物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等科技熱詞這幾年似乎每天都在科技頭條中輪番出現(xiàn)，到底哪一種技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展有更大的推動(dòng)作用呢?不知道有沒有人有這樣的疑惑，事實(shí)上，它們都是未來的趨勢(shì)，彼此之間并不矛盾。

有人說，萬物互聯(lián)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)是未來的新石油。怎么去理解這一句話呢?我們知道，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)物理世界(現(xiàn)實(shí)世界)和信息世界的融合，從而獲取到現(xiàn)實(shí)世界海量、動(dòng)態(tài)、多態(tài)以及關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。而大數(shù)據(jù)概念，正是對(duì)于這些數(shù)據(jù)的抽象描述，通常是指大小已超出傳統(tǒng)意義的尺度，并且軟件工具難以捕捉、存儲(chǔ)、管理與分析的數(shù)據(jù)。再者就是人工智能技術(shù)，它是建立在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的一門技術(shù)，可以讓機(jī)器像人一樣去思考。

說到人工智能，就不得不提到機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。很多人對(duì)此不是很了解，在這里我就用一張表示集合的圖來直觀地描述下三者的關(guān)系。

圖1 機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個(gè)分支，而深度學(xué)習(xí)又是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支

人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)的辨析

1、人工智能

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圖2 人工智能——讓機(jī)器像人一樣思考

人工智能技術(shù)是1956年提出的，被認(rèn)為是21世紀(jì)三大***技術(shù)之一，是對(duì)人的思維和意識(shí)的信息過程的模擬。人工智能的概念很寬泛，從表面上可以理解為讓機(jī)器像人一樣能思考并解決問題。其實(shí)，人工智能核心技術(shù)包括很多的方面，推理、知識(shí)、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、交流、感知、移動(dòng)和操作物體的能力等。

通常情況下，我們按照實(shí)力將人工智能分為以下三大類：

弱人工智能：擅長于單個(gè)方面的人工智能。比如有能戰(zhàn)勝象棋世界冠軍的人工智能，但是它只會(huì)下象棋，你要問它怎樣更好地在硬盤上儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，它就不知道怎么回答你了。

強(qiáng)人工智能：人類級(jí)別的人工智能。強(qiáng)人工智能是指在各方面都能和人類比肩的人工智能，人類能干的腦力活它都能干。創(chuàng)造強(qiáng)人工智能比創(chuàng)造弱人工智能難得多。

超人工智能：超人工智能可以是各方面都比人類強(qiáng)一點(diǎn)，也可以是各方面都比人類強(qiáng)數(shù)倍的，而最終能否實(shí)現(xiàn)，業(yè)界并無統(tǒng)一說法。

人工智能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)時(shí)有2種不同的方式。一是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)智能的效果，而不考慮其具體的結(jié)構(gòu)是否與人類大腦相似或相同。另一種是模擬法，它不僅要看最終呈現(xiàn)的結(jié)果，還要求其結(jié)構(gòu)也與人類大腦相似或相同。

2、機(jī)器學(xué)習(xí)

圖3 機(jī)器學(xué)習(xí)常見算法圖形表示

機(jī)器學(xué)習(xí)考察計(jì)算機(jī)如何基于數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)。其主要研究領(lǐng)域之一是，計(jì)算機(jī)程序基于數(shù)據(jù)自動(dòng)地學(xué)習(xí)識(shí)別復(fù)雜的模式，并做出智能的決斷。機(jī)器學(xué)習(xí)是一個(gè)快速成長的學(xué)科，在這里，我們?yōu)榇蠹医榻B一些與數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的經(jīng)典的、機(jī)器學(xué)習(xí)問題。

監(jiān)督學(xué)習(xí)：基本上是分類的同義詞。學(xué)習(xí)中的監(jiān)督來自于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中被標(biāo)記的實(shí)例。

無監(jiān)督學(xué)習(xí)：本質(zhì)上是聚類的同義詞。學(xué)習(xí)過程是無監(jiān)督的，因?yàn)檩斎雽?shí)例沒有類標(biāo)記。

半監(jiān)督學(xué)習(xí)：是一類機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，在學(xué)習(xí)模型時(shí)，它使用標(biāo)記的和未標(biāo)記的實(shí)例。在一種方法中，標(biāo)記的實(shí)例用來學(xué)習(xí)類模型，而未標(biāo)記的實(shí)例用來改進(jìn)類邊界。

主動(dòng)學(xué)習(xí)：是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，它讓用戶在學(xué)習(xí)過程中扮演主動(dòng)角色。主動(dòng)學(xué)習(xí)方法可能要求用戶對(duì)可能來自未被標(biāo)記的實(shí)例集或由學(xué)習(xí)程序合成的實(shí)例進(jìn)行標(biāo)記。給定可以標(biāo)記的實(shí)例數(shù)量的約束，目的是通過主動(dòng)地從用戶獲取知識(shí)來提高模型的質(zhì)量。

3、深度學(xué)習(xí)

