人工智能的发展及应用

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016-7-21,#,人工智能进展及应用,研究概述,航天科工二院,2016.07,1,国内外人工智能发展回顾,2,人工智能应用概述,3,人工智能产业发展方向及建议,主要内容,国内外人工智能发展,回顾,一,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。,？,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。,学术界分类,国内外人工智能发展,回顾,一,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。,一,（一）各国政策助力人工智能发展,（一）,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,）,。,国内外人工智能发展,回顾,国内外人工智能发展,回顾,一,（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,。,时间,战略、规划,备注,2013,年,4,月,“推进创新神经技术脑研究计划”（,BRAIN,）,政府拨款,1.1,亿美元,2014,年,HIN,小组制定未来十年详细计划,十年总投资,45,亿美元,2015,年,10,月,DARPA,“,未来技术,论坛”,未来,30,年技术发展预测,2015,年,11,月,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,指出人工智能,是,影响未来安全环境的,重要,因素,2016,年,2,月,DARPA,表示正在发展人工智能技术，,以,奠定,其,理论基础,支撑美国第三次“抵消战略”,2016,年,5,月,美国白宫探讨制定人工智能,发展,相关政策和法律,（一）,国内外人工智能发展,回顾,一,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。,（一）各国政策助力人工智能发展,（二）,国内外人工智能发展,回顾,一,（三）,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,。,（一）各国政策助力人工智能发展,国内外人工智能发展回顾,一,（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）,国内外人工智能发展回顾,一,（一）各国,政,政策助力人,工,工智能发展,中国：,“脑科学与,类,类脑科学研,究,究”,国家层面推,出,出加快人工,智,智能发展的,指,指导文件。,时间,战略、规划,备注,2015,年,3,月,国家发改委出台工业机器人产业项目,对于机器人集成、本体、关键部件等会有,30%,补贴,2015,年,4,月,科技部发布智能制造科技发展,“,十二五,”,专项规划。,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,2015,年,5,月,中国制造,2025,出台，明确提出“加快发展智能制造装备和产品”,2015,年,7,月,国务院出台关于“积极推进互联网,+,行动”的指导意见,明确提出人工智能作为重点布局的,11,个领域之一,2015,年,11,月,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。,2016,年,1,月,“科技创新,2030,项目”智能制造和机器人成为重大工程,2016,年,3,月,国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要,(,草案,),重点突破新兴领域人工智能技术,等,2016,年,5,月,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,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,（四）,国内外人工智能发展回顾,一,（二）人工,智,智能发展原,理,理,人工智能是,一,一门综合了,计,计算机科学,、,、生理学、,哲,哲学的交叉,学,学科。根据技术原,理,理不同，可,以,以把人工智,能,能分为符号主义、联结,主,主义和行为主义三个流派,，,不同流派对人工,智,智能发展的,观,观点不同，,研,研究方法也,不,不相同，但,在,在不同细分领,域,域,都,取得了突破和成,就,就。,表,1,人工智能原,理,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,)(,又称逻主义、心理学派,),符号,操作系统,“,认知即计算”：认知过程就是在符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。,专家系统的成功开发与应用,。,联结主义,(,又称仿生学派或生理学派,)(,又称仿生学派或生理学派,),神经网络、神经网络间的连接 机制、学习算法,“,神经计算”：通过大量的非线性并行处理器来模拟人脑中众多的神经细胞（神经元）。,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。,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,),控制论、感知,动作型控制系统,智能取决于感知和行为，取决于对外界复杂环境的适应，人工智能系统的建立应采用对 自然智能进化过程仿真的方法。