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商业技术

全球人工智能VS中国人工智能发展概况

来源: 富基融通零售解决方案服务号   作者: sl   发布时间: 2017年01月17日

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文_徐贵宝

CAICT 中国信息通信研究院高级主管、

《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》编写组成员

       近几年来,人工智能领域热度持续升高,尤其是今年3月,谷歌的AlphaGo在韩国以4:1的比分战胜多次取得职业围棋世界冠军的李世石,引起了全世界的广泛关注。人工智能从1958年概念提出以后经历58年间隔,已经在一对一益智类游戏领域全面占据了人类对手。益智类游戏从最开始的跳棋、象棋、围棋,计算的难度也越来越大,现在被认为是人类最后堡垒的、计算难度最大的围棋也被人工智能所攻破,不能不说这是在人工智能领域发展过程中的一个里程碑性事件。不仅如此,人工智能作为一种全局性通用技术,正在深刻改变着人类的生产、生活方式,以前所未有的速度席卷全球各行各业,尤其是已经开始在无人驾驶、智能制造、智慧医疗、智慧农业、智能交通、智能家居等各个领域发挥出了巨大的威力,世界正在步入一个人机共存的新时代。

      一、发达国家已将人工智能提升为国家战略

       为抓住人工智能发展机遇,成为新文明时代的引领者,发达国家和地区已经将人工智能提升为国家战略,将人工智能做为提升国家竞争力的重要抓手,力图占领产业发展新的制高点。

      1 美国

       美国对人工智能发展主导权志在必得。以“保持美国技术的领先地位、防止潜在对手意想不到的超越”为宗旨的美国国防先进研究项目局(DARPA),自2010年开始长期扶持人工智能在军事、医疗、航空航天等各领域应用,2015年的DARPA未来技术论坛更是直接将“太空机器人、自主人工智能到地外生命及神经科学”列为讨论主题。2015年发布的“美国国家创新战略”将与人工智能息息相关的9大领域作为优先发展的对象加以主动支撑,包括精密医疗、卫生保健、大脑计划、先进汽车、智慧城市、清洁能源与节能技术、教育技术、太空探索和高性能计算等。美国智库战略与国际研究中心(CSIS)在《国防2045:为国防政策制定者评估未来的安全环境及影响》报告中,将先进计算/人工智能技术、增材制造技术、合成生物技术、机器人技术、纳米科技与材料科学等作为影响未来30年的5项新兴与颠覆性技术专门提出。2016年以来,白宫的人工智能布局更加动作频频,先是在5~7月三个月内密集召开四次公开研讨会,并成立跨机构工作组来讨论高速发展的人工智能所带来的益处和风险,然后在9月发布了《关于人工智能未来的调研应答》和《人工智能报告:AI的应用究竟对人类社会经济有哪些影响 》两份报告,进而在10月发布的《为人工智能的未来做准备》白皮书和《人工智能研究开发战略规划》中,不仅强调了美国政府将会促进人工智能成为经济及社会进步的重要驱动力,还分别提出了“鼓励私人和公共机构尽可能利用人工智能和机器学习技术为社会造福”等23项建议措施以及“对人工智能研发进行长期投资”等七大战略,彰显奥巴马政府对人工智能的极度重视。美国新当选总统特朗普也曾经在2016年4月的一次演讲中提出,美国需要将3D打印技术、人工智能和网络战一体化用于军事,以便让美军在21世纪无以匹敌。

