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2025年1月
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發(fā)布時間: 2017-10-29
“新一代人工智能的新理論、新技術(shù)、新平臺,如果跟社會的新需求相結(jié)合,會有強(qiáng)大的延展性和滲透性。”全國政協(xié)常委、外事委員會主任、中國工程院原常務(wù)副院長、院士潘云鶴先生在“2017中科曙光智能峰會”上,對人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景做如此描述。
人工智能的概念是如何提出的,人工智能邁向新一輪的發(fā)展有哪些動因,人工智能走向2.0又將迎來哪些新的理論和挑戰(zhàn)。看潘云鶴院士為大家揭開人工智能的發(fā)展之路。(根據(jù)潘云鶴院士演講速記做了遵照原意的部分修改)
話題1:人工智能發(fā)展60年涌現(xiàn)出新的關(guān)鍵理論與技術(shù)
1956年,斯坦福大學(xué)J. McCarthy教授、麻省理工學(xué)院M. L. Minsky教授、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的H. Simont和A. Newell教授(以上四位皆為圖靈獎獲得者)、信息理論之父貝爾實(shí)驗(yàn)室的C. E. Shannon、IBM公司N. Rochester等學(xué)者在美國達(dá)特茅斯(Dartmouth)學(xué)院首次確立了“人工智能”概念:讓機(jī)器能像人那樣認(rèn)知、思考和學(xué)習(xí),即用計(jì)算機(jī)模擬人的智能。
人工智能誕生后,其應(yīng)用也應(yīng)運(yùn)而生。上世紀(jì)七十年代以來,人工智能的應(yīng)用任務(wù)和領(lǐng)域包括機(jī)器定理證明、機(jī)器翻譯、專家系統(tǒng)、博弈、模式識別、學(xué)習(xí)、機(jī)器人和智能控制,這些都朝著模擬人的智能這一方向在發(fā)展。
人工智能發(fā)展六十年,中國工程院對人工智能(尤其是應(yīng)用領(lǐng)域)研究后發(fā)現(xiàn),人工智能大變,涌現(xiàn)出很多新的關(guān)鍵理論與技術(shù),如大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、人機(jī)混合增強(qiáng)智能、自主智能系統(tǒng)。
如今人工智能是大數(shù)據(jù)的支持方式,所以直接稱之為大數(shù)據(jù)智能。現(xiàn)在已經(jīng)不是一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行應(yīng)用,而是用互聯(lián)網(wǎng)把很多人和很多計(jì)算機(jī)連在一起,形成群體的智能。再比如說,過去處理多媒體信息,主要處理的是圖像和聲音,但是人在處理問題的時候,不是按照多媒體分開處理的,它在感知方面多媒體處理,感知以后在認(rèn)知方面實(shí)際是一個跨媒體處理。如一個人走到故宮,走到太和殿,馬上會想到故宮和太和殿的形成,這就是結(jié)合起來思考。實(shí)際上人的很多創(chuàng)造能力源于跨媒體,是否有能力從一種媒體進(jìn)入到另一種媒體進(jìn)行思考,這個問題越來越引起人工智能界的重視,這就是跨媒體智能。
人工智能應(yīng)用也有新的變化,如智能城市、智慧醫(yī)療、智能制造等。所有這些變化是如何產(chǎn)生的?我們需要研究它的根源。因此在這樣的基礎(chǔ)上,中國工程院列了一個重大課題進(jìn)行研究,這個重大課題里面所提出的觀點(diǎn),為國家領(lǐng)導(dǎo)所接受,所以在2017年也就是今年的7月20日,中國發(fā)布了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃。
話題2:人工智能2.0源自世界從二元空間進(jìn)入三元空間
世界原來是二元空間:人類社會空間(H)和物理空間(P)。但近年來,信息力量的迅速壯大,已長成除P、H兩極之外的新一極:信息空間(C)。
信息空間是怎么壯大的?
