【科技观察】“互联网＋人工智能”正催生一场新的工业革命
作者：汤 敏 左小蕾 国务院参事室
人工智能日益成为新一轮产业革命的引擎。在人工智能领域，我国大体上能与世界先进国家发展同步，完全有能力跻身新工业革命前列。我们应该依托互联网平台提供的人工智能创新公共服务方式，加快人工智能核心技术突破，促进人工智能在智能家居、智能终端、智能汽车、机器人等领域的推广应用，培育若干引领全球人工智能发展的骨干企业和创新团队，形成创新活跃、开放合作、协同发展的产业生态。我国必须把握这一重大发展机遇，瞄准国际人工智能发展趋势，把人工智能技术与产业升级改造有机结合起来，给经济发展新常态注入智能化的新动力。
人工智能是新工业革命的基础
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，该领域研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能被称为20世纪世界三大尖端科技之一（空间技术、能源技术、人工智能），也被认为是21世纪三大尖端技术之一（基因工程、纳米科学、人工智能）。人工智能被视为人类科学尖端，科研领域皇冠上的明珠。
人工智能的概念最早在20世纪50年代出现，在尔后发展过程中经历了多次起起落落。从50年代末期到60年代，人工智能主攻方向是通过“逻辑专家”的“推理和搜索”方法来解决一些特定问题，如迷宫探索、机器人行动规划，以及各种棋类博弈。然而，当人们意识到当时的人工智能只能解决一些“玩具问题”，而对复杂现实问题束手无策时，人工智能研究走向了第一次低潮。
20世纪80年代，第二次人工智能浪潮卷土重来。这一阶段特点是研发出了能利用“知识”的“专家系统”，让计算机能够像该领域的专家一样出色地开展工作。同时，人工智能在程序设计语言、知识表示、推理方法等方面也都取得了重大进展。然而，到了90年代中期，很多雄心勃勃的大型人工智能计划都面临着推理能力弱、实用性差等难以克服的困难，人工智能研究又进入了第二次低潮。
从20世纪90年代后期开始，人工智能研究的瓶颈又有所突破。由于互联网、浏览器及搜索引擎的问世和快速发展，运用海量数据的“机器学习”迅速崛起，尔后开发的计算机的“深度学习”能够开始模拟人脑的神经网络进行分析学习。由此，人工智能研究与应用进入了又一次新高潮。
各国人工智能技术飞速发展
随着进入新世纪后第三次人工智能浪潮的到来，通过“机器学习”与“深度学习”，用计算机来模拟人的思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）得到极大发展。国际金融危机以后，欧美国家更加重视人工智能技术的研究，在人工智能基础研究、人脑研究、网络融合、3D智能打印等领域不断有所突破。
现阶段人工智能技术突破有两大重点，分别是智能化的云机器人技术和人脑仿生计算技术。美国、日本、巴西等国家均将云机器人作为机器人技术的未来研究方向之一，包括建立开放系统机器人架构、构建网络互联机器人系统平台、开发机器人网络平台的算法和图像处理系统等。在人脑仿生计算技术上，由于“深度学习”的成功运用，电脑可以开始部分模仿人类大脑的运算并能够实现学习和记忆。美国IBM公司正在研究一种新型仿生芯片，预计最快到2019年可完全模拟出人类大脑。为此，各国都在该领域加大投入，企图抢占制高点。
