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院士談新一代人工智能五大智能方向
點擊:  作者:記者    來源:人工智能學(xué)家  發(fā)布時間:2017-08-07 11:41:26

 

           【概要】:部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢,加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國。

FITEE“人工智能2.0”專題導(dǎo)讀

國務(wù)院近日印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施,部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢,加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國。

20171-2月,中國工程院院刊信息與電子工程學(xué)部分刊《信息與電子工程前沿(英文)》出版了“Artificial Intelligence 2.0”專題,潘云鶴、李未、高文、鄭南寧、吳澄、李伯虎、陳純等多位院士以及專家學(xué)者參與撰文,對新一代人工智能中涉及的大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、混合增強(qiáng)智能和自主智能等進(jìn)行了深度闡述。專題包括7篇綜述、5篇研究論文。讓我們隨著專題中的綜述文章,一起領(lǐng)略新一代人工智能中5大智能方向的圖景。

1956年,在美國達(dá)特茅斯(Dartmouth)學(xué)院,約翰·麥卡錫(John McCarthy1971年度圖靈獎獲得者)、馬文··閔斯基(Marvin Lee Minsky1969年度圖靈獎獲得者)、克勞德·艾爾伍德·香農(nóng)(Claude Elwood Shannon,信息理論之父)、納撒尼爾·羅徹斯特(Nathaniel RochesterIBM第一代通用計算機(jī)701主設(shè)計師)四位學(xué)者發(fā)起舉行人工智能夏季研討會,指出人工智能研究目標(biāo)是實現(xiàn)能模擬人類的機(jī)器,該機(jī)器能使用語言,具有概念抽象和理解能力,能夠完成人類才能完成的任務(wù)并不斷提高機(jī)器自身。

人工智能這一概念提出后,迅速發(fā)展成為一門廣受關(guān)注的交叉和前沿學(xué)科,沿著從符號主義走向連接主義從邏輯走向知識兩個方向蓬勃發(fā)展,在象棋博弈、機(jī)器證明和專家系統(tǒng)等方面取得了豐富成果。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及、傳感網(wǎng)的滲透、大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)、信息社區(qū)的崛起,數(shù)據(jù)和信息在人類社會、物理空間和信息空間之間的交叉融合與相互作用,大眾創(chuàng)業(yè)和萬眾創(chuàng)新等新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn),使得對人工智能基本理論和方法的研究開始出現(xiàn)新的變化,這些變化也使得人工智能新的應(yīng)用呈現(xiàn)勃勃生機(jī)。

為了更好地與學(xué)術(shù)同行交流人工智能2.0理論、方法和技術(shù),潘云鶴院士于201612月在中國工程院院刊Engineering(主刊)發(fā)表了題為“Heading toward artificial intelligence 2.0”的論文,從人工智能60年的發(fā)展歷史出發(fā),通過分析促成人工智能2.0形成的外部環(huán)境與目標(biāo)的轉(zhuǎn)變,分析技術(shù)萌芽,提出了人工智能2.0的核心理念,并結(jié)合中國發(fā)展的社會需求與信息環(huán)境特色,給出了發(fā)展人工智能2.0的建議。

20171~2月,中國工程院院刊信息與電子工程學(xué)部分刊《信息與電子工程前沿(英文)》出版了“Artificial Intelligence 2.0”專題,潘云鶴、李未、高文、鄭南寧、吳澄、李伯虎、陳純等多位院士以及專家學(xué)者參與撰文,對新一代人工智能中涉及的大數(shù)據(jù)智能、群體智能、跨媒體智能、混合增強(qiáng)智能和自主智能等進(jìn)行了深度闡述。

挑戰(zhàn)與希望:AI 2.0時代從大數(shù)據(jù)到知識

莊越挺、吳飛、陳純、潘云鶴

對大數(shù)據(jù)時代人工智能領(lǐng)域近期出現(xiàn)的若干理論和技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了綜述,認(rèn)為將數(shù)據(jù)驅(qū)動機(jī)器學(xué)習(xí)方法與人類的常識先驗與隱式直覺有效結(jié)合,可以實現(xiàn)可解釋、更魯棒和更通用的人工智能。AI 2.0時代大數(shù)據(jù)人工智能具體表現(xiàn)為:從淺層計算到深度神經(jīng)推理;從單純依賴于數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型到數(shù)據(jù)驅(qū)動與知識引導(dǎo)相結(jié)合學(xué)習(xí);從領(lǐng)域任務(wù)驅(qū)動智能到更為通用條件下的強(qiáng)人工智能(從經(jīng)驗中學(xué)習(xí))。下一代人工智能(AI 2.0)將改變計算本身,將大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹R,以支持人類社會更好決策。

AI 2.0時代的群體智能

李未、吳文峻、王懷民、程學(xué)旗、陳華鈞、周志華、丁嶸

認(rèn)為基于互聯(lián)網(wǎng)的信息物理世界深刻地改變了人工智能發(fā)展的信息環(huán)境,將人工智能研究的新浪潮推進(jìn)到人工智能2.0新紀(jì)元。作為AI 2.0時代最突出的研究特點之一,群體智能引起了產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。具體來說,為應(yīng)對挑戰(zhàn),群體智能提供了一種通過聚集群體的智慧解決問題的新模式。特別是由于共享經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,群體智能不僅成為了解決科學(xué)難題的新途徑,而且也已融入日常生活的各個方面,例如線上到線下(online-to-offline, O2O)應(yīng)用、實時交通監(jiān)控、物流管理。該文對現(xiàn)有群體智能研究成果進(jìn)行總結(jié)和綜述。首先,論述了群體智能的基本概念,并對其與現(xiàn)有相關(guān)概念(如眾包和人本計算)的關(guān)系進(jìn)行了解釋。然后,介紹了4類具有代表性的群體智能平臺,總結(jié)了3項核心問題以及最新的群體智能技術(shù)。最后,討論了群體智能研究的發(fā)展方向。 

