人工智能：新時代技術(shù)賦能

圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)

人工智能：新時代技術(shù)賦能/王春源著.—北京：

中國鐵道出版社有限公司，2022.8

ISBN978-7-113-29097-9

Ⅰ.①人…Ⅱ.①王…Ⅲ.①人工智能Ⅳ.①TP18

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字（2022）第071379號

書名：人工智能：新時代技術(shù)賦能

RENGONGZHINENG：XINSHIDAIJISHUFUNENG

作者：王春源

責任編輯：馬慧君編輯部電話：（010）51873005投稿郵箱：zzmhj1030@163.com

封面設(shè)計：宿萌

責任校對：焦桂榮

責任印制：趙星辰

出版發(fā)行：中國鐵道出版社有限公司（100054，北京市西城區(qū)右安門西街8號）

網(wǎng)址：http://www.tdpress.com

印刷：北京銘成印刷有限公司

版次：2022年8月第1版2022年8月第1次印刷

開本：710mm×1000mm1/16印張：14.75字數(shù)：184千

書號：ISBN978-7-113-29097-9

定價：59.80元

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前言

人工智能（ArtificialIntelligence，英文縮寫為AI）是研究、開發(fā)用于擴

展人的智能的技術(shù)，屬于計算機科學的一個分支，可以對人的意識、思維

的信息過程進行模擬與延伸。現(xiàn)在該項技術(shù)已經(jīng)越來越多地出現(xiàn)在人們身

邊。然而，它的發(fā)展不是一帆風順的，而是經(jīng)歷了很多次“寒冬”，才逐漸

從科學家的科研積累中走向應用，進入人們的生活。

人工智能的快速發(fā)展，智能產(chǎn)品不斷增多，為改善人們的生活作出了

巨大貢獻，如打車服務(wù)、地圖導航、人臉識別、無人駕駛、智能語音識別等。

對于企業(yè)來說，人工智能也很重要。在經(jīng)濟發(fā)展?jié)u緩的情況下，企業(yè)需要

降本增效，對人工智能的需求非常旺盛。

現(xiàn)在人工智能雖然難以獨立創(chuàng)造價值，但可以通過對成熟領(lǐng)域的智能

化改造，幫助企業(yè)發(fā)掘新的盈利機會。但是，企業(yè)想更好地應用人工智能

不是那么簡單，除了要懂技術(shù)，還要懂應用，而且要對商業(yè)模式、運營成本、

維護技術(shù)、發(fā)展節(jié)奏都有一定的把控。

人工智能是技術(shù)時代的產(chǎn)物，為企業(yè)帶來了機遇，并在經(jīng)歷很多次“寒

冬”后依然獲得了不錯的發(fā)展，這在一定程度上表明，該技術(shù)被人們所需要。

但現(xiàn)在的情況是，很多企業(yè)不具備應用人工智能的能力，無法很好地

借助人工智能提升自己，尤其是傳統(tǒng)企業(yè)，引進和應用人工智能更是十分

困難。甚至有些企業(yè)認為，只要建立人工智能部門，招聘AI人才，就是在

布局人工智能戰(zhàn)略。

當然，也有企業(yè)對人工智能贊不絕口，并憑借該項技術(shù)走上了一條快

人工智能：新時代技術(shù)賦能II

速發(fā)展的道路。如谷歌堅定地走人工智能道路、ImageNet致力于AI研究工作、

百度利用AI變革質(zhì)檢系統(tǒng)等。但不得不說，這樣的企業(yè)畢竟是少數(shù)，而且

它們使用的方法可能也不適合其他企業(yè)。因此，企業(yè)還是要分析自身需求

和發(fā)展階段，選擇適合自己的方法。

毋庸置疑，人工智能時代已經(jīng)來了。它正在建立人機協(xié)作的良性循環(huán)，

重構(gòu)人們熟悉的生活場景。但你知道什么是人工智能嗎？準備好與人工智

能共同進步了嗎？企業(yè)又該如何更好地應用人工智能？當人工智能成為必

需品，本書告訴大家：我們應該做些什么才可以適應AI時代，企業(yè)應該如

何轉(zhuǎn)型升級才能牢牢抓住市場機會。

大家不需要擔心人工智能時代的到來，只需要盡早了解人工智能及其

變革與應用規(guī)律，更好地擁抱未來?，F(xiàn)在無論是對人工智能感興趣的創(chuàng)業(yè)者、

管理者還是想入局人工智能領(lǐng)域的企業(yè)，都需要重新認識人工智能，豐富

理論儲備，積累更多經(jīng)驗。

本書以此為基礎(chǔ)進行撰述，詳細介紹了與人工智能相關(guān)的專業(yè)知識。

還對經(jīng)典案例進行解讀與分析，教大家如何入局人工智能領(lǐng)域并取得成功。

本書的文字引人入勝，圖片制作精美，做到了圖文并茂，希望大家可以在

輕松的氛圍中學習到實用的人工智能內(nèi)容。

筆者在人工智能領(lǐng)域潛心鉆研，若書中尚有可補實之處，懇請讀者朋

友們予以指正。我們一起同行，努力獲取人工智能知識、智識、智能、智慧、

智德。

最后，感謝在本書寫作過程中給予幫助的人；感謝在專業(yè)知識方面

為本書提供建議的人；感謝對本書提出寶貴意見的人；感謝家人和朋友的

支持。

目錄

上篇了解真實的AI

第1章AI認知：感受顛覆性變革??????????????????????????????????????????????????002

1.1人工智能的現(xiàn)狀分析???????????????????????????????????????????????????????????????003

