人工智能能否具有自己的意识,都取决于我们自己
北京时间8月13日消息,据国外媒体报道,很多人都有这样的疑问:人工智能最终是否能具有自己的意识?而一名人工智能专家对此的回应是,这主要取决于我们自己是否希望让机器拥有意识。
▲在现实中,我们也许要在设计时特意将意识加入机器才行
这听上去可能太大胆了些。意识的内在机制——我们为何对世界有着这般生动而直接的体验——一直是神经科学领域的一大未解之谜。甚至有人认为,这个谜团将永远都无法解开。想用客观的科学方法解释人们的主观体验似乎是不可能的。但在过去的20多年间,科学家对意识开展了大量深入分析,并取得了重大进展。科学家已经发现了一些与意识相关的神经活动,也进一步了解了哪些行为需要意识的参与。大脑会按照潜意识执行许多高级别的认知任务。
▲任何配备了统计公式的计算器都能进行信度估算,但目前还没有机器拥有人类这样的后设认知能力。
总言之,意识并不一定是我们认知过程的副产物。这一点对人工智能或许也是如此。在许多科幻故事中,机器只要足够精密复杂,就会自动生成自己的精神世界。但在现实中,我们也许要在设计时特意将意识加入机器才行。
从科学与工程的角度来看,我们有充分的理由进行尝试。人类对意识本身的无知便是其中之一。18和19世纪的工程师发明蒸汽机时,物理学家还没有提出热力学法则。可见发明有时也能促进理论进步。今天的情况也不例外。针对意识的讨论往往太偏于哲学,总是绕来绕去地兜圈子,却提不出任何实际成果。而少数研究人工意识的专家便希望反其道而行之,在实践中学习。
此外,意识必须能发挥一定重要功能才行,否则早就在进化过程中被淘汰了。这些功能也可以套用到人工智能身上。而在这方面,科幻作品同样造成了误导。无论是在小说还是电视节目中,意识对人工智能而言都像是一种诅咒。它们会刻意做出无法预测的行为,而这些行为往往对人类不利。但在现实世界中,这种反乌托邦式的情景其实不大可能出现。无论人工智能会造成何种风险,都不取决于它们是否具备独立意识。恰恰相反,有意识的机器还能帮助我们应对人工智能技术带来的冲击。有专家表示,相比毫无想法的自动化技术,他宁愿与这些有意识的机器共事。
AlphaGo与人类围棋冠军李世石一决高下时,很多专家都在思索AlphaGo为何会按这种方式下围棋。他们想要解释并理解AlphaGo的动机和逻辑依据。这种情况对现代人工智能而言十分普遍,因为它们的决策并非由人类提前设定好,而是通过学习算法和用于训练它们的数据集自发产生。由于无法参透这些人工智能,很多人担心它们的决策可能有失公平、过于武断。现在已经有了算法歧视的例子。如去年的一项调查发现,佛罗里达法官和假释官使用的一套算法存在种族歧视的情况,导致黑人罪犯被标注的累犯概率会高于实际情况,而白人罪犯则低于实际情况。
从明年开始,欧盟法律将给予欧盟居民“要求解释权”。人们将有权要求相关人士解释某个人工智能系统为何会做出某种决策。但这项新要求从技术上来说颇具挑战性。考虑到目前神经网络的复杂程度,我们还很难参透人工智能做出决策的过程,更别提将这个过程翻译成人类能理解的语言了。
如果我们弄不清楚人工智能为何会这么做,能否直接问问它们呢?我们可以为人工智能配备后设认知能力(metacognition),让它们回顾自身行为,报告自己的内部精神状态。这种能力是意识的主要功能之一。神经科学家在测试人或动物是否有意识时,寻找的便是这种能力。例如,自信作为后设认知的基本形式之一,意识体验越清晰明了、自信水平便越高。如果大脑是在不知不觉中处理信息,我们便会对这些信息感觉不太确定;而如果我们清楚地意识到了某个刺激的存在,便会感觉自信许多,比如“我刚才肯定看见了红色。”
任何配备了统计公式的计算器都能进行信度估算,但目前还没有机器拥有人类这样的后设认知能力。一些哲学家和神经科学家提出,后设认知能力也许是意识的精髓。根据“意识的高阶理论”假设,意识体验取决于对某种感觉状态直接表征的二级表征。当我们知道某件事时,我们知道自己知道这件事。而如果我们缺乏这种自我意识,便可以说没有意识,就像处在自动巡航模式一样,只是简单地接受感官输入、并据此采取行动,但并未加以留意。
