近日,主線科技聯(lián)合中國人工智能學(xué)會智駕專委會正式發(fā)起成立“新一代人工智能物流創(chuàng)新中心”,并攜手福佑卡車開啟中國首個干線物流自動駕駛商業(yè)項目。
在此次活動上,中國工程院院士、CAAI名譽理事長、主線科技首席科學(xué)家李德毅作為大會嘉賓登臺發(fā)表重磅演講:《探索新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展》,就新一代人工智能的發(fā)展歷史、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、突破核心以及智能時代的中國方案發(fā)表了精彩觀點。
以下為李德毅院士演講實錄。
今天,我們很高興能在這里見證歷史,也創(chuàng)造歷史。第一個創(chuàng)新中心(新一代人工智能物流創(chuàng)新中心)在這里成立,第一個干線物流項目(中國首個干線物流自動駕駛商業(yè)項目)要在這里正式啟動。
我今天想講一講,在當(dāng)前人工智能產(chǎn)業(yè)如火如荼、甚至有一些瘋狂的背景下,我做的一些冷思考,我報告的題目是《探索新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展》,有一個很重要的副標(biāo)題是《智能時代的中國方案》。
我們先講一講當(dāng)前的形勢:
新一代人工智能如何從傳統(tǒng)人工智能中脫穎而出?
其實人工智能比我們想像得要難,甚至要難得多。現(xiàn)在各個學(xué)校,各個學(xué)會,各個地區(qū)都在開人工智能大會,我個人認為要認真地想一想當(dāng)前中國的現(xiàn)狀。我寫了一首詩描述它:“基礎(chǔ)研究弱”,因為我們中國拿到圖靈獎的只有姚期智院士,當(dāng)時在美國取得的,我們中國人在中國國土上還沒拿到過圖靈獎;“輻射市場大”,人人都在喝人工智能的湯,這個湯很好喝;“葉茂枝不壯,樹大根不深,叫好難叫座”,我們參加無人駕駛的比賽已經(jīng)十多年了,每次都有老百姓不看好,說為什么還有一個安全員呀?為什么人家不投資啊?叫好的人多,出錢的人少,所以這就反應(yīng)了當(dāng)年真實的情況。
尤其重要的是,中國人提出一個新一代(人工智能),我們只知道人工智能有寒冬,有春天哪怕有夏天,那么“新一代人工智能”是什么意思?中間的分界點在哪里?以前的傳統(tǒng)人工智能叫什么名字?后面新一代人工智能的技術(shù)特征是什么呀?
如果我們對這幾個問題回答不清楚,我們在忽悠誰呢?在忽悠自己嗎?那是絕對不允許的。所以這里我做了一個定義:傳統(tǒng)人工智能,我把它叫做計算機智能,凡是在計算機上完成的智能都是計算機科學(xué)的應(yīng)用;新一代人工智能,按照國家的希望,要做一個類腦的智能。這個想法當(dāng)然很好,但腦科學(xué)現(xiàn)在到了什么程度呢?我們做得出來嗎?如果說新一代人工智能和傳統(tǒng)人工智能之間有一個分界點,那么這個分界點是什么重大事件呢?本人認為是2016年的圍棋程序(Alpha Go),它是以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的人工智能,使得全世界對人工智能刮目相看。
因此這張圖表就告訴我們一個基本的標(biāo)簽,新一代人工智能是什么?傳統(tǒng)人工智能是什么?分界點在哪里。現(xiàn)在做的最好的是GPT-3,人工智能的高峰,做自然語言處理的,使用1750億個參數(shù),通過深度學(xué)習(xí)來做預(yù)訓(xùn)練、預(yù)編程的人工智能。那么類腦、類人的人工智能應(yīng)該是什么呢?我認為既然是新一代,就不應(yīng)該只是小的改進,因此我們應(yīng)該做自學(xué)習(xí)、會編程的人工智能。我們不能把軟件工程師的編碼當(dāng)作是機器的智能,計算機只是在重復(fù)這些編碼而已,真正的“智能”是算法工程師的編碼,一定要自編程、會學(xué)習(xí)才行。
沒有類鳥,人類發(fā)明了飛機,反過來用空氣動力學(xué)解釋了鳥的滑翔。其實,鳥在空氣中的很多復(fù)雜動作,科學(xué)解釋不了,所以我們的飛機的翅膀是不動的,學(xué)的是鳥的滑翔;沒有類腦,人類發(fā)明了計算機,反過來用計算機解釋了人腦的部分智能。因此,我個人認為類腦、類人的智能之路還很長很長,如果按照智人在進化過程中七萬年的歷史作為對比,我們花一百年、三百年來做這件事也不算慢。
