如表2中的三个回答都是推导出来的,在知识库(表1)中并没有直接保存“碗能盛米饭”“碗能盛汤”等答案。因此,知识库推理与数据库查询不同,不是提取事先保存的答案,而是推出知识库中没有保存的答案,可见知识库加推理机的组合能力之强大。知识库上的推理被认为是一种智能功能,是其他信息技术所不具备的。

目前强力法受到一个条件的限制——封闭性。①封闭性在推理法上的具体表现是:要求存在一组固定、有限的知识,可以完全描述给定的应用场景。对于上面的“就餐”场景,如果存在着不可以盛汤的“破碗”(并且将“破碗”也当作“碗”),那么表1中的知识就不能完全描述这样的“就餐”场景,因为根据这些知识推出的某些回答(如“碗能盛汤”)在这个场景中是不正确的。

上述“就餐”场景是特意设计的一个小例子,而实际应用中的场景都很大、很复杂(否则就不必应用AI技术了),有时不满足封闭性条件。比如一个就餐场景中,一开始没有破碗,根据知识库推出的回答都是正确的;可是一段时间之后出现了破碗,根据知识库推出的某些回答就不正确了。这种情况也是不满足封闭性条件的。

关于推理法对于整个AI的重大意义,深度学习的三位领军学者GeoffreyHinton、YannLeCun和YoshuaBengio(他们共同获得2018年度图灵奖)在深度学习的总结性论文中指出:深度学习的根本性局限在于缺乏复杂推理能力。(cf.LeCunetal)而推理法代表着人类关于复杂推理能力的最高研究成果,所以推理法的局限性也代表着整个AI现有技术的局限性,封闭性对推理法的限制也是对整个AI现有技术的限制。

二、人工智能的训练法

训练法要求首先收集一组原始数据,并对其中的每一条数据都进行人工标准,做成训练数据集。然后用训练数据集训练一个人工神经元网络,用训练好的网络回答问题。

图1是一个人工神经网络的示意图。图中每一个圆圈代表一个“神经元”,每一个带箭头的线段代表神经元之间的一个“连接”。人工神经元网络就是由大量神经元和连接组成的网络。一个连接可理解为一条信息通道,并对通道中传递的信息进行加权运算;也就是说,一条连接首先从一个神经元接受输入数值,经过加权运算,再按照箭头的指向,向下一个神经元输出加权计算的结果。图1省略了所有连接上的权值。

如图1所示,一个神经元可以有多个输入连接,从而同时接受多个输入值。一个神经元也可以有多个输出连接,从而同时向多个神经元传递输出值。每个神经元能够独立地计算一个简单函数f,即根据该神经元的所有输入值,计算得出函数f的值之后,作为输出值向所有输出通道同时发送,经过各条连接上的加权运算之后,传递给其他神经元。在图1中,是整个人工神经元网络的输入连接,具体输入值来自网络外部;是整个人工神经元网络的输出,具体的输出值就是网络的计算结果。

图1一个人工神经网络示意图

图1只画出了四列神经元,其他列被省略了。每一列神经元称为一个“网络层”。如果一个人工神经网络具有很多层,比如几十层、几百层甚至更多层,就称为“深层网络”,深层网络上的机器学习称为“深度学习”。

下面以著名的ImageNet图像分类比赛中的一个任务为例,说明训练法的工作过程。在比赛之前,组织者收集了一个大型图片库,包含1400多万张图片,并将其中一部分图片做了人工标注,这些带人工标注的图片作为训练数据集,参赛队可以用这些图片训练他们的神经网络。图片库中没有标注的图片作为测试集。在比赛中,要求每一个参赛的图像分类软件,针对测试集中的大量图片,自动识别这些图片中动物或物品的种类,按识别正确率的高低决定比赛名次。

这个测试集中的图片被人工分为1000类,其中每一个类用0至999中的一个数字进行标注。一个类包含几十张到一百多张图片,这些图片中的动物或物品的种类相同,所以这些图片被标注为相同的数字。这1000个类包括7种鱼,第一种鱼的所有图片标注为0,第二种鱼的所有图片标注为1,……,第七种鱼的所有图片标注为6;还包括公鸡和母鸡,公鸡和母鸡的图片分别标注为7和8;还有26种鸟的图片分别标注为9至34等等;一直到最后一类——卫生纸图片,标注为999。原始图片和人工标注的对照见表3。采集好的原始图片经过人工标注,训练集就制作完毕,可以用于人工神经元网络的训练了。

