人工智能的過去、現(xiàn)狀和未來

吳朝暉

當(dāng)前，世界正處于百年未有之大變局，新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)革命和教育革命正在加速會聚，第二次機(jī)器革命和第四次工業(yè)革命縱深推進(jìn)，以人工智能為標(biāo)志的智能增強(qiáng)時代正在到來。習(xí)近平總書記在黨的十九大、中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)、首屆數(shù)字中國建設(shè)峰會、“一帶一路”國際合作高峰論壇、世界人工智能大會等諸多場合均有重要論述。他指出，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量，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(jī)遇的戰(zhàn)略問題。[1]可以說，加快發(fā)展新一代人工智能是我們贏得全球科技競爭主動權(quán)的重要戰(zhàn)略抓手，是推動我國科技跨越發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、生產(chǎn)力整體躍升的重要戰(zhàn)略資源。

一、關(guān)于人工智能的歷史演進(jìn)

回溯歷史，人工智能經(jīng)歷了60多年的發(fā)展歷程。1956年，人工智能誕生于美國達(dá)特茅斯學(xué)院的一個研討會上。在之后的發(fā)展進(jìn)程中，基本形成了符號主義、連接主義、行為主義三大學(xué)派。這三大學(xué)派或是強(qiáng)調(diào)用符號表達(dá)的方式來研究智能問題特別是推理，如基于規(guī)則的專家系統(tǒng)的研發(fā)；或是主張以腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來模擬智能特別是感知能力，如圖像識別；或是推崇自適應(yīng)的遺傳方法、進(jìn)化智能、控制理論特別是開展行為模擬，如人類語言翻譯。雖然三大學(xué)派研究的側(cè)重點不同，但都解決了一些人工智能的實踐應(yīng)用問題，豐富了人工智能的理論體系?；谶@些學(xué)派，大體可以了解，人工智能是一組技術(shù)的統(tǒng)稱，主要研究知識表示、推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機(jī)視覺、語音識別、機(jī)器人等問題。

任何科學(xué)技術(shù)的發(fā)展路徑必然是螺旋式的，人工智能的發(fā)展幾起幾落，出現(xiàn)過幾次浪潮。第一次浪潮是從上世紀(jì)50年代中期到70年代中期，這段時期符號主義盛行，出現(xiàn)了很多專家系統(tǒng)；第二次浪潮是從上世紀(jì)80年代中期到本世紀(jì)初，這段時期基于統(tǒng)計和認(rèn)知的建模思想逐步興起，并占據(jù)主流地位；第三次浪潮是從本世紀(jì)初至今，人工智能與大數(shù)據(jù)結(jié)合，迅速推動深度學(xué)習(xí)取得重大進(jìn)展。

對比過去，當(dāng)前人工智能已經(jīng)實現(xiàn)了根本性地改進(jìn)。正如“深度學(xué)習(xí)之父”、多倫多大學(xué)教授Geoffrey Hinton所言，不會有“人工智能寒冬”，因為 AI 已經(jīng)滲透到你的生活中了，在之前的寒冬中，AI 還不是你生活的一部分，但現(xiàn)在它是了。[2]人工智能對世界的改變已經(jīng)與人類個體和生活息息相關(guān)，表現(xiàn)在衣、食、住、行、醫(yī)等各個方面，例如出現(xiàn)了柔性、可折疊的穿戴設(shè)備、智能的服務(wù)機(jī)器人、便利的智能家居設(shè)備、無人駕駛汽車、醫(yī)學(xué)影像智能診斷等。

二、關(guān)于人工智能的當(dāng)前態(tài)勢

伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論新技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動，人工智能正迎來新的發(fā)展階段，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)動知識學(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)成為人工智能新的發(fā)展重點。新一代人工智能相關(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)，正在推動經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化加速躍升，成為了引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)和推動產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力。

作為當(dāng)前及未來的戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域，全球人工智能的創(chuàng)新版圖正在加速形成，各個國家、區(qū)域、行業(yè)、高校及科研機(jī)構(gòu)都在搶灘布局，在戰(zhàn)略、人才等方面加強(qiáng)頂層設(shè)計，希望借由人工智能搶抓新一輪科技革命的戰(zhàn)略機(jī)遇。主要表現(xiàn)在：

