人工智能的发展及应用

行为主义(又称进化主义或控制论学派) (又称进化主义或控制论学派)
一
国内外人工智能发展回顾
（二）人工智能发展原理
人工智能至今经历了诞生、黄金时代（ 1956-1974 ）、遭遇基础障碍 （1974-1980）、繁荣（1980-1987）、 低潮（1987-1993）、爆发（1993-现 在）多个时期，在波折中不断发展。
表2 国外人工智能研究典型机构
国别
美国 美国 美国 美国 美国 美国 美国 美国 英国
名称
斯坦福大学
典型产品 建立世界上最大的人造神经网 络系统
官网
www.cs.stanford.edu
MIT人工智能实验室人 www.csail.mit.edu 智能机器人 工智能实验室 加州伯克利分校系统仿 www.robotics.eecs.berkeley.edu 动力自制爬行昆虫 生实验室 哈佛大学计算机科学实 www.seas.harvard.edu/computer-science 机器苍蝇 验室 www.cs.princeton.edu/research/areas/ml 普林斯顿大学人工智能 机器学习 earn 实验室 卡内基梅隆大学计算机 www.scs.cs.cmu.edu 专家系统 科学实验室 康奈尔大学计算机科学 智能机器人、人工神经网络 www.cs.cornell.edu/research/ai 实验室 南加州大学计算机科学 www.cs.usc.edu 机器视觉、自然语言理解 实验室 牛津大学视觉几何实验 www.robots.ox.ac.uk 机器视觉 室
（一）各国政策助力人工智能发展
中国： “脑科学与类脑科学研究” 中国脑计划主要有两个研究方向：以探索大脑 秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究以及以建 立和发展人工智能技术为导向的类脑研究。 该计划将于2016年底前启动，国家资助15年。
（四）
一
国内外人工智能发展回顾
（一）各国政策助力人工智能发展
2015年8月 美国海军开发无人潜航器水下无 成功通过演示验证 线充电技术
时间
项目名称
一
国内外人工智能发展回顾
（三）人工智能技术进展
表4 国外人工智能研究项目（2015-2016）（续） 序号 7 时间 2015年7月 具体内容 美国陆军研究实验室开发出一种可佩戴在 美国陆军开发机械外骨骼 手臂上以提高射击精度的机械外骨骼 （MAXFAS）。 新型电子战系统可防御敌方的巡航导弹、 俄罗斯研制新型电子战系统 高精度制导武器系统以及卫星。 由美国加州大学和日本国家材料科学研究 所组成的研究小组开发出一种能够模拟大 美日联合研制仿脑硬件计算平台 脑进行自然计算的硬件平台，可在人造大 脑以及自然或认知计算研究中发挥重要作 用，为人工智能走进现实世界奠定了基础。 项目名称
美国
美国 美国 美国 美国 美国 美国 美国 德国 英国 日本 日本 日本 日本 日本
一
国内外人工智能发展回顾
（三）人工智能技术进展
表4 国外人工智能研究项目（2015-2016）
序号
1
2
3
4
5 6
具体内容 蜂群式无人机系统可实现更高水平的决策和 美军推进蜂群式无人机研究 功能，不仅可维系自身，还可与团队其他成 2016年3月 员（包括飞行员和无人机）合作，共同执行 任务。目前，已进入项目第二阶段。 俄罗斯开发出一款脑控4轴飞行器，操作人员 俄罗斯开发脑控飞行器 2015年12月 需要头戴一种新型传感器。这款新产品不仅 能够向4个方向飞行，还能到达特定的目标点。 澳大利亚推出被动式可穿戴外骨 澳大利亚国防部研制出一种新型被动式可穿 2015年12月 骼 戴外骨骼，能将士兵负重的2/3直接转移至地 面。目前，处于概念验证阶段， 俄罗斯联合仪器制造公司研制出一种名为 俄罗斯联合仪器制造公司验证机 2015年10月 “独特”的多功能机器人部队自动化指挥系 器人自动化指挥系统 统，目前已经成功完成试验验证。该系统可 使机器在无人参与的情况下完成既定任务。 2015年8月 美国海军排爆机器人改进型 进入工程开发阶段
（一）
2016年2月
2016年5月