,80,年代诞生了智能控制和智能机器人系统。年代诞生了智能控制和智能机器人系统。,国内外人工智能发展回顾,一,（二）人工,智,智能发展原,理,理,人工智能至,今,今经历了诞,生,生、黄金时,代,代（,1956-1974,）、遭遇基,础,础障碍（,1974-1980,）、繁荣（,1980-1987,）、低潮,（,（,1987-1993,）、爆发（,1993-,现在）多个,时,时期，在波,折,折中不断发,展,展。,c,1956,年，达特茅,斯,斯会议标志,着,着AI的诞,生,生,罗森布拉特,发,发明第一款,神,神经网络Perceptron,，,，将人工智,能,能推向第,一,一个高峰,1955,年,1957,年,计算能力突,破,破没能使机,器,器完 成大,规,规模数据训,练,练和复杂任,务,务，AI,进,进入第一个,低,低谷,1970,年,霍普菲尔德,神,神经网络被,提,提出,1982,年,1986,年,1990,年,2006,年,2013,年,人工智,能,能计算,机,机 DARPA没能,实,实现，,政,政府,投,投入缩,减,减，AI进入,第,第二次,低,低谷,Hinton,提,提出“,深,深度学,习,习”神,经,经网,络,络使得,人,人工智,能,能性能,获,获得突,破,破性,进,进展,深度学,习,习算法,在,在语音,和,和 视,觉,觉识别,上,上取得,成,成功，,识,识 别,率,率分别,超,超过99%和95%,，,，,进,进入,感,感知智,能,能时代,国内外人工智能发展回顾,一,（三）,人,人工智,能,能技术,进,进展,表,2,国外人工智,能,能研究,典,典型机,构,构,国内外人工智能发展回顾,一,（三）,人,人工智,能,能技术,进,进展,表,3,国外发,展,展人工,智,智能典,型,型企业,国内外人工智能发展回顾,一,（三）,人,人工智,能,能技术,进,进展,表,4,国外,人工智,能,能研究,项,项目（,2015-2016,）,序号,时间,项目名称,具体内容,1,2016,年,3,月,美军推进蜂群式无人机研究,蜂群式无人机系统可实现更高水平的决策和功能，不仅可维系自身，还可与团队其他成员（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。,2,2015,年,12,月,俄罗斯开发脑控飞行器,俄罗斯开发出一款脑控,4,轴飞行器，操作人员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。,3,2015,年,12,月,澳大利亚推出被动式可穿戴外骨骼,澳大利亚国防部研制出一种新型被动式可穿戴外骨骼，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，,4,2015,年,10,月,俄罗斯联合仪器制造公司验证机器人自动化指挥系统,俄罗斯联合仪器制造公司研制出一种名为“独特”的多功能机器人部队自动化指挥系统，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。,5,2015,年,8,月,美国海军排爆机器人改进型,进入工程开发阶段,6,2015,年,8,月,美国海军开发无人潜航器水下无线充电技术,成功通过演示验证,国内外人工智能发展回顾,一,（三）,人,人工智,能,能技术,进,进展,表,4,国外,人工智,能,能研究,项,项目（,2015-2016,）（续,）,）,序号,时间,项目名称,具体内容,7,2015,年,7,月,美国陆军开发机械外骨骼,美国陆军研究实验室开发出一种可佩戴在手臂上以提高射击精度的机械外骨骼,（,MAXFAS,）。,8,2015,年,6,月,俄罗斯研制新型电子战系统,新型电子战系统,可,防御敌方的巡航导弹、高精度制导武器系统以及卫星。,9,2015,年,5,月,美日联合研制仿脑硬件计算平台,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。,国内外人工智能发展回顾,一,（三）,人,人工智,能,能技术,进,进展,表,5,Defense Advanced ResearchProjectsAgency,（,2016,）,序号,Project,Contents,Funding,（,$million,）,1,Young Faculty Award(YFA),YFA program focuses on speculative technologies for greatly enhancing microsystems technologies,biological technologies and defense sciences.Current activities include research in thirteen topic areas spanning from Quantum Science and Technology to Robotics and Supervised Autonomy,Mathematics,Computing,and the Interface of Engineering and Biology.,FY 2014,FY 2015,FY 2016,15.306,16.501,17.247,2,Probabilistic Programming for Advancing Machine Learning(PPAML),PPAML program will create an advanced computer programming