如果训练之后,一个人工神经元网络的正确识别率达到了预定的要求(比如95%以上),就认为训练成功,可以应用了。正确识别指的是:对输入的任何一张图片,能够指认输出图片中动物或物品所对应的数字。比如输入公鸡的图片,人工神经元网络输出数字7;输入卫生纸的图片,则输出数字999。从实际效果来看,如果一个人工神经元网络达到了上述要求,就可以认为,该神经网络“学会”了识别图片中的1000类动物或物品。

训练法也受封闭性的限制,具体表现为:可以用一组固定、有限、带人工标注的代表性数据,完全描述给定的应用场景。(参见陈小平,2020年a,2020年b)所谓“代表性数据”,指的是能够代表所有其他数据的数据。例如,上面的图像分类比赛例子中,如果只用训练集中的图片训练神经网络,就可以训练出合格的网络,那么这个训练集就具有代表性,代表了图片库中所有1400多万张图片。反之,假如一个训练集不具有代表性,用它训练出的神经网络就不合格,比如正确识别率到不了预定的要求,不能实用。

普通算法通常直接计算一个函数。例如,图2中的算法计算一个自然数x是偶数还是奇数,算法规定了每一步计算过程,根据相关背景知识可以得知每一步计算的含义和作用是什么,进而判断这个算法是否正确。

通过“AI算法”与普通算法的对比发现,它们是非常不同的。具体地说,强力法中的推理法是用知识和推理解答问题,要求针对一个应用场景编写相关的知识库,然后用推理机回答问题,而不是像普通算法那样直接计算结果。训练法则要求首先采集、制作训练数据集,训练出一个合格的神经网络,然后用该网络回答问题,而网络内部的运行一般是无法解释的(至少目前如此)。

图2计算自然数奇偶性的普通算法

由此可见,AI算法不仅更复杂,更重要的是原理不同,难以直接根据一个AI算法判断它能做什么、不能做什么、怎么做的、做得是否正确等等。为此,本文给出AI现有技术的三个特性,从而为分析AI伦理的六个议题提供技术依据。

AI现有技术的第一个特性是封闭性(具体含义如上所述)。一个应用场景如果具有封闭性,则应用AI的强力法或训练法技术,可以保证应用成功;如果不具有封闭性,则不保证应用成功(但也不一定失败)。由于大量应用场景是封闭的,或者可以被封闭化,即改造为封闭的(参见陈小平,2020年a),所以封闭性条件对于大量实际应用成立,也为这些应用的研发提供了一个不可忽略的关键指标。

AI现有技术的第二个特性是被动性。这些技术不具备主动应用的能力,只能被动地被人应用。有人认为,AI可以自我学习,从而学会它原来不会做的事情。事实上,这样的技术确实在研究之中,但目前尚未成熟,无法投入使用,而且强行投入使用会带来极大风险。还有人认为,围棋AI程序“阿法狗”可以自学下围棋,而且通过自学战胜了人类。其实,围棋是一个封闭性问题,“阿法狗”技术只对封闭性场景有效(参见陈小平,2020年b),而且“阿法狗”的所谓“自学”完全是它的设计者事先安排好的,与通常人的自学不是一回事。

AI现有技术的第三个特性是价值中性,也就是说,这些技术本身无所谓善恶,人对它们的应用方式决定其善恶。以推理法为例,推理机给出的回答会不会对人有害,完全取决于知识库是否包含可能隐含不良后果的知识。由于知识库是人编写的,所以是设计者决定了推理法的具体应用的善恶。也有研究者试图让AI自动寻找自己所需的知识,即具有自动获取知识的能力(例如Chenetal,2012),但这些技术目前仍处于基础研究和实验测试阶段。

四、人工智能伦理的六个议题

议题1:AI伦理的建设目标——双重还是单一?

