李德毅院士:希望智能駕駛成為我國繼高鐵之后又一張新名片
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5月19日,在WIC2021第五屆世界智能大會(huì )的分論壇“智能交通峰會(huì )”上,中國工程院院士,歐亞科學(xué)院院士李德毅發(fā)表了主題演講。以下是演講實(shí)錄。
讓我們掌聲歡迎中國工程院院士,歐亞科學(xué)院院士:李德毅上臺,他將就‘探索新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展’進(jìn)行獨特解讀,有請!
李德毅:各位領(lǐng)導、各位專(zhuān)家,特別是交通產(chǎn)業(yè)界的朋友們,今天很高興參加交通峰會(huì )。
我們迎來(lái)一個(gè)時(shí)代,我們在見(jiàn)證歷史,也在創(chuàng )造歷史,我是一個(gè)人工智能工作者,在寒冬的時(shí)候我們頑強,在熱烈的時(shí)候有一點(diǎn)冷思考,今天想講一講新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展應該怎么做,上到一個(gè)人工智能誕生一百年的時(shí)間尺度來(lái)看,也就是到2056年人工智能誕生一百年的時(shí)候,也就是00后還沒(méi)有退休的時(shí)候,人工智能尤其是對交通會(huì )產(chǎn)生什么樣的影響。所以,這里面有一個(gè)副標題,膽子稍微大了一點(diǎn),中國人工智能怎么樣占領(lǐng)無(wú)人區,在世界上拿出中國的答卷,我們寫(xiě)了一個(gè)智能時(shí)代中國方案。
什么叫新一代人工智能
如果你們看一看中國戰略白皮書(shū),中國是在全球第一個(gè)國家率先宣布我們要做新一代人工智能,它的技術(shù)特征是什么?傳統人工智能應該怎么叫?我們應該想象這些問(wèn)題。
其次,人工智能比我們想象要難,盡管大家已經(jīng)嘗到好處,硬核到底是什么咱們想一想,有這么幾個(gè)詞來(lái)描述當前我國人工智能狀態(tài),我說(shuō)了一下有一點(diǎn)冷思考,我是這樣講的,基礎研究弱,人工智能拿圖靈獎的只有姚期智院士,他還是美國培養的。輻射市場(chǎng)大,這個(gè)大家都理解,葉茂枝不壯,樹(shù)大根不深,叫好難叫做,真正掏錢(qián)的時(shí)候,老百姓掏錢(qián)的時(shí)候,老百姓說(shuō)你那里還有一個(gè)安全員,我運行一個(gè)安全員不如我來(lái)開(kāi)了,你叫他掏錢(qián)不容易,所以我說(shuō)冷思考講了25個(gè)字。
回想一下1956年誕生了人工智能,傳統的人工智能是什么?新一代人工智能是什么?中間分界點(diǎn)在哪里?我這里膽大提出了一個(gè)分界點(diǎn),就是機器碾壓人類(lèi)圍棋高手,發(fā)生在2016年,從此政治家、經(jīng)濟家、企業(yè)家、老百姓都覺(jué)得不得了,中國實(shí)踐上圍棋手下不過(guò)一個(gè)機器,這件事情把大家嚇住了,從技術(shù)上來(lái)看源于2006年深度學(xué)習,甚至20世紀機器學(xué)習演變過(guò)來(lái)的深度學(xué)習,傳統人工智能叫什么呢?我自己起了一個(gè)名字叫計算機智能,我跟(李科杰)院士有一段郵件的通信,他是計算機協(xié)會(huì )的理事長(cháng),我是人工智能學(xué)會(huì )理事長(cháng),他說(shuō),老李,你那個(gè)智能不是在計算機上完成的,你們不是我一個(gè)應用而已嗎?我覺(jué)得他說(shuō)的有道理,所以我把傳統人工智能叫做計算機智能,我們國家要求我們做類(lèi)腦智能,人類(lèi)最后一個(gè)科學(xué)的堡壘也許就是把人腦怎么工作這個(gè)機理搞清楚,能不能借鑒腦科學(xué)來(lái)研發(fā)人工智能呢?這是一個(gè)很好的想法,有沒(méi)有困難?有困難。
