吳朝暉
當前,世界正處于百年未有之大變局,新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)革命和教育革命正在加速會聚,第二次機器革命和第四次工業(yè)革命縱深推進,以人工智能為標志的智能增強時代正在到來。習近平總書記在黨的十九大、中央政治局第九次集體學習、首屆數(shù)字中國建設峰會、“一帶一路”國際合作高峰論壇、世界人工智能大會等諸多場合均有重要論述。他指出,人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動力量,加快發(fā)展新一代人工智能是事關我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的戰(zhàn)略問題。[1]可以說,加快發(fā)展新一代人工智能是我們贏得全球科技競爭主動權的重要戰(zhàn)略抓手,是推動我國科技跨越發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、生產(chǎn)力整體躍升的重要戰(zhàn)略資源。
回溯歷史,人工智能經(jīng)歷了60多年的發(fā)展歷程。1956年,人工智能誕生于美國達特茅斯學院的一個研討會上。在之后的發(fā)展進程中,基本形成了符號主義、連接主義、行為主義三大學派。這三大學派或是強調(diào)用符號表達的方式來研究智能問題特別是推理,如基于規(guī)則的專家系統(tǒng)的研發(fā);或是主張以腦的神經(jīng)網(wǎng)絡模型來模擬智能特別是感知能力,如圖像識別;或是推崇自適應的遺傳方法、進化智能、控制理論特別是開展行為模擬,如人類語言翻譯。雖然三大學派研究的側重點不同,但都解決了一些人工智能的實踐應用問題,豐富了人工智能的理論體系。基于這些學派,大體可以了解,人工智能是一組技術的統(tǒng)稱,主要研究知識表示、推理、機器學習、自然語言處理、計算機視覺、語音識別、機器人等問題。
任何科學技術的發(fā)展路徑必然是螺旋式的,人工智能的發(fā)展幾起幾落,出現(xiàn)過幾次浪潮。第一次浪潮是從上世紀50年代中期到70年代中期,這段時期符號主義盛行,出現(xiàn)了很多專家系統(tǒng);第二次浪潮是從上世紀80年代中期到本世紀初,這段時期基于統(tǒng)計和認知的建模思想逐步興起,并占據(jù)主流地位;第三次浪潮是從本世紀初至今,人工智能與大數(shù)據(jù)結合,迅速推動深度學習取得重大進展。
對比過去,當前人工智能已經(jīng)實現(xiàn)了根本性地改進。正如“深度學習之父”、多倫多大學教授Geoffrey Hinton所言,不會有“人工智能寒冬”,因為 AI 已經(jīng)滲透到你的生活中了,在之前的寒冬中,AI 還不是你生活的一部分,但現(xiàn)在它是了。[2]人工智能對世界的改變已經(jīng)與人類個體和生活息息相關,表現(xiàn)在衣、食、住、行、醫(yī)等各個方面,例如出現(xiàn)了柔性、可折疊的穿戴設備、智能的服務機器人、便利的智能家居設備、無人駕駛汽車、醫(yī)學影像智能診斷等。
伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計算、傳感網(wǎng)、腦科學等新理論新技術以及經(jīng)濟社會發(fā)展強烈需求的共同驅動,人工智能正迎來新的發(fā)展階段,呈現(xiàn)出深度學習、跨界融合、人機協(xié)同、群智開放、自主操控等新特征,大數(shù)據(jù)驅動知識學習、跨媒體協(xié)同處理、人機協(xié)同增強智能、群體集成智能、自主智能系統(tǒng)成為人工智能新的發(fā)展重點。新一代人工智能相關學科發(fā)展、理論建模、技術創(chuàng)新、軟硬件升級等整體推進,正在推動經(jīng)濟社會各領域從數(shù)字化、網(wǎng)絡化向智能化加速躍升,成為了引領未來的戰(zhàn)略性技術和推動產(chǎn)業(yè)變革的核心驅動力。
作為當前及未來的戰(zhàn)略必爭領域,全球人工智能的創(chuàng)新版圖正在加速形成,各個國家、區(qū)域、行業(yè)、高校及科研機構都在搶灘布局,在戰(zhàn)略、人才等方面加強頂層設計,希望借由人工智能搶抓新一輪科技革命的戰(zhàn)略機遇。主要表現(xiàn)在:
從政府層面來看,世界主要國家均在國家戰(zhàn)略層面對人工智能加以謀劃推進,以期賦能社會和實體經(jīng)濟。如美國發(fā)布了《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》,主要聚焦基礎研究、人機交互、社會學、安全、數(shù)據(jù)和環(huán)境、標準和人力資源等七大戰(zhàn)略方向進行布局,成為全球首個將人工智能上升為國家戰(zhàn)略的國家;歐洲出臺了《人工智能時代:確立以人為本的歐洲戰(zhàn)略》,重點推進人腦研究和機器人發(fā)展,同時實施了世界上最大的民間資助機器人創(chuàng)新計劃——“SPARC”計劃,以保持和擴大歐洲在該領域的領導地位,推動歐洲經(jīng)濟社會發(fā)展;我國先后出臺了《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施方案》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020年)》等,已形成將人工智能發(fā)展作為戰(zhàn)略重點的廣泛共識,把加快發(fā)展人工智能作為建設科創(chuàng)高地、實現(xiàn)生產(chǎn)力大發(fā)展的戰(zhàn)略方向,主要形成了長三角、京津冀、珠三角三大人工智能發(fā)展核心區(qū)域。