從政府層面來看，世界主要國家均在國家戰(zhàn)略層面對人工智能加以謀劃推進(jìn)，以期賦能社會和實體經(jīng)濟(jì)。如美國發(fā)布了《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》，主要聚焦基礎(chǔ)研究、人機(jī)交互、社會學(xué)、安全、數(shù)據(jù)和環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)和人力資源等七大戰(zhàn)略方向進(jìn)行布局，成為全球首個將人工智能上升為國家戰(zhàn)略的國家；歐洲出臺了《人工智能時代：確立以人為本的歐洲戰(zhàn)略》，重點推進(jìn)人腦研究和機(jī)器人發(fā)展，同時實施了世界上最大的民間資助機(jī)器人創(chuàng)新計劃——“SPARC”計劃，以保持和擴(kuò)大歐洲在該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，推動歐洲經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展；我國先后出臺了《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施方案》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020年)》等，已形成將人工智能發(fā)展作為戰(zhàn)略重點的廣泛共識，把加快發(fā)展人工智能作為建設(shè)科創(chuàng)高地、實現(xiàn)生產(chǎn)力大發(fā)展的戰(zhàn)略方向，主要形成了長三角、京津冀、珠三角三大人工智能發(fā)展核心區(qū)域。

從產(chǎn)業(yè)層面來看，人工智能加速重構(gòu)社會生產(chǎn)、分配、交換、消費(fèi)等各環(huán)節(jié)，形成了從宏觀到微觀的各個領(lǐng)域的智能化新需求，催生了新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，實現(xiàn)了社會生產(chǎn)力的整體躍升。在國外，蘋果、谷歌、微軟、亞馬遜和Facebook等全球人工智能領(lǐng)軍企業(yè)，爭相投入越來越多的資源搶占人工智能市場，相繼設(shè)立了人工智能研發(fā)機(jī)構(gòu)，逐漸形成了芯片、新型體系結(jié)構(gòu)、智能操作系統(tǒng)和認(rèn)知計算平臺。在國內(nèi)，百度、阿里巴巴、騰訊、科大訊飛、商湯集團(tuán)等公司在計算機(jī)視覺、語音識別、腦智工程等領(lǐng)域形成領(lǐng)先優(yōu)勢，正在打造自動駕駛、城市大腦、醫(yī)療影像、智能語音、智能視覺等國家新一代人工智能開發(fā)創(chuàng)新平臺，加快促進(jìn)人工智能與各行各業(yè)的快速融合。以媒體行業(yè)為例，人工智能將從媒體生產(chǎn)鏈條向內(nèi)容創(chuàng)建生產(chǎn)環(huán)節(jié)突破，從而幫助媒體進(jìn)行內(nèi)容升級和用戶體驗升級，突出表現(xiàn)為：一是將進(jìn)一步解放媒體的“生產(chǎn)力”，將媒體人從重復(fù)性工作中解放出來，節(jié)省時間用于創(chuàng)作和創(chuàng)造性工作；二是將進(jìn)一步打造更加立體化、場景化的用戶體驗，精準(zhǔn)理解用戶需求，幫助媒體實現(xiàn)更加精細(xì)化的用戶劃分和用戶分析，根據(jù)用戶畫像定制個性化內(nèi)容。三是將進(jìn)一步重塑媒體流程，基于媒體行業(yè)自身數(shù)據(jù)構(gòu)建具有針對性的人工智能系統(tǒng)等。