包括谷歌、IBM、Facebook和微软在内的各大公司纷纷加大在人工智能领域布局。这些公司早都在运行自己的人工智能实验室。最近一个新趋势是，各大公司纷纷开放了自己的研究资源平台，以期吸引更多研究者在其上参与研究。2015年11月，谷歌开发了一个名叫TensorFlow的机器学习平台，把复杂数据结构传输至人工智能神经网中进行分析和处理。全球各地开发者和爱好者都可以免费使用这个平台。Facebook人工智能研究院也推出基于Torch机器学习框架的能提升人工神经网络运行性能的开源工具。Facebook也宣布开放针对神经网络研究的服务器“Big Sur”。最近，IBM也宣布开源了旗下机器学习平台SystemML，用以支持描述性分析、分类、聚类、回归、矩阵分解及生存分析等算法。亚马逊开放的Amazon Machine Learning，可以让任何开发者都能够轻松使用历史数据开发并部署预测模型。
对人工智能如此的快速发展人们也产生了一些忧虑。著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金教授多次表示，如果人工智能拥有自我意志，能够对自身设计进行自我改进，那么很快人类将无法与之抗衡。2015年7月，包括霍金、马斯克、史蒂夫·沃兹尼亚克在内的多名学者签署了一封公开信，呼吁禁止自动化武器，从而避免引发军备竞赛，产生比冷战更危险的态势。著名美国实业家雷·库茨维尔预计21世纪的40年代将会出现人工智能超越人类智能的“奇点”。为此，由谷歌和美国国家航天航空局及若干科技界专家联合建立了一个“奇点大学”，专门来研究如何应对这一“人类面临的重大挑战”。
人们同样担心的是，迅速发展的人工智能技术会严重威胁到劳动人口的就业。未来智能机器人不但可以替代低端、低技能蓝领工作，还有可能冲击知识密集型工作和服务类岗位。美国美林银行预测未来英国将有35%工作被机器人取代，而美国这一比例有可能高达47%。
当然，对这一问题持乐观态度的人也不少。持这种观点的人认为，世界上总有些工作需要如同情心、创造力、判断力等人类独有的特质，这些是机器难以胜任的。华盛顿皮尤研究中心一个调查显示，有52%专家预期，虽然2025年很多工作会被机器人取代，未来人工智能发展创造的岗位会比被取代的岗位多。
“互联网+”带动我国人工智能技术实现突破
在人工智能技术领域，我国大体上能够与世界先进国家发展同步。近年来，我国在视觉识别、语音识别等领域实现了技术突破，处于国际领先水平。我国拥有自主知识产权的文字识别、语音识别、中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人、无人驾驶汽车等很多智能科技成果已进入实际应用。
以百度、阿里巴巴、腾讯为首的互联网巨头公司已在人工智能领域上布局。2013年百度成立了我国首个深度学习研究院，该院的“百度大脑计划”融合了深度学习算法等多项技术，拥有200亿个参数，构成了一套巨大的深度神经网络。目前，通过“百度大脑”的参与，语音识别的相对错误率降低了20%-30%，扫描文本图像生成汉字文本的相对错误率降低了30%。今天的“百度大脑”已达到相当于两到三岁孩子的智力水平。阿里巴巴则研发并对外开放了我国首个人工智能计算平台“DTPAI”。开发者可通过简单拖拽方式完成对海量数据的分析挖掘。该平台是基于阿里云大数据处理平台“ODPS”构建的，后者可在6小时内处理相当于1亿部高清电影容量的数据。全球掌握这种能力的只有谷歌、亚马逊等几个公司。腾讯公司则研发与对外开放了视觉识别平台“腾讯优图”。它在人脸识别上达到了稳居世界前列的99.5%以上准确率，即将在微众银行、财付通等相关产品中大规模应用。
除此之外，我国在人工智能领域还有近百家创业公司，业务覆盖了工业机器人、服务机器人、商业智能及视觉识别等技术领域。科大讯飞的“讯飞超脑”计划，京东公司的智能聊天机器人等都达到了国际先进水平。据估计，2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元人民币，指纹识别、人脸识别、虹膜识别等产业规模达100亿元人民币。
大力推进“互联网+人工智能”行动