根据对伦理学的常识理解,伦理是人的行为准则,以及人与人之间和人对社会的义务。(参见《辞海》缩印本,第221页)因此,AI伦理要回答两方面的问题:应该让AI做什么,不应该让AI做什么。同时回答两个问题是双重目标;只回答“不应该做什么”问题是单一目标。

鉴于世界各国都将“福祉”作为AI伦理的基本原则甚至第一原则,我们将福祉原则作为AI伦理体系的指导性原则。显然,福祉的实现主要源于努力而非限制。由于AI具有被动性,AI的发展必须经过人的努力,所以AI伦理应该引导和规范这种努力,这就是双重目标的根本依据。

在双重目标下,AI伦理体系的基础架构(参见陈小平,2019年)②如图3所示。在此架构中,AI伦理有三层结构:伦理使命(福祉)、伦理准则(如安全性、公平性等)和实施细则(详见议题3)。其中,针对不同的应用场景,需要设立不同的实施细则,于是AI伦理与社会及经济发展相互紧密关联,不再是空中楼阁。在这个架构中,传统创新需要受到伦理准则的约束(这种约束过去没有充分建立起来),从而促使传统创新更好地服务于社会需求和重大社会问题的解决。

由于传统创新并不十分适合社会重大问题的解决,所以我们提出了一种新的创新模式——公义创新(详见议题6)。公义创新和传统创新都要接受福祉原则的指导,这是不变的。同时,根据公义创新的成果可以改变现有伦理准则的内涵,也可以增加或减少伦理准则,以反映社会发展对AI伦理的反作用。在两种创新的促动下,社会需求和社会重大问题不断得到解决,推动社会进步,形成新的社会需求和重大社会问题,从而实现社会及经济的螺旋式发展。

图3人工智能伦理体系架构

议题2:AI的安全底线——技术失控与技术误用?

在技术范围内,AI的伦理风险主要有两类:技术失控和技术误用/滥用。技术失控指的是人类无法控制AI技术,反而被AI所控制,成为奴隶或宠物。技术误用/滥用指的是AI技术的非正当使用,由此带来对用户和社会的损害,但达不到失控的严重程度。技术误用/滥用是目前存在的现实伦理问题,亟需加强治理;而技术失控是人们的最大担忧,相关影视作品的流行大大增强了这种担忧。

对于AI技术失控的可能性而言,上文总结的AI三个特性具有关键性影响。人类对封闭性或封闭化场景具有根本性乃至完全的掌控力,因此这些场景中的应用不会出现技术失控。根据被动性,AI技术应用都是由人类实施的,只要人类对不成熟、不安全的AI技术不实施应用,这些技术都无法进入应用空间,也就不会引起风险。根据价值中性,只要人类对AI技术的应用符合伦理准则,这些应用就不会对人类造成不可接受的损害。

因此,在AI三个特性成立,并且AI应用遵守伦理准则的情况下,不会出现技术失控,也不会对人类造成不可接受的损害。可是,在这三个特性不全成立,或者AI应用不遵守伦理准则的情况下,就可能出现伦理风险。例如,假如未来出现了可以在非封闭性场景中自主进化的AI技术,就无法排除各种伦理风险,甚至包括技术失控的可能性。(参见赵汀阳)再如,如果在AI技术应用中不遵守相关伦理准则,就会出现技术误用/滥用;数据安全问题、隐私问题、公平性问题等等,都属于这种情况,而且已经在一定范围内发生,亟需加强治理。这表明,针对技术误用/滥用的治理已经成为当务之急,而完整AI伦理体系的建设也必须提上议事日程。

议题3:AI功能的评价原则——“超越人”与“人接受”?

对AI技术的功能水平的传统评价原则是“超越人”,有时具体表现为“战胜人”,如阿法狗。不过在AI界,这个原则理解为AI与人的同类能力水平的对比,看谁的水平更高,而不是要在现实世界中用AI战胜人(虽然经常发生这种误解)。AI研究界和产业界往往认为,当AI的某项能力超过了人,那么就可以在产业中实现该能力的产品化;如果尚未超过,则表示AI的该项能力还不够强,难以实用化。

不过,在上述传统评价原则之外,实际上还存在着另一种评价原则,这就是“人接受、人喜爱”。在一些应用场景中,AI通过人—机器人交互提供服务,而且人—机器人交互以人机情感互动为基础,例如面向空巢群体的情感机器人、用于自闭症等人群心理干预的机器人、用于少儿娱乐教育的机器人等。在这些应用中,用户对机器人的接受度是第一重要的,否则产品的其他功能再好也难以被用户接受。