这些理论为我们打造有意识的人工智能提供了一定指导。有专家试图在神经网络中植入后设认知能力,让它们能够与自身内部状态进行交流。该项目被称作“机器现象学,模仿的是哲学中的“现象学”概念,即通过对意识体验的系统性回顾研究意识的架构。但教会机器用人类语言进行表达并非易事。为降低难度,研究人员目前先专注于用机器语言进行训练,让它们互相分享自己的回顾性分析。分析内容为人工智能执行某项任务的指令。这已经超出了一般机器交流的范畴。研究人员并未具体规定机器应如何编译这些指令,因为神经网络自身便可产生对应策略。在训练过程中,若机器能成功将指令传递给其它机器,便可获得奖励。研究人员希望把该方法进行拓展,用于人类与人工智能之间的交流,最终让人工智能能够解释自己的所作所为。
除了让我们在一定程度上实现自我理解之外,意识还能帮助我们实现神经科学家安道尔·图威(EndelTulving)所说的“精神时间旅行”。我们能够有意识地预测某种行为的结果,或对未来做出规划。我们能想象在面前挥动自己的手是什么感觉,也能在脑海中设想去厨房泡茶的场景,但不需要真的去做这些动作。
事实上,就连我们对目前这一刻的感知也是由意识构建出来的。许多实验和案例研究都证明了这一点。例如,患有失认症的病人由于视觉皮层中与识别物体有关的部分受损,无法辨认出自己看到的是什么物体,但不影响伸手去拿这件东西。如果给他们一个信封,他们也知道将其投入邮筒。但假如在向患者展示物体与发出让受试者去拿物体的指令之间存在时延,患者就无法完成拿取物体的任务了。显然,意识与复杂的信息处理本身无关。只要某个刺激能立即激发相应的动作,就无需意识的参与。但若要将感官信息保留几秒以上,意识就变得不可或缺了。
从一类特殊的心理条件反射实验中,也能看出意识对于填补时间差的重要性。在经典的条件反射实验中(如著名的巴甫洛夫和狗),实验者会将一种刺激(如对眼睑吹气、或对指尖施加电击)与另一种无关的刺激(如一个纯音)进行配对。实验对象会自动学习到两种刺激之间存在关联,不需要有意识地加以努力。一听到相应的纯音(即只有一个振动频率的声音),他们就会自动联想到吹在眼睑上的气流或指尖所受的电击,下意识地做出畏缩动作。而当实验者问他们为什么要这么做时,他们也说不出所以然来。但只有当两种刺激同时发生时,这种依靠潜意识的学习才会发生。实验者若将第二种刺激延后些许,受试者便只有清楚地意识到两者之间存在关系时,即能够解释“听到纯音便意味着眼睛要被吹气了”,才能学习到两种刺激之间的关联。这样看来,受试者要想在刺激停止后保留对刺激的记忆,就必须要有意识的参与。
这些例子说明,意识的功能之一便是扩宽我们感知世界的时间窗口,使眼前这一刻得以延长。在意识的帮助下,即使在刺激消失之后,对刺激的感官信息仍能维持一段时间,保持灵活可用的状态。在没有直接感官信息输入时,大脑也能不断生成感官表征。意识的时延功能可以通过实验证明。科学家弗朗西斯·克里克(FrancisCrick)和克里斯托弗·科赫(ChristofKoch)提出,人脑仅利用视觉输入的一部分便可完成对未来行为的规划。只不过这些视觉输入应当在有意识的状态下完成。
这些例子的共同点是,它们都涉及“反事实信息的产生”,即在没有直接感官信息输入的情况下产生对应的感觉。我们称其为“反事实”,因为它涉及对过去的记忆、或对未来行为的预测,而不是正在发生的实际事件。我们还用了“产生”一词,因为它不仅仅是信息处理,还是一个创造和测试假想情景的积极过程。在感官输入从低级别脑区向高级别脑区流动的单向“前馈”过程中,感官输入会被压缩成更抽象的感官表征。但神经心理学研究显示,无论这种前馈流动过程多么复杂,都与意识体验无关。要有意识的参与,还需要从高级别脑区向低级别脑区发送反馈。
具备了产生反事实信息的能力,意识体便可从当前环境中脱离出来,做出非反射性的行为,如等上三秒再行动。要想产生反事实信息,我们需要建立一个掌握了外部世界统计学规律的“内部模型”,依靠该模型完成推理、运动控制和精神模拟等活动。
目前的人工智能已经有了复杂的训练模型,但还要依赖人类提供的数据才能学习。若有了产生反事实信息的能力,人工智能便可自己生成数据,自己想象未来可能遇到的情况,从而更灵活地适应之前未遇见过的新情境。此外,这还能使人工智能拥有好奇心。如果人工智能不确定未来会发生什么,就会亲自去试一试。
