雖然“人工智能”(AI)已經(jīng)成為一個(gè)幾乎人人皆知的概念,但對人工智能的定義還沒(méi)有達成普遍共識。傳統的人工智能發(fā)展思路是研究人類(lèi)如何產(chǎn)生智能,然后讓機器學(xué)習人的思考方式和行為?,F代人工智能概念的提出者約翰·麥卡錫認為,機器不一定需要像人一樣思考才能獲得智能,重點(diǎn)是讓機器能夠解決人腦所能解決的問(wèn)題。
第四次工業(yè)革命正在來(lái)臨,而人工智能已經(jīng)從科幻逐步走入現實(shí)。從1956年人工智能這個(gè)概念被首次提出以來(lái),人工智能的發(fā)展幾經(jīng)沉浮。隨著(zhù)核心算法的突破、計算能力的迅速提高、以及海量互聯(lián)網(wǎng)數據的支撐,人工智能終于在21世紀的第二個(gè)十年里迎來(lái)質(zhì)的飛躍,成為全球矚目的科技焦點(diǎn)。自從2016年AIphaGo戰勝李世石之后,全球對于人工智能發(fā)展的興奮與擔憂(yōu)交織難分。
即使如此,世界各國已經(jīng)認識到人工智能是未來(lái)國家之間競爭的關(guān)鍵賽場(chǎng),因而紛紛開(kāi)始部署人工智能發(fā)展戰略,以期占領(lǐng)新一輪科技革命的歷史高點(diǎn)。對于中國而言,人工智能的發(fā)展是一個(gè)歷史性的戰略機遇,對緩解未來(lái)人口老齡化壓力、應對可持續發(fā)展挑戰以及促進(jìn)經(jīng)濟結構轉型升級至關(guān)重要。
本文從科技產(chǎn)出與人才投入、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)應用、發(fā)展戰略和政策環(huán)境等方面描繪中國人工智能的發(fā)展面貌。
科技產(chǎn)出與人才投入
1.論文產(chǎn)出:中國人工智能論文總量和高被引論文數量都是世界第一。中國在人工智能領(lǐng)域論文的全球占比從1997年4.26%增長(cháng)至2017年的27.68%,遙遙領(lǐng)先其他國家。高校是人工智能論文產(chǎn)出的絕對主力,在全球論文產(chǎn)出百強機構中,87家為高校。中國頂尖高校的人工智能論文產(chǎn)出在全球范圍內都表現得十分出眾。不僅如此,中國的高被引論文呈現出快速增長(cháng)的趨勢,并在2013年超過(guò)美國成為世界第一。但在全球企業(yè)論文產(chǎn)出排行中,中國只有國家電網(wǎng)公司的排名進(jìn)入全球前20位。從學(xué)科分布看,計算機科學(xué)、工程和自動(dòng)控制系統是人工智能論文分布最多的學(xué)科。國際合作對人工智能論文產(chǎn)出的影響十分明顯,高水平論文里中國通過(guò)國際合作而發(fā)表的占比高達42.64%。
2.專(zhuān)利申請:中國專(zhuān)利數量略微領(lǐng)先于美國和日本,國家電網(wǎng)表現突出。中國已經(jīng)成為全球人工智能專(zhuān)利布局最多的國家,數量略微領(lǐng)先于美國和日本,而中美日三國占全球總體專(zhuān)利公開(kāi)數量的74%。全球專(zhuān)利申請主要集中在語(yǔ)音識別、圖像識別、機器人以及機器學(xué)習等細分方向。中國人工智能專(zhuān)利持有數量前30名的機構中,科研院所與大學(xué)和企業(yè)的表現相當,其技術(shù)發(fā)明數量占比分別為52%和48%。企業(yè)中的主要專(zhuān)利權人表現差異巨大,尤其是中國國家電網(wǎng)近五年的人工智能相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速,在國內布局專(zhuān)利技術(shù)量遠高于其他專(zhuān)利權人,而且在全球企業(yè)排名中位列第四。中國的專(zhuān)利技術(shù)集中在數據處理系統和數字信息傳輸等領(lǐng)域,其中圖像處理分析的相關(guān)專(zhuān)利占總發(fā)明件數的16%。電力工程也已成為中國人工智能專(zhuān)利布局的重要領(lǐng)域。
3.人才投入:中國人工智能人才總量居世界第二,但是杰出人才占比偏低。截至2017年,中國的人工智能人才擁有量達到18232人,占世界總量的8.9%,僅次于美國(13.9%) 。高校和科研機構是人工智能人才的主要載體,清華大學(xué)和中國科學(xué)院系統成為全球人工智能人才投入量最大的機構。然而,按高H因子(又稱(chēng)H指數,用于評價(jià)科學(xué)家的科研績(jì)效)衡量的中國杰出人才只有977人,不及美國的五分之一,排名世界第六。企業(yè)人才投入量相對較少,高強度人才投入的企業(yè)集中在美國,中國僅有華為一家企業(yè)進(jìn)入全球前20。中國人工智能人才集中在東部和中部,但個(gè)別西部城市如西安和成都也表現十分突出。國際人工智能人才集中在機器學(xué)習、數據挖掘和模式識別等領(lǐng)域,而中國的人工智能人才研究領(lǐng)域則比較分散。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)應用
