本刊编辑部

揭开神秘面纱，“人工智能”是如何为我们服务的？

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引言

谷歌人工智能程序AlphaGo以4:1的成绩战胜韩国围棋高手李世石，轰动科技界，由此人工智能(Artificial Intelligence，AI)也成为大家关注的焦点。人工智能是个很宽泛的概念，从手机上的计算器到无人驾驶汽车，它们都可被称作人工智能。人工智能还有弱强之分：弱人工智能(Artificial Narrow Intelligence，ANI)是指充斥在人们周围的智能代工具；强人工智能(Artificial General Intelligence，AGI)是指人类级别的人工智能，它在各方面都能和人类比肩，也是人们正在开发和研究的。

揭开人工智能的神秘面纱，有哪些人工智能产品及背后的技术在发挥着重要的作用？它们又是如何为我们服务的？人工智能在未来又会有怎样的发展？

业界声音

北京航空航天大学机器人研究所名誉所长、IEEE机器人与自动化中国北京大区主席王田苗教授

2016年3月9日，谷歌AlphaGo在与人类围棋代表韩国队高手李世石的“人机大战”五番棋对抗中先拔头筹，人工智能在围棋上所表现出来的惊人实力与神速进步让全世界的职业与业余棋界人士目瞪口呆，彻底颠覆了之前人们认为电脑围棋目前绝不可能对抗顶尖围棋高手的认知，人类历史上有关人工智能的突破也因此翻开了新的一页。

这次AlphaGo人工智能技术本质上是采用“深度学习”多层人工神经网络和训练它的方法，并且是通过两个不同神经网络“大脑”合作来改进下棋。第一大脑是落子选择器 (Move Picker) ，这个大脑是“监督学习策略网络”，观察棋盘布局企图找到最佳的下一步，它预测每一个合法下一步的最佳概率，那么最前面猜测的就是那个概率最高的，百万级的对弈落子去训练大脑，能正确符合57%的人类高手。第二大脑是棋局评估器(Position Evaluator)，这个大脑不是去猜测具体下一步，而是预测每一个棋手赢棋的可能。AlphaGo采用了这种混合型机器学习技术，将树搜索方法和深度学习结合起来，一方面深度学习记忆人类下棋步法，另一方面与自己对弈，对可能的数百万次棋法进行优化选择。这一事件可以看出人工智能技术将在两个方面超越人的智能水平，一是它不受环境、噪声、情绪、心理的影响，二是可通过大数据记忆众多高手布局棋法，但是在复杂动态环境下识别、概念语义理解抽象、知识推理、认知学习积累等方面还远远达不到人类智能水平。

众所周知，1956年夏天一场在美国达特茅斯大学召开的会议上，以约翰·麦卡锡和明斯基为代表的一批人工智能探索者聚集在一起，正式确立了人工智能(Artificial Intelligence)这一术语，也因此被认为是人工智能学科诞生的标志。在过去的几十年间，人工智能快速发展，已经渗透到医疗、军事、航天等多领域内，尤其近年，人工智能技术的机器学习、图像识别等技术研究成果已经开始被用到了普通产品、金融决策系统、机器人与智能装备等方面。

目前，无论前沿技术，还是产业应用，都认为人工智能是一个风口，它在人机交互、感知决策、认知学习等方面的理论与技术突破，必将嵌入、或渗透、或延伸到智能家居、医疗健康、高端制造、军事国防、影视体育等各个方面的产业应用中。

作为人工智能发展最具典型代表性的载体对象，机器人大脑一直是学术界与产业界探究的一个重要领域。让机器像人一样听懂，让机器像人一样看懂，让机器像人一样灵活运动，甚至像人一样思考，大家为了这个目标苦苦追求着，高潮迭起，一代又一代。有的从生物智能机理、神经脑科学、通用计算模型、人工智能芯片等方面探索；有的从特定仿生智能的工程模拟、特殊人群结构化场合下的神经网络交互识别与学习、生机电融合等方面探索；有的从环境理解、自主运动、认知作业等方面探索。

无论怎样评价人工智能时代，我们必须承认人工智能正在悄悄从实验室走向广泛应用，如社交聊天机器人、双臂协调协作机器人、家庭服务机器人、办公助理机器人、银行接待机器人、医疗外科与智能康复、无人驾驶汽车、无人机、围棋对抗大赛等等，人工智能的发展正在迎接一个崭新的时代。

上海熵洛智能科技有限公司 陈景雄经理

人工智能由来已久，但就其本质而言，它是对人类思维信息过程的模拟。弱人工智能发展迅速，尤其是2008年经济危机后，美日欧希望借机器人等实现再工业化，工业机器人比以往任何时候都在更快得发展，更加带动了弱人工智能和相关领域产业的不断突破，很多必须用人来做的工作如今已经能用机器人实现。比如德国提出的工业4.0战略，智慧工厂、智慧制造、智慧物流就与弱人工智能息息相关。

