中小学人工智能教育现状调查及对策研究
中小学人工智能教育现状调查及对策研究学术期刊发表网位置：教育论文时间：2020-04-2408:46()摘要：摘要：近年来，随着智能技术的飞速发展，世界各国纷纷开始部署战略规划，试图抢占人工智能领域研究和时间的高地，中小学的人工智能教育重要性尤为凸显。本文从开展人工智能教育的重大意义着手，分析国内外人工智能教育开展现状，通过问卷调研廊坊市中小学摘要：近年来，随着智能技术的飞速发展，世界各国纷纷开始部署战略规划，试图抢占人工智能领域研究和时间的高地，中小学的人工智能教育重要性尤为凸显。本文从开展人工智能教育的重大意义着手，分析国内外人工智能教育开展现状，通过问卷调研廊坊市中小学人工智能教育现状及存在的问题，最后就提出了适用于本市的可行性建议。
关键词：人工智能教育;现状调查;对策研究
1人工智能教育的意义
人工智能作为连接未来的教育，面向大众进行普及，特别是在青少年中开展，将在很大程度上带来逻辑思维能力的提升和思维方式的改变，为学生的全面成长，更好适应将来社会打下牢固的基础[1]。2017年8月，国务院正式发布《新一代人工智能发展规划》，并提出“在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”[2]。基于廊坊市的地域优势、经济发展态势、“大智移云”战略、京津冀协同和雄安新区的大环境，提升廊坊青少年人工智能实力，储备人工智能人才，教育改革势在必行、志在必得。
2国内外人工智能教育开展现状
人工智能是计算机科学的一个分支，以编程课程改革为起点的人工智能教育已然兴起，世界各国都通过不同的方式开展相关教育普及。在2013年，美国前总统奥巴马提出“面向所有人的计算机科学”，并向全国中小学生开展编程一小时活动。在韩国，2014年在72所学校试点编程教育作为必修课，2017年扩大到130所，2018年全面进入韩国中小学必修课。2014年为“英国编程年”，英国将编程教育纳入STEAM体系，在中小学全面实施。2017年起，新加坡在中小学考试中加入编程课目。日本也将在2020年开始实行编程教学。[3]2018年教育部发布的《普通高中课程方案和信息技术学科课程标准(2017版)》中，涵盖人工智能、物联网、大数据处理、算法、开源硬件项目设计等，新课标只是开始，部分省市正在跟进，将信息技术学科纳入高考范围[4]。随着人工智能时代的来临，编程语言已成为人们除母语、外语之后的第三语言，青少年编程教育已成为教育培训行业在文化课培训、艺术培训之外，发展最为迅猛的新兴学科热点。
3中小学人工智能教育现状及存在的问题
3.1廊坊市中小学人工智能教育现状
为了解廊坊市中小学人工智能教育的现状，课题组经过充分论证分别制定了教师和家长两份调查问卷，线上线下两种方式共收回有效问卷296份，其中教师问卷54份，家长问卷241份，线上问卷教师家长分布广泛，线下问卷多以市区内教师和家长为主。教师调查问卷涉及学校的基本情况、教师所了解到信息技术课程的基本情况及其本人对开展人工智能教育的观点。家长调查问卷涉及所了解到的信息技术课程的基本情况、家长的基本情况及其对开展人工智能教育的态度。首先分析分析教师答卷，小学一般只有60台以下的计算机机房配置，1-3名信息技术教师，而初中和高中因有信息技术的毕业考试所以无论是计算机台数配备还是信息技术师资方面都较好，但仍有72%是兼职教师，31%是专职教师，24%是其他，或兼而有之，专职教师中又有近1/4不是计算机相关专业毕业。无论是小学还是初高中，学校暂时未开设太多人工智能相关知识课程，个别小学聘请校外培训机构老师，讲授图像化编程和机器人课程。学校老师们对人工智能教育接触的较少，88%的老师支持校内开设人工智能类课程，在内容上编程教育和机器人教育平分秋色，机器人方面乐高品牌有更高的渗透，高年级老师更倾向于讲授Python程序语言，这也是人工智能时代的主流语言。就授课教师，59%的老师认为希望能培养自己的信息技术教师参与到教学中，可以聘请校外机构教师和高校计算机专业老师和优秀学生兼职参与中小学生培养，有必要邀请企业或高校老师到校给学生做人工智能相关讲座。再分析家长们的答卷，53%的家长对人工智能了解一点，31%是一点不了解。并且家长们对学校开设的信息技术类课程的满意度欠缺，满意占15%，一般占56%，不满意占29%。另外仅4%的学生参加校外人工智能类的学习，多以机器人课程为主，个别孩子参加在线编程课程的学习。家长们支持学校开设人工智能类课程，从编程教育开始逐渐渗透到机器人课程，就任课教师方面家长和老师们的有出入，如图1所示。家长希望除校内信息技术老师外可聘请高校计算机专业老师和优秀学生完成，老师们则是除校内信息技术老师，更寄希望于校外培训机构。