DARPA表示正在发展人工智能 技术，以奠定其理论基础
美国白宫探讨制定人工智能发 展相关政策和法律
支撑美国第三次“抵消战 略”
一
国内外人工智能发展回顾
（一）各国政策助力人工智能发展
欧盟：人类工程项目（HBP) 2013年初，欧盟宣布未来十年“新兴旗舰技 术项目”——人脑计划（HBP）。总投资12亿欧元。 计划2018年前开发出第一个智能人造大脑。
大计 进规算 入模能 第数力 一据突 个训破 低练没 谷和能 复使 杂机 任器 务完 ，成 霍 普 菲 尔 德 神 经 网 络 被 提 出 次现人 低，工 谷政智 府能 投计 入算 缩机 减 ， DARPA AI 进 入没 第能 二实 进络 展使 得 人提 工出 智“ 能深 性度 能学 获习 得” 突神 破经 性网 Hinton 上深 取度 和得学 成习 功算 ，，法 识在 进别语 入率音 感分和 知别 智超视 能过觉 时 识 代 别 99% AI
弱人工智能 基于机器学习算法， 程序设计者预测情况、 做出执行方案。
强人工智能 程序自己思维， 分析、理解外部事物， 并做出决策。
一
国内外人工智能发展回顾
•
强人工智能 也指通用人工智能（AGI），是人工智能研究的主要目标之一。
其诞生的时间点被人们成为“技术奇点”或“奇异点”。（如图）从这个点开始， 计算机智能将取代目前地球上最聪明的人类智慧。
Biblioteka Baidu 1
国内外人工智能发展回顾
主 要 内 容
2
人工智能应用概述
3
人工智能产业发展方向及建议
一
国内外人工智能发展回顾
？
人工智能
(Artificial Intelligence)：
是用机器去实现所有目前必须借助人类智慧
才能实现的任务。其具体研究、开发用于模 拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技
术及应用系统。
表1 人工智能原理及流派
主要流派 主要原理 基本观点 代表性成果 符号主义(又称逻主义、心理学派) (又称 符号操作系统 “认知即计算”：认知过程就是在符 专家系统的成功开发与应用。 逻主义、心理学派) 号表示上的一种运算。因此可以用 计算机的符号操作 来模拟人的认知 过程，从而实现人工智能。 联结主义(又称仿生学派或生理学派) (又 神经网络、神 “神经计算”：通过大量的非线性并 称仿生学派或生理学派) 经网络间的连 行处理器来模拟人脑中众多的神经 接 机制、学 细胞（神经元）。 习算法 1943 年，麦克洛奇和皮兹提出形式化 神经元模型，即 M-P 模型； 1982 年，美国物理学家霍普菲尔特提 出离 散神经网络模型；1984 年，他又 提出连续神经网络模 型； 1986 年，鲁梅尔哈特等人提出多层网 络中的反向 传播（BP）算法； 2006 年，Geoffrey Hinton 等人提出深 度学习算法。 控制论、感 智能取决于感知和行为，取决于对 80年代诞生了智能控制和智能机器人系统。 年代诞生 知——动作型 外界复杂环境的适应，人工智能系 了智能控制和智能机器人系统。 控制系统 统的建立应采用对 自然智能进化过 程仿真的方法。
中国： “脑科学与类脑科学研究”
国家层面推出加快人工智能发展的指导文件。
时间 2015年3月 2015年4月 2015年5月 2015年7月 2015年11月 战略、规划 国家发改委出台《工业机器人产业项目》 科技部发布《智能制造科技发展“十二五”专 项规划》。 《中国制造2025》出台，明确提出“加快发 展智能制造装备和产品” 国务院出台关于“积极推进互联网+行动” 的指导意见 中国工业机器人高峰论坛召开，工信部与 财政部考虑对于工业机器人等领域相关支 持政策。 “科技创新—2030项目”智能制造和机器人 成为重大工程 《国民经济和社会发展第十三个五年规划 纲要(草案)》 国家发展改革委、科技部等联合发布 《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》 重点突破新兴领域人工智能技术等 到2018年，打造人工智能基础资源与 创新平台，形成千亿级的人工智能 市场应用规模 明确提出人工智能作为重点布局的11 个领域之一 备注 对于机器人集成、本体、关键部件 等会有30%补贴 针对机器人领域发布了《服务机器 人科技发展“十二五”专项规划》