企業(yè)規模:中國人工智能企業(yè)數量為全球第二,北京是全球人工智能企業(yè)最集中的城市。截至2018年6月,全球共監測到人工智能企業(yè)總數達4925家,其中美國人工智能企業(yè)數2028家,位列全球第一。中國(不含港澳臺地區)人工智能企業(yè)總數1011家,位列全球第二,其后分別是英國、加拿大和印度(圖1)。
從城市尺度看(圖2),全球人工智能企業(yè)數量排名前20的城市中,美國占9個(gè),中國占4個(gè),加拿大占3個(gè),英國、德國、法國和以色列各占1個(gè)。其中,北京成為全球人工智能企業(yè)數量最多的城市,其次是舊金山和倫敦。上海、深圳和杭州的人工智能企業(yè)數量也進(jìn)入全球前20。
從成立時(shí)間看(圖3),中國人工智能創(chuàng )業(yè)企業(yè)的涌現集中在2012-2016年,在2015年達到頂峰,新增初創(chuàng )企業(yè)數量達到228家。從2016年開(kāi)始,創(chuàng )業(yè)企業(yè)的增速有所放緩。
中國人工智能企業(yè)的平均年齡為5.5年。其中,北京、上海和天津等地初創(chuàng )企業(yè)云集,企業(yè)平均年齡相較于全國平均水平更年輕,平均年齡在5.5年以下。山東和遼寧等地老牌工業(yè)機器人和自動(dòng)化企業(yè)轉型較多,企業(yè)年齡相對較大。
人工智能的應用技術(shù)主要包括語(yǔ)音類(lèi)技術(shù)(包括語(yǔ)音識別、語(yǔ)音合成等)、視覺(jué)類(lèi)技術(shù)(包括生物識別、圖像識別、視頻識別等)和自然語(yǔ)言處理類(lèi)技術(shù)(包括機器翻譯、文本挖掘、情感分析等)。將基礎硬件考慮在內,國內外人工智能企業(yè)應用技術(shù)分布如圖4所示。相比國外,中國人工智能企業(yè)的應用技術(shù)更集中于視覺(jué)和語(yǔ)音,而基礎硬件占比偏小。
人工智能在行業(yè)應用上包括智能機器人、智能駕駛、無(wú)人機、AR/VR、大數據及數據服務(wù)、各類(lèi)垂直領(lǐng)域應用(本文中定義為“AI+")等。國內外人工智能企業(yè)的行業(yè)應用分布如圖5所示??梢钥闯?,相比于國外,國內企業(yè)更看重智能機器人、無(wú)人機和智能駕駛等終端產(chǎn)品的市場(chǎng),而國外企業(yè)更注重AI在各類(lèi)垂直行業(yè)的應用。
2.風(fēng)險投資:中國已成為全球人工智能投融資規模最大的國家。自2013年以來(lái),全球和中國人工智能行業(yè)投融資規模都呈上漲趨勢(圖6)。2017年全球人工智能投融資總規模達395億美元,融資事件1208筆,其中中國的投融資總額達到277.1億美元,融資事件369筆。中國AI企業(yè)融資總額占全球融資總額的70%,融資筆數達31%。
根據2013年到2018年第一季度全球的投融資數據,中國已在人工智能融資規模上超越美國成為全球最“吸金”國家,但是在投融資筆數上,美國仍然在全球處于領(lǐng)先地位。
國內融資金額和融資筆數最高的省市是北京,且遙遙領(lǐng)先其他各省。上海、浙江、江蘇和廣東等省市的表現也比較突出。值得注意的是,廣東省雖然投融資總額相對較少,但活躍度很高,融資筆數僅次于北京和上海。各省融資金額和筆數如圖7所示。
從投融資輪次分布看,從2015年開(kāi)始,國內投融資活動(dòng)早期投資(包括種子輪、天使輪和A輪)的占比逐漸下降,這意味著(zhù)國內投融資活動(dòng)愈加趨于理性,產(chǎn)業(yè)也逐漸走向成熟。國內投融資活動(dòng)各個(gè)輪次占比如圖8所示。
3.市場(chǎng)規模:中國人工智能市場(chǎng)增長(cháng)迅速,計算機視覺(jué)市場(chǎng)規模最大。 2017年中國人工智能市場(chǎng)規模達到237.4億元,相較于2016年增長(cháng)67%。其中以生物識別、圖像識別、視頻識別等技術(shù)為核心的計算機視覺(jué)市場(chǎng)規模最大,占比34.9%,達到82.8億元(圖9)。
中國人工智能創(chuàng )業(yè)熱潮與投融資熱情在2017年回歸理性,但隨著(zhù)人工智能各項技術(shù)的不斷成熟以及各類(lèi)應用場(chǎng)景的落地,預計在2018年,人工智能市場(chǎng)增速將達到75%,整體規模將達到415.5億元(圖10)。
2018年,機器學(xué)習、深度學(xué)習等算法能力的增強將促進(jìn)計算機視覺(jué)、語(yǔ)音等技術(shù)不斷突破。核心計算芯片也成為巨頭們戰略布局的一環(huán),谷歌升級TPU3.0,英偉達發(fā)布最大GPU,國內寒武紀推出首款云端智能芯片MLU100,阿里、華為、小米紛紛推出自己的AI芯片產(chǎn)品,并將進(jìn)入大批量商用上市階段,人工智能產(chǎn)業(yè)將繼續增長(cháng)并與垂直行業(yè)加深融合。
