斯坦福發(fā)布首份AI100報(bào)告：2030年生活會是什么樣子？

Blake　高斐

斯坦福近期發(fā)起了名為“人工智能研究的100年”的項(xiàng)目，制定了相關(guān)具體的計(jì)劃，即下個(gè)100年中每五年人工智能對社會影響的詳細(xì)報(bào)告。

千禧之年以前，人工智能（AI）的吸引力大部分來源于它所承諾的能實(shí)現(xiàn)的愿景中。但是在最近15年里，它所承諾的大多數(shù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。人工智能科技早已遍布我們的生活。在它們正轉(zhuǎn)變成為社會的核心力量的過程中，AI領(lǐng)域的研究已經(jīng)從簡單地建立智能系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成了建立具有人類意識的、值得信賴的智能系統(tǒng)。

幾個(gè)因素推動了人工智能革命。其中最重要的是機(jī)器學(xué)習(xí)的成熟—一部分是通過云計(jì)算資源和廣泛、基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收集的支持才得以實(shí)現(xiàn)。機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)步的主要原因來源于“深度學(xué)習(xí)”—它是使用一種稱為反向傳播（backpropagation）的自適應(yīng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法。

在信息處理算法上表現(xiàn)的進(jìn)步也伴隨著在硬件科技上基本操作的重大進(jìn)展（如感知、覺察和對象檢測等）。新的平臺和數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品的市場、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制、尋找新的產(chǎn)品和市場，共同促進(jìn)了人工智能驅(qū)動技術(shù)的到來。所有的這些趨勢驅(qū)動著以下研究領(lǐng)域越來越熱門。

大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)

現(xiàn)下機(jī)器學(xué)習(xí)（監(jiān)督學(xué)習(xí)或者無監(jiān)督學(xué)習(xí)）中多數(shù)基礎(chǔ)問題都已經(jīng)理解透徹了，目前主要努力的方向是將現(xiàn)有的算法擴(kuò)展到特別大的數(shù)據(jù)集中。

◆深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)打算在感知領(lǐng)域匯總更進(jìn)一步（如聲音、演說以及自然語言處理）

◆增強(qiáng)學(xué)習(xí)

增強(qiáng)學(xué)習(xí)集中在決策方面，幫助人工智能更深入地進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界中學(xué)習(xí)和執(zhí)行行為。

◆機(jī)器人

機(jī)器人導(dǎo)航（至少在靜態(tài)環(huán)境中），已經(jīng)大部分實(shí)現(xiàn)了。目前研究的方向是如何訓(xùn)練機(jī)器和周邊真實(shí)環(huán)境進(jìn)行交互（以可推廣和預(yù)測的方式）。

◆計(jì)算機(jī)視覺

計(jì)算機(jī)視覺目前是機(jī)器感知中最突出的形式，現(xiàn)下計(jì)算機(jī)視覺中主要研究聚焦在自動給圖像和視頻加上標(biāo)注。

◆自然語言處理

自然語言處理經(jīng)常和自動語義識別一同出現(xiàn)，也是機(jī)器感知中一個(gè)非常熱門的領(lǐng)域。目前的研究主要轉(zhuǎn)向發(fā)展到處能和人類通過對話交互的精確、兼容的系統(tǒng)。

◆協(xié)作系統(tǒng)

目前越來越多的研究傾向于將人類和機(jī)器的優(yōu)勢互補(bǔ)，如人類幫助人工智能系統(tǒng)克服它們自身的限制，對于agents來說可以增強(qiáng)人類的能力。

◆眾包和人類計(jì)算

目前該領(lǐng)域的研究傾向于通過利用人類的智慧增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來解決計(jì)算機(jī)無法解決的問題。

◆物聯(lián)網(wǎng)

人工智能能利用大量的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來進(jìn)行改進(jìn)，目前這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間存在大量互不兼容的協(xié)議，人工智能能夠幫助克服這個(gè)困難。