類腦的方法千萬種,我們該如何入手呢?我個人認為受腦科學(xué)和認知科學(xué)啟發(fā)的人工智能比較靠譜。我們說的類腦智能實際上是腦科學(xué)和認知科學(xué)啟發(fā)的人工智能,尤其是認知科學(xué),它的歷史已經(jīng)一百多年了。我們要剝離意識,不要做人工生命。這個新冠病毒告訴我們,病毒還不是一個完全的生命,它還有一個宿主的概念,但卻已經(jīng)把我們?nèi)祟惛愕煤芾仟N了,所以千萬不要搞一個人類的異己當(dāng)作新型人類,我們就做人腦的、智能的體外延伸,它是個工具,在物理裝置上外顯人類智能,研發(fā)智能機器。我們今天這個干線物流自動駕駛項目就是做這個的(智能機器)。
如果從70多年的人工智能發(fā)展歷史來看,大概有三個學(xué)派,我們稍微回顧一下它們的共性和局限。行為主義學(xué)派就是機器人學(xué)派,他們希望機器像人一樣行動,于是他們發(fā)明了從感知到行為的機器人行為智能;符號主義學(xué)派,那我本人應(yīng)該就是這個學(xué)派的粉絲吧,符號主義學(xué)派希望把一個計算問題變成一個推理問題,要做可解釋,讓機械像人一樣思考;已經(jīng)火了較長一段時間的連接主義學(xué)派,他們希望機器腦能像人腦一樣連接,于是就有了2000年開始的機器學(xué)習(xí),2006年開始的深度學(xué)習(xí)也是機器學(xué)習(xí)的一種特殊形態(tài)。
因此,我們強調(diào)行為主義的方法有重要的兩條,一個是模仿,一個是類比,我們把它拓展為感知智能和行為智能。計算智能,我們當(dāng)然要發(fā)揚,而連接主義的方法,我這里提出了一個新的概念叫做記憶智能,不僅僅是計算。因此在我的字典里有三個智能:感知智能、認知智能和行為智能,感知智能和認知智能也可以叫做交互智能,行為智能、認知智能里邊則有計算智能和記憶智能。
為了把這個問題說清楚,我自己做了一張片子。假如現(xiàn)在有個盲人,他帶了一個機器導(dǎo)盲犬,他要走出這個交通樞紐,這個機器導(dǎo)盲犬當(dāng)然是帶攝像頭了,它就通過攝像頭看哪個出口是我們要出去的呢?它看到了一個B字,又瞄到了C字,很快就確認這是C出口,所以另一個是B出口,然后機器導(dǎo)盲犬一次規(guī)劃,二次規(guī)劃就可以從B出口走出去了。但是,如果把這個C標(biāo)簽換成14,這個機器導(dǎo)盲犬就會發(fā)現(xiàn)那個字不是B,而是13。所以這個B字是帶有不確定性的,橫過來看是B,豎過來看是13,這就叫做情境不同。為什么我們要有落地場景?就是要看情境。在不同的情境里,B字代表著不同的語義。
所以,我提出來重要的四個單詞:語境、語用、語義、語法。計算機看很多的語法就是算法,看很多語義就是文字。我們不但看這兩個,還要看更重要的兩個:語境和語用。所以關(guān)于新一代人工智能,我提了八個字叫“各智其智,智智與共”。
計算機誕生于符號處理,類似人的高階認知,我們被困在計算機太久太久了,我們總是在想計算快一點,再快一點,但是計算就是人類智能嗎?人類智能是在和環(huán)境交互中進化的,過了幾萬年了,先有感知,先有行為,先有具身智能,先低階后高階,具身產(chǎn)生感知智能和行為智能,高階認知產(chǎn)生記憶智能和計算智能。
因此,新一代人工智能一定要另辟蹊徑,來實現(xiàn)更大更快的突破,這才叫勇闖無人區(qū)。新一代人工智能必須有質(zhì)的躍升:從計算智能擴展到記憶智能,從人機交互擴展到交互認知,從深度學(xué)習(xí)擴展到機器自學(xué)習(xí)、自編程。我認為“各智其智,智智與共”,才是新一代人工智能的研究方向!
人類正在進入智能時代,我們的卡車,我們的汽車,我們的動能機器正在被人工智能潤物無聲地滲透進去。各式各樣的智能代理或者智能機器正在成為人類智能的體外延伸,智能駕駛無處不在,無時不在。
會學(xué)習(xí)是新一代人工智能的核心
那么,新一代人工智能的核心是什么?我認為是會學(xué)習(xí)。什么叫會學(xué)習(xí)?英文叫做“Learning to learn”。一個好的老師,只教學(xué)生知識嗎?不對,不但要教他知識,還要教他怎樣使用知識,這叫高階學(xué)習(xí)。那么如何學(xué)習(xí)?