1.1.1思考：人工智能究竟是什么????????????????????????????????????????003

1.1.2人工智能背后的“泡沫”?????????????????????????????????????????????005

1.1.3從弱AI到強AI再到超AI??????????????????????????????????????????006

1.1.4風投紛紛發(fā)力，AI融資趨勢向好??????????????????????????????007

1.2關(guān)于AI的三大關(guān)鍵知識點?????????????????????????????????????????????????????008

1.2.1AI的“靈魂”與智能化表現(xiàn)?????????????????????????????????????008

1.2.2深度學習究竟夠不夠“深”?????????????????????????????????????????010

1.2.3智能+的重要版圖：數(shù)字孿生???????????????????????????????????012

1.3解讀人工智能與人類的關(guān)系???????????????????????????????????????????????????014

1.3.1AI時代來臨，人類會被超越嗎??????????????????????????????????014

1.3.2最可能被人工智能取代的三類職業(yè)???????????????????????????016

1.3.3AI商業(yè)革命與人類進步??????????????????????????????????????????????019

1.3.4清華女生“華智冰”，虛擬人時代來臨?????????????????????020

人工智能：新時代技術(shù)賦能IV

第2章AI分析：把握機遇與迎接挑戰(zhàn)???????????????????????????????????????????023

2.1企業(yè)力量是人工智能的“隱形推手”?????????????????????????????????????024

2.1.1科技企業(yè)入駐AI領(lǐng)域?????????????????????????????????????????????????024

2.1.2Google：堅定地走人工智能道路????????????????????????????????025

2.1.3Facebook：研究圖像識別與更名為“Meta”??????????????027

2.2人工智能面臨的挑戰(zhàn)???????????????????????????????????????????????????????????????028

2.2.1商業(yè)化落地并不簡單???????????????????????????????????????????????????029

2.2.2消費現(xiàn)狀：消費者不了解AI產(chǎn)品??????????????????????????????030

2.2.3行業(yè)障礙難以跨越???????????????????????????????????????????????????????032

2.3企業(yè)如何利用AI背后的商機?????????????????????????????????????????????????034

2.3.1積累足夠多的有效數(shù)據(jù)???????????????????????????????????????????????034

2.3.2引入可以提高效率的算法???????????????????????????????????????????036

2.3.3提升服務(wù)能力，用科技點亮生活???????????????????????????????038

2.3.4積極做數(shù)字化轉(zhuǎn)型，迎接AI時代?????????????????????????????039

2.3.5無人駕駛：企業(yè)不可忽視的商機????????????????????????????????042

第3章AI創(chuàng)新：技術(shù)融合是趨勢??????????????????????????????????????????????????045

3.1人工智能融合5G與6G............................................................046

3.1.1AI背后的網(wǎng)絡(luò)自治化與智能化...................................046

3.1.2人工智能的短板由5G彌補.........................................047

3.1.3人工智能與5G共同升級設(shè)備.....................................048

3.1.45G智慧農(nóng)田：5G與AI賦能農(nóng)業(yè)................................050

3.1.55G的不足，6G的來臨.................................................051

3.2人工智能融合物聯(lián)網(wǎng)................................................................052

3.2.1思考：萬物真的已經(jīng)互聯(lián)了嗎.....................................053

3.2.2單機智能VS互聯(lián)智能VS主動智能...........................054

V目錄

3.2.3物聯(lián)網(wǎng)助力人工智能實現(xiàn)“云”模式........................055

3.2.4人工智能+物聯(lián)網(wǎng)將如何發(fā)展....................................056

3.3人工智能融合大數(shù)據(jù)................................................................058

3.3.1人工智能與大數(shù)據(jù)相輔相成........................................058

3.3.2為行業(yè)帶來新機遇........................................................059

3.3.3ImageNet：“洪荒之力”是如何練成的......................060

3.4人工智能融合云計算................................................................061

3.4.1演變進程：CPU→GPU→FPGA→DPU...................061

3.4.2物聯(lián)網(wǎng)助力云計算智能化............................................063

3.4.3以英偉達為首，企業(yè)紛紛押寶AI芯片......................063

3.5人工智能融合區(qū)塊鏈................................................................064

3.5.1區(qū)塊鏈加速人工智能的智能化....................................065

3.5.2打造AI管理區(qū)塊鏈的新模式......................................066

3.5.3分布式智能應用商店是如何成功的............................068

下篇AI的應用場景

第4章智能生活：生活更有新鮮感???????????????????????????????????????????????070

4.1與生活息息相關(guān)的智能產(chǎn)品....................................................071

4.1.1智能音箱：智能生活的關(guān)鍵入口.................................071

4.1.2試衣魔鏡：讓你成為真正的“主角”..........................072

4.1.3掃地機器人：節(jié)省清潔時間.........................................074

人工智能：新時代技術(shù)賦能VI

4.1.4智能監(jiān)控系統(tǒng)：把家“放”在身邊............................075

4.2智能生活應用大盤點................................................................076

4.2.1“阿爾法一代”：與人工智能緊密相連.......................077

4.2.2無人超市：科技時代的新潮流.....................................078

4.2.3無人駕駛汽車：駕駛也可以很輕松............................080

第5章智能工作：抓緊就業(yè)新機遇???????????????????????????????????????????????082

5.1人工智能變革工作與職業(yè)........................................................083

5.1.1思考：人工智能會讓人類的工作減少嗎....................083

5.1.2哪些職業(yè)將面臨挑戰(zhàn)....................................................084

5.1.3別害怕，人工智能帶來就業(yè)機會................................085

5.2人工智能在工作中的落地場景................................................087

5.2.1助力人事工作，促進人崗協(xié)調(diào)....................................087

5.2.2推動采購工作出現(xiàn)大變革............................................088

5.2.3為財務(wù)工作轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支持....................................089

