人工智能的第三次热潮学习分享

人工智能学习分享博韩伟业（北京）科技有限公司宋国威内部分享2017年9月1人工智能顶层设计2人工智能综述3第三次人工智能发展热潮4人工智能产业链5AI应用技术案例一、人工智能顶层设计中国政府和美国政府都把人工智能当做未来主导型战略，出台发展战略规划，从国家战略层面进行整体推进。美国和中国都在国家层面建立了相对完整的研发促进机制，协同推进人工智能发展。美国一直处在人工智能基础研究的前沿，保存全球领先地位。中国在基础算法和理论研究方面，还有相当的差距。2016年10月《为未来人工智能作好准备》报告《国家人工智能研发战略规划》报告2016年12月《人工智能、自动化和经济》白皮书2017年7月8日《新一代人工智能发展规划》2017年7月12日《人工智能与国家安全》报告2015年7月《“互联网+”人工智能3年行动实施方案》2016年5月《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》2016年3月“人工智能”一词写入国家“十三五”规划纲要一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》《新一代人工智能发展规划》1)人工智能发展进入新阶段。2)人工智能成为国际竞争的新焦点3)人工智能成为经济发展的新引擎4)人工智能带来社会建设的新机遇5)人工智能发展的不确定性带来新挑战6)我国发展人工智能具有良好基础7)与发达国家相比仍存在差距8)主动求变应变，牢牢把握人工智能发展的重大历史机遇一、战略态势二、总体要求（一）指导思想全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话精神和治国理政新理念新思想新战略，按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，认真落实党中央、国务院决策部署，深入实施创新驱动发展战略，以加快人工智能与经济、社会、国防深度融合为主线，以提升新一代人工智能科技创新能力为主攻方向，发展智能经济，建设智能社会，维护国家安全，构筑知识群、技术群、产业群互动融合和人才、制度、文化相互支撑的生态系统，前瞻应对风险挑战，推动以人类可持续发展为中心的智能化，全面提升社会生产力、综合国力和国家竞争力，为加快建设创新型国家和世界科技强国、实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦提供强大支撑。（二）基本原则二、总体要求（三）战略目标一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》二、总体要求（四）总体部署发展人工智能是一项事关全局的复杂系统工程，要按照“构建一个体系、把握双重属性、坚持三位一体、强化四大支撑”进行布局，形成人工智能健康持续发展的战略路径。三、重点任务一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务专栏1基础理论1.大数据智能理论。研究数据驱动与知识引导相结合的人工智能新方法、以自然语言理解和图像图形为核心的认知计算理论和方法、综合深度推理与创意人工智能理论与方法、非完全信息下智能决策基础理论与框架、数据驱动的通用人工智能数学模型与理论等。2.跨媒体感知计算理论。研究超越人类视觉能力的感知获取、面向真实世界的主动视觉感知及计算、自然声学场景的听知觉感知及计算、自然交互环境的言语感知及计算、面向异步序列的类人感知及计算、面向媒体智能感知的自主学习、城市全维度智能感知推理引擎。3.混合增强智能理论。研究“人在回路”的混合增强智能、人机智能共生的行为增强与脑机协同、机器直觉推理与因果模型、联想记忆模型与知识演化方法、复杂数据和任务的混合增强智能学习方法、云机器人协同计算方法、真实世界环境下的情境理解及人机群组协同。4.群体智能理论。研究群体智能结构理论与组织方法、群体智能激励机制与涌现机理、群体智能学习理论与方法、群体智能通用计算范式与模型。5.自主协同控制与优化决策理论。