一、人工智能概況
(一)人工智能定義
? ? ? ? 根據(jù)《人工智能標準化白皮書(2018版)》,人工智能被定義為利用數(shù)字計算機或者數(shù)字計算機控制的機器模擬、延伸和擴展人的智能,感知環(huán)境、獲取知識并使用知識獲得最佳結果的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)。人工智能的定義對人工智能學科的內涵作出了解釋,即圍繞智能活動而構造的人工系統(tǒng)。近年來,人工智能的定義逐漸產生了外延,泛指會聽(語音識別、機器翻譯等)、會看(圖像識別、文字識別等)、會說(語音合成、人機對話等)、會思考(人機對弈、定理證明等)、會學習(機器學習、知識表示等)、會行動(機器人、自動駕駛汽車等)的機器人與智能系統(tǒng)。
(二)人工智能發(fā)展歷程
人工智能的概念誕生于20世紀50年代,從最初的神經網絡和模糊邏輯,到現(xiàn)在的深度學習,人工智能技術經歷了一次又一次的繁榮與低谷。其發(fā)展歷程大致分為四個發(fā)展階段。
第一階段(20世紀50—70年代)。人工智能的早期發(fā)展階段。該階段人工智能主要用于解決一些小型的數(shù)學和邏輯問題,代表性應用有機器定理證明、機器翻譯、專家系統(tǒng)、模式識別等。但隨著研究的深入,研究者意識到這些推理規(guī)則過于簡單,建立的模型存在一定的局限性。人工智能的研究開始陷入低谷。
第二階段(20世紀70—90年代)。研究者意識到知識對于人工智能系統(tǒng)的重要性。在這一階段,專家系統(tǒng)得到快速發(fā)展,數(shù)學模型有重大突破,但由于專家系統(tǒng)在知識獲取、推理能力等方面的不足,以及開發(fā)成本高等原因,人工智能的發(fā)展又一次進入低谷期。專家系統(tǒng)的發(fā)展并不順利,使得人們開始思考,如何讓計算機自發(fā)理解和歸納數(shù)據(jù),掌握數(shù)據(jù)間的規(guī)律,即“機器學習”。
第三階段(20世紀90年代末至2006年)。20世紀90年代末,受限于當時的技術條件,人工智能尚無法支撐大規(guī)模的商業(yè)化應用。2000—2006年,是信息爆炸式增長的時期,研究者開始將研究重點轉向讓計算機從數(shù)據(jù)中自己學習,即機器學習。萬維網的出現(xiàn)使得我們的知識從封閉走向開放,原來專家系統(tǒng)是系統(tǒng)內部定義的知識,現(xiàn)在可以實現(xiàn)知識源之間相互連接,可以通過關聯(lián)來產生更多更豐富的知識。
第四階段(2006年至今)。2006年,杰弗里·辛頓提出了深度學習算法,使神經網絡的能力大大提高。隨著深度神經網絡在語音識別和圖像分類等任務上的巨大成功,以神經網絡為基礎的深度學習迅速崛起。
圖1:人工智能發(fā)展歷程
(資料來源:公開資料)
(三)人工智能產業(yè)概述
隨著人工智能技術的進步與應用,逐漸催生出了人工智能產業(yè),涵蓋AI應用軟件、硬件及服務的相關產業(yè):主要包括AI芯片、智能機器人(商用)、AI基礎數(shù)據(jù)服務、面向AI的數(shù)據(jù)治理、計算機視覺、智能語音與人機交互、機器學習、知識圖譜和自然語言處理等核心產業(yè)。
人工智能產業(yè)鏈包括三層:基礎層、技術層和應用層。其中,基礎層是人工智能技術得以實現(xiàn)和廣泛應用的基礎保障,技術層是人工智能廣泛應用的技術手段,應用層則是人工智能技術與各個領域融合的發(fā)展平臺。
基礎層是培育人工智能產業(yè)的基礎,為人工智能技術實現(xiàn)和人工智能應用落地提供基礎后臺保障。主要包括計算硬件、計算系統(tǒng)技術和數(shù)據(jù),為人工智能提供數(shù)據(jù)和算力支撐。其中,計算硬件由人工智能芯片和傳感器組成,計算系統(tǒng)技術包含大數(shù)據(jù),云計算和5G通信,數(shù)據(jù)方面分為數(shù)據(jù)采集、標注和分析三部分。