跨媒體分析與推理:研究進(jìn)展與發(fā)展方向

彭宇新、朱文武、趙耀、徐常勝、黃慶明、盧漢清、鄭慶華、黃鐵軍、高文

認(rèn)為隨著人類文明的進(jìn)步以及科技的發(fā)展,信息的傳播從文字、圖像、音頻、視頻等單一媒體形態(tài)逐步過渡到相互融合的多種媒體形態(tài),越來越顯現(xiàn)跨媒體特性,而如何實現(xiàn)跨媒體分析與推理就成為了研究和應(yīng)用的關(guān)鍵問題。本文從7個方面對跨媒體分析與推理進(jìn)行綜述:(1)跨媒體統(tǒng)一表征理論與模型;(2)跨媒體關(guān)聯(lián)理解與深度挖掘;(3)跨媒體知識圖譜構(gòu)建與學(xué)習(xí)方法;(4)跨媒體知識演化與推理;(5)跨媒體描述與生成;(6)跨媒體智能引擎;(7)跨媒體智能應(yīng)用。

混合增強(qiáng)智能:協(xié)作與認(rèn)知

鄭南寧、劉子熠、任鵬舉、馬永強(qiáng)、陳仕韜、余思雨、薛建儒、陳霸東、王飛躍

認(rèn)為由于人類面臨的許多問題具有不確定性、脆弱性和開放性,任何智能程度的機(jī)器都無法完全取代人類,這就需要將人的作用或人的認(rèn)知模型引入到人工智能系統(tǒng)中,形成混合增強(qiáng)智能的形態(tài),這種形態(tài)是人工智能或機(jī)器智能的可行的、重要的成長模式。混合增強(qiáng)智能可以分為兩類基本形式:一類是人在回路的人機(jī)協(xié)同混合增強(qiáng)智能,另一類是將認(rèn)知模型嵌入機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)中,形成基于認(rèn)知計算的混合智能。該文討論人機(jī)協(xié)同的混合增強(qiáng)智能的基本框架,以及基于認(rèn)知計算的混合增強(qiáng)智能的基本要素——直覺推理與因果模型、記憶和知識演化;特別論述了直覺推理在復(fù)雜問題求解中的作用和基本原理,以及基于記憶與推理的視覺場景理解的認(rèn)知學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò);闡述了競爭對抗式認(rèn)知學(xué)習(xí)方法,并討論了其在自動駕駛方面的應(yīng)用;最后給出混合增強(qiáng)智能在相關(guān)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。

AI 2.0時代的類人與超人感知:研究綜述與趨勢展望

田永鴻、陳熙霖、熊紅凱、李洪亮、戴禮榮、陳婧、興軍亮、陳靖、吳璽宏、胡衛(wèi)明、胡郁、黃鐵軍、高文

簡要回顧了不同智能感知領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,包括視覺感知、聽覺感知、言語感知、感知信息處理與學(xué)習(xí)引擎等方面。在此基礎(chǔ)上,對即將到來的AI 2.0時代智能感知領(lǐng)域需要大力研究發(fā)展的重點方向進(jìn)行了展望,包括:(1)類人和超人的主動視覺;(2)自然聲學(xué)場景的聽知覺感知;(3)自然交互環(huán)境的言語感知及計算;(4)面向媒體感知的自主學(xué)習(xí);(5)大規(guī)模感知信息處理與學(xué)習(xí)引擎;(6)城市全維度智能感知推理引擎。

智能無人自主系統(tǒng)發(fā)展趨勢

張濤、李清、張長水、梁華為、李平、王田苗、李碩、朱云龍、吳澄

介紹了智能無人自主系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,將相關(guān)技術(shù)分成了7個領(lǐng)域,包括人工智能技術(shù)、無人車、無人機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、空間機(jī)器人、海洋機(jī)器人和無人車間/智能工廠,對每個領(lǐng)域的發(fā)展趨勢進(jìn)行了介紹。

人工智能在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用研究

李伯虎、侯寶存、于文濤、陸小兵、楊春偉

介紹了團(tuán)隊近年將人工智能技術(shù)應(yīng)用于制造領(lǐng)域的研究與實踐。首先,簡析互聯(lián)網(wǎng)+人工智能時代核心技術(shù)飛速發(fā)展正引發(fā)制造領(lǐng)域的模式、手段和生態(tài)系統(tǒng)的重大變革以及人工智能的新發(fā)展;接著,基于人工智能技術(shù)與信息通信技術(shù)、制造技術(shù)及產(chǎn)品有關(guān)專業(yè)技術(shù)等融合,研究提出了智能制造新模式、新手段、新業(yè)態(tài),智能制造系統(tǒng)體系架構(gòu)和智能制造系統(tǒng)技術(shù)體系;進(jìn)而,從智能制造的應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用示范等角度簡述智能制造領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀;最后,提出我國人工智能2.0在智能制造領(lǐng)域應(yīng)用研究的建議。

責(zé)任編輯:向太陽
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