人工智能是什么
人工智能是什么?欢迎大家迈入人工智能的大门1.人工智能的定义2.人工智能的话题3.人工智能的四大技术分支4.人工智能的主要应用领域5.人工智能的三种形态5.1.弱人工智能到强人工智能有多难?5.2.弱人工智能的前进方式5.3.强人工智能到超级人工智能之路5.4.智能爆炸——强人工智能时代微信公众号同步欢迎大家迈入人工智能的大门人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是当前全球最热门的话题之一,是21世纪引领世界未来科技领域发展和生活方式转变的风向标,人们在日常生活中其实已经方方面面地运用到了人工智能技术,比如网上购物的个人化推荐系统、人脸识别门禁、人工智能医疗影像、人工智能导航系统、人工智能写作助手、人工智能语音助手等等。目前有大量群体对人工智能的定义、原理、分类、应用产生了极大地兴趣,可是网上媒体发布的一些资料信息大多具有极强的偏向性和导向性,很少有客观全面的总结。在这里,我做了一个详细的“人工智能图解笔记”,从人工智能的定义、分类和发展路径等角度,给大家展示了一个全面的人工智能图谱。
1.人工智能的定义人工智能的定义主要有以下几种:
人工智能的一种定义:《人工智能,一种现代的方法》笔记:人工智能是类人思考、类人行为,理性的思考、理性的行动。人工智能的基础是哲学、数学、经济学、神经科学、心理学、计算机工程、控制论、语言学。人工智能的发展,经过了孕育、诞生、早期的热情、现实的困难等数个阶段;人工智能的另一种定义:人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,它是计算机科学的一个分支;人工智能是一门什么科学?:人工智能科学的主旨是研究和开发出智能实体,在这一点上它属于工程学。工程的一些基础学科自不用说,数学、逻辑学、归纳学、统计学,系统学、控制学、工程学、计算机科学,还包括对哲学、心理学、生物学、神经科学、认知科学、仿生学、经济学、语言学等其它学科的研究,可以说这是一门集数门学科精华的尖端学科中的尖端学科——因此说人工智能是一门综合学科。2.人工智能的话题人工智能的话题有且不限于以下几种:
我们总是把人工智能和电影想到一起:星球大战、终结者、2001:太空漫游等等,电影是虚构的,那些电影角色也是虚构的,所以我们总是觉得人工智能缺乏真实感;人工智能是个很宽泛的话题:从手机上的计算器到无人驾驶汽车,到未来可能改变世界的重大变革,人工智能可以用来描述很多东西,所以人们会有疑惑;我们日常生活中已经每天都在使用人工智能:生活中很多互联网工具已经是人工智能了,只是我们没意识到,或者已经习惯了而已。JohnMcCarthy在1956年最早使用的人工智能(ArtificialIntelligence)这个词,他总是抱怨“一旦一样东西用人工智能实现了,人们就不再叫它人工智能了。”;一些场景的弱人工智能例子:谷歌,一个巨大的搜索热人工智能;智能手机,弱人工智能系统;智能汽车,很多已经安装了控制汽油渗入,控制防抱死系统的电脑等;垃圾邮箱过滤器也是经典的弱人工智能。3.人工智能的四大技术分支人工智能的四大技术分支如下所示:
模式识别:是指对表征事物或者现象的各种形式(数值的文字、逻辑的关系等等)信息进行处理分析,以及对事物或现象进行描述分析分类解释的过程,例如汽车车牌号的辨识,涉及到图像处理分析等技术;机器学习:研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构是指不断完善自身的性能,或者达到操作者的特定要求;数据挖掘:知识库的知识发现,通过算法搜索挖掘出有用的信息,应用于市场分析、科学探索、疾病预测等等;智能算法:解决某类问题的一些特定模式算法,例如我们最熟悉的最短路径问题,以及工程预算问题等等。4.人工智能的主要应用领域人工智能的主要应用领域有哪些呢?
