人工智能调研分析报告.docx
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人工智能中国调研汇报 中新经纬用户端7月20日电 据中国政府网20日消息,为抢抓人工智能发展重大战略机遇,构筑中国人工智能发展先发优势,加紧建设创新型国家和世界科技强国,国务院公布了《新一代人工智能发展计划》。文件要求,人工智能总体技术和应用和世界优异水平同时,人工智能产业成为新关键经济增加点,人工智能关键产业规模超出1500亿元,带动相关产业规模超出1万亿元。 文件指出,新一代人工智能发展战略目标是要分三步走: 第一步,到人工智能总体技术和应用和世界优异水平同时,人工智能产业成为新关键经济增加点,人工智能技术应用成为改善民生新路径,有力支撑进入创新型国家行列和实现全方面建成小康社会奋斗目标。新一代人工智能理论和技术取得关键进展。大数据智能、跨媒体智能、群体智能、混合增强智能、自主智能系统等基础理论和关键技术实现关键进展,人工智能模型方法、关键器件、高端设备和基础软件等方面取得标志性结果。人工智能产业竞争力进入国际第一方阵。初步建成人工智能技术标准、服务体系和产业生态链,培育若干全球领先人工智能骨干企业,人工智能关键产业规模超出1500亿元,带动相关产业规模超出1万亿元。人工智能发展环境深入优化,在关键领域全方面展开创新应用,聚集起一批高水平人才队伍和创新团体,部分领域人工智能伦理规范和政策法规初步建立。 第二步,到2025年人工智能基础理论实现重大突破,部分技术和应用达成世界领先水平,人工智能成为带动中国产业升级和经济转型关键动力,智能社会建设取得主动进展。新一代人工智能理论和技术体系初步建立,含有自主学习能力人工智能取得突破,在多领域取得引领性研究结果。人工智能产业进入全球价值链高端。新一代人工智能在智能制造、智能医疗、智慧城市、智能农业、国防建设等领域得到广泛应用,人工智能关键产业规模超出4000亿元,带动相关产业规模超出5万亿元。初步建立人工智能法律法规、伦理规范和政策体系,形成人工智能安全评定和管控能力。 第三步,到2030年人工智能理论、技术和应用总体达成世界领先水平,成为世界关键人工智能创新中心,智能经济、智能社会取得显著成效,为跻身创新型国家前列和经济强国奠定关键基础。形成较为成熟新一代人工智能理论和技术体系。在类脑智能、自主智能、混合智能和群体智能等领域取得重大突破,在国际人工智能研究领域含相关键影响,占据人工智能科技制高点。人工智能产业竞争力达成国际领先水平。人工智能在生产生活、社会治理、国防建设各方面应用广度深度极大拓展,形成涵盖关键技术、关键系统、支撑平台和智能应用完备产业链和高端产业群,人工智能关键产业规模超出1万亿元,带动相关产业规模超出10万亿元。形成一批全球领先人工智能科技创新和人才培养基地,建成愈加完善人工智能法律法规、伦理规范和政策体系。 文件提到,人工智能发展计划关键任务是要立足国家发展全局,正确把握全球人工智能发展态势,找准突破口和主攻方向,全方面增强科技创新基础能力,全方面拓展关键领域应用深度广度,全方面提升经济社会发展和国防应用智能化水平。一是构建开放协同人工智能科技创新体系。二是培育高端高效智能经济。三是建设安全便捷智能社会。四是加强人工智能领域军民融合。五是构建泛在安全高效智能化基础设施体系。六是前瞻布局新一代人工智能重大科技项目。(中新经纬APP) 智能机器是一个能够展现出人类智能行为机器。人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是计算机科学或智能科学中包含研究、设计和应用智能机器一个分支。人工智能近期关键目标在于研究用机器来模拟和实施人脑一些智力功效,而远期目标是用自动机模拟人类思维活动和智力功效。 人工智能探索历史 人类对人工智能和智能机器梦想和追求,能够追溯到3000 多年前。中国也不乏这方面小说和史料。 近代科学技术很多重大进展全部是人类智慧、思维、梦想和奋斗结果。人类历史上历来没有出现过像今天这么思想大解放,相关宇宙、星球、生命、人类、时空、进化和智能等思想和作品,如雨后春笋破土而出,似百花争艳迎春怒放。其中,人工智能尤其引人注目。进入20世纪后,人工智能开始孕育于人类社会母胎。到20世纪30—40年代发生了两件极其关键事件:数理逻辑形式化和智能可计算(机器能思维)思想,建立了计算和智能关系概念。