【原】潘云鶴院士：大數(shù)據(jù)智能是人工智能2.0的核心組成部分

學(xué)術(shù)頭條 2020-11-27

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近日,，在線上召開的第九屆全國(guó)社會(huì)媒體處理大會(huì)（SMP 2020）特別邀請(qǐng)了人工智能領(lǐng)域?qū)＜遗嗽弃Q院士為大家做了題為“大數(shù)據(jù)智能”的精彩演講。潘院士從大數(shù)據(jù)智能的起源,、發(fā)展和應(yīng)用三個(gè)方面對(duì)大數(shù)據(jù)智能進(jìn)行了全面的介紹,，干貨滿滿。

圖潘云鶴院士在講座中

潘云鶴教授于 1997 年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士,，長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué),、人工智能、CAD 和工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的研究,，是中國(guó)智能 CAD 和計(jì)算機(jī)美術(shù)領(lǐng)域的開拓者之一,，共獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng) 7 項(xiàng)。曾任浙江大學(xué)校長(zhǎng),、黨委常委,，中國(guó)工程院常務(wù)副院長(zhǎng)。目前兼任國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)委員,、國(guó)家新一代人工智能戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)組長(zhǎng)等職,。

學(xué)術(shù)君就潘云鶴院士在論壇中的精彩演講進(jìn)行整理，內(nèi)容略有刪改：

一,、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)孕育了 AI2.0

2007 年圖領(lǐng)獎(jiǎng)得主 Jimy Gray 提出了數(shù)據(jù)密集型科學(xué)研究的第四種范式，2008 年 nature 推出了 BigData ?？?，大數(shù)據(jù)概念應(yīng)運(yùn)而生，大數(shù)據(jù)雖然至今仍然沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義,，但是大數(shù)據(jù)卻具有 “4V”即大量化（volume）,、多樣化（variety）,、快速化（velocity）和價(jià)值密度（value）等四個(gè)特征。

2014 年人們發(fā)現(xiàn)世界正在從傳統(tǒng)的二元空間（人類社會(huì)空間（H）和物理空間（P））向三元空間,，即人類社會(huì)空間（H）,、物理空間（P）和新增的信息空間（C）的三元空間轉(zhuǎn)變。

圖二維空間向三位空間轉(zhuǎn)變示意圖

信息空間（C）是一個(gè)正在快速增長(zhǎng)的新“空間”維度,，近 50 年來(lái)信息基本都是從人類社會(huì)產(chǎn)出,，后來(lái)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行無(wú)限的連接，加上近些年來(lái)自于物理世界比如傳感器和物聯(lián)網(wǎng)等非人類社會(huì)產(chǎn)生的信息,，讓人類名副其實(shí)的進(jìn)入了“大數(shù)據(jù)”時(shí)代,，大數(shù)據(jù)時(shí)代，必然走向大知識(shí),，2020 年疫情的推動(dòng)將加速三元關(guān)系的變化,。

傳統(tǒng)的二元世界存在兩種關(guān)系，第一種是人類社會(huì)和物理世界的關(guān)系,，第二種是人類和人類的關(guān)系,，在進(jìn)入三元社會(huì)之后不管是物理世界和人類社會(huì)都將信息空間（C）產(chǎn)生密切的關(guān)系，而且這種關(guān)系將會(huì)越來(lái)越強(qiáng),。

圖信息空間與傳統(tǒng)二元世界的關(guān)系

信息空間中的信息流將推動(dòng)我們現(xiàn)有科技與產(chǎn)業(yè)從三個(gè)方面發(fā)生變化：

·新通道：給科學(xué),、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的研究與發(fā)展提供了新途徑,、新方法,、新產(chǎn)品和新模式；
·新計(jì)算：建立在新老空間的互動(dòng) CH,、C P之上的 AI,；

·新門類：能夠從新的視角認(rèn)識(shí)現(xiàn)有的復(fù)雜巨路系統(tǒng)，比如城市運(yùn)行系統(tǒng),、環(huán)境生態(tài)系統(tǒng),。

信息環(huán)境的巨變（超級(jí)計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)）,、社會(huì)新的需求（智慧城市,、智能醫(yī)療）、AI 基礎(chǔ)和目標(biāo)的巨變（虛擬現(xiàn)實(shí),、群體智能）等新的變化和需求促使了 2015 年人工智能 2.0 概念的提出,。

2017 年中國(guó)發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，發(fā)展規(guī)劃提出了 AI2.0 的關(guān)鍵理論和技術(shù),，并提出了 AI2.0 的應(yīng)用場(chǎng)景,，推動(dòng)中國(guó)人工智能發(fā)展邁向新的臺(tái)階。