4.產(chǎn)品應用:應用范圍廣泛,語(yǔ)音和視覺(jué)類(lèi)產(chǎn)品最為成熟。伴隨著(zhù)算法、算力的不斷演進(jìn)和提升,基于語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理和視覺(jué)技術(shù),有越來(lái)越多的應用和產(chǎn)品落地。比較典型的包括語(yǔ)音交互類(lèi)產(chǎn)品(如智能音箱、智能語(yǔ)音助理、智能車(chē)載系統等)、智能機器人、無(wú)人機、無(wú)人駕駛汽車(chē)等。在行業(yè)解決方案方面,人工智能的應用范圍則更加廣泛,目前已經(jīng)在醫療健康、金融、教育、安防、商業(yè)、智能家居等多個(gè)垂直領(lǐng)域得到應用。
(1)人工智能終端產(chǎn)品。目前,由于人工智能技術(shù)尚處于發(fā)展階段,且以機器學(xué)習、深度學(xué)習為代表的新一代人工智能技術(shù)主要體現在算法層面,而成熟的實(shí)體終端產(chǎn)品并不多。下面主要對發(fā)展較為成熟,且已初具市場(chǎng)規模的三款終端產(chǎn)品予以介紹,分別是智能音箱、智能機器人和無(wú)人機。
①智能音箱。搭載了人工智能語(yǔ)音交互系統的聯(lián)網(wǎng)智能音箱近幾年年均復合增長(cháng)率超過(guò)30%,全球總市場(chǎng)規模將從2017年的11.5億美元增至2021年的35.2億美元,超過(guò)普通智能音箱市場(chǎng)。
研究公司Canalys今年5月發(fā)布的最新數據顯示,谷歌已經(jīng)超過(guò)亞馬遜成為全球智能音箱市場(chǎng)的第一巨頭。谷歌在2018年第一季度售出了320萬(wàn)臺智能音箱,市場(chǎng)份額達36.2%。相比之下,亞馬遜售出了250萬(wàn)臺Echo智能音箱,市場(chǎng)份額為27.7%。中國兩大品牌阿里巴巴天貓和小米在第一季度分列全球智能音箱市場(chǎng)第三和第四位,市場(chǎng)份額分別為11.8%和7.0%。
②智能機器人。智能機器人的關(guān)鍵技術(shù)包括視覺(jué)、傳感、人機交互和機電一體化等。從應用角度分,智能機器人可以分為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人。其中,工業(yè)機器人一般包括搬運機器人、碼垛機器人、噴涂機器人和協(xié)作機器人等。服務(wù)機器人可以分為行業(yè)應用機器人和個(gè)人/家用機器人。其中,行業(yè)應用機器人包括智能客服、醫療機器人、物流機器人、引領(lǐng)和迎賓機器人等;個(gè)人/家用機器人包括個(gè)人虛擬助理、家庭作業(yè)機器人(如掃地機器人)、兒童教育機器人、老人看護機器人和情感陪伴機器人等。
根據IFR 2018年6月最新發(fā)布的數據,2017年全球機器人市場(chǎng)規模已達500億美元。2017年全球工業(yè)機器人的總銷(xiāo)量達38萬(wàn)臺,同比增長(cháng)29%。中國自2013年以后一直是全球最大的工業(yè)機器人市場(chǎng)。2017年,中國的工業(yè)機器人銷(xiāo)量達13.8萬(wàn)臺,其次是韓國,約4萬(wàn)臺,日本銷(xiāo)量約有3.8萬(wàn)臺。在美洲,美國是最大的單一市場(chǎng),銷(xiāo)售了約3.3萬(wàn)臺工業(yè)機器人。在歐洲,德國售出了約2.2萬(wàn)臺。中、韓、日、美、德五國2017年工業(yè)機器人銷(xiāo)量占全球總銷(xiāo)量的71%(圖11)。
③無(wú)人機。目前無(wú)人機市場(chǎng)主要由個(gè)人消費級無(wú)人機和商用無(wú)人機構成。消費級無(wú)人機主要用于航拍、跟拍等娛樂(lè )場(chǎng)景。商用無(wú)人機的應用范圍則非常廣泛,可以用于農林植保、物流、安保、巡防等多個(gè)領(lǐng)域。
消費級無(wú)人機售價(jià)基本保持在5000美元以下,續航能力不超過(guò)1小時(shí)。商用無(wú)人機相比于個(gè)人無(wú)人機,擁有更大的有效載荷和更長(cháng)的飛行時(shí)間,目前在工業(yè)領(lǐng)域應用最為成功。商用無(wú)人機市場(chǎng)出貨量雖小,但售價(jià)較高,其收入占據了無(wú)人機市場(chǎng)的三分之二。Gartner預測2018年全球無(wú)人機市場(chǎng)產(chǎn)量將達313萬(wàn)臺,市場(chǎng)規模將達到73億美元,預計較2017年同比增長(cháng)28%。
目前國內最有影響力的無(wú)人機企業(yè)是大疆創(chuàng )新(DJI)。大疆主要開(kāi)發(fā)制造消費級無(wú)人機,同時(shí)在民用領(lǐng)域也有滲透。在消費級無(wú)人機市場(chǎng),大疆在全球占有絕對領(lǐng)先的市場(chǎng)地位。
