人工智能全球新浪潮

文 | 王沖

人工智能全球新浪潮

文 | 王沖

中國信息通信研究院工業(yè)化和信息化融合研究所集成電路與軟件研究部工程師、博士，主要從事ICT領(lǐng)域行業(yè)研究和決策支撐工作，重點(diǎn)方向?yàn)槿斯ぶ悄芗跋嚓P(guān)領(lǐng)域；多次參與國家部委關(guān)于機(jī)器人、核心技術(shù)、信息化、人工智能等重大規(guī)劃和戰(zhàn)略的撰寫，參與《邁向機(jī)器人時代的中國選擇》、《中國電子信息技術(shù)發(fā)展研究》等書籍的撰寫。

近年來，全球新一代信息技術(shù)創(chuàng)新浪潮迭起，成為公認(rèn)的尖端領(lǐng)域和創(chuàng)新前沿。能夠推動多領(lǐng)域的變革和跨越式發(fā)展，對傳統(tǒng)行業(yè)可能產(chǎn)生顛覆性影響，人工智能正日益成為全球信息領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)競爭的新一輪焦點(diǎn)。

人工智能迎來新一輪發(fā)展浪潮

人工智能迎來第三次發(fā)展浪潮。人工智能已經(jīng)歷兩次發(fā)展浪潮，目前正在進(jìn)入第三次浪潮。人工智能起源于上個世紀(jì)五十年代，以1956年達(dá)特茅斯會議首次提出人工智能概念為標(biāo)志。前兩次浪潮均因算法能力、計(jì)算能力等不足陷入低谷。當(dāng)前，人工智能處于第三次浪潮，以2006年深度學(xué)習(xí)專家Hinton提出深度學(xué)習(xí)理論為標(biāo)志。2016年，阿爾法狗戰(zhàn)勝人類圍棋冠軍李世石，成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑事件。

人工智能成為第四次產(chǎn)業(yè)革命的助推器。隨著深度學(xué)習(xí)算法的突破，語音識別、人臉識別、指紋識別、智能搜索等通用技術(shù)，智能制造、智能交通、智能家居等行業(yè)應(yīng)用，陸續(xù)進(jìn)入實(shí)用階段。人工智能開始在各行各業(yè)發(fā)揮重要作用，智能化成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新動力和新引擎，也成為繼機(jī)械化、電氣化、自動化三次工業(yè)革命之后新的產(chǎn)業(yè)特征。人工智能推動工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了新的階段，掀起第四次工業(yè)革命的序幕。

ICT云化釋放自主學(xué)習(xí)潛能，引發(fā)人工智能發(fā)展浪潮。人工智能發(fā)展歷經(jīng)近半個世紀(jì)，由于算法、計(jì)算速度、計(jì)算能力、存儲容量等水平的局限，一直未能取得顯著進(jìn)展。近年來，以云計(jì)算為代表的新型計(jì)算技術(shù)、計(jì)算模式快速發(fā)展，極大提升了運(yùn)算速度，并大幅降低計(jì)算成本。大數(shù)據(jù)技術(shù)推動互聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的匯集與整合，為人工智能發(fā)展提供豐富的數(shù)據(jù)資源。同時，GPU及專用芯片計(jì)算能力的提升，構(gòu)成人工智能堅(jiān)實(shí)支點(diǎn)，推動人工智能自主學(xué)習(xí)潛能迅速釋放。

深度學(xué)習(xí)算法的突破推動人工智能技術(shù)快速走向應(yīng)用。當(dāng)前人工智能處于基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型計(jì)算階段，深度學(xué)習(xí)算法是目前人工智能領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的核心算法。該算法使用多重非線性變換構(gòu)成的多處理層對數(shù)據(jù)進(jìn)行高層抽象，能夠取代復(fù)雜特征的人工提取過程，使計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、人機(jī)交互等技術(shù)的識別率和準(zhǔn)確率大大提升。谷歌、微軟、百度、科大訊飛等公司均使用深度學(xué)習(xí)算法大幅提升其產(chǎn)品性能。

全球發(fā)展迅速，各國積極布局

人工智能已成為發(fā)達(dá)國家競爭的新高地。以美國為首的發(fā)達(dá)國家密集出臺一系列政策文件指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，推動技術(shù)規(guī)模應(yīng)用。美國政府認(rèn)為人工智能是確保其在新一輪信息技術(shù)革命中處于主導(dǎo)地位的重要手段之一。白宮于2016年連續(xù)發(fā)布三份人工智能相關(guān)文件，包括《為未來人工智能做好準(zhǔn)備》、《人工智能未來發(fā)展計(jì)劃》、《人工智能、自動化與經(jīng)濟(jì)》，詳細(xì)研究了人工智能技術(shù)、應(yīng)用、政策法規(guī)、倫理道德等諸多關(guān)鍵問題。