技術層是人工智能產業(yè)核心,主要包括算法理論、開發(fā)平臺和應用技術,為培育人工智能產業(yè)構建技術路徑。其中,算法理論分為機器學習算法和類腦算法,開發(fā)平臺分為基礎開源框架和技術開放平臺,應用技術包含計算機視覺、機器視覺、智能語音與自然語言理解。
應用層是人工智能產業(yè)的延伸,集成一類或多類人工智能基礎應用技術,面向特定場景需求而形成軟硬件產品或解決方案,主要包括智能制造、智能家居、智慧校園、智慧小區(qū)、智慧交通、智慧教育、智慧零售等領域。
圖2:人工智能產業(yè)圖譜
(資料來源:畢馬威2023人工智能產業(yè)研報)
二、人工智能時代下的機遇與挑戰(zhàn)
(一)帶來的機遇
一是推動產業(yè)高質量轉型。隨著人工智能技術的快速發(fā)展,人工智能行業(yè)逐漸形成一套從上游研發(fā)到下游應用的核心產業(yè)體系,推動傳統(tǒng)信息技術產業(yè)升級壯大。此外,人工智能技術將發(fā)揮滲透性、替代性、協(xié)同性、創(chuàng)造性的技術特征,輸出智能化設施、智能化方案,對已有產業(yè)進行智能化改造,實現(xiàn)數(shù)字經濟與實體經濟的融合發(fā)展,幫助傳統(tǒng)產業(yè)提質增效。作為一項顛覆性技術,人工智能還將對經濟體系中原本與數(shù)字技術毫無關聯(lián)的的潛在產業(yè)產生重要驅動作用,帶來創(chuàng)造性地增長。
二是促進經濟快速增長。作為新一輪產業(yè)變革的核心驅動力,人工智能在催生新技術、新產品的同時,對傳統(tǒng)行業(yè)也具備較強的賦能作用,能夠引發(fā)經濟結構的重大變革,提升生產率,實現(xiàn)社會生產力的整體躍升,進而促進經濟增長。許多商業(yè)研究機構對人工智能對經濟的影響進行了預測,至2030年,人工智能將助推全球生產總值增長12%左右。同時,人工智能將催生數(shù)個千億美元甚至萬億美元規(guī)模的產業(yè)。
三是提高人民生活品質、社會治理水平。人工智能將人從枯燥的勞動中解放出來,越來越多的簡單性、重復性、危險性任務由人工智能系統(tǒng)完成。人工智能還可以在教育、醫(yī)療、養(yǎng)老、環(huán)境保護、城市運行、司法服務等領域得到廣泛應用,能夠極大提高公共服務精準化水平,全面提升人民生活品質。同時,人工智能可幫助人類準確感知、預測、預警基礎設施和社會安全運行的重大態(tài)勢,及時把握群體認知及心理變化,主動作出決策反應,顯著提高社會治理能力和水平,同時保障公共安全。
(二)面臨的挑戰(zhàn)
一是對安全管理形成挑戰(zhàn)。隨著人工智能技術的發(fā)展,社會各界對人工智能的安全性問題不斷討論。人工智能帶來的安全挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在技術安全、應用安全和數(shù)據(jù)安全等三方面。從技術安全看,人工智能技術的復雜性和不透明性造成了“黑箱”困境。隨著算力的提升,海量數(shù)據(jù)被收集利用,機器學習逐漸普及,人工智能高速迭代,在不依賴人工調整的情況下,能夠自我學習和更新,不過,人工智能的設計者很難說明人工智能的決策過程和結果,造成了其結果的“不可解釋”,容易引發(fā)不確定性風險。從應用安全看,隨著大模型與AIGC的快速融合發(fā)展,生成的內容能夠達到“以假亂真”的效果,人人都能輕松實現(xiàn)“換臉”“變聲,人工智能在應用層的風險也相應增加,所帶來的虛假信息、偏見歧視乃至意識滲透等問題無法避免,對個人、機構乃至國家安全都存在較大的風險。最后,從數(shù)據(jù)安全看,海量數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的基石,在采集、使用和分析這些數(shù)據(jù)的過程中,存在數(shù)據(jù)泄漏、篡改和真實性難驗證等安全隱患。人工智能技術使得政府對于公民個人數(shù)據(jù)信息的收集和使用更加便利,同時,利用人工智能可能推導出超過公民最初同意披露的信息,使得公民的個人隱私更容易受到侵犯。
