再议人工智能

在《数学与计算机》专栏里《浅议人类智能、人工智能和计算智能》一文中,对“智能、人类智能、人工智能、计算智能”几个词语进行了一些简单介绍,对“人工智能(Artificial Intelligence,AI)”进行了一些说明。人工智能是指让计算机能像人一样拥有一定的智慧能力,是一个融合计算机科学、统计学、脑神经学和社会科学等的前沿性综合学科,可以代替人类对所要研究的事物进行识别、认知,分析和决策等多种功能,现在发展极其迅速,应用极其广泛。鉴于人工智能的重要性,大家又对它极其关心、注意,现再以“人工智能的过去、2019和未来”为题,对人工智能进行进一步的介绍。

人工智能(Artificial Intelligence,AI)(摘自互联网)

(一)人工智能的过去

从约翰·麦卡锡(John McCarthy)等科学家于1956年的美国达特矛斯会议(Dartmouth Conference)上正式提出人工智能(AI)这一概念至今已过去了60多年。AI 在二十世纪90 年代,国际象棋冠军卡斯帕罗夫与”深蓝” 计算机决战,”深蓝”获胜,这是人工智能发展的一个重要里程碑,出现了AI发展的第一次高潮。而 2016 年,Google 的 AlphaGo 赢了韩国围棋高手李世石,再度引发 AI发展热潮。人工智能经过一个多甲子的曲折发展历程,已成为一个涉及计算机科学、控制科学、生命科学(脑科学)、数学、哲学、认知科学等多学科的交叉科技领域,展现出无比光明的发展前景。

AI 不断爆发的快速发展热潮,既与AI引发的一些引起大众兴趣事件有关,更与基础设施的进步和科技的更新分不开的,从 70 年代个人计算机PC的兴起到 2010 年 GPU、异构计算等硬件设施的发展,都为人工智能复兴奠定了基础。

AI经过六十多年的发展,人工智能已经从争论不定的“概念”逐渐延伸为愈加丰富的学科,培育起一批科技企业,并有大量智能技术产品问世,被全世界更广大范围内的人群接触、认知,如广为人知的智能手机、智能机器人、自动驾驶汽车等等。与此同时,互联网、云计算及移动互联网和大数据的发展也带来了一系列数据能力,使人工智能能力得以提高。而且,运算能力也从传统的以 CPU 为主导到以 GPU 为主导,这对 AI 的发展有很大变革和促进。算法的更新和计算机技术的提高助力于人工智能的兴起,最早期的算法一般是传统的统计算法,如二十世纪80 年代的神经网络,90 年代的浅层分析,2000 年左右的 SBM、Boosting、convex等的诸多算法,以及诸多智能算法的提出和广泛应用等等。随着数据量增大,计算能力变强,深度学习的影响也越来越大。2011 年之后,深度学习和强化学习等的兴起,带动了现今人工智能发展的新高潮。

(二)人工智能2019

人工智能(AI)可以说是近几十年来最具革命性的科学技术,带来强势发展及深远影响。不难看出,人工智能将重塑从工作性质到日常沟通再到传输方式的一切事物的发展,将使大量现有技能和工作状态产生革新,开辟一个新智能时代。

下面,让我们就来看看2019年的几个与AI有关科学技术的发展趋势。

(1)2019年,AI芯片将会得到快速发展

智能芯片(摘自互联网)

AI的发展,依赖于CPU/GPU协同工作的专用处理器。然而,当下还存在一个主要问题有待解决,即AI发展的速度再快,也存在CPU/GPU无法完成训练的情况,比如需要额外的硬件来执行复杂任务的数学计算等等,这时候AI芯片的重要性就突显出来。2019年,英特尔,AMD,ARM,华为,高通等领先的芯片制造商都已经将AI芯片的生产提上了日程,他们将生产能够快速提高基于AI执行速度的芯片。

(2)2019年,AI+物联网(IoT)将达到1+1>2的效果

对AI来说,因可以提升精度,并提高其分析和预测性维护方面的功能,因而IoT设备通过AI神经网络的高级机器学习模型得到进一步优化,甚至嵌入专门设计的AI芯片,将实现万物互联更为多样性的适配。2019年,随着5G的普及,所有设备和基础设施都会联结在一起,技术和产品会使得整个社会的效率越来越高,加之AI+IoT也将越来越多地融入边缘计算,大多数经过云训练的模型都将放在边缘层,最终从云到边缘再到终端,最后这张网将会越来越复杂、越来越方便使用。

(3)2019年,AI+网络安全系数将会得到大幅提升

由于网络安全的需求和供应存在巨大差距,以及网络安全的缺陷和需要采用创新方法的安全漏洞风险不断增加,2019年,人工智能和机器学习在网络安全中的使用将会大幅度提升。

4)2019年,AI技术将会成为智能化老龄服务的核心

对AI来说,2019年将会出现程序化护理平台、基于数字化的护理行业、老龄服务社区新型服务模式以及大范围的语音智能产品和专业性较强的数据分析及预测智能化设施。

联合国一项数据显示,人口老龄化或将成为21世纪社会变革的重要推动剂,这一全球化社会现象将会影响到社会的金融、服务、劳动力分配等各个层面和行业领域,人工智能技术或将给全球老人的生活带来巨变。

为老人生活服务的智能机器人(摘自互联网)

比如说,人工智能情感陪护类产品,通过互联网+人工智能技术,可以实现语音指令、表情交互及人机互聊,这在一定程度上可以缓解老人寂寞的状况。老人可通过人工智能产品满足个人爱好,填充个人生活,有助于一定程度上满足老人精神生活的需求。

