三、現(xiàn)代信息技術(shù)引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革
(一)數(shù)據(jù)、信息、知識與智能
知識是符合文明方向的,人類對物質(zhì)世界以及精神世界探索的結(jié)果總和。知識,至今也沒有一個統(tǒng)一而明確的界定。知識的價值判斷標(biāo)準(zhǔn)在于實用性,以能否讓人類創(chuàng)造新物質(zhì),得到力量和權(quán)力等為考量。有一個經(jīng)典的定義來自于古希臘哲學(xué)家柏拉圖,他認(rèn)為,一條陳述能稱得上是知識必須滿足三個條件:它一定是被驗證過的,正確的,而且是被人們相信的。
和知識一樣,智能和人工智能至今也沒有一個統(tǒng)一而明確的界定。例如,對人工智能的界定可以分為兩部分,即人工和智能。人工比較好理解,爭議性也不大。但有時候我們需要考慮什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有沒有高到可以創(chuàng)造人工智能的地步,等等。
關(guān)于什么是智能,那就問題多了。這涉及諸如意識、自我、思維(包括無意識的思維)等問題。人唯一了解的智能是人本身的智能,這是普遍認(rèn)同的觀點。但是,我們對自身智能的理解非常有限,對構(gòu)成人的智能的必要元素了解也有限,這就很難定義什么是“人工”制造的“智能”了。因此,人工智能的研究往往涉及對人的智能本身的研究。此外,關(guān)于動物或其它人造系統(tǒng)的智能研究,也普遍被認(rèn)為是人工智能相關(guān)的研究課題。
(二)工業(yè)革命與人工智能化
工業(yè)1.0:蒸汽技術(shù)革命。第一次工業(yè)革命是指18世紀(jì)60年代從英國發(fā)起的技術(shù)革命,是技術(shù)發(fā)展史上的一次巨大革命,開創(chuàng)了以機器代替手工勞動的時代。這場革命以蒸汽機作為動力機被廣泛使用為標(biāo)志,人類進入了“蒸汽時代”。
工業(yè)2.0:電力技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命是指19世紀(jì)60年代繼蒸汽技術(shù)革命之后的又一次科技革命,這場革命以電力技術(shù)革命為標(biāo)志,人類進入了“電氣時代”。
工業(yè)3.0:計算機及信息技術(shù)革命。第三次工業(yè)革命是指繼蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命之后的又一次科技革命,這場革命以原子能、電子計算機、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志,人類進入了“信息時代”。這場革命涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域。
工業(yè)4.0:人工智能化。第四次工業(yè)革命是指繼蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命、計算機及信息技術(shù)革命之后的又一次科技革命。這場革命以人工智能、機器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、量子信息技術(shù)、可控核聚變、清潔能源以及生物技術(shù)為技術(shù)突破口,人類將進入“智能時代”。
(三)計算機及信息技術(shù)革命與第四次工業(yè)革命
計算機,是一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數(shù)值計算和邏輯計算,具有存儲記憶功能,能夠按照程序自動、高速處理海量數(shù)據(jù)。這種現(xiàn)代化智能電子設(shè)備由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成,分為超級計算機、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡(luò)計算機、個人計算機、嵌入式計算機等,較先進的有生物計算機、光子計算機、量子計算機、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機、蛋白質(zhì)計算機等。當(dāng)今計算機系統(tǒng)的運算速度已經(jīng)達到每秒萬億次,使大量復(fù)雜的科學(xué)計算問題得以解決。例如,衛(wèi)星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣預(yù)報的計算等,過去人工計算需要幾年、幾十年,而現(xiàn)在用計算機只需幾天甚至幾分鐘就可以完成。隨著計算機存儲容量的不斷增大,可存儲記憶的信息越來越多,計算機不僅能進行計算,還能把參加運算的數(shù)據(jù)、程序以及中間結(jié)果和最后結(jié)果保存起來,以供用戶隨時調(diào)用。此外,計算機還能對各種信息(如視頻、語言、文字、圖形、圖像、音樂等)通過編碼技術(shù)進行算術(shù)運算和邏輯運算,甚至進行推理和證明。
超級計算機通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器(機)組成的、能計算普通PC機和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機,是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。中國神威·太湖之光超級計算機所使用的芯片是國產(chǎn)芯片“申威26010”。目前,神威·太湖之光超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力、每秒9.3億億次的持續(xù)計算能力,成為世界超算第一名,為國產(chǎn)大飛機、天宮系列等多個國家重大任務(wù)的研發(fā)測試工作做出了重要貢獻。
通信,指由一地向另一地進行信息傳輸與交換,目的是傳遞信息。從廣義上說,無論采用何種方法,使用何種媒質(zhì),只要將信息從一地傳送到另一地,均可稱為通信。通信方式,古代有烽火臺、擊鼓、驛站快馬接力、信鴿、旗語等,現(xiàn)代有電話、傳真、衛(wèi)星電話、電報、數(shù)據(jù)通信等。對于遠距離傳遞信息來說,古代最快也要幾天,現(xiàn)代則實現(xiàn)了即時通信。
人類自存在以來就離不開信息傳遞。遠古時代,人類用表情和動作進行信息交流,這是最原始的通信方式。后來,人類在漫長的生活中創(chuàng)造了語言和文字,也發(fā)明了多種信息傳遞方式,如烽火臺、擊鼓、信鴿、旗語、航行用的信號燈等,這些都是用來解決遠距離傳遞信息的。