在接受原则下,相关AI产品的主要评价指标不是在某个方面比人强,而是人对AI的接受性和接受度是否满足用户的期望。例如,中国科学技术大学研发的情感交互机器人“佳佳”,其智能水平只是她的“姐姐”——“可佳”机器人(cf.Chenetal,2010,2012)的几分之一,但由于“佳佳”可以识别人(如用户)通过表情和话语呈现出的情绪,并通过机器人的表情和话语进行即时反馈,在一定程度上实现了机器人与人的情感互动,因而具有更高的用户接受度,在人机情感交互方面的性能远远超过“可佳”。

两种AI功能评价原则决定了人类对AI的两种观察角度和评判标准,所以它们绝不是单纯的技术问题,同时也决定了AI伦理对AI技术的观察角度和评判依据。因此,AI伦理应该同时从这两个角度展开自己的研究和实践。目前对第一个角度的研究较多,而第二个角度的研究基本处于空白状态。亟待加强。

议题4:AI治理责任的落实——规范性与自主性?

目前法学界倾向于认为,AI尚不具备法律主体地位。(参见刘洪华,2019年)因此,与AI相关的法律责任的主体是人,比如产品的研发、运维机构。因此,与AI技术相关的主体责任和治理责任的落实,就成为AI伦理的一个重要议题。

我们认为,由于AI现有技术的三个特性,法学界的上述判断是符合现阶段实际情况的,AI确实不应该、也不可能承担主体责任。另一方面,只要伦理规范足够具体化,以至于成为封闭性条件的一部分,那么在这种场景中,就可以利用AI现有技术,自主地执行这些规范,从而完成部分AI治理任务。对于非封闭的应用场景,或者伦理规范不能成为封闭性条件的一部分的情况下,则不能完全依靠AI技术的自主性,必须坚持人的管理和介入。总体上,人作为责任主体,绝不能放弃自己的职责。

根据以上分析可知,在伦理规范和管理体制下,让AI技术自主或半自主地实现其功能,是一种有效的责任落实方式。例如,利用AI技术,可以对消息的真伪性进行核查和推测,对通过核查的真实消息向目标用户进行分发推送,对敏感操作流程的合规性进行审核,等等。不过,由于这些应用的场景往往不是完全封闭的,所以仍然需要人工管理,但AI技术的应用能够大大减轻人工负担,显著提高工作效率,整体上明显改善管理水平。

产业部门的现行管理体制为主体责任的落实提供了一条可行路径,尤其其中的技术标准可以作为AI伦理准则的一种实施细则(见图3)。对于AI相关产品,需要与其他工业品一样,设立四个层级的技术标准:国际标准、国家标准、行业标准和企业标准,其中企业标准和行业/团体/地方标准不得与国家标准相抵触,而国家标准与国际标准之间,可以通过国际标准化合作达成协调一致。所有这些层级的技术标准都应符合AI伦理规范的要求。这样,伦理规范就通过技术标准及相关管理机制得到落实,不再是纸上谈兵的空中楼阁。

议题5:AI主体状况变迁的可能性——物、人还是“非人非物”?

上文已说明,目前AI在法律上是物,不是人。但是,由于大量应用需求的推动,以及“接受”评价原则的采纳及相关研究的深入和成果推广,AI技术的发展已形成了一种新的可能性:在不远的将来,某些AI产品或技术载体如情感交互机器人,会被部分大众接受为“非人非物、亦人亦物”的第三种存在物。

在AI发展早期,曾出现少数用户将AI误认为人的情况,比如上世纪60年代有人将一个AI对话系统误认为人。不过,这是在人与物的二分法体系之中出现的混淆,没有突破二分法的边界。而现在出现的情况是,人在与某些机器人的交互中,一方面从理智上明确认识到和自己交互的机器人不是人,同时却在情感中不将机器人视为物,而更倾向于视为某种有情感能力的新型存在物。这种情况实际上比之前的要更复杂。

出现这种现象的原因在于:与科学和哲学中的默认假设不同,人们通常并不关心机器人表现出的情绪是不是真实的人的情绪,更不去仔细区分人的情绪和机器人的情绪有什么本质区别。(参见胡珉琦)

这种现象带来三方面的可能性。第一,有助于AI在某些领域的应用推广,满足用户的大量真实需求(尤其是情感交互方面的需求),从而带来AI研究和应用的新机遇;第二,为调整、拓展和改善人机关系开辟了新的探索空间;第三,带来一种新的伦理挑战——对自古以来从未受到怀疑的人—物二分法的挑战。虽然科学上可能不承认这种存在物的真实性,哲学上也不承认它的必要性,但如果越来越多的大众在认知和心理上接受这种存在物,就会形成一种普遍和重要的社会现象,甚至可能对人机关系和人际关系产生广泛的、震撼性的冲击和深远的影响。因此,忽视这些可能性将会造成AI伦理大厦的巨大缺口。AI伦理的双重目标要求对正、反两方面的可能性展开积极探索。

议题6:AI时代的创新模式——传统创新与公义创新?