被称为“人工智能之父”(The father of AI)图灵(Turing AM),于1936年创建了自动机理论,提出一个理论计算机模型,奠定电子计算机设计基础,促进人工智能尤其是思维机器研究。1950 年图灵论文“机器能思索吗?”,为立即问世人工智能提供了科学性和开创性构思。 1956 年夏季由麦卡锡(McCarthyJ)、明斯基(Minsky ML)、罗彻斯特(Lochester N)和香农(Shannon CE)共同提议,并邀请其它6位年轻科学家,在美国达特茅斯(Dartmouth)大学举行了一次长达两个月十人研讨会,讨论用机器模拟人类智能问题,首次使用“人工智能”这一术语。这是人类历史上第一次人工智能研讨会,标志着国际人工智能学科诞生,含有十分关键历史意义。提议这次研讨会人工智能学者麦卡锡和明斯基,则被誉为国际人工智能“奠基者”或“创始人”(The founding father),有时也称为“人工智能之父”。 中国人工智能经历了怎样发展过程?取得哪些成绩?存在什么问题?面临何种机遇?有哪些处理方案?本文力图逐一探讨。 一、发展过程 和国际上人工智能发展情况相比,中国人工智能研究不仅起步较晚,而且发展道路曲折坎坷,历经了质疑、批评甚至打压十分艰苦发展历程。直到改革开放以后,中国人工智能才逐步走上发展之路。 1.迷雾重重 20世纪50—60年代,人工智能在西方国家得到重视和发展,而在苏联却受到批判,将其斥为“资产阶级反动伪科学”。当初,受苏联批判人工智能和控制论(Cybernetics)影响,中国在20世纪50年代几乎没有些人工智能研究;20世纪60年代后期和70年代,即使苏联解禁了控制论和人工智能研究,但因中苏关系恶化,中国学术界将苏联这种解禁斥之为“修正主义”,人工智能研究继续停滞。那时,人工智能在中国要么受到质疑,要么和“特异功效”一起受到批判,被认为是伪科学和修正主义。《摘译外国自然科学哲学》月刊1976年第3期刊文称:“在批判‘图像识别’和‘人工智能’研究领域多种反动思潮斗争中,走自己道路”。这足见中国人工智能研究迷雾重重艰苦处境。 1978年3月,全国科学大会在北京召开。在华国锋主持大会开幕式上,邓小平发表了“科学技术是生产力”关键讲话。大会提出“向科学技术现代化进军”战略决议,打开解放思想先河,促进中国科学事业发展,使中国科技事业迎来了科学春天[9]。这是中国改革开放先声,广大科技人员出现了思想大解放,人工智能也在酝酿着深入解禁。吴文俊提出利用机器证实和发觉几何定理新方法——几何定理机器证实(图1),取得1978年全国科学大会重大科技结果奖就是一个好征兆。 20世纪80年代早期,钱学森等主张开展人工智能研究,中国人工智能研究深入活跃起来。不过,因为当初社会上把“人工智能”和“特异功效”混为一谈,使中国人工智能走过一段很长弯路。首先,包含很多人工智能学者在内研究者把人工智能和特异功效搅在一起“研究”;其次,社会上在批判“特异功效”时将“人工智能”一起进行批判,把二者一并斥之为“伪科学”。 2.艰苦起步 20世纪70年代末至80年代,知识工程和教授系统在欧美发达国家得到快速发展,并取得重大经济效益。当初中国相关研究处于艰苦起步阶段,部分基础性工作得以开展。 1) 派遣留学生出国研究人工智能。 改革开放后,自1980 年起中国大批派遣留学生赴西方发达国家研究现代科技,学习科技新结果,其中包含人工智能和模式识别等学科领域。这些人工智能“海归”教授,已成为中国人工智能研究和开发应用学术带头人和中坚力量,为发展中国人工智能做出举足轻重贡献。 2) 成立中国人工智能学会。 1981 年9 月,中国人工智能学会(CAAI)在长沙成立,秦元勋当选第一任理事长。于光远在大会期间主持了一次大型座谈会,讨论相关人工智能部分认识问题。她指出:“人工智能是一门新兴科学,我们应该主动支持;对所谓‘人体特异功效’研究是一门伪科学,不仅不应该支持,而且要果断反对。”1982年,中国人工智能学会刊物《人工智能学报》在长沙创刊,成为中国首份人工智能学术刊物。 CAAI首任理事长秦元勋也颇受争议。秦元勋获美国哈佛大学博士学位后于1948年回国,历任中国科学院数学研究所研究员、实施副所长,中国核学会计算物理学会理事长,中国人工智能学会首届理事长等职。她在常微分方程定性理论、运动稳定性、近似解析、机器推理等方面研究,在中国处于开创地位。其中极限环研究,含有国际优异水平。