◆神經(jīng)形態(tài)芯片

在深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的幫助下，構(gòu)筑專用的神經(jīng)形態(tài)硬件。

AI研究未來的總體趨勢

數(shù)據(jù)驅(qū)動范例所取得的巨大成功已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的人工智能范例。

未來的15年中，研究小組期待能更多地聚焦在開發(fā)有人類意識的系統(tǒng)（專門替特定人群設(shè)計(jì)的可以實(shí)現(xiàn)交互的特定模型）。另外要開發(fā)出更多新的方式以交互、可量化的辦法去教導(dǎo)機(jī)器人。此外物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（設(shè)備、云端）也將越來越流行，它們也可被認(rèn)為是社會和經(jīng)濟(jì)層面的人工智能。在接下來幾年中，具有新的感知/對象識別能力的人工智能和（能保證人類安全的）機(jī)器平臺將會成長得越來越快，那些數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品也會進(jìn)一步成長。

研究小組也期待一些傳統(tǒng)形式的人工智能參與進(jìn)來，因?yàn)橐恍┭芯空呗庾R到純粹地端對端深度學(xué)習(xí)方式先天存在不可避免的限制性。希望年輕的研究人員不要做重復(fù)工作，多多關(guān)注過去50年里人工智能領(lǐng)域中出現(xiàn)的顯著進(jìn)步，也同時(shí)關(guān)注控制理論、認(rèn)知科學(xué)與心理學(xué)相關(guān)的研究。

AI在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用

在未來世界中，或者具體到2030年，我們的生活會變成什么樣子？

◆交通

交通很有可能是人工智能中普羅大眾想要最先關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)橄嚓P(guān)的AI系統(tǒng)的安全性和可靠性實(shí)在太重要了?？梢灶A(yù)見自主交通很快就會變得司空見慣，其作為大多數(shù)人第一次親身體驗(yàn)的人工智能系統(tǒng)，將會大大地影響公眾對AI的感官認(rèn)知。

一些關(guān)鍵技術(shù)早已促進(jìn)了AI在交通中的廣泛應(yīng)用。與2000年相比，通過智能手機(jī)和各種低成本高精度的傳感器，今時(shí)今日個(gè)人數(shù)據(jù)的規(guī)模、多樣性以及可用交通數(shù)據(jù)總量是相當(dāng)令人震驚的。正是因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)交通、道路信息預(yù)測、路線規(guī)劃、拼車以及自動駕駛汽車才成為可能。

未來，人工智能在交通方面將會出現(xiàn)更智能的汽車（具有自動停車、高速巡航、路線規(guī)劃等功能）、無人駕駛汽車（不久的未來，感知算法將會在駕駛能力方面超過人類的表現(xiàn)）、交通規(guī)劃（實(shí)現(xiàn)車與車之間的自動溝通互聯(lián)），以及需求導(dǎo)向交通服務(wù)和與人交互的智能設(shè)備等。

◆家庭機(jī)器人/服務(wù)型機(jī)器人

未來的15年間，機(jī)械技術(shù)與AI技術(shù)的共同發(fā)展將會有助于人們安全而可靠地使用家庭機(jī)器人。這類具有特殊功能的機(jī)器人將具備郵寄包裹、打掃辦公室、提高安全保障等服務(wù)功能，但是，在可預(yù)見的未來，技術(shù)方面的限制、產(chǎn)出可靠的機(jī)械設(shè)備所需要的高額花費(fèi)將會阻礙這些具有特殊功能機(jī)器人的商業(yè)化生產(chǎn)。早在2001年，研究人員就已經(jīng)研發(fā)出真空清潔機(jī)器人。但是，這種機(jī)器人只能夠清理平坦地面的垃圾，在真實(shí)的家庭環(huán)境中，樓梯、角落等這些地方往往成為這類機(jī)器人的盲區(qū)。此外，目前對于機(jī)器人在真實(shí)家庭生活環(huán)境中的可移動性研究仍然存在不足。

