自18世紀(jì)中葉以來，三次工業(yè)革命讓機器生產(chǎn)從無到有，從蒸汽驅(qū)動到電力驅(qū)動，從人工控制到自動控制，使人類社會發(fā)生了翻天覆地的變化。20世紀(jì)中葉是技術(shù)創(chuàng)新的井噴期，如集成電路、計算機、機器人、人工智能等技術(shù)都是在這一時期萌芽而發(fā)的。然而，自1956年誕生以來，人工智能的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，直到2006年深度學(xué)習(xí)算法出現(xiàn)之后，才真正展現(xiàn)出強大的魔力，逐漸滲透到人們的生產(chǎn)生活中，深刻地改變著社會的演進形態(tài)。

什么是人工智能

人工智能是研究開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的學(xué)科，其目的是了解智能的本質(zhì)，并生產(chǎn)出具有類人智能的智能機器。形象地說，人工智能是研究并實現(xiàn)機器“像人一樣思考”“像人一樣行動”“理性地思考”“理性地行動”的學(xué)科。

人工智能的分類

美國在2016年10月發(fā)布的《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》報告中，將人工智能劃分為狹義人工智能和廣義人工智能。狹義人工智能系統(tǒng)只專注于完成某個特別設(shè)定的任務(wù)，例如語音識別、圖像識別和翻譯，也包括近年來出現(xiàn)的IBM的Watson、谷歌的AlphaGo。廣義人工智能系統(tǒng)包括了學(xué)習(xí)、語言、認(rèn)知、推理、創(chuàng)造和計劃，其目標(biāo)是將一個領(lǐng)域內(nèi)的知識運用到另外一個領(lǐng)域，同時可以與人類開展交互式學(xué)習(xí)。

海牙戰(zhàn)略研究中心在2017年5月發(fā)布的《人工智能與未來國防》報告中，將人工智能分為狹義人工智能、通用人工智能、超級人工智能三類。狹義人工智能是指，機器智能等于或超過了特定任務(wù)的人類智能；通用人工智能是指，機器智能滿足任何任務(wù)中人的全部表現(xiàn)；超級人工智能是指，在任何任務(wù)中超越人類智能的機器智能。

一般而言，人工智能可分為弱人工智能、強人工智能、超人工智能三類。弱人工智能只能解決特定領(lǐng)域的問題，強人工智能可以勝任人類所有工作，超人工智能則具有堪比人類的智慧和天賦。顯然，目前人類正處于弱人工智能時代，離強人工智能與超人工智能還十分遙遠(yuǎn)。

人工智能的研究范疇

目前，人工智能已經(jīng)發(fā)展成為枝葉繁盛的龐大學(xué)科體系，涉及計算機、腦科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、邏輯學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、行為科學(xué)、生命科學(xué)、數(shù)學(xué)以及信息論、控制論和系統(tǒng)論等領(lǐng)域，是一門典型的前沿交叉學(xué)科。

人工智能要會“看”，這就需要研究計算機視覺技術(shù)。

人工智能要會“聽”，這就需要公關(guān)語音識別技術(shù)。

人工智能要會“說”，這就需要開發(fā)自然語言處理、語音合成技術(shù)。

人工智能要會“行動”，這就需要研發(fā)仿生機器人、自動駕駛汽車、無人機等技術(shù)。

人工智能要會“學(xué)習(xí)”，這就需要攻克機器學(xué)習(xí)技術(shù)。

人工智能要會“思考”，這就需要研究腦科學(xué)等技術(shù)。

除此以外，人工智能還需要一個載體。這個載體可以是軟硬件結(jié)合的實體系統(tǒng)，如機器人、自動駕駛汽車、智能手機等，也可以是純軟件系統(tǒng)，如專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等。

總之，人工智能的各個研究領(lǐng)域可以與人類智能中的各種能力一一對應(yīng)起來，如圖1-1所示。

圖1-1 人工智能研究范疇

人工智能產(chǎn)業(yè)鏈

在近十余年的發(fā)展熱潮中，人工智能已衍生出一個龐大的產(chǎn)業(yè)體系。該體系大致可以分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層三大板塊。其中，基礎(chǔ)層包括AI芯片、智能傳感器、信息通信網(wǎng)絡(luò)、云計算等；技術(shù)層包括算法、框架和通用技術(shù)（機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、語音識別、自然語言理解、計算機視覺、人機交互等）；應(yīng)用層則即包括智能手機、智能音箱、可穿戴設(shè)備、機器人、無人機、自動駕駛、虛擬/增強現(xiàn)實等消費終端，又涉及人工智能在金融、安防、交通、教育、家居、零售、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、制造等領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用，如圖1-2所示。

圖1-2 人工智能產(chǎn)業(yè)鏈

需要說明的是，本白皮書將重點關(guān)注人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)層、技術(shù)層，以及應(yīng)用層的消費終端。人工智能行業(yè)應(yīng)用則不再本白皮書研究范圍內(nèi)。

若以功能視角而言，基礎(chǔ)層以硬件為主，主要為人工智能應(yīng)用提供豐富數(shù)據(jù)和強大算力，是人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施；技術(shù)層以軟件為主，為人工智能應(yīng)用提供高效靈活的算法、框架和平臺，是人工智能技術(shù)的核心；應(yīng)用層則是各項技術(shù)的集大成，是人工智能技術(shù)的場景實踐。