第二章  人工智能的创新变革

人工智能作为一种创新性的科学技术，本身的技术性变革是促进其发展的源动力，而与各行各业的深度融合是人工智能真正实现产业化的基础，而随着人工智能的发展，工作岗位的竞争、社会地位的定位等一系列AI与人类的社会问题会逐渐凸现，这些都会成为影响人工智能发展的因素。

第一节  人工智能的技术创新

人工智能从2016年后，取得了多项技术性突破，大数据的支持使其AI的图像识别技术匹配记录得到广泛提升；云计算的高效性对AI的语音识别技术，特别是人机对话提供了技术性保障；深度学习算法，更使AI开创性的拥有了自我学习能力；而传感技术的大规模应用，使得AI能感知环境，提升行动能力。

一、视觉：图像识别技术

 计算机视觉是一门用计算机实现或模拟人类视觉功能的新兴学科。其主要研究目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的能力，这种能力不仅包括对三维环境中物体形状、位置、姿态、运动等几何信息的感知，而且还包括对这些信息的描述、存储、识别与理解。

目前，计算机视觉已是人工智能的一个重要技术性创新，在人类社会的许多领域得到成功应用。例如，在图像、图形识别方面有指纹识别、染色体识别等；在航天与军事方面有卫星图像处理、飞行器跟踪、成像精确制导、景物识别、目标检测等；在医学方面有图像的脏器重建、医学图像分析等；在工业方面有各种监测系统和生产过程监控系统等。

二、语音：声音识别技术

自然语言的处理是人工智能技术应用于实际领域的典型范例，经过多年艰苦努力，这一领域已获得了大量令人注目的成果。目前该领域的主要课题是：计算机系统如何以主题和对话情境为基础，注重大量的常识包括世界知识和期望作用，生成和理解自然语言，这是一个极其复杂的编码和解码问题。

声音识别技术主要经过了声音文字转换识别、语音实时翻译、人机会话三个应用阶段。声音文字转换是最初级的语音识别系统，准确的说它并不具有智能化,所以技术实现最为简单，现如今大部分输入法都自带语音输入功能，配合智能手机使用更是颠覆了传统输入法的速度屏障；语音实时翻译系统是利用AI把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，国内的百度、讯飞、国外的微软、Google等科技公司都已开发出很好的应用系统，该项创新技术现在已日趋成熟；人机直接的自然语言会话系统是声音识别的最高阶段，也是最难以突破的阶段，AI不仅要识别语义，还要对人的情感、语气、引申含义做出判断，并且AI需要不断学习，加强自己的对话能力，现阶段该项技术还处于不断的研发当中，有部分应用如苹果的Siri、微软的“小冰”等都还差强人意。

三、学习：自我学习提升能力

机器学习是机器具有智能的重要标志，同时也是机器获取知识的根本途径。有人认为，一个计算机系统如果不具备学习功能，就不能称其为智能系统。机器学习主要研究如何使计算机能够模拟或实现人类的学习功能。

在深度学习算法没研究出来之前，人工智能的学习主要是通过数据叠加，呈几何倍数的数量级也仅仅只能让机器的智能提升很小一步，当时机器学习是一个难度较大的研究领域。

现如今基于神经网络系统的深度学习算法，结合认知科学、神经心理学、逻辑学等学科的辅助，人工智能开始初步具有自我学习能力，这种自我学习提升能力对人工智能的其他分支，如专家系统、自然语言理解、自动推理、智能机器人、计算机视觉、计算机听觉等方面，也会起到重要的推动作用。

四、行动：环境感知技术

环境感知技术是一种基于各种传感器的感知测绘，并实时反馈数据给计算机系统，通过人工智能的算法判断，确定运动部件工作逻辑的一整套系统科学技术。它是人工智能通过实体机械部件实现空间位移的关键技术。

随着传感技术的发展，机器对环境的感知能力得到了前所未有的提高。能自动装卸集装箱的无人驾驶自动导引运输车（AGV），根据码头地下布置的数万个磁钉，在行驶过程中实时采集物理信息，并传输到后台，通过软件精确计算判断AGV的准确方位，动态产生AGV路线，以防止AGV在行驶过程中发生碰撞和刮擦，这就是我国上海国际航运中心洋山深水港的人工智能无人驾驶运输车；每次扫码时间在一秒以内，运行速度可达每秒三米，每小时可以完成18000件快递分拣，这是我国顺丰快递的“小黄人”自动分拣机器人； Google公司的仿生机器人，已经能够做到像人类一样，使用双脚在不同环境、不同路况下自由行走；就连家里的扫地机器人也能自动规划路线，规避障碍，自动寻找充电桩。

