◎北京賽智時(shí)代信息技術(shù)咨詢有限公司 趙剛

2019年3月19日，中央全面深化改革委員會(huì)第七次會(huì)議審議通過了《關(guān)于促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的指導(dǎo)意見》。會(huì)議指出，促進(jìn)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，要把握新一代人工智能發(fā)展的特點(diǎn)，堅(jiān)持以市場需求為導(dǎo)向，以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)，深化改革創(chuàng)新，優(yōu)化制度環(huán)境，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力和內(nèi)生動(dòng)力，結(jié)合不同行業(yè)、不同區(qū)域特點(diǎn)，探索創(chuàng)新成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化的路徑和方法，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能經(jīng)濟(jì)形態(tài)。在2019年的政府工作報(bào)告中也明確提出打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能?！爸悄?”上升成為國家戰(zhàn)略，推進(jìn)“智能+”的發(fā)展將成為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)重要拉動(dòng)力。本文將分析新一代人工智能發(fā)展的特點(diǎn)和主要行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

一、新一代人工智能的發(fā)展特點(diǎn)

以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，“智能+”將有效地賦能制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，“智能+”的內(nèi)涵和作用域也隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展存在多種組合，其中人工智能技術(shù)的快速發(fā)展必將作為“智能+”核心作用力而存在。經(jīng)初步研究，人工智能技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入新時(shí)代，其將引發(fā)認(rèn)知、決策與執(zhí)行的新能力。新一代人工智能的發(fā)展具有如下特點(diǎn)：

（一）人類社會(huì)正在進(jìn)入智能化時(shí)代

互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)正在引發(fā)新一輪科技革命，推動(dòng)人類社會(huì)逐步進(jìn)入智能化時(shí)代。智能化是信息化發(fā)展的高級階段，是繼數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化后重要的人類社會(huì)發(fā)展趨勢。在智能化時(shí)代，人類社會(huì)將逐步轉(zhuǎn)向以智能網(wǎng)絡(luò)為新基礎(chǔ)設(shè)施、以數(shù)據(jù)資源為新生產(chǎn)要素、以“機(jī)器智能+人類智慧”為新型生產(chǎn)力、以智能經(jīng)濟(jì)體為主要經(jīng)濟(jì)形態(tài)、人機(jī)物融合發(fā)展的社會(huì)形態(tài)，將構(gòu)建一個(gè)萬物互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的生態(tài)系統(tǒng)。

（二）新一代人工智能正在實(shí)現(xiàn)從感知智能向認(rèn)知智能的躍遷

自1956年人工智能技術(shù)提出以來，經(jīng)歷了計(jì)算智能、感知智能和認(rèn)知智能三個(gè)發(fā)展階段。計(jì)算智能階段重點(diǎn)突破大規(guī)模的邏輯計(jì)算，以機(jī)器代碼模擬人的思考過程。感知智能階段，重點(diǎn)突破機(jī)器采集與識(shí)別，主要特點(diǎn)是讓機(jī)器能看會(huì)認(rèn)。認(rèn)知智能階段，主要研究深度學(xué)習(xí)與智能機(jī)器人，主要特點(diǎn)是讓機(jī)器能想會(huì)做。目前，人工智能技術(shù)正在實(shí)現(xiàn)從感知智能向認(rèn)知智能的躍遷。

