當(dāng)代學(xué)子與人工智能

供稿|任繼平，蔡錚，裴軒墨，許翔

人工智能(Artificial Intelligence，英文縮寫AI)，2017年12月入選“2017年度中國媒體十大流行語”，目前已經(jīng)是當(dāng)下最時(shí)髦的流行議題之一。1956年，在美國達(dá)特茅斯大學(xué)舉辦的“如何用機(jī)器模擬人的智能”學(xué)術(shù)會(huì)議上，麥卡賽、明斯基、羅切斯特和香農(nóng)等學(xué)者首先提出了人工智能這一概念，即“能有效地部分或全部替代人類完成理解、識別、分析、決策等功能的機(jī)器智能”。從此，人工智能的研究與應(yīng)用開始進(jìn)入人類社會(huì)，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)，人工智能隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的快速發(fā)展而突飛猛進(jìn)，對社會(huì)各個(gè)層面都產(chǎn)生著深刻影響[1-2]。

人工智能是什么

人工智能是一種概念，而不只是一種工具或技術(shù)，人工智能的本質(zhì)是基于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)算法的技術(shù)，它與人類本身的語言、邏輯、情感和理性是有“代溝”的[3]。

人工智能的定義

人工智能較為普遍被接受的定義為Nils J.Nilsson提出的：“人工智能就是致力于讓機(jī)器變得智能的活動(dòng)，而智能就是使實(shí)體在其環(huán)境中有遠(yuǎn)見地、適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)功能性的能力”，即讓機(jī)器模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的智能。

人類的智能指人類的大腦可以通過豐富的閱歷積淀和深邃思考來完成一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)、處理不確定環(huán)境中的事情等，是一種智慧的體現(xiàn)。但是機(jī)器很難產(chǎn)生真正的智慧，因此人工智能領(lǐng)域是一個(gè)不斷努力推動(dòng)機(jī)器智能化向前發(fā)展的過程。

國家人工智能發(fā)展戰(zhàn)略

2016年國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中明確人工智能作為發(fā)展新一代信息技術(shù)的主要方向，此后國家不斷加強(qiáng)對人工智能發(fā)展的政策支持和引導(dǎo)。2017年7月8日發(fā)布實(shí)施的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》，將人工智能上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略。2017年12月14日，工信部印發(fā)《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020年)》，詳細(xì)規(guī)劃了人工智能在未來三年的重點(diǎn)發(fā)展方向和目標(biāo)。

目前我國的人工智能發(fā)展實(shí)行“三步走”的戰(zhàn)略目標(biāo)：到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步；到2025年人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平，初步建立人工智能法律法規(guī)、倫理規(guī)范和政策體系；到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心，形成一批全球領(lǐng)先的人工智能科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)基地。

人工智能專業(yè)建設(shè)

我國對人工智能人才培養(yǎng)傾注了大量的精力，國內(nèi)AI本科專業(yè)的歷史可追溯到2001年在北京召開的中國人工智能學(xué)會(huì)第九次全國學(xué)術(shù)會(huì)議。韓力群教授在大會(huì)上提出“在我國人工智能領(lǐng)域設(shè)立本科專業(yè)”的建議，鐘義信理事長提議將該專業(yè)的名稱確定為“智能科學(xué)與技術(shù)”；CAAI9大會(huì)之后籌備成立了中國人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)，著手推進(jìn)我國智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的籌建工作[4]。

2003年12月，北京大學(xué)自主設(shè)立的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在教育部備案，標(biāo)志著我國智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的誕生，是我國智能科學(xué)與技術(shù)本科教育的開端。此后申請開設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)校逐年增長，并于2017年出現(xiàn)“井噴”的狀況。

