“機器能思考嗎?”1950年,艾倫·圖靈在他著名的論文《計算機器與智能》開篇發(fā)問。
這一提問,不僅為圖靈贏得“人工智能之父”的驕傲,更喚醒人工智能此后60余年的發(fā)展。
人工智能(AI),是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的技術科學。
如同公元前的輪子和鐵,19世紀的鐵路和電力,以及20世紀的汽車、電腦、互聯(lián)網(wǎng),人工智能是一種新的通用技術,其發(fā)展將對人類社會帶來根本改變。
業(yè)界普遍認為,人工智能迄今經(jīng)歷了兩代。第一代人工智能是知識驅動型的,總體進展有限;第二代人工智能是數(shù)據(jù)驅動型的,也就是目前炙手可熱的大數(shù)據(jù)、深度學習等,已經(jīng)成為不少科技強國競相爭奪的戰(zhàn)略技術高地。
據(jù)了解,世界主要發(fā)達國家均把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰(zhàn)略,加緊出臺規(guī)劃和政策,圍繞核心技術、頂尖人才、標準規(guī)范等強化部署,力圖在新一輪科技革命中掌握發(fā)展的主導權。比如日本2017年發(fā)布《人工智能技術戰(zhàn)略》、歐盟2018年出臺《歐盟人工智能戰(zhàn)略》、美國2019年啟動“美國人工智能倡議”、韓國2019年公布“人工智能(AI)國家戰(zhàn)略”等。
“人工智能是科技制高點,誰能夠掌握它,誰就掌握了經(jīng)濟社會發(fā)展的巨大優(yōu)勢,所以中國一定要在人工智能方面盡快實現(xiàn)突破,在世界上爭取我們的地位。”中國科學院院士、清華大學交叉信息研究院院長姚期智說。
中國應用落地走在世界前列
我國人工智能起步于1978年。
經(jīng)過持續(xù)多年的研發(fā)布局,特別是2017年《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》頒布以來,人工智能上升為國家戰(zhàn)略,我國人工智能進入快速發(fā)展的新階段,并在多個領域取得重要成果,部分領域關鍵核心技術實現(xiàn)突破,已具有全球影響力。
在基礎理論方面,我國在新興的深度學習理論和推理算法、類腦計算、腦機接口等基礎前沿領域取得突破,在智能芯片等部分關鍵技術領域取得重大成果,華為“昇騰”、深度學習處理器芯片“寒武紀”、清華大學可重構芯片等均達到世界先進水平。
在關鍵技術方面,我國在機器翻譯、自動駕駛、智能機器人等技術上緊跟世界前沿,實現(xiàn)部分關鍵技術的突破,并在人臉識別、語音識別與生成等領域居世界領先地位。
與此同時,我國人工智能加速與各行業(yè)、各領域融合發(fā)展,人工智能技術正從互聯(lián)網(wǎng)應用逐漸向實體經(jīng)濟和民生領域滲透。基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)感知能力、從云端到終端的智能計算能力,我國人工智能行業(yè)應用不斷落地開花,并在智能醫(yī)療、智慧城市、智能物流、智能交通和智慧環(huán)保等方面取得顯著成效。
“目前我國人工智能企業(yè)數(shù)量全球第二,融資規(guī)模全球最大,專利申請量世界第一,特別是在應用落地方面走在世界前列。可以說,我國已成為世界人工智能重要領軍國家之一。”中國科學技術信息研究所黨委書記趙志耘評論說。
趙志耘認為,在全球人工智能千帆競發(fā)的當下,我國戰(zhàn)略、政策、數(shù)據(jù)和市場應用等方面的優(yōu)勢,為人工智能實現(xiàn)跨越式發(fā)展創(chuàng)造了重要條件。
一是強有力的戰(zhàn)略引領和政策支持。趙志耘說,《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的頒布,意味著我國人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略部署成形,此后各部門、各地方積極推動落實,北京、上海、天津、重慶等眾多省市均出臺相應人工智能規(guī)劃和行動計劃,并加大研發(fā)投入、設立研發(fā)機構、制定人才引進和稅收優(yōu)惠等配套政策,帶動企業(yè)加快智能化轉型步伐,政產(chǎn)學研用協(xié)同推進人工智能發(fā)展的格局正在形成。
