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近日(rì),AI Index 发布了 2019 年(nián)度报告(gào)。作为一个用于追踪 AI 动态和进展(zhǎn)的(de)非营利性项(xiàng)目,其报告通常从研发(fā)、技术、性能等多个指标出发,对上一(yī)年度中 AI 领域的(de)发展进行统计。笔(bǐ)者(zhě)在了解之后,结(jié)合其他各项报告(gào)的数据,对AI领域的(de)变化(huà)进行了(le)一个归纳与猜想。
一、AI 研究(jiū)的发展(zhǎn)方向逐渐由(yóu)学术转向实践
近年来,人工智能早已(yǐ)成为国家研究机构(gòu)和企(qǐ)业关注(zhù)的焦点。随着(zhe)大数(shù)据时代的到(dào)来,以及计算(suàn)能力的提升,人工(gōng)智能已成(chéng)为引领未来(lái)的新兴技术。世界主要(yào)国家也将发展(zhǎn)人工智能视为提升国家竞争(zhēng)力以及维护国家安全的(de)重大战略,并加(jiā)快出台相关规划(huá)和政策,力(lì)图在新一轮科技竞(jìng)争中(zhōng)掌握(wò)主导权,从而引(yǐn)领世(shì)界。
根据 Scopus 的数据,从 1998 年(nián)到 2018 年(nián),经过同行评议(yì)的(de) AI 论文数量增长(zhǎng)了超(chāo)过 300%,占(zhàn)同行评议期刊发表量的 3%,占已发表会议论文数的 9%。毋庸置疑,越(yuè)来越多的学者正在(zài)投身于人工(gōng)智能的(de)研(yán)究之中。
此外,AI 及相关学(xué)科的注册学生数量正在持续快速增(zēng)长。不仅(jǐn)传统(tǒng)大学如(rú)此,在线学习人数也增速迅猛。从北(běi)美的数据来看,AI 已经一跃而(ér)为(wéi)最受北美计(jì)算机科学(xué)博士生欢(huān)迎的(de)学科。而在美国和加拿大,就读人(rén)工智能专业的博(bó)士留学生数(shù)量(liàng)持续增加,目前超(chāo)过 60% 的(de)博士(shì)生是国际(jì)学生,而 2010 年的同(tóng)期数字还(hái)不到 40%。最(zuì)关键的是,这些 AI 人才最大的流向地是工业界(jiè),在2018 年(nián),有(yǒu)超过 60% 的(de) AI 博士去往工业界,而 2004 年这一(yī)数字(zì)还(hái)是 20%。
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所以说(shuō),发展人(rén)工智能,已经远远(yuǎn)不是(shì)一般(bān)意义上(shàng)的科学技术(shù)问题(tí),而是把“信息化”提升(shēng)为“智能化(huà)”这样一个事关国家前(qián)途命运的国家总体战略的问题(tí)。也(yě)正基于此,在 2019 年,全球私有部门对人工智能的总(zǒng)投资达到了 700 多亿美(měi)元(yuán),其中对 AI 创业公(gōng)司的投(tóu)资为 370 亿美元,这是一(yī)个对 AI 创(chuàng)业公(gōng)司极其有力的推动因素。所以国(guó)内近年也有旷视科技、极链科技等一大(dà)批优秀的人工智能相关企业(yè)诞生(shēng),为中国 AI 的实践领域添(tiān)砖加瓦。
二、AI 芯片的进(jìn)步可能(néng)才(cái)是进一步拔高人工智能地(dì)位的关键
虽说摩尔定(dìng)律已经几乎是人尽皆知(zhī),但 AI 算力的增长仍超(chāo)出了大部(bù)分(fèn)人的(de)想象(xiàng)。根据斯(sī)坦福大(dà)学的(de) DawnBench 项目数据显(xiǎn)示,从 2017 年 10 月到(dào) 2019 年 7 月,也就是一年半的(de)时间(jiān)里,在被广泛(fàn)使(shǐ)用的 ImageNet 数据集上训练一个系统所需的时间就已经从 3 小(xiǎo)时降至 88 秒,这意味着能够(gòu)将成本(běn)从(cóng) 2323 美元大幅削减至 12 美元。
这种 AI 算力(lì)的飞速增长(zhǎng)是建立在硬件革命的基石之上的(de),通过提升专业(yè)芯片和其他硬件,人工智能系统的能力被迅速拔高,AI 系(xì)统(tǒng)的训练时间和(hé)成本也得到(dào)大幅度的削减。