（三）新一代人工智能本質(zhì)上是基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知智能

邏輯理性是可以通過物理計(jì)算過程實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)觀念在20世紀(jì)艾倫·圖靈在理論上所證實(shí)，他提出“簡單的機(jī)器可以完成任何計(jì)算”。在20世紀(jì)80年代，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究者們進(jìn)一步為該理念搭建起了模型——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模型，揭示出由簡單的神經(jīng)元搭建而成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的功能。但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度很慢，只能模擬幾百個(gè)神經(jīng)元模型。Geofrey Hinton在2006年提出了深度學(xué)習(xí)的算法，提出多隱層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)異的特征學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)得到的特征對數(shù)據(jù)有更本質(zhì)的刻畫。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練上的難度，可以通過“逐層初始化”來有效克服。輸入層和輸出層之間的隱藏單元層越多，從訓(xùn)練數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)到的抽象特征就越多。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和深度的增加，對計(jì)算機(jī)性能和訓(xùn)練數(shù)據(jù)量有了更高的要求。近五年來，人工智能的快速發(fā)展得益于計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的指數(shù)級提升、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)所匯聚形成的海量數(shù)據(jù)資源。在算力和數(shù)據(jù)的支持下，當(dāng)前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型已經(jīng)擴(kuò)大到了12層的深度，有數(shù)十億個(gè)連接點(diǎn)，其優(yōu)異表現(xiàn)使得計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別和語音識(shí)別準(zhǔn)確率大幅提升，甚至超越了人類，并且深度學(xué)習(xí)算法也能大幅提升自然語言處理能力。

新一代人工智能的演變

（四）基于互聯(lián)網(wǎng)的全球性人工智能（超級大腦）正在形成

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，人工智能加速發(fā)展，呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開放、自主操控等新特征，大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)、跨媒體協(xié)同處理、人機(jī)協(xié)同增強(qiáng)智能、群體集成智能、自主智能系統(tǒng)成為人工智能的發(fā)展重點(diǎn)，受腦科學(xué)研究成果啟發(fā)的類腦智能蓄勢待發(fā)，芯片化、硬件化、平臺(tái)化趨勢更加明顯，人工智能技術(shù)發(fā)展進(jìn)入新階段。未來，全球性的人工智能網(wǎng)絡(luò)將形成，這是一個(gè)構(gòu)建在萬物互聯(lián)、數(shù)據(jù)高速海量流動(dòng)、大數(shù)據(jù)匯聚融合、高性能計(jì)算能力、深度學(xué)習(xí)算法基礎(chǔ)上的一種網(wǎng)絡(luò)化的全球性智能。第一是萬物互聯(lián)（AIoT），每一個(gè)物體被數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，具備自身的通信、感知和計(jì)算能力，連接到互聯(lián)網(wǎng)上。第二是數(shù)據(jù)高速海量流動(dòng)，通過光纖網(wǎng)絡(luò)、5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)建起無處不在的連接。第三是大數(shù)據(jù)匯聚融合，對大數(shù)據(jù)量、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的快速分析。第四是高性能計(jì)算，通過量子計(jì)算、芯片級計(jì)算、內(nèi)存計(jì)算、分布式集群計(jì)算、流計(jì)算等技術(shù)，在不同層級上指數(shù)級提升計(jì)算能力。第五是逐步加深的深度學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建起多隱層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，大幅提升特征學(xué)習(xí)能力。這將構(gòu)建起一個(gè)全球網(wǎng)絡(luò)下的“超級大腦”，新一代人工智能+應(yīng)用將是在這個(gè)超級大腦基礎(chǔ)上的復(fù)雜大系統(tǒng)的自組織工程，是一個(gè)社會(huì)性的應(yīng)用工程。

（五）新一代人工智能+應(yīng)用的根本目的是解放人類“繁瑣或力所不及的勞動(dòng)”

2016年，美國發(fā)布《國家人工智能研究與發(fā)展策略規(guī)劃》和實(shí)施計(jì)劃，認(rèn)為人工智能有可能徹底改變?nèi)祟惿?、工作、學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)和溝通的方式，可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮、改善教育機(jī)會(huì)、提高生活質(zhì)量、強(qiáng)化國土安全。新一代人工智能的應(yīng)用根本目的是給人類“找?guī)褪帧?，讓人類從繁瑣的勞?dòng)中解放出來，或者提供人類生命力所不能及的勞動(dòng)。從這個(gè)目的出發(fā)，新一代人工智能+的應(yīng)用可以被分為四類。一是海量重復(fù)性認(rèn)知工作替代，當(dāng)前的人工智能技術(shù)在語音識(shí)別、圖像識(shí)別方面的準(zhǔn)確率已經(jīng)很高，完全可以替代海量的語音識(shí)別、圖像識(shí)別、視頻識(shí)別工作，通過人工智能算法已經(jīng)可以對圖像自動(dòng)添加標(biāo)題。深度學(xué)習(xí)結(jié)合知識(shí)圖譜等技術(shù)，對自然語言理解的處理能力也將大幅提升，逐步替代繁瑣的文檔檢索、翻譯等手工工作。二是人類在空間維度上力所不及的勞動(dòng)替代，如在微觀環(huán)境、危險(xiǎn)環(huán)境、太空環(huán)境等應(yīng)用場景下的工作。三是人類在時(shí)間維度上力所不及的勞動(dòng)替代，如在微秒級、毫秒級等應(yīng)用場景下的工作。四是承擔(dān)臨時(shí)性工作代理，以便于讓人類生活更輕松和幸福，如自動(dòng)駕駛、智能服務(wù)等。但總體上，新一代人工智能+應(yīng)用是幫助人類而不是取代人類。