目前已经有研究团队在尝试为人工智能配备这种能力了,并且已经有那么几次,人工智能似乎做出了意料之外的行为。在一项实验中,研究人员模拟了一套能够驾驶卡车的人工智能系统。若想让其爬上山坡,通常需要人类将这一动作设为任务目标,由人工智能找出完成该任务的最佳路径。但具备了好奇心的人工智能系统却将山坡看成一个问题,即使没有人类的指令,也会主动寻找爬上山坡的方法。不过该发现还需要进一步研究来验证。
若将“回顾”和“想象”看作意识的两大要素,我们迟早会开发出有意识的人工智能,因为这两项功能对任何机器都十分有用。我们希望机器能解释自己做事的方式和原因。而要打造出这样的机器,也能锻炼我们自己的想象力。这将是对意识“产生反事实信息”能力的终极考验。
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人工智能的历史、现状和未来
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)
如何认识人工智能对未来经济社会的影响
原标题:如何认识人工智能对未来经济社会的影响人工智能作为一种新兴颠覆性技术,正在释放科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,深刻改变着人类生产生活方式和思维方式,对经济发展、社会进步等方面产生重大而深远的影响。世界主要国家都高度重视人工智能发展,我国亦把新一代人工智能作为推动科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的驱动力量。在此背景下,我们有必要更好认识和把握人工智能的发展进程,研究其未来趋势和走向。
人工智能不同于常规计算机技术依据既定程序执行计算或控制等任务,而是具有生物智能的自学习、自组织、自适应、自行动等特征。可以说,人工智能的实质是“赋予机器人类智能”。首先,人工智能是目标导向,而非指代特定技术。人工智能的目标是在某方面使机器具备相当于人类的智能,达到此目标即可称之为人工智能,具体技术路线则可能多种多样,多种技术类型和路线均被纳入人工智能范畴。例如,根据图灵测试方法,人类通过文字交流无法分辨智能机器与人类的区别,那么该机器就可以被认为拥有人类智能。其次,人工智能是对人类智能及生理构造的模拟。再次,人工智能发展涉及数学与统计学、软件、数据、硬件乃至外部环境等诸多因素。一方面,人工智能本身的发展,需要算法研究、训练数据集、人工智能芯片等横跨整个创新链的多个学科领域同步推进。另一方面,人工智能与经济的融合要求外部环境进行适应性变化,所涉的外部环境十分广泛,例如法律法规、伦理规范、基础设施、社会舆论等。随着人工智能进一步发展并与经济深度融合,其所涉外部环境范围还将进一步扩大,彼此互动和影响亦将日趋复杂。
总的来看,人工智能将波浪式发展。当前,人工智能正处于本轮发展浪潮的高峰。本轮人工智能浪潮的兴起,主要归功于数据、算力和算法的飞跃。一是移动互联网普及带来的大数据爆发,二是云计算技术应用带来的计算能力飞跃和计算成本持续下降,三是机器学习在互联网领域的应用推广。但人工智能技术成熟和大规模商业化应用可能仍将经历波折。人工智能的发展史表明,每一轮人工智能发展浪潮都遭遇了技术瓶颈制约,导致商业化应用难以落地,最终重新陷入低潮。本轮人工智能浪潮的技术上限和商业化潜力都大大高于以往,部分专用人工智能可能获得长足进步,但许多业内专家认为目前的人工智能从机理上还不存在向通用人工智能转化的可能性,人工智能大规模商业化应用仍将是一个长期而曲折的过程。人工智能的发展尚处于早期阶段,在可预见的未来仍将主要起到辅助人类工作而非替代人类的作用,同时,严重依赖数据输入和计算能力的人工智能距离真正的人类智能还有很大的差距。
作为继互联网后新一代“通用目的技术”,人工智能的影响可能遍及整个经济社会,创造出众多新兴业态。国内外普遍认为,人工智能将对未来经济发展产生重要影响。
一方面,人工智能将是未来经济增长的关键推动力。人工智能技术的应用将提升生产率,进而促进经济增长。许多商业研究机构对人工智能对经济的影响进行了预测,主要预测指标包括GDP增长率、市场规模、劳动生产率、行业增长率等。多数主要商业研究机构认为,总体上看,世界各国都将受益于人工智能,实现经济大幅增长。未来十年(至2030年),人工智能将助推全球生产总值增长12%左右。同时,人工智能将催生数个千亿美元甚至万亿美元规模的产业。人工智能对全球经济的推动和牵引,可能呈现出三种形态和方式。其一,它创造了一种新的虚拟劳动力,能够解决需要适应性和敏捷性的复杂任务,即“智能自动化”;其二,人工智能可以对现有劳动力和实物资产进行有力的补充和提升,提升员工能力,提高资本效率;其三,人工智能的普及将推动多行业的相关创新,提高全要素生产率,开辟崭新的经济增长空间。