在图3所示的AI伦理体系架构中,一个核心部分是公义创新。与传统创新(参见黄阳华)相比,公义创新的主要内涵及特点如下。

第一,传统创新主要追求经济效益的显著增长,而公义创新追求经济效益和社会效益的协同提升。传统创新带来经济效益的显著增长是有目共睹的。与此同时,诸多重大社会问题不断积累和深化,包括气候变化、环境污染、人口老化、收入不均、大规模流行病等等。甚至有人认为,正是传统创新加剧了这些问题的恶化。作为对传统创新模式的反思和超越,公义创新将以经济效益和社会效益的协同提升为基本目标,以重大社会问题的解决为重点任务,改变经济效益和社会效益相互脱节的现象。在现代社会中,公益事业与商业创新是相互分离的,科技成果相对易于进入商业创新,不易进入公益事业,公益事业与商业创新的这种分立式组合,明显不利于重大社会问题的解决。

第二,传统创新的目标对象是满足用户需求的具体产品/服务,而公义创新的目标对象是符合社会发展需要的人工/人造系统。③满用户需求、且具有显著经济利益的产品/服务这个目标对象贯穿于传统创新的全流程,是该流程一切环节的终极考核指标,因而难以避免各种损害社会效益的副作用。因此,公益创新将不再以产品/服务本身作为目标对象,而是上升到人工/人造系统(参见司马贺,第30页)层面,并且全面重构人工/人造系统的设计—实施体系,将其改造为实现经济效益和社会效益综合提升的手段。

例如,很多高新技术的应用在提高经济效益的同时,也带来人工岗位的大量减少,④并可能导致新的收入分化,这种情况在传统创新中比较普遍。而在公义创新的设计考虑中,一个人工/人造系统包含的要素有:产品/服务、制造方式、员工利益、用户利益……于是,设计方案的评价指标不仅反映经济效益,同时也反映社会效益。显然,这种人工/人造系统的设计和实施难度远远高于传统的产品设计和制造。为此,不仅需要将AI技术继续应用于产品设计环节(类似于传统创新),更需要将“规划”(参见李德毅,第216页)、机制设计、目标优化等AI技术应用于整个人工/人造系统的设计,从而使AI技术发挥更大的作用,帮助人类发现或创造社会经济发展的更多新机遇,如新的就业岗位、新的人机合作方式、新的生产—生活协同方式以及解决重大社会问题的新途径。

第三,传统创新延续、强化工业文明传统,而公义创新探索更具包容性的文明路径。除上面提到的问题之外,传统创新通过延续、强化工业文明传统,进一步加剧了人的异化、人机对立等长期存在的难题,甚至可能产生“无用阶层”(参见巩永丹)等文明层面的重大挑战。尤为重要的是,这些挑战性问题在工业文明传统下是无解的,因此有必要探索新的化解路径。公义创新的思想来源包括三个方面:历史观——道家哲学(特别是老子的“道”),文化观——儒家哲学(特别是孔子的“义”),社会观——希腊哲学,如梭伦的“正义”理论。(参见廖申白)这些不同文化传统的融合、发展将构成公义创新的理论基础,并在其上构建公义创新的方法论体系,最终形成可运行的公义创新模式。在这种新模式下,对人的关注将得到根本性加强,对人和机器的认识将大幅度更新,人与机器的关系将得到重新定义,并在福祉原则的指导下,推动人、机器和环境的更具包容性的一体化发展。

显然,在现行市场规则下,公义创新面临很多困难,因此公义创新的实行要求改变市场规则和管理方式。其次,公义创新也要求设计思维、教育理念及实践的彻底变革,并带来人的观念的重大变革。事实上,公义创新的实施将为社会经济发展带来大量新机遇。