現在人工智能高峰點(diǎn)就是預編程人工智能,我們手下的人工智能實(shí)際上是算法功能的智能編成的代碼,在機器上一而再再而三的執行,嚴格講機器在執行,智能是算法工程師的,凡是大數據預編程我們叫做傳統人工智能。
新一代人工智能起了兩個(gè)定義,一個(gè)叫會(huì )學(xué)習,自編程,不要算法工程師編程,這才叫新一代。
沒(méi)有類(lèi)鳥(niǎo),人類(lèi)發(fā)明了飛機,反過(guò)來(lái)用空氣動(dòng)力學(xué)解釋了鳥(niǎo)的滑翔,其實(shí)鳥(niǎo)在空中的動(dòng)作很多地方科學(xué)解釋不了,滑翔翅膀是不動(dòng)的,所以飛機翅膀不動(dòng)。沒(méi)有類(lèi)腦,人類(lèi)發(fā)明了計算機,反過(guò)來(lái)用計算智能解釋了人腦部分智能,像圍棋計算能力特別超強,我想告訴類(lèi)腦類(lèi)人智能之路還很長(cháng)很長(cháng),站在科學(xué)歷史發(fā)展上看,如果用兩百年,三百年五百年把人腦搞清楚也是了不起的。
類(lèi)腦發(fā)展千萬(wàn)眾,從何入手?我們說(shuō)的類(lèi)腦智能,確切的說(shuō)不是說(shuō)在微觀(guān)上跟人腦組織結構一樣的生物智能,我們要做一個(gè)腦科學(xué),或者認知科學(xué)啟發(fā)的人工智能。
英文叫Brain inspired intelligence,腦科學(xué)涉及到生命科學(xué)和神經(jīng)科學(xué),特別是認知神經(jīng)生物學(xué),認知科學(xué)涉及到社會(huì )科學(xué)、行為科學(xué),我們國家的認知科學(xué)不發(fā)達,其實(shí)認知心理學(xué)100多年歷史了,特別是講人是怎么學(xué)習的,學(xué)習的科學(xué)。所以我們要做的是不糾結細節,而不是在微觀(guān)上去研究類(lèi)似腦的組織,智能行為上要類(lèi)人,要剝離意識,不是做人工生命,這次新冠病毒全國蔓延給我們的教訓,確切的說(shuō)它還不是一個(gè)生命,因為它還許多宿主,但是把人類(lèi)搞的很不輕松了,我們千萬(wàn)不要輕易搞一個(gè)人類(lèi)的異己跟我們對抗,我主張在物理裝置上外顯人類(lèi)智能,50多年來(lái),我們團隊跟天津港一起提出一個(gè)概念叫駕駛腦,就是一個(gè)物理裝置而已,它沒(méi)有意識,它聽(tīng)話(huà),它不鬧情緒,腦科學(xué)、認知科學(xué)啟發(fā)新一代人工智能的架構,研發(fā)的是智能機器,交通最大的問(wèn)題是事故,事故最大的問(wèn)題是生命,因為它思想不集中,他疲勞,他開(kāi)小車(chē)要看路邊的美女,我們機器不干這個(gè)活,這才是我們需要的。
人工智能70年的發(fā)展,有三條主流的學(xué)科;
行為主義,機器人從感知到行為,因為所有智能都是通過(guò)行為表現。想做什么呢?像人一樣行動(dòng),像(蔣新松)院士去世了,他的研究所就是機器人所。