從學(xué)術(shù)層面來看，學(xué)科多點突破、交叉融合使人工智能在學(xué)科、理論、技術(shù)等方面實現(xiàn)了整體推進(jìn)，呈現(xiàn)出引領(lǐng)性的跨界效應(yīng)和意外收獲。放眼全球，世界一流大學(xué)紛紛將人工智能作為面向未來的戰(zhàn)略方向，加快會聚信息科學(xué)、生命科學(xué)、心理科學(xué)、材料科學(xué)等優(yōu)勢學(xué)科，積極謀劃人工智能的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和成果轉(zhuǎn)化。例如，麻省理工學(xué)院發(fā)揮其在人腦研究、認(rèn)知科學(xué)及計算機(jī)科學(xué)方面的優(yōu)勢，納入了包括McGovern Institute for Brain Research和Picower Institute for Learning and Memory在內(nèi)的五個重量級校內(nèi)單位，力求以腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)與計算機(jī)科學(xué)協(xié)同推進(jìn)人工智能研究；斯坦福大學(xué)設(shè)立“以人為本人工智能研究院”(HAI)，吸收了來自計算機(jī)科學(xué)、電子工程學(xué)、語言學(xué)、社會學(xué)、政治學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科的研究人員，研究和預(yù)測人工智能對人類社會和生活的影響，以及設(shè)計和實踐以人為本的人工智能技術(shù)和應(yīng)用。

在我國，高水平研究型大學(xué)具有推進(jìn)人工智能交叉會聚、開展創(chuàng)新研究的學(xué)科優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和科研優(yōu)勢，在深度參與并積極推動我國人工智能發(fā)展進(jìn)程中理應(yīng)發(fā)揮表率作用。以浙江大學(xué)為例，浙江大學(xué)是國內(nèi)最早開展人工智能研究的高校之一，創(chuàng)建了國內(nèi)第一家人工智能研究所，最早研發(fā)專家系統(tǒng)及工具，研發(fā)了國內(nèi)第一個智能CAD、綜合推理等系統(tǒng)和方法，參與編制了人工智能的有關(guān)國家發(fā)展規(guī)劃、實施方案和行動計劃等。經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為鮮明的特色，表現(xiàn)為：

一是形成了堅實有力的學(xué)科發(fā)展基礎(chǔ)，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程是國家一流建設(shè)學(xué)科，在教育部第四輪學(xué)科評估中均被評為A+學(xué)科，新增了人工智能本科專業(yè)并于2019年開始招生。

二是凝練了鮮明獨(dú)特的學(xué)科發(fā)展方向，在混合增強(qiáng)智能、跨媒體智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等方向的研究達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際前列水平，研究成果獲得國內(nèi)外同行的廣泛引用和高度評價。

三是確立了交叉融合的學(xué)科發(fā)展方式，成立并整合了人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心、人工智能大數(shù)據(jù)科技創(chuàng)新聯(lián)盟、數(shù)據(jù)科學(xué)研究中心等平臺，與之江實驗室共建了人工智能研究院，推動多學(xué)科交叉會聚。

四是完善了校企協(xié)同的學(xué)科發(fā)展模式，不斷在智能制造、智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療、智能金融、智能司法、智慧教育等領(lǐng)域開展人工智能的技術(shù)轉(zhuǎn)移和成果轉(zhuǎn)化。

三、關(guān)于人工智能的未來展望

隨著科技革命的深入發(fā)展，人工智能將引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄?，人類體力勞動或部分腦力勞動將被替代，不斷引領(lǐng)人類進(jìn)入充滿期待的信息智慧社會。可以預(yù)見，未來的人機(jī)將共存、物理世界與虛擬信息世界將更加交互并行，人、物理世界的二元空間將轉(zhuǎn)變?yōu)槿恕⑽锢硎澜?、智能機(jī)器、虛擬信息世界的四元空間。

四元空間中的人工智能必將迎來更加高級的發(fā)展形態(tài)，在智慧特征、普惠價值、顛覆意義方面呈現(xiàn)新趨勢，越來越多的“未來場景”正一步一步變?yōu)楝F(xiàn)實，將從根本上增強(qiáng)人類的日常生活及行為。一是人工智能將越來越顯示智慧特征。隨著腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、類腦計算的迅猛發(fā)展，人工智能在感知、記憶、推理等方面的功能“短板”有望得到補(bǔ)齊，人與智能機(jī)器不僅可以在物理世界開展溝通對話，還可以在虛擬世界實現(xiàn)高效互動。二是人工智能將越來越具備普惠價值。人工智能在跨界協(xié)同的應(yīng)用實踐中不斷重塑行業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)格局，在腦疾病診治、智能醫(yī)療、智能城市、智能制造、智能農(nóng)業(yè)、軍民融合以及數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智慧社會、公共管理、網(wǎng)絡(luò)治理、教育發(fā)展等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用。三是人工智能將越來越彰顯顛覆意義。依托腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等支柱學(xué)科，人工智能的發(fā)展將產(chǎn)生超級智能、融合智能等形態(tài)，深刻改變物理世界、虛擬世界的生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系，引發(fā)社會對智能機(jī)器道德倫理等問題的全新思考。