为了实现其基本使命——增进人类福祉,AI伦理要能够同时解答两方面的问题:应该让AI做什么,不应该让AI做什么,所以AI伦理具有双重目标。根据双重目标,结合AI现有技术的特性,本文认为短期内AI的主要风险是技术误用/滥用,这应成为近期AI伦理治理的重点课题。同时,本文分析了AI功能评价的两种原则——超过人和人接受,需要同时从这两个角度展开AI伦理治理。针对以上任务,本文发现,在现行产业管理及技术标准体系的基础上加以扩展,在适当条件下将AI技术引入到管理过程中,可以更加有效地实施AI伦理治理,从而形成落实AI治理责任的一条切实可行的路径。一个较长期的挑战是AI主体状况的变迁,即某些类型的AI被部分人接受为“非人非物、亦人亦物”的可能性,由此带来从技术到人机关系再到AI法制的一系列新课题。另一个更大的挑战是面向重大社会问题,以经济效益和社会效益的协调统一为基本追求的公义创新,它在人类福祉原则的指导下,广泛深入地利用AI技术,将传统的产品设计和制造升级为人工/人造系统的设计和实施,这也是双重目标下AI伦理体系建设的最大特色和最终标志。

*本文根据作者在“第二届全球视野下的人工智能伦理论坛”(杭州,2020年7月25日)上的演讲整理而成。作者在与赵汀阳、王蓉蓉关于AI伦理问题的讨论中受益良多。本文部分素材来自《人工智能伦理导引》(陈小平主编,中国科学技术大学出版社2020年),刘贵全、顾心怡、叶斌、汪琛、王娟、侯东德、苏成慧参与了该书编著。谨向以上诸位表示感谢。

注释:

①关于封闭性具体内涵的详细描述,通俗性介绍参见陈小平,2020年a;专业性介绍参见陈小平,2020年b。

②原文引入了“伦理创新”的术语,后经王蓉蓉建议,改为“公义创新”,但内涵保持不变。

③“人工”的例子如“人工降雨”,其结果(降下来的雨)是“真的”(自然的),而导致这个结果的过程是人为的(非自然的);“人造”的例子如“人造卫星”,其结果(卫星)及其过程都不是“真的”。AI中的Artificial包含人工和人造两种类型,公义创新的目标对象也包括人工系统和人造系统。

④对此需要具体情况具体分析,比如目前在国内工业界,机器人替代的劳动岗位主要是工作环境恶劣、不适合人从事的工种,如喷漆、打磨等。值得重点关注的是经济效益与社会效益不一致的情况。

原文参考文献:

[1]陈小平,2019年:《人工智能伦理体系:基础架构与关键问题》,载《智能系统学报》第4期。

2020年a:《封闭性场景:人工智能的产业化路径》,载《文化纵横》第1期。

2020年b:《人工智能中的封闭性和强封闭性——现有成果的能力边界、应用条件和伦理风险》,载《智能系统学报》第1期。

[2]《辞海》(缩印本),1979年,上海辞书出版社。

[3]巩永丹,2019年:《人工智能催生“无用阶级”吗?——赫拉利“无用阶级”断想引发的哲学审度》,载《国外理论动态》第6期。

[4]胡珉琦,2020年:《AI与情感》,载《中国科学报》7月23日。

[5]黄阳华,2016年:《熊彼特的“创新”理论》,载《光明日报》9月20日。

[6]李德毅主编,2018年:《人工智能导论》,中国科学技术出版社。

[7]廖申白,2002年:《西方正义概念:嬗变中的综合》,载《哲学研究》第1期。

[8]刘洪华,2019年:《论人工智能的法律地位》,载《政治与法律》第1期。

[9]司马贺(HerbertSimon),1987年:《人工科学》,商务印书馆。

[10]赵汀阳,2018年:《人工智能会是一个要命的问题吗?》,载《开放时代》第6期。

[11]Chenetal,2010,"DevelopingHigh-levelCognitiveFunctionsforServiceRobots",inProc.of9thInt.Conf.onAutonomousAgentsandMulti-agentSystems(AAMAS2010),Toronto,Canada.

2012,XiaopingChen,JiongkunXie,JianminJi,andZhiqiangSui,"TowardOpenKnowledgeEnablingforHuman-RobotInteraction",inJournalofHuman-RobotInteraction1(2).

来源:《哲学研究》

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)

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,一经查实,本站将立刻删除。

上一篇

下一篇