她曾负责完成了中国第一颗原子弹和氢弹威力计算工作,是1982年国家自然科学奖一等奖原子弹氢弹设计原理中物理力学数学理论项目标关键工作者之一,并开辟了计算物理学这一新学科分支。 3) 开始人工智能相关项目研究。 20世纪70年代末至80年代前期,部分人工智能相关项目已被纳入国家科研计划。比如,在1978年召开中国自动化学会年会上,汇报了光学文字识别系统、手写体数字识别、生物控制论和模糊集合等研究结果,表明中国人工智能在生物控制和模式识别等方向研究已开始起步。又如,1978年把“智能模拟”纳入国家研究计划。不过,当初还未能直接提到“人工智能”研究,说明中国人工智能禁区有待深入打开。 3.迎来曙光 1984年1月和2月,邓小平分别在深圳和上海观看儿童和计算机下棋时,指示“计算机普及要从娃娃抓起”。以后,中国人工智能研究境遇有所好转。比如,人民日报相关人工智能报道也逐步多了起来。20世纪80年代中期,中国人工智能迎来曙光,开始走上比较正常发展道路。 国防科工委于1984年召开了全国智能计算机及其系统学术讨论会,1985年又召开了全国首届第五代计算机学术研讨会。1986年起把智能计算机系统、智能机器人和智能信息处理等重大项目列入国家高技术研究发展计划(863计划)。 1986 年,清华大学校务委员会经过三次讨论后,决定同意在清华大学出版社出版《人工智能及其应用》著作。 1987年7月《人工智能及其应用》在清华大学出版社公开出版,成为中国首部含有自主知识产权人工智能专著。接着,中国首部人工智能、机器人学和智能控制著作分别于1987年、1988 年和1990 年问世。1988 年2月,主管国家科技工作国务委员兼国家科委主任宋健亲笔致信蔡自兴(图2),对《人工智能及其应用》公开出版和人工智能学科给高度评价,指出该人工智能著作编著和出版“使这一前沿学科最出色成就快速和中国读者见面,这对人工智能在中国传输和发展肯定会起到重大推进作用……我深信,以人工智能和模式识别为带头这门新学科,将为人类前进智能自动化时期做出奠基性贡献。”宋健对该书高度评价,表现出她对发展中国人工智能关注和对作者激励,对中国人工智能发展产生了重大和深远影响。 在这封信中宋健还提到:“十年前,当我们和钱先生修订工程控制论时,尚无系统参考书可言,只能断断续续介绍部分思绪。现在钱先生看到此书,也一定会欣喜万分。”这表现了宋健谦虚品德,也表现出钱学森当初对人工智能热烈支持。 1987年《模式识别和人工智能》杂志创刊。 1989年首次召开了中国人工智能联合会议(CJCAI),至共召开了8次。另外,还曾经联合召开过6届中国机器人学联合会议。 1993年起,把智能控制和智能自动化等项目列入国家科技攀登计划。 1993年7月,宋健应邀为中国人工智能学会智能机器人分会成立题词“人智能则国智科技强则国强”,向成立大会表示祝贺。本题词很好地说明了人工智能和提升民族素质、增强科技实力和建设现代化强国辩证关系,也是国家科技领域领导人对中国人工智能事业有力支持和对全国人工智能工作者殷切期望。 4.蓬勃发展 进入二十一世纪后,更多人工智能和智能系统研究课题取得国家自然科学基金关键和重大项目、国家高技术研究发展计划(863 计划)和国家关键基础研究发展计划(973计划)项目、科技部科技攻关项目、工信部重大项目等多种国家基金计划支持,并和中国国民经济和科技发展重大需求相结合,努力争取为国家做出更大贡献。这方面研究项目很多,代表性研究有视觉和听觉认知计算、面向Agent智能计算机系统、汉字智能搜索引擎关键技术、智能化农业教授系统、虹膜识别、语音识别、人工心理和人工情感、基于仿人机器人人机交互和合作、工程建设中智能辅助决议系统、未知环境中移动机器人导航和控制等。 8月,中国人工智能学会联合其它学会和相关部门,在北京举行了“庆贺人工智能学科诞生50周年”大型庆贺活动。除了人工智能国际会议外,纪念活动还包含由中国人工智能学会主办首届中国象棋计算机博弈锦标赛暨首届中国象棋人机大战。东北大学“棋天大圣”象棋软件取得机器博弈冠军;“浪潮天梭”超级计算机以11:9成绩战胜了中国象棋大师。这些赛事成功举行,彰显了中国人工智能科技长足进步,也向广大公众进行了一次深刻人工智能基础知识普及教育。主办者认为,这次中国象棋人机大战“不管赢家是人类大师或超级计算机,全部是人类智慧胜利”。 同年,《智能系统学报》创刊(图3),这是继《人工智能学报》和《模式识别和人工智能》以后中国第3份人工智能类期刊。她们为中国人工智能学者和高校师生提供了一个学术交流平台,对中国人工智能研究和应用起到促进作用。 