二是引發(fā)倫理道德爭議。人工智能是人類智能的延伸,也是人類價值系統(tǒng)的延伸,應當包含對人類倫理價值的正確考量。但人工智能的發(fā)展可能偏離人類倫理道德的框架,人工智能技術可能內嵌并加劇偏見,導致歧視、不平等、數(shù)字鴻溝和排斥,并對文化、社會和生物多樣性構成威脅,造成社會或經濟鴻溝。人工智能技術對于多方面的潛在影響,包括但不限于人的尊嚴、人權和基本自由、性別平等、民主、社會、經濟、政治和文化進程、科學和工程實踐、動物福利以及環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)等。同時,人工智能的快速發(fā)展也可能對人類利益造成沖擊。例如,隨著人工智能技術應用的泛在化,越來越多的工作將被機器取代,失業(yè)人群增加,這將對社會公平提出挑戰(zhàn)。
四、武漢市人工智能產業(yè)問題分析
(一)產業(yè)規(guī)模存在差距
從核心產業(yè)規(guī)???,2022年我市人工智能產業(yè)規(guī)模達300億元,而北京、上海、廣州、深圳等城市人工智能核心產業(yè)規(guī)模均為千億級別。從企業(yè)發(fā)展看,2023年我市共有650家人工智能企業(yè),企業(yè)規(guī)模普遍偏小,僅有49家營收過億元,且缺少類似于阿里巴巴、百度、華為等人工智能產業(yè)鏈縱向多環(huán)節(jié)布局的核心龍頭企業(yè),產業(yè)鏈上下游帶動作用不明顯。
(二)創(chuàng)新活力較為不足
從科創(chuàng)平臺看,武漢雖擁有眾多高校和科研院所,但以人工智能為研究方向的重點實驗室和研發(fā)機構仍十分稀缺。我市擁有29個國家重點實驗室,7家湖北實驗室,但沒有一家主要研究方向是人工智能。我市擁有武漢人工智能研究院、北京大學武漢人工智能研究院、武漢市數(shù)字經濟發(fā)展研究院等三家人工智能新型研發(fā)機構,但由于成立時間均較短,尚無亮點科創(chuàng)成果。從專利申請量看,截至2023年3月,我市人工智能產業(yè)專利申請量約1.02萬件,與北京市(專利申請量超10萬件)、上海市(專利申請量超4.2萬件)、深圳市(專利申請量超4.4萬件)等發(fā)達地區(qū)相比,我市人工智能產業(yè)創(chuàng)新活力仍有不小差距。
(三)要素保障能力亟需持續(xù)提高
政策支持方面,雖然我市持續(xù)出臺人工智能領域的支持政策,但主要集中于市級層面的頂層設計,針對區(qū)域、園區(qū)的政策相對缺乏。相較北京、上海等先進城市的市、區(qū)、園協(xié)同聯(lián)動產業(yè)政策網絡,我市人工智能產業(yè)政策體系仍有待完善。在園區(qū)建設方面,我市人工智能產業(yè)園區(qū)數(shù)量少、水平不高,部分園區(qū)只是以人工智能產業(yè)為特色之一,較為雜糅,缺乏市級層面統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)同推進建設的專門產業(yè)園區(qū),在促進人工智能企業(yè)孵化、資源集聚、產業(yè)集群等方面的作用有待進一步提高。在金融支撐方面,我市人工智能產業(yè)資本環(huán)境相對欠缺。根據(jù)中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略研究院發(fā)布的《中國新一代人工智能科技產業(yè)區(qū)域競爭力評價指數(shù)(2023)》,在投融資環(huán)境的評價指數(shù)排名中,我市在全國主要城市中排名第十,與深圳、杭州等第一梯隊先進城市差距明顯。