机器人领域:人工智能机器人,如PET聊天机器人,它能理解人的语言,用人类语言进行对话,并能够用特定传感器采集分析出现的情况、调整自己的动作来达到特定的目的;语音识别领域:该领域其实与机器人领域有交叉,设计的应用是把语言和声音转换成可进行处理的信息,如语音开锁(特定语音识别)、语音邮件以及未来的计算机输入等方面;图像识别领域:利用计算机进行图像处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对象的技术,例如人脸识别、汽车牌号识别等等;专家系统:具有专门知识和经验的计算机智能程序系统,后台采用的数据库,相当于人脑具有丰富的知识储备,采用数据库中的知识数据和知识推理技术来模拟专家解决复杂问题。5.人工智能的三种形态人工智能具体有哪三种形态呢?
弱人工智能:弱人工智能(ArtificialNarrowIntelligence,ANI)是擅长与单个方面的人工智能,比如有能战胜象棋世界冠军的人工智能,但是它只会下象棋,你要问它怎样更好地在硬盘上存储数据,它就不知道怎么回答你了;强人工智能:强人工智能(ArtificialGeneralIntelligence,AGI),是人类级别的人工智能,强人工智能是指在各方面都能和人类比肩的人工智能,人类能干的脑力活它都能干。创造强人工智能比创造弱人工智能要难得多,我们现在还做不到。LindaGottfredson教授把智能定义为“一种宽泛的心理能力,能够进行思考、计划、解决问题、抽象思维、理解复杂理念,快速学习和从经验中学习等操作”。强人工智能在进行这些操作时,应该和人类一样得心应手;超人工智能:超人工智能(ArtificialSuperIntelligence,ASI),牛津哲学家,知名人工智能思想家NickBostrom把超级智能定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑都聪明很多,包括科技创新、通识和社交技能”。超人工智能可以是各方面都比人类强一点,也可以是各方面都比人类强万亿倍,超人工智能也正是为什么人工智能这个话题这么火热的缘故,同样也是为什么永生和灭绝这两个词会在本文中多次出现。5.1.弱人工智能到强人工智能有多难?弱人工智能已经实现了,强人工智能还有一段路要走。那么目前究竟遇到了哪些困难呢?
一个大困难:人类的大脑是我们所知宇宙中最复杂的东西,至今我们都还没完全搞清楚;可以简单解决的:可简单解决的造一个能在瞬间算出10位数乘法的计算器;目前比较难以解决的:选一个能分辨出一个动物是猫还是狗的计算机;已经成功的:造一个能战胜世界象棋冠军的电脑;还没做出来的:谷歌目前花了几十亿美元在做一个能够读懂六岁小朋友的图片书中的文字,并且了解那些词汇意思的电脑;逻辑容易感知难:一些我们觉得困难的事情——微积分,金融市场策略、翻译等等,对于电脑来说都太简单了;而且我们觉得容易的事情——视觉、动态、转移、直觉——对电脑来说太难了;计算机科学家DonaldKnuth:人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类,但是在那些人类和其它动物不需要思考就能完成的事情上还差得很远;人工智能的一个典型目标例子:要想达到人类级别的智能电脑,电脑必须要理解更高深的东西,比如微小的脸部表情变化,开心、放松、满足、满意、高兴这些类似情绪间的区别,以及为什么《布达佩斯大饭店》是好电影,而《富春山居图》是烂电影。5.2.弱人工智能的前进方式弱人工智能已经实现了,强人工智能还有一段路要走。那么目前究竟遇到了哪些困难呢?
第一步:增加电脑处理速度:要达到强人工智能,肯定要满足的就是电脑硬件的运算能力,如果一个人工智能要像人脑一般聪明,他至少要能达到人脑的运算能力。从人脑的发展速度来看,预计到了2025年就能花1000美元买到可以和人脑运算速度抗衡的电脑了;第二步:让电脑变得更智能:抄袭人脑,参考人脑范本做一个复杂的人工神经网络,科学界正在努力逆向工程人脑,来理解生物进化是怎么造出这个神奇的东西的,乐观的估计是我们在2030年之前能够完成这个任务,我们已经能模拟小虫子的大脑了,蚂蚁的大脑也不远了,接着就是老鼠的大脑,到那时模拟人类大脑就不是那么不现实的事情了;模仿生物演化,除了抄袭人了,也可以像制造飞机、模拟小鸟那样模拟类似的生物形式。不全部复制,包括部分人工的设计干预,因为人类主导的演化会比自然快很多很多,但是我们依然不清楚这些优势是否能使演化模拟成为可行的策略。让电脑来解决这些问题,如果抄学霸的答案和模拟学霸备考的方法都走不通,那就干脆让考题自己解答自己吧。这种想法很无厘头,却是最有希望的一种。总的思路是我们建造一个能进行两项任务的电脑——研究人工智能和修改自己的代码,这样他就不只能改进自己的架构了,我们直接把电脑变成了电脑科学家,提高电脑的智能就变成了电脑自己的任务,前期会很慢,但一旦上路,后面会飞速发展。5.3.强人工智能到超级人工智能之路从强人工智能到强人工智能,还有哪些需要改进和增强的地方呢?