年,中国人工智能学会牵头组织,向国家学位委员会和国家教育部提出设置“智能科学和技术”学位授权一级学科提议。该提议指出:现在信息化向智能化前进”趋势已经显现;所以,今天培养智能科学技术高级人才大军,恰好赶上明天信息化向智能化大规模前进需要。为此,一个顺理而紧迫提议就是:为了适应信息化向智能化前进大趋势,为了实现建设创新型国家大目标,在中国学位体系中增设智能科学和技术博士和硕士学位授权一级学科。这个提议凝聚了中国广大人工智能教育工作者心智心血和她们远见卓识,对中国人工智能学科建设含有十分深远意义。 5.国家战略 近两年来,中国人工智能已发展成为国家战略。国家最高领导人习近平、李克强发表关键讲话,对发展中国人工智能和机器人学给高屋建瓴指示和支持。 6月9日,习近平总书记在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会开幕式上发表关键讲话强调:“因为大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术同机器人技术相互融合步伐加紧,3D打印、人工智能迅猛发展,制造机器人软硬件技术日趋成熟,成本不停降低,性能不停提升,军用无人机、自动驾驶汽车、家政服务机器人已经成为现实,有人工智能机器人已含有相当程度自主思维和学习能力。……我们要审时度势、全盘考虑、抓紧计划、扎实推进。”这是党和国家最高领导人首次对人工智能和相关智能技术高度评价,是对开展人工智能和智能机器人技术开发庄重号召和大力推进。 十二届全国人大三次会议上,李克强总理在政府工作汇报中提出:“人工智能技术将为基于互联网和移动互联网等领域创新应用提供关键基础。未来人工智能技术将深入推进关联技术和新兴科技、新兴产业深度融合,推进新一轮信息技术革命,势必将成为中国经济结构转型升级新支点。”这是对人工智能技术关键作用给充足肯定,是对人工智能有力促进。 5月,国务院公布《中国制造2025》(图4),布署全方面推进实施制造强国战略。这是中国实施制造强国战略第一个十年行动纲领。围绕实现制造强国战略目标,《中国制造2025》明确了9项战略任务和关键。 这些战略任务,不管是提升创新能力、信息化和工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设,或是推进关键领域突破发展、全方面推行绿色制造、推进制造业结构调整、发展服务型制造和生产性服务业、提升制造业国际化发展水平,全部离不开人工智能参与,全部和人工智能发展亲密相关。人工智能是智能制造不可或缺关键技术。 4月,工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业发展计划(—)》,为“十三五”期间中国机器人产业发展描绘了清楚蓝图。该发展计划提出大部分任务,如智能生产、智能物流、智能工业机器人、人机协作机器人、消防救援机器人、手术机器人、智能型公共服务机器人、智能护理机器人等,全部需要采取多种人工智能技术。人工智能也是智能机器人产业发展关键关键技术。 5月,国家发改委和科技部等4部门联合印发《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》,明确未来3年智能产业发展关键和具体扶持项目,深入表现出人工智能已被提升至国家战略高度。依据方案内容,未来3年将在3个大方面、9个小项推进智能产业发展。 国家最高领导人对人工智能高度评价和对发展中国人工智能指示,《中国制造2025》、《机器人产业发展计划(— 年)》和《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》公布和施行,表现了中国已把人工智能技术提升到国家发展战略高度,为人工智能发展发明了前所未有优良环境,也给予人工智能艰巨而光荣历史使命。 7月在北京召开了“中国人工智能大会”。发表了《中国人工智能白皮书》,包含“中国智能机器人白皮书”、“中国自然语言了解白皮书”、“中国模式识别白皮书”、“中国智能驾驶白皮书”和“中国机器学习白皮书”,为中国人工智能相关行业科技发展描绘一个轮廓,给产业界指导一个发展方向。 4月由中国人工智能学会提议,联合20余家国家一级学会,在北京举行“ 全球人工智能技术大会暨人工智能60 周年纪念活动开启仪式”(图5)。