      2 欧盟

       欧盟在2009开始启动蓝脑计划,2013年又将“人脑计划”作为与石墨烯并列的两个未来旗舰技术项目启动,今年3月底公开发布了神经信息平台、大脑模拟平台、高性能计算平台、医学信息平台、神经形态计算平台、神经机器人平台等6大平台,供人工智能领域的研究者使用,以便于促进神经科学、医学和计算机学的合作研究。欧盟推出全球最大的民用机器人研发计划。欧委会和欧洲机器人协会EU Robotics下属180个公司及研发机构共同启动 “SPARC”项目,目标是到2020年,投资30亿欧元,推动机器人研发,包括机器人在制造业、农业、健康、交通、安全、家庭、环境、农业等各领域的应用。欧盟还计划在欧洲创造24万就业岗位,大幅提高欧洲机器人行业在全球的市场份额。欧盟委员会甚至已经开始考虑把最先进的自动化机器“工人”的身份定位为“电子人”,并希望赋予这些机器人依法享有著作权、劳动权等“特定的权利与义务”。值得注意的是,英国在近日发布了《AI:未来决策的机遇与影响》白皮书,阐述了未来人工智能的发展将会给英国社会和政府带来的影响,并提出利用英国在人工智能领域的特有优势,提高英国的创新能力和生产力。

       3 日本

       日本政府将人工智能视为经济增长战略的支柱,对于在人工智能推动下再次进入高速成长轨道寄予厚望。在2015年1月发布的《机器人新战略》中,日本提出了世界机器人创新基地、世界第一的机器人应用国家、迈向世界领先的机器人新时代三大核心目标,并计划到2020年,通过包括政府制度改革在内的多种政策,扩大机器人开发投资,推进千亿日元规模的机器人扶持项目,巩固机器人产业环境,推动机器人在各领域应用,实现机器人革命,以确保日本机器人领域的世界领先地位。2016年1月,日本发布“第5期科技基本规划”,提出要最大限度应用物联网、机器人、人工智能、大数据等信息通讯技术,建设继狩猎社会、农耕社会、工业社会、信息社会之后的超智慧社会(社会5.0)。随后又发布了一个为期10年的计划,扶持理化学研究所、丰田汽车、NEC等20多家研究机构及企业联手研发应用于制造、医疗等领域的人工智能技术。

       二、国际大企业紧锣密鼓进行人工智能布局

       认识到人工智能的巨大作用,并在人工智能发展中取得了巨大的益处,国际领先的人工智能企业纷纷加快人工智能布局,不仅从战略层面重视人工智能,还非常重视人工智能的技术研究和产品研发,开始了人工智能顶尖人才争夺战,有的甚至还进行了组织架构的调整,以便更加适合人工智能的发展趋势。

       1 谷歌:坚持“人工智能优先”策略

       最近几年,谷歌一直利用人工智能去实现无形的计算,不断将人工智能与核心业务深度整合。首先是大力布局深度学习、语音识别、图像识别、自然语言处理等技术,启动谷歌大脑项目,发布了开源人工智能系统TensorFlow。其次是广泛投资或收购人工智能相关企业,如DeepMind、Jetpac、Moodstocks、api.ai、Wavii、DNNresearch等。第三是将人工智能研发和所有核心业务联合起来,目前已经包括谷歌搜索、Google Now、Gmail、谷歌照片和谷歌翻译等100多个团队用上了机器学习技术,形成了一系列主要依靠人工智能技术驱动的服务和应用。第四是利用人工智能开拓医药研发、智能家居、自动驾驶汽车、双足行走机器人等新领域。第五是积极主动招揽人工智能顶级人才,除了吸引机器学习领域的泰斗级人物、深度学习理论创立者杰弗里•辛顿、Twitter的人工智能研究负责人雨果.拉罗歇尔以及斯坦福人工智能实验室和计算机视觉实验室负责人李飞飞教授分别在2013年3月和最近分别加入谷歌之外,谷歌还不断持续赞助加拿大蒙特利尔大学机器学习实验室负责人约书亚.本吉奥的研究。此外,谷歌还整合了组织架构,更加突出了人工智能的地位。

