新一輪人工智能發(fā)展的特征及展望

　　人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)、腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等多學(xué)科交叉前沿領(lǐng)域，致力于使機(jī)器擁有類似人類的感知、認(rèn)知、操控、交互能力，并與人類協(xié)同工作，以減輕工作量，改善人們生活品質(zhì)，是人類多年以來不懈追求的科技?jí)粝?。人工智能研究正式起源?956年美國(guó)達(dá)特茅斯夏季學(xué)術(shù)研討會(huì)，至今已60余年，期間經(jīng)歷過幾次起伏，這既有自身理論尚不完善的原因，也受到數(shù)據(jù)和算力不足等因素的制約。

　　最近幾年，隨著人工智能技術(shù)的突破，以及互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、并行計(jì)算等相關(guān)技術(shù)群的成批成熟，人工智能技術(shù)在快速的更替換代中不斷成熟。我國(guó)專家認(rèn)為，人工智能技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用正在雙雙進(jìn)入臨界點(diǎn)，人工智能正在進(jìn)入2.0新階段。美國(guó)國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)也指出，目前人工智能發(fā)展正處于第二波次。人工智能正在全球范圍內(nèi)迎來新一輪創(chuàng)新變革，理論和技術(shù)加速突破，產(chǎn)業(yè)化周期日益縮短，企業(yè)創(chuàng)新更加活躍，人工智能開始從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)人類生產(chǎn)生活，進(jìn)入一個(gè)與以往顯著不同的創(chuàng)新發(fā)展階段。

　　1.新一輪人工智能發(fā)展的主要特征

　　當(dāng)前人工智能發(fā)展的突飛猛進(jìn)和重大變化，表現(xiàn)出區(qū)別于過去的三個(gè)方面的階段性特征。

　　一是進(jìn)入大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能發(fā)展階段

　　可以說，2000年之后成熟起來的三大技術(shù)成就了人工智能的新一輪發(fā)展高潮，包括以深度學(xué)習(xí)為代表的新一代機(jī)器學(xué)習(xí)模型，GPU、云計(jì)算等高性能并行計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于智能計(jì)算，以及大數(shù)據(jù)的進(jìn)一步成熟，以上三大技術(shù)構(gòu)建起支撐新一輪人工智能高速發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

　　DARPA認(rèn)為，人工智能發(fā)展將經(jīng)歷三個(gè)波次，第一波次是人工智能發(fā)展初期的基于規(guī)則的時(shí)代，專家們會(huì)基于自己掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)算法和軟件，這些AI系統(tǒng)通常是基于明確而又符合邏輯的規(guī)則。在第二波次AI系統(tǒng)中，人們不再直接教授AI系統(tǒng)規(guī)則和知識(shí)，而是通過開發(fā)特定類型問題的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，基于海量數(shù)據(jù)形成智能獲取能力，深度學(xué)習(xí)是其典型代表。在這種技術(shù)路線下，獲得高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)和高性能的計(jì)算能力成為算法成功的關(guān)鍵要素。比如，2015年以來，IBM通過收購(gòu)大量醫(yī)療健康領(lǐng)域的公司，獲取患者病例，醫(yī)療影像和臨床記錄等醫(yī)療數(shù)據(jù)，以提升Watson醫(yī)療診斷水平。

　　盡管現(xiàn)在基于現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)+大數(shù)據(jù)的方法，離最終實(shí)現(xiàn)強(qiáng)人工智能還有相當(dāng)?shù)木嚯x，下一步可能需要借鑒人腦高級(jí)認(rèn)知機(jī)理，突破深度學(xué)習(xí)方法，形成能力更強(qiáng)大的知識(shí)表示、學(xué)習(xí)、記憶、推理模型。但業(yè)界普遍認(rèn)為，最近的5到10年里，人工智能仍會(huì)基于大數(shù)據(jù)來運(yùn)行，并形成巨大的產(chǎn)業(yè)紅利。

