亚博体育主题演讲:人工智能20及其技术端倪

  我们可以看到很多企业已经用它来进行智能企业的创造,中国有一个河叫大渡河,全长1000多公里,落差2000米,穿过整个四川省,在这条河上中国建了10个水电站,有9个水电站是由一家公司管理的,就是大渡河水电。他们用了人工智能做了很多工作,其中有一个工作我认为很精彩,他们自己建了105个水文、雨量的自测点,它把这些自测点的数据和中国的国家气象中心和美国的气象中心和欧洲的天气预报中心这些数据联合在一起,构成一个气象的大数据,然后用人工智能进行预测,使他们一周的预测精度达到了95%,水电站没有达到这样的精度,过去都90%以下。然后就用它来进行水电站的统一调度,在三年以前,当时造好了三座水电站,根据三座水电站这些预测的情况,让三座水电站联合进行调度,哪些水电站发多少电、放多少水最后产生最好的效果,用这样的方法增加了发电量一年中间1.2亿kWh,这是小试牛刀,现在9座水电站建好,统一进行调度。而且它的防洪性能特好,2017年6月,它遭遇到了百年一遇的特大洪水,洪峰量达到每秒钟接近5000立方米,由于它能够精准预报,所以它提前腾空了3.5亿立方米,同时在洪水期间抓紧时间进行发电,最后增加发电量74%,有效地增加发电量3300万kWh,过去在洪水的时候大家都防洪了,现在洪水的时候大家都去节约用水和增加发电,水又存得最多,最后发电量最大。今年又是大洪峰,最后又取得了非常重要的成果。

  群体智能。我们也已经看到了引起了全世界人工智能专家的关注,《Science》杂志2016年的第一期就专门发表了文章研究群体智能。很多大学和公司都已经开始用群体智能的方式组织科学研究,比如说美国普林斯顿大学用很好的技术对于视神经进行了成像,这个成像的分辨度很高,但是它不知道视网膜连向大脑的神经是怎么分工的,因此它号召全世界的眼科医生和视科学家都来刻画这些神经的功能,把它的功能由颜色投出来,最后145个国家16万名科学家参与了这项工作,形成了人类到目前为止对视神经最深刻的认识。当然苹果的APP Store、百度词典也是用这个方法构成的,这个方法虽然很重要,迄今为止人工智能还没有对它进行编码,我们后面大量的科学研究应该采用这样的方法进行,但现在的开源系统已经开始有了智能的软件对它进行管理了。

  但是现在我们有了信息空间,我们现在已经越来越改到人类社会通过信息空间可以获得更多的知识,可以看到更多的东西,比如说我们现在已经可以在看到一个十字路通拥堵的时候,是怎么同时对另外四个十字路口产生巨大的影响,进而对一个城市十字路通产生的影响,这些过去看不到,但是把它映射到信息空间,我们可以很清晰地看出它们彼此之间的影响关系,这些关系现在还没有提出来成为归类,它必定可以提出来成为归类,成为归类以后就可以指导我们的智慧交通。

  广东的深圳,大疆公司,广东省的人工智能平台最近也做了很好的工作,无人飞机下面拍照的云台,他们把云台的信息和VR眼镜连在一起,VR眼镜有两个荧光屏可以使眼睛看到三维立体图像,而这个三维立体图像就是无人机云台摄像机的两个摄像头提供给他们,在空中可以立体地看到下面的情况。VR眼镜而且有一个头部移动和转动的传感器,这个传感器参照你头部转动的信息,通过无线传送输送到无人机,无人机上的摄像头随着你的头部进行转动,现在这个设备在销售,4000元人民币。他们现在还没有和知识库连接,如果和知识库连接,这套系统将有巨大的应用前途。

  跨媒体智能,也出现了很好的前景。Pokemon Go就是把视频和动画结合起来,玩这个游戏可以看到一大群成年人穿着西装在街上疯疯癫癫的玩游戏,所以中国禁止进口,因为它会影响交通事故。右边是微软亚洲研究院的一位研究员做的工作,可以看到有两匹马的照片,有一张徐悲鸿的国画,它可以把国画的方法用在照片上,所以出现了一个徐悲鸿风格的两匹马的国画。边上可以看到一张照片是一个山的风景,而它的右边是一个油画,它可以把油画的风格放在这个照片上,形成一个油画的照片,这样的软件现在在手机上、计算机上已经逐渐多起来,我们还可以用各种各样不同油画风格来改变我们的照片。