      2 Facebook:将人工智能作为远景布局的两大支柱之一


       Facebook在其《未来发展的 10 年路线规划图》中指出,在未来 5 到 10 年的重点是采用无人机、卫星、激光、地面解决方案、基础设施建设和基础知识普及的手段连接世界,利用人工智能发展视觉、语言、推理和计划的能力,利用VR/AR发展移动端的 VR、Oculus Rift、Touch、社交 VR 和 AR 技术。目前,Facebook在人工智能领域的布局主要围绕其用户的社交关系和社交信息来展开。首先是开发深度学习训练平台FBLearnerFlow,并开源了广泛支持机器学习算法的科学计算框架Torch。其次是围绕messenger进行智能化应用布局,推出了语音向文字的转换功能,集成了识别图像中用户好友的功能,还开发了人工智能助理M来对接人工客服,以提供商品查询和购买等服务。第三是通过一些工程类的落地项目,不断积累数据、资金和用户,并催生人工智能和虚拟现实产品,希望借此来最终改变人机交互形式。第四是也是积极主动招揽人工智能顶级人才,并在2013年12月成功吸引了卷积神经网络发明人、IEEE神经网络领军人物燕乐存的加入。

       3 IBM:深植人工智能基因

       从1958年名为“思考”的IBM704成为第一台能同人下棋的计算机开始,到1997年“超级深蓝”以3比2击败国际象棋冠军卡斯帕罗夫,再到2011年Watson在美国电视智力答题节目《危险边缘(Jeopardy!)》中击败两位人类冠军,IBM一直在人工智能领域不断创造着一个又一个奇迹。目前,IBM已经将Watson技术广泛应用于医疗、并购、环保、法律、时尚、保险等各个领域。不仅如此,IBM还在2014年发布了世界首个类脑智能芯片TrueNorth,解决了内存总线间的传输瓶颈,从而实现在计算能耗、计算能力与计算效率等诸多方面的大幅改进,打破了冯•诺依曼体系结构,处理能力已经相当于1600万个神经元和40亿个突触,而且仅耗电2.5瓦。IBM还发布了白皮书《计算、认知和认识的未来??人与机器正在进入相互理解的新时代》,指出认知计算是指一种能够规模化学习、有目的推理、并与人类自然交互的系统,它们不需要事先精确地编程,而是从它们与人类之间的交互和与环境之间的互动中学习和推理,通过认知系统的与人的接触更加深入、规模化和提高专业技能、用认知融合产品和服务、认知运营成为可能、提升探索发现等五个核心功能,可以为下一代人类的认知铺平道路。以此为基础,IBM进一步提出,企业要制定认知战略、利用大数据分析扩展认知能力、转移认知云平台、构建认知型IT基础架构、采用认知安全,进而全面拥抱认知商业新时代。

      4 亚马逊:使用机器学习改善端到端的用户体验

       首先是从2011年开始研发面向推荐系统的深度学习框架DSSTNE(深度可扩展稀疏张量网络引擎),并于2016年5月将其开源,希望通过改善搜索、定制化产品推荐以及语音识别、增加有质量的产品评价等,提高用户服务质量。其次是从内部和云端开始使用机器学习技术,不仅在2015年4月发布了无需云数据客户具备经验即可使用的Amazon ML机器学习服务,2016年11月AWS推出了名为P2的GPU计算实例(云服务器),专门用于支持机器学习、高性能计算以及其它需要海量浮点并行计算的应用,同时提供预置优化的mxnet、TensorFlow、Caffe、theano、Torch和CNTK等数种开源机器学习计算框架,即使是普通程序员也能利用它轻松完成规模化的机器学习编程和应用。第三是作为零售行业的翘楚,推出仓储机器人Kiva、飞行快递机器人以及家庭用户终端机器人Echo等,全路径部署从库房到用户的人工智能应用。第四是注重线上线下相结合来提升用户体验,并宣布将在“2017年年初”推出第一家“未来感”十足的Amazon Go免排队零售店。此外,为打造其人工智能品牌,亚马逊还在近期的reinvent大会上正式推出了自己的人工智能产品线,首批产品包括支持24种语言47种声音的文本到语音转换服务Amazon Polly、基于深度学习的图像和人脸识别服务Amazon Rekognition以及可编写自然人机交互的Amazon Lex。