这次活动恰逢国际人工智能诞辰60周年,谷歌AlphaGo和韩国围棋九段棋手李世石上演“世纪人机大战”(图6),将人工智能关注度推到了前所未有高度。开启仪式共同庆贺国际人工智能诞辰60周年,传承和弘扬人工智能科学精神,开启智能化时代新征程。 现在,人工智能已发展成为国家发展战略,中国已经有数以10万计科技人员和大学师生从事不一样层次人工智能相关领域研究、学习、开发和应用,人工智能研究和应用已在中国空前开展,硕果累累,必将为促进其它学科发展和中国现代化建设做出新重大贡献。 二、关键成就 中国人工智能研究开发、学科建设、产业应用和社会服务等方面,已经取得不俗成就,关键能够从以下几点得到证实。 1.形成人工智能学科 1981年9月建立了全国性人工智能组织中国人工智能学会(CAAI),标志着中国人工智能学科诞生。1982年在长沙创办中国人工智能学会刊物《人工智能学报》,成为中国人工智能学科领域第一份学术刊物。中国人工智能学会大会每两年举行一次,至现在已举行16届。中国人工智能学会成立后,又相继成立了中国人工智能学会智能机器人专业委员会、机器学习专业委员会、模式识别专业委员会、自然语言处理专业委员会和智能控制专业委员会、人工智能教育工作委员会等。 另外,中国计算机学会部分二级学会也开展人工智能相关学术活动,为中国人工智能发展做出了应有贡献。比如,中国计算机学会成立了人工智能和模式识别专业委员会,中国自动化学会成立了模式识别和机器智能专业委员会和智能自动化专业委员会等二级学会。有些省市也成立了地方人工智能学会。1989— 年,由中国人工智能学会、中国计算机学会等多个学会联合举行过7届中国人工智能联合会议(CJCAI)。 和人工智能亲密相关机器学习、模式识别、智能机器人、自然语言处理、教授系统等领域学术组织也前后成立,学术活动也十分热烈。比如,中国机器学习关键学术活动包含每两年举行一次中国机器学习会议和每十二个月举行中国机器学习及其应用研讨会。前者由中国计算机学会人工智能和模式识别专业委员会协办,现在已历经15届。后者每届会议包含特邀汇报、大会交流及Top Conference Review等部分,迄今已历经13届。又如,中国人工智能学会智能机器人专业委员会自1993年成立以来,每两年举行一次全国智能机器人学术会议,已组织过11届,还和其它学会共同举行过6次中国机器人联合会议。在王湘浩提倡和组织下,全国高校人工智能研讨会研究班自1980年起每十二个月举行一次,是中国最早人工智能学术研讨活动。 这些人工智能学术组织和会议开展广泛深入中国外学术交流,对开展人工智能学术活动和组织科技交流起到主动作用,有力推进了中国人工智能科技发展和学科建设。 2.科学研究成绩斐然 国家已前后设置了多种和人工智能相关研究课题,如国家自然科学基金重大专题、关键项目和面上项目,国家863计划项目,国家重大战略项目智能制造2025等。在这些科研基金支持下,中国人工智能研究已取得很多突出结果。 1)人工智能基础研究结果突出 除了前面提到几何定理证实“吴氏方法”外,吴文俊还于 年发表了关键论文“计算机时代脑力劳动机械化和科学技术现代化”,宣告她在几何定理证实“机械化”方面系列结果,指出:“在几何定理机器证实取得成功以后20多年来,笔者和很多志同道协议志们在科技部、科学院、基金委等大力支持下,开展了一场可谓‘数学机械化’‘运动’,在理论和应用很多方面全部已取得了若干成功。” 中国学者在人工智能很多领域,如问题求解、不确定推理、泛逻辑理论、拓扑学、模式识别、图像处理、机器学习、教授系统、智能计算和智能控制等领域基础研究也多有建树,取得一批含有国际优异水平发明性结果。比如,在模式识别方面,对文字识别、语音识别(图7)、指纹识别、人脸识别、虹膜识别和步态识别等进行深入研究,包含生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主导航、保安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等应用领域。 又如,机器学习也是人工智能关键研究领域之一。现在机器学习大数据往往表现出多源异构、语义复杂、规模巨大、动态多变等特殊性质,为传统机器学习技术带来了新挑战。为应对这一挑战,中国科技企业巨头华为、baidu等和国外巨头谷歌、微软、亚马逊等展开竞争,纷纷成立以机器学习技术为关键研究院,以充足挖掘大数据中蕴含巨大商业和应用价值。