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“互聯網+”人工智能技術發展策略解析
文章來源:安徽遠成重工機械有限公司 更新時間:2016-12-01

一、人工智能技術引爆點已經臨近

我們從人工智能程序AlphaGo說起。在以5:0大勝歐洲圍棋冠軍樊麾之后,AlphaGo又在3月以4:1的比分戰勝世界圍棋頂級高手李世石,引起了舉世矚目的轟動,也成為了人工智能領域的一個里程碑事件。至此,人工智能已經在完全信息的棋類對戰游戲中全面戰勝人類對手。實際上,AlphaGo之所以能夠取得如此大的勝利,是由多方面的技術進步共同作用,使得人工智能技術臨近引爆點。

首先是大數據的發展。AlphaGo在賽前不僅掌握了3000萬步大師秘笈,還進行了3000萬局的自我對弈,積累了豐富的經驗。其次是計算能力大幅度提升。一方面,AlphaGo采用了1920個CPU外加280個GPU,其理論計算能力達到2332TFLOPS,約相當于深藍的21萬倍,神經元的2500億倍。另一方面,云計算的發展也將這些計算能力完美地結合起來,使得這些CPU、GPU能夠高度協同工作。第三是人工智能算法的進步。經歷了十多年的發展,蒙特卡洛搜索、深度學習、強化學習等算法日臻成熟,而AlphaGo的快速走子策略也使得他能夠在短時間內作出落子決策,達到實戰的時間要求。不僅如此,從近幾年Gartner的發布的技術成熟度曲線來看,生物芯片、微數據中心、智能機器人、自然語言問答、虛擬現實、增強現實、自動駕駛等都將會在5~10年內達到生產力平穩期,而同聲傳譯、機器學習、自動區域駕駛等技術所需時間僅為2~5年。

二、人工智能成為世界各國綜合競爭力角逐的主戰場

隨著人工智能技術引爆點的臨近,機器視覺、語音識別、人臉識別、指紋識別、自然語言理解、智能搜索、輔助決策、自動規劃、智能控制等基礎性應用技術,人機博弈、語音交互、專業機器人、信息安全、機器翻譯等專業應用技術,無人駕駛、智能制造、智慧醫療、智慧農業、智能交通、智能家居等綜合應用技術,開始陸續進入到實用性階段,人工智能在各個領域都開始發揮出了巨大的威力。尤其是智能控制、智能機器已經開始在工業生產中得到應用,智能計劃排產、智能決策支撐、智能質量管控、智能資源管理、智能生產協同、智能互聯互通等也已經陸續出現,智能化已經成為產業轉型升級的新動力和新引擎,也成為繼機械化、電氣化、信息化等三次工業革命之后新的產業特征,推動工業發展進入新的階段,掀起了第四次工業革命的浪潮。

為抓住難得的發展機遇,發達國家紛紛加快人工智能技術創新與戰略布局,將人工智能做為提升國家競爭力的重要戰略取向和重要抓手,力圖占領產業發展新的制高點,這也使得人工智能成為了各國綜合競爭力角逐的主戰場。美國對人工智能尤其重視。DARPA秉持"保持美國技術的領先地位、紡織潛在對手意想不到的超越"的宗旨,自2010年開始長期扶持人工智能在軍事、醫療、航空航天等各領域應用,2015年的DARPA未來技術論壇更是直接將"太空機器人、自主人工智能到地外生命及神經科學"列為討論主題。2013年4月發布了總統項目"推進創新神經技術腦研究計劃"。2015年發布的"美國國家創新戰略"將與人工智能息息相關的9大領域作為優先發展的對象加以主動支撐,包括精密醫療、衛生保健、大腦計劃、先進汽車、智慧城市、清潔能源與節能技術、教育技術、太空探索和高性能計算等。美國智庫戰略與國際研究中心(CSIS)在去年發布的《國防2045:為國防政策制定者評估未來的安全環境及影響》報告中,將先進計算/人工智能技術、增材制造技術、合成生物技術、機器人技術、納米科技與材料科學等作為影響未來30年的5項新興與顛覆性技術專門提出。歐盟在2009開始啟動藍腦計劃,2013年又將"人腦計劃"作為與石墨烯并列的兩個未來旗艦技術項目啟動,今年3月底公開發布了神經信息平臺、大腦模擬平臺:重建并模擬大腦、高性能計算平臺、醫學信息平臺、神經形態計算平臺、神經機器人平臺等6大平臺,供人工智能領域的研究者使用,以便于促進神經科學、醫學和計算機學的合作研究。日本則在2015年1月發布了《機器人新戰略》,日本政府聯合各大企業推出了機器人計劃,以機器人為重點,計劃在今后10年里,投入1000億日元用于人工智能的研發。