应该看到，尽管我国在一些人工智能关键技术尤其是核心算法方面与国际水平相差不远，但整体发展水平与发达国家相比仍有差距。在人工智能基础理论方面，我国与世界一流学术水平还有一定距离。人工智能高端人才紧缺，已成为制约我国人工智能行业发展的重要原因。在高精尖零部件、技术工业、工业设计、大型智能系统及基础平台等方面都亟待改进。以机器人为例，2014年我国销售的5.6万台机器人只有1.6万台来自本土供应商，且大部分是低端机器人。同时，我国人工智能技术发展还面临着体制机制、信息化基础设施、数据共享等方面的挑战。
为加快我国在人工智能领域发展，2015年7月国务院发布了《关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》，将“互联网+人工智能”列为11项重点行动之一。《指导意见》提出，要依托互联网平台，加快核心技术突破，促进人工智能在智能家居、智能终端、智能汽车、机器人等领域的推广应用，要在国内培育一批引领全球人工智能发展的骨干企业和创新团队，形成创新活跃、开放合作、协同发展的产业生态。
我国经济发展正进入一个新常态。经济发展方式正从规模速度型的粗放式增长向质量效率型的集约式增长转变。供给侧改革要求我们在适度扩大总需求同时，去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板，从生产领域加强优质供给，减少无效供给。因此，在大力淘汰“僵尸企业”同时，我们要更多地依靠改革、转型、创新来培育新增长点，形成新动力。
在我国新一轮改革发展关键时刻，人工智能技术确实给我们提供了一个弯道超车机会。作为制造业大国，近年来我国低成本优势逐渐消失，制造业转型迫在眉睫。对企业而言，利用好新一代信息技术将是其在新时代成长环境中抓住机遇的关键。我们应充分利用大量企业正在转型升级的机会，强化企业在人工智能技术创新中的主体地位，充分发挥百度、阿里巴巴、腾讯等在人工智能领域已经有所建树的大企业作用，紧盯人工智能研究最前沿发展，成为引领全球人工智能发展的骨干企业。同时，培育若干中小智能企业，支持他们面向市场需求来确定创新突破口。从资金、税收、人才、知识产权、放开管制等方面入手，大力营造有利于人工智能领域的企业发展的政策环境和制度环境。鼓励企业结合市场和国家需求，将人工智能的基础和应用研究产品化、商业化，实现产业链的优化和调整。
推动技术创新应该成为一种国家的重要使命和责任。从历史上看，第一次与第二次工业革命的兴起几乎都是由个人与企业推动的，但在而后技术发展中，政府作用越来越大。人工智能是一项抢占未来竞争高地的基础性技术，研究经费耗费巨大，超出个人甚至企业承受范围，更需要国家战略层面的资金支持和参与。政府工作重点在于政策引导与资金支持，特别是在基础研究领域中，抓紧制定政策，建造一批国家级、基础性、共性技术、创新能力保障的人工智能研发基地和平台。高校与科研机构则在推动基础和应用研究上和人才培养上发挥重要作用，同时还应鼓励一部分高校开办人工智能专业研究所与学院。
最后，还要把自主创新与引进消化再创新相结合。虽然人工智能领域中的很多最前沿应用技术掌握在国外，特别是在美国高科技中小企业手中，但他们缺乏大规模低成本的制造能力与市场营销能力。我国制造业和美国中小科技企业有着天然互补性。应支持我国风险投资加大对前沿中小公司的投资，再把这些产品引进国内生产，把我国一部分制造业打造成全球人工智能产品制造链条中的关键环节。
总之，从现在开始到2040年，将是一个人工智能快速发展阶段。人工智能将改变各行各业生产和工作方式，也将催生许多新行业和新领域，最终将全面改变人类生活和世界。我国有集中力量办大事、统筹能力强的制度优势，在人工智能这一战略制高点上，应予以充分发挥。
互联网+人工智能：
当代最优越的社会生产方式
