人工智能發(fā)展與未來應(yīng)用探索

摘 要：本文首先介紹人工智能的概況，從人工智能的定義，談到人工智能發(fā)展歷史上的三次浪潮，簡要描述人工智能層次結(jié)構(gòu)，闡述并展望人工智能在交通、金融、醫(yī)療、娛樂生活等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用情況及未來前景。

關(guān)鍵詞：人工智能；AI；機(jī)器學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)

中圖分類號：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0000-00

進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)發(fā)展不斷刷新著人類以往的認(rèn)知，甚至顛覆了我們的生活。以人工智能、大數(shù)據(jù)為代表的科學(xué)技術(shù)日益成熟并付諸應(yīng)用，從1997年IBM公司研制的DEEP BLUE深藍(lán)計算機(jī)戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫，到2017年AlphaGo以3比0比分戰(zhàn)勝世界排名第一的圍棋冠軍柯潔，再到全球汽車廠商對于無人駕駛汽車將壟斷未來市場的共同預(yù)測，還有工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)領(lǐng)域越來越廣泛地應(yīng)用等，人工智能技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展，人類正在被自己所制造的機(jī)器或計算機(jī)系統(tǒng)更深入地理解、無限接近甚至超越，世界各行業(yè)都被卷入人工智能滾滾洪流中。人工智能幾乎無處不在。而我們該如何與人工智能共同發(fā)展？人類與機(jī)器的關(guān)系會如何變化？如何規(guī)劃人工智能時代未來生活，是全世界面臨的共同挑戰(zhàn)。

1人工智能的定義

人工智能是有關(guān)“智能主體（Intelligent Agent）的研究和設(shè)計”的學(xué)問，而“智能主體是指一個可以觀察周遭環(huán)境并做出行動以達(dá)致目標(biāo)的系統(tǒng)”。而今，人工智能概念的內(nèi)涵已被擴(kuò)展，除計算機(jī)科學(xué)外，涉及數(shù)學(xué)、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、控制論、自動化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等領(lǐng)域，是一門交叉學(xué)科。研究學(xué)者們認(rèn)為，人工智能（AI）本質(zhì)是研究并解讀人類智能活動規(guī)律和本質(zhì)，探索如何應(yīng)用計算機(jī)軟硬件來模擬人類智能行為基本理論、方法和技術(shù)，研究如何讓計算機(jī)完成過去只有人才能做的智能工作，如識別、認(rèn)知、分析、決策等。

2人工智能的發(fā)展歷史

人工智能最初來源可追溯到古埃及，古埃及金字塔的建成始終是一個未解之謎，于是人們開始猜想人工智能的存在。1956年夏季達(dá)特茅斯學(xué)會上“人工智能”（Artificial Intelligence）一詞首次被提出，標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科正式誕生。隨著通用電子計算機(jī)誕生，20世紀(jì)50年代到60年代在大學(xué)實驗室里掀起了第一撥人工智能熱潮，計算機(jī)科學(xué)和人工智能先驅(qū)艾倫·圖靈提出圖靈測試判定機(jī)器是否具備人工智能，但當(dāng)時無論是計算機(jī)運(yùn)行速度還是相關(guān)程序設(shè)計和算法理論，均無法支撐人工智能實際應(yīng)用。

80年代到90年代，基于統(tǒng)計模型的技術(shù)在語音識別、機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識別等領(lǐng)域小有成就，加上1997年深藍(lán)計算機(jī)戰(zhàn)勝國際象棋大師卡斯帕洛夫，掀起了人工智能第二次高潮。2006年開始，隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的成熟，加上計算機(jī)運(yùn)算速度和計算能力的大幅提升，還有基于互聯(lián)網(wǎng)而聚集的高質(zhì)量的海量數(shù)據(jù)，觸發(fā)了人工智能第三次熱潮。2012-2015年在代表計算機(jī)智能圖像識別最前沿發(fā)展水平的ImageNet（ILSVRC）競賽中，人工智能算法在識別準(zhǔn)確率上突飛猛進(jìn)。在識別圖片中的人、動物、車輛等常見物體時，2014年基于深度學(xué)習(xí)的計算機(jī)程序超過了普通人類肉眼識別準(zhǔn)確率，成為人工智能發(fā)展史上的一個重要里程碑。

3人工智能的層次結(jié)構(gòu)

人工智能從下而上包括基礎(chǔ)設(shè)施層、算法層、技術(shù)層、應(yīng)用層。機(jī)器學(xué)習(xí)是一種實現(xiàn)人工智能的方法，使用算法來解析數(shù)據(jù)，然后對真實世界中事件做出決策和預(yù)測。深度學(xué)習(xí)以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為核心計算模式，是用人類數(shù)學(xué)知識與計算機(jī)算法構(gòu)建起整體架構(gòu)，再結(jié)合盡可能多的訓(xùn)練數(shù)據(jù)及計算機(jī)大規(guī)模運(yùn)算能力去調(diào)節(jié)內(nèi)部參數(shù)，盡可能逼近問題目標(biāo)半理論、半經(jīng)驗建模方式。近些年互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展匯聚了數(shù)以億計的高質(zhì)量海量數(shù)據(jù)，基于這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，歸納出可以被計算機(jī)運(yùn)用在類似數(shù)據(jù)上的知識或規(guī)律。深度學(xué)習(xí)在機(jī)器視覺、語音識別、數(shù)據(jù)挖掘、自動駕駛等技術(shù)方向上全面突破，在各個產(chǎn)業(yè)解決方案層面落地并開始進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段。