另一方面,人工智能替代劳动的速度、广度和深度将前所未有。许多经济学家认为,人工智能使机器开始具备人类大脑的功能,将以全新的方式替代人类劳动,冲击许多从前受技术进步影响较小的职业,其替代劳动的速度、广度和深度将大大超越从前的技术进步。但他们同时指出,技术应用存在社会、法律、经济等多方面障碍,进展较为缓慢,技术对劳动的替代难以很快实现;劳动者可以转换技术禀赋;新技术的需求还将创造新的工作岗位。
当前,在人工智能对经济的影响这个领域,相关研究已经取得了一些成果,然而目前仍处于研究的早期探索阶段,还未形成成熟的理论和实证分析框架。不过,学界的一些基本共识已经达成:短期来看,人工智能发展将对我国经济产生显著促进作用;长期来看,人工智能的发展路径和速度难以预测。因此,我们需对人工智能加速发展可能导致的世界经济发展模式变化保持关注。
(作者单位:国务院发展研究中心创新发展研究部)
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人工智能,可以拥有感情吗
文|陈根
很长时间以来,是否具备情感,是区分人与机器的重要标准之一。换言之,机器是否具有情感是机器人性化程度高低的关键因素之一。试图让人工智能理解人类情感也并不是新近的研究。
早在1997年,麻省理工学院媒体实验室Picard教授就提出了情感计算的概念。Picard教授指出,情感计算与情感相关,源于情感或能够对情感施加影响的计算。简单来说,情感计算旨在通过赋予计算机识别、理解和表达人的情感的能力,使得计算机具有更高的智能。
自此,情感计算这一新兴科学领域,开始进入众多信息科学和心理学研究者的视野,从而在世界范围内拉开了人工智能走向人工情感的序幕。
情感计算作为一门综合性技术,是人工智能情感化的关键一步,包括情感的“识别”、“表达”和“决策”。“识别”是让机器准确识人类的情感,并消除不确定性和歧义性;“表达”则是人工智能把情感以合适的信息载体表示出来,如语言、声音、姿态和表情等;“决策”则主要研究如何利用情感机制来进行更好地决策。
识别和表达是情感计算中关键的两个技术环节。情感识别通过对情感信号的特征提取,得到能最大限度地表征人类情感的情感特征数据。据此进行建模,找出情感的外在表象数据与内在情感状态的映射关系,从而将人类当前的内在情感类型识别出来,包括语音情感识别、人脸表情识别和生理信号情感识别等。
情感识别是目前最有可能的应用。比如,商业公司利用情感识别算法观察消费者在观看广告时的表情,这可以帮助商家预测产品销量的上升、下降或者是保持原状,从而为下一步产品的开发做好准备。
机器除了识别、理解人的情感之外,还需要进行情感的反馈,即机器的情感合成与表达。与人类的情感表达方式类似,机器的情感表达可以通过语音、面部表情和手势等多模态信息进行传递,因此机器的情感合成可分为情感语音合成、面部表情合成和肢体语言合成。
其中,语音是表达情感的主要方式之一。人类总是能够通过他人的语音轻易地判断他人的情感状态。语音的情感主包括语音中所包含的语言内容,声音本身所具有的特征。显然,机器带有情感的语音将使消费者在使用的时候感觉更人性化、更温暖。
从情感计算的决策来看,大量的研究表明,人类在解决某些问题的时候,纯理性的决策过程往往并非最优解。在决策的过程中,情感的加入反而有可能帮助人们找到更优解。因此,在人工智能决策过程中,输入情感变量,或将帮助机器做出更人性化的决策。
此外,情感智能可以让机器更加智能,具有情感的机器不仅更通用、更强大、更有效,而且将更趋近于人类的价值观。在人类科学家长期的努力下,横亘在人脑与电脑之间的“情感”鸿沟正在被跨越。
如今,随着大量统计技术模型的涌现和数据资源的累积,情感计算在应用领域的落地日臻成熟。可以预见,情感计算在未来将改变传统的人机交互模式,实现人与机器的情感交互。从感知智能到认知智能的范式转变,从数据科学到知识科学的范式转变,人工智能也将在未来交出一个更好的回答。