中科院院士譚鐵牛：AI的過(guò)去、現在及未來(lái)

　　趨勢與展望

　　經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，人工智能在算法、算力(計算能力)和算料(數據)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。那么在可以預見(jiàn)的未來(lái)，人工智能發(fā)展將會(huì )出現怎樣的趨勢與特征呢?

　　從專(zhuān)用智能向通用智能發(fā)展。如何實(shí)現從專(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，也是研究與應用領(lǐng)域的重大挑戰。2016年10月，美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì )發(fā)布《國家人工智能研究與發(fā)展戰略計劃》，提出在美國的人工智能中長(cháng)期發(fā)展策略中要著(zhù)重研究通用人工智能。阿爾法狗系統開(kāi)發(fā)團隊創(chuàng )始人戴密斯·哈薩比斯提出朝著(zhù)“創(chuàng )造解決世界上一切問(wèn)題的通用人工智能”這一目標前進(jìn)。微軟在2017年成立了通用人工智能實(shí)驗室，眾多感知、學(xué)習、推理、自然語(yǔ)言理解等方面的科學(xué)家參與其中。

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

　　從“人工+智能”向自主智能系統發(fā)展。當前人工智能領(lǐng)域的大量研究集中在深度學(xué)習，但是深度學(xué)習的局限是需要大量人工干預，比如人工設計深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型、人工設定應用場(chǎng)景、人工采集和標注大量訓練數據、用戶(hù)需要人工適配智能系統等，非常費時(shí)費力。因此，科研人員開(kāi)始關(guān)注減少人工干預的自主智能方法，提高機器智能對環(huán)境的自主學(xué)習能力。例如阿爾法狗系統的后續版本阿爾法元從零開(kāi)始，通過(guò)自我對弈強化學(xué)習實(shí)現圍棋、國際象棋、日本將棋的“通用棋類(lèi)人工智能”。在人工智能系統的自動(dòng)化設計方面，2017年谷歌提出的自動(dòng)化學(xué)習系統(AutoML)試圖通過(guò)自動(dòng)創(chuàng )建機器學(xué)習系統降低人員成本。

　　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)科和高度交叉的復合型學(xué)科，研究范疇廣泛而又異常復雜，其發(fā)展需要與計算機科學(xué)、數學(xué)、認知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和社會(huì )科學(xué)等學(xué)科深度融合。隨著(zhù)超分辨率光學(xué)成像、光遺傳學(xué)調控、透明腦、體細胞克隆等技術(shù)的突破，腦與認知科學(xué)的發(fā)展開(kāi)啟了新時(shí)代，能夠大規模、更精細解析智力的神經(jīng)環(huán)路基礎和機制，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，將機理變?yōu)榭捎嬎愕哪Ｐ?，同時(shí)人工智能也會(huì )促進(jìn)腦科學(xué)、認知科學(xué)、生命科學(xué)甚至化學(xué)、物理、天文學(xué)等傳統科學(xué)的發(fā)展。

　　人工智能產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展。隨著(zhù)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(cháng)，人工智能應用的云端化將不斷加速，全球人工智能產(chǎn)業(yè)規模在未來(lái)10年將進(jìn)入高速增長(cháng)期。例如，2016年9月，咨詢(xún)公司埃森哲發(fā)布報告指出，人工智能技術(shù)的應用將為經(jīng)濟發(fā)展注入新動(dòng)力，可在現有基礎上將勞動(dòng)生產(chǎn)率提高40%;到2035年，美、日、英、德、法等12個(gè)發(fā)達國家的年均經(jīng)濟增長(cháng)率可以翻一番。2018年麥肯錫公司的研究報告預測，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)濟規模將達到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(zhù)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日趨成熟，對生產(chǎn)力和產(chǎn)業(yè)結構產(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年國際數據公司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)運轉效率。我國經(jīng)濟社會(huì )轉型升級對人工智能有重大需求，在消費場(chǎng)景和行業(yè)應用的需求牽引下，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，建設若干標桿性的應用場(chǎng)景創(chuàng )新，實(shí)現低成本、高效益、廣范圍的普惠型智能社會(huì )。

　　人工智能領(lǐng)域的國際競爭將日益激烈。當前，人工智能領(lǐng)域的國際競賽已經(jīng)拉開(kāi)帷幕，并且將日趨白熱化。2018年4月，歐盟委員會(huì )計劃2018—2020年在人工智能領(lǐng)域投資240億美元;法國總統在2018年5月宣布《法國人工智能戰略》，目的是迎接人工智能發(fā)展的新時(shí)代，使法國成為人工智能強國;2018年6月，日本《未來(lái)投資戰略2018》重點(diǎn)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)建設和人工智能的應用。世界軍事強國也已逐步形成以加速發(fā)展智能化武器裝備為核心的競爭態(tài)勢，例如美國特朗普政府發(fā)布的首份《國防戰略》報告即謀求通過(guò)人工智能等技術(shù)創(chuàng )新保持軍事優(yōu)勢，確保美國打贏(yíng)未來(lái)戰爭;俄羅斯2017年提出軍工擁抱“智能化”，讓導彈和無(wú)人機這樣的“傳統”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)的角度系統全面地研究人工智能對人類(lèi)社會(huì )的影響，制定完善人工智能法律法規，規避可能的風(fēng)險。2017年9月，聯(lián)合國犯罪和司法研究所(UNICRI)決定在海牙成立第一個(gè)聯(lián)合國人工智能和機器人中心，規范人工智能的發(fā)展。美國白宮多次組織人工智能領(lǐng)域法律法規問(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等機構，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)勢與思考

