中科院院士譚鐵牛：AI的過去、現(xiàn)在及未來

　　如同蒸汽時代的蒸汽機、電氣時代的發(fā)電機、信息時代的計算機和互聯(lián)網(wǎng)，人工智能正成為推動人類進入智能時代的決定性力量。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(zhuǎn)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(zhàn)略，力圖在國際科技競爭中掌握主導權(quán)。

　　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(zhàn)略問題。錯失一個機遇，就有可能錯過整整一個時代。新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革已曙光可見，在這場關(guān)乎前途命運的大賽場上，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。1956年夏，麥卡錫、明斯基等科學家在美國達特茅斯學院開會研討“如何用機器模擬人的智能”，首次提出“人工智能(Artificial Intelligence，簡稱AI)”這一概念，標志著人工智能學科的誕生。

　　人工智能是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學，研究目的是促使智能機器會聽(語音識別、機器翻譯等)、會看(圖像識別、文字識別等)、會說(語音合成、人機對話等)、會思考(人機對弈、定理證明等)、會學習(機器學習、知識表示等)、會行動(機器人、自動駕駛汽車等)。

　　人工智能充滿未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以來60余年的發(fā)展歷程，學術(shù)界可謂仁者見仁、智者見智。我們將人工智能的發(fā)展歷程劃分為以下6個階段：

　　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)展初期的突破性進展大大提升了人們對人工智能的期望，人們開始嘗試更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，并提出了一些不切實際的研發(fā)目標。然而，接二連三的失敗和預(yù)期目標的落空(例如，無法用機器證明兩個連續(xù)函數(shù)之和還是連續(xù)函數(shù)、機器翻譯鬧出笑話等)，使人工智能的發(fā)展走入低谷。

　　三是應(yīng)用發(fā)展期：20世紀70年代初—80年代中。20世紀70年代出現(xiàn)的專家系統(tǒng)模擬人類專家的知識和經(jīng)驗解決特定領(lǐng)域的問題，實現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用、從一般推理策略探討轉(zhuǎn)向運用專門知識的重大突破。專家系統(tǒng)在醫(yī)療、化學、地質(zhì)等領(lǐng)域取得成功，推動人工智能走入應(yīng)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。隨著人工智能的應(yīng)用規(guī)模不斷擴大，專家系統(tǒng)存在的應(yīng)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(xiàn)有數(shù)據(jù)庫兼容等問題逐漸暴露出來。

　　五是穩(wěn)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)進一步走向?qū)嵱没?997年國際商業(yè)機器公司(簡稱IBM)深藍超級計算機戰(zhàn)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。以上都是這一時期的標志性事件。

　　六是蓬勃發(fā)展期：2011年至今。隨著大數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)和圖形處理器等計算平臺推動以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，大幅跨越了科學與應(yīng)用之間的“技術(shù)鴻溝”，諸如圖像分類、語音識別、知識問答、人機對弈、無人駕駛等人工智能技術(shù)實現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用”的技術(shù)突破，迎來爆發(fā)式增長的新高潮。

　　現(xiàn)狀與影響

　　對于人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，社會上存在一些“炒作”。比如說，認為人工智能系統(tǒng)的智能水平即將全面超越人類水平、30年內(nèi)機器人將統(tǒng)治世界、人類將成為人工智能的奴隸，等等。這些有意無意的“炒作”和錯誤認識會給人工智能的發(fā)展帶來不利影響。因此，制定人工智能發(fā)展的戰(zhàn)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(xiàn)狀。

　　專用人工智能取得重要突破。從可應(yīng)用性看，人工智能大體可分為專用人工智能和通用人工智能。面向特定任務(wù)(比如下圍棋)的專用人工智能系統(tǒng)由于任務(wù)單一、需求明確、應(yīng)用邊界清晰、領(lǐng)域知識豐富、建模相對簡單，形成了人工智能領(lǐng)域的單點突破，在局部智能水平的單項測試中可以超越人類智能。人工智能的近期進展主要集中在專用智能領(lǐng)域。例如，阿爾法狗(AlphaGo)在圍棋比賽中戰(zhàn)勝人類冠軍，人工智能程序在大規(guī)模圖像識別和人臉識別中達到了超越人類的水平，人工智能系統(tǒng)診斷皮膚癌達到專業(yè)醫(yī)生水平。

　　通用人工智能尚處于起步階段。人的大腦是一個通用的智能系統(tǒng)，能舉一反三、融會貫通，可處理視覺、聽覺、判斷、推理、學習、思考、規(guī)劃、設(shè)計等各類問題，可謂“一腦萬用”。真正意義上完備的人工智能系統(tǒng)應(yīng)該是一個通用的智能系統(tǒng)。目前，雖然專用人工智能領(lǐng)域已取得突破性進展，但是通用人工智能領(lǐng)域的研究與應(yīng)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(tǒng)在信息感知、機器學習等“淺層智能”方面進步顯著，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。總體上看，目前的人工智能系統(tǒng)可謂有智能沒智慧、有智商沒情商、會計算不會“算計”、有專才而無通才。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(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。比如，谷歌在其2017年年度開發(fā)者大會上明確提出發(fā)展戰(zhàn)略從“移動優(yōu)先”轉(zhuǎn)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階段;全球知名風投調(diào)研機構(gòu)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141%。

　　創(chuàng)新生態(tài)布局成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)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(tǒng)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)和移動互聯(lián)網(wǎng)時代信息產(chǎn)業(yè)代表企業(yè)有谷歌、蘋果、臉書、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(shù)據(jù)平臺、開源算法、計算芯片、基礎(chǔ)軟件、圖形處理器等技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)和橫向的智能制造、智能醫(yī)療、智能安防、智能零售、智能家居等商業(yè)和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。目前智能科技時代的信息產(chǎn)業(yè)格局還沒有形成壟斷，因此全球科技產(chǎn)業(yè)巨頭都在積極推動人工智能技術(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。

　　人工智能的社會影響日益凸顯。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，正在推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級換代，驅(qū)動“無人經(jīng)濟”快速發(fā)展，在智能交通、智能家居、智能醫(yī)療等民生領(lǐng)域產(chǎn)生積極正面影響。另一方面，個人信息和隱私保護、人工智能創(chuàng)作內(nèi)容的知識產(chǎn)權(quán)、人工智能系統(tǒng)可能存在的歧視和偏見、無人駕駛系統(tǒng)的交通法規(guī)、腦機接口和人機共生的科技倫理等問題已經(jīng)顯現(xiàn)出來，需要抓緊提供解決方案。