圖新一代AI發(fā)展規(guī)劃內(nèi)容

二,、知識(shí)表達(dá)將引導(dǎo)大數(shù)據(jù)智能的發(fā)展

潘云鶴院士首先帶我們認(rèn)識(shí)了各種形式的知識(shí)：
（1）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)就是一種知識(shí),，和以往的程序計(jì)算數(shù)據(jù)的方式不同,，AI采用的是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序的方法；
（2）知識(shí)圖譜不但能用于搜索和分析,，還能用于推理與學(xué)習(xí),，是另一種知識(shí)表達(dá)，2012年浙江大學(xué)人工智能研究所研發(fā)了 KS-studio,，提出了將大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為知識(shí)圖譜的自動(dòng)生成和關(guān)系發(fā)現(xiàn)技術(shù),；
（3）深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）本質(zhì)上也是一種知識(shí)表達(dá)，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于識(shí)別圖像,、聲音,，但是缺點(diǎn)是解釋性差，對(duì)機(jī)器友好,，對(duì)人不友好的但是好用的一種知識(shí)表達(dá),；
（4）視覺(jué)知識(shí)（VK），是對(duì)視覺(jué)形象進(jìn)行操作的一種知識(shí)表達(dá),，未來(lái)期望通過(guò)VK來(lái)模擬人的形象思維,，提高形象相關(guān)工作的效率。

圖四種知識(shí)表達(dá)的數(shù)據(jù)形式,、特色應(yīng)用

數(shù)據(jù)形式與應(yīng)用目標(biāo)不同,，形成了不同的知識(shí)表達(dá)類型，隨著非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的細(xì)分和應(yīng)用,，將不斷的推動(dòng)新的知識(shí)表達(dá)技術(shù)的誕生,，同時(shí)不同的知識(shí)表達(dá)有自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，多種知識(shí)的協(xié)同使用,，將能提高系統(tǒng)的智能水平,，比如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）和視覺(jué)知識(shí)結(jié)合能在實(shí)際應(yīng)用中就能提高識(shí)別率，DNN 類似于人類的短期記憶,，擅長(zhǎng)感知識(shí)別,，視覺(jué)知識(shí)類似于人類的長(zhǎng)期記憶，善于推理,、變化等遷移應(yīng)用,，兩者“長(zhǎng)短”結(jié)合，能有效的提高識(shí)別率,，?？低曆芯吭夯谝曈X(jué)概念學(xué)習(xí)的自主目標(biāo)檢測(cè)就是該方法的典型應(yīng)用。

圖 ?？低曆芯吭夯谝曈X(jué)概念學(xué)習(xí)的自主目標(biāo)檢測(cè)

三,、大數(shù)據(jù)智能的應(yīng)用廣泛而深入

隨著大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)已經(jīng)不僅僅是數(shù)據(jù)，而是一座待開發(fā)的礦山,，各行各業(yè)的人都希望能在自己積累的數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)掘出有價(jià)值、有意義的“金礦”,。中國(guó)通信院對(duì)制造業(yè)智能應(yīng)用進(jìn)行了一次調(diào)研,，從影響因素和復(fù)雜度兩個(gè)維度對(duì)人工智能的應(yīng)用范圍進(jìn)行了劃分，從圖中可以看出那些本身流程和操作比較機(jī)械化,，同時(shí)復(fù)雜度低的工作比較適合機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用,，而那些復(fù)雜的質(zhì)檢、指標(biāo)軟測(cè)量等工作比較合適合于深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用,。

圖制造業(yè)智能應(yīng)用總體圖

人工能智能能夠輔助政府實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的智能治理,，人工智能能通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提取，實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題原因的多維度分析和預(yù)警預(yù)測(cè),，通過(guò)與可視化終端的交互（手機(jī) APP）,幫助政府更快,、更準(zhǔn)確的了解區(qū)域經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的狀況，從而有利于政府根據(jù)具體情況進(jìn)行“精準(zhǔn)施策”,。

同時(shí)繪制產(chǎn)業(yè)鏈地圖,，動(dòng)態(tài)展示產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)的發(fā)展情況，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)和短板,，快速識(shí)別問(wèn)題,、反饋問(wèn)題，輔助有關(guān)部門制定針對(duì)該問(wèn)題的相關(guān)對(duì)策,。

圖人工智能輔助政府進(jìn)行經(jīng)濟(jì)治理

還能根據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況,，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，企業(yè)的實(shí)際需求,，幫助企業(yè)從產(chǎn)業(yè),、項(xiàng)目、人才角度進(jìn)行整體規(guī)劃,，根據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,，輔助企業(yè)實(shí)現(xiàn)招商引資，人才引入和產(chǎn)業(yè)布局,。

此外潘云鶴院士還制作了智能金融的鳥瞰圖,，從大數(shù)據(jù)智能、群體智能,、跨媒體智能,、人機(jī)融合增強(qiáng)智能和自動(dòng)智能系統(tǒng)五大 AI 技術(shù)出發(fā)，繪制出了 AI 技術(shù)在金融領(lǐng)域應(yīng)用的圖譜,，讓 AI 技術(shù)能在客戶服務(wù),、風(fēng)險(xiǎn)控制、精準(zhǔn)營(yíng)銷,、資產(chǎn)管理和金融監(jiān)管等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,。