2016年初,韩国围棋国手李在石在与围棋程序Alpha Go对弈中首战失利,将人工智能拉入公众视野,使其成为2016年度话题度最高的科技之一。2017年可谓是人工智能应用的元年,从AlphaGo打败柯洁、无人汽车上路,到阿里成立的达摩院,到无人驾驶公交车上路……一次次的科技创新将人工智能推向快速发展的大浪潮中。随着人工智能的迅速发展,扫地机器人、智能保姆等不少人工智能产品已经开始“飞入寻常百姓家”,它们虽不及美国大片所刻画的那般先进,但确确实实已从此前抽象的概念中一步步走向现实。

初识人工智能

人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最早提出于1956年Dartmouth学会。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统,来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。

人工智能主要具有以下五个特点:一是从人工知识表达到大数据驱动的知识学习技术。二是从分类型处理的多媒体数据转向跨媒体的认知、学习、推理(这里讲的“媒体”不是新闻媒体,而是界面或者环境)。三是从追求智能机器到高水平的人机、脑机相互协同和融合。四是从聚焦个体智能到基于互联网和大数据的群体智能,它可将很多人的智能集聚融合起来变成群体智能。五是从拟人化的机器人转向更加广阔的智能自主系统,比如智能工厂、智能无人机系统等。

目前,国际普遍认为人工智能有三类:弱人工智能、强人工智能和超级人工智能。其中,弱人工智能是利用现有智能化技术,来改善我们经济社会发展所需要的一些技术条件和发展功能,这些机器并非真正拥有智能,也不具备自主意识。强人工智能阶段非常接近于人的智能,这需要脑科学的突破,国际上普遍认为该阶段要到2050年前后才能实现。超级人工智能是脑科学和类脑智能有极大发展后,人工智能就成为一个超强的智能系统。但从技术发展看,从脑科学突破角度发展人工智能,现在还有局限性。

任何事物的发展都具有两面性,人工智能也不例外,其发展的不确定性同样带来新挑战。例如,人工智能影响面广,技术的颠覆性强,对就业结构、法律与社会伦理、个人隐私、国际关系准则等领域都可能带来冲击,成为公众关注的争议点。霍金在2017年全球移动互联网大会上表示,“人工智能的崛起可能是人类文明的终结”,“人工智能的崛起,可能是人类历史上最好的事,也可能是最糟的”。如何在大力发展与风险防范之间寻求平衡点成为未来的时代难题。

人工智能在中国

2017年,我国人工智能实现快速发展,国家相继出台一系列支持人工智能发展的政策,各大科技企业也争相宣布其人工智能发展战略,资本更是对这一新兴领域极为倾心。作为新一轮产业变革的核心驱动力,中国的人工智能发展正在进入新阶段,且中国有望成为引领全球人工智能发展的重要引擎。

首次写入政府工作报告。2017年3月5日,国务院总理李克强发表2017年政府工作报告,人工智能首次作为新兴产业代表,被写入政府工作报告。政府工作报告明确提出,加快培育壮大新兴产业,全面实施战略性新兴产业发展规划,加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化,做大做强产业集群。

社会舆论普遍认为,作为新一轮科技革命的重要代表之一,人工智能正由科技研发走向行业应用,成为全球经济发展的新动力。目前全球人工智能技术发展应用几乎处于同一起跑线,发达国家的领先优势并不突出,我国及时提出要大力发展人工智能,将其上升为国家战略,体现出国家对新兴科技的重视和发展决心。中国人工智能将迎来更好的发展环境,也将面临更多的发展机遇。

首度上升为国家战略。人工智能是引领未来的战略性技术,世界主要发达国家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,加紧出台规划和政策,围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权。

2017年7月20日,国务院正式印发《新一代人工智能战略规划》提出,到2020年人工智能技术与世界先进水平同步;到2030年,中国成为世界主要人工智能创新中心,智能经济、智能社会取得明显成效,为跻身创新型国家前列和经济强国奠定重要基础,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。这标志着人工智能在中国发展有着良好的政策环境与政策支撑,为人工智能产业发展增添助力。

人工智能的2017

人工智能技术加速落地。2017年,中国人工智能技术在各行各业加速落地,计算机视觉在金融、安防等领域不断拓展,智能语音语义在车载、家居、移动设备等硬件领域以及教育、客服等商用领域继续渗透,商用服务机器人进入商场、酒店,底层硬件开始量产,自动驾驶上路试点,人工智能在各行各业持续渗透。