而这种提升(shēng)也带来(lái)了两方(fāng)面的影响。一方面,它让最前沿的人工智能领域变成了一场鲜(xiān)有人能参与的“烧钱(qián)游戏”,只有那些控制了强大计算机的公司(sī)或政府才(cái)能取得(dé)参赛资格,比如说 OpenAI 就(jiù)刚从微软处获得了十个亿美元的资金,以(yǐ)此来支持他们继续深(shēn)入(rù)研究。另一方面,这(zhè)种技术(shù)的提(tí)升也(yě)将(jiāng)人工智(zhì)能推向了(le)世界,为(wéi)普通人提(tí)供(gòng)了(le)一(yī)个接(jiē)触人(rén)工智能领域(yù)的机会。借助于云服(fú)务,低成本的(de)硬件和机器学习工具可(kě)以被广泛的普及开来,比如说谷歌(gē)的 TPU ,大(dà)众最低只需每小时(shí) 1.35 美元便(biàn)可以租赁使用,大大(dà)降低(dī)了人工智能(néng)入门的门(mén)槛。
那么(me)这(zhè)种趋(qū)势说(shuō)明了什么呢?由于此前的人(rén)工智(zhì)能一般运用(yòng)于消费及工作等领(lǐng)域,我们(men)就以(yǐ)工作领域来进行举(jǔ)例(lì)。
在算力得到爆炸式增长前,AI 强大的(de)计算能力可以帮助我(wǒ)们(men)处理大部(bù)分重复性(xìng)的乏味工(gōng)作,从而(ér)实(shí)现多方面的效率提升和质量(liàng)提升,并且顺带减(jiǎn)少工作的疲(pí)劳(láo)性失误(wù)。然而,在涉及(jí)到如决策、研究趋势、预测与规划(huá)之类(lèi)的工(gōng)作时(shí),AI 便不能给予(yǔ)我们强(qiáng)大(dà)的助力了。
而在硬件革命之(zhī)后,AI 可(kě)以巨幅推进自动化测试(shì)和代码生(shēng)成(chéng)过程(chéng)的(de)速度,且相(xiàng)比人类更(gèng)精准、更(gèng)严(yán)谨。此外,AI 在不(bú)断的训(xùn)练中,也会(huì)对自动化架构和数据科学进行持续的(de)优化、迭代。从(cóng)长(zhǎng)期来看,在未来,辅助和自动化模型(xíng)代替编(biān)程将会变得非常普遍,AI 对于具体(tǐ)行业能力的掌握也会日渐丰富,它所能替(tì)代的工作类型和工作人群也在日益(yì)扩大中。
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要知道,麦肯锡此前便曾发布过一个报告(gào):在交通、零售、汽(qì)车、高科技、消费品等 19 个行业(yè)中,人工(gōng)智能的引入可以创造 3.5 万亿到 5.8 万(wàn)亿美元的(de)潜在价值,而这些(xiē)价值(zhí)不存在于别处,就存在于更有意义的产(chǎn)品和服务、收(shōu)入的增长、成本的节约、以及消费者剩余(yú)这些老(lǎo)生常谈之中。借助于 AI 的(de)进步,我们可能会得(dé)以挖掘出这部分价(jià)值。
三、各国的(de)AI研究重心可能会侧重(chóng)于不同方向
在2018 年(nián),中国政府研究机构发表(biǎo)的 AI 论文比中国企业(yè)多出近 300 倍。而这一情(qíng)况(kuàng)在美国则恰恰相反,企业发(fā)表(biǎo)的论(lùn)文数(shù)量比政府下属机构高(gāo)出 50% 以上。值得注意的一点是,虽然中国年(nián)度(dù) AI 期刊和会议论文发表量(liàng)早(zǎo)在 2006 年便超过了(le)美国,但直(zhí)至今日(rì),中国(guó)论文(wén)的被引相关指数上仍比美国低 50%。这不仅(jǐn)说明中国(guó)的(de)论文有很大可能在实践价值(zhí)上落(luò)后于美国(guó),也(yě)侧面(miàn)说明(míng)了中国的 AI 企(qǐ)业仍有极大的价值可以挖掘。
此前,美国数据、技(jì)术和(hé)公共政(zhèng)策交叉研(yán)究(jiū)智(zhì)库便曾发布(bù)过一份中(zhōng)、美、欧 AI 实力对(duì)比(bǐ)报告,从人才(cái)、研究、发展、应用、数(shù)据(jù)、硬件六(liù)个角度对三(sān)方的 AI 力量(liàng)进行了对比。报(bào)告显示,美国各方(fāng)面综合得分最高,为 44.2 分(fèn),中国则以 32.3 分紧随其后,而欧盟得分仅为 23.5。
其中,中(zhōng)国的顶级AI研究者数量仅为 977 人,远远(yuǎn)落后(hòu)于欧盟的 5787 人和美国的 5158 人。可见(jiàn),虽然(rán)中国在应用(yòng)和数(shù)据方面表现突出、在(zài)可(kě)用于 AI 发展和应用的数据领(lǐng)域建(jiàn)立了(le)强大优势,但人才方面还(hái)是捉襟见肘。而来自 AAAI 会议的(de)相关数据也证实了这(zhè)一点。据其显示,来自中(zhōng)国的提交和被接收论文数量最多,但超过 68% 的提交论文,其第一作者是学生,而非从业(yè)人员。
