中科院院士譚鐵牛：AI的過(guò)去、現(xiàn)在及未來(lái)

　　趨勢(shì)與展望

　　經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，人工智能在算法、算力(計(jì)算能力)和算料(數(shù)據(jù))等“三算”方面取得了重要突破，正處于從“不能用”到“可以用”的技術(shù)拐點(diǎn)，但是距離“很好用”還有諸多瓶頸。那么在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，人工智能發(fā)展將會(huì)出現(xiàn)怎樣的趨勢(shì)與特征呢?

　　從專(zhuān)用智能向通用智能發(fā)展。如何實(shí)現(xiàn)從專(zhuān)用人工智能向通用人工智能的跨越式發(fā)展，既是下一代人工智能發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是研究與應(yīng)用領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。2016年10月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)發(fā)布《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》，提出在美國(guó)的人工智能中長(zhǎng)期發(fā)展策略中要著重研究通用人工智能。阿爾法狗系統(tǒng)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人戴密斯·哈薩比斯提出朝著“創(chuàng)造解決世界上一切問(wèn)題的通用人工智能”這一目標(biāo)前進(jìn)。微軟在2017年成立了通用人工智能實(shí)驗(yàn)室，眾多感知、學(xué)習(xí)、推理、自然語(yǔ)言理解等方面的科學(xué)家參與其中。

　　從人工智能向人機(jī)混合智能發(fā)展。借鑒腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究成果是人工智能的一個(gè)重要研究方向。人機(jī)混合智能旨在將人的作用或認(rèn)知模型引入到人工智能系統(tǒng)中，提升人工智能系統(tǒng)的性能，使人工智能成為人類(lèi)智能的自然延伸和拓展，通過(guò)人機(jī)協(xié)同更加高效地解決復(fù)雜問(wèn)題。在我國(guó)新一代人工智能規(guī)劃和美國(guó)腦計(jì)劃中，人機(jī)混合智能都是重要的研發(fā)方向。

　　從“人工+智能”向自主智能系統(tǒng)發(fā)展。當(dāng)前人工智能領(lǐng)域的大量研究集中在深度學(xué)習(xí)，但是深度學(xué)習(xí)的局限是需要大量人工干預(yù)，比如人工設(shè)計(jì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、人工設(shè)定應(yīng)用場(chǎng)景、人工采集和標(biāo)注大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)、用戶需要人工適配智能系統(tǒng)等，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，科研人員開(kāi)始關(guān)注減少人工干預(yù)的自主智能方法，提高機(jī)器智能對(duì)環(huán)境的自主學(xué)習(xí)能力。例如阿爾法狗系統(tǒng)的后續(xù)版本阿爾法元從零開(kāi)始，通過(guò)自我對(duì)弈強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)圍棋、國(guó)際象棋、日本將棋的“通用棋類(lèi)人工智能”。在人工智能系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)方面，2017年谷歌提出的自動(dòng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)(AutoML)試圖通過(guò)自動(dòng)創(chuàng)建機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)降低人員成本。

　　人工智能將加速與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉滲透。人工智能本身是一門(mén)綜合性的前沿學(xué)科和高度交叉的復(fù)合型學(xué)科，研究范疇廣泛而又異常復(fù)雜，其發(fā)展需要與計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等學(xué)科深度融合。隨著超分辨率光學(xué)成像、光遺傳學(xué)調(diào)控、透明腦、體細(xì)胞克隆等技術(shù)的突破，腦與認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展開(kāi)啟了新時(shí)代，能夠大規(guī)模、更精細(xì)解析智力的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)和機(jī)制，人工智能將進(jìn)入生物啟發(fā)的智能階段，依賴(lài)于生物學(xué)、腦科學(xué)、生命科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科的發(fā)現(xiàn)，將機(jī)理變?yōu)榭捎?jì)算的模型，同時(shí)人工智能也會(huì)促進(jìn)腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、生命科學(xué)甚至化學(xué)、物理、天文學(xué)等傳統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展。