除大疆外,國內還有一些發(fā)展較快、比較有影響力的無(wú)人機企業(yè),如億航、零零無(wú)限、零度智控和極飛科技等。
(2)人工智能的行業(yè)應用。相較于終端產(chǎn)品,人工智能在相關(guān)行業(yè)的應用則更為豐富。
①智能醫療。隨著(zhù)人工智能技術(shù)的不斷落地,已有不少應用人工智能提高醫療服務(wù)水平的成功案例。人工智能已深入醫療健康領(lǐng)域的方方面面,包括智能診療、醫學(xué)影像分析、醫學(xué)數據治理、健康管理、精準醫療、新藥研發(fā)等場(chǎng)景中都可以看到人工智能的身影。
過(guò)去,醫生以自己的醫療知識和臨床經(jīng)驗為基礎,根據病人的癥狀和檢查結果判定病癥及病程。如今,人們將人工智能應用于醫療輔助診斷,讓計算機“學(xué)習”專(zhuān)業(yè)的醫療知識、“記憶”海量歷史病例、識別醫學(xué)影像,構建智能診療系統,為醫生提供一個(gè)“超級助手”,幫助醫生完成診斷。IBM的Watson是智能診療應用中的一個(gè)著(zhù)名案例,Watson可以在17秒內閱讀3469本醫學(xué)專(zhuān)著(zhù)、248000篇論文、69種治療方案、61540次試驗數據、106000份臨床報告。2012年Watson通過(guò)了美國職業(yè)醫師資格考試,并部署在美國多家醫院提供輔助診療的服務(wù)。目前Watson提供診治服務(wù)的病種包括乳腺癌、肺癌、結腸癌、前列腺癌、膀膚癌、卵巢癌、子宮癌等多種癌癥。
②智能金融。智能金融是人工智能技術(shù)與金融體系的全面融合。人工智能在金融領(lǐng)域的應用主要包括“智能投顧”和金融欺詐檢測等。
“智能投顧”,即智能投資顧問(wèn),是金融科技中非常常見(jiàn)的一類(lèi)應用場(chǎng)景?!爸悄芡额櫋蓖ㄟ^(guò)機器學(xué)習算法,根據客戶(hù)設定的收益目標、年齡、收入、當前資產(chǎn)及風(fēng)險承受能力自動(dòng)調整金融投資組合,以實(shí)現客戶(hù)的收益目標。不僅如此,算法還能根據客戶(hù)收益目標的變動(dòng)和市場(chǎng)行情的變化實(shí)時(shí)自動(dòng)調整投資策略,始終圍繞客戶(hù)的收益目標為客戶(hù)提供最佳投資組合。目前美國的一些大中型投資公司(如Betterment和WeaIthFront)已經(jīng)通過(guò)“智能投顧”為客戶(hù)提供服務(wù),并且價(jià)格低廉,獲得了年輕一代的喜愛(ài)和認可。
以往金融欺詐檢測系統非常依賴(lài)復雜和呆板的規則,由于缺乏有效的科技手段,已無(wú)法應對日益演進(jìn)的欺詐模式和欺詐技術(shù)。偽造、冒充身份等欺詐事件常有發(fā)生,給金融企業(yè)和用戶(hù)造成很大經(jīng)濟損失。國內以猛犸反欺詐為代表的金融科技公司,應用人工智能技術(shù)構建自動(dòng)、智能的反欺詐技術(shù)和系統,可以幫助企業(yè)風(fēng)控系統打造用戶(hù)行為追蹤與分析能力,建立異常特征的自動(dòng)識別能力,逐步達到自主、實(shí)時(shí)發(fā)現新欺詐模式的目標。
③智能安防。安防是人工智能落地較好的應用領(lǐng)域。安防以圖像、視頻數據為核心,海量的數據來(lái)源滿(mǎn)足了算法和模型訓練的需求,同時(shí)人工智能技術(shù)也為安防行業(yè)事前預警、事中響應和事后處理提供了技術(shù)保障。
目前,人工智能在安防領(lǐng)域的應用主要包括警用和民用兩個(gè)方向。警用方向,人工智能在公安行業(yè)的應用最具有代表性。利用人工智能技術(shù)實(shí)時(shí)分析圖像和視頻內容,可以識別人員、車(chē)輛信息、追蹤犯罪嫌疑人,也可以通過(guò)視頻檢索從海量圖片和視頻庫中對犯罪嫌疑人進(jìn)行檢索比對,為各類(lèi)案件偵查節省寶貴時(shí)間。在民用方向,利用人工智能可以實(shí)現智能樓宇和工業(yè)園區的智能監控。智能樓宇包括門(mén)禁管理、通過(guò)攝像頭實(shí)現“人臉打卡”、人員進(jìn)出管理、發(fā)現盜竊和違規探訪(fǎng)的行為。在工業(yè)園區,固定攝像頭和巡防機器人配合,可實(shí)現對園區內各個(gè)場(chǎng)所的實(shí)時(shí)監控,并對潛在的危險進(jìn)行預警。除此之外,民用安防方向還有一個(gè)非常重要的應用場(chǎng)景,就是家用安防。當檢測到家庭中沒(méi)有人員時(shí),家庭安防攝像機可自動(dòng)進(jìn)入布防模式,有異常時(shí),給予闖入人員聲音警告,并遠程通知家庭主人。而當家庭成員回家后,又能自動(dòng)撤防,保護用戶(hù)隱私。