人工智能市場前景廣闊，促進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)力增長。BBC預(yù)計(jì)2020年全球人工智能市場規(guī)模約183億美元，年均增長20%。高盛統(tǒng)計(jì)，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)帶來的自動化及效率提升在普遍各領(lǐng)域都縮減了約0.5%～1.5%的勞動工時。也就是說，人工智能將為技術(shù)和生產(chǎn)力增長貢獻(xiàn)極大效能。

行業(yè)應(yīng)用迅速滲透，產(chǎn)業(yè)鏈加速形成。人工智能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括基礎(chǔ)硬件、算法和軟件、應(yīng)用服務(wù)三個層面，不同廠商根據(jù)其優(yōu)勢由不同層面切入，迅速拓展人工智能應(yīng)用?；A(chǔ)硬件層面，主要包括計(jì)算芯片，旨在為智能技術(shù)提供充分的計(jì)算能力。該層主要由傳統(tǒng)芯片廠商、新興人工智能芯片廠商引領(lǐng)，如：英特爾、英偉達(dá)等；軟件層面，主要包括核心算法和通用工具技術(shù)，提供機(jī)器學(xué)習(xí)核心算法和通用平臺與服務(wù)接口等，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、人機(jī)交互等關(guān)鍵技術(shù)切入，如谷歌、微軟等；應(yīng)用層，主要包括行業(yè)應(yīng)用，以互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和傳統(tǒng)行業(yè)企業(yè)為主，如谷歌、IBM、特斯拉等，具體可見人工智能全球產(chǎn)業(yè)視圖。

我國大力支持人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

習(xí)近平總書記在兩院院士大會、二十國集團(tuán)工商峰會等重要講話中，多次提到人工智能對我國科技界和制造業(yè)的重要意義。他指出，以互聯(lián)網(wǎng)為核心的新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā)，人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)日新月異，虛擬經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的結(jié)合，將給人們的生產(chǎn)方式和生活方式帶來革命性變化。

國家也出臺了多項(xiàng)政策助力人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。2015年，我國“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略將人工智能行動確定為十一個具體行動之一，提出要“加快人工智能核心技術(shù)突破，培育發(fā)展人工智能新興產(chǎn)業(yè)”；2016年，國務(wù)院先后印發(fā)了《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》與《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，明確提出強(qiáng)化戰(zhàn)略性前沿技術(shù)的超前布局，重點(diǎn)發(fā)展人工智能關(guān)鍵技術(shù)、理論方法、通用平臺等，推進(jìn)人工智能技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用；同年，《“互聯(lián)網(wǎng)＋”人工智能三年行動實(shí)施方案》出臺，明確提出2018年發(fā)展目標(biāo)；2017年初，人工智能首次被寫入政府工作報告，李克強(qiáng)總理指出要加快培育壯大包括人工智能在內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè)；2017年7月，國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施。

人工智能全球產(chǎn)業(yè)視圖

北京以人工智能與智能硬件結(jié)合為發(fā)力點(diǎn)。北京先后出臺《〈中國制造2025〉北京行動綱要》、《關(guān)于促進(jìn)中關(guān)村智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干措施》、《工業(yè)和信息化部 北京市政府關(guān)于共同推進(jìn)建設(shè)人工智能與智能硬件創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新平臺合作框架協(xié)議》，推動建設(shè)北京市人工智能與智能硬件創(chuàng)新中心，旨在建設(shè)立足北京輻射京津冀，引領(lǐng)全國的智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)體系。

上海致力打造國家人工智能發(fā)展高地。上海計(jì)劃在數(shù)據(jù)整合、平臺建設(shè)、示范應(yīng)用、產(chǎn)學(xué)研效率提高、產(chǎn)業(yè)生態(tài)支撐體系、產(chǎn)業(yè)政策等方面推進(jìn)人工智能建設(shè)。當(dāng)前，上海積極籌建上海人工智能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并積極引進(jìn)商湯等初創(chuàng)企業(yè)，還推動上海交大、復(fù)旦大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)與公司成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室開展合作研發(fā)等。

