报告发布中国电子学会发布新一代人工智能发展白皮书(2017) 联系客服

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题名为“人工智能2.0”,目前已更改为“新一代人工智能”,是为了呼应院士研究文章、部委领导讲话,以及即将出台的国家级规划,重点针对人工智能的新趋势、新特征、新模式展开研究,并非是要提出一个全新的研究对象。 2、研究范围聚焦技术和产业发展

在人工智能领域,正孕育着堪与相对论、量子理论、计算机、互联网相提并论的重大创新、变革及突破。人工智能历史性地站在了时代的风口,将对人类经济社会发展带来智能化浪潮的颠覆性猛烈冲击。研究人工智能,就要研究其在人类生产生活中的详细地位和作用,涉及到方方面面,包括了道德、法律、伦理、文化等领域。本白皮书的编制,主要是为了给相关行业主管部门和企业提供决策参考依据,集中在技术和产业两大层面展开研究,暂未涉及其他方面。 3、研究内容仍有待进一步丰富完善

当前,各类研究咨询机构纷纷推出围绕人工智能主题的相关报告,各自观点既有一致性,也存在部分不同意见。本白皮书的主要观点和内容仅代表编制组在目前对人工智能的研判和思考,欢迎各方专家学者和企业代表提出宝贵意见,共同推动白皮书的及时更新和纠偏。同时,随着人工智能技术的进步、产业的发展、模式的变革,白皮书的内容将得到进一步丰富完善。

第一章 新一代人工智能研究综述

人工智能发轫于1956年在美国达特茅斯(Dartmouth)学院举行的“人工智能(Artificial Intelligent,简称AI)夏季研讨会”,在20世纪50年代末和80年代初先后步入两次发展高峰,但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均落入低谷。当前,在新一代信息技术的引领下,数据快速积累,运算能力大幅提升,算法模型持续演进,行业应用快速兴起,人工智能发展环境发生了深刻变化,跨媒体智能、群体智能、自主智能系统、混合型智能成为新的发展方向,人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。 (一)人工智能简要发展历程

从诞生至今,人工智能已有60年的发展历史,大致经历了三次浪潮。第一次浪潮为20世纪50年代末至20世纪80年代初;第二次浪潮为20世纪80年代初至20世纪末;第三次浪潮为21世纪初至今。在人工智能的前两次浪潮当中,由于技术未能实现突破性进展,相关应用始终难以达到预期效果,无法支撑起大规模商业化应用,最终在经历过两次高潮与低谷之后,人工智能归于沉寂。随着信息技术快速发展和互联网快速普及,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能迎来第三次高速成长。

1、第一次浪潮:人工智能诞生并快速发展,但技术瓶颈难以突破

符号主义盛行,人工智能快速发展。1956年到1974年是人

工智能发展的第一个黄金时期。科学家将符号方法引入统计方法中进行语义处理,出现了基于知识的方法,人机交互开始成为可能。科学家发明了多种具有重大影响的算法,如深度学习模型的雏形贝尔曼公式。除在算法和方法论方面取得了新进展,科学家们还制作出具有初步智能的机器。如能证明应用题的机器STUDENT(1964),可以实现简单人机对话的机器ELIZA(1966)。人工智能发展速度迅猛,以至于研究者普遍认为人工智能代替人类只是时间问题。

模型存在局限,人工智能步入低谷。1974年到1980年。人工智能的瓶颈逐渐显现,逻辑证明器、感知器、增强学习只能完成指定的工作,对于超出范围的任务则无法应对,智能水平较为低级,局限性较为突出。造成这种局限的原因主要体现在两个方面:一是人工智能所基于的数学模型和数学手段被发现具有一定的缺陷;二是很多计算的复杂度呈指数级增长,依据现有算法无法完成计算任务。先天的缺陷是人工智能在早期发展过程中遇到的瓶颈,研发机构对人工智能的热情逐渐冷却,对人工智能的资助也相应被缩减或取消,人工智能第一次步入低谷。

2、第二次浪潮:模型突破带动初步产业化,但推广应用存在成本障

数学模型实现重大突破,专家系统得以应用。进入20世纪80年代,人工智能再次回到了公众的视野当中。人工智能相

关的数学模型取得了一系列重大发明成果,其中包括著名的多层神经网络(1986)和BP反向传播算法(1986)等,这进一步催生了能与人类下象棋的高度智能机器(1989)。其它成果包括通过人工智能网络来实现能自动识别信封上邮政编码的机器,精度可达99%以上,已经超过普通人的水平。与此同时,卡耐基·梅隆大学为DEC公司制造出了专家系统(1980),这个专家系统可帮助DEC公司每年节约4000万美元左右的费用,特别是在决策方面能提供有价值的内容。受此鼓励,很多国家包括日本、美国都再次投入巨资开发所谓第5代计算机(1982),当时叫做人工智能计算机。 成本高且难维护,人工智能再次步入低谷。为推动人工智能的发展,研究者设计了LISP语言,并针对该语言研制了Lisp计算机。该机型指令执行效率比通用型计算机更高,但价格昂贵且难以维护,始终难以大范围推广普及。与此同时,在1987年到1993年间,苹果和IBM公司开始推广第一代台式机,随着性能不断提升和销售价格的不断降低,这些个人电脑逐渐在消费市场上占据了优势,越来越多的计算机走入个人家庭,价格昂贵的Lisp计算机由于古老陈旧且难以维护逐渐被市场淘汰,专家系统逐也渐淡出人们的视野,人工智能硬件市场出现明显萎缩。同时,政府经费开始下降,人工智能又一次步入低谷。

3、第三次浪潮:信息时代催生新一代人工智能,但未来发