三、人工智能為我國帶來變道超車發展機遇

人工智能作為一種通用目的技術(GPT),是當前科技創新和推動產業升級轉型的焦點。人工智能的發展及其在各個領域的應用,將會顯著改變幾乎所有行業原來發展的路徑,不斷催生新的業態和新的商業模式,形成新的發展空間,同時也為我國促進科技創新、提升國家競爭優勢甚至趕超發達國家帶來了新的機遇。

在人工智能所帶來的新賽場上,無論是從理論研究、技術研發方面,還是從產業基礎方面來看,應該說我國的研究積累與發達國家相比差距不大。早在上世紀70年代后期,吳文俊就憑借幾何定理的機器證明成果,成為國際自動推理界的領軍人物,他所開創的數學機械化也在國際上被譽為"吳方法"。在人際對弈方面,浪潮天梭在2006年8月以3勝5平2負擊敗柳大華等5位中國象棋大師組成的聯盟。近些年來,我國人工智能領域有取得了飛速發展??拼笥嶏w語音識別技術已經處于國際領先地位,其語音識別和理解的準確率均達到了世界第一,自2006年首次參加國際權威的BlizzardChallenge大賽以來,一直保持冠軍地位。百度推出了度秘和自動駕駛汽車。騰訊推出了機器人記者Dreamwriter和圖像識別產品騰訊優圖。阿里巴巴推出了人工智能平臺DTPAI和機器人客服平臺。清華大學研發成功的人臉識別系統以及智能問答技術都已經獲得了應用。中科院自動化所研發成功了"寒武紀"芯片并建成了類腦智能研究平臺。華為也推出了MoKA人工智能系統。

我國一直政府也一直重視人工智能的發展。尤其是2015年將人工智能作為國家"互聯網+"戰略中十一個具體行動之一,提出要"加快人工智能核心技術突破,培育發展人工智能新興產業,推進智能產品創新,提升終端產品智能化水平"。近日,又專門出臺《"互聯網+"人工智能三年行動實施方案》,明確提出2018年發展目標為"打造人工智能基礎資源與創新平臺,人工智能產業體系、創新服務體系、標準話題性基本建立,基礎核心技術有所突破,總體技術與產業發展與國際同步,應用及系統級技術局部領先"。這不僅在操作層面提出了我國近期發展人工智能的具體方案,將人工智能的發展措施落到了實處,也明確了我國人工智能技術發展的內容重點和階段性要求。

四、我國近期人工智能技術發展的總體思路與重點內容

應該說,人工智能技術還有很多很多需要研究和解決的問題。但是在變道初期如果不能快速跟上,必將會錯失在一次新的產業革命(甚至是一個新的文明時代)中的趕超良機。因此,必須要認清形勢,把握趨勢,積極謀劃,推動發展。一方面,要快速搶占先機,積極進行人工智能理論研究和技術研發,爭取做到"成熟一批,產業化一批"。另一方面,要同時打造堅實的產業基礎,在平臺、終端、應用三大環節齊頭并進。此外,還需要抓住有利時機,重點領域重點布局。按照我國"互聯網+"戰略及《"互聯網+"人工智能三年行動實施方案》的要求,我國在人工智能技術發展將從人工智能信息產業、重點領域智能應用和智能化終端產品三大環節入手,通過9大工程,打造完備的產業鏈條,同時在標準體系、知識產權的輔助下,構建基礎堅實、創新活躍、開放協作、綠色安全的人工智能產業生態。