2018年4月，教育部發(fā)布《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，引導(dǎo)高校瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強(qiáng)化高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國家需求的能力，大量高校開始以“人工智能”為專業(yè)名進(jìn)行申報(bào)，目前教育部批準(zhǔn)了215所高校開設(shè)人工智能本科專業(yè)。2020年3月，教育部、發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“雙一流”建設(shè)高校促進(jìn)學(xué)科融合加快人工智能領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的若干意見》，推動(dòng)高校建立起交叉人才培養(yǎng)體系，提高人工智能研究生培養(yǎng)質(zhì)量。

人工智能專業(yè)干什么

人工智能的專業(yè)目標(biāo)

高等學(xué)校需要培養(yǎng)能從事人工智能理論研究、智能信息處理技術(shù)研發(fā)、智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)和智能系統(tǒng)集成等方面的工作，具有將人工智能工程領(lǐng)域最新科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力和創(chuàng)新能力的人工智能優(yōu)秀人才，主要包括兩種類型：一是從事基礎(chǔ)科研和原始創(chuàng)新的研究型人才，一是能夠?qū)⑷斯ぶ悄軇?chuàng)新思維轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的工程性人才。為了培養(yǎng)本土高質(zhì)量人工智能人才，中國正在重建人工智能課程體系、而不是將人工智能課程體系視為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一部分。

人工智能研究的下一步突破將來自于多學(xué)科交叉，比如神經(jīng)科學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子工程、生物學(xué)、語言學(xué)和心理學(xué)的相互交叉以解決復(fù)雜社會(huì)發(fā)展問題和重塑國家工業(yè)體系。因此中國人工智能人才培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)要強(qiáng)化多學(xué)科交叉以及與工業(yè)界建立連接。同時(shí)，人工智能倫理也是人工智能人才培養(yǎng)中很重要的一門課程，隨著機(jī)器智能化程度的提高，人和智能機(jī)器人的關(guān)系必定會(huì)是人類需要面對和解決的問題。

人工智能的企業(yè)布局

未來國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的差異化競爭和突破將主要集中在相關(guān)技術(shù)的突破和應(yīng)用場景升級的兩個(gè)層面。以百度、阿里巴巴、騰訊為代表的傳統(tǒng)巨頭，以及科大訊飛這樣的細(xì)分領(lǐng)域龍頭企業(yè)，都紛紛開展人工智能發(fā)展布局，各家分別在計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、智能生活解決方案和醫(yī)療基因等領(lǐng)域形成自己差異化的競爭態(tài)勢，組成了國內(nèi)人工智能行業(yè)的核心力量與關(guān)鍵勢力。

◆ 百度：技術(shù)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用型生態(tài)

百度在人工智能領(lǐng)域的布局更側(cè)重于應(yīng)用，由專用應(yīng)用向通用應(yīng)用的過度。百度于2013年1月成立了深度學(xué)習(xí)研究院，2013年4月建立了人工智能實(shí)驗(yàn)室，擁有2000多項(xiàng)的人工智能方面專利。

百度AI的核心技術(shù)引擎“百度大腦”通過深度學(xué)習(xí)來模擬人類大腦的神經(jīng)元，參數(shù)規(guī)模達(dá)到百億級別，可構(gòu)建大規(guī)模的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。研究成果在圖像識別、圖像搜索、語音識別、自然語言處理、智能語義、機(jī)器翻譯和精準(zhǔn)廣告等方面取得了顯著進(jìn)展，同時(shí)也促進(jìn)了百度在醫(yī)療、交通等多領(lǐng)域的具體運(yùn)用。如2017年7月5日百度CEO李彥宏駕乘無人駕駛汽車在北京五環(huán)路行駛，2018年3月30日百度和金龍客車在福建獲得全國首批面向無人車發(fā)放的6張測試牌照。