大概五十年前,人類還是兩元空間,那時候雖然有很多信息,但所有信息都來自于人類。后來人把信息進(jìn)行互聯(lián),但仍處于兩元空間,因?yàn)樾畔⑦€是來自于人。但當(dāng)我們走到第三步,很多信息就直接來源于物理世界了。為什么?因?yàn)槲覀儾贾昧舜罅康膫鞲衅鳎纬闪藗鞲衅骶W(wǎng)。比如我們發(fā)射了很多衛(wèi)星,衛(wèi)星一天24小時每小時3600秒不停在地球上傳達(dá)信息,這些信息如此之大,以至于人已經(jīng)無法處理。再比如杭州有五十多萬臺攝像機(jī),這些攝像機(jī)傳達(dá)的信息也是人很難處理的。
在兩元空間的時候,人在不斷認(rèn)識物理空間是什么、怎么變化的,這叫自然科學(xué)。人要改造物理空間,要造橋、造路、造房子、造城市、造機(jī)械等,這叫工程技術(shù)。人要了解人類社會自身,這叫社會科學(xué)。這是我們在兩元空間時候的三種分類。
現(xiàn)在出現(xiàn)了一個新的空間——信息空間。人類想了解物理空間,可以不直接去觀測它,而通過信息去觀測。人類用傳感器得到大量多媒體信息,形成了大數(shù)據(jù)。人類分析這些數(shù)據(jù),最后了解到物理世界是什么樣的。人類去改造物理空間,也可以不直接去改造它,而是通過人機(jī)交互、大數(shù)據(jù)、自主裝備去改造物理世界。這種能力越來越大,今后會變得非常厲害。人類了解認(rèn)知自身,也可以通過數(shù)據(jù)去了解。互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的逐漸擴(kuò)大就讓我們看到了人類社會的另外一面。
空間的變化,不僅出現(xiàn)了大數(shù)據(jù),也出現(xiàn)了新的通道。新的通道會帶來新的計(jì)算,新的認(rèn)知會帶來新的學(xué)科門類。這些新的通道和認(rèn)知就引起了人工智能的大變革。這些通道不但給計(jì)算機(jī)學(xué)科,甚至給智能學(xué)科、工程計(jì)算和社會都提供了研究的新途徑和新方法,而且一定還會形成更多新的學(xué)科門類。
比如城市運(yùn)行系統(tǒng)。城市是人類創(chuàng)造的最大的系統(tǒng),它如此復(fù)雜,所有做城市規(guī)劃的專家,都承認(rèn)城市規(guī)劃是經(jīng)驗(yàn),不是科學(xué)。因?yàn)樗茈y把城市的空間、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境統(tǒng)一規(guī)劃好。一個城市的人口、城市的產(chǎn)業(yè)是錯綜復(fù)雜的關(guān)系。目前的城市規(guī)劃是從空間的層面去理解城市,但隨著信息空間的開辟,未來我們將通過大數(shù)據(jù)的渠道,一定可以更加清晰地了解城市是怎么運(yùn)行的。
環(huán)境生態(tài)也是如此。我們現(xiàn)在分了很多學(xué)科,有環(huán)境保護(hù)、生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)等,所有這些包括人在一起,形成了復(fù)雜的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)。再比如說醫(yī)療和健康系統(tǒng)也是如此。我們雖然有醫(yī)學(xué)學(xué)科,但是并不了解健康的全部。除了吃藥、開刀以外,還有一大套其他的東西。
這些系統(tǒng)都是由科學(xué)問題+工程問題+社會科學(xué)問題形成了這樣復(fù)雜的局面,而這些系統(tǒng)靠傳統(tǒng)的觀測方式很難了解,我們需要把傳統(tǒng)的方式跟新的方式結(jié)合在一起,才能了解并對這些傳統(tǒng)科學(xué)進(jìn)行新的改造。
人工智能邁向新一代的升級動因是什么?
