《第一章》課件-1.3 新一代人工智能

目錄人工智能的誕生人工智能的發(fā)展新一代人工智能1.11.21.3以匠心致創(chuàng)新第一章：人工智能發(fā)展史目標(biāo)1、了解人工智能誕生的過程與人工智能概念2、了解人工智能的發(fā)展階段、關(guān)鍵事件與關(guān)鍵技術(shù)3、了解新一代人工智能的驅(qū)動(dòng)因素與發(fā)展特征重點(diǎn)1、人工智能的概念與發(fā)展階段難點(diǎn)1、人工智能的關(guān)鍵技術(shù)1.3新一代人工智能2017年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》1.3新一代人工智能1.3.1新一代人工智能的主要驅(qū)動(dòng)因素1）人機(jī)物互聯(lián)互通成趨勢(shì)，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)目前，全球數(shù)據(jù)總量每年都以倍增的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到44萬億GB，中國(guó)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將占全球數(shù)據(jù)總量的近20%。海量的數(shù)據(jù)將為人工智能算法模型提供源源不斷的素材，人工智能正從監(jiān)督式學(xué)習(xí)向無監(jiān)督學(xué)習(xí)演進(jìn)升級(jí)，不斷優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)算法，從而積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。2）數(shù)據(jù)處理技術(shù)加速演進(jìn)，運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)大幅提升目前，出現(xiàn)了GPU、NPU、FPGA和各種各樣的AI-PU專用芯片，他們采用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)并行計(jì)算”的架構(gòu)，特別擅長(zhǎng)處理視頻、圖像類的海量多媒體數(shù)據(jù)，具有高線性代數(shù)運(yùn)算效率，同時(shí)擁有更低的功耗。1.3新一代人工智能1.3.1新一代人工智能的主要驅(qū)動(dòng)因素3）深度學(xué)習(xí)研究成果卓著，帶動(dòng)算法模型持續(xù)優(yōu)化目前，深度學(xué)習(xí)等算法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在自然語言處理、語音處理以及計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域，并在某些特定領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，從有監(jiān)督式學(xué)習(xí)演化為半監(jiān)督式、無監(jiān)督式學(xué)習(xí)。4）資本與技術(shù)深度耦合，助推行業(yè)應(yīng)用快速興起在技術(shù)突破和應(yīng)用需求的雙重驅(qū)動(dòng)下，人工智能技術(shù)已走出實(shí)驗(yàn)室，迅速向各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域滲透，產(chǎn)業(yè)化水平大幅提升。在此過程中，資本成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速器：一方面，跨國(guó)科技巨頭以資本為杠桿，展開投資并購(gòu)活動(dòng)，不斷完善產(chǎn)業(yè)鏈布局；另一方面，各類資本對(duì)初創(chuàng)型企業(yè)的支持，使得優(yōu)秀的技術(shù)型公司迅速脫穎而出。1.3新一代人工智能1.3.2新一代人工智能主要發(fā)展特征新一代人工智能主要發(fā)展特征見圖1-6。圖1-6新一代人工智能主要發(fā)展特征1.3新一代人工智能1.3.2新一代人工智能主要發(fā)展特征1）大數(shù)據(jù)成為人工智能持續(xù)快速發(fā)展的基石隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理能力和處理速度極大提升，機(jī)器學(xué)習(xí)算法快速演進(jìn)，大數(shù)據(jù)的價(jià)值逐漸凸顯。新一代人工智能以大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，基于給定的學(xué)習(xí)框架，不斷優(yōu)化參數(shù)設(shè)置及環(huán)境信息，具有高度的自主性。例如，在輸入30萬張人類對(duì)弈棋譜并經(jīng)過3千萬次的自我對(duì)弈后，人工智能AlphaGo具備了媲美頂尖棋手的棋力。1.3新一代人工智能1.3.2新一代人工智能主要發(fā)展特征2）文本、圖像、語音等信息實(shí)現(xiàn)跨媒體交互計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別、語音識(shí)別和自然語言處理等技術(shù)的不斷發(fā)展，在準(zhǔn)確率及效率方面取得了明顯進(jìn)步，在無人駕駛、智能搜索等垂直行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，文本、圖像、語音、視頻等信息突破了各自的局限，實(shí)現(xiàn)跨媒體交互，智能化搜索、個(gè)性化推薦的需求進(jìn)一步的發(fā)展。未來人工智能將逐步向人類智能靠近，模仿人類綜合利用視覺、語言、聽覺等感知信息，實(shí)現(xiàn)識(shí)別、推理、設(shè)計(jì)、創(chuàng)作、預(yù)測(cè)等功能。1.3新一代人工智能1.3.2新一代人工智能主要發(fā)展特征3）基于網(wǎng)絡(luò)的群體智能技術(shù)開始萌芽隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的快速應(yīng)用及普及，人工智能研究的焦點(diǎn)，已從打造具有感知智能及認(rèn)知智能的單個(gè)智能體向打造多智能體協(xié)同的群體智能轉(zhuǎn)變。群體智能充分體現(xiàn)了“通盤考慮、統(tǒng)籌優(yōu)化”思想，具有去中心化、自愈性強(qiáng)和信息共享高效等優(yōu)點(diǎn)，相關(guān)的群體智能技術(shù)已經(jīng)開始萌芽并成為研究熱點(diǎn)。例如，我國(guó)研究開發(fā)了固定翼無人機(jī)智能集群系統(tǒng)，并于2017年6月實(shí)現(xiàn)了119架無人機(jī)的集群飛行。1.3新一代人工智能1.3.2新一代人工智能主要發(fā)展特征4）自主智能系統(tǒng)成為新興發(fā)展方向在長(zhǎng)期以來的人工智能發(fā)展歷程中，一直嘗試與仿生學(xué)的結(jié)合，如美國(guó)軍方曾經(jīng)研制的機(jī)器騾以及各國(guó)科研機(jī)構(gòu)研制的一系列人形機(jī)器人等。但受技術(shù)水平的制約和應(yīng)用場(chǎng)景的局限，沒有在大規(guī)模應(yīng)用推廣。當(dāng)前，隨著生產(chǎn)制造智能化改造升級(jí)的需求日益凸顯，自主智能系統(tǒng)正成為人工智能的重要發(fā)展及應(yīng)用方向。例如，沈陽機(jī)床以i5智能機(jī)床為核心，打造了若干智能工廠，實(shí)現(xiàn)了“設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)互換、過程互動(dòng)、產(chǎn)業(yè)互融”的智能制造模式。1.3新一代人工智能1.3.2新一代人工智能主要發(fā)展特征5）人機(jī)協(xié)同正在催生新型混合智能形態(tài)人類智能在感知、推理、歸納和學(xué)習(xí)等方面具有機(jī)器智能無法比擬的優(yōu)勢(shì)，機(jī)器智能則在搜索、計(jì)算、存儲(chǔ)、優(yōu)化等方面領(lǐng)先于人類智能，兩種智能具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。人與計(jì)算機(jī)協(xié)同，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短將形成一種新的“1+1>2”的增強(qiáng)型智能，也就是混合智能，這種智能是一種雙向閉環(huán)系統(tǒng)，既包含人，又包含機(jī)器組件，人可以接受機(jī)器的信息，機(jī)器也可以讀取人的信號(hào)，兩者相互作用，互相促進(jìn)。在此背景下，人工智能的根本目標(biāo)已