去年，国务院在国发（2015）40号文件中提出了关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见，把“互联网＋人工智能”列为重点行动之一。
推进“互联网＋”行动的意义，不仅在于实现社会成员之间方便快捷的“信息共享与合作”，更在于提供一种先进的社会生产关系模式。改革社会生产关系是“互联网＋”行动更为根本的意义所在。
“人工智能”与“人类智慧”
通俗地说，人工智能就是“理解人类智能的奥秘并在此基础上把人类智能在机器上模拟出来从而制造智能机器”的科学技术。因此，这是一门对于人类社会和经济发展具有特别重大意义的高新科学技术。
为了避免误解，有必要了解“人类智能”的概念以及它与“人类智慧”的关系。
首先说明，“人类智慧”是人类的“隐性智慧”与“显性智慧”相互作用相互促进相辅相成的能力体系。其中，“隐性智慧”主要是指人类发现问题和定义问题从而设定工作框架的能力，由目的、知识、直觉能力、抽象能力、想象能力、灵感能力、顿悟能力和艺术创造能力所支持，具有很强的内隐性，因而不容易被确切理解，更难以在机器上进行模拟；“显性智慧”主要是指人类在隐性智慧所设定工作框架内解决问题的能力，依赖于收集信息、生成知识和创生解决问题的策略并转换为行动等能力的支持，具有较为明确的外显性，因而有可能被逐步理解并在机器上模拟出来。
学术界通常把人类智慧中比较容易理解和比较可能在机器上模拟的“显性智慧”专门称为“人类智能”。因此，“人工智能”就是理解和模拟人类智能（人类智慧中的显性智慧）的科学技术。
这样就可以明白：一方面，人工智能可以模拟人类的显性智慧，可以帮助人们解决复杂问题和困难问题，因而具有特别重要的意义；另一方面，人工智能难以模拟人类的隐性智慧，难以模拟人类发现问题和定义问题的能力（这是人类创造能力的核心要素）。因此，“人工智能将全面超越人类智慧”的说法没有科学根据，人们不必担忧。
通过以上的说明就可以了解：人工智能系统（智能机器）的工作方式通常是：首先由人类给定（a）求解的问题，（b）问题求解的目标，（c）求解问题的领域知识；在此基础上，智能机器的工作包括：（1）收集上述基本信息，（2）从领域知识中提取与问题求解直接相关的专门知识（如果这些知识不足以求解问题，就要通过学习去获得更多的知识），（3）在目标的导控下，在专门知识的支持下，找到求解问题的策略，（4）把策略转换成行为去解决问题，（5）如果求解结果存在误差，则把误差作为新的信息反馈到系统输入端，通过学习补充知识，优化策略，改善求解效果；这种反馈－学习－优化过程可能要进行多次，每次的结果都比前次更接近目标，如此循环往复，直至满意。
从人工智能系统的工作过程可以看出：人工智能系统给出的问题求解策略是一种能够实现“主客双赢（天人双赢）”的策略：人类主体的“赢”，表现在能够实现问题求解的目标，而客体天道的“赢”，则表现在遵守了由知识所体现的客观规律。可见，这是一种具有高度智能水平的问题求解策略，故可称为“智能策略”。
人工智能系统的工作表明：它的实质就是实施“信息－知识－智能”的转换。其中的“信息”就是人类给定的问题求解工作框架，包括：问题（工作的起点）、目标（工作的终点）、领域知识（问题求解工作的约束条件）；其中的“知识”指的是人工智能系统提取和学习到的与求解问题直接相关的专门知识；而“智能”就是人工智能系统在目标导控下、在专门知识支持下所演绎出来的实现主客双赢的智能策略。
概略地说，只要人类所给定的工作框架是合理的，人工智能系统就可以通过实施“信息－知识－智能”的转换获得问题求解的智能策略，以“主客双赢”的方式解决问题。这就是人工智能系统的独特能力，也是人工智能科学技术的价值。
当然，通过“信息－知识－智能”的转换创生“主客双赢”的智能策略，是复杂的科学技术问题。无论从信息到知识的转换还是从知识到智能的转换，都存在由量变到质变的飞跃与“涌现”过程。正因为如此，我们才把“智能（策略）”的生成过程如实地表述为“创生”过程，而不是按部就班的数学演算和编程技巧问题。