第一,信息環(huán)境巨變。由過去的一臺計(jì)算機(jī)、幾個人一臺計(jì)算機(jī)變成每個人有一臺計(jì)算機(jī)、一個人有很多臺計(jì)算機(jī)、可以隨身帶著計(jì)算機(jī)走,出現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)、移動計(jì)算、有了穿戴式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、網(wǎng)上社區(qū)、萬維網(wǎng)、搜索引擎等。信息環(huán)境發(fā)生了如此巨大的變化,人工智能怎么能不變?在新的信息環(huán)境下的人工智能,也一定是新的人工智能。
第二,社會新需求爆發(fā)。我們需要研究智能城市、智能醫(yī)療、智能交通、智能游戲、無人駕駛、智能制造,所有這些新的需求,都跟傳統(tǒng)的人工智能的任務(wù)不一樣了。從模擬人到模擬系統(tǒng),這個系統(tǒng)不但模擬每一個人,還要模擬人與人之間的環(huán)節(jié)。
第三,人工智能的基礎(chǔ)和目標(biāo)也發(fā)生了變化。原來的技術(shù)驅(qū)動變成了多媒體驅(qū)動、大數(shù)據(jù)驅(qū)動、傳感器網(wǎng)驅(qū)動以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)的驅(qū)動。我們模擬的目標(biāo)也變了,從過去計(jì)算機(jī)模擬人的智能變?yōu)樽非笕撕蜋C(jī)器融合在一起,把互聯(lián)網(wǎng)和人、機(jī)結(jié)合在一起變成更加融合的群體智能。
這就是人工智能2.0的升級動因。我想在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上一定會產(chǎn)生新的人工智能,這就是大數(shù)據(jù)智能。互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的智能一定是群體智能。多媒體、傳感器上產(chǎn)生的新的人工智能稱之為跨媒體智能。另外,人機(jī)交互稱之為人機(jī)混合增強(qiáng)智能,自主裝備稱之為自主智能系統(tǒng)。相信隨著信息技術(shù)的擴(kuò)展,一定會有新的人工智能的技術(shù)出來。
總而言之,人工智能從1.0走向2.0實(shí)際是人類的生存空間從PH到CPH演變的深化,它的前方還有著許多理論和實(shí)踐的挑戰(zhàn)等待著我們。
話題3:人工智能2.0技術(shù)初露五大端倪
端倪1:大數(shù)據(jù)上的深度學(xué)習(xí)+自我博弈進(jìn)化技術(shù)。
可以看到,人工智能盡管走向2.0是一個開始,但是已經(jīng)出現(xiàn)了很多新的技術(shù)特征。從大數(shù)據(jù)智能上看,我們有了深度學(xué)習(xí)的技術(shù)。但是AlphaGo能夠引起世界的震動,不僅僅靠的是人工智能,還有其它新的技術(shù),比如它的自我博弈進(jìn)化技術(shù)。AlphaGo的很多棋子是并不是大量學(xué)習(xí)人類的棋譜產(chǎn)生的,還有是自己跟自己下棋所產(chǎn)生的,很多棋譜人類都沒有看到過,這就是一種新的理念。我們相信,大數(shù)據(jù)智能除了深度學(xué)習(xí)以外,還會產(chǎn)生很多新的技術(shù),綜合在一起,就形成大數(shù)據(jù)智能。
實(shí)際上,現(xiàn)在DeepMind已為谷歌掙錢,正在用它的遠(yuǎn)見控制著谷歌數(shù)據(jù)中心的風(fēng)扇、制冷系統(tǒng)窗戶等120個變量,對這120個變量進(jìn)行推理優(yōu)化,最后使得谷歌的用電效率提升了15%,幾年內(nèi)共為谷歌節(jié)約電費(fèi)數(shù)億美元。據(jù)ICTResearch統(tǒng)計(jì):2015年我國數(shù)據(jù)中心能耗高達(dá)到1000億度,相當(dāng)于整個三峽水電站一年發(fā)電量。這很有啟發(fā),人工智能能否用到這個領(lǐng)域里面,使數(shù)據(jù)中心的耗電量減少15%,也是很大的進(jìn)步。