5.2.4部分客服工作由智能機器人完成................................091

第6章智能教育：打造泛在化教育形態(tài)?????????????????????????????????????????093

6.1人工智能+教育=智能教育....................................................094

6.1.1教育三大發(fā)展階段........................................................094

6.1.2AI崛起，教育迎來新機遇...........................................096

6.1.3智能教育與5G的“化學反應”...................................097

6.2人工智能如何變革教育............................................................099

6.2.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)打造沉浸式體驗....................................099

6.2.2可視化校園管理，讓教學更高效................................102

6.2.3教師角色的創(chuàng)新與再造................................................104

6.3案例分析：AI時代的教育變革之路.........................................106

VII目錄

6.3.1百度教育讓素質(zhì)教育更“有料”..................................106

6.3.2魔力學院開創(chuàng)教學新模式............................................107

6.3.3科大訊飛把AI帶進校園..............................................109

6.3.4松鼠AI：學生的線上“輔導員”.................................111

第7章智能醫(yī)療：讓科幻照進現(xiàn)實???????????????????????????????????????????????113

7.1人工智能與醫(yī)療融合的五種“姿勢”......................................114

7.1.1智能機器人上崗，疾病診斷更迅速............................114

7.1.2人工智能助力藥物研發(fā)，大幅縮減成本....................115

7.1.3智能醫(yī)學影像輔佐醫(yī)生影像診斷................................116

7.1.4智能科技時代，精準醫(yī)療成為現(xiàn)實............................117

7.1.5AI來臨，康養(yǎng)照護更簡單...........................................119

7.2案例分析：數(shù)字化醫(yī)療方案大盤點.........................................121

7.2.1平安好醫(yī)生打造人工智能醫(yī)生....................................122

7.2.2百度醫(yī)療大腦創(chuàng)新醫(yī)療模式........................................124

7.2.3ExoAtlet助力身障人士復健.........................................126

7.2.4人工智能在聽障、視障、口障方面的應用................127

第8章智能文娛：有創(chuàng)意才有新意???????????????????????????????????????????????130

8.1智能媒體時代，文娛有無限可能............................................131

8.1.1從泛娛樂到智能文娛....................................................131

8.1.2驚奇！智能機器人也可以寫稿....................................133

8.1.3智能文娛的未來發(fā)展：Metaverse..................................135

8.2智能文娛引爆新格局與新機遇................................................137

8.2.1技術(shù)跨界文娛催生新經(jīng)濟............................................137

8.2.2智能文娛的商業(yè)生態(tài)....................................................139

8.3如何掘金智能文娛...................................................................141

人工智能：新時代技術(shù)賦能VIII

8.3.1智能文娛的整合營銷思維............................................142

8.3.2發(fā)展策略：重視智能創(chuàng)意的價值.................................144

8.3.3突破傳統(tǒng)，豐富娛樂形式............................................145

8.4案例分析：智能文娛的事業(yè)運營.............................................147

8.4.1快手：用人工智能打造商業(yè)化優(yōu)勢............................147

8.4.2抖音：智能運營策略解析.............................................148

第9章智能金融：推動金融普惠性???????????????????????????????????????????????149

9.1智能金融比傳統(tǒng)金融優(yōu)秀在哪兒............................................150

9.1.1服務(wù)成本低，可以節(jié)約資源........................................150

9.1.2邊界進一步拓展，出現(xiàn)新業(yè)態(tài)....................................151

9.1.3越來越強大的風控能力................................................152

9.2人工智能在金融領(lǐng)域的應用場景............................................154

9.2.1在線智能客服惠及員工與客戶....................................154

9.2.2自動化的融資授信決策與借貸決策............................156

9.2.3金融預測與反欺詐........................................................159

9.3案例分析：金融機構(gòu)如何布局AI戰(zhàn)略..................................161

9.3.1Wealthfront通過AI優(yōu)化投顧業(yè)務(wù)..............................161

9.3.2騰訊金融聚焦云端服務(wù)................................................163

9.3.3京東金融借人工智能防范金融風險............................164

9.3.4建設(shè)銀行打造智能化無人網(wǎng)點....................................165

9.3.5微眾銀行：中國首家互聯(lián)網(wǎng)智能銀行........................166

第10章智能營銷：技術(shù)引爆千人千面模式????????????????????????????????????168

10.1智能營銷之內(nèi)容形式變革......................................................169

10.1.1豎屏視頻與MG動畫崛起........................................169

10.1.2VR、AR、MR受到廣泛歡迎...................................171

IX目錄

10.1.3全息投影打造身臨其境般體驗................................172

10.2智能營銷之廣告宣傳變革......................................................174

10.2.1H5廣告如日中天......................................................175

10.2.2跨屏廣告與實景廣告................................................176

10.2.3越來越程序化的線下廣告........................................177

10.3人工智能+營銷落地場景......................................................178

10.3.1京東創(chuàng)新物流與倉儲................................................178

10.3.2淘寶致力于連通線上線下........................................180

10.3.3盒馬鮮生培養(yǎng)先進的付費習慣................................181

第11章智能制造：實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級??????????????????????????????????????????183