深度学习是机器学习领域一个新兴子领域和研究方向,它是一个经过多层表示来对数据之间复杂关系进行建模算法。深度学习模拟人脑结构,含有更强建模和推理能力,能够更有效地处理多类复杂智能问题。多年来,中国在深度学习研究方面也取得关键进展,部分研究结果靠近或达成国际优异水平。 中国学者在自动计划领域也取得开创性结果。1985年提出和发展了基于教授系统机器人计划机理和方法,实现了人工智能教授系统和机器人技术结合,为基于知识自动计划和高层控制开辟了一条新路径,对提升生产智能化水平含相关键意义,并推进中国外机器人计划研究发展。该结果被广泛引用,并被收入清华大学吴麒等主编全国高校计划教材《自动控制原理》。1999年以来,又在机器人进化计划方面取得创新性结果。 中国在认知计算、情感计算、模式识别、神经网络、智能驾驶、水下机器人和其它智能机器人等领域也取得一批含有国际优异水平研究结果,培养了一批优异学术带头人:郭爱克、任继福、李衍达、王守觉、焦李成、贺汉根、蔡鹤皋、徐玉如和黄心汉等。 另外,有些人工智能基础研究取得国际奖励,如1990年张钹取得ICL欧洲人工智能奖,蔡自兴指导王勇博士取得 IEEE计算智能学会优异博士学位论文奖等。 值得一提是美籍华裔学者王浩对人工智能杰出贡献。1958 年夏天,王浩在纽约州IBM试验室一台IBM704机器上用汇编语言编写了3个程序,证实了罗素和怀特海《数学原理》中200多个定理。她相关数理逻辑一个命题被国际上定为“ 王氏悖论”。1966年,她在哈佛大学指导博士生Stephen Cook,因NP 完全性方面开创性研究结果而取得1982年图灵奖。王浩还和吴文俊进行了合作研究。 2)专用人工智能开发有所突破 中国在专用人工智能领域取得了突破性进展,已在自然语言处理和语音识别、图像识别、机器学习、虚拟现实、智能处理器、认知计算、智能驾驶和智能机器人等方面取得一大批含有国际优异水平应用结果。 互联网和大数据推进人工智能进入了新发展阶段。中国智能语音技术在移动互联网、呼叫中心、智能家居、汽车电子等领域研究和应用逐步深入,带动智能语音产业规模连续快速增加。科大讯飞以54.2%市场份额继续处于中国领先地位。 智能语音正在成为主流交互方法之一。 近几年在多层神经网络基础上发展起来深度学习和深度神经网络已在中国很多模式识别领域取得成功应用。其中,中国科学院自动化研究所谭铁牛团体在虹膜识别领域,坚持从虹膜图像信息获取源头进行系统创新,全方面突破虹膜识别领域成像装置、图像处理、特征抽取、识别检索、安全防伪等一系列关键技术,建立了虹膜识别比较系统计算理论和方法体系,还建成现在国际上最大规模共享虹膜图像库,已大规模用于煤矿人员辨识和北京城铁监控等,并在70个国家和地域3000 多个科研团体推广使用,有力推进了虹膜识别学科发展。 在举行国际上难度最高、规模最大虹膜识别专业测评竞赛中,谭铁牛团体提交算法,历来自25个国家和地域41支参赛团体里脱颖而出,以测试性能指标超出第2名41.3%绝对优势蝉联虹膜识别算法赛事冠军(图8)。在进行上届国际虹膜识别算法竞赛上,谭铁牛团体战胜来自35个国家和地域97支参赛队伍。这充足展示出中国在虹膜识别领域领先国际整体实力。 在模式识别领域,石青云领衔北大高科指纹技术在指纹识别领域取得领先结果,成为国家科技强警利剑。 教授系统已在中国取得广泛应用,应用领域包含工业、农业等行业,其经济效益相当可观。比如,在冶金教授系统开发和应用方面,已把教授系统技术用于高炉建模、监控和诊疗等,建立了基于多核学习高炉自动化框架、基于Volterra级数高炉系统数据驱动建模、高炉热风炉流量设定、高炉炉温估计、铁水含硅量预报、数据采集处理、布料状态评定、炉况分析和监控、诊疗和决议支持等教授系统,实现高炉炼铁过程智能化(图9)。 3)计算智能和进化计算研究引人注目 计算智能是人工智能新领域,包含模糊计算,神经计算、进化计算和免疫计算等。近10多年来,中国在计算智能尤其是进化计算研究方面取得不少国际领先结果。中国科技大学、中南大学、西安电子科技大学和中国科学院自动化研究所等院校全部做出颇具影响贡献。蔡自兴团体在进化计算领域研究取得结果就是一个很好例证。 蔡自兴团体提出部分进化计算算法处于国际领先水平,引发国际进化计算学界广泛重视,已成为相关算法比较基准,不仅对算法设计见解颇有指导价值,而且已成功地应用于中国外30多个领域,并得到国际高级检索机构顶级检录,已对国际计算智能研究产生关键影响。