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圖4 深度學(xué)習(xí)是一種新的思維方式

深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)研究中的一個(gè)新的領(lǐng)域，其動(dòng)機(jī)在于建立、模擬人腦進(jìn)行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它模仿人腦的機(jī)制來解釋數(shù)據(jù)，例如圖像，聲音和文本。深度學(xué)習(xí)的概念源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究。含多隱層的多層感知器就是一種深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。深度學(xué)習(xí)通過組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類別或特征，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式特征表示?；逎y懂的概念，略微有些難以理解，但是在其高冷的背后，卻有深遠(yuǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景和未來。

到了當(dāng)下，經(jīng)過深度學(xué)習(xí)技術(shù)訓(xùn)練的機(jī)器在識(shí)別圖像時(shí)比人類更好，比如識(shí)別貓、識(shí)別血液中的癌細(xì)胞特征、識(shí)別MRI掃描圖片中的腫瘤。

通常，我們把人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈分為三個(gè)核心環(huán)節(jié)：人工智能基礎(chǔ)技術(shù)、人工智能算法平臺(tái)和人工智能應(yīng)用，接下來就讓我們來解讀下人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈。

圖5 人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的三層結(jié)構(gòu)

1、人工智能基礎(chǔ)技術(shù)

人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)主要是大數(shù)據(jù)管理和云計(jì)算，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，國內(nèi)大數(shù)據(jù)管理和云計(jì)算技術(shù)已從一個(gè)嶄新的領(lǐng)域逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊姺?wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)?；A(chǔ)技術(shù)為人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的落地提供了基礎(chǔ)的后臺(tái)保障，也是一切人工智能技術(shù)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的前提。

云計(jì)算按照使用層面的不同又分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。

IaaS：分為公有云、私有云和混合云三種形態(tài)，提供給消費(fèi)者的服務(wù)是對(duì)所有設(shè)施的使用，包括處理器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和其它基本的計(jì)算資源，用戶能夠部署和運(yùn)行任意軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。

PaaS：將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種服務(wù)，以 SaaS 的模式提交給用戶。

SaaS：提供給客戶的服務(wù)是運(yùn)營商運(yùn)行在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序，用戶可以在各種設(shè)備上通過客戶端界面訪問，如瀏覽器。

目前，國內(nèi)云計(jì)算的關(guān)鍵參與力量有阿里云、騰訊云、華為云、百度云等。

2.人工智能算法平臺(tái)

與基礎(chǔ)技術(shù)提供平臺(tái)不同，人工智能技術(shù)平臺(tái)主要專注于機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別和人機(jī)交互，所涉及的領(lǐng)域包括機(jī)器視覺、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、虹膜識(shí)別、掌紋識(shí)別、專家系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃、智能搜索、定理證明、博弈、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、智能控制、機(jī)器人學(xué)、語言和圖像理解和遺傳編程等。

機(jī)器學(xué)習(xí)在文章前半部分已做過詳細(xì)描述，這里就不再贅述。

模式識(shí)別：模式識(shí)別就是通過計(jì)算機(jī)用數(shù)學(xué)方法來研究模式的自動(dòng)處理和判讀，它偏重于對(duì)信號(hào)、圖像、語音、文字、指紋等非直觀數(shù)據(jù)方面的處理，如語音識(shí)別，人臉識(shí)別等，通過提取出相關(guān)的特征來實(shí)現(xiàn)一定的目標(biāo)。文字識(shí)別、語音識(shí)別、指紋識(shí)別和圖像識(shí)別等都屬于模式識(shí)別的場(chǎng)景應(yīng)用。

人機(jī)交互：人機(jī)交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問。系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。在應(yīng)用層面，它既包括人與系統(tǒng)的語音交互，也包含了人與機(jī)器人實(shí)體的物理交互。

目前，國內(nèi)人工智能技術(shù)平臺(tái)在應(yīng)用層面主要聚焦于計(jì)算機(jī)視覺、語音識(shí)別和語言技術(shù)處理領(lǐng)域，其中的代表企業(yè)包括科大訊飛、格靈深瞳、捷通華聲(靈云)、地平線、SenseTime、永洪科技、曠視科技、云知聲等。

3.人工智能應(yīng)用

人工智能應(yīng)用涉及到專用和通用兩個(gè)方面，這也是機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別和人機(jī)交互這三項(xiàng)人工智能技術(shù)的落地實(shí)現(xiàn)形式。目前國內(nèi)人工智能應(yīng)用正處于由專業(yè)應(yīng)用向通用應(yīng)用過渡的發(fā)展階段。

其中，專用領(lǐng)域的應(yīng)用涵蓋了目前國內(nèi)人工智能應(yīng)用的大多數(shù)，包括人臉識(shí)別、語音識(shí)別以及服務(wù)型機(jī)器人等方面;而通用領(lǐng)域的應(yīng)用則側(cè)重于醫(yī)療、智能家居、金融等方面。