11.1從傳統(tǒng)制造走向智能制造......................................................184

11.1.1工人與機器分工合作，發(fā)揮更大優(yōu)勢....................184

11.1.2產(chǎn)品設(shè)計趨于定制化、小眾化、多樣化................185

11.1.3先進生產(chǎn)體系實現(xiàn)智能化生產(chǎn)...............................187

11.2智能工廠：智能制造的優(yōu)秀產(chǎn)物...........................................189

11.2.1打造全價值鏈質(zhì)量平臺，實現(xiàn)信息化....................189

11.2.2智能工廠必須有標準................................................192

11.2.3智造單元：“一個現(xiàn)場，三個軸向”.........................194

11.2.4積極培養(yǎng)良好的科技意識........................................196

11.3案例分析：企業(yè)如何成功變成“技術(shù)派”............................197

11.3.1百度利用AI變革質(zhì)檢系統(tǒng)......................................197

11.3.2安貝格工廠的AI技術(shù)優(yōu)勢......................................200

11.3.3海爾布局AI戰(zhàn)略，打造互聯(lián)工廠..........................202

11.3.4碧桂園智能蓋屋........................................................203

人工智能：新時代技術(shù)賦能X

第12章趨勢預測：人工智能的發(fā)展趨勢???????????????????????????????????????205

12.1關(guān)于AI，四大趨勢不可不知.................................................206

12.1.1膠囊網(wǎng)絡(luò)讓AI更上一層樓......................................206

12.1.2從云端控制到終端化控制........................................208

12.1.3數(shù)據(jù)合成的AI時代已經(jīng)到來..................................211

12.1.4AI新挑戰(zhàn)：法律與倫理問題....................................213

12.2科技時代，企業(yè)轉(zhuǎn)型著力方向..............................................214

12.2.1在智能定制芯片方面下功夫....................................215

12.2.2用強大的數(shù)據(jù)體系打造競爭壁壘............................216

12.2.3打開人工智能的“黑匣子”......................................218

12.2.4著力布局Metaverse的AI技術(shù)與應用場景............220

參考文獻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????223

上篇

了解真實的AI

第1章

AI認知：感受顛覆性變革

在互聯(lián)網(wǎng)還沒有普及時，人們一定想象不到如今的日常生活離不開

網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助。人工智能亦是如此，它距離普通人的生活并不遙遠，其實

無處不在。隨著我國對人工智能產(chǎn)業(yè)的多項扶持、人工智能人才培養(yǎng)等

政策的推進，都為人工智能的發(fā)展打了一針“強心劑”。與西方國家相

比，我國在人工智能方面的發(fā)展迅猛，目前我國的人工智能技術(shù)已經(jīng)實

現(xiàn)了從實驗室到實際生活應用的轉(zhuǎn)變。

第1章

003

AI認知：感受顛覆性變革

1.1人工智能的現(xiàn)狀分析

隨著人工智能的發(fā)展，它越來越多地滲透到全球的各個行業(yè)、領(lǐng)域。

新技術(shù)、新產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，也成為新時代科技革命和商業(yè)模式變革的

重要驅(qū)動因素。在這樣的大環(huán)境下，人工智能引起了社會各界更廣泛的

關(guān)注，人工智能時代已全面來臨。

1.1.1思考：人工智能究竟是什么

雖然人工智能目前在制造領(lǐng)域、IT領(lǐng)域的應用比較廣泛，但大多

數(shù)人仍然不能準確理解人工智能的概念。人工智能的定義、應用場景究

竟是什么？

1.什么是人工智能

人工智能這個概念是在1956年達特茅斯會議上首次提出的。當時

的時代背景是第一次工業(yè)革命后，一部分企業(yè)追求“自動化”，在制造

業(yè)強調(diào)機器自動生產(chǎn)，實現(xiàn)“機器換人”的目標；而另外一部分企業(yè)追

求的是智能化的柔性生產(chǎn)，實現(xiàn)“人機協(xié)同”目的，更加注重設(shè)備自主

配合人的工作，這就是人工智能的運維操作。

人們通過對計算機研究的不斷深入，使其計算能力也得到了高速發(fā)

展。如今計算機系統(tǒng)基本實現(xiàn)所有行業(yè)的全面覆蓋，例如，計算機輔助

設(shè)計、通信技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備、自動控制等。所以，人工智能是由計算機

人工智能：新時代技術(shù)賦能004

科學衍生出來的，是計算機科學發(fā)展到現(xiàn)在的又一成果。

人工智能主要應用于生物學、神經(jīng)學、哲學等多種學科，它可以幫

助人們在這些領(lǐng)域開發(fā)和設(shè)計與之相關(guān)的計算機功能，例如，分析決策、

學習和解決難題等。通俗來說，人工智能就是創(chuàng)造智能的系統(tǒng)或程序。

它通過模仿人類的思維模式、學習與工作方式，使計算機可以更加智能

地處理問題。

計算機程序可以為此證明。沒有人工智能編程的計算機程序與擁有

人工智能編程的計算機程序在解決問題上天差地別。前者在解決實際問

題的過程中，程序修改可能導致錯誤出現(xiàn)，修改某一部分也有可能對全

部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。而后者由于人工智能的加入，其程序的各個參數(shù)都是