二、新一代人工智能+的主要應(yīng)用領(lǐng)域

新一代人工智能應(yīng)用的浪潮才剛剛開始，這一輪人工智能技術(shù)變革所帶來的影響可能會(huì)持續(xù)30年以上。當(dāng)前，圍繞著語音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別和自然語言理解的突破，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用在實(shí)體經(jīng)濟(jì)和社會(huì)治理的各個(gè)領(lǐng)域。目前，取得較好應(yīng)用的領(lǐng)域包括：智能+公安和安防、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能機(jī)器人、智能+制造、智能+金融、智能+醫(yī)療、城市大腦等。

（一）智能+公安和安防

近些年，隨著“平安城市”建設(shè)工程的全面推進(jìn)，視頻攝像頭遍布城市的各個(gè)角落。這些攝像頭采集了大量視頻數(shù)據(jù)，為智能+公安應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過推動(dòng)公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)整合，利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)處理視頻數(shù)據(jù)，將實(shí)現(xiàn)視頻圖像快速檢索和定位，構(gòu)建起智能化的科技防控網(wǎng)絡(luò)，提升偵查破案、治安防控、社會(huì)管理、服務(wù)群眾等能力。在安防領(lǐng)域，由于視頻識(shí)別和人像識(shí)別技術(shù)的準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化水平，大量視頻識(shí)別、生物特征識(shí)別和人臉識(shí)別儀被公安部門、銀行、機(jī)場和大型公司等采用。隨著人工智能成熟度的進(jìn)一步加強(qiáng)，很多智能+安防產(chǎn)品將逐步在更多政用、商用和民用領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)入社區(qū)、學(xué)校、工業(yè)園區(qū)等?？傊悄?公安和安防是近期我國智能+應(yīng)用的重要市場。

智能化時(shí)代

（二）智能網(wǎng)聯(lián)汽車

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是車聯(lián)網(wǎng)與智能車的有機(jī)聯(lián)合，是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、語音識(shí)別、視覺識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與人、車、路、后臺(tái)等智能信息交換共享，實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。2018年12月，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，大力推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2018年，我國新能源汽車產(chǎn)量突破100萬輛，進(jìn)一步帶動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)汽車潛在市場價(jià)值巨大，將成為智能+應(yīng)用最為活躍的領(lǐng)域，當(dāng)前百度、小馬智行、初速度等企業(yè)基于人工智能的自動(dòng)駕駛解決方案已經(jīng)逐步啟動(dòng)商用。

（三）智能機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人也是“智能+”的主要應(yīng)用場景。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，隨著機(jī)器人傳感系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)機(jī)器人本體、控制器、減速器、伺服電機(jī)等關(guān)鍵零部件產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建起自主可控的智能工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制造能力。在服務(wù)型機(jī)器人領(lǐng)域，隨著語音和人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，將推動(dòng)迎客服務(wù)、家庭服務(wù)、教育、娛樂、醫(yī)療康復(fù)等特定場景的服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展。