從產(chǎn)業(yè)層面來看,人工智能加速重構社會生產(chǎn)、分配、交換、消費等各環(huán)節(jié),形成了從宏觀到微觀的各個領域的智能化新需求,催生了新技術、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式,實現(xiàn)了社會生產(chǎn)力的整體躍升。在國外,蘋果、谷歌、微軟、亞馬遜和Facebook等全球人工智能領軍企業(yè),爭相投入越來越多的資源搶占人工智能市場,相繼設立了人工智能研發(fā)機構,逐漸形成了芯片、新型體系結構、智能操作系統(tǒng)和認知計算平臺。在國內(nèi),百度、阿里巴巴、騰訊、科大訊飛、商湯集團等公司在計算機視覺、語音識別、腦智工程等領域形成領先優(yōu)勢,正在打造自動駕駛、城市大腦、醫(yī)療影像、智能語音、智能視覺等國家新一代人工智能開發(fā)創(chuàng)新平臺,加快促進人工智能與各行各業(yè)的快速融合。以媒體行業(yè)為例,人工智能將從媒體生產(chǎn)鏈條向內(nèi)容創(chuàng)建生產(chǎn)環(huán)節(jié)突破,從而幫助媒體進行內(nèi)容升級和用戶體驗升級,突出表現(xiàn)為:一是將進一步解放媒體的“生產(chǎn)力”,將媒體人從重復性工作中解放出來,節(jié)省時間用于創(chuàng)作和創(chuàng)造性工作;二是將進一步打造更加立體化、場景化的用戶體驗,精準理解用戶需求,幫助媒體實現(xiàn)更加精細化的用戶劃分和用戶分析,根據(jù)用戶畫像定制個性化內(nèi)容。三是將進一步重塑媒體流程,基于媒體行業(yè)自身數(shù)據(jù)構建具有針對性的人工智能系統(tǒng)等。
從學術層面來看,學科多點突破、交叉融合使人工智能在學科、理論、技術等方面實現(xiàn)了整體推進,呈現(xiàn)出引領性的跨界效應和意外收獲。放眼全球,世界一流大學紛紛將人工智能作為面向未來的戰(zhàn)略方向,加快會聚信息科學、生命科學、心理科學、材料科學等優(yōu)勢學科,積極謀劃人工智能的基礎研究、應用研究和成果轉化。例如,麻省理工學院發(fā)揮其在人腦研究、認知科學及計算機科學方面的優(yōu)勢,納入了包括McGovern Institute for Brain Research和Picower Institute for Learning and Memory在內(nèi)的五個重量級校內(nèi)單位,力求以腦科學、認知科學與計算機科學協(xié)同推進人工智能研究;斯坦福大學設立“以人為本人工智能研究院”(HAI),吸收了來自計算機科學、電子工程學、語言學、社會學、政治學、生物醫(yī)學等多個學科的研究人員,研究和預測人工智能對人類社會和生活的影響,以及設計和實踐以人為本的人工智能技術和應用。
在我國,高水平研究型大學具有推進人工智能交叉會聚、開展創(chuàng)新研究的學科優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和科研優(yōu)勢,在深度參與并積極推動我國人工智能發(fā)展進程中理應發(fā)揮表率作用。以浙江大學為例,浙江大學是國內(nèi)最早開展人工智能研究的高校之一,創(chuàng)建了國內(nèi)第一家人工智能研究所,最早研發(fā)專家系統(tǒng)及工具,研發(fā)了國內(nèi)第一個智能CAD、綜合推理等系統(tǒng)和方法,參與編制了人工智能的有關國家發(fā)展規(guī)劃、實施方案和行動計劃等。經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了較為鮮明的特色,表現(xiàn)為:
一是形成了堅實有力的學科發(fā)展基礎,計算機科學與技術、軟件工程是國家一流建設學科,在教育部第四輪學科評估中均被評為A+學科,新增了人工智能本科專業(yè)并于2019年開始招生。
二是凝練了鮮明獨特的學科發(fā)展方向,在混合增強智能、跨媒體智能、機器學習等方向的研究達到了國內(nèi)領先、國際前列水平,研究成果獲得國內(nèi)外同行的廣泛引用和高度評價。
三是確立了交叉融合的學科發(fā)展方式,成立并整合了人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心、人工智能大數(shù)據(jù)科技創(chuàng)新聯(lián)盟、數(shù)據(jù)科學研究中心等平臺,與之江實驗室共建了人工智能研究院,推動多學科交叉會聚。
四是完善了校企協(xié)同的學科發(fā)展模式,不斷在智能制造、智慧城市、智能農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療、智能金融、智能司法、智慧教育等領域開展人工智能的技術轉移和成果轉化。