比如,她们提出一个单目标差分进化算法CoDE,已成为美国加州大学伯克利分校Rickard O C 和Sitar N 设计商业软件bSLOP 关键技术;该软件已在苹果官方网站上售出。Sahalos J N、Yao X 和Najy W K A 分别把CoDE 算法成功地直接应用于移动通信系统设计、产品缺点估计软件和电网保护协调。极少有同类算法能够引发国际上如此亲密关注和取得这么多优化问题成功应用。另外,她们提出一个被国际上广泛引用和应用算法,被称为“蔡王算法”(CW Algorithm),取得好评。 近10多年来,计算智能“中国海外军团”异军突起,成绩斐然。在计算智能和进化算法研究领域,Yao X(姚Jin Y C(金耀初)等研究结果取得国际同行公认,成为进化计算领域国际学术领军人物,并为中国计算智能和进化计算研究起到促进作用。 3.著作和科技论文出版发行 据不完全统计,自1987 年人工智能著作开禁以来全国已编著出版了70多部人工智能著作。这些著作有专著,也有教材,不乏深受读者欢迎高水平作品。比如,上面提到引领人工智能著作开禁《人工智能及其应用》(图10),已前后出版了7个版本,印刷50数次,发行40多万册,拥有上百万读者,得到广泛应用,对中国人工智能基础研究、开发应用和人才培养发挥了重大作用。张钹专著《问题求解理论和应用》前后在中国外出版,提出基于统计推断启发式搜索和基于拓扑空间计划方法,降低了计算复杂性,含相关键应用价值。另外,谭铁牛、陆汝钤、何新贵、石青云、何志均、涂序彦、钟义信、李德毅、周志华、蔡自兴、蔡文、史忠植、何华灿、施鹏飞、王万森等在中国外出版人工智能相关专著,在一定程度上反应出中国人工智能研究结果,对深入开展中国外学术交流起到关键作用。 另外,从事人工智能相关研究人员和高校师生,已在中国外著名刊物和学术会议上发表了数以万计人工智能相关论文。其中不乏高水平文章,比如,王勇和蔡自兴合作论文曾被列为 年进化计算国际顶级刊物《IEEETransactions on EvolutionaryComputation》她引次数最高论文。 还有部分论文被评为中国外学术会议和学术刊物优异论文。 4.人工智能教育培养大批专门人才 人工智能教育和人才培养是人工智能学科发展关键基础。中国自20世纪80年代中期始,在少数高校开设多种人工智能类课程。经过推广和提升,30年前人工智能星星之火现在已形成燎原之势,数以百计高校开设了多种层次人工智能课程,有些课程已成为中国高校教育园地上奇葩。 比如,中南大学“人工智能”课程已成为首批国家级精品课程、教育部新世纪优异网络课程、国家级全国双语示范课程、首批国家级精品视频公开课和国家级精品资源共享课程。表1所表示为入选国家级质量工程人工智能类相关精品课程名单。这些人工智能类课程在改革中不停发展壮大,已为国家培养了成千上万人工智能专门人才。即使这些课程只占数以千计国家级质量工程课程冰山一角,但也表明人工智能课程仍然占有一席之地,并含有不可替换作用,产生了很影响力。 全国智能科学和技术教育暨教学学术会议是中国人工智能教育和教学领域含有特色最权威学术盛会,自起已举行10次,对于人工智能及其相关学科教育教学、学科建设和人才培养发挥了关键作用。 在北京大学开设智能科学和技术专业,已在全国近30所大学开设,仅这些大学“智能”专业每十二个月就培养大约名人工智能专业人才。据估量,近30年来,全国高校已培养人工智能及其相关学科硕士和博士数以千计,本科毕业生数以万计。这些高层次人工智能专门人才是中国发展人工智能最为宝贵财富。她们有幸遇上难逢人工智能大好发展机遇,必将成为中国人工智能跨越式发展中坚力量。 5.人工智能产业化蓬勃发展 尽管中国人工智能产业化应用尚存在较大不足,但仍然已建立了一定基础,并展现蓬勃发展势头。据不完全统计,最近5年内,中国在人工智能产业化应用领域投资已超出1000多亿元。下面略举数例说明中国人工智能产业化发展情况。 1)模式识别 在虹膜识别、步态识别、身份识别等领域取得新结果。多年来,在多层神经网络基础上发展起来深度学习和深度神经网络在很多模式识别应用领域产生了领先性能,成为目前最热门方法。前面提到虹膜识别及其在身份识别等方面成功应用,已形成产业,占领中国外市场,就是很好例证。 2)语音识别 中国在自然语言处理尤其是语音识别领域已经达成国际优异水平。 年中国智能语音产业规模达成40.3亿元,较增加41.0%,远高于全球语音产业增加速度。估计到,中国语音产业规模估计达成100.7亿元。