法国Aldebaran Robotics生产的NAO机器人，从严格意义上来讲，还属于弱人工智能的范畴，但随着全球研究的深入，某些功能已经具备强人工智能的特点。NAO机器人是目前全球应用最广泛的的智能人形机器人，是应用于教学与科研中发展迅速的前沿平台。NAO机器人有25个自由度，活动非常灵活，具有Siri语音识别功能，支持19种语言， NAO能说会道。它还集多种传感器于一身，包括压力传感器、触摸传感器、温度传感器、声纳传感器、红外传感器等，众多先进技术赋予了NAO出色的探查能力，能够感知周围环境中的人和物。

NAO机器人主要在以下几个领域发挥着异常瞩目的功能：教育与科研，因为NAO具有非常可爱的人类外形，NAO机器人能够吸引不同年龄段的学生和它交流与互动，是中小学教育很好的辅助手段，是大学生创新教育、理论与实践相结合的良好载体，也是科研人员进行运动控制、人工智能、脑机接口、音频处理、视频处理、物联网等跨领域研究的新兴平台。患有自闭症儿童更倾向与机器的交流与探索，NAO机器人正是打开自闭儿童心扉的一把重要钥匙，将其应用于儿童自闭症的康复治疗，可以提高他们的语言交流能力。NAO机器人能回答各种疾病的基本常识和养老的注意事项，能简单地为老人提供一些诸如行动引导、读报、逗趣等活动。以NAO机器人为核心的新一代智能家居管理系统还可实现家具家电智能控制、亲子教育、老人陪护等功能。

未来的人工智能，特别是弱人工智能将在国家大战略(如工业2025、德国的工业4.0)下，得到极大的发展，许多岗位、工种，将被工业机器人替代，生产成本将显著降低，同时生产效率将大大提高。强人工智能，虽然目前研究还有瓶颈，但研究难点已经开始逐步突破，比如语音的识别与回复，已做到相当智能。

北京云知声信息技术有限公司CTO 梁家恩

人机对弈、商品自动推荐、指纹/虹膜/声纹识别、口语和作文自动评测、语音和图像识别、机器翻译等人工智能应用，已经逐渐走入日常生活。隐藏在这些应用背后的技术有很多，包括信号采集和噪声处理技术、特征抽取和模式分类、规则学习、统计学习、深度学习和增强学习为代表的机器学习技术、理解、推理和决策等。其中，智能语音技术作为人工智能的第一步“感知”，发挥着重要的作用。云知声认为，无感知、不认知。一切没有感知的人工智能不是真正的人工智能，因为没有感知，无法获得数据，就没有认知的基础和前提。

在IoT时代，人们的生活与数字化世界将会更加紧密地结合在一起，这会带来两点显著的变化：①人机交互将会更加智能和自然，机器更加了解人类；②后端服务将更加智能化和个性化，能够提供精准服务，提升用户体验。除了服务用户，人工智能技术还将对城市管理、智能生产制造等提供大数据支撑，优化效率和质量。

人工智能技术，是伴随计算能力和数据资源发展起来的，未来在产业需求推动下将会加速发展，数据和计算能力将极大地发挥人工智能的技术价值。

从应用角度看，人工智能未来还将解决实用场景下的稳定性和适应性问题，在更多社会生活场景下为用户提供极致体验，更多渗透到社会生活的各个方面，也将衍生出更新的商业和管理模式。

编辑视角

AlphaGo人工智能程序是21世纪科学的一个重大突破，Google基于“深度学习”带来的计算深度和计算效率的突破，有望能在更多基础科学和应用领域做出更大贡献，其目的并不是为了下围棋，而是利用计算资源和算法帮助人类在深度医疗(如癌症的基因药物)、军事科技、能源领域有重大突破。

人工智能听起来并不虚幻，其实在我们的日常生活中，每天都在使用弱人工智能，只是我们没有意识到而已。我们的世界是一个充满了弱人工智能的世界，比如汽车上有很多的弱人工智能系统，从控制防抱死系统的微控制器到控制汽油注入参数的电脑。Google正在测试的无人驾驶汽车，就包括了很多弱人工智能，这些弱人工智能能够感知周围环境并作出反应。

你的智能手机也充满了人工智能系统，用地图软件导航、利用APP软件查询附近餐厅、浏览明天的天气状况，以及和Siri聊天，其实这些都是人工智能在发挥作用。你在上网时候出现的各种电商网站的产品推荐，以及社交网站的好友推荐，也都是由人工智能组成的。

现在的计算机虽然计算能力突飞猛进，但是计算机的冯·诺依曼结构并没有本质变化，现有的计算机算法和结构依然是在人类设定的框架内运行。人工智能只是人类的工具，为我们的生活服务。人工智能的生态圈变得更加庞大和复杂，每一个人工智能的创新，都在给通往强人工智能和超人工智能的旅途添砖加瓦。