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  而且我们发现通过信息空间人类可以更加了解我们自己,我们如果讲5年以前中国进行了一次人口普查,人口普查的同事告诉我花了半年时间,花了数以千万计的工作人员,最后才查清楚中国有多少人,多少男的,多少女的,他的文化程度怎么样,他住在哪里,从事什么样的工种,他的健康程度如何等等,这么几十个参数,十几亿人,当然工作量很大,但是我们如果用好我们的信息空间,我相信五年以后我们再进行一次人工普查,大概几百个人几个星期就够了,我们大量的信息聚合在一起,用人工智能对它进行分析,我们就可以非常快速地知道我们人口变化的实际情况,包括对经济的核查也是如此。

  原因何在?为什么人工智能发展到这样一个关键时刻,也就是两三年前就会遇到这样一个升级,我们认为这个升级并不偶然,在这个规划中间讲了三方面的内容:

  我们的人工智能2.0实际上就是产生在这样一个世界深刻变化的背景下,我们看到信息流这样的变化会产生认知的很多新变化,人工智能2.0就是这样的新的信息流上产生出来的新计算,这些新计算必定带有很多新的特征。不仅如此,而且这样的变化会对整个自然科学、工程技术和社会科学的研究带来新的通道,这个新的通道不仅是对人工智能是如此,它会升级,对计算机是如此,计算机、计算机软件都会进行变化和升级,而且对整个科学、工程技术、社会科学都会提供新的通道,这就是很多学校正在研究人工智能和法律的关系,给法律带来的影响,给经济带来的影响,给管理带来的影响,也对机械带来影响,机械制造带来影响,对生物学带来影响,对材料学带来影响。所以我们整个科学技术和自然科学和社会科学都要关注世界上二维进入三维以后带来的巨大变化,当然我们的制造业也是如此。

  当前,在国家规划的指导下,中国的很多部门、很多地区和很多企业都在制定自身的新一代人工智能发展规划,准备摩拳擦掌,大干一番,我们相信中国的人工智能技术和产业一定能够促进我们的经济和社会走向一个高质量、高水平的快速发展期。

  因此,很多人工智能科学家已经认识到,最佳的方法不是用计算机去模拟人的全部智能,而是把计算机最擅长的智能和人最擅长的智能联合一起,形成一个人机融合的,认知是通过互联网群体融合的这么一个智能系统,来为人类服务,这将形成一个更加巨大的智能系统。

  跨媒体智能还可以用作很多实际用途,比如说这是一个杭州市去年评的一个银奖,这是一个盲人眼睛,这是一个盲人眼镜,上面有两个摄像头,把盲人前面走的道路是否有障碍,是否有上坡下坡,是否有台阶,识别出来,用人工智能视觉的方法识别出来,然后用声音告诉盲人,最后盲人就可以非常安全地走,盲人用过认为这套设备远胜于导盲犬,而且价格便宜,使用方便。

  然后我们发现我们通过信息空间很好地改造物理空间,我们既可以直接改造它,也可以通过信息空间改造它,比如说无人机就是很重要的例子,无人机给了我们很多启发,因此我们在人工智能2.0时代将发展很多自主智能系统,让很多的机械从过去人操作的变成它可以自动自主地进行活动,从而可以从信息空间中指导它去改造我们的世界,让我们改造世界改造得更好。

  到了2017年,也就是去年,中国的科学家认为人工智能正在发生一个很巨大的变化,这个变化不再有一个量的很大发展,而且有一个质的巨大升级,因此中国发布了《走向新一代人工智能》,中国的规划名字就叫《新一代人工智能的发展规划》。在这个规划的内容中,刚刚市长已经介绍了,关键技术中国提出了五个方面的非常重要的人工智能发展方向,就是大数据智能、群体智能、跨媒体智能、人机混合增强智能、自主智能系统。在人工智能发展的前60年中,这五个方面都没有得到充分的发展,而这五个方面是人类要使机器能够更具智能化必须要走的道路,因此在我们这个规划中对这五个方面如何进行发展、关键技术是什么作出了非常全面的论述。