相互獨立的，修改不會改變結(jié)構(gòu)，效率更高。

2.人工智能的主要應用場景

（1）游戲。人工智能在圍棋、象棋等游戲中發(fā)揮著重要的作用。例

如，打敗我國圍棋高手柯潔的AlphaGo就是其中的典型案例，它可以

測算出對手可能落子的位置并選出自己的最優(yōu)落子位置。

（2）語言處理系統(tǒng)。例如，機器翻譯系統(tǒng)。該系統(tǒng)又被稱為自動翻

譯系統(tǒng)，它主要利用機器將源語言轉(zhuǎn)換成目標語言。它是人工智能的終

極目標之一，具有超高意義的科學研究價值。

（3）智能識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為語音識別、人臉識別與車牌識別等。

在語音識別中，人工智能可以通過對音色、聲調(diào)、重音等準確把握，來

幫助聽者理解不同的語言。而人臉識別則可幫助警方抓捕逃犯，大大提

升工作效率。車牌識別則被用于違章抓拍、ETC（不停車收費）等，規(guī)

范人們的生活，也給人們生活提供便利。

（4）智能機器人。在人工智能領(lǐng)域，智能機器人是技術(shù)應用最早，

也是最廣泛的。智能機器人裝有傳感器裝置，它能感應到現(xiàn)實世界的光、

第1章

005

AI認知：感受顛覆性變革

溫度、聲音和距離等數(shù)據(jù)。隨著數(shù)據(jù)的不斷積累，智能機器人能夠越來

越多地執(zhí)行人類給出的任務(wù)。

智能機器人由于擁有高效的處理器、多項傳感裝置與強大的深度學

習能力，所以在處理任務(wù)時，它們從開始的簡單、煩瑣型工作中吸取經(jīng)

驗以適應新的環(huán)境，逐漸地勝任更高級的工作。

1.1.2人工智能背后的“泡沫”

現(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)等科學技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟完備，人工智能時代到來

也勢不可擋。人們需要找到真正能解決問題、真正實現(xiàn)現(xiàn)代商業(yè)模式自

動化的人工智能。據(jù)行業(yè)有關(guān)人士分析，市場上任何一個新興產(chǎn)業(yè)都有

從誕生到爆發(fā)的突破點，而“泡沫”可能就是出現(xiàn)突破點的前兆。就人

工智能對傳統(tǒng)企業(yè)賦能而言，正在經(jīng)歷其中的第三個高潮，這個高潮有

可能是其發(fā)展過程中的突破點，但在突破的過程中一定會有人工智能

“泡沫”出現(xiàn)。

在資本市場中，“泡沫”是存在的。要想成功入局人工智能，投資

者要看到被投企業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，明晰其發(fā)展的階段點是否有“泡沫”。

并且只有將人工智能領(lǐng)域的“泡沫”盡量打破后，才能將真正優(yōu)質(zhì)的企

業(yè)推上市場舞臺。沒有被市場淘汰的企業(yè)，才能更好地在經(jīng)濟浪潮中乘

風破浪，才能真正地為產(chǎn)業(yè)、為社會創(chuàng)造價值。而且有價值的企業(yè)，其

獨特的商業(yè)模式一定會在平臺、技術(shù)、組織框架、產(chǎn)品等方面有所體現(xiàn)。

我國科技經(jīng)過多年的發(fā)展，實現(xiàn)了從個人計算機、互聯(lián)網(wǎng)到移動通

信的突破，現(xiàn)在正在進行新一輪的科技變革——智能互聯(lián)網(wǎng)。智能互聯(lián)

網(wǎng)是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，使人工智能與大數(shù)據(jù)等技術(shù)給各個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)力