符號主義,做什么呢?希望機器像人一樣思維,我本人在83天做博士學(xué)位的時(shí)候就做了這個(gè)方面的文章,我的博士論文就是講一個(gè)(訴說(shuō))問(wèn)題,怎么變成一個(gè)未知延伸的證明問(wèn)題,證明它的對等性,所以確切地說(shuō),從符號主義這個(gè)學(xué)派誕生成長(cháng)起來(lái)的。要研究的是計算,怎么樣優(yōu)化,怎么樣預測,怎么樣可解釋。
連接主義,希望機器腦像人一樣連接,模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的結構,這里面最有名就是深度學(xué)習,就是現在最火的東西,能不能從機器人行為智能里面,想一想人進(jìn)化當中最基本的能力就是模仿,模仿當中用兩個(gè)東西很重要,一個(gè)是抽象,一個(gè)是類(lèi)比,要把行為主義智能進(jìn)一步發(fā)揚光大,我提出兩個(gè)智能,感知智能和行為智能,計算智能仍然發(fā)揚這是我們寶貴財富。
但是我們知道開(kāi)車(chē)這件事情,確切地說(shuō),開(kāi)車(chē)你問(wèn)一下駕駛員主要靠記憶,因為我提出來(lái)要拓展記憶智能,在人工智能里面兩個(gè)重要的,一個(gè)是計算,一個(gè)是記憶,這就形成了我們的新一代人工智能核心思想。
用一個(gè)例子說(shuō)這個(gè)事情,假如這是一個(gè)交通樞紐,大家看到有一個(gè)盲人,帶了一個(gè)機器導盲犬,機器導盲犬到交通樞紐里面,這個(gè)攝像頭要看,看到那個(gè)中間哪個(gè)出口,看到一個(gè)B,這個(gè)攝像頭怎么知道這是一個(gè)B呢?它盯著(zhù)這個(gè)攝像頭看,看不出來(lái)是一個(gè)B,因為它又瞄了C口,它就知道這叫B,所以它就按照它的規劃就走了,如果貼這么一個(gè)標簽,是14,那么它就知道那個(gè)B不是B,那是13。我這個(gè)例子告訴你什么呢?這個(gè)B是不確定的,在不同情境下有不同的含義,離開(kāi)了情境,離開(kāi)了語(yǔ)境談算法和語(yǔ)義意義不大。
所以我提出來(lái)要從4個(gè)方面研究語(yǔ)境、語(yǔ)用、語(yǔ)義、語(yǔ)法,計算智能太多靠語(yǔ)境和語(yǔ)法,或者語(yǔ)境和語(yǔ)義。剛才講三個(gè)學(xué)派各司其職,智智與共,于是我們開(kāi)始有我們的思想了,計算機誕生于符號處理,類(lèi)似人的高階認知,我們被困在計算機太久了,總是在想智能就是計算,哦,計算快一些,快一些,再快一些,于是我們聽(tīng)到聲音,算力、算法、數據是人工智能的核心,對不對?對,但是不夠全面,它是計算智能的核心,不是新一代人工智能的核心,如果那樣把技術(shù)科學(xué)做好就行了,何必把人工智能開(kāi)一個(gè)學(xué)院搞成一個(gè)學(xué)科呢,人類(lèi)智能在環(huán)境交互中進(jìn)化,先有感知和行為,自身產(chǎn)生感知智能和行為智能,先低階后高階,高階認知產(chǎn)生記憶智能和計算智能。勇闖無(wú)人區就是要另辟蹊徑實(shí)現更大更快的突破,新一代人工智能,既然叫新一代,必須有一個(gè)質(zhì)的躍升,經(jīng)常有外國學(xué)者問(wèn)為什么叫新一代,我們只知道起起伏伏,我覺(jué)得質(zhì)的躍升從計算智能擴展到記憶智能,從人機交互擴展到交互認知,從深度學(xué)習擴展到機器自學(xué)習,各司其職,智智與共,才是新一代人工智能研究方向。
人類(lèi)正在進(jìn)入智能時(shí)代,現在是一個(gè)未來(lái)已來(lái),過(guò)去未去的時(shí)代,人工智能用了動(dòng)能機器滲透,各式各樣的智能代理或者智能機器正在成為人類(lèi)智能的體外延伸,替代或者服務(wù)人類(lèi)無(wú)處不在,無(wú)時(shí)不在。
