中科院院士譚鐵牛：AI的過(guò)去、現(xiàn)在及未來(lái)

　　如同蒸汽時(shí)代的蒸汽機(jī)、電氣時(shí)代的發(fā)電機(jī)、信息時(shí)代的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，人工智能正成為推動(dòng)人類進(jìn)入智能時(shí)代的決定性力量。全球產(chǎn)業(yè)界充分認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的重大意義，紛紛轉(zhuǎn)型發(fā)展，搶灘布局人工智能創(chuàng)新生態(tài)。世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家均把發(fā)展人工智能作為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略，力圖在國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)中掌握主導(dǎo)權(quán)。

　　加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)我國(guó)能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇的戰(zhàn)略問(wèn)題。錯(cuò)失一個(gè)機(jī)遇，就有可能錯(cuò)過(guò)整整一個(gè)時(shí)代。新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革已曙光可見(jiàn)，在這場(chǎng)關(guān)乎前途命運(yùn)的大賽場(chǎng)上，我們必須搶抓機(jī)遇、奮起直追、力爭(zhēng)超越。

　　概念與歷程

　　了解人工智能向何處去，首先要知道人工智能從何處來(lái)。1956年夏，麥卡錫、明斯基等科學(xué)家在美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院開(kāi)會(huì)研討“如何用機(jī)器模擬人的智能”，首次提出“人工智能(Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI)”這一概念，標(biāo)志著人工智能學(xué)科的誕生。

　　人工智能是研究開(kāi)發(fā)能夠模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，研究目的是促使智能機(jī)器會(huì)聽(tīng)(語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯等)、會(huì)看(圖像識(shí)別、文字識(shí)別等)、會(huì)說(shuō)(語(yǔ)音合成、人機(jī)對(duì)話等)、會(huì)思考(人機(jī)對(duì)弈、定理證明等)、會(huì)學(xué)習(xí)(機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)表示等)、會(huì)行動(dòng)(機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車等)。

　　人工智能充滿未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以來(lái)60余年的發(fā)展歷程，學(xué)術(shù)界可謂仁者見(jiàn)仁、智者見(jiàn)智。我們將人工智能的發(fā)展歷程劃分為以下6個(gè)階段：

　　一是起步發(fā)展期：1956年—20世紀(jì)60年代初。人工智能概念提出后，相繼取得了一批令人矚目的研究成果，如機(jī)器定理證明、跳棋程序等，掀起人工智能發(fā)展的第一個(gè)高潮。

　　二是反思發(fā)展期：20世紀(jì)60年代—70年代初。人工智能發(fā)展初期的突破性進(jìn)展大大提升了人們對(duì)人工智能的期望，人們開(kāi)始嘗試更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，并提出了一些不切實(shí)際的研發(fā)目標(biāo)。然而，接二連三的失敗和預(yù)期目標(biāo)的落空(例如，無(wú)法用機(jī)器證明兩個(gè)連續(xù)函數(shù)之和還是連續(xù)函數(shù)、機(jī)器翻譯鬧出笑話等)，使人工智能的發(fā)展走入低谷。

　　三是應(yīng)用發(fā)展期：20世紀(jì)70年代初—80年代中。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的專家系統(tǒng)模擬人類專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)解決特定領(lǐng)域的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用、從一般推理策略探討轉(zhuǎn)向運(yùn)用專門(mén)知識(shí)的重大突破。專家系統(tǒng)在醫(yī)療、化學(xué)、地質(zhì)等領(lǐng)域取得成功，推動(dòng)人工智能走入應(yīng)用發(fā)展的新高潮。

　　四是低迷發(fā)展期：20世紀(jì)80年代中—90年代中。隨著人工智能的應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，專家系統(tǒng)存在的應(yīng)用領(lǐng)域狹窄、缺乏常識(shí)性知識(shí)、知識(shí)獲取困難、推理方法單一、缺乏分布式功能、難以與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)兼容等問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。

　　五是穩(wěn)步發(fā)展期：20世紀(jì)90年代中—2010年。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，加速了人工智能的創(chuàng)新研究，促使人工智能技術(shù)進(jìn)一步走向?qū)嵱没?997年國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(簡(jiǎn)稱IBM)深藍(lán)超級(jí)計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，2008年IBM提出“智慧地球”的概念。以上都是這一時(shí)期的標(biāo)志性事件。

　　六是蓬勃發(fā)展期：2011年至今。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，泛在感知數(shù)據(jù)和圖形處理器等計(jì)算平臺(tái)推動(dòng)以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，大幅跨越了科學(xué)與應(yīng)用之間的“技術(shù)鴻溝”，諸如圖像分類、語(yǔ)音識(shí)別、知識(shí)問(wèn)答、人機(jī)對(duì)弈、無(wú)人駕駛等人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用”的技術(shù)突破，迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)的新高潮。

