解讀新一代人工智能發(fā)展

高文

人工智能發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)歷了三起兩落，本身是一個(gè)螺旋式的發(fā)展，未來將在包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)化等方面進(jìn)行輪番的演練。

人工智能的歷史自1956年開始至今，已經(jīng)有62年的歷史。世界人工智能歷史可分為三個(gè)階段，從1956年至1976年是人工智能的第一個(gè)發(fā)展階段，1976年至2006年是第二個(gè)發(fā)展階段，而2006年至今則是人工智能的第三個(gè)發(fā)展階段。

人工智能典型任務(wù)和應(yīng)用包括機(jī)器定義證明和機(jī)器翻譯。機(jī)器翻譯是人工智能的主攻課程之一，同時(shí)還包括機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)以及機(jī)器人和智能控制，這些都是人工智能研究的范疇。而這些研究范疇也導(dǎo)致人工智能產(chǎn)生出三個(gè)流派：符號(hào)主義學(xué)派、連接主義學(xué)派、行為主義學(xué)派。

1956年—1976年是人工智能的第一次浪潮，當(dāng)時(shí)符號(hào)主義盛行，功能主義占據(jù)主流，其標(biāo)志性的基石是在統(tǒng)計(jì)方法中引入符號(hào)方法，進(jìn)行語義處理，出現(xiàn)了基于知識(shí)的方法，讓人機(jī)交互成為可能。在人工智能的第一次浪潮期間，邏輯運(yùn)算、演繹推理、三段論以及Prolog邏輯變成語言成為時(shí)代代表性的方式與方法。1958年Simon&Newell提出AI初期的著名預(yù)言：十年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將成為國(guó)際象棋冠軍;十年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將發(fā)現(xiàn)和證明有意義的數(shù)學(xué)定理;十年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將能譜寫并編寫樂曲;十年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將實(shí)現(xiàn)大多數(shù)的心理學(xué)理論。但是在1968年時(shí)，除了機(jī)器定義證明領(lǐng)域有所突破，其他三個(gè)預(yù)言并沒有實(shí)現(xiàn)。在那個(gè)時(shí)期也出現(xiàn)了對(duì)人工智能的反面言論，給人工智能領(lǐng)域帶來極大的殺傷力，使人工智能的發(fā)展進(jìn)入低谷。

直至1973年英國(guó)發(fā)表了一份報(bào)告，把人工智能的自動(dòng)機(jī)、機(jī)器人、中央神經(jīng)系統(tǒng)分成這三類進(jìn)行綜述，而判斷的結(jié)果則是說：雖然自動(dòng)機(jī)和中央神經(jīng)系統(tǒng)有研究?jī)r(jià)值，但是進(jìn)展卻讓人失望，而機(jī)器人沒有研究?jī)r(jià)值。所以在1974年英國(guó)和美國(guó)取消了研發(fā)人工智能的經(jīng)費(fèi)，使得人工智能迎來了寒冬。

1975年，Paul Werbos提出BP算法，使得多層人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)變?yōu)榭赡?。這使得人工智能慢慢迎來了春天，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一套算法，省去了手工調(diào)節(jié)的操作，減少了輸入和輸出之間的差錯(cuò)率。而人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)也成為了人工智能的第二次浪潮。日本政府也推出第五代機(jī)為代表的大規(guī)模邏輯推理嘗試，并把邏輯推理上升到知識(shí)工程層面，而且一些領(lǐng)域的專家開始為人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建立規(guī)則，用這些規(guī)則進(jìn)行推理。但是由于機(jī)器的運(yùn)行速度遠(yuǎn)快于推理，使得模型的搭建并不理想，在歷經(jīng)十年的發(fā)展后宣告失敗。而搜索引擎已逐漸開始崛起，斯坦福大學(xué)通過專家來建設(shè)知識(shí)百科全書Cyc，在20世紀(jì)90年代后期逐漸衰敗。在那個(gè)時(shí)期也提出，人工智能不能靠專家手工表達(dá)，要靠機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)，人工智能迎來第二次寒冬。

2006年至今，人工智能獲得第三次發(fā)展。從本質(zhì)上看，第二次浪潮與第三次浪潮在方法論上沒有本質(zhì)區(qū)別，但是在硬件技術(shù)方面卻有了很大改觀，它可以支持多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)對(duì)計(jì)算資源進(jìn)行計(jì)算。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)的發(fā)展也逐漸成熟起來，人們通過對(duì)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練來解決問題。而第三次浪潮也是“深度學(xué)習(xí)算法+大數(shù)據(jù)”組合的聯(lián)合突破。