　　二是進(jìn)入智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化階段

　　在機(jī)器學(xué)習(xí)+大數(shù)據(jù)的人工智能研究范式下，得益于硬件計(jì)算性能的快速增強(qiáng)，智能算法性能大幅度提升，圍棋算法、語言識(shí)別、圖象識(shí)別都在近年陸續(xù)達(dá)到或超過人類水平，智能搜索和推薦、語音識(shí)別、自動(dòng)翻譯、圖像識(shí)別等技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。各類語音控制類家電產(chǎn)品和臉部識(shí)別應(yīng)用在生活中已隨處可見;無人駕駛技術(shù)難點(diǎn)不斷突破，谷歌無人駕駛汽車已在公路上行駛了300多萬英里，自動(dòng)駕駛汽車已經(jīng)得到美、英政府上路許可;德勤會(huì)計(jì)師事務(wù)所發(fā)布財(cái)務(wù)機(jī)器人，開始代替人類閱讀合同和文件;IBM的沃森智能認(rèn)知系統(tǒng)也已經(jīng)在醫(yī)療診斷領(lǐng)域表現(xiàn)出了驚人的潛力。

　　人工智能的快速崛起正在得到資本界的青睞?！禢ature》文章指出，近一兩年來，人工智能領(lǐng)域的社會(huì)投資正在快速聚集。2015年比2013年增長(zhǎng)了三倍左右。人工智能技術(shù)的發(fā)展正在由學(xué)術(shù)推動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室階段，轉(zhuǎn)到由學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)化階段。

　　三是進(jìn)入認(rèn)知智能探索階段

　　得益于深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)、并行計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，感知智能領(lǐng)域已經(jīng)取得了重大突破，目前已處于產(chǎn)業(yè)化階段。同時(shí)，認(rèn)知智能研究已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域啟動(dòng)并取得重要進(jìn)展，將是人工智能下一個(gè)突破點(diǎn)。

　　2016年初，谷歌AlphaGo戰(zhàn)勝韓國(guó)圍棋世界冠軍李世石的圍棋人機(jī)大戰(zhàn)，成為人工智能領(lǐng)域的重大里程碑性事件，人工智能系統(tǒng)的智能水平再次實(shí)現(xiàn)躍升，初步具備了直覺、大局觀、棋感等認(rèn)知能力。目前在人工智能的多個(gè)研究領(lǐng)域都在向認(rèn)知智能挑戰(zhàn)，如圖像內(nèi)容理解、語義理解、知識(shí)表達(dá)與推理、情感分析等，這些認(rèn)知智能問題的突破,將再次引發(fā)人工智能技術(shù)的飛躍式發(fā)展。

　　除谷歌外，微軟、Facebook、亞馬遜等跨國(guó)科技企業(yè)，以及國(guó)內(nèi)的IT巨頭都在投入巨大研發(fā)力量，搶奪這一新的技術(shù)領(lǐng)地。Facebook提出在未來5至10年，讓人工智能完成某些需要“理性思維”的任務(wù);“微軟小冰”通過理解對(duì)話的語境與語義，建立用于情感計(jì)算的框架方法;IBM的認(rèn)知計(jì)算平臺(tái)Watson在智力競(jìng)猜電視節(jié)目中擊敗了優(yōu)秀的人類選手，并進(jìn)一步應(yīng)用于醫(yī)療診斷、法律助理等領(lǐng)域。

　　2.新一輪人工智能未來發(fā)展

　　據(jù)波士頓咨詢公司(BCG)和阿里云研究中心的分析，人工智能技術(shù)可能會(huì)沿一個(gè)“之”字形路線發(fā)展：現(xiàn)有人工智能技術(shù)將繼續(xù)完善和產(chǎn)業(yè)化，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造并形成強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎;經(jīng)歷一段時(shí)間的積累和探索將實(shí)現(xiàn)科技突破，新的智能模型和顛覆性方法有望再次出現(xiàn)，引發(fā)人工智能技術(shù)體系和技術(shù)路線的新一輪變革。

　　因此，當(dāng)前階段的人工智能需要以滾動(dòng)方式發(fā)展，既需要推進(jìn)現(xiàn)有的基于深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)的人工智能技術(shù)的成熟和產(chǎn)業(yè)化;同時(shí)，也要針對(duì)未來人工智能的前沿問題進(jìn)行理論攻關(guān)，以認(rèn)知智能為重點(diǎn)，借助腦認(rèn)知科學(xué)研究和量子科學(xué)研究的發(fā)展，研究透明性，可解釋性，通用性更強(qiáng)的新一代機(jī)器學(xué)習(xí)模型，研發(fā)具有遷移能力、自主學(xué)習(xí)能力和強(qiáng)泛化能力的人工智能技術(shù)，在新一代智能計(jì)算范式方面形成理論儲(chǔ)備，探索新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。