互联网巨头加快布局。百度、阿里、腾讯、搜狗、华为、京东、小米等科技互联网巨头在人工智能领域加快布局。2017年11月,国家公布了第一批人工智能开放创新平台包括:依托百度建设自动驾驶国家新一代人工智能开放创新平台;依托阿里云建设城市大脑国家新一代人工智能开放创新平台;依托腾讯建设医疗影像国家新一代人工智能开放创新平台;依托科大讯飞建设智能语音国家新一代人工智能开放创新平台。此次人工智能平台的公布,是继《新一代人工智能发展规划》发布以来对人工智能产业发展的实质性推动举措,进一步明确了人工智能技术在产业升级中的颠覆性潜力。

投融资回归理性但依然活跃。据清科研究中心研究数据显示,2010年至2017年5月,中国人工智能领域共发生2218起投资,涉及投资金额达668.42亿元人民币。其中,2015年成为AI领域爆发式增长的关键一年,投资案例同比增长155.9%;投资总额同比增长190.67%。2016年至今,人工智能领域继续延续了此前较高的投资热度,但总体而言,增速开始明显放缓,投资在活跃中保持理性。

独角兽公司不断涌现。计算机视觉领域已经出现旷视、商汤、依图、云从四家独角兽公司;智能语音领域,出门问问在今年D轮融资后也跻身独角兽之列;智能服务机器人公司优必选成为智能机器人领域第一家独角兽公司;AI芯片领域,成立仅一年多的中科寒武纪也后来居上步入独角兽行列。

人工智能领域2017大事记

刷脸从科幻到普及。2017年2月21日,美国权威科学杂志《麻省理工科技评论》发布2017年全球十大突破性技术榜单。榜单中,除了Google、微软、IBM等全球科技巨头,还有支付宝的黑科技“刷脸支付”。尽管该技术并非新发明,但将其广泛带入现实应用也是不可忽视的一种进步和飞越。2017年8月,苏宁全国首家“无人店”在江苏南京正式营业;9月,北京大学3000多名新生可“刷脸报到”;12月,中国农业银行在浙江等地推出具有“刷脸取款”的ATM设备。《麻省理工科技评论》点评说,“作为全世界首批上线人脸识别技术的国家,中国的人脸识别技术精度已达到金融交易的级别,刷脸支付进入成熟期”。

无人驾驶加速到来。各大传统车企早已开始大力发展无人驾驶,既有尝试完全自动驾驶厂商,如福特、奥迪、奔驰等,也有做自动辅助驾驶的沃尔沃、特斯拉,以及先天具备搭载无人驾驶技术优势的新能源汽车企业。无人驾驶汽车正在从科幻电影中的场景道具走入现实。此外,如百度、Google、腾讯等科技巨头也来抢占无人驾驶领域,就连英特尔、英伟达这种芯片巨头,也通过收购、合作等形式,进军无人驾驶领域。在世界范围内,部分无人驾驶技术也已经应用在量产车以及公共交通用车上。

无人超市逐步兴起。2017年,新零售的地位迅速提升,当传统小店老板还在完善移动支付的时候,以阿里巴巴、腾讯为首的互联网巨头已主动出击,集中发展“无人店”。阿里巴巴的天猫无人超市,无人运营、无人结账,可以说是未来感十足。扫码进入超市后,当消费者挑选完所需商品后,只需站在“happy购”区域,便可完成打折及结账。上方摄像头能够捕捉到顾客的表情,根据判断“情绪幅度”给出不同的折扣,最终通过刷脸自动支付。大大提升了超市购物的效率,省去了排队结账的时间。

唇语识别渐入佳境。从键盘打字到触控屏,再到现在的语音交互和手势交互,搜狗在2017年带来了一款唇语识别“黑科技”。目前,搜狗正致力于通过识别唇语,达到原本通过声音识别达成的效果,消费者不用大吼大叫,轻轻动动嘴唇,便可“指点江山”。据悉,在非特定人开放口语测试集上,搜狗唇语识别系统已达60%以上的准确率,超过 google 发布的英文唇语系统50%以上的准确率,在垂直场景如车载、智能家居等场景下甚至达到90%的准确率。

AI诊断筛查崭露头角。“觅影”是腾讯公司首个应用在医学领域的AI产品,通过图像识别、深度学习等AI技术与医学融合,辅助医生诊断重疾病和早期筛查,除了帮助医生进行食管癌早期筛查,未来也将支持早期肺癌、糖尿病性视网膜病变、乳腺癌等病种。医生通过“觅影”,对单张食管图片良恶性识别时间不超过4秒,有效提高了检查效率和活检部位准确率,减少内窥镜操作时间,最终提高早期食管癌的检出率。这一行为的另一创新意义在于有效提升了基层地方的医疗水平,即使一个乡村卫生院的医生,也能通过“觅影”的系统提醒,获得跟资深专家同质化的诊断效果。