帶來飛躍式提升。同時，人工智能還應該形成一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展

出最適合的應用場景，讓人們切身感受到它帶來的美好與便捷。

人工智能：新時代技術(shù)賦能006

1.1.3從弱AI到強AI再到超AI

人工智能可以分為三種形態(tài)：弱AI形態(tài)、強AI形態(tài)、超AI形態(tài)。

目前，科研人員在弱AI方面的研究已經(jīng)取得了突破性成果，但關(guān)于強

AI和超AI的研究仍然具有極大的發(fā)展與上升空間。

1.弱AI

弱AI只能進行某一項特定的工作，因此，也被稱為應用型AI。弱

AI沒有自主意識，也不具備邏輯推理能力，只能夠根據(jù)預設(shè)好的程序

完成任務(wù)。例如，蘋果公司研發(fā)的Siri就是弱AI的代表，其只能通過

預設(shè)程序完成有限的操作，并不具備自我意識。

2.強AI

理論上，強AI指的是有自主意識、能夠獨立思考的近似人類的

AI，其主要具有以下幾種能力：

（1）獨立思考能力，能夠解決預設(shè)程序之外的突發(fā)問題；

（2）學習能力，能夠進行自主學習和智慧進化；

（3）自主意識，對于事物能夠作出主觀判斷；

（4）邏輯思考和交流能力，能夠與人類進行正常交流。

強AI的研發(fā)將是科研人員的長久課題，而隨著它的發(fā)展完善，它

為人們的生活帶來的影響也會更深刻。

3.超AI

超AI在各方面的表現(xiàn)都將遠超強AI。超AI具有復合能力，在語言、

運動、知覺、社交及創(chuàng)造力方面都會有出色的表現(xiàn)。超AI是在人類智

慧的基礎(chǔ)上進行升級進化的超級智能，相比強AI，超AI不僅擁有自主

第1章

007

AI認知：感受顛覆性變革

意識和邏輯思考的能力，還能在學習中不斷提升智能水平。

不過，人類對AI的研究現(xiàn)在還處于弱AI向強AI的過渡階段。在

強AI的研究中，科研人員依舊面臨諸多挑戰(zhàn)，一方面，強AI的智慧

模擬無法達到人類大腦的精密性和復雜性；另一方面，強AI的自主意

識研究也是亟須攻克的難題。

雖然從弱AI向強AI之間的轉(zhuǎn)化還有很長的路要走，但可以預見

的是，人工智能今后將從云端AI、情感AI和深度學習AI這幾個方面

發(fā)展。

（1）云計算和人工智能的結(jié)合可以將大量的智能運算轉(zhuǎn)入云平臺，從

而有效降低平臺的運算成本，讓更多人享受到人工智能帶來的便利。

（2）情感AI可以通過對人類表情、語氣和情感變化的模擬，更好

地對人類的情感進行認識、理解和引導，這在未來勢必成為人類的虛擬

助手。

（3）深度學習是AI發(fā)展的重要趨勢，具有深度學習能力的人工智

能可以通過學習實現(xiàn)自我提升，幫助人類更好地生活和工作。

如今，弱AI已經(jīng)輔助人們進行一些工程作業(yè)。隨著人工智能的不

斷進化，未來強AI甚至超AI能夠更深刻地改變和影響人類，為人類

提供不一樣的價值。

1.1.4風投紛紛發(fā)力，AI融資趨勢向好

人工智能已經(jīng)成為新的資本風口，眾多人工智能企業(yè)受到資本的青

睞。其中，比較典型的就是商湯科技。商湯科技是我國深度學習領(lǐng)域技

術(shù)強勁的企業(yè)，它聚集了深度學習領(lǐng)域，特別是計算機視覺領(lǐng)域的諸多

權(quán)威專家。

商湯科技在人工智能領(lǐng)域有很高權(quán)威性，例如，在人臉識別、圖

人工智能：新時代技術(shù)賦能008

像識別、無人駕駛、視頻分析以及醫(yī)療影像識別領(lǐng)域，商湯科技都有

很大的話語權(quán)。這些先進技術(shù)基本都在市場上得到了應用，而且市場

占有率極高。良好的發(fā)展勢頭自然也吸引了資本的注意，商湯科技

曾經(jīng)成功融資4.1億美元，創(chuàng)下當時全球人工智能領(lǐng)域最高融資額的

紀錄。

發(fā)展到如今，AI領(lǐng)域的投資熱潮依然不減。2020年末，人工智能

平臺與技術(shù)服務(wù)提供商第四范式獲得了7億美元的D輪融資，是2020

年度我國AI領(lǐng)域單筆額度最大的一筆融資。融資之后，第四范式將加

速重點產(chǎn)業(yè)布局，培養(yǎng)人工智能尖端產(chǎn)業(yè)人才。

從商湯科技的4.1億美元，到第四范式的7億美元，人工智能領(lǐng)域

的單筆融資金額正在不斷增大。這也反映了人工智能融資市場的趨勢，

雖然每家企業(yè)的融資金額有多有少，但整體來看，人工智能領(lǐng)域呈現(xiàn)出

單筆融資金額不斷增大的趨勢。

1.2關(guān)于AI的三大關(guān)鍵知識點

在探討人工智能時，人們對它有多方面的疑問，如人工智能的“靈

魂”是什么？人工智能可以超越人類智慧嗎？深度學習夠不夠“深”等。

對這些問題進行分析和思考能夠加深我們對人工智能的認知和理解。

1.2.1AI的“靈魂”與智能化表現(xiàn)

圖靈獎得主馬文·明斯基認為，“讓機器做本需要人的智能才能夠

第1章

009

AI認知：感受顛覆性變革

做到的事情的一門科學就是人工智能”；諾貝爾經(jīng)濟學獎得主司赫伯特·西

蒙則認為，“智能是對符號的操作，而最原始的符號對應于物理客體”。

不同的研究者對人工智能或許存在不同的見解，但無論研究者對人

工智能如何定義，不可否認的一點是，智能才是人工智能的“靈魂”。

人類對智能的了解全部來自人類自身，所以人工智能也是相對于人

類的智能而言。根據(jù)人類的智能活動特征，人工智能通過感知尋找認知，

然后進行決策，其智能化體現(xiàn)在運算智能、感知智能、認知智能三個層面，

如圖1-1所示。

圖1-1人工智能的三個層次

1.運算智能

運算智能是指計算機進行快速計算和存儲信息的能力，這是人工智

能進行機器學習的基礎(chǔ)。目前，計算機的運算智能已經(jīng)十分出色?！吧钏{”

打敗當時的國際象棋冠軍卡斯帕羅夫，“阿爾法”打敗圍棋高手李世石、

柯潔等事例，都是人工智能具有出色運算智能的體現(xiàn)。

2.感知智能

人工智能的感知智能即視覺、聽覺、觸覺等感知能力，如語音的錄

入、面部識別等。各種智能感知能力是與外界進行交互的窗口，例如，

人工智能：新時代技術(shù)賦能010

自動駕駛汽車的激光雷達等設(shè)備就是實現(xiàn)感知智能的設(shè)備。

3.認知智能

認知智能，簡單說就是“能理解、會思考”。機器的認知智能表現(xiàn)