端倪2:基于網(wǎng)絡(luò)的群體智能已經(jīng)萌芽。
《Science》2016年1月1日發(fā)表“群智之力量”的論文認(rèn)為:結(jié)合群體智慧與機(jī)器性能來解決快速增長難題。其將群智計(jì)算按難易程度分為三種類型:實(shí)現(xiàn)任務(wù)分配的眾包模式(Crowdsourcing)、較復(fù)雜支持工作流模式的群智(Complex workflows)以及最復(fù)雜的協(xié)同求解問題的生態(tài)系統(tǒng)模式(Problem solving ecosystem)。那么如何用計(jì)算機(jī)替代人來進(jìn)行組織工作,就變成非常重要的任務(wù)。實(shí)際這種工作方式已經(jīng)開始出現(xiàn)了巨大苗頭,可以看到,一個人做不了的事情或者一組人做不了的事情,我們用群智就可以把它完成。
比如美國普林斯頓大學(xué)的醫(yī)學(xué)院在開發(fā)視神經(jīng)軟件,通過電子顯微鏡把人的視網(wǎng)膜跟人的腦神經(jīng)之間的聯(lián)系顯示出來,這需要對神經(jīng)進(jìn)行標(biāo)記。但是因?yàn)樯窠?jīng)如此之多,每個科學(xué)家只知道其中一部分。因此他們在網(wǎng)站上號召多位眼神經(jīng)的專家共同標(biāo)記。最后,145個國家的16萬名科學(xué)家參與了這項(xiàng)工作,所以人類史無前例地知道了視神經(jīng)是怎么工作的。當(dāng)然還有很多其他的好成績,比如蘋果的App Store、Wiki百科,這些都很好地利用了群智的理念。
端倪3:人機(jī)一體化技術(shù)導(dǎo)向混合智能。
現(xiàn)在各種各樣的穿戴設(shè)備,各種各樣的外骨骼機(jī)器人,各種各樣的人車共駕技術(shù)、人機(jī)協(xié)同手術(shù)技術(shù)等人機(jī)混合的技術(shù)已經(jīng)大面積出現(xiàn),這將成為一個新的領(lǐng)域,會有大量的新產(chǎn)品出現(xiàn)。
端倪4:跨媒體推理已經(jīng)興起。
這兩年中最引人注目的是跨媒體應(yīng)用AR,把圖形和視頻結(jié)合在一起。比如谷歌眼鏡,當(dāng)你看到一個東西時,它馬上從數(shù)據(jù)庫中搜索這個東西產(chǎn)自哪里、價格多少,這些都可以清楚地在產(chǎn)品邊上顯示出來。一個禮拜前我參加微軟年度技術(shù)報(bào)告會,它們用照片生成油畫的技術(shù)已經(jīng)做得很精彩,不僅是油畫,還可以生成國畫。跨媒體技術(shù)發(fā)展是非常快的,相信在今后二十年中,這項(xiàng)技術(shù)將大大提高機(jī)器和人的智能水平。
端倪5:無人系統(tǒng)迅速發(fā)展。
雖然我們可以看到,過去六十年人工智能大力研究機(jī)器人,實(shí)際上機(jī)器人發(fā)展并不快,發(fā)展最快的是機(jī)械手,但是比機(jī)械手發(fā)展更快的是近十年來發(fā)展起來的無人機(jī)。無人飛機(jī)不是機(jī)器人專家研究出來的,是飛機(jī)專家研究出來的無人技術(shù)。無人船已經(jīng)大面積出現(xiàn)。現(xiàn)在很多城市提出要機(jī)器換人,機(jī)器換人的第一點(diǎn),他們想到的就是拿機(jī)器人把人換掉,其實(shí)這樣不行,機(jī)器換人最核心的是讓機(jī)器智能把握自主化,因此新一代的人工智能在這個領(lǐng)域應(yīng)該叫做自主智能系統(tǒng)。