科学技术是生产力。那么，能够模拟人类以“主客双赢”的方式来认识问题解决问题的人工智能科学技术，就是当之无愧的当今时代最先进的社会生产力。
人工智能为何要“+”互联网
人工智能科学技术与基于的互联网相结合，将使“计算机”升级为人工智能系统，成为“智能计算机”。因此，人工智能与互联网相结合，将使传统的互联网升级为“智能化互联网”。这也就是近来人们所热议的“中国大脑”。显然，智能化互联网的工作威力，将不是现在的互联网的能力所能比拟的！
更深远的意义还在于，既然人工智能科学技术是“当今时代最先进的社会生产力”，而互联网是“当今时代最先进的社会生产关系”，那么，按照马克思主义政治经济学的原理，“人工智能＋互联网”的意义就不再仅仅是互联网技术在人工智能科学技术领域的一般应用，也不仅仅是互联网的智能化升级，而应当是当今时代最先进的社会生产力与当今时代最先进的社会生产关系的有机结合，构成当今时代最先进的社会生产方式。这是当今时代一场意义深远的社会经济基础的革命！
进而言之，人工智能科学技术的充分发展和广泛应用，将导致“人类从自然力的束缚下获得越来越充分的解放”：大量普通的体力劳动和智力劳动将由人工智能机器去承担，而人类则将从中解放出来，赢得足够的时间和充沛的精力去进行学习（包括培训）和研究，从事面向未来的创新活动。这样，人类面临的各种困难而复杂的挑战就将得到越来越合理的解决，社会的发展和进步就将得到越来越有效的保障，人民大众的生存与发展条件就将变得越来越优越。所以，人工智能科学技术的发展和普遍应用，不但不会使劳动者失业，相反会使人们的学习热情、研究才能、创造能力得到充分的发挥，使人们的聪明才智得到充分的拓展，使社会发展得越来越美好。
“人工智能＋互联网＝智能化互联网”。在这种智能化互联网的社会生关系环境下，人人都成为“智能化互联网”的平等成员，人人都必须遵守智能化互联网的基本规则而不能随心所欲和任性任为，只有个人的行为和智能化互联网的规则相一致才能获得成功；反之，如果离开智能化互联网或者违背智能化互联网规则就将几乎寸步难行。这种社会实践和社会存在必将使人们意识到：作为人类整体智慧结晶的智能化互联网的伟大和个人作用的渺小。在这种社会生产关系环境下，只要抓紧社会主义世界观和价值观的教育，人们的思想意识和道德品质就会得到良好的净化与升华。
总之，通过“人工智能（先进社会生产力）＋互联网（先进社会生产关系）”的有效实施，将可把信息化升级为智能化，把工业时代社会生产方式转变为智能时代社会生产方式，也将有助于把“个人至上”的意识转变为“集体与个人和谐”的社会意识。
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目前，我国人工智能基础理论研究已经处在国际领先地位，人工智能技术虽然还存在一定差距，但是已经可以在现代化建设中发挥积极作用，而且发展势头良好。
为了有效推进“人工智能＋互联网”行动，为了能够紧紧抓住“智能化”提供的大好时机，在激烈的国际竞争格局中占据有利地位，建议：在发展理念上，加强“信息化走向智能化”教育，把握“失不再来”的时机；在发展战略上，把“信息化积极向智能化升级”确立为国家基本战略之一；在策略措施上，在“十三五”计划设立信息科学与人工智能基础理论专项、人工智能关键技术专项、智能制造与智能农业专项、智能服务机器人及其应用专项；在人才保障上，建议国务院学位委员会把现有“智能科学与技术二级学科”提升为“智能科学与技术一级学科”。
（来源：人民邮电报，作者：钟义信，北京邮电大学教授、原中国人工智能学会理事长）
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