我就用幾分鐘講一講新一代,不是計算機智能,有人說(shuō)做無(wú)人駕駛就是四個(gè)輪子加一個(gè)計算機,不那么簡(jiǎn)單,你看(VM)做了這么久呢?怎么還有問(wèn)題呢?下面講一講新一代人工智能硬核是什么?我覺(jué)得會(huì )學(xué)習,會(huì )學(xué)習這個(gè)詞用英文翻譯出來(lái)叫Learning to learn,智能植根于教育,文明是智能的生態(tài),為什么把我們生命和思想放在學(xué)校里,就是要培養學(xué)習能力,是高階的學(xué)習,不僅僅是一種知識。
人在與環(huán)境交互中,形成物理空間未知感,通過(guò)跨模態(tài)感知,一般講多模態(tài),跨模態(tài)蠻重要的,多當然好,甚至雙模態(tài)已經(jīng)不得了,雙模態(tài)也行,把物理空間解決的現實(shí)問(wèn)題轉化為認知空間,在認知空間不同記憶區留下帶時(shí)間印記的抽象,可以從長(cháng)期記憶區直接提取問(wèn)題解決方案,這叫快搜索,也可以在工作記憶區進(jìn)行計算思考和推理新的解決方案,這叫慢搜索,通過(guò)智能行為作用到物理空間,能感知認知行為環(huán),交互中的空間智能,以及現實(shí)空間或虛擬空間不停的映射,是人類(lèi)智能基本能力。計算機放在這個(gè)房間,放在那個(gè)房間不知道在哪里,一個(gè)汽車(chē)可不行,你知道這個(gè)汽車(chē)此時(shí)此刻在哪個(gè)路口,這叫作空間位置感知能力,想象的認知和客觀(guān)世界。
因為學(xué)習,所以與時(shí)俱進(jìn),我們不再是只能解決預設同類(lèi)問(wèn)題的能力,阿爾法GO圍棋能力好不好,很智能,把冠軍擊敗了,但是假如說(shuō)一個(gè)圍棋手,我們下一盤(pán)棋,這個(gè)棋盤(pán)不是19×19,19×9的,那么就完了,圍棋手都能下,你那個(gè)智能,你說(shuō)專(zhuān)用不夠專(zhuān)用的,我們不搞一個(gè)矩形,搞一個(gè)六邊形棋盤(pán)下下,圍棋手還會(huì )下,具不具備通用的智能,體現在能不能隨時(shí)針對一個(gè)跨領(lǐng)域現實(shí)問(wèn)題,生成新的記憶邊界完成推理。經(jīng)常有一句話(huà)發(fā)生事故了叫做哪壺不開(kāi)提哪壺,智能駕駛測試層你做多少個(gè)案例,跟發(fā)生事故的案例偏偏不在測試庫里面就是這個(gè)道理。所以智能駕駛比我們想象要難。
駕照的問(wèn)題,為什么要車(chē)廠(chǎng)承擔,為什么要傳感器秤桿,傳感器代替不了駕照,駕齡的問(wèn)題不是駕照代替不了,路熟悉不熟悉是駕齡代替不了的,錯誤的學(xué)習是正確學(xué)習很難代替的,剛才中午吃飯的時(shí)候說(shuō)北京市西客站五一節的時(shí)候有一些混亂,沒(méi)有這樣的負學(xué)習哪來(lái)高效地管理呢?駕駛文化也不是駕駛腦替代的,這就是無(wú)人駕駛難處,要比人臉識別難得多。
研發(fā)有感知,有認知、有行為、可交互、會(huì )學(xué)習、自成長(cháng)的新一代人工智能就是我們的目標,我們希望到2056年,我們的00后享受這樣的東西,傳統人工智能有什么硬核的話(huà),算力、數據和算法,新一代人工智能是交互、記憶和學(xué)習。
人工智能的產(chǎn)業(yè)既是自成產(chǎn)業(yè),更是賦能產(chǎn)業(yè),如果自身沒(méi)有硬核難以形成規模經(jīng)濟。做車(chē)的知道,全世界這么多車(chē),一輛車(chē)20萬(wàn)塊,20萬(wàn)億經(jīng)濟產(chǎn)值,比人臉識別要厲害得多。