進入19世紀(jì)后,人們開始用電信號進行通信。電纜通信是最早發(fā)展起來的通信技術(shù),主要采用模擬單邊帶調(diào)制和頻分復(fù)用多路方式。電纜通信在通信中占有突出地位。在光纖通信和移動通信發(fā)展之前,電話、傳真、電報等各用戶終端與交換機的連接全靠電纜。電纜還曾是長途通信和國際通信的主要手段,大西洋、太平洋均有大容量的越洋電纜。
互聯(lián)網(wǎng),即廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及單機按照一定的通訊協(xié)議組成的國際計算機網(wǎng)絡(luò)?;ヂ?lián)網(wǎng)將兩臺或以上的計算機終端、客戶端、服務(wù)端通過信息技術(shù)手段聯(lián)系起來,人們可以與遠在千里之外的朋友發(fā)送電子郵件、共同完成一項工作、共同娛樂等,主要特點有通訊、社交、網(wǎng)上貿(mào)易、云端化服務(wù)、資源共享化、服務(wù)對象化等?;ヂ?lián)網(wǎng)在現(xiàn)實生活中應(yīng)用很廣泛。我們可以在互聯(lián)網(wǎng)上聊天、玩游戲、查閱資料等,更為重要的是,我們還可以在互聯(lián)網(wǎng)上進行廣告宣傳和購物?;ヂ?lián)網(wǎng)極大地方便了我們的生活。
云計算,指通過網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計算處理程序分解成無數(shù)個小程序,然后通過多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)進行處理和分析,將得到的結(jié)果返回給用戶。簡單地說,早期云計算就是簡單的分布式計算,解決任務(wù)分發(fā)并進行計算結(jié)果的合并,因而又稱為網(wǎng)格計算。但現(xiàn)在的云服務(wù)已經(jīng)不單單是一種分布式計算,而是分布式計算、效用計算、負(fù)載均衡、并行計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、熱備份冗余技術(shù)和虛擬化等計算機技術(shù)混合演進并躍升的結(jié)果。
物聯(lián)網(wǎng),顧名思義就是連接物品的網(wǎng)絡(luò)。按照國際電信聯(lián)盟的定義,物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品、人與物品、人與人之間的互聯(lián)。但是,與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同的是,H2T是指人利用通用裝置與物品之間的連接,從而使得物品連接更加簡化,而H2H是指人之間不依賴于PC而進行的互聯(lián)。
許多學(xué)者在討論物聯(lián)網(wǎng)時,經(jīng)常會引入M2M的概念,它可以解釋為人到人、人到機器、機器到機器。但是,M2M并不僅限于解釋物聯(lián)網(wǎng),它在互聯(lián)網(wǎng)中也得到了很好地闡釋。人到機器的交互一直是人體工程學(xué)和人機界面等領(lǐng)域研究的主要課題,而機器與機器之間的交互已由互聯(lián)網(wǎng)提供了最為成功的方案。本質(zhì)上,人與機器、機器與機器的交互,大部分是為了實現(xiàn)人與人之間的信息交互。
大數(shù)據(jù),指以多元形式,從許多來源搜集而來的龐大數(shù)據(jù)組,往往具有實時性。從技術(shù)上看,大數(shù)據(jù)與云計算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數(shù)據(jù)必然無法用單臺計算機進行處理,必須采用分布式計算架構(gòu)。大數(shù)據(jù)具有Volume(大體量)、Variety(多樣性)、Velocity(時效性)、Veracity(準(zhǔn)確性)和Value(大價值)等特點。
大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨,將在眾多領(lǐng)域掀起變革的巨浪。大數(shù)據(jù)的核心在于為客戶挖掘數(shù)據(jù)中蘊藏的價值,而不是軟硬件的堆砌。針對不同領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)應(yīng)用模式、商業(yè)模式研究是大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。
人工智能,是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等)的學(xué)科,主要包括研究計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機等,以實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能涉及計算機科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等。
(四)人工智能發(fā)展
1956年,以麥卡錫、明斯基、羅切斯特和香農(nóng)等為首的一批遠見卓識的年輕科學(xué)家,共同研究和探討用機器模擬智能,并首次提出“人工智能”這一術(shù)語,標(biāo)志著“人工智能”作為一門新興學(xué)科正式誕生。
目前,我們對人工智能的研究已有60多年的歷史,不同學(xué)科或?qū)W科背景的學(xué)者對人工智能都作出了各自的理解,提出了不同的觀點,由此產(chǎn)生了不同的學(xué)術(shù)流派。其中,對人工智能研究影響較大的有符號主義、連接主義和行為主義等。
符號主義,是一種基于邏輯推理的智能模擬方法,原理是物理符號系統(tǒng)假設(shè)和有限理性原理,通過研究人類認(rèn)知系統(tǒng)的功能機理,用某種符號來描述人類的認(rèn)知過程,并把這種符號輸入到能夠處理符號的計算機中,從而模擬人類的認(rèn)知過程,實現(xiàn)人工智能。長期以來,符號主義在人工智能中處于主導(dǎo)地位。這一學(xué)派認(rèn)為,人工智能源于數(shù)學(xué)邏輯,人類認(rèn)知和思維的基本單元是符號,認(rèn)知過程是在符號表示上的一種運算。符號主義致力于用計算機的符號操作來模擬人的認(rèn)知過程,實質(zhì)上是模擬人的左腦思維。
