本刊編輯部

揭開神秘面紗，“人工智能”是如何為我們服務的？

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引言

谷歌人工智能程序AlphaGo以4:1的成績戰(zhàn)勝韓國圍棋高手李世石，轟動科技界，由此人工智能(Artificial Intelligence，AI)也成為大家關注的焦點。人工智能是個很寬泛的概念，從手機上的計算器到無人駕駛汽車，它們都可被稱作人工智能。人工智能還有弱強之分：弱人工智能(Artificial Narrow Intelligence，ANI)是指充斥在人們周圍的智能代工具；強人工智能(Artificial General Intelligence，AGI)是指人類級別的人工智能，它在各方面都能和人類比肩，也是人們正在開發(fā)和研究的。

揭開人工智能的神秘面紗，有哪些人工智能產品及背后的技術在發(fā)揮著重要的作用？它們又是如何為我們服務的？人工智能在未來又會有怎樣的發(fā)展？

業(yè)界聲音

北京航空航天大學機器人研究所名譽所長、IEEE機器人與自動化中國北京大區(qū)主席王田苗教授

2016年3月9日，谷歌AlphaGo在與人類圍棋代表韓國隊高手李世石的“人機大戰(zhàn)”五番棋對抗中先拔頭籌，人工智能在圍棋上所表現(xiàn)出來的驚人實力與神速進步讓全世界的職業(yè)與業(yè)余棋界人士目瞪口呆，徹底顛覆了之前人們認為電腦圍棋目前絕不可能對抗頂尖圍棋高手的認知，人類歷史上有關人工智能的突破也因此翻開了新的一頁。

這次AlphaGo人工智能技術本質上是采用“深度學習”多層人工神經網絡和訓練它的方法，并且是通過兩個不同神經網絡“大腦”合作來改進下棋。第一大腦是落子選擇器 (Move Picker) ，這個大腦是“監(jiān)督學習策略網絡”，觀察棋盤布局企圖找到最佳的下一步，它預測每一個合法下一步的最佳概率，那么最前面猜測的就是那個概率最高的，百萬級的對弈落子去訓練大腦，能正確符合57%的人類高手。第二大腦是棋局評估器(Position Evaluator)，這個大腦不是去猜測具體下一步，而是預測每一個棋手贏棋的可能。AlphaGo采用了這種混合型機器學習技術，將樹搜索方法和深度學習結合起來，一方面深度學習記憶人類下棋步法，另一方面與自己對弈，對可能的數(shù)百萬次棋法進行優(yōu)化選擇。這一事件可以看出人工智能技術將在兩個方面超越人的智能水平，一是它不受環(huán)境、噪聲、情緒、心理的影響，二是可通過大數(shù)據記憶眾多高手布局棋法，但是在復雜動態(tài)環(huán)境下識別、概念語義理解抽象、知識推理、認知學習積累等方面還遠遠達不到人類智能水平。

眾所周知，1956年夏天一場在美國達特茅斯大學召開的會議上，以約翰·麥卡錫和明斯基為代表的一批人工智能探索者聚集在一起，正式確立了人工智能(Artificial Intelligence)這一術語，也因此被認為是人工智能學科誕生的標志。在過去的幾十年間，人工智能快速發(fā)展，已經滲透到醫(yī)療、軍事、航天等多領域內，尤其近年，人工智能技術的機器學習、圖像識別等技術研究成果已經開始被用到了普通產品、金融決策系統(tǒng)、機器人與智能裝備等方面。

目前，無論前沿技術，還是產業(yè)應用，都認為人工智能是一個風口，它在人機交互、感知決策、認知學習等方面的理論與技術突破，必將嵌入、或滲透、或延伸到智能家居、醫(yī)療健康、高端制造、軍事國防、影視體育等各個方面的產業(yè)應用中。

作為人工智能發(fā)展最具典型代表性的載體對象，機器人大腦一直是學術界與產業(yè)界探究的一個重要領域。讓機器像人一樣聽懂，讓機器像人一樣看懂，讓機器像人一樣靈活運動，甚至像人一樣思考，大家為了這個目標苦苦追求著，高潮迭起，一代又一代。有的從生物智能機理、神經腦科學、通用計算模型、人工智能芯片等方面探索；有的從特定仿生智能的工程模擬、特殊人群結構化場合下的神經網絡交互識別與學習、生機電融合等方面探索；有的從環(huán)境理解、自主運動、認知作業(yè)等方面探索。

無論怎樣評價人工智能時代，我們必須承認人工智能正在悄悄從實驗室走向廣泛應用，如社交聊天機器人、雙臂協(xié)調協(xié)作機器人、家庭服務機器人、辦公助理機器人、銀行接待機器人、醫(yī)療外科與智能康復、無人駕駛汽車、無人機、圍棋對抗大賽等等，人工智能的發(fā)展正在迎接一個嶄新的時代。

上海熵洛智能科技有限公司 陳景雄經理

人工智能由來已久，但就其本質而言，它是對人類思維信息過程的模擬。弱人工智能發(fā)展迅速，尤其是2008年經濟危機后，美日歐希望借機器人等實現(xiàn)再工業(yè)化，工業(yè)機器人比以往任何時候都在更快得發(fā)展，更加帶動了弱人工智能和相關領域產業(yè)的不斷突破，很多必須用人來做的工作如今已經能用機器人實現(xiàn)。比如德國提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，智慧工廠、智慧制造、智慧物流就與弱人工智能息息相關。