3.2存在的主要问题
(1)教育大环境欠缺，各教育单位重视程度不够
从调查问卷反映出学校老师对人工智能教育理解不够深入，自然鲜少对学生们讲起，家长们对人工智能教育不重视，对孩子学习信息技术类课程关注度不够，仍然是语数英或高考科目导向。再者家长的重视程度也与其从事的职业和学历层次直接相关。信息学奥赛也可管中窥豹，表1是2018年到2019年的信息学奥林匹克竞赛国家集训队50人名单省市分布[5]。2018年华北地区仅有4人入选，2019年仅有2人入选，都不及浙江学军中学的入选人数(5人)，浙江省入围人数较多，进步最大，这也与浙江省广泛开展的青少年人工智能科普活动密不可分[6]。河北省信息学奥赛省队的学校分布情况[7]，如表2所示，主要集中在石家庄二中和衡水中学，其他中学鲜有机会。廊坊市暂无信息学竞赛的考点，报名参赛人数有限。信息学奥赛的各类种子选手都通过降分或自主招生被名校人工智能类专业录取，进入像清华大学“姚班”“智班”，重点人才重点培养。信息学奥赛反映出信息技术课程教育存在严重的不均衡现象。各教育部门对编程教育重视程度欠缺，信息人才挖掘不深入，对人工智能技术宣传力度欠缺，没有形成浓厚的学习氛围。
(2)教学师资欠缺通过调查问卷和学生到中小学实习反馈可知，大多数小学没有专职的信息技术老师，由科学老师或负责学校网络老师兼任。初高中一般有4-6名信息技术教师，完成授课及会考任务，但其中近1/4是非计算机类专业毕业。在中小学，语数英等主科教师较受重视，定期参加培训的较多，而信息技术老师鲜少有机会参与培训、出差学习等。这也是教育部门对中小学信息技术教师重视程度欠缺的体现。
(3)教学内容陈旧、教学资源单一、教学环境不能满足教学需求市区内学校和乡镇学校差距较大，部分乡镇小学不开设科学或信息技术类课程，没有计算机机房，甚至市区内的小学机房计算机容量也不能满足一个自然班正常上课，要两人共同完成上机作业。教学内容也都是传统的计算机操作、画画，完成作业后可以打游戏，先进的人工智能类课程没有渗透到学生课堂中。校外培训机构参与校内编程课程中，进校园选拔真正感兴趣的学生在校外参与培训，并参加相关竞赛。
4中小学人工智能教育对策及建议
针对以上的调查研究及总结分析出存在的问题，吸取发达地区的先进经验，寻找适合于我市的对策分析，主要从以下几方面开展：
(1)教育主管部门统筹规划和政策落实
人工智能教育的顺利实施，离不开教育、科技等部门的通力合作，企业和高校的支持也尤为重要。2019年4月商汤科技与河北省教育厅签署战略合作协议，双方拟在“人工智能+教育”领域展开合作，旨在共同推进河北省“智慧教育示范区”建设，助力河北省教育现代化发展。各级教育主管部门制定具体的实施方案和细节，具体到哪些城市的哪些中学以何种方式展开具体的合作，通过政府购买服务，搭建学习资源平台，最终普惠所有青少年。可以借鉴全国首个地市级人工智能教育基地落成的晋中市，商汤在该市16所优质高中开展人工智能教育，这项举措同样会带动小学和初中开展相匹配的课程，形成从编程教育、机器人教育到人工智能教育的系统化教育环境[8]。
(2)师资培训常态化
人工智能时代信息技术发展迅速，熟练操作计算机已无法胜任课堂教学，老师向学生讲授的不仅是操作步骤，更重要的是引导学生思考，培养学生的创新精神，计算思维和逻辑思维的培养也要贯穿信息技术教学全过程，教师的启蒙作用不容忽视，老师思想落后如何能培养出具有先进思想的学生。中小学信息技术老师别到人工智能先进企业和高校进行定期参观学习，只有亲身感悟到人工智能先进的技术，才能最终在课堂上传递先进的科学思想。并且廊坊市“大智移云”的发展战略，应用先进人工智能技术的企业逐渐增加，为参观学习提供了机会。
(3)制定系统化、专业化的教学体系和教学内容，改革教学方法
人工智能的教学也不是一蹴而就的，不仅要考虑学生的认知水平、教师的知识广度，还要考虑实验、实践环境。人工智能思想和计算思维能力要尽早培养，不同的学段有不同的侧重点，以编程教育作为切入点，小学阶段学习Scratch语言，初中和高中可以学习人工智能时代的主流语言Python，有意参加信息学奥林匹克竞赛的可以学习C++语言。借鉴优秀地市中小学校、培训机构和智能企业的资源和经验设计教学体系和教学内容，同时也要变革教学方法，充分考虑学科的特点，针对不同教学知识点游戏教学法、项目式教学法和协同合作教学法实现无缝切换，并在整个教学过程中，贯穿创新创造能力培养和计算思维逻辑思维能力的培养。
(4)借助科普活动普惠所有中小学师生
