自18世紀(jì)中葉以來(lái)，三次工業(yè)革命讓機(jī)器生產(chǎn)從無(wú)到有，從蒸汽驅(qū)動(dòng)到電力驅(qū)動(dòng)，從人工控制到自動(dòng)控制，使人類社會(huì)發(fā)生了翻天覆地的變化。20世紀(jì)中葉是技術(shù)創(chuàng)新的井噴期，如集成電路、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、人工智能等技術(shù)都是在這一時(shí)期萌芽而發(fā)的。然而，自1956年誕生以來(lái)，人工智能的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，直到2006年深度學(xué)習(xí)算法出現(xiàn)之后，才真正展現(xiàn)出強(qiáng)大的魔力，逐漸滲透到人們的生產(chǎn)生活中，深刻地改變著社會(huì)的演進(jìn)形態(tài)。

什么是人工智能

人工智能是研究開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的學(xué)科，其目的是了解智能的本質(zhì)，并生產(chǎn)出具有類人智能的智能機(jī)器。形象地說(shuō)，人工智能是研究并實(shí)現(xiàn)機(jī)器“像人一樣思考”“像人一樣行動(dòng)”“理性地思考”“理性地行動(dòng)”的學(xué)科。

人工智能的分類

美國(guó)在2016年10月發(fā)布的《國(guó)家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》報(bào)告中，將人工智能劃分為狹義人工智能和廣義人工智能。狹義人工智能系統(tǒng)只專注于完成某個(gè)特別設(shè)定的任務(wù)，例如語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別和翻譯，也包括近年來(lái)出現(xiàn)的IBM的Watson、谷歌的AlphaGo。廣義人工智能系統(tǒng)包括了學(xué)習(xí)、語(yǔ)言、認(rèn)知、推理、創(chuàng)造和計(jì)劃，其目標(biāo)是將一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)運(yùn)用到另外一個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)可以與人類開(kāi)展交互式學(xué)習(xí)。

海牙戰(zhàn)略研究中心在2017年5月發(fā)布的《人工智能與未來(lái)國(guó)防》報(bào)告中，將人工智能分為狹義人工智能、通用人工智能、超級(jí)人工智能三類。狹義人工智能是指，機(jī)器智能等于或超過(guò)了特定任務(wù)的人類智能；通用人工智能是指，機(jī)器智能滿足任何任務(wù)中人的全部表現(xiàn)；超級(jí)人工智能是指，在任何任務(wù)中超越人類智能的機(jī)器智能。

一般而言，人工智能可分為弱人工智能、強(qiáng)人工智能、超人工智能三類。弱人工智能只能解決特定領(lǐng)域的問(wèn)題，強(qiáng)人工智能可以勝任人類所有工作，超人工智能則具有堪比人類的智慧和天賦。顯然，目前人類正處于弱人工智能時(shí)代，離強(qiáng)人工智能與超人工智能還十分遙遠(yuǎn)。

人工智能的研究范疇

目前，人工智能已經(jīng)發(fā)展成為枝葉繁盛的龐大學(xué)科體系，涉及計(jì)算機(jī)、腦科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、邏輯學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、行為科學(xué)、生命科學(xué)、數(shù)學(xué)以及信息論、控制論和系統(tǒng)論等領(lǐng)域，是一門典型的前沿交叉學(xué)科。

人工智能要會(huì)“看”，這就需要研究計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)。

人工智能要會(huì)“聽(tīng)”，這就需要公關(guān)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。

人工智能要會(huì)“說(shuō)”，這就需要開(kāi)發(fā)自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音合成技術(shù)。

人工智能要會(huì)“行動(dòng)”，這就需要研發(fā)仿生機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車、無(wú)人機(jī)等技術(shù)。

人工智能要會(huì)“學(xué)習(xí)”，這就需要攻克機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。

人工智能要會(huì)“思考”，這就需要研究腦科學(xué)等技術(shù)。

除此以外，人工智能還需要一個(gè)載體。這個(gè)載體可以是軟硬件結(jié)合的實(shí)體系統(tǒng)，如機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車、智能手機(jī)等，也可以是純軟件系統(tǒng)，如專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等。

總之，人工智能的各個(gè)研究領(lǐng)域可以與人類智能中的各種能力一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，如圖1-1所示。

圖1-1 人工智能研究范疇

人工智能產(chǎn)業(yè)鏈

在近十余年的發(fā)展熱潮中，人工智能已衍生出一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)體系。該體系大致可以分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層三大板塊。其中，基礎(chǔ)層包括AI芯片、智能傳感器、信息通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等；技術(shù)層包括算法、框架和通用技術(shù)（機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人機(jī)交互等）；應(yīng)用層則即包括智能手機(jī)、智能音箱、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等消費(fèi)終端，又涉及人工智能在金融、安防、交通、教育、家居、零售、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、制造等領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用，如圖1-2所示。

圖1-2 人工智能產(chǎn)業(yè)鏈

需要說(shuō)明的是，本白皮書將重點(diǎn)關(guān)注人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)層、技術(shù)層，以及應(yīng)用層的消費(fèi)終端。人工智能行業(yè)應(yīng)用則不再本白皮書研究范圍內(nèi)。

若以功能視角而言，基礎(chǔ)層以硬件為主，主要為人工智能應(yīng)用提供豐富數(shù)據(jù)和強(qiáng)大算力，是人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施；技術(shù)層以軟件為主，為人工智能應(yīng)用提供高效靈活的算法、框架和平臺(tái)，是人工智能技術(shù)的核心；應(yīng)用層則是各項(xiàng)技術(shù)的集大成，是人工智能技術(shù)的場(chǎng)景實(shí)踐。