研究面向自主无人系统的协同感知与交互，面向自主无人系统的协同控制与优化决策，知识驱动的人机物三元协同与互操作等理论。6.高级机器学习理论。研究统计学习基础理论、不确定性推理与决策、分布式学习与交互、隐私保护学习、小样本学习、深度强化学习、无监督学习、半监督学习、主动学习等学习理论和高效模型。7.类脑智能计算理论。研究类脑感知、类脑学习、类脑记忆机制与计算融合、类脑复杂系统、类脑控制等理论与方法。8.量子智能计算理论。探索脑认知的量子模式与内在机制，研究高效的量子智能模型和算法、高性能高比特的量子人工智能处理器、可与外界环境交互信息的实时量子人工智能系统等。一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务专栏2关键共性技术1.知识计算引擎与知识服务技术。研究知识计算和可视交互引擎，研究创新设计、数字创意和以可视媒体为核心的商业智能等知识服务技术，开展大规模生物数据的知识发现。2.跨媒体分析推理技术。研究跨媒体统一表征、关联理解与知识挖掘、知识图谱构建与学习、知识演化与推理、智能描述与生成等技术，开发跨媒体分析推理引擎与验证系统。3.群体智能关键技术。开展群体智能的主动感知与发现、知识获取与生成、协同与共享、评估与演化、人机整合与增强、自我维持与安全交互等关键技术研究，构建群智空间的服务体系结构，研究移动群体智能的协同决策与控制技术。4.混合增强智能新架构和新技术。研究混合增强智能核心技术、认知计算框架，新型混合计算架构，人机共驾、在线智能学习技术，平行管理与控制的混合增强智能框架。5.自主无人系统的智能技术。研究无人机自主控制和汽车、船舶、轨道交通自动驾驶等智能技术，服务机器人、空间机器人、海洋机器人、极地机器人技术，无人车间/智能工厂智能技术，高端智能控制技术和自主无人操作系统。研究复杂环境下基于计算机视觉的定位、导航、识别等机器人及机械手臂自主控制技术。6.虚拟现实智能建模技术。研究虚拟对象智能行为的数学表达与建模方法，虚拟对象与虚拟环境和用户之间进行自然、持续、深入交互等问题，智能对象建模的技术与方法体系。7.智能计算芯片与系统。研发神经网络处理器以及高能效、可重构类脑计算芯片等，新型感知芯片与系统、智能计算体系结构与系统，人工智能操作系统。研究适合人工智能的混合计算架构等。8.自然语言处理技术。研究短文本的计算与分析技术，跨语言文本挖掘技术和面向机器认知智能的语义理解技术，多媒体信息理解的人机对话系统。一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务专栏3基础支撑平台1.人工智能开源软硬件基础平台。建立大数据人工智能开源软件基础平台、终端与云端协同的人工智能云服务平台、新型多元智能传感器件与集成平台、基于人工智能硬件的新产品设计平台、未来网络中的大数据智能化服务平台等。2.群体智能服务平台。建立群智众创计算支撑平台、科技众创服务系统、群智软件开发与验证自动化系统、群智软件学习与创新系统、开放环境的群智决策系统、群智共享经济服务系统。3.混合增强智能支撑平台。建立人工智能超级计算中心、大规模超级智能计算支撑环境、在线智能教育平台、“人在回路”驾驶脑、产业发展复杂性分析与风险评估的智能平台、支撑核电安全运营的智能保障平台、人机共驾技术研发与测试平台等。4.自主无人系统支撑平台。建立自主无人系统共性核心技术支撑平台，无人机自主控制以及汽车、船舶和轨道交通自动驾驶支撑平台，服务机器人、空间机器人、海洋机器人、极地机器人支撑平台，智能工厂与智能控制装备技术支撑平台等。5.人工智能基础数据与安全检测平台。建设面向人工智能的公共数据资源库、标准测试数据集、云服务平台，建立人工智能算法与平台安全性测试模型及评估模型，研发人工智能算法与平台安全性测评工具集。