二是海量的數(shù)據(jù)資源。我國擁有全球最多的9.89億網(wǎng)民數(shù)量和9.86億手機用戶數(shù)量,手機網(wǎng)絡支付用戶規(guī)模達到8.53億。特別是在特定應用領域數(shù)據(jù)規(guī)模龐大,比如我國醫(yī)療門診總量每年達80多億人次。“如此大規(guī)模的數(shù)據(jù)量,是世界僅有,也為我國人工智能技術的發(fā)展提供了豐富資源。”趙志耘說。
三是豐富的應用場景。我國具有全球規(guī)模最大,且較為成熟的互聯(lián)網(wǎng)市場,人工智能在互聯(lián)網(wǎng)領域的應用空間十分廣闊。我國擁有全球最完整的產(chǎn)業(yè)鏈,各細分領域都面臨轉型升級需求,對人工智能賦能需求巨大。隨著新型城鎮(zhèn)化加速推進,城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴大,利用人工智能改進城市基礎設施、提升城市治理水平潛力巨大。
四是青年人才快速成長聚集。我國重點院校正加快布局人工智能學院,擴大本科和研究生培養(yǎng)規(guī)模。在與人工智能相關的國際頂級會議和學術期刊中,我國青年學者成為最活躍的群體之一。青年領銜的人工智能創(chuàng)業(yè)企業(yè)和獨角獸企業(yè)不斷增加,海外歸來的青年學者大幅增長。
基礎不牢影響戰(zhàn)略前景
我國人工智能發(fā)展也存在薄弱環(huán)節(jié)。
一是人工智能基礎理論和原創(chuàng)算法差距較大。我國人工智能研究起步較晚,原創(chuàng)性貢獻不多,雖然近年我國高質量論文數(shù)量增長顯著,但頂級論文和重大理論創(chuàng)新仍以美國、英國、加拿大等國為主。
這意味著,我國人工智能領域從0到1的基礎創(chuàng)新少,從1到N的應用創(chuàng)新多。“雖然也開枝散葉,但樹根不在國內。”趙志耘說。
趙志耘認為,核心算法和開源系統(tǒng)薄弱,是我國人工智能領域最突出的技術瓶頸之一,導致我國深度學習模型、生成對抗網(wǎng)絡等新的重大成果和原創(chuàng)性理論貢獻不多,并在機器學習等通用開源算法平臺方面布局不夠,產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依賴國際巨頭的開源代碼和系統(tǒng)框架。
在姚期智看來,發(fā)展人工智能最大的壓力來自于基礎研究。“我們都知道中國的人工智能應用絕對趕得上世界很多地方,甚至走在世界的前面,但是我們對于人工智能的基礎研究,還是處于比較缺乏的階段。所以我們一定要培養(yǎng)出人才,一定要給他們好的環(huán)境,激勵他們從事基礎研究,這是推動人工智能未來突破的不二選擇。”
中國科學院計算技術研究所研究員陳云霽也曾在《智能計算系統(tǒng)——一門人工智能專業(yè)的系統(tǒng)課程》一文中尖銳指出:“越是人工智能上層(算法層、應用層)的研究,我國研究者對世界作出的貢獻越多;越是底層(系統(tǒng)層、芯片層),我國研究者的貢獻越少。在各種ImageNet比賽中,我國很多機構的算法模型已經(jīng)呈現(xiàn)‘霸榜’的趨勢,可以說代表了世界前沿水平。但這些算法模型絕大部分都是在CUDA編程語言、Tensorflow編程框架以及GPU之上開發(fā)的。在這些底層的‘硬科技’中,我國研究者對世界的貢獻就相對少了很多。底層研究能力的缺失不僅給我國人工智能基礎研究拖后腿,更重要的是,將使得我國智能產(chǎn)業(yè)成為一個空中樓閣,走上信息產(chǎn)業(yè)受核心芯片和操作系統(tǒng)制約的老路。”
二是高端芯片、關鍵部件、高精度傳感器等方面基礎薄弱。據(jù)了解,英偉達、高通、英特爾等國際巨頭仍然壟斷全球高端芯片業(yè)務,尤其是2020年各大廠商之間的并購,使主動權進一步被西方發(fā)達國家掌握。這些因素導致我國關鍵設備、高端芯片、重大產(chǎn)品與系統(tǒng)、基礎材料、元器件、軟件與接口等方面基礎薄弱,圖形處理器、專用集成電路和現(xiàn)場可編程門陣列等硬件技術,歐美國家仍占據(jù)壟斷地位。