在對知識的不斷理解、學習上，是人工智能中最難的環(huán)節(jié)。例如，智伴

科技旗下的班尼兒童成長機器人能做到“能理解、會思考”，如果用戶

提出一個它不懂的問題并告訴它正確的答案，那么第二次再遇到這個問

題，它就能很好地處理。這種自主學習的能力即認知智能的體現(xiàn)。

人工智能的獨特之處在于智能化。智能使人腦的部分功能在計算機

中體現(xiàn)出來，對某些場景能夠自主決策。隨著技術(shù)的進步，人工智能逐

漸從類人行為模式（模擬行為結(jié)果）發(fā)展到類人思維模式（模擬大腦運

作），甚至向泛智能模式（不再局限于模擬人）發(fā)展。人工智能的內(nèi)涵

正在不斷擴大，但核心依舊是智能。

1.2.2深度學習究竟夠不夠“深”

深度學習的概念由深度學習之父杰弗里·辛頓等人提出。當時，研

究人員普遍希望找到一種方式讓計算機能夠?qū)崿F(xiàn)“機器學習”，即用算

法自主解析數(shù)據(jù)，不斷學習數(shù)據(jù)，對外界的事物、指令有所總結(jié)和判斷。

實踐結(jié)果表明，深度學習算法是實現(xiàn)“機器學習”目的的方法。

在實現(xiàn)“機器學習”這一目的時，研究人員不必親自考慮所有的情

況，也不用編寫具體的解決問題的算法，而是在深度學習算法的支持下，

通過大量的實踐和數(shù)據(jù)資料“訓練”機器，使機器在面對某些情況時可

以自主判斷和決策，然后完成任務(wù)。

深度學習、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘和人工智能四者之間的關(guān)系，如

圖1-2所示。

第1章

011

AI認知：感受顛覆性變革

圖1-2深度學習、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘和人工智能的關(guān)系

深度學習概念中的“深度”二字是對程度的形容，是相對之前的機

器學習算法而言的。深度學習算法在運算層次上更加有邏輯力和分析能

力，更加的智能化。

深度學習是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的繼承和發(fā)展。傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法包含

輸入層、隱藏層與輸出層，如圖1-3所示，是一個非常簡單的計算

模型。

圖1-3傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的結(jié)構(gòu)

以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的深度學習算法中的“深”，是指算法使用

的層數(shù)深化。深度學習算法包含多個隱藏層，如圖1-4所示。隱藏層

的數(shù)量越多，算法刻畫現(xiàn)實的能力就越強，最終得出的結(jié)果與實際情況

就越符合，計算機的智能程度也就越高。

人工智能：新時代技術(shù)賦能012

圖1-4深度學習算法包含多個隱藏層

擁有深度學習的加持，人工智能在更廣闊范圍內(nèi)得到了應用，同時

也實現(xiàn)了應用升級。另外，通過深度學習，計算機能夠?qū)⑷蝿?wù)拆分，可

以與各種類型的機器結(jié)合完成多種任務(wù)。

在深度學習的幫助下，人工智能終于實現(xiàn)根據(jù)相關(guān)條件進行“自主

思考”的目標，完成研究者鉆研已久的研究任務(wù)。

1.2.3智能+的重要版圖：數(shù)字孿生

數(shù)字孿生（DigitalTwin）是近幾年興起的一項新技術(shù)，可以對物

理實體進行分析，并借助傳感器提供的數(shù)據(jù)了解物理實體的狀態(tài)，完成

物理實體的數(shù)字化映射。簡單來說，數(shù)字孿生是對物理實體的動態(tài)仿真，

從某種意義上說是會“動”的。

有了數(shù)字孿生，物理世界中的很多事物都可以借助該技術(shù)進行復制，

該技術(shù)也將在物理世界與虛擬世界之間建立一種聯(lián)系，使二者可以互聯(lián)、

互通、互操作。從2014年起，波音、通用電氣、NASA、西門子等知

名公司就開展了一系列數(shù)字孿生項目，將該技術(shù)對外推廣。

現(xiàn)在數(shù)字孿生正在與人工智能融合，使物理實體在信息化平臺實現(xiàn)

更真實、高效的數(shù)字化模擬。例如，數(shù)字孿生系統(tǒng)一旦引入人工智能，

第1章

013

AI認知：感受顛覆性變革

就可以根據(jù)更大規(guī)模的數(shù)據(jù)進行自我學習，從而幾乎實時地在虛擬世界

中呈現(xiàn)物理世界的狀況，并對即將發(fā)生的事情進行預測。

在人工智能等技術(shù)的推動下，數(shù)字孿生目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了

很好的應用，如制造、建筑、醫(yī)療、城市管理等，并出現(xiàn)了很多不錯的

案例，如表1-1所示。

表1-1數(shù)字孿生的應用情況

項目制造建筑醫(yī)療城市管理

應用北京新機場、

波音777數(shù)字心臟城市整體布局

場景藝術(shù)館

數(shù)字孿生產(chǎn)品建筑物龍骨心臟結(jié)構(gòu)城市管網(wǎng)