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

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

　　態(tài)勢喜人。據清華大學(xué)發(fā)布的《中國人工智能發(fā)展報告2018》統計，我國已成為全球人工智能投融資規模最大的國家，我國人工智能企業(yè)在人臉識別、語(yǔ)音識別、安防監控、智能音箱、智能家居等人工智能應用領(lǐng)域處于國際前列。根據2017年愛(ài)思唯爾文獻數據庫統計結果，我國在人工智能領(lǐng)域發(fā)表的論文數量已居世界第一。近兩年，中國科學(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)始的中國人工智能大會(huì )已連續成功召開(kāi)四屆并且規模不斷擴大?？傮w來(lái)說(shuō)，我國人工智能領(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)應用，在基礎研究、原創(chuàng )成果、頂尖人才、技術(shù)生態(tài)、基礎平臺、標準規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強中，中國雖然入選人數名列第二，但遠遠低于約占總量一半的美國。2018年市場(chǎng)研究顧問(wèn)公司Compass Intelligence對全球100多家人工智能計算芯片企業(yè)進(jìn)行了排名，我國沒(méi)有一家企業(yè)進(jìn)入前十。另外，我國人工智能開(kāi)源社區和技術(shù)生態(tài)布局相對滯后，技術(shù)平臺建設力度有待加強，國際影響力有待提高。我國參與制定人工智能?chē)H標準的積極性和力度不夠，國內標準制定和實(shí)施也較為滯后。我國對人工智能可能產(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)法律法規的進(jìn)程需要加快。

　　前景看好。我國發(fā)展人工智能具有市場(chǎng)規模、應用場(chǎng)景、數據資源、人力資源、智能手機普及、資金投入、國家政策支持等多方面的綜合優(yōu)勢，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：助力中國經(jīng)濟增長(cháng)》報告顯示，到2035年人工智能有望推動(dòng)中國勞動(dòng)生產(chǎn)率提高27%。我國發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規劃》提出，到2030年人工智能核心產(chǎn)業(yè)規模超過(guò)1萬(wàn)億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規模超過(guò)10萬(wàn)億元。在我國未來(lái)的發(fā)展征程中，“智能紅利”將有望彌補人口紅利的不足。

　　當前是我國加強人工智能布局、收獲人工智能紅利、引領(lǐng)智能時(shí)代的重大歷史機遇期，如何在人工智能蓬勃發(fā)展的浪潮中選擇好中國路徑、搶抓中國機遇、展現中國智慧等，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(guān)規律。實(shí)現機器在任意現實(shí)環(huán)境的自主智能和通用智能，仍然需要中長(cháng)期理論和技術(shù)積累，并且人工智能對工業(yè)、交通、醫療等傳統領(lǐng)域的滲透和融合是個(gè)長(cháng)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，充分認識到人工智能重塑傳統產(chǎn)業(yè)的長(cháng)期性和艱巨性，理性分析人工智能發(fā)展需求，理性設定人工智能發(fā)展目標，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發(fā)展。

　　重視固本強基的原創(chuàng )研究。人工智能前沿基礎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(huà)語(yǔ)權，必須在人工智能基礎理論和前沿技術(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”的要求，努力在人工智能發(fā)展方向和理論、方法、工具、系統等方面取得變革性、顛覆性突破，形成具有國際影響力的人工智能原創(chuàng )理論體系，為構建我國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。

　　構建自主可控的創(chuàng )新生態(tài)。我國人工智能開(kāi)源社區和技術(shù)創(chuàng )新生態(tài)布局相對滯后，技術(shù)平臺建設力度有待加強。我們要以問(wèn)題為導向，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(zhù)力防范人工智能時(shí)代“空心化”風(fēng)險，系統布局并重點(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)機器學(xué)習技術(shù)、魯棒模式識別技術(shù)、低功耗智能計算芯片等;“高”指高端綜合應用系統與平臺，如機器學(xué)習軟硬件平臺、大型數據平臺等;“基”指具有重大原創(chuàng )意義和技術(shù)帶動(dòng)性的基礎理論與方法，如腦機接口、類(lèi)腦智能等。同時(shí)，我們要重視人工智能技術(shù)標準的建設、產(chǎn)品性能與系統安全的測試。特別是我國在人工智能技術(shù)應用方面走在世界前列，在人工智能?chē)H標準制定方面應當掌握話(huà)語(yǔ)權，并通過(guò)實(shí)施標準加速人工智能驅動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )轉型升級的進(jìn)程。

　　推動(dòng)共擔共享的全球治理。目前看，發(fā)達國家通過(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)達國家和發(fā)展中國家的生產(chǎn)力發(fā)展水平差距。在發(fā)展中國家中，我國有望成為全球人工智能競爭中的領(lǐng)跑者，應布局構建開(kāi)放共享、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、普惠全球的人工智能技術(shù)和應用平臺，配合“一帶一路”建設，讓“智能紅利”助推共建人類(lèi)命運共同體。