5)2019年,与AI有关的算法会得到更快速的发展和应用

如随着自动机器学习AutoML算法的到来,ML将发生根本变化。AutoML将允许开发人员和程序员在不再需要创建特定模型的情况下解决复杂问题。AutoML独特地融合了灵活性和可移植性,优势在于它可以使分析师和开发人员只关注有关问题,而不是整个流程。

说实话,没有人能准确预见到在2019年这一年中AI领域到底会发生哪些令人难以置信的变革,我们仅能从上述提到的这几个领域发展趋势中,感受到足以令人十分兴奋的AI的未来发展。

(三)人工智能的未来

人工智能属于全世界科技发展的前沿事物,发展过程中与信息技术、计算机技术、精密制造技术、互联网技术密切相关,对对各行业、各领域的发展都有一定的影响,在人工智能发展过程中要认真、深刻地研究其未来的发展方向。从更长远的眼光来看AI,下一步发力的方向和机遇会很多,可以说未来是一片光明、令人振奋。

以我国为例,从我国国家层面上看,AI已经上升至国家核心竞争战略高度,推出《新一代人工智能发展规划》。下面列出在《新一代人工智能发展规划》中,我国AI发展的时间表,供参阅:

到2020年,我们人工智能产业竞争力务必要进入国际第一方阵。实现人工智能核心产业规模达1500亿,带动相关产业规模超万亿;

到2025年,我们人工智能的理论和技术务必达到世界领先水平。实现人工智能核心产业规模达4000亿,带动相关产业规模超5万亿;

到2030年,我们人工智能务必要占据全球人工智能制高点。实现人工智能核心产业规模达1万亿,带动相关产业规模超10万亿。

回到你我这样的普通人层面,AI大势已至,我们已受益其中,你是选择焦虑、恐惧,还是选择憧憬、拥抱这个我们已身处其中的未来?

再从AI研究领域和分支上来看,AI的发展前景也很引人注目。

人工智能研究和构建的领域主要有五个层次:最底层是基础设施建设,包含数据和计算能力两部分,数据越大,人工智能的能力就越强。往上一层为算法,如卷积神经网络、深度学习和增强学习等算法,都是机器学习的算法。第三个层次为重要的技术方向和问题,如计算机视觉,语音工程,自然语言处理等。还有另外的一些类似决策系统,像增强学习,一些大数据分析的统计系统,这些都能在机器学习算法上产生。第四层为具体的技术,如图像识别、语音识别、机器翻译等等。第五层为顶端层,AI要为各个行业提供所需的实际解决方案,如人工智能在金融、医疗、互联网、交通和游戏等上的应用,这些都是我们所关心的发展前景。

对于人工智能技术来说,我们日常经常看到的或许是机器算法的应用、又或许是对于自然语言的处理等内容,对于人工智能来说,现在已经收集了海量的最优算法,其中涵盖了计算机视觉、游戏、自然语言处理、网络图、知识库等很多内容。

人工智能技术无论是在核心技术,还是典型应用上都已出现爆发式的进展。随着平台、算法、交互方式的不断更新和突破,人工智能技术的发展将主要以“AI+x”(这里,x为某一具体产业或行业)的形态得以呈现。所有这些智能系统的出现,并不意味着对应行业或职业的消亡,而仅仅意味着职业模式的部分改变。其中,主要表现为未来人工智能将有可能进入到我们生活的方方面面,协助人类完成此前被认为必须由人完成的智能任务;平台、算法以及接口等核心技术的突破,将进一步推动人工智能实现跨越式发展。

人工智能在不远的将来,智能客服(导购、导医),智能医疗诊断、智能教师、智慧物流、智能金融系统等都有望广泛出现在我们的生活中。需要指出的是,所有这些智能系统的出现,意味着以往的由人类完成的工作任务,变为人机协同完成。因此,人工智能的进一步发展,值得大家期待,特别在以下几个方面:1.从专用智能到通用智能;2.从机器智能到人机混合智能;3.从”人工+智能”到自主智能系统;4.学科交叉将成为人工智能创新源泉;5.人工智能产业将蓬勃发展;6.人工智能的法律法规将更为健全;7.人工智能在军事领域也会得到越来越广泛的应用,成为军事变革的重要推手;8.人工智能将成为更多国家的战略选择;9.人工智能教育将会全面普及。

人工智能经过60多年的发展已取得了重大进展,但总体上还处于初级阶段,它既具有巨大的理论与技术创新空间,也具有广阔的应用前景。

高科技本身没有天使和魔鬼之分,人工智能这把双刃剑是天使还是魔鬼取决于人类自身。我们应未雨绸缪,形成合力,确保人工智能的正面效应,确保人工智能造福于人类。

回顾了人工智能60多年的发展过程,并指出应该从曲折的发展过程中吸取教训,不要给人工智能设置不切实际的过高目标,尤其是在人工智能特别火爆的现在这个时候。

从AlphaGo的围棋之战,再到无人驾驶汽车,人们对人工智能的越来越关注,而人工智能对对我们生活的影响也越来越明显。人工智能发展是科技领域的重大创新,将给人类社会发展带来新机遇。从全球治理到社会生活,从国家发展到家庭建设,都将因这一领域的创新而发生重大变革。需要指出的是,技术只有与情感、伦理等人类最朴素的需求相结合,才能迸发出真正符合人性的创新点。只有这样的创新才是正向的创新,只有这样的发展才能促进人类生活更加美好。如何处理好人工智能在法律、安全、就业、道德伦理和政府治理等方面提出的新课题,既是时代之问,也需要时代之答,必须给与高度重视并抓紧进行研究和解决。

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