孿生

數(shù)字孿生生產(chǎn)線建筑物管網(wǎng)血液管流氣象天氣

對象

數(shù)字孿生工藝心電動力

實現(xiàn)MBDMBeMBm達索Living達索3D

BIM

載體MBsHeartExperienceCity

研發(fā)周期由89建造成本降應急處置效率

降低手術(shù)風險

年縮短至5年低5%左右提高30%

效率實物仿真幾百建造工期縮提高藥物作用擁堵率降低

提升次減少至幾十次短10%精度25%

生產(chǎn)成本降低返工率降低快速制定個性減少城市管理

25%以上大約50%化治療方案成本

建筑物結(jié)構(gòu)城市規(guī)劃輔助

產(chǎn)品性能改良器官狀態(tài)監(jiān)測

設(shè)計設(shè)計

功能建筑物各類資區(qū)域狀態(tài)異常

制造流程優(yōu)化心臟手術(shù)預演

價值源優(yōu)化預警

城市資源優(yōu)化

設(shè)備運行監(jiān)控應急方案預演藥物擴散模擬

配置

由單設(shè)備設(shè)計、由單體建筑

由單個臟器監(jiān)由單一城市監(jiān)

發(fā)展生產(chǎn)、運維到多仿真模擬到建

測、模擬到多器控、優(yōu)化到多城市

階段設(shè)備互聯(lián)、協(xié)同、筑群資源優(yōu)化

官協(xié)同治療聯(lián)動、資源配置

優(yōu)化配置

人工智能：新時代技術(shù)賦能014

以數(shù)字孿生在城市管理領(lǐng)域的應用為例：杭州市蕭山區(qū)，阿里云旗

下的ET城市大腦可以對交通信號燈進行自動控制與調(diào)配，讓救護車到

達現(xiàn)場的時間縮短50%以上，為患者開辟了一條暢通無阻的“綠色生

命線”。

此外，達索公司的“LivingHeart”項目借助人工智能、數(shù)字孿生

技術(shù)，掌握了通過肌肉纖維產(chǎn)生電力的方法，以復制心臟的真實動作，

建立高度仿真的3D心臟模型，使外科醫(yī)生可以更精準地規(guī)劃最佳手術(shù)

方案，從而讓患者得到更好的治療。

隨著數(shù)字孿生與人工智能的進一步融合，二者的價值都會更充分地

體現(xiàn)，在越來越多領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。因此，對技術(shù)感興趣的公司

不妨嘗試建立一套與物理世界實時聯(lián)動的運行體系，對各方面資源進行

優(yōu)化配置，打造數(shù)字化時代的新型發(fā)展模式。

1.3解讀人工智能與人類的關(guān)系

人工智能的發(fā)展勢必會影響人類生活，那么，人工智能將在哪些方

面影響人類，又將會帶來什么影響呢？

1.3.1AI時代來臨，人類會被超越嗎

人工智能時代正在到來，并在越來越多的領(lǐng)域顯示出比人類更強大

的能力。隨著知名媒體人楊瀾所著的《人工智能真的來了》上市，人工

智能是否真的會超越人類智慧的話題引發(fā)了大眾關(guān)注。實際上，對人工

第1章

015

AI認知：感受顛覆性變革

智能超越人類的擔憂，可以從兩方面解決：

（1）科技和人類的關(guān)系；

（2）人工智能的本質(zhì)特點。

一方面，從科技和人類的關(guān)系來看，自人類出現(xiàn)以來，追求科技的

步伐從未停止。從遠古時期的石器到現(xiàn)在的智能手機，每種工具都擁有

人類自身無法超越的功能。但人類并未被工具打敗，而是充分利用工具

推動歷史的發(fā)展。人類和高科技一直都處于各司其職的平衡狀態(tài)，共同

推動社會的進步，人工智能自然也不例外。

另一方面，人工智能的本質(zhì)特點是對人類思維信息過程的模擬。即

使人工智能在某些方面超過人類的生物極限，但無法取代人類的大腦完

成跟人類一樣的意識過程。換句話說，人工智能是思維模擬，而非思維

本身。因此，人工智能模擬人類思維就認為其可以超過人腦思維是不科

學的。

人工智能究竟是因為什么而無法超越人類智慧呢？原因就在于，人

類具有感性思維。例如，面對泰山，人類除了驚嘆大自然的鬼斧神工，

還會激發(fā)出“一覽眾山小”的豪情壯志。而人工智能也許在描述景色時

的文字運用能力不遜于人類，但其無法感知景色帶給人類感情上的激

蕩，也并不了解自身寫出的文字有什么樣的價值和意義，只是根據(jù)算法

寫出文字而已。

算法足夠精妙，學習的輪數(shù)足夠多，人工智能的能力就可能超過人

類，但這些學習和模仿都是基于邏輯上的模仿，不具有人類自身的感性

思維。人類與人工智能具有本質(zhì)的差異，不必因為人工智能的出色表現(xiàn)

而出現(xiàn)“東風與西風”的矛盾。

人工智能是充分模仿人類行為出現(xiàn)的科技產(chǎn)物，人工智能表現(xiàn)出超

凡的實力也帶來人類的恐慌。但只要明白人工智能在本質(zhì)上還是人類創(chuàng)

造出的另一類工具，與人類自身存在本質(zhì)差距，更不能超越人類的智慧，

人工智能：新時代技術(shù)賦能016

這些恐慌自然而然就會消失。

1.3.2最可能被人工智能取代的三類職業(yè)

在看科幻大片時，我們經(jīng)常會被其中的機器人震驚到，