連接主義,又稱為仿生學(xué)派或生理學(xué)派,是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)間的連接機制與學(xué)習(xí)算法的智能模擬方法,原理是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間的連接機制與學(xué)習(xí)算法。這一學(xué)派認(rèn)為,人工智能源于仿生學(xué),特別是人腦模型的研究。連接主義學(xué)派從神經(jīng)生理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的研究成果出發(fā),把人的智能歸結(jié)為人腦的高層活動的結(jié)果,強調(diào)智能活動是由大量簡單的單元通過復(fù)雜的相互連接后并行運行的結(jié)果。其中,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是其典型的代表性技術(shù)。
行為主義,又稱進化主義或控制論學(xué)派,是一種基于“感知——行動”的行為智能模擬方法。行為主義最早來源于20世紀(jì)初的一個心理學(xué)流派,這一學(xué)派認(rèn)為,行為是有機體用以適應(yīng)環(huán)境變化的各種身體反應(yīng)的組合,研究目的在于預(yù)見和控制行為。例如,諾伯特·維納和麥洛克等人提出的控制論和自組織系統(tǒng)、錢學(xué)森等人提出的工程控制論和生物控制論等,影響了許多領(lǐng)域。行為主義把神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理與信息理論、控制理論、邏輯以及計算機聯(lián)系起來。早期的研究工作重點是模擬人在控制過程中的智能行為和作用,研究自尋優(yōu)、自適應(yīng)、自校正、自鎮(zhèn)定、自組織和自學(xué)習(xí)等控制論系統(tǒng),并進行“控制動物”的研制。隨著控制論系統(tǒng)的研究取得進展,20世紀(jì)80年代,誕生了智能控制和智能機器人系統(tǒng)。
美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義:“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科——怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)。”而美國麻省理工學(xué)院溫斯頓教授認(rèn)為:“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。”這些說法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容,即人工智能是研究人類智能活動的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng),研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作,也就是研究如何應(yīng)用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。
(五)人工智能引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革
人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù),具有溢出帶動性很強的“頭雁”效應(yīng)。在移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論新技術(shù)的驅(qū)動下,人工智能正加速發(fā)展。
人工智能具有多學(xué)科綜合、高度復(fù)雜的特征。我們必須加強研判,統(tǒng)籌謀劃,協(xié)同創(chuàng)新,穩(wěn)步推進,把增強原創(chuàng)能力作為重點,以關(guān)鍵核心技術(shù)為主攻方向,夯實新一代人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)。要加強基礎(chǔ)理論研究,努力在人工智能發(fā)展方向和理論、方法、工具、系統(tǒng)等方面取得變革性、顛覆性突破。要主攻關(guān)鍵核心技術(shù),以問題為導(dǎo)向,全面增強人工智能科技創(chuàng)新能力,加快建立新一代人工智能關(guān)鍵共性技術(shù)體系。要強化科技應(yīng)用開發(fā),緊緊圍繞經(jīng)濟社會發(fā)展需求,充分發(fā)揮我國海量數(shù)據(jù)和巨大市場應(yīng)用規(guī)模優(yōu)勢,堅持需求導(dǎo)向、市場倒逼的科技發(fā)展路徑,積極培育人工智能創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù),推進人工智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,形成科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用互相促進的良好發(fā)展局面。
我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期,迫切需要新一代人工智能等重大創(chuàng)新添薪續(xù)力。我們要深入把握新一代人工智能發(fā)展的特點,加強人工智能和產(chǎn)業(yè)發(fā)展融合,為高質(zhì)量發(fā)展提供新動能。要圍繞建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系,以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展契機,在質(zhì)量變革、效率變革、動力變革中發(fā)揮人工智能作用,提高全要素生產(chǎn)率。要培育具有重大引領(lǐng)帶動作用的人工智能企業(yè)和產(chǎn)業(yè),構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動、人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能經(jīng)濟形態(tài)。要發(fā)揮人工智能在產(chǎn)業(yè)升級、產(chǎn)品開發(fā)、服務(wù)創(chuàng)新等方面的技術(shù)優(yōu)勢,促進人工智能同一、二、三產(chǎn)業(yè)深度融合,以人工智能技術(shù)推動各產(chǎn)業(yè)變革,在中高端消費、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟、現(xiàn)代供應(yīng)鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增長點、形成新動能。
(根據(jù)宣講家網(wǎng)報告整理編輯,
未經(jīng)許可,不得印刷、出版,違者追究法律責(zé)任)
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