◆ 阿里巴巴：電商融合和廠商技術(shù)支持

阿里巴巴在人工智能領(lǐng)域的主要布局方向一是在電商和商家融合，二是給廠商技術(shù)支持。

2017年3月阿里宣布推出“NASA”計(jì)劃，2017年10月11日阿里巴巴宣布成立達(dá)摩院，作為承載“NASA”計(jì)劃的實(shí)體組織。2017年7月5日阿里巴巴人工智能實(shí)驗(yàn)室首次亮相，其研究方向主要為消費(fèi)級AI產(chǎn)品的研發(fā)。阿里旗下的iDST(數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)研究院)是阿里巴巴最神秘的研究機(jī)構(gòu)，是阿里負(fù)責(zé)人工智能技術(shù)研發(fā)的核心團(tuán)隊(duì)、阿里巴巴“NASA”計(jì)劃的人工智能大腦。

阿里巴巴的典型應(yīng)用成果有大家熟悉的智能語音終端設(shè)備“天貓精靈 X1”，中國排名第一的云計(jì)算平臺(tái)阿里云等。

◆ 騰訊：基于用戶體系的軟硬件服務(wù)型生態(tài)

騰訊在人工智能領(lǐng)域的布局聚焦于基于用戶體系的軟硬件服務(wù)。騰訊有3個(gè)AI部門、30多個(gè)科學(xué)家，90%以上的人員都是博士學(xué)歷以上，來自哈佛、麻省理工、哥倫比亞大學(xué)等高校，騰訊在美國西雅圖也設(shè)有人工智能實(shí)驗(yàn)室。

騰訊的重點(diǎn)研究方向?yàn)檎Z音識別、圖像識別、語義理解等，其人臉和圖片識別技術(shù)成為了整個(gè)騰訊人工智能生態(tài)的核心競爭力。在FDDB人臉檢測、LFW人臉識別、PASVAL VOC2012圖片識別大賽中，騰訊團(tuán)隊(duì)都刷新了國際識別準(zhǔn)確率記錄。

深度學(xué)習(xí)平臺(tái)DI-X也是騰訊的核心產(chǎn)品之一。平臺(tái)集數(shù)據(jù)開發(fā)、訓(xùn)練、預(yù)測和部署于一體，適用于圖像識別、語音識別、自然語言處理、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。

騰訊的典型應(yīng)用為人工智能醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品“騰訊覓影”，截至2018年7月，騰訊覓影輔助醫(yī)生閱讀醫(yī)學(xué)影像超1億張，服務(wù)超百萬患者，提示高風(fēng)險(xiǎn)病變15萬例。

◆ 科大訊飛：基于語音系統(tǒng)的通用解決方案

科大訊飛選擇在語音識別這一單點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行突破，并圍繞于此建立基于語音系統(tǒng)的通用解決方案平臺(tái)，同時(shí)重點(diǎn)依托中文語音合成、語音識別、口語評測技術(shù)研發(fā)專用領(lǐng)域的技術(shù)解決方案，目前分別在智能家居、行業(yè)安全、教育考試解決方案等專用領(lǐng)域構(gòu)建了國內(nèi)最全的語音技術(shù)平臺(tái)。

科大訊飛已具備提供不同應(yīng)用環(huán)境的多種產(chǎn)品的能力，能夠滿足從大型電信級應(yīng)用到小型嵌入式應(yīng)用，從電信、金融等行業(yè)到企業(yè)和家庭用戶，從PC端到移動(dòng)端等多行業(yè)多場景的需求。

科大訊飛研發(fā)的語音合成產(chǎn)品的市場份額達(dá)到70%以上，在電信、金融、電力、社保等主流行業(yè)的份額更達(dá)80%，開發(fā)伙伴超過10000家。

人工智能專業(yè)學(xué)什么

人工智能是典型的交叉學(xué)科，所以人工智能專業(yè)需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容相對比較多，學(xué)習(xí)難度也比較大，因此需要具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。目前國內(nèi)外市場對人工智能專業(yè)的人才需求非常大，其專業(yè)發(fā)展和就業(yè)前景非常可觀。

人工智能專業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

人工智能技術(shù)涉及范圍較廣，其技術(shù)體系如圖1所示。基礎(chǔ)層主要為數(shù)據(jù)和計(jì)算能力。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)了智能感知技術(shù)的發(fā)展，從而可以獲取大量實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，運(yùn)用這些海量數(shù)據(jù)可以訓(xùn)練人工智能的算法模型，為人工智能的落地應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