下面用幾分鐘講一講中國怎么做智能時(shí)代的中國方案?對于智能駕駛長(cháng)遠作用認識不足,對于產(chǎn)業(yè)化難度認識不足,對于經(jīng)濟效果希望過(guò)高,這個(gè)問(wèn)題值得我們在座考慮。
未來(lái)汽車(chē),要做這樣機器人有這樣一個(gè)路線(xiàn)圖,我把這個(gè)路線(xiàn)圖先冷靜換算到全球坐標來(lái)看一看,全球人工智能駕駛,假如從科研探索期,0到1的階段,我們參加那么多次比賽,基本上在探索,從2020年到2030年我們認為是10年市場(chǎng)創(chuàng )新期,產(chǎn)品孵化器,我們此時(shí)此刻就在這關(guān)鍵十年,規模發(fā)展期量產(chǎn)了,從2030年到2055年,那是人工智能一百年。全球現在有多少輛車(chē)呢?4.4億輛,如果到2035年能夠把它變成無(wú)人駕駛這已經(jīng)是不得了,全球現在總共保有量10萬(wàn)億輛車(chē),到2056年都無(wú)人駕駛比10萬(wàn)億輛少一點(diǎn),在這樣情況下應該怎么做呢?介紹兩條曲線(xiàn),任何一個(gè)新技術(shù)叫社會(huì )接受度曲線(xiàn),一個(gè)叫作社會(huì )關(guān)注度曲線(xiàn),無(wú)人駕駛社會(huì )關(guān)注度很高,但是量產(chǎn)的前景還在后頭,他們做產(chǎn)業(yè)化分類(lèi)的時(shí)候分四個(gè)階段,第一個(gè)階段炫耀階段,第二豪華品牌高端市場(chǎng)。第三階段低成本經(jīng)濟型拉動(dòng)市場(chǎng)。第四階段大眾普及,這時(shí)候才是高回報的時(shí)候,這是特斯拉產(chǎn)業(yè)化方針。
中國應該怎么發(fā)展呢?2035年遠景目標各個(gè)政府都在制定,“十四五”規劃已經(jīng)差不多了,是機遇,對于我國來(lái)說(shuō)這十年智能制造乃至人工智能占領(lǐng)全球高低舉足輕重,我們歷史的責任還是很重。
我們現在在這,孵化期前五年,2020年到2025年,我們能不能這樣想?自動(dòng)駕駛車(chē)輛不會(huì )是市場(chǎng)主流,要通過(guò)有趣的技術(shù),謹慎選擇落地場(chǎng)景,先用于特種車(chē)或者商用車(chē),你看RobTaxi那么困難,你家那個(gè)小車(chē)子要無(wú)人駕駛我才不會(huì )買(mǎi),你讓我裝50個(gè)傳感器,傳感器壞了怎么辦,要這么多錢(qián)。吸引創(chuàng )新者和早期采用者,大家稍微冷一點(diǎn)不要太早期了。
這片子很猖狂,真正吸引市場(chǎng)不完全是技術(shù),更重要是痛點(diǎn)和剛需,因為歸根到底叫做而不是叫好,選擇了十個(gè)場(chǎng)景,這十個(gè)場(chǎng)景共同點(diǎn)是惡劣的環(huán)境、無(wú)趣的崗位、白天黑夜重復勞動(dòng),對人沒(méi)有解放。例如說(shuō)卡車(chē)司機,例如說(shuō)環(huán)衛工人,他們是什么情況呢?75%的人對自己的工作崗位不滿(mǎn)意,95%的人不愿意自己的孩子再干這一行,我們應該在這方面找場(chǎng)景來(lái)迭代我們的產(chǎn)品。