科普活动是向青少年普及人工智能的重要载体，国务院在《关于新一代人工能智能发展规划》中提到“支持开展人工智能竞赛，鼓励进行形式多样的人工智能科普创作，鼓励科学家参与人工智能科普”[2]。要发挥各级科协组织、高校科技工作者之家、科普志愿者、优秀科普大学生，组建人工智能科普专家团队，搭建中小学人工智能科普教育线上平台，提供在线学习资源，并开展创意编程和创客教学，参观虚拟科技馆等活动。线下联系人工智能高新企业和高校实验室定期到中小学校开展科普活动，展示优秀的人工智能科普作品和创意产品，让孩子们从小埋下科技和创新的种子，树立远大理想，努力学习科学知识。
(5)融合企业力量
随着京津冀的不断发展，很多高新企业落户廊坊，挖掘企业中人工智能应用场景，以学生参观等方式让学生们真正走入生产生活一线，了解人工智能新技术给生产生活带来的改革创新，以激发学生们的学习兴趣和创新思考。另外，在各学校默默探索时，企业和各培训机构已悄然布局，如商汤国际、乐高机器人、编程猫等，无论是生产型企业还是教育类机构，在实践中不断完善成熟，对人工智能教育有独到见解，充分发挥其在技术和教学方法上的先进性，通过政府购买服务的方式，校企合作，弥补中小学校在教学资源及师资方面的不足，为学生们创造开放的学习环境。
(6)增加与地方高校的交流合作
高校有服务的责任和义务，校内也开设有人工智能类相关专业及课程，尤其是师范院校，充分挖掘师范底色，为中小学人工智能教育服务。高校在师资、设备环境、知识储备、企业资源等方面有天然的优势，老师和学生都可以在教学体系和教学内容、师资培训、科普宣传、企业合作、教学实践等方面提供指导和帮助。具体形式可以是中小学生校外参观人工智能实验室，并在高校计算机房开展大范围的编程教育实践，中小学信息技术类教师定期培训，计算机类高校教师和优秀大学生走进中小学校园开展人工智能科普讲座并担任课外创新指导教师与校内老师一起指导中小学生参加各类科技及创新类竞赛。高校还可以邀请企业开展线上和线下、虚拟和现实相结合的一站式参观和实践服务，使不同学段的中小学学生对人工智能的发展和应用有更深入的认知。
5结束语
总之，人工智能教育在我国还属于探索阶段，中小学生信息素养的培养是一个长期的过程，虽然一些地区一些学校已经先行一步，取得了丰硕的成果，但总体教育程度、教育范围仍然欠缺。人工智能相关课程的开设，编程教育的全面普及，仍需要各级各部门联动，为实现青少年计算思维、逻辑思维的素质教育和创新能力培养添砖加瓦。
参考文献：
[1]江岸区科协,江岸区教育局.关于中小学人工智能教育的思考——以武汉市江岸区为例[J].科协论坛,2018(08):29-31.
[2]国务院.新一代人工智能发展规划[R].(2017-7-8),http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm.
[3]张阳.青少年编程教育体系研究与实践[J].技术与教育,2019,33(02):24-29.
计算机教育类期刊推荐：《电脑知识与技术杂志》创刊于1994年，是经国家批准的旬刊杂志。《电脑知识与技术》是一本面向计算机全行业的综合性学术刊物。编委委员均来自国内各著名高校的教授和博士生导师，他们是我国计算机科学领域方面的专家、学者和权威人士;稿源来自全国各高等院校，相关专业研究机构以及国内大型信息通讯、软件研发企业设置的专业研究所。学术交流版刊登的论文均有2名国内同行专家审稿通过。邮发代号：26-188。
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《智慧校园中人工智能应用现状的调查与研究——基于广州市298份管理者调查分析》2023年刊于《教育信息技术》
论文内容：
在人工智能发展的浪潮下，智慧校园中人工智能的应用日益受到重视。文章从智能教育环境、智能教育管理、智能教学应用、智能学习应用、相关组织保障五个维度设计调研问卷，以26所广州市创建全国“智慧教育示范区”支撑校、100所广州市智慧校园实验校、147所广州市人工智能课程改革校为调研点，以298名教育管理者为调研对象展开调研。数据分析结果显示：广州市智慧校园的人工智能应用现状处于较高发展水平。在此基础上，提出了加强校园环境建设、构建一体化智能管理平台、创新智能化教学模式等五个发展建议，从而推进人工智能在智慧校园中的深度融合与创新应用。
论文链接：
https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C44YLTlOAiTRKibYlV5Vjs7iM4VjA7s_Xyk4M-4Xrf6_eYs2pJ70AmpY9ytaStiFabNbtEAdhxNWLoTAX_E2Phf2&uniplatform=NZKPT
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