手术机器人逐步发力。将手术刀交给机器控制,这在此前恐怕是很多人不敢想象的事情。然而事实证明,手术机器人失误率更低。手术机器人虽然不能取代外科医生,但是会增强他们的技能,使其手术过程更加精确高效。例如,达芬奇手术系统是美国FDA批准的第一个用于腹腔镜微创手术的自动控制机械系统,它可以将外科医生的手部运动转化为更细小、更精确的机械运动,外科医生通过很少的小创口就可以完成手术。该手术系统包含放大的3D高清视觉系统和细小的腕式仪器,弯曲和旋转的程度均大于人类的手,它增强了手术的视力范围、精确度和控制程度。

人工智能在北京:引领全国发展

继国务院发布新一代人工智能发展规划之后,全国各地密集推出推动人工智能发展的政策红利。安徽、浙江、上海等地陆续出台政策,发力人工智能。2017年底,北京市委印发《北京市加快科技创新培育人工智能产业的指导意见》明确了人工智能发展目标,到2020年,新一代人工智能总体技术和应用达到世界先进水平,部分关键技术达到世界领先水平,为北京市近年来着力打造的尖端产业画出了发展路线图。可以说,北京已形成人工智能产业高地,主要体现在:

一是北京是人工智能企业集聚最多的城市,截至2017年9月,北京拥有人工智能企业近400家,居全国首位;全国近400家人工智能创业公司中,北京有近160家,涌现了寒武纪科技、地平线机器人等一批创新型骨干企业,增长势头迅猛。

二是北京地区投融资规模居全国首位,2017年前9个月在人工智能领域北京有51个项目获得投资,投资总额约102.4亿元,占同期全国投资额的一半。

三是资源优势明显,北京大学、清华大学、北京航空航天大学、中科院自动化所等全国过半数人工智能骨干研究单位都聚集在北京,拥有模式识别国家重点实验室、智能技术与系统国家重点实验室、深度学习技术及应用国家工程实验室等10余个国家重点实验室。

北京大学田永鸿教授表示,“教育部第四轮学科评估,北京在人工智能相关学科中占压倒性优势”。可以说,北京的人才基础、研究基础以及很强的产业基地为孵化一批先进人工智能公司的土壤。

人工智能的未来

日益受到关注和热捧的人工智能未来如何发展,成为人们普遍关注的热点话题。结合各领域发展研究成果,主要体现在以下方面:

一是AI在各行业垂直领域应用具有巨大潜力。人工智能市场在零售、交通运输和自动化、制造业及农业等各行业垂直领域具有巨大潜力。除了IT基础设施完善、智能手机及智能穿戴式设备的普及等因素助推外,人工智能技术在各种终端用户垂直领域的应用数量不断增加,改善对终端消费者服务也是重要因素。

二是AI导入医疗保健行业维持高速成长。医疗保健行业对大数据及人工智能需求旺盛,它们是精准改善疾病诊断、平衡医疗人员与患者之间人力、降低医疗成本、促进跨行业合作关系的重要基础和前提。此外,AI还将被广泛应用于临床试验、大型医疗计划、医疗咨询与宣传推广和销售开发。有预测称,人工智能导入医疗保健行业从2016年到2022年维持很高成长,预计从2016年的6.671亿美元达到2022年的79.888亿美元,年均复合增长率为52.68%。

三是AI运算核心将“植入”未来手机芯片。手机运行速度的快慢及流畅程度成为移动互联网时代用户的重要需求。现阶段主流的ARM架构处理器速度已经无法满足用户的现实需要,比如,在进行大量图像运算时仍“力不从心”,而AI运算核心的加入将有效“攻克”该难题。正如,苹果公司将3D感测技术带入iPhone后,Android阵营智能手机将迅速跟进导入3D感测相关应用。

四是AI自主学习是终极目标。AI“大脑”变聪明是分阶段进行,从机器学习进化到深度学习,再进化至自主学习。目前,仍处于机器学习及深度学习的阶段,若要达到自主学习需要解决四大关键问题。首先,是为自主机器打造一个AI平台;还要提供一个能够让自主机器进行自主学习的虚拟环境,必须符合物理法则,碰撞,压力,效果都要与现实世界一样;然后再将AI的“大脑”放到自主机器的框架中;最后建立虚拟世界入口(VR)。目前,NVIDIA推出自主机器处理器Xavier,为自主机器的商用和普及做准备工作。

五是AR将与AI相辅相成。未来的AI需要AR,AR也需要AI,可将AR比喻成AI的眼睛。为了机器人学习而创造的虚拟世界,本身就是虚拟现实。此外,如果让人进入到虚拟环境去对机器人进行训练,还需要更多其它技术作为支撑。

(作者单位:北京市互联网信息办公室网络新闻监管中心,编辑丁晓宇)