人工智能的技术创新使得AI系统在视觉识别、听说能力、学习能力、行动能力上有了很大提高，这也是这一轮人工智能能爆发式增长的主要原因。

第二节  人工智能的应用创新

不管什么科学技术，都需要转化为成果，都需要应用于实际的工作生活中，人工智能技术也不例外。人工智能产业正在兴起，而与各行各业的深度融合才是AI 的真正价值所在。现在看来已经大规模应用人工智能技术的行业非金融业莫属，而AI在医疗行业的应用前景也十分广泛，而在不久的将来，人工驾驶技术将解放我们的双手，开车时也能仰望星空。

一、AI在金融行业的应用

金融业是人工智能技术应用最为广泛的行业。随着人工智能不断渗透金融行业，也使得金融行业就业岗位不断缩减。摩根大通利用AI开发了一款金融合同解析软件，测试发现律师和贷款人员本需要36000小时才能完成的工作，这款软件只需几秒就能完成，错误率大大降低的同时还节约了人力成本。

国际领先的投资银行高盛集团，2000年高盛集团拥有现金股票交易柜台的交易员多达600名，那时候的人力鼎盛，人来人往，好生气派。那时不曾有人会料想到，2017年的交易员仅剩2名，从600多名到2名，现金股票交易柜台的交易员数量骤减，对比鲜明。足以证明人工智能已真真切切地影响了金融业，颠覆了传统金融行业的操作方式，有效节约了人工成本。

2017年8月，咨询公司Opimas发布报告称，未来几年中，大学金融类专业将越来越难吸引学生，哪是因为金融业正在大规模使用人工智能技术，导致对人力资源的需求下降，不仅是低端的金融业工作人员，即使是高级分析师也受到冲击，目前全球已经有百亿级基金在用AI做投资，甚至超越了顶级分析师。

二、AI在医疗领域的贡献

人工智能正在涉足融合应用的一个行业就是医疗领域。实际在早期，人工智能的专家系统主要的应用领域就是医疗，后来随着工人智能技术的创新性发展，特别是图像识别技术的突破，AI已开始在医疗卫生领域展露头脚。

美国哥伦比亚大学医疗中心和马里兰大学医学院已与IBM公司签订合同，聘请了IBM的人工智能“沃森”（于2012年获得美国职业医师资格）帮助医疗人员更快、更准确地诊病、治病，沃森10分钟便能诊断出急性髓性白血病。

多向轩轴构成的机器手臂，搭建纳米级传感设备，依靠人工智能的分析能力，已经能精准的实现远程脑部神经系统的手术；我国的“天肺一号”医疗人工智能辅助系统，十几秒就能进行肺癌筛查；腾讯“觅影”食管癌早筛系统准确率超过90%。AI医疗在临床上的身影不仅越来越多，其精准的诊断率对临床医生也将是一个挑战。

三、AI的未来应用领域自动驾驶

汽车作为人类最基本的交通工具，也是使用量最大的交通工具，从发明以来，虽然在速度和安全上有了很大的提升，但其基本架构并没有发生根本性的创新。在飞机、轮船、地铁、火车相继实现全自动驾驶时，汽车的自动驾驶技术似乎还遥遥无期，而人工智能技术与汽车制造的深度融合将可能改变这一现状，这也是AI未来最重要的应用领域之一。

现如今有许多人工智能的公司都在研发自动驾驶技术，国际上制定了自动驾驶5级标准：Level 0 无自动驾驶，但可以提供部分的告警功能； Leve 1 定义为驾驶辅助，此时，驾驶员监控驾驶环境，驾驶员和系统共同执行车辆的加减速和转向的动作，对于动态驾驶任务的反馈，也主要是由驾驶员来完成的；Level 2 定义是部分自动驾驶，主要还是由驾驶员监控驾驶环境，系统通过驾驶环境信息的判断，来执行加减速和转向动作。但对于动态驾驶任务的反馈，也主要是由驾驶员来完成的；Level 3 的定义是有条件自动驾驶，此时监控驾驶环境的主体改为自动驾驶系统，同时系统完成加减速及转向等驾驶操作，但对于动态驾驶任务的反馈，也主要是由驾驶员来完成的，根据系统请求，驾驶员需要提供适当的干预；Level 4 的定义是高度自动驾驶，由自动驾驶系统监控驾驶环境，并完成驾驶操作，在特定环境下系统会向驾驶员提出响应请求，驾驶员可以对系统请求不进行响应；Level 5 的定义是完全自动驾驶，此时，在所有的驾驶模式下，包括监控驾驶环境、执行驾驶操作、对动态驾驶任务进行反应等均为自动驾驶系统负责。

