中科院院士譚鐵牛：AI的過(guò)去、現在及未來(lái)

　　如同蒸汽時(shí)代的蒸汽機、電氣時(shí)代的發(fā)電機、信息時(shí)代的計算機和互聯(lián)網(wǎng)，人工智能正成為推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)入智能時(shí)代的決定性力量。全球產(chǎn)業(yè)界充分認識到人工智能技術(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)達國家均把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰略，力圖在國際科技競爭中掌握主導權。

　　加快發(fā)展新一代人工智能是事關(guān)我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的戰略問(wèn)題。錯失一個(gè)機遇，就有可能錯過(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)乎前途命運的大賽場(chǎng)上，我們必須搶抓機遇、奮起直追、力爭超越。

　　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)家在美國達特茅斯學(xué)院開(kāi)會(huì )研討“如何用機器模擬人的智能”，首次提出“人工智能(Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI)”這一概念，標志著(zhù)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、延伸和擴展人類(lèi)智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，研究目的是促使智能機器會(huì )聽(tīng)(語(yǔ)音識別、機器翻譯等)、會(huì )看(圖像識別、文字識別等)、會(huì )說(shuō)(語(yǔ)音合成、人機對話(huà)等)、會(huì )思考(人機對弈、定理證明等)、會(huì )學(xué)習(機器學(xué)習、知識表示等)、會(huì )行動(dòng)(機器人、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等)。

　　人工智能充滿(mǎn)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人工智能的期望，人們開(kāi)始嘗試更具挑戰性的任務(wù)，并提出了一些不切實(shí)際的研發(fā)目標。然而，接二連三的失敗和預期目標的落空(例如，無(wú)法用機器證明兩個(gè)連續函數之和還是連續函數、機器翻譯鬧出笑話(huà)等)，使人工智能的發(fā)展走入低谷。

　　三是應用發(fā)展期：20世紀70年代初—80年代中。20世紀70年代出現的專(zhuān)家系統模擬人類(lèi)專(zhuān)家的知識和經(jīng)驗解決特定領(lǐng)域的問(wèn)題，實(shí)現了人工智能從理論研究走向實(shí)際應用、從一般推理策略探討轉向運用專(zhuān)門(mén)知識的重大突破。專(zhuān)家系統在醫療、化學(xué)、地質(zhì)等領(lǐng)域取得成功，推動(dòng)人工智能走入應用發(fā)展的新高潮。

　　四是低迷發(fā)展期：20世紀80年代中—90年代中。隨著(zhù)人工智能的應用規模不斷擴大，專(zhuān)家系統存在的應用領(lǐng)域狹窄、缺乏常識性知識、知識獲取困難、推理方法單一、缺乏分布式功能、難以與現有數據庫兼容等問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。

　　五是穩步發(fā)展期：20世紀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)一步走向實(shí)用化。1997年國際商業(yè)機器公司(簡(jiǎn)稱(chēng)IBM)深藍超級計算機戰勝了國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)期的標志性事件。

　　六是蓬勃發(fā)展期：2011年至今。隨著(zhù)大數據、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，泛在感知數據和圖形處理器等計算平臺推動(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)與應用之間的“技術(shù)鴻溝”，諸如圖像分類(lèi)、語(yǔ)音識別、知識問(wèn)答、人機對弈、無(wú)人駕駛等人工智能技術(shù)實(shí)現了從“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(cháng)的新高潮。

　　現狀與影響

　　對于人工智能的發(fā)展現狀，社會(huì )上存在一些“炒作”。比如說(shuō)，認為人工智能系統的智能水平即將全面超越人類(lèi)水平、30年內機器人將統治世界、人類(lèi)將成為人工智能的奴隸，等等。這些有意無(wú)意的“炒作”和錯誤認識會(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)展的戰略、方針和政策，首先要準確把握人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現狀。

　　專(zhuān)用人工智能取得重要突破。從可應用性看，人工智能大體可分為專(zhuān)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(zhuān)用人工智能系統由于任務(wù)單一、需求明確、應用邊界清晰、領(lǐng)域知識豐富、建模相對簡(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測試中可以超越人類(lèi)智能。人工智能的近期進(jìn)展主要集中在專(zhuān)用智能領(lǐng)域。例如，阿爾法狗(AlphaGo)在圍棋比賽中戰勝人類(lèi)冠軍，人工智能程序在大規模圖像識別和人臉識別中達到了超越人類(lèi)的水平，人工智能系統診斷皮膚癌達到專(zhuān)業(yè)醫生水平。

　　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，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、思考、規劃、設計等各類(lèi)問(wèn)題，可謂“一腦萬(wàn)用”。真正意義上完備的人工智能系統應該是一個(gè)通用的智能系統。目前，雖然專(zhuān)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)域的研究與應用仍然任重而道遠，人工智能總體發(fā)展水平仍處于起步階段。當前的人工智能系統在信息感知、機器學(xué)習等“淺層智能”方面進(jìn)步顯著(zhù)，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可謂有智能沒(méi)智慧、有智商沒(méi)情商、會(huì )計算不會(huì )“算計”、有專(zhuān)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(lèi)智慧還相差甚遠。

　　人工智能創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)如火如荼。全球產(chǎn)業(yè)界充分認識到人工智能技術(shù)引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的重大意義，紛紛調整發(fā)展戰略。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)展戰略從“移動(dòng)優(yōu)先”轉向“人工智能優(yōu)先”，微軟2017財年年報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(cháng)階段;全球知名風(fēng)投調研機構CB Insights報告顯示，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(cháng)141%。

　　創(chuàng )新生態(tài)布局成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略高地。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)包括縱向的數據平臺、開(kāi)源算法、計算芯片、基礎軟件、圖形處理器等技術(shù)生態(tài)系統和橫向的智能制造、智能醫療、智能安防、智能零售、智能家居等商業(yè)和應用生態(tài)系統。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)傳統產(chǎn)業(yè)升級換代，驅動(dòng)“無(wú)人經(jīng)濟”快速發(fā)展，在智能交通、智能家居、智能醫療等民生領(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、人工智能創(chuàng )作內容的知識產(chǎn)權、人工智能系統可能存在的歧視和偏見(jiàn)、無(wú)人駕駛系統的交通法規、腦機接口和人機共生的科技倫理等問(wèn)題已經(jīng)顯現出來(lái)，需要抓緊提供解決方案。