安防領(lǐng)域作為人工智能成功落地的一個(gè)應用,國內很多安防企業(yè)也開(kāi)始從技術(shù)、產(chǎn)品等不同角度涉足人工智能。大華、??低?、東方網(wǎng)力等傳統企業(yè)在不斷加大安防產(chǎn)品的智能化;另外,像商湯科技、曠視科技、云從科技和依圖科技等以算法見(jiàn)長(cháng)的企業(yè)正將技術(shù)重點(diǎn)聚焦于人臉識別、行為分析等圖像智能領(lǐng)域。
④智能家居。智能家居基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),以住宅為平臺,由硬件、軟件、云平臺構成家居生態(tài)圈。智能家居可以實(shí)現遠程設備控制、人機交互、設備互聯(lián)互通、用戶(hù)行為分析和用戶(hù)畫(huà)像等,為用戶(hù)提供個(gè)性化生活服務(wù),使家居生活更便捷、舒適和安全。
例如,借助語(yǔ)音和自然語(yǔ)言處理技術(shù),用戶(hù)通過(guò)說(shuō)話(huà)即可實(shí)現對智能家居產(chǎn)品的控制,如語(yǔ)音控制開(kāi)關(guān)窗簾(窗戶(hù))、照明系統、調節音量、切換電視節目等操作;借助機器學(xué)習和深度學(xué)習技術(shù),智能電視、智能音箱等可以根據用戶(hù)訂閱或者收看的歷史數據對用戶(hù)進(jìn)行畫(huà)像,并將用戶(hù)可能感興趣的內容推薦給用戶(hù)。在家居安防方面,可以利用面部識別、指紋識別等生物識別技術(shù)對智能家居產(chǎn)品進(jìn)行解鎖,通過(guò)智能攝像頭實(shí)時(shí)監控住宅安全,對非法入侵者進(jìn)行監測等。
在國內,小米打造的智能家居生態(tài)鏈在經(jīng)歷了幾年的積累后,已經(jīng)形成了一套自研、自產(chǎn)、自銷(xiāo)的完整體系,接入生態(tài)鏈的硬件已經(jīng)高達6000萬(wàn)臺。另外,以美的、海爾、格力為代表的傳統家電企業(yè)依托本身龐大的產(chǎn)品線(xiàn)及市場(chǎng)占有率,也在積極向智能家居轉型,推進(jìn)自己的智能戰略。
⑤智能電網(wǎng)。伴隨著(zhù)電網(wǎng)規模日趨龐大,未來(lái)人工智能將成為智能電網(wǎng)的核心部分。在需求方面,人工智能技術(shù)能持續監控家庭和企業(yè)的智能電表和傳感器的供需情況,實(shí)時(shí)調整電網(wǎng)的電力流量,實(shí)現電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效。
在供應方面,人工智能技術(shù)能協(xié)助電力網(wǎng)絡(luò )營(yíng)運商或者政府改變能源組合,調整化石能源使用量,增加可再生資源的產(chǎn)量,并且將可再生能源的自然間歇性破壞降到最低。生產(chǎn)者將能夠對多個(gè)來(lái)源產(chǎn)生的能源輸出進(jìn)行管理,以便實(shí)時(shí)匹配社會(huì )、空間和時(shí)間的需求變化。
在線(xiàn)路的巡視巡檢方面,借助智能巡檢機器人和無(wú)人機實(shí)現規?;?、智能化作業(yè),提高效率和安全性。智能巡檢機器人搭載多種檢測儀,能夠近距離觀(guān)察設備,運檢準確性高。在數據診斷方面,相比人眼和各類(lèi)手持儀器,機器人巡檢也更精確,而且全天候全自主,大大提高了設備缺陷和故障查找的準確性和及時(shí)性。同時(shí),可以對機器人巡檢的每個(gè)點(diǎn)位的歷史數據進(jìn)行趨勢分析,提前預警設備潛在的劣化信息,為制定精準檢修策略提供科學(xué)依據。無(wú)人機搭載高清攝像儀,具有高精度定位和自動(dòng)檢測識別功能,可以飛到幾十米高的輸電鐵塔頂端,利用高清變焦相機對輸電設備進(jìn)行拍照,即便非常細小的零件發(fā)生松脫現象,也可通過(guò)鏡頭得到清晰精準的呈現。來(lái)自廣東電網(wǎng)的資料顯示,廣東電網(wǎng)在變電站的機巡,年作業(yè)量超18萬(wàn)公里,相當于繞地球4圈半,其中無(wú)人機巡視占85%,作業(yè)量全球第一,綜合效率提升了2.6倍。
發(fā)展戰略和政策環(huán)境
1.國際比較:各國人工智能戰略與政策各有著(zhù)重點(diǎn)。 2013年以來(lái),美、德、英、法、日、中等國都紛紛出臺了人工智能戰略和政策。各國人工智能戰略各有側重,美國重視人工智能對經(jīng)濟發(fā)展、科技領(lǐng)先和國家安全的影響;歐盟國家關(guān)注人工智能帶來(lái)的安全、隱私、尊嚴等方面的倫理風(fēng)險;日本希望人工智能推進(jìn)其超智能社會(huì )的建設;而中國人工智能政策聚焦于實(shí)現人工智能領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化,助力中國的制造強國戰略。各國政策在研發(fā)重點(diǎn)和重點(diǎn)應用領(lǐng)域也存在著(zhù)較大差異。