AI Index 报告(gào)团队还(hái)在报(bào)告之外提供了一款分析(xī)工具,也(yě)就是 Global AI Vibrancy Tool 。它能够对国家的全局活动进行(háng)比较,其中既(jì)包括国家(jiā)之间对比的视角,也包括对特定国家的专门分析。该团队(duì)提供(gòng)的工具(jù)能让读者在进行(háng)国(guó)家比较时自己设置参(cān)数,然后从他们认为最相关的视角收获所需(xū)的见解。
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通过这个工具可以发现,世界(jiè)各(gè)地其实都存在着(zhe) AI 人才聚集的本地中(zhōng)心。比如说,芬兰(lán)擅(shàn)长 AI 教育,印度则擅长 AI 技能的渗透,新加坡(pō)政府(fǔ)对 AI 有很好的(de)系统性支持,而以色列则在对 AI 创业公司的人均私有投资方面出类拔萃等等。也就是说,在大众普遍(biàn)认知(zhī)中(zhōng),那(nà)种 AI 发展只是美国(guó)和(hé)中国之间的角力的(de)情(qíng)况,是与现实情况相悖的。未来的 AI 发展,很可能(néng)会出现一种各国百花齐放的态(tài)势。
四、人工智能(néng)领域仍有着不少的问题(tí)亟(jí)待解决
尽管人工智能有广阔的发展前景,但是依然面临着诸多(duō)的挑战与限制(zhì)。仅(jǐn)从数(shù)据层面来(lái)看,就(jiù)存在着几处限制与挑战:
一、需要人工(gōng)完(wán)成(chéng)训(xùn)练数据的标记,否(fǒu)则很难获取(qǔ)足够大且全面的(de)训(xùn)练资(zī)料集(jí);
二、机器学习缺乏(fá)可替代(dài)性,难以从一个(gè)应(yīng)用(yòng)直接复制到另一(yī)个相似(sì)的(de)应用(yòng),这意味着大(dà)量的时间与金钱会被(bèi)来训练新模(mó)型(xíng),而这会造成大量的资源浪费;
三、数据和算法存在(zài)偏差的(de)风险,如不同(tóng)社会(huì)之间文化(huà)的差异等(děng)等,可能需要更广(guǎng)泛的步骤来解决;
四、人工(gōng)智能存在被人为恶意利用的可能性,包括黑客的攻击和欺诈性(xìng)的视频等安全威(wēi)胁。
此外,深度学习(xí)也可能(néng)正(zhèng)在面临困境(jìng)。深(shēn)度(dù)学习之前一直都是人工智能的主宰,在它成为主流以来的(de)六(liù)年(nián)里,它已经成为帮助(zhù)机器感知和识别(bié)周围世界的主要(yào)方(fāng)式。无论是 Alexa 的语(yǔ)音识别(bié)还是 Waymo 的自(zì)动驾驶汽(qì)车(chē),都离不开它的(de)帮助。多年来,深度学习(xí)看上去越来越(yuè)好,不可阻(zǔ)挡地(dì)让机器拥(yōng)有像人(rén)一样流(liú)畅、灵活的智力。
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但事实上,深度学习可能(néng)永(yǒng)远不(bú)会(huì)产生广义上的“智能(néng)”。举例来说,当外界(jiè)环境因素发生(shēng)变化时,人类(lèi)可以快速适应(yīng),人工智(zhì)能的神经(jīng)网络却不行(háng)。无论看起来(lái)多聪明的人工智能,都可能(néng)在(zài)一(yī)些细(xì)微的变(biàn)化之中败(bài)下阵来。它需要的是(shì)一种另类的(de)推动力(lì),一种帮助(zhù)它对(duì)世界(jiè)进行推理的(de)能力。
Vicarious 的(de)共同创(chuàng)始(shǐ)人之一(yī)、计算机科学家(jiā)迪(dí)利普 · 乔(qiáo)治便曾发言称,“我们人类不仅仅是模式识别器,我们(men)也在为我们看(kàn)到的东(dōng)西建立(lì)模型(xíng)。这些是因果模型(xíng)——有我们对因果关系的理解。”
结语
人工智能作(zuò)为一个处于快速发展阶(jiē)段(duàn)的技术,其(qí)重要(yào)性与(yǔ)战略意(yì)义(yì)不言而喻。最关键的是(shì),它与其(qí)他(tā)产业(yè)之间也(yě)能形成互补互动,比如说 AI + 物品(pǐn)的物联网、AI + 视频的(de)视联网等(děng)等(děng),都可能会成为我(wǒ)们未来生活必不可(kě)缺的一部分。
对(duì)于国家而言,加(jiā)快发展人工智能是赢得(dé)全球科技竞争主动权的关键战略抓手,是推动科技发展(zhǎn)、生产力整体提(tí)升的重(chóng)要战略。对于 AI 企(qǐ)业而言,如何将(jiāng)人工(gōng)智能更完美的运用与落地则是它们的生存战略(luè)。
人工(gōng)智(zhì)能(néng)未来的发展方向在何方(fāng),仍(réng)旧(jiù)是我们需(xū)要(yào)思考(kǎo)的问题(tí)。