      三、我国首次专门出台人工智能产业政策

       2016年是我国新的五年计划开局之年,《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《信息化十三五发展规划》等人工智能相关规划已于近期发布。另外,《中国制造2025》、《“互联网+”战略》、《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》、《国家高新区互联网跨界融合创新中关村示范工程》、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》、《关于深化制造业与互联网深度融合发展指导意见》等文件的发布,也为我国人工智能发展营造了良好的发展环境。

       特别是继2015年将人工智能作为国家 “互联网+”战略中十一个具体行动之一提出之后,2016年5月国家发改委、科技部、工信部、中央网信办四部委又联合发布了《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》(以下简称《实施方案》),这是我国首次单独为人工智能发展提出具体策略方案,也是对去年发布的“互联网+”战略中人工智能部分的具体落实。

       从总体布局来看,《实施方案》主要贯彻落实协调、绿色、开放、共享发展的理念,着力突破若干人工智能关键核心技术,培育壮大人工智能产业。其实施目标包括六个方面。一是打造基础资源和创新平台;二是建立三大体系,即产业、创新服务、标准化体系;三是基础核心技术有所突破,总体技术和产业发展与国际同步,应用及系统级技术局部领先;四是培育若干全球领先的人工智能骨干企业;五是初步建成基础坚实、创新活跃、开放协作、绿色安全的人工智能产业生态;六是形成千亿级的人工智能市场应用规模。

       从战略内容来看,《实施方案》主要从终端、应用、平台和技术三个层面提出新兴产业、产品创新、智能水平三大方向和核心技术研发与产业化工程、基础资源公共服务平台工程、智能家居示范工程、智能汽车研发与产业化工程、智能无人系统应用工程、智能安防推广工程、智能终端应用能力提升工程、智能可穿戴设备发展工程、智能机器人研发与应用工程等九大工程(如图1所示),并针对三大方向和九大工程提出了具体的任务。

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图1:三大方向与九大工程

       《实施方案》战略要点

       从保障方面来看,《实施方案》从资金支持、标准体系、知识产权、人才培养、国际合作、组织实施六个方面进行了制度设计。在资金支持方面,通过财政资金的引导,鼓励社会多元资金投入。在标准体系方面,建设人工智能领域融合标准体系,加强各热点细分领域的相关标准化工作,鼓励积极参与国际标准化工作。在知识产权方面,鼓励企业加强专利布局和知识产权成果转化。在人才培养方面,国际引进和本土培养并重。在国际合作方面,积极整合国内外创新资源。在组织实施方面,将通过联席会议制度、定期联络机制和产业联盟等形式,实现各相关机构紧密联动、分工协作。

       四、国内人工智能产业迅猛发展

       无论是从理论研究、技术研发方面,还是从产业基础方面来看,我国人工智能发展都具有得天独厚的优势,总体上表现出基础扎实、局部领先的特点。由于长期重视基础教育的发展,使得我国从人工智能发展初期就已经取得了不俗的成绩。例如,早在上世纪70年代后期,吴文俊就凭借几何定理的机器证明成果,成为国际自动推理界的领军人物,他所开创的数学机械化也在国际上被誉为“吴方法”;张景中等1996年提出的一个基于前推模式的“几何信息搜索系统”(GISS),成功证明了161个非平凡的几何命题,在国际上产生了重大影响。尤其是近几年来,我国已经在部分领域取得了国际注目的成绩。在语音识别与自然语言理解方面,科大讯飞语音识别技术已经处于国际领先地位,其语音识别和理解的准确率均达到了世界第一;在图像识别和视频识别方面,ImageNet 2016的冠军被中国团队包揽。

       从人工智能产业链各环节来看,我国人工智能产业发展具有如下特点:

      1 互联网企业:充分发挥自身领域优势,率先推出了一系列的智能化产品和服务。

       百度:发布了度秘和自动驾驶汽车,9月初还推出了开源平台PaddlePaddle。

       腾讯:发布了新闻撰写机器人Dreamwriter,并推出了优图等图像识别工具。

       阿里:推出了人工智能平台DAPAI以及小AI机器人,最近还在与Pepper联合研发情感机器人

       华为:推出了MOKA系统。

       京东:发布了库房管理机器人Jimi。

       科大讯飞:致力于语音交互技术,讯飞雨点用户数已达到3.6亿,使用活跃用户数已超过1亿。

       360:推了QVM人工智能引擎以及智能相机,在信息安全和老人监护方面取得了很好的成绩。

       广联达:专注于智能建筑系统的研发,目前已经有近20万家企业用户。

       2 传统行业企业:积极利用人工智能进行转型升级。

       柴动力:致力于智能发动机研发,全力打造“智慧工厂”。

       三一重工:研发了“ECC全球企业控制中心”,开启了基于物联网及大数据的智能制造应用。

       徐工集团:构建了设计制造一体化、管理智能化、数据信息化、控制自动化的智能制造体系。

       海尔:以互联工厂智能制造为中心,打造开放生态系统。

      格力:围绕机器人和精密机床两大领域,在进行自身制造系统转型升级同时,研发智能制造装备。

       新松:从工业机器人领域逐渐向服务机器人领域拓展。

       红领集团:通过数据驱动和柔性生产,解决了个制化定制与大规模生产的矛盾。

       滴滴:通过深度学习为乘客提供最佳出行路线。

      3 大学与科研院所:致力于理论与技术研究和成果转化。

       中科院自动化所建立了类脑智能研究平台,并首次成功绘制出包括246个精细脑区亚区以及脑区亚区间的多模态连接模式的宏观尺度上的活体全脑连接图谱,在国际上都产生了极大的影响。此外,我国其他的大学与科研院所也在不同领域取得了可观的成绩。例如,中科院计算所研发出了“寒武纪”芯片,中科院半导体所研发出了类脑智能芯片,中科院神经所在脑科学研究领域取得了较好的成绩,清华大学2015年11月用氧化铝和经过扭曲的双层石墨烯研制出了人工神经突触,哈工大在双足步行机器人方面处于国内领先地位,北航的外骨骼机器人已经开始产业化等等。

      4 初创企业:爆发式出现。

       在语音领域:有捷通华声、云知声、思必驰、出门问问等。

       图像和视频领域:有旷视科技、商汤科技、海康威视、中科虹霸、华捷艾米等。

       在无人机/机器人/智能驾驶领域:有大疆创新、驭势科技、优必选、今日头条等。

       在芯片领域:有寒武纪、深鉴科技、地平线等。

       在操作系统方面:有图灵机器人等。

       在基因和生物识别领域:有华大基因、识益生物等。

       这些初创企业在从诞生到现在短时间内就取得了令人瞩目的成绩。这些初创企业中,大多具有较强的技术背景,如商汤科技就在ImageNet比赛中夺得了图像目标检测两项、视频目标检测一项、场景分析一项共四项第一名。

      五、结语

       智能化成为了新一轮产业转型升级的新动力和新引擎,也成为继机械化、电气化、信息化等三次工业革命之后新的产业特征,推动工业发展进入新的阶段,开始掀起第四次工业革命的浪潮。如果说机器把人类从简单繁复的体力劳动中解放出来,那么人工智能则将会把人类从简单繁复的脑力劳动中解放出来,我们完全可以期待人工智能推动世界开启一个新的文明时代。目前,人工智能已经成为各国综合竞争力角逐的主战场,国内外都纷纷在人工智能相关的政策环境和产业发展方面加快创新与战略布局。为了能够抓住这次变道超车的新机遇,不论是政府还是企业,都必须要在赛道起点发挥基础和市场优势,强化人工智能顶层设计,加快布局,抢抓发展主导权,占领产业发展新的制高点。


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