2.國家政策:從物聯(lián)網(wǎng),到大數據,再到人工智能。從2009至今,中國人工智能政策的演變可以分為五個(gè)階段,其核心主題詞也不斷變化,體現了各階段發(fā)展重點(diǎn)的不同。國家層面政策早期關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、信息安全、數據庫等基礎科研,中期關(guān)注大數據和基礎設施,而2017年后人工智能成為最核心的主題,知識產(chǎn)權保護也成為重要主題。綜合來(lái)看,中國人工智能政策主要關(guān)注以下六個(gè)方面:中國制造、創(chuàng )新驅動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+、大數據、科技研發(fā)。
3.地方政策:響應國家戰略,地方政策主題因地而異。地方政府積極響應國家人工智能發(fā)展戰略,其中,《中國制造2025》處于人工智能政策應用網(wǎng)絡(luò )的核心,在地方人工智能政策制定過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)綱領(lǐng)性的作用。通過(guò)政策發(fā)布數量來(lái)看,目前中國人工智能發(fā)展活躍的區域主要集中在京津冀、長(cháng)三角和粵港澳地區。各省的政策主題也大有不同,比如江蘇省關(guān)注基礎設施、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等基礎研發(fā)領(lǐng)域,廣東省關(guān)注制造和機器人等人工智能應用,而福建省關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、大數據、創(chuàng )新平臺和知識產(chǎn)權,各地政策與地方發(fā)展條件密切相關(guān)。
對社會(huì )的綜合影響
隨著(zhù)人工智能的充分發(fā)展,勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)力水平的提升,人們的生活體驗將更加豐富多彩,將更多地將人們從體力勞動(dòng)乃至常規性的腦力勞動(dòng)中解放出來(lái),更多地投入到創(chuàng )造性活動(dòng)當中,使人類(lèi)自身與社會(huì )得到更充分的發(fā)展。當前,人工智能技術(shù)的突飛猛進(jìn)正不斷改變著(zhù)零售、農業(yè)、物流、教育、醫療、金融、商務(wù)等領(lǐng)域的發(fā)展模式,重構生產(chǎn)、分配、交換、消費等各環(huán)節。根據IDC數據顯示,在未來(lái)5年內,人工智能技術(shù)應用到多個(gè)行業(yè),將極大提高這些行業(yè)的運轉效率,具體提升的效率為教育行業(yè)82%、零售業(yè)71%、制造業(yè)64%、金融業(yè)58%。
1.人工智能對教育和就業(yè)的影響。發(fā)展人工智能的最終目的不是用來(lái)替代人類(lèi),而是幫助人類(lèi)變得更加智慧,而教育將在這個(gè)過(guò)程中起到關(guān)鍵性作用。人工智能技術(shù)提升經(jīng)濟活動(dòng)中的產(chǎn)能,使得人們逐漸從機械的重復性的或危險的勞動(dòng)中抽離出來(lái),從而增加了思考、欣賞等閑暇時(shí)間,更專(zhuān)注于創(chuàng )新能力、思考能力、審美與想象力的潛能開(kāi)發(fā)與提升。
目前,人工智能在教育領(lǐng)域的應用主要集中在以下幾方面:自適應(個(gè)性化)學(xué)習、虛擬導師、教育機器人、基于編程和機器人的科技教育、基于虛擬現實(shí)/增強現實(shí)的場(chǎng)景式教育。用適合自己的方式去學(xué)習,不僅效率會(huì )提高,而且會(huì )保持更長(cháng)時(shí)間的學(xué)習興趣。
在教育領(lǐng)域深度發(fā)展人工智能的意義并不是取代教師,而是協(xié)助教師使教學(xué)變得更加高效和有趣。另外,在人工智能技術(shù)所影響的教育體系中,對人才的信息輸入與輸出能力、自主學(xué)習能力等的要求驟然提高,創(chuàng )新能力的培養也成為重要方向。
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展逐步替代人類(lèi)從事大部分繁瑣重復的工作或體力勞動(dòng),在給人們帶來(lái)福利的同時(shí)也帶來(lái)前所未有的挑戰。今天已經(jīng)有越來(lái)越多的人擔憂(yōu)是否自己的工作會(huì )被人工智能技術(shù)所取代,或者只能在人工智能所留下的“夾縫”中生存。有專(zhuān)家對中國的就業(yè)崗位被人工智能取代的概率進(jìn)行了估算,結果顯示,未來(lái)20年中,約占總就業(yè)人口76%的勞動(dòng)力會(huì )受到來(lái)自人工智能技術(shù)的沖擊,若只考慮非農業(yè)人口,這一比例為65%。但同時(shí),人工智能技術(shù)對就業(yè)的創(chuàng )造效應也已有所顯現。調查顯示,中國科技公司目前人工智能團隊規模平均擴張20%,而且這種需求還會(huì )增長(cháng)。另外國家工業(yè)和信息化部教育考試中心專(zhuān)家稱(chēng),在未來(lái)幾年中國對AI領(lǐng)域的人才需求可能增至500萬(wàn)。