4人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域

全世界主要國家對人工智能大趨勢、大格局的重視已經(jīng)從企業(yè)或社會層面上升到國家戰(zhàn)略層面。2016年10月到12月，美國白宮科技政策辦公室連續(xù)發(fā)布三份人工智能戰(zhàn)略報告，分別是《為未來人工智能做好準(zhǔn)備》、《國家人工智能研究與發(fā)展策略規(guī)劃》和《人工智能、自動化與經(jīng)濟(jì)》；歐盟2014年啟動全球最大民用機(jī)器人研發(fā)計劃；日本政府2015年制定《日本機(jī)器人戰(zhàn)略：愿景、戰(zhàn)略、行動計劃》；中國2017年也發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。縱觀互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界，眾多創(chuàng)業(yè)者不斷涌入，共同在全球交通、金融、醫(yī)療、娛樂生活等應(yīng)用領(lǐng)域掀起一場科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。

4.1智能交通

自動駕駛將成為AI最大的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用市場。谷歌自動駕駛技術(shù)獲得了美國多個州合法上路測試許可，在實際路面上積累了上百萬英里行駛經(jīng)驗。特斯拉早在2014年就為客戶提供Autopilot輔助駕駛軟件，百度、蘋果、英偉達(dá)等高科技公司也踴躍加入自動駕駛研發(fā)陣營，優(yōu)步、滴滴也在為自動駕駛技術(shù)用于共享經(jīng)濟(jì)而努力。在眾多科技巨頭、傳統(tǒng)汽車廠商和新興創(chuàng)業(yè)公司參與和努力下，自動駕駛行業(yè)呈整體布局、多元配置、多角度切入格局。自動駕駛給我們未來生活帶來無限想象空間，共享汽車被普遍使用，城市總體汽車總量大幅減少不再擁堵，甚至未來道路也將按照自動駕駛汽車要求重新設(shè)計，人類出行更有品質(zhì)，整個世界交通產(chǎn)業(yè)格局將發(fā)生翻天覆地的變化。

4.2智慧金融

銀行、證券、保險等金融行業(yè)是大數(shù)據(jù)積累最好的行業(yè)，各類金融交易、客戶信息、市場分析、風(fēng)險控制、投資顧問等海量數(shù)據(jù)基于大規(guī)模數(shù)據(jù)開展，數(shù)據(jù)規(guī)范化程度、存儲的集中化程序相對較好，是人工智能最被看好的落地領(lǐng)域。人工智能技術(shù)憑借深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)大運(yùn)算能力等輕松完成海量數(shù)據(jù)分析與預(yù)測，規(guī)避金融市場風(fēng)險、提高金融資本收益率。從瑞士銀行康涅狄格州交易場人類交易員大量被機(jī)器算法取代開始，整個金融行業(yè)都已經(jīng)或正在發(fā)生著通過人工智能提高業(yè)務(wù)效率、改變現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程的巨大變革，并因此節(jié)省成本并大幅增加收入。

4.3智慧醫(yī)療

根據(jù)CB Insights2017年8月發(fā)布的《人工智能全局報告》，醫(yī)療健康是人工智能最熱門投資領(lǐng)域，醫(yī)療產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)密集、知識密集、腦力勞動密集特點及人們對抵御疾病、延長壽命現(xiàn)實需求刺激著人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用不斷深化，推動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)變革升級。通過深度學(xué)習(xí)，計算機(jī)“學(xué)習(xí)”專家醫(yī)生醫(yī)療知識提供智能診療；能夠讀取人體神經(jīng)信號的可穿戴機(jī)器人“智能外骨骼”和能夠承擔(dān)手術(shù)或醫(yī)療保健功能的達(dá)·芬奇手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)問世；人工智能已在心血管藥、抗腫瘤藥和常見傳染病治療藥等取得新突破，有效縮短新藥研發(fā)周期，提高新藥研發(fā)成功率；人工智能還可應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像診斷上形成診斷能力；在人類健康管理方面識別風(fēng)險、照顧日常生活、定制健康管理計劃等。

4.4智慧生活

人工智能已在生活中無處不在，手機(jī)里有智能助理蘋果SIRI、微軟小冰，谷歌、百度等搜索引擎早已提升到智能問答、智能搜索新層次，每天打開新聞APP都在為我們推送最感興趣的新聞內(nèi)容，谷歌地圖、百度導(dǎo)航等為我們自動避開擁堵選擇最佳出行路線，淘寶、亞馬遜等電子商務(wù)網(wǎng)站通過AI為客戶推薦最適合商品，先進(jìn)倉儲機(jī)器人、物流機(jī)器人和無人機(jī)時刻在安全地分發(fā)貨物，這一切美好體驗都要?dú)w功于海量互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，人工智能即將帶來的美好未來充滿無限想象空間。

人類創(chuàng)造人工智能是為了提高生活質(zhì)量和工作效率，人工智能將改變?nèi)澜绺餍懈鳂I(yè)現(xiàn)有工作方式、商業(yè)模式及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建新的就業(yè)秩序和社會格局。人工智能即將帶來的美好未來充滿無限想象空間，但AI時代正在到來，機(jī)遇與挑戰(zhàn)同在，讓我們把握人工智能大趨勢，贏得未來先機(jī)，更多借助機(jī)器力量，更好感知整個世界、尋求我們自身獨(dú)特價值！

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作者簡介：李澎禹，男，漢族，湖南長沙人。