　　人工智能產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步成熟以及政府和產(chǎn)業(yè)界投入的日益增長(zhǎng)，人工智能應(yīng)用的云端化將不斷加速，全球人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模在未來(lái)10年將進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。例如，2016年9月，咨詢(xún)公司埃森哲發(fā)布報(bào)告指出，人工智能技術(shù)的應(yīng)用將為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)力，可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上將勞動(dòng)生產(chǎn)率提高40%;到2035年，美、日、英、德、法等12個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的年均經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率可以翻一番。2018年麥肯錫公司的研究報(bào)告預(yù)測(cè)，到2030年，約70%的公司將采用至少一種形式的人工智能，人工智能新增經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)到13萬(wàn)億美元。

　　人工智能將推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)入普惠型智能社會(huì)?！叭斯ぶ悄?X”的創(chuàng)新模式將隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日趨成熟，對(duì)生產(chǎn)力和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生革命性影響，并推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)入普惠型智能社會(huì)。2017年國(guó)際數(shù)據(jù)公司IDC在《信息流引領(lǐng)人工智能新時(shí)代》白皮書(shū)中指出，未來(lái)5年人工智能將提升各行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)人工智能有重大需求，在消費(fèi)場(chǎng)景和行業(yè)應(yīng)用的需求牽引下，需要打破人工智能的感知瓶頸、交互瓶頸和決策瓶頸，促進(jìn)人工智能技術(shù)與社會(huì)各行各業(yè)的融合提升，建設(shè)若干標(biāo)桿性的應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)低成本、高效益、廣范圍的普惠型智能社會(huì)。

　　人工智能領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將日益激烈。當(dāng)前，人工智能領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)賽已經(jīng)拉開(kāi)帷幕，并且將日趨白熱化。2018年4月，歐盟委員會(huì)計(jì)劃2018—2020年在人工智能領(lǐng)域投資240億美元;法國(guó)總統(tǒng)在2018年5月宣布《法國(guó)人工智能戰(zhàn)略》，目的是迎接人工智能發(fā)展的新時(shí)代，使法國(guó)成為人工智能強(qiáng)國(guó);2018年6月，日本《未來(lái)投資戰(zhàn)略2018》重點(diǎn)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和人工智能的應(yīng)用。世界軍事強(qiáng)國(guó)也已逐步形成以加速發(fā)展智能化武器裝備為核心的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，例如美國(guó)特朗普政府發(fā)布的首份《國(guó)防戰(zhàn)略》報(bào)告即謀求通過(guò)人工智能等技術(shù)創(chuàng)新保持軍事優(yōu)勢(shì)，確保美國(guó)打贏未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng);俄羅斯2017年提出軍工擁抱“智能化”，讓導(dǎo)彈和無(wú)人機(jī)這樣的“傳統(tǒng)”兵器威力倍增。

　　人工智能的社會(huì)學(xué)將提上議程。為了確保人工智能的健康可持續(xù)發(fā)展，使其發(fā)展成果造福于民，需要從社會(huì)學(xué)的角度系統(tǒng)全面地研究人工智能對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響，制定完善人工智能法律法規(guī)，規(guī)避可能的風(fēng)險(xiǎn)。2017年9月，聯(lián)合國(guó)犯罪和司法研究所(UNICRI)決定在海牙成立第一個(gè)聯(lián)合國(guó)人工智能和機(jī)器人中心，規(guī)范人工智能的發(fā)展。美國(guó)白宮多次組織人工智能領(lǐng)域法律法規(guī)問(wèn)題的研討會(huì)、咨詢(xún)會(huì)。特斯拉等產(chǎn)業(yè)巨頭牽頭成立OpenAI等機(jī)構(gòu)，旨在“以有利于整個(gè)人類(lèi)的方式促進(jìn)和發(fā)展友好的人工智能”。

　　態(tài)勢(shì)與思考

　　當(dāng)前，我國(guó)人工智能發(fā)展的總體態(tài)勢(shì)良好。但是我們也要清醒看到，我國(guó)人工智能發(fā)展存在過(guò)熱和泡沫化風(fēng)險(xiǎn)，特別在基礎(chǔ)研究、技術(shù)體系、應(yīng)用生態(tài)、創(chuàng)新人才、法律規(guī)范等方面仍然存在不少值得重視的問(wèn)題?？傮w而言，我國(guó)人工智能發(fā)展現(xiàn)狀可以用“高度重視，態(tài)勢(shì)喜人，差距不小，前景看好”來(lái)概括。

