新一輪人工智能發(fā)展的特征及展望
人工智能作為計算機科學(xué)與統(tǒng)計學(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夢想。人工智能研究正式起源于1956年美國達特茅斯夏季學(xué)術(shù)研討會，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)用正在雙雙進入臨界點，人工智能正在進入2.0新階段。美國國防部國防高級研究計劃局（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，工業(yè)機器人維修，產(chǎn)業(yè)化周期日益縮短，企業(yè)創(chuàng)新更加活躍，人工智能開始從實驗室走進人類生產(chǎn)生活，進入一個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)展的突飛猛進和重大變化，表現(xiàn)出區(qū)別于過去的三個方面的階段性特征。
一是進入大數(shù)據(jù)驅(qū)動智能發(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)為代表的新一代機器學(xué)習(xí)模型，GPU、云計算等高性能并行計算技術(shù)應(yīng)用于智能計算，以及大數(shù)據(jù)的進一步成熟，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)歷三個波次，第一波次是人工智能發(fā)展初期的基于規(guī)則的時代，專家們會基于自己掌握的知識設(shè)計算法和軟件，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，而是通過開發(fā)特定類型問題的機器學(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，離最終實現(xiàn)強人工智能還有相當(dāng)?shù)木嚯x，下一步可能需要借鑒人腦高級認(rèn)知機理，突破深度學(xué)習(xí)方法，形成能力更強大的知識表示、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，人工智能仍會基于大數(shù)據(jù)來運行，并形成巨大的產(chǎn)業(yè)紅利。
二是進入智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化階段
在機器學(xué)習(xí)+大數(shù)據(jù)的人工智能研究范式下，得益于硬件計算性能的快速增強，智能算法性能大幅度提升，圍棋算法、語言識別、圖象識別都在近年陸續(xù)達到或超過人類水平，智能搜索和推薦、語音識別、自動翻譯、圖像識別等技術(shù)進入產(chǎn)業(yè)化階段。各類語音控制類家電產(chǎn)品和臉部識別應(yīng)用在生活中已隨處可見；無人駕駛技術(shù)難點不斷突破，谷歌無人駕駛汽車已在公路上行駛了300多萬英里，自動駕駛汽車已經(jīng)得到美、英政府上路許可；德勤會計師事務(wù)所發(fā)布財務(wù)機器人，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。《Nature》文章指出，近一兩年來，人工智能領(lǐng)域的社會投資正在快速聚集。2015年比2013年增長了三倍左右。人工智能技術(shù)的發(fā)展正在由學(xué)術(shù)推動的實驗室階段，轉(zhuǎn)到由學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同推動的產(chǎn)業(yè)化階段。
三是進入認(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，認(rèn)知智能研究已經(jīng)在多個領(lǐng)域啟動并取得重要進展，將是人工智能下一個突破點。
2016年初，谷歌AlphaGo戰(zhàn)勝韓國圍棋世界冠軍李世石的圍棋人機大戰(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、知識表達與推理、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、亞馬遜等跨國科技企業(yè)，以及國內(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話的語境與語義，建立用于情感計算的框架方法；IBM的認(rèn)知計算平臺Watson在智力競猜電視節(jié)目中擊敗了優(yōu)秀的人類選手，工業(yè)機器人維修，并進一步應(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，m.dekuna.com，人工智能技術(shù)可能會沿一個之字形路線發(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)濟和社會發(fā)展中實現(xiàn)價值創(chuàng)造并形成強大的經(jīng)濟增長引擎；經(jīng)歷一段時間的積累和探索將實現(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方式發(fā)展，既需要推進現(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，也要針對未來人工智能的前沿問題進行理論攻關(guān)，以認(rèn)知智能為重點，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，通用性更強的新一代機器學(xué)習(xí)模型，研發(fā)具有遷移能力、自主學(xué)習(xí)能力和強泛化能力的人工智能技術(shù)，在新一代智能計算范式方面形成理論儲備，探索新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。