　　現(xiàn)狀與影響

　　對(duì)于人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，社會(huì)上存在一些“炒作”。比如說(shuō)，認(rèn)為人工智能系統(tǒng)的智能水平即將全面超越人類水平、30年內(nèi)機(jī)器人將統(tǒng)治世界、人類將成為人工智能的奴隸，等等。這些有意無(wú)意的“炒作”和錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)會(huì)給人工智能的發(fā)展帶來(lái)不利影響。因此，制定人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略、方針和政策，首先要準(zhǔn)確把握人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。

　　專用人工智能取得重要突破。從可應(yīng)用性看，人工智能大體可分為專用人工智能和通用人工智能。面向特定任務(wù)(比如下圍棋)的專用人工智能系統(tǒng)由于任務(wù)單一、需求明確、應(yīng)用邊界清晰、領(lǐng)域知識(shí)豐富、建模相對(duì)簡(jiǎn)單，形成了人工智能領(lǐng)域的單點(diǎn)突破，在局部智能水平的單項(xiàng)測(cè)試中可以超越人類智能。人工智能的近期進(jìn)展主要集中在專用智能領(lǐng)域。例如，阿爾法狗(AlphaGo)在圍棋比賽中戰(zhàn)勝人類冠軍，人工智能程序在大規(guī)模圖像識(shí)別和人臉識(shí)別中達(dá)到了超越人類的水平，人工智能系統(tǒng)診斷皮膚癌達(dá)到專業(yè)醫(yī)生水平。

　　通用人工智能尚處于起步階段。人的大腦是一個(gè)通用的智能系統(tǒng)，能舉一反三、融會(huì)貫通，可處理視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、判斷、推理、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等各類問(wèn)題，可謂“一腦萬(wàn)用”。真正意義上完備的人工智能系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)通用的智能系統(tǒng)。目前，雖然專用人工智能領(lǐng)域已取得突破性進(jìn)展，但是通用人工智能領(lǐng)域的研究與應(yīng)用仍然任重而道遠(yuǎn)，人工智能總體發(fā)展水平仍處于起步階段。當(dāng)前的人工智能系統(tǒng)在信息感知、機(jī)器學(xué)習(xí)等“淺層智能”方面進(jìn)步顯著，但是在概念抽象和推理決策等“深層智能”方面的能力還很薄弱?？傮w上看，目前的人工智能系統(tǒng)可謂有智能沒(méi)智慧、有智商沒(méi)情商、會(huì)計(jì)算不會(huì)“算計(jì)”、有專才而無(wú)通才。因此，人工智能依舊存在明顯的局限性，依然還有很多“不能”，與人類智慧還相差甚遠(yuǎn)。

　　人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)如火如荼。全球產(chǎn)業(yè)界充分認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的重大意義，紛紛調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。比如，谷歌在其2017年年度開(kāi)發(fā)者大會(huì)上明確提出發(fā)展戰(zhàn)略從“移動(dòng)優(yōu)先”轉(zhuǎn)向“人工智能優(yōu)先”，微軟2017財(cái)年年報(bào)首次將人工智能作為公司發(fā)展愿景。人工智能領(lǐng)域處于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的前沿。麥肯錫公司報(bào)告指出，2016年全球人工智能研發(fā)投入超300億美元并處于高速增長(zhǎng)階段;全球知名風(fēng)投調(diào)研機(jī)構(gòu)CB Insights報(bào)告顯示，2017年全球新成立人工智能創(chuàng)業(yè)公司1100家，人工智能領(lǐng)域共獲得投資152億美元，同比增長(zhǎng)141%。

　　創(chuàng)新生態(tài)布局成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略高地。信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，就是新老信息產(chǎn)業(yè)巨頭搶灘布局信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)的更替史。例如，傳統(tǒng)信息產(chǎn)業(yè)代表企業(yè)有微軟、英特爾、IBM、甲骨文等，互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代信息產(chǎn)業(yè)代表企業(yè)有谷歌、蘋(píng)果、臉書(shū)、亞馬遜、阿里巴巴、騰訊、百度等。人工智能創(chuàng)新生態(tài)包括縱向的數(shù)據(jù)平臺(tái)、開(kāi)源算法、計(jì)算芯片、基礎(chǔ)軟件、圖形處理器等技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)和橫向的智能制造、智能醫(yī)療、智能安防、智能零售、智能家居等商業(yè)和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。目前智能科技時(shí)代的信息產(chǎn)業(yè)格局還沒(méi)有形成壟斷，因此全球科技產(chǎn)業(yè)巨頭都在積極推動(dòng)人工智能技術(shù)生態(tài)的研發(fā)布局，全力搶占人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。

　　人工智能的社會(huì)影響日益凸顯。一方面，人工智能作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心力量，正在推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代，驅(qū)動(dòng)“無(wú)人經(jīng)濟(jì)”快速發(fā)展，在智能交通、智能家居、智能醫(yī)療等民生領(lǐng)域產(chǎn)生積極正面影響。另一方面，個(gè)人信息和隱私保護(hù)、人工智能創(chuàng)作內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、人工智能系統(tǒng)可能存在的歧視和偏見(jiàn)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)的交通法規(guī)、腦機(jī)接口和人機(jī)共生的科技倫理等問(wèn)題已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)，需要抓緊提供解決方案。