隨著科技革命的深入發(fā)展,人工智能將引發(fā)鏈式突破,人類體力勞動或部分腦力勞動將被替代,不斷引領人類進入充滿期待的信息智慧社會??梢灶A見,未來的人機將共存、物理世界與虛擬信息世界將更加交互并行,人、物理世界的二元空間將轉變?yōu)槿?、物理世界、智能機器、虛擬信息世界的四元空間。
四元空間中的人工智能必將迎來更加高級的發(fā)展形態(tài),在智慧特征、普惠價值、顛覆意義方面呈現(xiàn)新趨勢,越來越多的“未來場景”正一步一步變?yōu)楝F(xiàn)實,將從根本上增強人類的日常生活及行為。一是人工智能將越來越顯示智慧特征。隨著腦科學、認知科學、類腦計算的迅猛發(fā)展,人工智能在感知、記憶、推理等方面的功能“短板”有望得到補齊,人與智能機器不僅可以在物理世界開展溝通對話,還可以在虛擬世界實現(xiàn)高效互動。二是人工智能將越來越具備普惠價值。人工智能在跨界協(xié)同的應用實踐中不斷重塑行業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)格局,在腦疾病診治、智能醫(yī)療、智能城市、智能制造、智能農(nóng)業(yè)、軍民融合以及數(shù)字經(jīng)濟、智慧社會、公共管理、網(wǎng)絡治理、教育發(fā)展等領域實現(xiàn)創(chuàng)新應用。三是人工智能將越來越彰顯顛覆意義。依托腦科學、神經(jīng)科學、計算機科學等支柱學科,人工智能的發(fā)展將產(chǎn)生超級智能、融合智能等形態(tài),深刻改變物理世界、虛擬世界的生產(chǎn)力和生產(chǎn)關系,引發(fā)社會對智能機器道德倫理等問題的全新思考。
作為國家“雙一流”建設高校,主動迎接新一代人工智能的浪潮,加快破解智能世界的“密碼”,聚焦人工智能創(chuàng)新前沿,推動我國加快建成世界主要的人工智能創(chuàng)新中心,在人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平,是浙江大學責無旁貸的使命。面向2030,浙江大學已啟動腦科學與人工智能會聚研究計劃(簡稱“雙腦計劃”),致力于推進腦科學與人工智能等優(yōu)勢學科領域的交叉融合與會聚造峰,力爭在神經(jīng)科學、人工智能、腦機融合等若干前沿方向取得關鍵突破,進而推動對腦功能及智能本質的更深認識和更強利用。面向未來,浙江大學將在以下幾個方面集中發(fā)力:
一是進一步推進交叉會聚,優(yōu)化人工智能學科生態(tài)。加快建設雙腦前沿科學中心、人工智能協(xié)同創(chuàng)新中心等高端平臺,推動神經(jīng)系統(tǒng)科學、認知科學、計算機科學等關鍵領域的互動融合,著力培養(yǎng)人工智能拔尖創(chuàng)新人才,有效推動與工學、教育學、醫(yī)學、藥學、法學、農(nóng)學等學科的交叉會聚,構建人工智能一流的學科體系與開放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
二是進一步服務戰(zhàn)略需求,推動人工智能前沿創(chuàng)新。圍繞機器學習算法、大數(shù)據(jù)智能、跨媒體感知計算、混合增強智能、人機協(xié)同智能等重大科學前沿問題,力爭在人工智能理論、方法、工具、系統(tǒng)等方面取得變革性、顛覆性突破,加速構筑人工智能先發(fā)優(yōu)勢。同時聯(lián)動政府、高校、企業(yè)、社會力量,打通人工智能的創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈,推動人工智能創(chuàng)新成果在教育、醫(yī)療、交通、制造、農(nóng)林、金融、司法、安全等方面的轉移轉化,加速人工智能同實體經(jīng)濟的深度融合。
三是進一步強化全球協(xié)同,實現(xiàn)人工智能開放發(fā)展。主動參與人工智能的全球議題,聯(lián)合世界一流大學、領軍企業(yè)、一流科研機構等創(chuàng)新力量,共同設立人工智能國際科技合作基地、聯(lián)合研究中心等,協(xié)同構建全球鏈接的人工智能國際合作網(wǎng)絡,爭取在學科建設、人才聯(lián)合培養(yǎng)、科研項目攻關等方面,不斷取得高水平的實質合作成效,加快人工智能研發(fā)成果在“一帶一路”沿線國家的應用推廣,增創(chuàng)高校國際競爭新空間。
在創(chuàng)新驅動發(fā)展的時代背景下,人工智能具有溢出帶動性很強的“頭雁”效應,必將為經(jīng)濟社會發(fā)展培育新動力、開辟新空間。人工智能的制高點特性和顛覆性價值的實現(xiàn),離不開高水平的科教引領。在推動人工智能的加速發(fā)展中,高水平研究型大學需要充分依托學科交叉會聚優(yōu)勢,在解決人工智能的全球前沿技術和關鍵共性問題上贏得戰(zhàn)略主動,為國家經(jīng)濟社會發(fā)展創(chuàng)新賦能,從而為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢作出新的更大貢獻!