人工智能的快速崛起，其實(shí)是李飛飛提出能否建立一個(gè)1000萬個(gè)圖片數(shù)據(jù)庫(kù)，在當(dāng)時(shí)，標(biāo)記一張圖片的成本價(jià)需要5美元，5000萬美元的成本就帶來巨大的困擾。而線上眾包的形式推動(dòng)了程序員不斷加入到這個(gè)工作中，漸漸形成一種比賽。這推動(dòng)了圖片標(biāo)簽效率驗(yàn)證算法的演進(jìn)，ImageNet推動(dòng)了人臉識(shí)別的技術(shù)發(fā)展。第三次浪潮，讓人工智能成勢(shì)，應(yīng)用場(chǎng)景明確，大數(shù)據(jù)+計(jì)算能力支撐，讓算法演化速度更為迅速。當(dāng)前的人工智能的新特征包括：

第一，形成了大數(shù)據(jù)上的深度學(xué)習(xí)與自我鍛煉的綜合進(jìn)化技術(shù)，這一點(diǎn)在AlphaGo體現(xiàn)得很明顯。

第二，基于網(wǎng)絡(luò)下的群體智能時(shí)代即將到來，國(guó)外《Science》曾將群智計(jì)算按難易程度分為實(shí)現(xiàn)任務(wù)分配的眾包模式、較復(fù)雜支持工作流模式，以及最復(fù)雜的協(xié)同求解問題的生態(tài)系統(tǒng)模式。

第三，人機(jī)一體化的技術(shù)導(dǎo)向混合智能。

第四，跨媒體推理從語言、視覺、圖形與聽覺之間的語義貫通間可以形成更好的構(gòu)建升級(jí)。

第五， 無人系統(tǒng)崛起迅猛。

目前，中國(guó)計(jì)劃推廣新一代的人工智能即—2.0版本。相關(guān)的支撐技術(shù)，包括安全評(píng)測(cè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)，另外還有對(duì)社會(huì)的一些綜合影響，包括對(duì)就業(yè)等的綜合影響。五大核心集成包括大數(shù)據(jù)智能、跨媒體智能、群體智能、混合增強(qiáng)智能、自主無人系統(tǒng)。目前工程院的報(bào)告提交之后，國(guó)務(wù)院印發(fā)了新一代人工智能的通知，來推動(dòng)人工智能發(fā)展。

2017年11月科技部召開了重大科技項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，當(dāng)時(shí)作為參與和將來作為主要的技術(shù)支撐的新一代人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也參與其中。

最新的動(dòng)態(tài)顯示科技部已經(jīng)正式發(fā)布了第一批新一代人工智能重大項(xiàng)目的申報(bào)指南，今年會(huì)投入8.7億元支持一些項(xiàng)目。目前主要做開源平臺(tái)，現(xiàn)在有一些開源框架，很多企業(yè)都在開放他們的平臺(tái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的開放框架，國(guó)內(nèi)的企業(yè)可以形成一個(gè)比較統(tǒng)一的資源互補(bǔ)的開放平臺(tái)。

今年在深圳專門召開的啟動(dòng)儀式正式開啟一個(gè)開源平臺(tái)，這是完全用開源的形式做的工作，目前在按部就班的推進(jìn)之中。軟件部分各方企業(yè)來貢獻(xiàn)，深圳的實(shí)驗(yàn)室將支持硬件部分，最終將形成對(duì)產(chǎn)業(yè)的扶持。

人工智能的發(fā)展到現(xiàn)在三起兩落，本身是一個(gè)螺旋式的發(fā)展，未來將在包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)化等方面進(jìn)行輪番的演練。從應(yīng)用上面來說，現(xiàn)在基于電子學(xué)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的東西會(huì)逐漸成為第一。未來的人工智能期待一些新的算法和理論出現(xiàn)，將有助于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)基于概率模型的機(jī)器學(xué)習(xí)和小數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)更密切。

中國(guó)下一代的人工智能在機(jī)器學(xué)習(xí)的新算法上面已具備了更多的布局，希望在機(jī)器學(xué)習(xí)新算法方面有更多的進(jìn)步，作為產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟將會(huì)在整個(gè)國(guó)家的新一代人工智能的活動(dòng)當(dāng)中起到應(yīng)有的作用。此外廣電新媒體，未來更需要人工智能介入，聯(lián)盟愿意配合廣電領(lǐng)域把人工智能在中國(guó)的落地工作做好。