（四）智能+制造

《中國制造2025》提出以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過在設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈、制造和服務(wù)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)端到端無縫協(xié)作的智能工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，以推進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合為主線，大力發(fā)展智能制造，構(gòu)建信息化條件下的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系和新型制造模式。工業(yè)企業(yè)將基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，構(gòu)建貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)的具備自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。工業(yè)企業(yè)不斷加快智能制造技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，通過運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人、視頻識(shí)別系統(tǒng)等，建設(shè)智能生產(chǎn)線、智能工廠，發(fā)展智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)和智能運(yùn)營，打造“工業(yè)大腦”，全面提升工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效率。

（五）智能+金融

世界主要發(fā)達(dá)國家都把人工智能作為提升國家競爭力、維護(hù)國家安全的重大戰(zhàn)略，通過人工智能與金融的全面融合，將賦能金融機(jī)構(gòu)，提升金融服務(wù)效率，拓展金融服務(wù)廣度和深度，使得全社會(huì)都能獲得平等、高效、專業(yè)的金融服務(wù)。人工智能技術(shù)在金融領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，推動(dòng)了智能高頻交易、智能投顧、智能征信、智能風(fēng)控等新型金融科技服務(wù)的發(fā)展。

（六）智能+醫(yī)療

醫(yī)療健康是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域，基于計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器人、醫(yī)療大數(shù)據(jù)等技術(shù)，開發(fā)智能醫(yī)療影像、智能醫(yī)療問診和治療系統(tǒng)、智能醫(yī)療機(jī)器人、智能醫(yī)療設(shè)備、智能藥物挖掘、智能醫(yī)療可穿戴產(chǎn)品等方面的新業(yè)態(tài)和新產(chǎn)品，打造數(shù)字化的“醫(yī)療大腦”。首先是推進(jìn)智能醫(yī)療影像應(yīng)用，在醫(yī)學(xué)影像中應(yīng)用圖像識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，提高醫(yī)學(xué)影像自動(dòng)識(shí)別和診斷能力，提高早期病患的預(yù)報(bào)能力。第二，推進(jìn)各類醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人在醫(yī)療、助老助殘、康復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。第三，在診斷治療方面，加快人工智能技術(shù)在醫(yī)療問診、臨床、科研和疑難疾病診斷等方面應(yīng)用，開展人機(jī)協(xié)同臨床智能診療方案應(yīng)用試點(diǎn)，推進(jìn)基因芯片和測序技術(shù)在遺傳性疾病診斷、癌癥早期診斷和疾病預(yù)防檢測中的應(yīng)用。第四是發(fā)展智能醫(yī)療可穿戴產(chǎn)品，推進(jìn)智能血糖儀、智能血壓計(jì)、智能心電儀、智能胎心儀、智能溫度計(jì)、智能健康秤、智能孕表、智能肌膚檢測儀、智能腕帶、智能手表、智能手環(huán)等智能醫(yī)療可穿戴產(chǎn)品應(yīng)用。第五是發(fā)展智能藥物挖掘，推進(jìn)深度學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)用于藥物臨床前研究，推動(dòng)快速、準(zhǔn)確地挖掘和篩選合適的化合物或生物，提高新藥研發(fā)成功率。

（七）城市大腦

城市大腦是群體智能發(fā)揮作用的重要場景。通過將城市各個(gè)角落的數(shù)據(jù)連接、分析和整合，對城市進(jìn)行全域即時(shí)分析、指揮、調(diào)動(dòng)、管理。通過加強(qiáng)新型智慧城市建設(shè)與各領(lǐng)域智能應(yīng)用的協(xié)調(diào)推進(jìn)、綜合集成，利用市民出行、交通流量、城市基礎(chǔ)設(shè)施等大數(shù)據(jù)資源分析和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，推進(jìn)城市綜合管理智能化，建設(shè)智能城市綜合管理與決策系統(tǒng)，構(gòu)建城市大腦。

三、結(jié)語

人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，已成為國際競爭的新焦點(diǎn)。人工智能也是新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，其相關(guān)學(xué)科發(fā)展、理論建模、技術(shù)創(chuàng)新、軟硬件升級等整體推進(jìn)正在引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄?。人工智能的縱深發(fā)展將催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，并實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的整體躍升，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升。未來，隨著人工智能技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，新一代人工智能將全面支撐我國科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國家安全，有望形成技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的多贏局面。