(一)人工智能新興產業

這部分主要任務是進行人工智能前沿技術布局,推動核心技術產業化,并為人工智能產業發展奠定公共基礎。本部分涉及核心技術研發與產業化、基礎資源公共服務平臺兩大工程。其中,核心技術研發與產業化工程主要涉及三個方面的技術。一是人工智能基礎理論,包括深度學習、類腦智能等。二是人工智能共性技術,包括人工智能領域的芯片、傳感器、操作系統、存儲系統、高端服務器、關鍵網絡設備、網絡安全技術設備、中間件等基礎軟硬件技術。三是人工智能應用技術,包括基于人工智能的計算機視聽覺、生物特征識別、復雜環境識別、新型人機交互、自然語言理解、機器翻譯、智能決策控制、網絡安全等?;A資源公共服務平臺工程主要涉及四個方面的建設內容。一是各種類型人工智能海量訓練資源庫和標準測試數據集建設,包括文獻、語音、圖像、視頻、地圖及行業應用數據等,這些數據集需要面向社會開放,為廣大科研機構和企業進行人工智能研究和開發提供服務。二是基礎資源服務平臺建設,包括滿足深度學習計算需求的新型計算集群共享平臺、云端智能分析處理平臺、算法與技術開放平臺、智能系統安全情報共享平臺等。三是類腦智能基礎服務平臺建設,要能夠模擬真實腦神經系統的認知信息處理過程。四是產業公共服務平臺建設,可以為人工智能創新創業提供相關研發工具、檢驗評測、安全、標準、知識產權、創業咨詢等專業化服務。

(二)重點領域智能應用

這部分主要任務是加快人工智能技術的產業化進程,推動人工智能在家居、汽車、無人系統、安防、制造、教育、環境、交通、商業、健康醫療、網絡安全、社會治理等重要領域開展試點,使得人工智能能夠在第一時間轉化為生產力并惠及民生。本部分以基礎較好的智能家居、智能汽車、智能無人系統、智能安防等領域為主。智能家居示范工程主要支持利用健康醫療、智慧娛樂、家庭安全、環境監測、能源管理等應用技術,進行具有人工智能的酒店、辦公樓、商場、社區、家庭等建設,提升百姓生活品質。智能汽車研發與產業化工程主要面向自動駕駛和安全駕駛,支持智能汽車芯片和車載智能操作系統、高精度地圖及定位、智能感知、智能決策與控制等,支持智能汽車試點。智能無人系統應用工程主要面向無人機、無人船等無人設備,支持與人工智能相關的結構設計、智能材料、自動巡航、遠程遙控、圖像回傳等技術研發,及其在物流、農業、測繪、電力巡線、安全巡邏、應急救援等重要行業領域的創新應用。智能安防推廣工程主要面向與百姓安全息息相關的社會治安、工業安全以及火災、有害氣體、地震、疫情等問題,支持利用圖像精準識別、生物特征識別、編碼識別、智能感知等技術的研發和應用。

(三)智能化終端產品

這部分的主要任務是希望通過合適的終端,實現智能化生產和服務。本部分涉及三大工程。智能終端應用能力提成工程主要是面向具有一定智能計算能力的終端及附屬應用,支持其在智能交互、智能翻譯等云端協同方面及圖像處理、操作系統基礎軟硬件方面進一步改進。智能可穿戴設備發展工程主要支持輕量級操作系統、低功耗高性能芯片、柔性顯示、高密度儲能、快速無線充電、虛擬現實和增強現實等關鍵技術的成果轉化與應用。智能機器人研發與應用工程主要支持智能感知、模式識別、智能分析、智能控制等技術在機器人方面的研發和應用,包括生產用智能工業機器人,救災救援、反恐防暴等特殊領域的智能特種機器人,醫療康復、教育娛樂、家庭服務等領域的智能服務機器人。

(四)標準體系和知識產權

目前人工智能標準領域還處于一片空白狀態,關于人工智能的概念仍然沒有達成一致意見,人工智能也還沒有一個統一的技術體系架構,平臺與應用之間的接口五花八門,而且基本上都是私有協議,網絡、軟硬件、數據、系統、測試評估等方面的研發、應用、服務也無章可循。這直接導致了人工智能領域進入門檻過高,無法形成良性發展的產業生態。因此,建設人工智能領域標準化體系,建立并完善基礎共性、互聯互通、行業應用、網絡安全、隱私保護等技術標準,已經成為擺在眼前的現實問題。當然,標準化工作需要相關各方的積極參與,并積極開展國際合作,才能保證對人工智能產業發展的有效促進,推動標準走出去才能增強國際話語權。另一方面,在我們所處的這個全球經濟一體化時代,專利已經成為發展的硬實力,必須要加快重點技術和應用領域的專利布局,同時加強專利合作,提高知識產權成果轉化效率,積極防控專利風險,增強標準與專利政策的有效銜接,才能保證我國人工智能產業擁有強大的競爭力并得到持續健康發展。

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