未來，深度學(xué)習(xí)、云計(jì)算將會使家庭機(jī)器人具備語音理解、圖像標(biāo)記等功能，從而提高機(jī)器人與人們家庭生活的交流互動。此外，在研發(fā)家庭機(jī)器人的過程中，要考慮新出現(xiàn)的道德、隱私等問題。

◆醫(yī)療

一直以來，AI技術(shù)被認(rèn)為在醫(yī)療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。未來，基于AI技術(shù)的應(yīng)用能夠提高數(shù)以百萬計(jì)人的健康和生活質(zhì)量。但是，AI技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用要取決于醫(yī)生、護(hù)士、病人對該技術(shù)的信任，需獲得政策、法律法規(guī)、商業(yè)市場的支持。同AI技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用一樣，數(shù)據(jù)資源起到舉足輕重的作用?，F(xiàn)今，主要從以下途徑獲取醫(yī)療數(shù)據(jù)：個(gè)人監(jiān)控設(shè)備和移動應(yīng)用程序、臨床環(huán)境下的電子醫(yī)療記錄，及用于醫(yī)療程序與手術(shù)的輔助機(jī)器人。在大量數(shù)據(jù)的支持下，該技術(shù)的主要應(yīng)用包括醫(yī)療分析，支持臨床決策，監(jiān)控與輔導(dǎo)病人，能夠幫助手術(shù)或看護(hù)病人的自動化設(shè)備，醫(yī)療系統(tǒng)管理，研發(fā)醫(yī)療機(jī)器人、移動健康應(yīng)用程序，老年保健等。

◆教育

過去15年，AI技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用取得了巨大進(jìn)展。盡管素質(zhì)教育要求師生之間的交流互動，AI能夠在各個(gè)方面提高教育水平，尤其是有助于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化學(xué)習(xí)方式。與AI 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用相似，如何更好地將人與人之間的交流互動、面對面學(xué)習(xí)與AI技術(shù)融合在一起仍將是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

長久以來，機(jī)器人一直是廣受歡迎的教學(xué)設(shè)備，具有代表性的是能夠提高學(xué)生學(xué)業(yè)成績的教學(xué)機(jī)器人、智能教學(xué)系統(tǒng)和在線學(xué)習(xí)（如大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程、維基百科及可汗學(xué)院）。此外， AI技術(shù)（包括深度學(xué)習(xí)、自然語言處理及其他AI技術(shù)）還可用于學(xué)習(xí)分析，主要分析學(xué)生的學(xué)習(xí)投入量、行為及成果。目前，AI技術(shù)在學(xué)校的應(yīng)用尚未大規(guī)模開展起來，這主要是因?yàn)槿狈Y金來源和提高該技術(shù)有效性的大量數(shù)據(jù)。

對AI發(fā)展的憂慮及應(yīng)對方案構(gòu)想

在對AI技術(shù)未來發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景瞻望的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)界相關(guān)人士在研發(fā)與改進(jìn)該技術(shù)的過程中不免對其可能引起的潛在道德問題感到擔(dān)憂。近日，來自Alphabet、Amazon、Facebook、IBM及Microsoft的研究員相聚在一起，討論AI將會給人類的工作、交通甚至戰(zhàn)爭帶來的影響。這些產(chǎn)業(yè)界研究員討論的主要目的是保證AI研究能夠造福人類，而不是對人類生活及生存構(gòu)成威脅，來自微軟的研究員Eric Horvitz在報(bào)告中特別強(qiáng)調(diào)了業(yè)界努力的重要性。

技術(shù)行業(yè)的主要憂慮在于，是否應(yīng)當(dāng)對AI研究工作提供法律方面的限制。因此，他們正在嘗試創(chuàng)建一種自我監(jiān)管組織框架，盡管不太確定這種自我監(jiān)管機(jī)制將如何運(yùn)行操作。