现在应用了AI自动驾驶系统的汽车制造商，大多都能达到Level 3级。从无人驾驶的发展方向来看，L3和L4级的混合驾驶，即人机同路模式会是早期发展的主要方向，在我国的上海、广州、北京等一线城市已经允许在封闭道路或实际道路上进行自动驾驶汽车的测试。而真正的全自动无人驾驶技术，也就是L5级自动驾驶，将是未来的终极目标。

我国自动驾驶人工智能技术最有代表性的就是百度公司，根据百度与雄安新区管委会签署的战略合作协议，双方将在智能出行、对话式AI应用、云基础设施等多个领域展开深度合作。随后百度Apollo自动驾驶车队亮相雄安，并将共同打造“智能公交＋无人驾驶”智能出行试点。

第三节  人工智能的博弈与矛盾

人工智能的发展不仅给我们的工作带来了效率的提高，节约了人工成本，同时也减少了人类的工作岗位，抢占了人类的工作权利；在生活中为我们带来便利性的同时，也带来了不可控的安全威胁。人工智能还会给我们带来矛盾与迷茫，这就需要人类与AI的博弈与平衡中进行抉择。

一、人工智能会抢占我们的工作岗位吗？

答案是肯定的。在人工智能影响最大的金融业，已经有许多工作岗位被AI取代，其研究表明，到2025年，金融业中的23万个工作岗位将会消失，人工智能将会抢走人们的饭碗；在生产一线，越来越多的互联网自动化工厂被建立，这种连照明系统都不需要的全自动无人化的生产线，完全靠人工智能进行控制与管理。流水线上的生产工人在德国已经开始消亡；在服务行业，无人超市不再需要收银员，服务型机器人也能替代饭店的服务生；普通的语音翻译只需要一个手机APP就可以搞定；基于内容分发系统的传媒界，越来越多的新闻稿件出自于AI之手。

各行各业都会不同程度的受到人工智能的冲击，AI会逐渐取代哪些单调重复、劳动密集度高的工作岗位。虽然人工智能会抢占我们的工作岗位，但于此同时也会创造新的工作岗位，AI设备的研发、生产、制造、运行以及后期的维护管理，都需要掌握相关知识和技能的人类来完成。所以虽然从短期来看，AI有可能会带来失业等社会问题，但从长期来看，AI能把人类从繁重的体力劳动和低效率的工作中解放出来，完成工作岗位的升级换代。

二、人工智能会挑战人类的社会地位吗？

2017年10月，在沙特首都利雅得举办的“未来投资大会”（Future Investment Initiative）上，沙特政府授予了香港汉森机器人公司（Hanson Robotics）生产的人型机器人“索菲亚”（Sophia）国籍。在被授予了国籍之后，索菲亚发表了一番感谢演说，她说：“我对此感到非常的荣幸和骄傲，这是历史性的时刻，世界上第一个被授予人类国籍的机器人。”

此次事件引起了许多社会学家的关注，一个AI机器人获得了和人一样的权利，那么是不是说明人工智能已经开始挑战人类的社会地位了。著名物理学家霍金就曾多次表示：“彻底开发人工智能可能导致人类灭亡”。按照霍金的说法，人工智能科技在初级发展阶段的确为人类生活带来便利，但是，机器将可能以不断加快的速度重新设计自己。而人类则受制于生物进化速度，无法与其竞争，最终被超越。除霍金外，麻省理工学院的教授、美国的机器学科学家、谷歌、IBM和微软等企业员工及与人工智能领域有关的投资者，也联名发出公开信，表达同样的忧虑。

虽然这种人工智能威胁论在可见的岁月里很难真正对人类社会带来实质性的危害，但防微杜渐，审时度势后必要的安全保障还是需要的。不管是人工智能的行业准则，还是相关法律法规的制定，都必须以保障人类安全为前提。