作為國家“雙一流”建設(shè)高校，主動迎接新一代人工智能的浪潮，加快破解智能世界的“密碼”，聚焦人工智能創(chuàng)新前沿，推動我國加快建成世界主要的人工智能創(chuàng)新中心，在人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，是浙江大學(xué)責(zé)無旁貸的使命。面向2030，浙江大學(xué)已啟動腦科學(xué)與人工智能會聚研究計劃(簡稱“雙腦計劃”)，致力于推進(jìn)腦科學(xué)與人工智能等優(yōu)勢學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合與會聚造峰，力爭在神經(jīng)科學(xué)、人工智能、腦機(jī)融合等若干前沿方向取得關(guān)鍵突破，進(jìn)而推動對腦功能及智能本質(zhì)的更深認(rèn)識和更強(qiáng)利用。面向未來，浙江大學(xué)將在以下幾個方面集中發(fā)力：

一是進(jìn)一步推進(jìn)交叉會聚，優(yōu)化人工智能學(xué)科生態(tài)。加快建設(shè)雙腦前沿科學(xué)中心、人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心等高端平臺，推動神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等關(guān)鍵領(lǐng)域的互動融合，著力培養(yǎng)人工智能拔尖創(chuàng)新人才，有效推動與工學(xué)、教育學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、法學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科的交叉會聚，構(gòu)建人工智能一流的學(xué)科體系與開放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

二是進(jìn)一步服務(wù)戰(zhàn)略需求，推動人工智能前沿創(chuàng)新。圍繞機(jī)器學(xué)習(xí)算法、大數(shù)據(jù)智能、跨媒體感知計算、混合增強(qiáng)智能、人機(jī)協(xié)同智能等重大科學(xué)前沿問題，力爭在人工智能理論、方法、工具、系統(tǒng)等方面取得變革性、顛覆性突破，加速構(gòu)筑人工智能先發(fā)優(yōu)勢。同時聯(lián)動政府、高校、企業(yè)、社會力量，打通人工智能的創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈，推動人工智能創(chuàng)新成果在教育、醫(yī)療、交通、制造、農(nóng)林、金融、司法、安全等方面的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，加速人工智能同實體經(jīng)濟(jì)的深度融合。

三是進(jìn)一步強(qiáng)化全球協(xié)同，實現(xiàn)人工智能開放發(fā)展。主動參與人工智能的全球議題，聯(lián)合世界一流大學(xué)、領(lǐng)軍企業(yè)、一流科研機(jī)構(gòu)等創(chuàng)新力量，共同設(shè)立人工智能國際科技合作基地、聯(lián)合研究中心等，協(xié)同構(gòu)建全球鏈接的人工智能國際合作網(wǎng)絡(luò)，爭取在學(xué)科建設(shè)、人才聯(lián)合培養(yǎng)、科研項目攻關(guān)等方面，不斷取得高水平的實質(zhì)合作成效，加快人工智能研發(fā)成果在“一帶一路”沿線國家的應(yīng)用推廣，增創(chuàng)高校國際競爭新空間。

在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的時代背景下，人工智能具有溢出帶動性很強(qiáng)的“頭雁”效應(yīng)，必將為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培育新動力、開辟新空間。人工智能的制高點特性和顛覆性價值的實現(xiàn)，離不開高水平的科教引領(lǐng)。在推動人工智能的加速發(fā)展中，高水平研究型大學(xué)需要充分依托學(xué)科交叉會聚優(yōu)勢，在解決人工智能的全球前沿技術(shù)和關(guān)鍵共性問題上贏得戰(zhàn)略主動，為國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展創(chuàng)新賦能，從而為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作出新的更大貢獻(xiàn)！