一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》三、重点任务一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》四、资源配置五、保障措施一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》六、组织实施一、人工智能顶层设计—解读《新一代人工智能发展规划》一、人工智能顶层设计—美国AI战略发展态势美国充分认识到人工智能的战略意义，从国家战略层面来布局AI领域的技术研发。卓越的技术研发机构，理论学科以及各类实验室为人工智能的发展奠定了雄厚的技术基础，并且也取得了大批令人瞩目的研发成果。表明政府在推动人工智能技术发展的过程中发挥着重要作用。反过来，人工智能技术能给当今以及未来的美国社会带来巨大的效益，不仅会提高美国的经济活力和生产力，而且能改善民众福利。《国家人工智能研究和发展战略计划》主要包括下列七大战略：AI研究的长期投资战略；（基础研究战略）开发有效的人类与人工智能合作措施战略；（人机交互战略）AI的伦理、法律和社会学研究战略；（社会学战略）确保AI系统的安全战略；（安全战略）开发适用于AI培训和测试的公共共享数据集和环境战略；（数据和环境战略）通过标准和基准测量和评估AI技术战略；（标准战略）更好的了解国家AI研发人力需求战略。（人力战略）一、人工智能顶层设计—美国AI战略发展态势七大战略的具体关系一、人工智能顶层设计—中国AI发展态势中国人口基数大，移动互联网发展迅速，有庞大的数据资源优势。另外商业化应用场景丰富，在人工智能应用领域将出现更多突破。同时，中国在人工智能研究领域的技术和人才储备也正在快速崛起。在中国，传统科技巨头百度、阿里巴巴和腾讯目前在人工智能领域处于领先地位。在它们之后，国内还有上百家创业公司正在人工智能的各个方向探索新技术。目前，语音识别和计算机视觉与图像是国内人工智能市场最热门的两个领域。另一方面，传统行业的公司也在积极引入人工智能，以降低自己的运营成本。在人工智能的影响下，新的细分领域将会出现（如无人机和智能机器人），传统行业（如家电、汽车和玩具）也将发生深刻的变革。作为全球最大的汽车市场、最大的家电生产国和最大的无人家生产国，中国正在形成全球最具吸引力的人工智能生态环境。经过多年的持续积累，中国在人工智能领域取得重要进展，国际科技论文发表量和发明专利授权量已居世界第二，部分领域核心关键技术实现重要突破。语音识别、视觉识别技术世界领先，自适应自主学习、直觉感知、综合推理、混合智能和群体智能等初步具备跨越发展的能力，中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人、无人驾驶逐步进入实际应用，人工智能创新创业日益活跃，一批龙头骨干企业加速成长，在国际上获得广泛关注和认可。加速积累的技术能力与海量的数据资源、巨大的应用需求、开放的市场环境有机结合，形成了中国人工智能发展的独特优势。一、人工智能顶层设计—中美人工智能产业对比一、人工智能顶层设计—中美人工智能产业对比一、人工智能顶层设计—中美人工智能产业对比一、人工智能顶层设计—中美人工智能产业对比这一轮的人工智能技术逇应用中，自动驾驶、智能医疗、智能安防、服务型机器人、智能交通、智能制造、智能娱乐等应用成为了全球人工智能市场的热点。三大支撑平台第一基础层的开源算法平台美国成为此次引领全球人工智能算法研究的领头羊，谷歌、Facebook、微软都已推出了深度学习算法的开源平台，而国内目前仅有百度推出开放平台paddlepaddle。第二技术层的云平台除了算法意外，大数据、云计算都是实现人工智能技术应用的关键性设施。从目前中美云服务平台发展的情况来看，作为云计算的“先行者”，北美地区仍占据市场主导地位。虽然中国云服务起步晚于美国，但阿里、腾讯、华为等中国互联网及IT企业都推出了领先的云服务平台，Docker技术在我国云计算领域逐步从实验阶段走向应用阶段，在云服务的基础技术上中美差距已不大，但在IT服务环境、用户认知等方面与美国仍存在差距，但这个差距是很快就能缩小并赶超的。第三应用层的应用平台在人工智能应用平台领域，中、美两国的互联网企业均推出基于人工智能技术的垂直应用平台。在语音平台上，美国有谷歌的Googleassistant、亚马逊的Alexa、IBM的Wat