五、武漢市人工智能產業(yè)發(fā)展對策建議
(一)加快建設創(chuàng)新平臺,提升產業(yè)創(chuàng)新競爭力
加快布局人工智能驅動的科學研究專用平臺,建設開源開發(fā)平臺、開放計算服務平臺、公共數(shù)據(jù)庫、檢驗檢測平臺等服務平臺和數(shù)據(jù)庫,為產業(yè)發(fā)展提供服務支撐。支持高校、科研院所與企業(yè)成立人工智能聯(lián)合實驗室,深化完善通用人工智能基礎理論框架體系,開展原創(chuàng)性強、非共識的跨學科探索性研究。圍繞人工智能基礎層、技術層、應用層等環(huán)節(jié),組織實施人工智能領域創(chuàng)新專項和關鍵核心技術攻關項目。
(二)匯聚優(yōu)質資源,推動人工智能企業(yè)集聚發(fā)展
加大人才政策力度,探索建立高層次人才共享與流動機制,從薪資、購房、職業(yè)發(fā)展、家屬安置、教育醫(yī)療等各個方面加大人才政策的激勵力度和覆蓋范圍,提高本市高校畢業(yè)生留鄂比例,對外加強人才引進。大力培育企業(yè)梯隊,引育一批具有核心競爭力的創(chuàng)新型領軍企業(yè),孵化千億級龍頭企業(yè),打造一批專精特新、單項冠軍、獨角獸人工智能企業(yè),開展人工智能企業(yè)定向招商。圍繞智能芯片、智能網聯(lián)汽車、智能終端等重點產業(yè),加快產業(yè)聯(lián)盟和產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的建設,促進產業(yè)鏈上下游伙伴建立緊密合作關系,共同推動整個產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。支持各區(qū)建設以人工智能產業(yè)為主導的產業(yè)園區(qū),引育龍頭企業(yè),搭建合作平臺,為人工智能企業(yè)提供專業(yè)化、定制化的精準服務。
(三)聚焦重點領域,加快拓寬應用場景
鼓勵在汽車、物流、制造、建筑、商貿、文旅、金融等重點行業(yè)深入挖掘人工智能技術應用場景,促進武漢人工智能經濟高端高效發(fā)展。圍繞智慧城市發(fā)展目標,在城市管理、交通治理、生態(tài)環(huán)保、醫(yī)療健康、教育、養(yǎng)老等領域持續(xù)挖掘人工智能應用場景機會,開展智能社會場景應用示范。利用武漢豐富高校資源,推動人工智能技術成為解決數(shù)學、化學、地學、材料、生物和空間科學等領域的重大科學問題的新范式,謀劃人工智能技術科教應用場景。依托武漢會展行業(yè)優(yōu)勢,在重大活動和重要展會舉辦中,拓展人工智能應用場景,為人工智能技術和產品應用提供測試、驗證機會。
(四)營造良好環(huán)境,進一步優(yōu)化產業(yè)發(fā)展生態(tài)
持續(xù)優(yōu)化產業(yè)政策,構建市、區(qū)、園區(qū)協(xié)同聯(lián)動的人工智能產業(yè)政策體系,加大對人工智能產業(yè)的資金支持力度。著力改善金融環(huán)境,建立健全人工智能產業(yè)投融資體系,設立人工智能重點項目專項基金,引導社會資本進入人工智能產業(yè)投資領域。支持在漢人工智能企業(yè)獨立或聯(lián)合承接政府項目,推動企業(yè)實現(xiàn)研發(fā)產品與政府項目應用需求的對接。強化人工智能公共服務平臺建設。支持武漢人工智能計算中心、武漢人工智能研究院等研發(fā)機構聯(lián)合龍頭企業(yè)組建聯(lián)合體,共同建設武漢人工智能公共服務平臺,為中小企業(yè)提供低成本智能算力資源、算法、工具集、模型庫、適配認證、評估評測、認證認可、科技成果轉化、知識產權交易代理、企業(yè)投融資輔導、人才實訓等公共服務。