所以我們提了十個(gè)場(chǎng)景四大賽道,大家注意到?jīng)]有,港口、干線(xiàn)物流,就是當前兩個(gè)重要方向。乘用車(chē)先把自動(dòng)泊車(chē)做好,一般小丫頭開(kāi)車(chē)泊車(chē)挺難的,再一個(gè)就是把RoboTaxi做好,把公交做好,再一個(gè)農村把拖拉機無(wú)人駕駛做好等等,這十個(gè)賽道。
● 卡車(chē)賽道我們提出了港口運輸帶動(dòng)卡車(chē)無(wú)人駕駛落地。
● 農機車(chē)道把無(wú)人拖拉機作為智慧農業(yè)起跑線(xiàn)。
● 低速電動(dòng)車(chē)賽道,率先實(shí)現無(wú)人配送規?;瘧?。
孵化期后五年,2025年到2030年,我們希望產(chǎn)業(yè)鏈配套星辰,可規?;瘮U展,提供精準化管理或市場(chǎng)化服務(wù),產(chǎn)品開(kāi)始快速迭代升級,十大賽道全面鋪開(kāi),從示范走向普及,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生產(chǎn)超過(guò)一千萬(wàn)輛。同志們到現在還沒(méi)有哪一家生產(chǎn)一千輛產(chǎn)智能車(chē),我們要一千萬(wàn)輛,大部分城市BRT公交實(shí)現自動(dòng)駕駛,公交車(chē)是弱勢群體喜歡的車(chē)輛,讓他們有獲得感,普遍推廣特種車(chē)和商用車(chē),迅速向私家車(chē)和小轎車(chē)普及。
到2030年到2035年是大規模發(fā)展期的前五年,智能駕駛車(chē)具備學(xué)習能力,包括試錯學(xué)習向事故學(xué)習,不再是軟件定義汽車(chē),不僅有計算智能,還有交互智能和記憶智能,可以自學(xué)習自成長(cháng)。
這是大規模發(fā)展十年,智能制造輝煌時(shí)期,到那個(gè)時(shí)候智能駕駛車(chē)突破地理柵欄,天氣柵欄和人文地俗柵欄,車(chē)群具有靈活編隊模式,型成新的交通文化和社會(huì )生態(tài),人工駕駛的門(mén)檻大幅度提升。
中國智能網(wǎng)聯(lián)生態(tài)要領(lǐng)先全球,國內罕見(jiàn)人工駕駛,到2056年做的,我們希望就像今天看到馬車(chē)一樣感到稀缺,可交互會(huì )學(xué)習自成長(cháng)的輪式機器人機器編隊可實(shí)現國內交通全覆蓋。
所以我個(gè)人認為,今天是一個(gè)交通峰會(huì ),我提出個(gè)人的看法,希望智能駕駛成為我國繼高鐵之后又一張新名片,這就是人工智能一百年中國答卷,具體體現在以下幾個(gè)點(diǎn);
● 第一個(gè)點(diǎn),智能車(chē)載平臺有望提升我國整個(gè)智能制造業(yè),因為智能制造才能有規模,有規模才能有萬(wàn)億規模級 GDP。
● 第二,北斗+4G/5G 成為中國網(wǎng)聯(lián)中國特色生態(tài),這是制度優(yōu)勢和體制優(yōu)勢。
● 第三,農機智能駕駛成為我國智慧農業(yè)起跑線(xiàn)。
● 第四,公交智能駕駛使老百姓有實(shí)實(shí)在在獲得感。如果中國所有城市 BRT 都是無(wú)人駕駛,而且顛簸程度稍微好一點(diǎn)不行嗎,老人坐在那個(gè)車(chē)上剎車(chē)很難受,如果像小轎車(chē)制動(dòng)多好,我們找陜西一汽和濟南中汽就是要搞這個(gè)。改成數字汽車(chē)。
● 第五,以港口樞紐和高速干線(xiàn)物流為代表新一代智能運輸系統能夠形成。
● 第六,交互學(xué)習和記憶成為新一代人工智能的硬核,輻射所有方方面面,這就是我的理想,一個(gè)老頭子的遐想而已,謝謝大家!
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