　　高度重視。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視并大力支持發(fā)展人工智能。2017年7月，國(guó)家發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將新一代人工智能放在國(guó)家戰(zhàn)略層面進(jìn)行部署，描繪了面向2030年的我國(guó)人工智能發(fā)展路線圖，旨在構(gòu)筑人工智能先發(fā)優(yōu)勢(shì)，把握新一輪科技革命戰(zhàn)略主動(dòng)。國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部、教育部等國(guó)家部委和北京、上海、廣東、江蘇、浙江等地方政府都推出了發(fā)展人工智能的鼓勵(lì)政策。

　　態(tài)勢(shì)喜人。據(jù)清華大學(xué)發(fā)布的《中國(guó)人工智能發(fā)展報(bào)告2018》統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已成為全球人工智能投融資規(guī)模最大的國(guó)家，我國(guó)人工智能企業(yè)在人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、安防監(jiān)控、智能音箱、智能家居等人工智能應(yīng)用領(lǐng)域處于國(guó)際前列。根據(jù)2017年愛(ài)思唯爾文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我國(guó)在人工智能領(lǐng)域發(fā)表的論文數(shù)量已居世界第一。近兩年，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等高校紛紛成立人工智能學(xué)院，2015年開(kāi)始的中國(guó)人工智能大會(huì)已連續(xù)成功召開(kāi)四屆并且規(guī)模不斷擴(kuò)大?？傮w來(lái)說(shuō)，我國(guó)人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、教育科研活動(dòng)非?；钴S。

　　差距不小。目前我國(guó)在人工智能前沿理論創(chuàng)新方面總體上尚處于“跟跑”地位，大部分創(chuàng)新偏重于技術(shù)應(yīng)用，在基礎(chǔ)研究、原創(chuàng)成果、頂尖人才、技術(shù)生態(tài)、基礎(chǔ)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面距離世界領(lǐng)先水平還存在明顯差距。在全球人工智能人才700強(qiáng)中，中國(guó)雖然入選人數(shù)名列第二，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于約占總量一半的美國(guó)。2018年市場(chǎng)研究顧問(wèn)公司Compass Intelligence對(duì)全球100多家人工智能計(jì)算芯片企業(yè)進(jìn)行了排名，我國(guó)沒(méi)有一家企業(yè)進(jìn)入前十。另外，我國(guó)人工智能開(kāi)源社區(qū)和技術(shù)生態(tài)布局相對(duì)滯后，技術(shù)平臺(tái)建設(shè)力度有待加強(qiáng)，國(guó)際影響力有待提高。我國(guó)參與制定人工智能?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)的積極性和力度不夠，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制定和實(shí)施也較為滯后。我國(guó)對(duì)人工智能可能產(chǎn)生的社會(huì)影響還缺少深度分析，制定完善人工智能相關(guān)法律法規(guī)的進(jìn)程需要加快。

　　前景看好。我國(guó)發(fā)展人工智能具有市場(chǎng)規(guī)模、應(yīng)用場(chǎng)景、數(shù)據(jù)資源、人力資源、智能手機(jī)普及、資金投入、國(guó)家政策支持等多方面的綜合優(yōu)勢(shì)，人工智能發(fā)展前景看好。全球頂尖管理咨詢(xún)公司埃森哲于2017年發(fā)布的《人工智能：助力中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)》報(bào)告顯示，到2035年人工智能有望推動(dòng)中國(guó)勞動(dòng)生產(chǎn)率提高27%。我國(guó)發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，到2030年人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)1萬(wàn)億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)10萬(wàn)億元。在我國(guó)未來(lái)的發(fā)展征程中，“智能紅利”將有望彌補(bǔ)人口紅利的不足。

　　當(dāng)前是我國(guó)加強(qiáng)人工智能布局、收獲人工智能紅利、引領(lǐng)智能時(shí)代的重大歷史機(jī)遇期，如何在人工智能蓬勃發(fā)展的浪潮中選擇好中國(guó)路徑、搶抓中國(guó)機(jī)遇、展現(xiàn)中國(guó)智慧等，需要深入思考。