圖1 人工智能關(guān)鍵技術(shù)體系

從技術(shù)層面來看，目前應(yīng)用最廣的是深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法。深度學(xué)習(xí)對并行計(jì)算單位時(shí)間數(shù)據(jù)吞吐能力有更高的要求，現(xiàn)在GPU、FPGA等高性能硬件的發(fā)展使得機(jī)器的計(jì)算能力得以提升，可以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)算，從而為技術(shù)發(fā)展提供了必要的支撐保障。在算法研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞圖像識別、語音識別、文字識別、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、知識圖譜等應(yīng)用技術(shù)開展相應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用落地。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法和人工智能相關(guān)技術(shù)的完善必將促進(jìn)人工智能與應(yīng)用場景的緊密結(jié)合，再加上消費(fèi)終端硬件的不斷升級，如機(jī)器人、無人機(jī)、智能硬件等，可以實(shí)現(xiàn)人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括智能安防、智能金融、智能駕駛、智能醫(yī)療、智能制造、智能教育、智能家居等。

人工智能專業(yè)就業(yè)前景

人工智能領(lǐng)域建設(shè)已上升至國家戰(zhàn)略層面，相關(guān)政策進(jìn)入全面爆發(fā)期。人工智能產(chǎn)業(yè)持續(xù)獲得國家大力支持，根據(jù)《中國ICT人才生態(tài)白皮書》研究分析，到2018年底我國人工智能人才缺口突破100萬，到2020年這一數(shù)字將攀升到226萬。中國國家工信部報(bào)告顯示，未來中國AI人才缺口將超500萬。

在人工智能相關(guān)就業(yè)崗位中哪些AI技術(shù)的應(yīng)用更受青睞呢？目前出現(xiàn)了三大梯隊(duì)，其中智能機(jī)器人與無人機(jī)相關(guān)技術(shù)最為火爆，位居前列；語義分析、語音識別、聊天機(jī)器人等自然語言系列相關(guān)技術(shù)位列第二梯隊(duì)；人臉識別、視頻監(jiān)控、自動(dòng)駕駛、圖像識別等計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)則位列第三梯隊(duì)。

從獵聘大數(shù)據(jù)研究院發(fā)布的《2019中國AI人才就業(yè)趨勢報(bào)告》中可以看出，AI領(lǐng)域從業(yè)者平均月薪明顯高于金融、互聯(lián)網(wǎng)、房地產(chǎn)等行業(yè)平均薪資，榮登薪酬排行榜第一。重點(diǎn)職能中平均月薪最高的為深度學(xué)習(xí)，其次為圖像識別，第三名為推薦算法，緊隨其后分別為機(jī)器學(xué)習(xí)、語音識別、自然語言處理、搜索算法、算法研究，如圖2所示。通過以上數(shù)據(jù)我們可以看出，人工智能專業(yè)具有廣泛的就業(yè)前景和市場規(guī)模。

圖2 2019年1—7月全國AI領(lǐng)域重點(diǎn)職能平均月薪排名(單位：元)[5]

結(jié)束語

我們即將邁入新一代人工智能時(shí)代，人工智能技術(shù)的發(fā)展也還有很大的空間需要去探索。目前的人工智能還沒有智慧，也沒有情感，今后人工智能的發(fā)展重點(diǎn)在于建立類似人腦、更加智慧、值得信賴的智能系統(tǒng)[6]。美國著名生物學(xué)家威爾遜認(rèn)為，只有人的智慧和情感組合才能達(dá)到創(chuàng)造力的高度[7-8]。因此，當(dāng)代大學(xué)生們要提升自身的創(chuàng)造力，充分發(fā)揮想象力，同時(shí)也要提高對人工智能的認(rèn)知和理解，才能適應(yīng)未來的人工智能社會(huì)，從而提高自身的核心競爭力。