法國Aldebaran Robotics生產的NAO機器人，從嚴格意義上來講，還屬于弱人工智能的范疇，但隨著全球研究的深入，某些功能已經具備強人工智能的特點。NAO機器人是目前全球應用最廣泛的的智能人形機器人，是應用于教學與科研中發(fā)展迅速的前沿平臺。NAO機器人有25個自由度，活動非常靈活，具有Siri語音識別功能，支持19種語言， NAO能說會道。它還集多種傳感器于一身，包括壓力傳感器、觸摸傳感器、溫度傳感器、聲納傳感器、紅外傳感器等，眾多先進技術賦予了NAO出色的探查能力，能夠感知周圍環(huán)境中的人和物。

NAO機器人主要在以下幾個領域發(fā)揮著異常矚目的功能：教育與科研，因為NAO具有非?？蓯鄣娜祟愅庑?，NAO機器人能夠吸引不同年齡段的學生和它交流與互動，是中小學教育很好的輔助手段，是大學生創(chuàng)新教育、理論與實踐相結合的良好載體，也是科研人員進行運動控制、人工智能、腦機接口、音頻處理、視頻處理、物聯(lián)網等跨領域研究的新興平臺?；加凶蚤]癥兒童更傾向與機器的交流與探索，NAO機器人正是打開自閉兒童心扉的一把重要鑰匙，將其應用于兒童自閉癥的康復治療，可以提高他們的語言交流能力。NAO機器人能回答各種疾病的基本常識和養(yǎng)老的注意事項，能簡單地為老人提供一些諸如行動引導、讀報、逗趣等活動。以NAO機器人為核心的新一代智能家居管理系統(tǒng)還可實現(xiàn)家具家電智能控制、親子教育、老人陪護等功能。

未來的人工智能，特別是弱人工智能將在國家大戰(zhàn)略(如工業(yè)2025、德國的工業(yè)4.0)下，得到極大的發(fā)展，許多崗位、工種，將被工業(yè)機器人替代，生產成本將顯著降低，同時生產效率將大大提高。強人工智能，雖然目前研究還有瓶頸，但研究難點已經開始逐步突破，比如語音的識別與回復，已做到相當智能。

北京云知聲信息技術有限公司CTO 梁家恩

人機對弈、商品自動推薦、指紋/虹膜/聲紋識別、口語和作文自動評測、語音和圖像識別、機器翻譯等人工智能應用，已經逐漸走入日常生活。隱藏在這些應用背后的技術有很多，包括信號采集和噪聲處理技術、特征抽取和模式分類、規(guī)則學習、統(tǒng)計學習、深度學習和增強學習為代表的機器學習技術、理解、推理和決策等。其中，智能語音技術作為人工智能的第一步“感知”，發(fā)揮著重要的作用。云知聲認為，無感知、不認知。一切沒有感知的人工智能不是真正的人工智能，因為沒有感知，無法獲得數(shù)據，就沒有認知的基礎和前提。

在IoT時代，人們的生活與數(shù)字化世界將會更加緊密地結合在一起，這會帶來兩點顯著的變化：①人機交互將會更加智能和自然，機器更加了解人類；②后端服務將更加智能化和個性化，能夠提供精準服務，提升用戶體驗。除了服務用戶，人工智能技術還將對城市管理、智能生產制造等提供大數(shù)據支撐，優(yōu)化效率和質量。

人工智能技術，是伴隨計算能力和數(shù)據資源發(fā)展起來的，未來在產業(yè)需求推動下將會加速發(fā)展，數(shù)據和計算能力將極大地發(fā)揮人工智能的技術價值。

從應用角度看，人工智能未來還將解決實用場景下的穩(wěn)定性和適應性問題，在更多社會生活場景下為用戶提供極致體驗，更多滲透到社會生活的各個方面，也將衍生出更新的商業(yè)和管理模式。

編輯視角

AlphaGo人工智能程序是21世紀科學的一個重大突破，Google基于“深度學習”帶來的計算深度和計算效率的突破，有望能在更多基礎科學和應用領域做出更大貢獻，其目的并不是為了下圍棋，而是利用計算資源和算法幫助人類在深度醫(yī)療(如癌癥的基因藥物)、軍事科技、能源領域有重大突破。

人工智能聽起來并不虛幻，其實在我們的日常生活中，每天都在使用弱人工智能，只是我們沒有意識到而已。我們的世界是一個充滿了弱人工智能的世界，比如汽車上有很多的弱人工智能系統(tǒng)，從控制防抱死系統(tǒng)的微控制器到控制汽油注入參數(shù)的電腦。Google正在測試的無人駕駛汽車，就包括了很多弱人工智能，這些弱人工智能能夠感知周圍環(huán)境并作出反應。

你的智能手機也充滿了人工智能系統(tǒng)，用地圖軟件導航、利用APP軟件查詢附近餐廳、瀏覽明天的天氣狀況，以及和Siri聊天，其實這些都是人工智能在發(fā)揮作用。你在上網時候出現(xiàn)的各種電商網站的產品推薦，以及社交網站的好友推薦，也都是由人工智能組成的。

現(xiàn)在的計算機雖然計算能力突飛猛進，但是計算機的馮·諾依曼結構并沒有本質變化，現(xiàn)有的計算機算法和結構依然是在人類設定的框架內運行。人工智能只是人類的工具，為我們的生活服務。人工智能的生態(tài)圈變得更加龐大和復雜，每一個人工智能的創(chuàng)新，都在給通往強人工智能和超人工智能的旅途添磚加瓦。