发展的观点:总有一天,我们会造出和人类智能相当的强人工智能电脑。到了这个时候,人工智能不会停下来,考虑到强人工智能之于人脑的种种优势,人工智能只会在“人类水平”这个节点做短暂的停留,然后就会开始大踏步向超人类级别的智能走去;超级人工智能比人类牛逼的地方:硬件上,运算速度往着几何级的速度增长;容量和存储空间也会迅速提升,远超人类,而且不断拉开距离;可靠性、持续性,不会疲惫,能持续不断的思考;软件上,可编辑性、升级性,以及更多的可能性。和人脑不同,电脑软件可以进行更多的升级和修正,并且很容易做测试,另外一个则是集体能力,人类的集体智能是我们统治其它物种的重要原因之一,而电脑在这方面比我们要强得很多,一个运行特定程序的人工智能网络能够经常在全球范围内自我同步,这样一台电脑学到的东西会立刻被其它所有电脑学得,而电脑集群可以共同执行同一个任务,因为异见、动力、自利这些人类特有的东西未必会出现在电脑身上。5.4.智能爆炸——强人工智能时代如果强人工智能时代来临,地球将是一幅怎样的景象呢?
人类统治地球观:人类对于地球的统治教给我们一个道理——智能就是力量,也就是说一个超人工智能,一旦被创造出来,将是地球有史以来最强大的东西,而所有生物,包括人类都只能屈居于其下——而这一切有可能在未来几十年就发生。当一个超人工智能出生的时候,对我们来说,就像一个全能的上帝降临地球一般;递归的自我改进概念:一个运行在特定智能水平的人工智能,比如说脑残人类水平,有自我改进的机制,当它完成一次自我改进后,她比原来更加聪明了,我们假设它到了爱因斯坦水平,而这个时候它继续进行自我改进,然而现在它有了爱因斯坦水平的智能,所以这次改进会比上一次更加容易,效果也更好。第二次的改进使它比爱因斯坦还要聪明很多,但它接下来的改进进步更加明显。如此反复,这个强人工智能的智能水平越长越快,直到它达到了超人工智能的水平——这就是智能爆炸,也是加速回报定律的终极体现;当人工智能达到人类水平:以下的情景可能会发生:一个人工智能系统,花了几十年时间到达了人类脑残智能水平,而这个节点发生的时候,电脑对于世界的感知大概和一个四岁小孩一般;而这个节点后一个小时,电脑立马推导出了统一广义相对论和量子力学的物理理论;而在这之后一个半小时,这个超人工智能变成了超人工智能,智能达到了普通人类的17万倍;科技大佬警惕人工智能的原因:现在很多科技大佬包括科学家都在提出警惕人工智能,要建立和完善法律法规,目的就是担心未来人类会因此毁灭。那些在我们看来超自然的只属于全能的上帝的能力,对于一个超人工智能来说,可能就像按下一个电灯开关那么简单,防止人类衰老、治疗各种不治之症、解决世界饥荒、甚至让人类永生、操纵气候来保护地球未来什么的,这一切都将变得可能,同样可能的是地球上所有生命的终结。微信公众号同步小编在这里通知大家,关注微信公众号“机器学习和人工智能”,干货多多~ 我们会定期推送Python编程,人工智能基础算法,学术界、工业界最新动态,让更多的人了解人工智能~ 欢迎扫描下方二维码关注哈~
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