2016年3月,圍棋頂級高手李世石在持續(xù)五天的人機對戰(zhàn)中以1:4落敗于阿爾法狗(AlphaGo)。一年時間后,AlphaGo升級版Master在圍棋對弈網(wǎng)站悄然出現(xiàn),在快棋對弈中橫掃中日韓圍棋高手取得60連勝,展示了人工智能的威力。人工智能(AI)是讓機器會感受、理解和學習并付諸行動,是模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用。
人工智能的發(fā)展已超過70年歷史。隨著1941年以來的計算機發(fā)展,科學家試圖造出有著人的智慧的智能機器。1955年末,Newell和Simon開發(fā)了一個“邏輯專家”程序:將每個問題表示成一個樹形模型,再選擇最可能得到正確結(jié)論的一枝求解,這個“邏輯專家”因而被為是第一個AI程序。1956年,人工智能之父JohnMccarthy把對機器智能感興趣的專家召集到Vermont參加Dartmouth夏季研究會,成為AI發(fā)展中的一個里程碑。20世紀70年代以來,人工智能被稱為三大尖端技術(shù)之一(空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能),也被認為21世紀三大尖端技術(shù)(基因工程、納米科學、人工智能)之一。
AI分成技術(shù)支撐層、基礎(chǔ)應用層和方案集成層,通過知識表示、自動推理和搜索、知識獲取、知識處理、語言理解、視覺、自動程序設(shè)計和智能機器人等實現(xiàn)智能化。
技術(shù)支撐層:由算法模型(軟件)和關(guān)鍵硬件構(gòu)成。關(guān)鍵硬件包括用于數(shù)據(jù)采集的傳感器和用于高性能并行計算的人工智能芯片,如GPU、FPGA、NPU等。算法模型主要對數(shù)據(jù)進行運算分析,以提升機器的自主學習能力。
基礎(chǔ)應用層:主要由感知類技術(shù)和其他深度學習應用構(gòu)成。為了讓機器完成對外部世界的探測,即看懂、聽懂、讀懂世界,由計算機視覺、語音識別、語義識別等構(gòu)成,是智能產(chǎn)品或方案的支撐基礎(chǔ)。
方案集成層:為特定應用場景提供產(chǎn)品或方案。根據(jù)不同行業(yè)或應用場景需求構(gòu)建不同的智能解決方案,如智能物流、智能安防、無人駕駛汽車、工業(yè)機器人及智能工廠等。人工智能有著非常龐大的應用空間和市場。
機器學習的數(shù)學基礎(chǔ)是統(tǒng)計學、信息論和控制論等。計算機從解決一類問題的經(jīng)驗中獲取知識、策略,運用學到的知識解決類似問題并積累經(jīng)驗。這是一種連續(xù)型學習方式,不能從一個“領(lǐng)域”跨到另一個“概念”。而人除了經(jīng)驗學習外,還有“靈感”或“頓悟”式的“跳躍型學習”、有創(chuàng)造。
人工智能的應用前景廣闊,下面是目前人工智能應用最多的幾個場景。
家居。通過智能硬件、軟件系統(tǒng)、云計算等構(gòu)成一套智能家居生態(tài)圈。用戶通過遠程控制、互聯(lián)互通、自我學習等途徑,來優(yōu)化家居的安全性、節(jié)能性、便捷性。如智能音箱紛紛由小米、天貓、Rokid等企業(yè)推出,不僅打開了家居市場,也為更多的智能家居用品培養(yǎng)了用戶習慣。打通產(chǎn)品間的溝通壁壘,提供安全可靠的智能家居服務,是下一步的發(fā)力點。
零售。智慧供應鏈、客流統(tǒng)計、無人倉/無人車等成為熱點。京東自主研發(fā)的無人倉,通過深度學習、圖像識別、大數(shù)據(jù)應用等,可以讓工業(yè)機器人自主判斷并行動,以實現(xiàn)商品分揀、運輸、出庫等的自動化。圖普科技則運用人臉識別和統(tǒng)計功能,從性別、年齡、表情、新老顧客、滯留時長等方面建立到店客流用戶圖像,為門店調(diào)整運營策略提供基礎(chǔ),以提升效率和競爭力。