　　樹(shù)立理性務(wù)實(shí)的發(fā)展理念。任何事物的發(fā)展不可能一直處于高位，有高潮必有低谷，這是客觀規(guī)律。實(shí)現(xiàn)機(jī)器在任意現(xiàn)實(shí)環(huán)境的自主智能和通用智能，仍然需要中長(zhǎng)期理論和技術(shù)積累，并且人工智能對(duì)工業(yè)、交通、醫(yī)療等傳統(tǒng)領(lǐng)域的滲透和融合是個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，很難一蹴而就。因此，發(fā)展人工智能要充分考慮到人工智能技術(shù)的局限性，充分認(rèn)識(shí)到人工智能重塑傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期性和艱巨性，理性分析人工智能發(fā)展需求，理性設(shè)定人工智能發(fā)展目標(biāo)，理性選擇人工智能發(fā)展路徑，務(wù)實(shí)推進(jìn)人工智能發(fā)展舉措，只有這樣才能確保人工智能健康可持續(xù)發(fā)展。

　　重視固本強(qiáng)基的原創(chuàng)研究。人工智能前沿基礎(chǔ)理論是人工智能技術(shù)突破、行業(yè)革新、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的基石。面臨發(fā)展的臨界點(diǎn)，要想取得最終的話語(yǔ)權(quán)，必須在人工智能基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)方面取得重大突破。我們要按照支持科學(xué)家勇闖人工智能科技前沿“無(wú)人區(qū)”的要求，努力在人工智能發(fā)展方向和理論、方法、工具、系統(tǒng)等方面取得變革性、顛覆性突破，形成具有國(guó)際影響力的人工智能原創(chuàng)理論體系，為構(gòu)建我國(guó)自主可控的人工智能技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)提供領(lǐng)先跨越的理論支撐。

　　構(gòu)建自主可控的創(chuàng)新生態(tài)。我國(guó)人工智能開(kāi)源社區(qū)和技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)布局相對(duì)滯后，技術(shù)平臺(tái)建設(shè)力度有待加強(qiáng)。我們要以問(wèn)題為導(dǎo)向，主攻關(guān)鍵核心技術(shù)，加快建立新一代人工智能關(guān)鍵共性技術(shù)體系，全面增強(qiáng)人工智能科技創(chuàng)新能力，確保人工智能關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里。要著力防范人工智能時(shí)代“空心化”風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)布局并重點(diǎn)發(fā)展人工智能領(lǐng)域的“新核高基”：“新”指新型開(kāi)放創(chuàng)新生態(tài)，如產(chǎn)學(xué)研融合等;“核”指核心關(guān)鍵技術(shù)與器件，如先進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、魯棒模式識(shí)別技術(shù)、低功耗智能計(jì)算芯片等;“高”指高端綜合應(yīng)用系統(tǒng)與平臺(tái)，如機(jī)器學(xué)習(xí)軟硬件平臺(tái)、大型數(shù)據(jù)平臺(tái)等;“基”指具有重大原創(chuàng)意義和技術(shù)帶動(dòng)性的基礎(chǔ)理論與方法，如腦機(jī)接口、類(lèi)腦智能等。同時(shí)，我們要重視人工智能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)、產(chǎn)品性能與系統(tǒng)安全的測(cè)試。特別是我國(guó)在人工智能技術(shù)應(yīng)用方面走在世界前列，在人工智能?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定方面應(yīng)當(dāng)掌握話語(yǔ)權(quán)，并通過(guò)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)加速人工智能驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的進(jìn)程。

　　推動(dòng)共擔(dān)共享的全球治理。目前看，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)人工智能技術(shù)創(chuàng)新掌控了產(chǎn)業(yè)鏈上游資源，難以逾越的技術(shù)鴻溝和產(chǎn)業(yè)壁壘有可能進(jìn)一步拉大發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的生產(chǎn)力發(fā)展水平差距。在發(fā)展中國(guó)家中，我國(guó)有望成為全球人工智能競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)跑者，應(yīng)布局構(gòu)建開(kāi)放共享、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、普惠全球的人工智能技術(shù)和應(yīng)用平臺(tái)，配合“一帶一路”建設(shè)，讓“智能紅利”助推共建人類(lèi)命運(yùn)共同體。