人工智能走向2.0

1956年，在美国举行的达特茅斯会议（Dartmouth Conference）首次提出“人工智能”的概念：让机器像人那样认知、思考和学习，即用计算机模拟人的智能。自上世纪70年代起，人工智能开始形成比较稳定的研究领域和应用领域，有机器定理证明、机器翻译、专家系统、博弈、模式识别、学习、机器人和智能控制。这些应用领域均在模拟人或专业工作者，例如逻辑和推理能力、自然语言理解能力、问题求解和知识表达能力、搜索能力等等。

2015年，中国工程院开展了多领域的智慧应用研究，例如智慧城市、智慧医疗、智能制造，以及各类知识中心等，研究过程中遇到的所有问题最终均聚焦于人工智能的发展——用新的人工智能技术才能解决这些问题。潘云鹤院士指出，要关注人工智能领域的重大转变，人工智能正在从1.0走向2.0，依据有以下三方面：

1社会有新的需求。智能城市、智能医疗、智能交通、智能游戏、智能制造等应用均需要人工智能来解决，而这些需求大部分已经超出了人工智能1.0时代的七大领域。

2信息环境发生了巨大变化。在互联网、移动计算、超级计算、穿戴设备、云计算、网上社区、万维网、搜索引擎等所构建的新型信息环境中，应当产生新的人工智能。人工智能不仅能让计算机变得更聪明，还能让整个信息环境变得更聪明。

3人工智能的基础和目标发生变化。人工智能的基础是数据驱动，而随着时代的发展，产生了许多“新数据”，例如大数据、多媒体数据、传感器网数据、AI/VR数据。很多人工智能专家认为，计算机可以发展到很“智能”，其认知在很多方面可以超过人类，AlphaGo就证明了这一点。但计算机的聪明和人的聪明不一样，技术和人的智能功能有许多重合之处，也有很多不同。因此，把人的智能和机器的智能相结合可以产生更大、更好、更优秀的智能，更好地为人类服务。

此外，潘院士还指出，世界正从原来的二元空间进入新的三元空间，这是人工智能走向2.0的总动因。

二元空间即人类的物理空间和社会空间。我们把人类出现之前的自然界称为物理空间，人类本身构成的空间为社会空间。伴随着大数据时代的到来，世界进入新的三元空间，三元空间较二元空间增加了信息空间。

空间变化带来了认知新通道，新计算和新门类。

• 新通道——为自然科学、工程技术、社会科学提供了新途径、新方法；

• 新门类——认识复杂巨系统：城市运行系统、环境生态系统、健康医疗系统；

• 新计算——AI2.0：建立在新老空间的互动CH、CP之上的AI。

基于以上分析，潘云鹤院士提出了新一代人工智能发展规划的五个基础研究方向：大数据智能、群体智能、跨媒体智能、人机混合增强智能、自主智能系统。

人工智能2.0技术已经初露锋芒

端倪1：大数据上的深度学习+自我博弈进化技术

与传统博弈知识不同，AlphaGo深度学习不仅能“直觉感知（下一步在哪）”和“棋局推理（全局获胜机率）”，还能将学习人类棋局和自我博弈积累棋局相结合，做到“新颖落子（想人所不敢想）”。目前，象棋也已经有了这样的计算机软件程序。

端倪2：基于网络的群体智能已经萌芽

2016年1月1日《Science》发表的论文《群智之力量》认为，群体智能的方式按难易程度可分为以下三种：

• 实现任务分配的众包模式(Crowdsourcing)

• 较复杂支持工作流模式的群智(Complex workflows)

• 最复杂的协同求解问题的生态系统模式(Problem      solving ecosystem)

端倪3：人机一体化技术导向混合智能

各种穿戴设备、人车共驾、脑控或肌控外骨骼机器人、人机协同手术等实现了生物智能系统与机器智能系统的紧密耦合。

端倪4：跨媒体推理已经兴起

在语言、视觉、图形和听觉之间语义贯通是实现联想、推理、概括等智能的重要关键。

端倪5：无人系统迅速发展

在灵活运动的领域中，无人系统迅猛发展的速度远快于机器人。因为，类人或类动物的机器人往往不如对机械进行智能化和自主化升级来得高效。

人工智能2.0对教育的挑战

潘云鹤院士认为，人工智能2.0对教育的挑战是多方面的，主要表现在五个方面。

1基于大数据的个性化教育

     大数据智能为个性化教育提供了极大地支持。学习者在学习过程中留下了很多学习数据，例如做题正确率、考试情况、历年学习成绩、听课专注度、平时兴趣等。拥有这些数据，未来的智能技术一定可以做到为每个学生画像，清晰掌握学生的认知特点和层次，从而制定个性化的教育方案，并随时根据大数据的更新进行调整。

2跨媒体学习

人类形成基本概念和判断依赖多种形式的信息综合，如文字、视觉、图表、声音、触觉、味觉等。因此，教材除文字外，还要配以插图，还要讲解、参观、实验等等，其目的是形成跨媒体知识。然而到目前为止，计算机仍在分别处理多媒体信息，教材也基本是按照单种媒体编写的，这方面还存在许多不足之处。跨媒体教学将成为提高教学效率的有效武器，对幼儿教育尤为如此。融入超文本课本、AR（增强现实）产品等技术的新教材将变得越来越重要。

3终身学习将得到智能化的支持

未来，从内容到形式，终身学习将变得越来越重要。终身学习不同于学校的系统式学习，而是学习者带着各自在现实生活中遇到的问题学习，例如工作、形势变化、理财、爱好、维修等，学校教材并不适用终身学习。

 终身学习是“自主驾驶式”的学习：根据学习者的知识基础、问题、目标，形成一条适合自己的学习途径。人工智能可以在知识库的基础上为其提供规划和相应的教学内容，以及有关知识点的综合。

4图书馆变成智能图书馆

目前，我国正在把图书馆变成数字图书馆，中国工程院正在把数字图书馆变成知识库。图书馆内的图书都是由几十乃至几百个知识点组成的，这个系统对学校的学生是合适的，但对终身教育系统并不合适。因此，发展智能图书馆尤为必要。智能图书馆出借的不是一本书，而是根据借阅者的需求临时整合的一系列相关知识点。人工智能可以在此基础上为每个人量身定做学习计划，提供相应的学习内容。

5新一代人工智能战略实施过程中，队伍组织和人才培育是两个极为重要的关键

新一代人工智能在教育领域的应用是个改造人类学习的宏大工程，迫切需要人工智能、认知心理学、教育学，图书馆学等多个领域的科学家进行联合攻关。

 最后，潘院士指出，中国的信息化从上世纪最后十年开始发展，分三个阶段推进：第一阶段是数字化，第二阶段是网络化，第三阶段是智能化。产业和应用已经开始大踏步前进了，我们的科研和教育也需要及时进行阶段性推进。