交通。智能交通系統(tǒng),是應用通信、信息和控制技術(shù)(ITS)的集成產(chǎn)物。ITS應用最為廣泛的地區(qū)是日本,其次是美國、歐洲等地。我國智能交通系統(tǒng)通過車輛流量、行車速度等信息采集和分析,有效提高了通行能力、降低了尾氣排放污染環(huán)境,提高了管理績效。
醫(yī)療。通過圖像算法和語言處理技術(shù),醫(yī)療服務商應運而生。如提供智能醫(yī)學影像技術(shù)的德尚韻興,研發(fā)細胞識別醫(yī)學診斷系統(tǒng)的智微信科,提供智能輔助診斷服務平臺的若水醫(yī)療,及統(tǒng)計處理醫(yī)療數(shù)據(jù)的易通天下等。盡管智能醫(yī)療在輔助診療、疾病預測、醫(yī)療影像輔助診斷、藥物開發(fā)等方面發(fā)揮著重要作用,但因影像數(shù)據(jù)、電子病歷等信息不共享、合作不透明等方面的原因,存在技術(shù)發(fā)展與數(shù)據(jù)供給之間的不協(xié)調(diào)問題。
教育??拼笥嶏w等企業(yè)早已開始探索人工智能在教育領(lǐng)域的應用。通過圖像識別,利用機器批改試卷、識題答題;通過語音識別以糾正、改進發(fā)音;通過人機交互,進行在線答疑解惑等。AI用于教育領(lǐng)域可在一定程度上改善教育資源分布不均衡、費用高昂等問題,給師生提供更有效率的學習方式。
物流。利用智能搜索、推理規(guī)劃、計算機視覺及智能機器人等技術(shù)在運輸、倉儲、配送裝卸等流程上的自動化改造,基本上實現(xiàn)了物流的無人操作。利用大數(shù)據(jù)對商品進行智能配送規(guī)劃,優(yōu)化物流供給、需求匹配、物流資源,京東、蘇寧、菜鳥等研發(fā)無人車、無人機以解決大部人力布在“最后一公里”的問題。
安防。近年來,我國安防監(jiān)控行業(yè)發(fā)展迅速,在公共和個人場景監(jiān)控安裝攝像頭總數(shù)迅速增長。在部分一線城市,視頻監(jiān)控實現(xiàn)了全覆蓋。安防監(jiān)控行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控、網(wǎng)絡高清和智能監(jiān)控等四個階段。每一次突破,均得益于算法、芯片和零組件的技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新與成本控制成為產(chǎn)業(yè)升級、規(guī)模增長的關(guān)鍵。人工智能是一種全新的認知方式,如手機在計算能力方面比人聰明、GPS在導航方面比人聰明。著名學者史蒂芬·霍金警告人們,真正意義上的人工智能誕生,或?qū)е氯祟惖臏缤?。而《奇點的迷思》一書,則否認由于技術(shù)發(fā)展速度呈指數(shù)增加,在未來某個時刻速度將接近于無限大以至于人類社會發(fā)生顛覆性變化。
人工智能將重塑全新的未來。在農(nóng)耕時代、工業(yè)時代,動力由人力、生物質(zhì)和化石能源提供;第三次工業(yè)革命的動力是風能、太陽能、電力、蒸汽能等;智能電網(wǎng)將電力輸配到每一個組織或工廠。作為一種新的生產(chǎn)力因素,AI將改變?nèi)说男袨椋芏嘀R產(chǎn)業(yè)和白領(lǐng)工作將可能被機器人所取代。AI也將對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。埃森哲對12個發(fā)達經(jīng)濟體的研究發(fā)現(xiàn),AI可提高40%的勞動生產(chǎn)率。到2035年,AI使經(jīng)濟增長率提高一倍。
科技改變生活,人們已從互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和運用中切實感受到;人工智能重塑未來社會,將體現(xiàn)在智慧城市、智能制造乃至相關(guān)商品和服務中,信息安全亟待立法保障,也存在不確定性??梢詧孕?,人工智能由人開發(fā),人也有能力避免人工智能發(fā)展的不確定性!