2016年1月
（四）
2016年3月 2016年5月
一
国内外人工智能发展回顾
（二）人工智能发展原理
人工智能是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。根据技 术原理不同，可以把人工智能分为符号主义、联结主义和行为主义三个流派， 不同流派对人工智能发展的观点不同，研究方法也不相同，但在不同细分领 域都取得了突破和成就。
一
国内外人工智能发展回顾
（一）各国政策助力人工智能发展
美国“大脑研究计划” 2013年4月，美国正式公布“推进创新神经技 术脑研究计划”（BRAIN） 。
（一）
一
国内外人工智能发展回顾
（一）各国政策助力人工智能发展
美国已充分认识到人工智能的战略意义，陆续开展了人工 智能相关计划，并从国家战略层面开始加紧布局。
一
国内外人工智能发展回顾
（三）人工智能技术进展
国别 表3 国外发展人工智能典型企业 名称 典型产品/拥有技术 官网 人工智能围棋软件Alpha Go、Alpha Go、谷歌 www.google.com 谷歌 眼镜、智能检索等 IBM www.ibm.com “深蓝”机器人等深蓝”机器人等 IROBOT www.irobot.com Packbot510、军用机器人、军用机器人 洛克希德· 马丁· 马丁 用于对抗自适应无线通信威胁的人工智能系统 www.lockheedmartin.com Touch Bionich www.touchbionics.com 生物特性仿生学 www.northropgrumman.co Northrop Grumman X-47B robot m www.bostondynamics.com 波斯顿动力公司 大狗、猎豹机器人 Big sur 服务器、聊天机器人服务器、聊天机器 www.facebook.com Facebook公司公司 人 www.festo.com Festo公司公司 蚂蚁、蝴蝶仿生机器人 www.shadow.org.uk 影子公司 第一个完全仿生机器人 www.a-lab-japan.co.jp A-Lab公司公司 高仿生机器人AsunaAsuna www.sony.com 索尼 机器狗AIBOAIBO Kokoro www.kokoro-dreams.co.jp 向导机器人ACTROIDACTROID 先进工业科学与技术 www.theiet.org 智能机器人 研究所 www.toyota.com 丰田公司 看护机器人
年 着， 达 的特 诞茅 生斯 会 议 标 志
能网罗 推络森 向 布 第 拉 一 特 个 发 高 明 峰，第 将一 人款 工神 智经 Perceptron
1956
95%
•
c 年 1957年 1955
AI
1970年
1982年
1986年
1990年
2006年
2013年
一
国内外人工智能发展回顾
（三）人工智能技术进展
（二）
一
国内外人工智能发展回顾 （一）各国政策助力人工智能发展 日本：大脑研究计划（Brain/MINDS）
2014年9月，启动大脑研究计划 Brain/MINDS。 计划为期10年，旨在理解大脑如何工作以及通过建 立动物模型，研究大脑神经回路技术，从而更好地 诊断以及治疗大脑疾病。
（三）
一
国内外人工智能发展回顾
8
2015年6月
9
2015年5月
一
国内外人工智能发展回顾
（三）人工智能技术进展
表5 Defense Advanced Research Projects Agency（2016）
时间 2013年4月 2014年 2015年10月 2015年11月 战略、规划 “推进创新神经技术脑研究计 划”（BRAIN） HIN小组制定未来十年详细计 划 DARPA“未来技术论坛” CSIS发布《国防2045：为国防政 策制定者评估未来的安全环境 及影响》报告 备注 政府拨款1.1亿美元 十年总投资45亿美元 未来30年技术发展预测 指出人工智能是影响未来 安全环境的重要因素