三是未能形成具有國際影響力的人工智能創(chuàng)新生態(tài)。趙志耘說,國際巨頭通過建立人工智能開放平臺,打通硬件—系統(tǒng)—產(chǎn)業(yè)鏈條,主導了創(chuàng)新生態(tài)建設。我國面向特定領域的國家級人工智能開放創(chuàng)新平臺雖已初見成效,但在機器學習的通用開源算法平臺方面仍然布局不夠,對產(chǎn)業(yè)鏈的帶動性和國際影響力有待進一步提高。
而在這三大短板背后,最大的瓶頸是高水平人才不足。清華大學人工智能研究院、清華-中國工程院知識智能聯(lián)合研究中心聯(lián)合發(fā)布的《人工智能發(fā)展報告2011-2020》顯示,從人工智能高層次學者國家分布看,美國人工智能高層次學者數(shù)量最多,有1244人次,占比62.2%,中國排在美國之后,位列第二,但僅有196人次,占比9.8%。
“我們在超一流科研團隊上還是有差距。”北京大學經(jīng)濟學院教授、深圳市灣區(qū)數(shù)字經(jīng)濟與科技研究院院長曹和平說,“我們不能出了問題才去解決問題,而是要預備一群戰(zhàn)略型、創(chuàng)新型科學家。他們把已經(jīng)出現(xiàn)和將要出現(xiàn)的問題,未雨綢繆地形成思想,再把這種思想具象化為問題,形成知識專利并在實驗室放樣。然后與大國民經(jīng)濟體系中產(chǎn)業(yè)園區(qū)中的孵化器和加速器對接,形成產(chǎn)業(yè)能力。”
科技引領和應用驅動雙向發(fā)力
著眼于此,專家建議未來我國需堅持科技引領、應用驅動的戰(zhàn)略導向,著力提升科技創(chuàng)新能力,全面推動人工智能應用,通過科技引領和應用驅動的雙向發(fā)力,實現(xiàn)我國人工智能盡快在理論上補齊短板、在技術上自主可控、在產(chǎn)業(yè)上占據(jù)高點。
一是整體提升我國人工智能科技創(chuàng)新能力。加大對人工智能領域基礎研究的穩(wěn)定持續(xù)支持力度,推動人工智能與數(shù)學等基礎學科交叉融合,支持原創(chuàng)性強、非共識的探索性研究。集中力量打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn),引導和組織優(yōu)勢力量下大力氣解決“卡脖子”問題。加快建設人工智能領域的國家戰(zhàn)略科技力量,加強人工智能國家實驗室和國家重點實驗室等相關創(chuàng)新基地的整合布局。及時把握人工智能技術躍遷的重大機會窗口,以加快實施科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”等重大項目為抓手,解決我國經(jīng)濟社會智能化升級的重大技術需求。
二是大規(guī)模推動人工智能場景應用。強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,深化產(chǎn)學研合作,提升人工智能技術在不同真實工業(yè)環(huán)境中的適應性,不斷提高技術成熟度和實用化性能。通過進一步推進國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺建設等方式,充分發(fā)揮人工智能行業(yè)領軍企業(yè)、研究機構的引領示范作用,鼓勵各類通用軟件和技術的開源開放,打造更加完善的技術創(chuàng)新生態(tài)。充分發(fā)揮地方推動人工智能發(fā)展的積極性,加強人工智能應用示范,全面增強經(jīng)濟創(chuàng)新力和國際競爭力。
三是繼續(xù)把人才隊伍建設作為人工智能發(fā)展的重中之重。堅持培養(yǎng)和引進相結合,完善人工智能教育體系,擴大研究生招生規(guī)模,加強人才儲備和梯隊建設,開辟專門渠道,實行特殊政策,實現(xiàn)人工智能高端人才精準引進。
四是加強人工智能倫理治理。人工智能具有技術屬性和社會屬性高度融合的特征,要圍繞人工智能可能帶來的風險挑戰(zhàn),加強人工智能在法律、安全、就業(yè)、道德倫理和政府治理等方面的問題研究,引導人工智能安全可控發(fā)展。
五是深化人工智能開放合作。要堅持國際開放合作,圍繞人工智能全球性技術難題開展研發(fā)合作,共同推動人工智能發(fā)展與治理,共同制定人工智能領域相關國際標準和倫理規(guī)范,積極應對人工智能可能引發(fā)的全球性挑戰(zhàn)。
責任編輯人:CC
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