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  第二,信息环境变了,如果讲60年前的人工智能是围绕着一台计算机进行的,那么现在我们已经有一个全新的信息环境,我们有了互联网、移动计算、超级计算、穿戴设备、万维网、搜索引擎等等,所有这一些大部分都是在最近10-20年时间形成的,信息环境变了,基于这个信息环境的人工智能不能不变。

  尊敬的各位领导,各位嘉宾,各位专家,女士们,先生们,大家上午好!很高兴能在这儿和各位一起讨论人工智能与智能制造。

  这是中国的海康威视在桐庐基地做的智能自主系统,也就是自动装载的运载工具,同样是用人工智能的方法,但是显然要实用和便宜得多。

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  自主智能。人工智能在1.0的时候人工智能把我们的注意力集中在机器人,亚博体育最后拟人的机器我们有了很多的进步,也做出了很精彩的成绩,但是应用面始终不广。随后无人的机器迅猛地进行发展,所以我们在人工智能2.0瞄准的不是模仿人的机器,而是瞄准研究各种各样的智能自主系统。这是全世界水平最高的做拟人机器的厂家,叫波士顿动力公司,现在这个公司已经给日本的孙正义收购了。

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  第三,人工智能的目标也开始进行变化。如果讲60年以前人工智能诞生的时候,那些先驱们定义人工智能是希望计算机像人一样聪明,但是60年以来我们清晰地开始认识到,机器的智能和人的自然智能是不一样的,有很多地方机器的智能可以比人更聪明,比如说它可以记忆得更多,而且不会忘记,它可以运算得更快,它可以搜索得更敏捷,所有这些它都可以超过人类。但是在很多领域中间,机器无法和人进行相比,比如说迄今为止进行形象识别,机器基本不行,当然还有很多灵感式的更不用讲,所以人工智能2.0就希望计算机、互联网+传感器含在一起,在解决问题的时候计算机能够进行一点形象识别。

  在这个三元空间中间,信息流发生了重要的变化,我们原来在那个二元空间中间,人类社会和物理空间,就是30年以前在这个空间中间,我们人类经常在研究物理空间,物理空间有什么东西,它是什么变化的,有什么规律,变化以后会成为另外一些什么东西,它们彼此之间的关系怎么样,我们把人类对物理空间所有的认知、所有的信息都归纳起来叫做自然科学,人类社会也在不断地改造物理空间,进行设计、进行施工,进行加工,最后变成另外一个物体,这些过程中有什么副作用,所有的这些知识合在一起我们叫做工程技术。人类社会也要练就自己,练就人的经济行为、政治行为、家庭的伦理行为等等,所有的这些知识我们把它归在一起叫社会科学。所以我们的知识结构就是由这三部分构成的,所以中国有三个科学院,一个是中国科学院,管自然科学的,一个中国工程院,管工程和技术科技的,一个社会科学院,我们的教育部的知识系统也是这样规划的。

  人机融合增强智能现在也开始出现了端倪。左面是一个外国机器人,可以根据人的肌肉的信号进行活动,增加很大的能量给人的手,右边这个图是达芬奇手术刀,由医生进行操作,医生可以在达芬奇手术刀中把实际的图像和过去检查的图像叠加在一起,很清晰的、高分辨度的,同时可以遥控机械手。浙江大学医院买了两套,有很多著名的外科医生用它进行手术,我后来问他用下来的情况怎么样,他说非常好,可以比人手开刀精度大大提高。这是非常有前途的,人机融合增强智能,这将是人工智能发展的重要方向。

  基于这三点,中国工程院认为,人工智能必定要迈向2.0,就要进行一次重要的换代。

  这样我们就进行了两个巨大的变化,第一个巨大的变化,大量的信息不是人发出的,而是物理空间发出的,第二个巨大的变化,这些信息越来越多,人类已经无法单独处理,我们把这个时代叫做“大数据时代”,大数据时代不仅是大,而且它的很多信息不是人发出的。大数据时代必定要走向一个大知识时代,不是如此人类对这些大数据将束手无策,并且这些大数据也许会产生好的作用,也许会产生坏的作用,我们只有把它变成了我们的知识,才能够更好地为我们服务。