舉兩個自主智能化機(jī)器的例子,Boston Dynamics設(shè)計(jì)的先進(jìn)的仿人和仿動物機(jī)器人、海康威視智能機(jī)器人。這兩類機(jī)器人投入使用還需技術(shù)研究,后一類機(jī)器人自主系統(tǒng)就會是量大面廣。
話題4:新一代人工智應(yīng)用面臨信息化如何深入到智能化的挑戰(zhàn)
新一代人工智能的新理論、新技術(shù)、新平臺,如果跟社會的新需求相結(jié)合,會有強(qiáng)大的延展性和滲透性。
例如京東網(wǎng)銷售的智能音箱,賣598元。這個產(chǎn)品是怎么出來的呢?本質(zhì)上是大數(shù)據(jù)智能的一種。大數(shù)據(jù)智能里面有很多內(nèi)容,比如語音識別、自然語言理解、圖象識別等,它是把語音識別的一小部分放在一起進(jìn)行使用。很多公司,包括全世界最著名的人工智能公司都在做這個事情。又比如微軟的小冰,就是一個聊天機(jī)器人。如蘋果的Siri,是語音助手。如科大訊飛,它的語音記錄很精彩。 百度的中英翻譯做得好。谷歌的翻譯,全世界非常有名。
亞馬遜,本來是電子商務(wù)公司,也去做智能音箱。結(jié)果亞馬遜做了智能音箱以后,它沒有做聊天機(jī)器人、沒做語音助手也沒有做語音記錄,只做了一個音箱,就是在原有音箱里面加上五個麥克風(fēng),使你距離五米之外也可以跟音箱講話。五個麥克風(fēng)360度通話,講話的感覺就不一樣了。這個產(chǎn)品居然賣出了1000萬臺。上面這些著名的人工智能公司都夢醒了,因?yàn)樗鼈兊募夹g(shù)遠(yuǎn)高于亞馬遜。所以現(xiàn)在不但是亞馬遜做智能音箱,蘋果、阿里、谷歌等都在做智能音箱。
亞馬遜看到了這個情況,馬上把它的所有軟件和硬件進(jìn)行開放,你可以在這上面做APP,還可以在上面嵌入各種各樣的硬件。一下子有在上面做語音打車的、叫外賣的、查詢的,還有連掃地機(jī)器人的、連冰箱的、連手機(jī)的、連汽車的,已經(jīng)有一萬多種應(yīng)用,這就是人工智能技術(shù)的延展性。大家可以看到,一種基本技術(shù)可以產(chǎn)生多種應(yīng)用技術(shù)、多種應(yīng)用程序,最后誰能形成產(chǎn)品誰就能夠通過產(chǎn)品形成一個平臺。
像這樣的產(chǎn)品有巨大潛力,剛才僅僅講的是語音識別、機(jī)器翻譯,在智能應(yīng)用軟件方面還有圖像識別、智能交互、知識處理等,在智能基礎(chǔ)軟件方面有各種智能操作系統(tǒng),在智能基礎(chǔ)硬件方面有各種智能芯片、智能插件、零部件、傳感器、網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備,在智能自主產(chǎn)品方面有汽車、軌道交通、車聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、船、機(jī)床、機(jī)械等,還有虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的藝術(shù)、玩具和教育產(chǎn)品,在可穿戴產(chǎn)品方面有人工智能的手機(jī)、車載智能終端、智能手表、智能耳機(jī)、智能眼鏡、健康監(jiān)測與康復(fù)產(chǎn)品,以及在家居產(chǎn)品方面的建筑智能設(shè)備、家電、家具等產(chǎn)品,這些都能進(jìn)行智能化,誰能在這些智能產(chǎn)品當(dāng)中占領(lǐng)先機(jī)?我認(rèn)為青島有巨大的可能。
總而言之,人工智能2.0的發(fā)展正好順應(yīng)信息化“數(shù)字化—網(wǎng)絡(luò)化—智能化”的三階段發(fā)展方向。我們高興地看到,中國很多省市和企業(yè),都紛紛在國家規(guī)劃的指導(dǎo)下,制定本區(qū)域、本單位的新一代AI發(fā)展規(guī)劃,準(zhǔn)備摩拳擦掌,大干一番。所以我們相信,中國的人工智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展期正在不可阻擋地大踏步地到來。