廣州以資本助力人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。廣州市已宣布支持人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一系列政策和措施，包括成立100億元規(guī)模的“廣州人工智能產(chǎn)業(yè)基金”，打造3000畝的“南沙人工智能產(chǎn)業(yè)園區(qū)”，支持成立“廣州南沙國際人工智能產(chǎn)業(yè)高級研究院”等。

杭州啟動中國（杭州）人工智能小鎮(zhèn)建設(shè)。先行啟動的人工智能小鎮(zhèn)先導(dǎo)區(qū)塊規(guī)劃占地277畝，30萬方建筑已建成投用，吸引浙大—阿里前沿技術(shù)研究中心、浙江省智能診療設(shè)備制造業(yè)創(chuàng)新中心、百度（杭州）創(chuàng)新中心、北航VR/AR創(chuàng)新研究院、中烏人工智能產(chǎn)業(yè)中心等15個平臺以及90余個創(chuàng)新項(xiàng)目入駐。

目前，我國人工智能產(chǎn)業(yè)處于快速上升期，投資明顯加快。我國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模2016年已突破100億元，平均復(fù)合增長率達(dá)71%，2020年可達(dá)1300億元。我國人工智能投資在2016年上半年已達(dá)到約6億美元規(guī)模，第2季度更是達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的4.7億美元，投資頻次65次。投資領(lǐng)域主要在計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、數(shù)據(jù)平臺、智能機(jī)器人、智能交互技術(shù)、語音技術(shù)、無人機(jī)等領(lǐng)域。

我國在部分領(lǐng)域應(yīng)用達(dá)到國際領(lǐng)先水平。在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，人臉識別、指紋識別等生物特征識別技術(shù)成熟度高，百度的人臉識別準(zhǔn)確率達(dá)99.7%，可應(yīng)用于安防、考勤等場景。在語音識別領(lǐng)域，科大訊飛的識別錯誤率已降至3.7%，在家居、會議等真實(shí)場景中取得突破，其中英同聲傳譯準(zhǔn)確率可達(dá)80%，維語口語翻譯已達(dá)到實(shí)用門檻。在金融領(lǐng)域，螞蟻金服擁有世界先進(jìn)的多元數(shù)據(jù)整合能力，應(yīng)用于保險、小額貸款、機(jī)器人客服等服務(wù)。

我國人工智能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力仍存明顯短板，產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限。在核心算法方面，我國仍處于跟隨階段，深度學(xué)習(xí)、增強(qiáng)學(xué)習(xí)、生成式對抗網(wǎng)絡(luò)等核心算法理論研究仍由谷歌等國際公司和學(xué)研機(jī)構(gòu)主導(dǎo)。在核心芯片和計(jì)算領(lǐng)域，我國企業(yè)的先期探索還未能轉(zhuǎn)化為市場競爭優(yōu)勢，英偉達(dá)、英特爾等企業(yè)占據(jù)市場主導(dǎo)。在人才方面，我國人工智能人才培養(yǎng)體系尚未完善，頂尖人才更是極其稀缺。

建議政產(chǎn)學(xué)研用資聯(lián)合發(fā)力

加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，設(shè)立創(chuàng)新工程。成立人工智能專家咨詢委員會，加大人工智能產(chǎn)業(yè)監(jiān)測分析機(jī)制，引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展；設(shè)立人工智能重大專項(xiàng)或創(chuàng)新工程，以充分發(fā)揮市場優(yōu)勢為依托，以提高我國人工智能水平為導(dǎo)向，以行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品為突破口，確定產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。

打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，建立標(biāo)準(zhǔn)化評估。建立人工智能產(chǎn)業(yè)投資基金，在政策導(dǎo)向上扶持一批骨干企業(yè)；充分發(fā)揮龍頭企業(yè)引領(lǐng)作用，以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)為先導(dǎo)示范基地，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游良性協(xié)同；建立人工智能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)評估體系，規(guī)范人工智能行業(yè)準(zhǔn)入門檻，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

加強(qiáng)人工智能人才隊(duì)伍建設(shè)。創(chuàng)造良好的人才發(fā)展環(huán)境，從科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)、工程應(yīng)用等方面培育人工智能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的專門人才；加強(qiáng)國外頂尖人才引進(jìn)，支持優(yōu)秀人才和團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

兼顧發(fā)展與安全，保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。與技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展同步，加強(qiáng)對人工智能引發(fā)的社會倫理和經(jīng)濟(jì)安全問題的研究。針對人工智能對個人隱私、就業(yè)模式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全、國際格局帶來的影響，提前考慮積極應(yīng)對。