  第一方面内容,包括智能城市、智能医疗、智能交通,大到智能制造,所有的这些中间的大部分都不是去练就一个人的智能,而是练就一个聚系统的智能行为,也就是多个人、多个计算机在一起怎么能够形成一套智能行为和智能系统,它和人工智能的第一阶段练就的对象已经发生了一个重要的迁移。

  当然除了空间以外,我们还可以对一个物体从很详细的细节到它的宏观同时看到,比如说我们可以看到一个物体细胞的变化,同时当这个物体受到外力刺激的时候它的细胞变化,这在过去是看不到的,因为一个是非常宏观的,一个是非常微观的,同时看到一个人在学习的时候他的脑细胞是怎么运作的,过去看不到,后来看到脑的一个部分怎么运作的。这些能够获得新的知识的,只有映射到信息空间才能获得。

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  人工智能的技术,现在只是萌芽,但这些萌芽都非常重要,比如说大数据智能,大数据智能是这些萌芽中长得最快的一个技术,大家都知道现在人工智能是依靠大数据,但是大数据智能不仅是深度学习,而且还有很多其他技术,比如说知识图谱,比如说人工智能1.0的各种各样知识表,它们怎么综合到现在的深度学习中,是一个挑战,也是一个机遇,而且在AlphaGo表现出来的自我博弈的技术也是非常重要的技术,它展开了大数据智能的另外一面,所以大数据智能在今后的发展中一定不是现在深度学习的形态,它是各种复杂形态交织在一起形成新的人工智能的技术。

  后来我们又进行深入的研究,为什么会产生这三个巨大的变化?原因是在于一个世界,我们所生活的这个世界在最近的30年中取得一次重大的变化,这个变化就是世界中原来的二元空间,一元是人类社会,二是物理空间,H和P,新增为一个三元的空间,增加了一个信息空间。这个空间是什么形成的?我们可以看到50年以前我们已经有很多信息,比如说很多书籍、开会交流,那时候有电视机,也有了无线电,所以我们也很多媒体,已经有报纸,有了计算机,所有的这些信息并没有在一起,因为它们都来自于人类。后来我们把这些信息进行互联,有了互联网,有了移动通讯,有了搜索,关键我们走出了第三步,我们放了很多卫星到天上,这些卫星一天24小时传回来大量的信息,VR虚拟现实观测地球和观测空间的信息,我们又放了很多传感器在我们的世界里,比如说在城市中放了很多摄像头,这些摄像头里面还有非常丰富、非常重要的信息,但是我们已经来不及去看它,我们也不知道里面什么信息,只有当事件发生了,比如说发生一个交通事故,我们才把某个地点、某个事件的哪些很少的视频拿出来看,我们才能够知道这件事情的前因后果,原因何在我们来不及处理。

  因此,我们将有新的城市科学,新的健康医疗科学,新的环境生态科学,和新的很多很多其他科学,这些科学都是自然科学+工程技术+社会科学,它们彼此之间交织在一起的学科,这些学科在今后20年间会逐渐地冒出来。

  人工智能是1956年在美国诞生的,从上个世纪70年代以来,人工智能基本确定了七个方面的研究领域,包括机器定理证明、机器翻译、专家系统、博弈、模式识别、学习、机器人和智能控制,这七个领域基本上模拟七种不同人类专家的思考,所以人工智能整体就是用计算机来模拟人的智能行为。

  而且这个空间变化还有产生很多新的科学门类,比如说城市科学,城市存在了几千年,但是我们的城市是怎么运行的,是怎么变化的,我们其实并不太清楚,它并没有形成一门科学,原因何在?它太复杂了,我们过去搞城市规划的专家往往认为,我做一个城市规划,我们的市领导把这个规划拿去进行执行,这个城市就按照我这个规划进行了。最近同济大学的规划建筑学院已经发现其实并不如此,一个规划的执行本质上是由市长和规划师一方,城市的人民和企业家为另外一方,彼此之间博弈的结果,彼此之间协同的结果,他们共同创造这个城市的面貌,每一个方面都不能够自行形成,所以他认为AlphaGo这个模型可以移过来用在城市规划的研究上,后来我们把它取了一个新的名词,叫CitycGO,现在同济大学在研究新的城市规划方法,我们的很多专家也参与了这项工作。

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