可以判斷,在人工智能重塑產(chǎn)業(yè)格局和消費需求的情境下,一部分工作崗位終將被歷史淘汰,但是也會(huì )伴隨著(zhù)人工智能技術(shù)孵化出一系列新的崗位。另一方面,新型的人機關(guān)系正在構建,非程序化的認知類(lèi)工作會(huì )變得愈發(fā)難以替代,其對人的創(chuàng )新、思考與想象力提出更高的要求。
機械化和智能化塑造著(zhù)新的就業(yè)格局,但也要警惕新格局下有可能發(fā)生的衍生問(wèn)題,比如由于失業(yè)率上升而引起的貧富差距和社會(huì )穩定問(wèn)題。人工智能所帶來(lái)的“沖擊”是持續性的,對教育和就業(yè)的多重影響也是持續性的,因此也需要不斷積極探索與技術(shù)革命相匹配、相適應的教育與就業(yè)機制。
2.人工智能對隱私與安全的影響。今天,在許多生活消費場(chǎng)景中,人們對個(gè)性化體驗的需求不斷增加,個(gè)性化、場(chǎng)景化服務(wù)也逐漸成為人工智能驅動(dòng)創(chuàng )新的主要方向。服務(wù)供應方在信息獲取社交化、時(shí)間碎片化的情境下,著(zhù)力建立更靈活便捷的消費場(chǎng)景,給人們帶來(lái)更加友好的用戶(hù)體驗。與此同時(shí),隨著(zhù)語(yǔ)音識別、人臉識別、機器學(xué)習算法的發(fā)展和日趨成熟,企業(yè)可以通過(guò)分析客戶(hù)畫(huà)像真正理解客戶(hù),精準、差異化的服務(wù)使得客戶(hù)的被重視被滿(mǎn)足感進(jìn)一步增強。但是在蘊藏著(zhù)巨大商業(yè)價(jià)值的同時(shí),也對現有法律秩序與公共安全構成了一定的挑戰。
網(wǎng)絡(luò )空間的虛擬性,使得個(gè)人數據更易于被收集與分享,極大地便利了身份信息編號、健康狀態(tài)、信用記錄、位置活動(dòng)蹤跡等信息的存儲、分析和交易過(guò)程,與此同時(shí),人們卻很難追蹤個(gè)人數據隱私的泄露途徑與程度。例如,以人工智能技術(shù)為支撐的智慧醫療,病人的電子病例、私人數據歸屬權如何界定,醫院獲得及使用私人數據的權限界限如何規范。再比如人工智能技術(shù)生成作品的著(zhù)作權問(wèn)題等。開(kāi)放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)使得監管機構難以確定監管對象,也令法律的邊界變得越來(lái)越模糊。
人工智能的普遍使用使得“人機關(guān)系”發(fā)生了趨勢性的改變,人機頻繁互動(dòng),可以說(shuō)已形成互為嵌入式的新型關(guān)系。時(shí)間與空間的界限被打破、虛擬與真實(shí)也被隨意切換,這種趨勢下的不可預測性與不可逆性很有可能會(huì )觸發(fā)一系列潛在風(fēng)險。與人們容易忽略的“信息泄露”不同,人工智能技術(shù)也可能被少數別有用心的人有目的地用于欺詐等犯罪行為。如基于不當手段獲取的個(gè)人信息形成“數據畫(huà)像”,并通過(guò)社交軟件等冒充熟人進(jìn)行詐騙。再比如,使用人工智能技術(shù)進(jìn)行學(xué)習與模擬,生成包括圖像、視頻、音頻、生物特征在內的信息,突破安防屏障。去年曾有報道,新款蘋(píng)果手機“刷臉”開(kāi)機功能被破解即是這類(lèi)例子。而從潛在風(fēng)險來(lái)看,無(wú)人機、無(wú)人車(chē)、智能機器人等都存在遭到非法侵入與控制,造成財產(chǎn)損失或被用于犯罪目的的可能。
3.人工智能對社會(huì )公平的影響。隨著(zhù)人工智能研發(fā)與應用的突飛猛進(jìn),一系列價(jià)值難題也正逐漸顯現在人們面前。目前還有大量不會(huì )上網(wǎng)、由于客觀(guān)條件無(wú)法使用互聯(lián)網(wǎng)及不愿觸碰互聯(lián)網(wǎng)的人群,已經(jīng)被定義為人工智能時(shí)代的“邊緣人”,而人工智能對人們的文化水平、信息流的掌握程度又有了更高的要求。人工智能技術(shù)越發(fā)達,信息鴻溝就越深,進(jìn)而演變?yōu)榉?wù)鴻溝、福利鴻溝,而在人工智能時(shí)代,“邊緣人”將越來(lái)越難享受到便捷的智能信息服務(wù),也更不易獲得緊缺的服務(wù)資源。