智能语音市场继续保持寡头垄断格局,科大讯飞已跻身全球排名前五,占有汉字语音技术市场70%以上市场份额,语音合成产品市场份额达成70%以上。现在中国智能语音应用需求不停增加,应用市场愈加宽广,已在智能家居、智能车载、智能客服、智能金融、智能教育和智能医院等场所得到越来越多应用。另外,部分海外留学人员也在语音识别领域取得国际领先水平结果,微软研究院黄学东就是该领域一位突出代表。 3)人机博弈 中国象棋是中华民族文化瑰宝,是一个怡神益智活动,千百年来长盛不衰,深受广大群众喜爱。自8月举行“浪潮杯”首届中国象棋人机大战(图11),至今已经有,共举行过5届大赛,产生深远影响。一样中国也是国际围棋起源地,不管是国际围棋或中国象棋,在中国含有众多人机博弈爱好者,其产业发展和市场前景十分看好。仅一款象棋对战游戏平台软件,就能够万人同时参与在线对决。 4)教授系统 自20世纪80年代以来,教授系统在工业、农业、商业、科技、教育、服务业等领域取得广泛应用。以农业教授系统为例,开展了多种农业教授系统研究、开发及推广应用(图12)。比如,作物病虫估计教授系统、农作制度教授系统、玉米低温冷害防御教授系统、蚕育种教授系统、小麦教授系统等。 20世纪90年代以后,中国农业教授系统得到了快速发展,已成为农业信息技术突破口。国家自然科学基金委、科技部、农业部和很多省级部门全部安排了对应攻关课题;863计划项目已将农业教授系统等智能化农业信息技术列为国家关键课题,搭建了中国农业教授系统研究开发战略平台,为农业教授系统深入开提议到了主动催化作用。进入2l 世纪以后,农业教授系统开发速度日益加紧,不仅数量增多,而且包含领域也愈加全方面,开发深度和广度有了很大进展,为大范围推广应用农业教授系统铺平了道路。如小麦栽培管理农业教授系统、水稻高产栽培教授决议系统、番茄栽培管理教授系统、温室番茄病虫害缺素诊疗和防治系统等。这些农业教授系统开发,促进了农业科技结果转化,为发展高产、优质、高效农业做出了巨大贡献。 另外,中国在机器学习、智能机器人、智能驾驶等人工智能领域,也已经有不一样程度产业集聚,产业化步伐逐步加紧。 在中国人工智能产业化过程中,企业巨头抢滩布局人工智能产业链,各大IT企业主动投入人工智能产业研发。 她们很关注深度学习应用前景,纷纷成立以机器学习技术为关键研究院,充足挖掘大数据中蕴含巨大商业和应用价值。比如,,华为成立诺亚方舟试验室,利用以深度学习为代表人工智能技术对移动信息大数据进行挖掘,寻求有价值规律。,baidu成立深度学习研究院,研究怎样利用深度学习技术对大数据进行智能处理,提升分类和估计等任务正确性。多年来还涌现出寒武纪、甲骨文、地平线、北京云知音和湖南自兴等一批初露头角包含人工智能创业实体,从某种程度上表现出人工智能领域大众创业万众创新磅礴生机。 从整体来看,中国人工智能产业化仍处于起步阶段。毫无疑问,在人工智能产业创业和竞争过程中,会出现多家实力强大企业,有些企业也会在一些领域内形成领先优势甚至垄断局面。 6.开设多个人工智能奖项 为了总结中国人工智能研究结果,表彰人工智能工作者突出贡献,激励更多人员投身人工智能发明性研究,设置了部分人工智能奖项,其中比较关键有以下多个。 吴文俊人工智能科学技术奖是中国智能科学技术领域唯一以个人名字命名、依靠社会力量设置科学技术奖。该奖项以“尊重知识、尊重人才、尊重发明”为方针,奖励在智能科学技术活动中做出突出贡献单位和个人,以不停推进中国智能科学技术领域创新和发展。该奖项是经国家科学技术奖励委员会同意设置全国奖项,被誉为“ 中国人工智能科技最高奖”,于起开设,已举行了5届。 其中,有4位人工智能杰出学者取得(终生)成就奖。中国计算机学会也于始设置终生成就奖,授予70岁以上、在计算领域做出卓越成就和贡献、被业界广泛认可老科学家,其中,有2位从事人工智能研究取得突出结果计算机学者取得此项殊荣。 “中国象棋人机大战”计算机博弈大赛始于,已举行5届,引发中国外人工智能学界和主流媒体高度重视。伴随今年AlphaGo和围棋九段李世石人机对决引发新一轮人工智能和机器博弈热潮,中国象棋人机大战必将攀上新高度,为推进中国人工智能发展做出其独特贡献。 自1998 年以来,已在中国举行了数百场智能系统、智能机器人和智能小车比赛,其中包含部分国际比赛。这些比赛吸引了成千上万青少年学生参与,并取得大批中国外- 配套讲稿:
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