(1)智能機(jī)器人

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圖6 智能機(jī)器人——人類的好伴侶

由于工業(yè)發(fā)展和智能化生活的需要，目前國內(nèi)智能機(jī)器人行業(yè)的研發(fā)主要集中于家庭機(jī)器人、工業(yè)及企業(yè)服務(wù)和智能助手三個(gè)方面。

其中，工業(yè)及企業(yè)服務(wù)類的機(jī)器人研發(fā)企業(yè)依托政策背景和市場(chǎng)需要處于較為發(fā)達(dá)的發(fā)展階段，代表性企業(yè)包括新松機(jī)器人、大疆、博實(shí)股份、優(yōu)愛寶機(jī)器人、Slamtec等。

在以上三個(gè)分類中，從事家庭機(jī)器人和智能助手的企業(yè)占據(jù)著絕大多數(shù)比例，涉及到的國內(nèi)企業(yè)近 300 家。

家庭機(jī)器人代表性企業(yè)包括：優(yōu)必選、Rokid、公子小白機(jī)器人、北冥星眸、極思維智能科技等。

智能助手代表性企業(yè)包括：百度、小i機(jī)器人、圖靈機(jī)器人、優(yōu)必選、北冥星眸GalaxyEye、蘿卜科技等。

(2)智能家居

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圖7 人工智能讓你的房子更聰明

人工智能在智能家居方面的應(yīng)用也是一個(gè)大熱門，以海爾和美的為代表的傳統(tǒng)家電企業(yè)依托自身渠道、技術(shù)和配套產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)建立起了實(shí)體化智能家居產(chǎn)品生態(tài)。而以阿里、騰訊、京東、小米和樂視等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表的公司則通過各自平臺(tái)內(nèi)的數(shù)據(jù)和終端資源提供不同的軟硬件服務(wù)。

值得關(guān)注的是，科沃斯、歐瑞博、broadlink、感居物聯(lián)、風(fēng)向標(biāo)科技、物聯(lián)傳感和華為等技術(shù)解決方案商在通用硬件和技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)解決方案上已成為諸多智能家居企業(yè)的合作伙伴。

綜合來看，智能家居和物聯(lián)網(wǎng)其它細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)由于市場(chǎng)分類、技術(shù)種類和數(shù)據(jù)積累的不同各自提供著差異化的解決方案。在既定市場(chǎng)中，沒有絕對(duì)意義上的排斥競(jìng)爭(zhēng)，各企業(yè)之間的合作融合度較強(qiáng)。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)：阿里小智、QQ 物聯(lián)、京東微聯(lián)、小米、樂視樂居家等。

傳統(tǒng)家電企業(yè)：海爾U+、美的M-Smart等。

技術(shù)解決方案商：歐瑞博、科沃斯、broadlink、感居物聯(lián)、風(fēng)向標(biāo)科技等。

(3)智能醫(yī)療

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圖8 智能醫(yī)療緩解醫(yī)患矛盾 為人類解決更多疑難雜癥

目前國內(nèi)智能醫(yī)療領(lǐng)域的研究主要集中于醫(yī)療機(jī)器人、醫(yī)療解決方案和生命科學(xué)領(lǐng)域。

由于起步較晚和技術(shù)門檻的限制，目前國內(nèi)醫(yī)用機(jī)器人的研發(fā)水平和普及率相較于國際一線水平仍存在一定的差距，這些企業(yè)主要集中于手術(shù)機(jī)器人和康復(fù)機(jī)器人兩大領(lǐng)域。

在醫(yī)療解決方案方面，以騰訊、阿里巴巴、百度和科大訊飛為代表的公司通過和政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的合作，為腦科學(xué)、疾病防治與醫(yī)療信息數(shù)據(jù)等領(lǐng)域提供智能解決方案。

而在生命科學(xué)領(lǐng)域，研究的著眼點(diǎn)在以基因和細(xì)胞檢測(cè)為代表的前沿研究領(lǐng)域，代表企業(yè)有華大基因、碳云智能和貝瑞和康等。

醫(yī)療機(jī)器人代表企業(yè)：新松機(jī)器人、博實(shí)股份、妙手機(jī)器人、璟和技創(chuàng)等。

醫(yī)療解決方案代表企業(yè)：騰訊、阿里巴巴、百度、科大訊飛等。

生命科學(xué)代表企業(yè)：華大基因、碳云智能、貝瑞和康、安諾優(yōu)達(dá)、聯(lián)合基因、北科生物等。

國內(nèi)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)技術(shù)鏈條已經(jīng)構(gòu)建成熟，人工智能技術(shù)和應(yīng)用集中在人臉和圖像識(shí)別、語音助手、智能生活等專用領(lǐng)域的場(chǎng)景化解決方案上。就趨勢(shì)來看，未來國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的差異化競(jìng)爭(zhēng)和突破將主要集中在人工智能相關(guān)技術(shù)的突破和應(yīng)用場(chǎng)景升級(jí)兩個(gè)層面。