在人類(lèi)社會(huì ),按照公正原則,人工智能技術(shù)應該使盡可能多的人群獲益,技術(shù)所帶來(lái)的福利和便捷應讓盡可能多的人群共享。2017年初在美國阿西洛馬召開(kāi)的BeneficialAI會(huì )議上提出的“阿西洛馬人工智能原則”強調,應以安全、透明、負責、可解釋、為人類(lèi)做貢獻和多數人受益等方式開(kāi)發(fā)人工智能。實(shí)實(shí)在在的公共服務(wù)將極大限度地促進(jìn)和諧良好的人機關(guān)系,使均等的智能服務(wù)惠及各地區、不同行業(yè)和不同群體。因此人工智能技術(shù)突飛猛進(jìn)的同時(shí),要積極思考與研究如何利用其提高基本公共服務(wù)平臺的建設水平,不斷縮小信息鴻溝,建設高效、發(fā)達、宜居的智能社會(huì ),推動(dòng)社會(huì )包容與可持續發(fā)展,讓全體公民能共享科技創(chuàng )造的美好未來(lái)。
初步判斷和反思
結合既有研究,我們可以得到以下幾點(diǎn)對中國人工智能發(fā)展的初步判斷和反思。
1.從國際比較來(lái)看,中國人工智能發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入國際領(lǐng)先集團。中國在歷次工業(yè)革命里一直處于落后追趕的狀態(tài),而在第四次工業(yè)革命興起之際,中國已經(jīng)和其他國家一起坐在頭班車(chē)上。在人工智能領(lǐng)域,中國在技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)應用方面已經(jīng)進(jìn)入了國際領(lǐng)先集團,呈現中美“雙雄并立”的競爭格局。
2.從發(fā)展質(zhì)量來(lái)看,中國的人工智能發(fā)展還遠未達到十分樂(lè )觀(guān)的地步。中國的優(yōu)勢領(lǐng)域主要體現應用方面,而在人工智能核心技術(shù)領(lǐng)域,如硬件和算法上,力量依然十分薄弱,這使得中國人工智能發(fā)展的基礎不夠牢固。中國的人工智能技術(shù)發(fā)展缺乏頂尖人才,與發(fā)達國家特別是美國的差距還十分明顯。
3.從參與主體來(lái)看,中國人工智能企業(yè)的知識生產(chǎn)能力亟待提升??蒲袡C構和大學(xué)是目前中國人工智能知識生產(chǎn)的主要力量。相比國外領(lǐng)先企業(yè),中國企業(yè)作為一個(gè)群體的技術(shù)表現還比較遜色,在人工智能專(zhuān)利申請上落后于國內高校和科研院所。即使是被公認為人工智能巨頭的百度、阿里巴巴、騰訊(BAT)等企業(yè),在人才、論文和專(zhuān)利方面也還沒(méi)有突出的表現,而它們的美國對手IBM、微軟、谷歌等企業(yè)在每項指標的全球企業(yè)排名中均名列前茅。
4.從應用領(lǐng)域來(lái)看,人工智能與能源系統的結合是一個(gè)被忽視的重要領(lǐng)域。電力工程已成為中國人工智能專(zhuān)利布局的重要領(lǐng)域,而國家電網(wǎng)公司在人工智能科研論文和專(zhuān)利申請上都是中國表現最搶眼的企業(yè)。這個(gè)事實(shí)在以往的人工智能研究中都未被提及或重視,說(shuō)明人工智能與能源系統的結合很可能是一個(gè)之前被忽視的領(lǐng)域,而這可能為中國人工智能技術(shù)應用開(kāi)拓新的方向,并為能源低碳轉型做出有益的貢獻。
5.從發(fā)展方式來(lái)看,中國需要加強產(chǎn)學(xué)研合作,促進(jìn)知識應用和轉化。 國際合作和產(chǎn)學(xué)研合作是人工智能技術(shù)發(fā)展的重要途徑。目前中國人工智能知識生產(chǎn)大量停留在大學(xué)和科研機構中,在產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)知識應用和轉化方面仍然存在顯著(zhù)“短板”。展望未來(lái),中國不但需要大力推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研融合創(chuàng )新,還需要更加鮮明地支持企業(yè)利用數據、算力等優(yōu)勢從事人工智能基礎研究。
6.從政策環(huán)境來(lái)看,各地方政府積極支持,但也存在盲目跟風(fēng)傾向。中國社會(huì )對人工智能的發(fā)展總體上是積極樂(lè )觀(guān)的,為人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了非常有利的政策、輿論、金融、市場(chǎng)和人才供給等發(fā)展環(huán)境,但各地在人工智能發(fā)展政策方面仍然存在“跟風(fēng)中央”、“追逐熱點(diǎn)”的傾向。目前中國在工智能發(fā)展政策上主要強調促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)應用,而對道德倫理、安全規制等問(wèn)題還沒(méi)有予以足夠重視。
來(lái)源:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)