在討論過程中，斯坦福報(bào)告的作者們一致認(rèn)為，由于AI技術(shù)能夠在多領(lǐng)域?qū)嵭卸喾矫鎽?yīng)用，監(jiān)管控制AI研究及其發(fā)展是不切實(shí)際的，其中將要遇到的風(fēng)險(xiǎn)與將要考慮處理的問題也是多種多樣的。

Dr.Stone在報(bào)告中提議，“要提高政府各個(gè)部門對人工智能的意識與專業(yè)程度”，這將增加對AI研究與發(fā)展的公共與私人投入。

IBM沃斯頓人工智能研究部門總經(jīng)理David Kenny認(rèn)為，政府應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起對人工智能的監(jiān)管職責(zé)，但是，通常政策執(zhí)行總是落后于技術(shù)發(fā)展。

這五家公司共同擬定了一條備忘錄，并在9月中旬宣布新的自我監(jiān)管組織框架。其中一個(gè)尚未解決的問題是，根據(jù)參加協(xié)商的某一人士透露，Google DeepMind，Alphabet旗下一家子公司，要求各家公司獨(dú)立參與制定自我監(jiān)管組織框架。

AI產(chǎn)業(yè)界正在共同構(gòu)建一份類似于人權(quán)宣言的Global Network Initiative（全球網(wǎng)絡(luò)倡議書），要求公司與非政府組織注重言論自由與隱私權(quán)利自由。

LinkedIn的成立者，從事人工智能研究出身的Reid Hoffman，單獨(dú)與麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室討論為探索人工智能的社會經(jīng)濟(jì)影響的這一項(xiàng)目提供資金支持。MIT與產(chǎn)業(yè)界共同努力將技術(shù)進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)策略問題緊密聯(lián)系在一起。MIT團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始討論設(shè)計(jì)“社會參加型”新型AI與機(jī)器人系統(tǒng)。

“社會參加型”這一短語來自人們長久以來爭論的設(shè)計(jì)出能夠與人類交流溝通的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與機(jī)器人系統(tǒng)。例如，Pentagon近來開始提倡一項(xiàng)軍事策略，倡導(dǎo)利用AI技術(shù)，使得人類繼續(xù)控制生殺大權(quán)，而不是將這一職責(zé)授權(quán)給機(jī)器。

MIT媒體實(shí)驗(yàn)室主任、紐約時(shí)報(bào)董事會成員Joichi Ito說道：“我想要指出的關(guān)鍵一點(diǎn)是，計(jì)算機(jī)科學(xué)家尚不能夠與社會科學(xué)家與哲學(xué)家實(shí)現(xiàn)完美溝通，我們想要加大對那些能夠?yàn)橹贫ㄕ咦龀鲐暙I(xiàn)的社會科學(xué)家的支持力度?！?/p>

斯坦福報(bào)告嘗試對能夠模仿人類能力的計(jì)算機(jī)與機(jī)器人系統(tǒng)將會對一個(gè)典型北美城市市民帶來的影響進(jìn)行界定，報(bào)告作者探索了人工智能將會對現(xiàn)代生活中的八個(gè)方面（醫(yī)療、教育、娛樂、工作等）帶來的影響，但是，他們并未討論人工智能在軍事戰(zhàn)爭中的應(yīng)用。他們說，AI在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用超出其當(dāng)前的研究范圍，但是也不排除未來對AI在武器方面應(yīng)用的關(guān)注度。

另外，該報(bào)告未考慮到一些計(jì)算機(jī)科學(xué)家關(guān)于機(jī)器“奇點(diǎn)”的觀點(diǎn)—機(jī)器將變得越來越智能，甚至?xí){人類。鑒于未來人工智將給予我們帶來的種種便利，這些可能存在的風(fēng)險(xiǎn)是不是我們能夠接受的呢？