學(xué)習(xí):物理空間和認知空間的交互
人在與環(huán)境的交互中,形成物理空間位置感,通過跨模態(tài)感知,很多人都說多模態(tài),但我個人覺得跨模態(tài)更好,視覺和聽覺是雙模態(tài),將這兩個交叉起來,才能將物體看得更清晰,把物理空間要解決的現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)換到認知空間,在認知空間不同記憶區(qū)留下帶時間印記的抽象,可以從長期記憶區(qū)直接提取問題解決方案,也可以在工作記憶區(qū)進行計算、思考或推理,形成問題解決方案,然后通過智能行為作用到物理空間,形成感知-認知-行為環(huán)。交互中的空間智能,以及現(xiàn)實空間 (外在的宇宙) 和虛擬空間 (內(nèi)在的宇宙) 不停地相互映射,是人類智能基本的能力。
學(xué)習(xí):不刻意區(qū)分通用智能和專用智能
人類模仿學(xué)習(xí)早在語言文字之前就有了,不要小看模仿,人類發(fā)明文字就是模仿,特別是中國的象形字。模仿培養(yǎng)了注意力選擇,培養(yǎng)了人的想象力和類比力,形象而生動,模仿、聯(lián)想和簡約是可以跨領(lǐng)域使用的通用智能,體現(xiàn)創(chuàng)造力。模仿有兩個重要的創(chuàng)造因素,一個是抽象,一個是類比。常識就是特定人群的共識,不言而喻,可以缺省。至于是通用智能還是專用智能,常識還是非常識,僅僅是相對的,沒有必要刻意區(qū)分。
現(xiàn)在大家崇拜的圍棋程序(Alpha Go),它固然可以把人類圍棋冠軍打敗,但是今天如果我們突然不下19x19(棋盤)的圍棋了,改下19x9的長方形棋盤了,那這時圍棋程序就變菜了,而人類棋手依然可以下得風(fēng)生水起。這就是說明,在通用智能里邊有相互的專用,在專用智能里也有相互的通用。
通過學(xué)習(xí)讓機器自編程自成長
當(dāng)前,我們用機器來說話,用機器來做自然語言翻譯,符不符合科學(xué)的基本原理呢?我們可以想一想,計算機主要是靠語言實現(xiàn)的,計算機語言主要是靠數(shù)學(xué)來描述的。那么哪一類最高等的數(shù)學(xué)論文有沒有用自然語言來幫忙的呢?因此,現(xiàn)在用計算機來解決自然語言,是不是掉進了哥德爾不完備定理的坑里?
因此,我認為,我們要強調(diào)學(xué)習(xí)是新一代人工智能的核心,不只是解決預(yù)設(shè)同類問題的能力。無人車無論是在比賽中,還是在現(xiàn)實的公路上遇到的事故,常常都是無法預(yù)料的事故,我們有個比喻叫做哪壺不開提哪壺,無人車真正碰到的事故,在之前的測試數(shù)據(jù)庫中是找不到的。所以不能只能解決預(yù)設(shè)的同類問題,而是經(jīng)過學(xué)習(xí),可具有解釋解決未曾料想的新問題的能力。具不具有通用的智能,體現(xiàn)在能不能隨時針對一個跨領(lǐng)域的現(xiàn)實問題,生成新的記憶邊界,完成推理。
因此,我們新一代人工智能物流創(chuàng)新中心應(yīng)該研發(fā)有感知、有認知、有行為、可交互、會學(xué)習(xí)、自成長的新一代智能機器,我們希望創(chuàng)新中心要把這個事情做好,而不是在計算機里面忙著編碼,只是重復(fù)軟件工程師的編碼。
人工智能產(chǎn)業(yè),既是自成產(chǎn)業(yè),更是賦能產(chǎn)業(yè)。如果自身沒有硬核,難以賦能,難以形成規(guī)模經(jīng)濟。傳統(tǒng)人工智能——計算機智能的硬核是什么呢?是算力、數(shù)據(jù)和算法,傳統(tǒng)人工智能的這碗湯,大家喝了還是覺得有滋有味的。
但是對于我們新一代人工智能物流創(chuàng)新中心來說,我們的目標(biāo)應(yīng)該朝向2056年,人工智能發(fā)展100年的時候,我們要形成新一代人工智能的三個硬核:交互、學(xué)習(xí)和記憶,那這碗“AI+”的湯的滋味就更濃了,將賦能各行各業(yè),形成真正的億萬級規(guī)模的經(jīng)濟,這就是我們今天在這里成立創(chuàng)新中心的意義所在。
智能時代的中國方案
那么,中國的方案到2056年該是什么樣子呢?我個人認為智能駕駛是智能代理和智能機器的典型代表,它改變“游戲規(guī)則”,重塑未來產(chǎn)業(yè)格局,改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式,決定一些企業(yè)組織的生死存亡,影響世界強國更替興衰,推動人類文明演進發(fā)展。這段話不是我編的,是我們中國工程院給國務(wù)院的報告中闡述“智能駕駛為什么是顛覆性技術(shù)”的一段話。但是,當(dāng)前的問題是人們對智能駕駛的長遠作用認識不足,對產(chǎn)業(yè)化難度認識不足,對近期效果期望過高。誰不希望無人車里沒有那個安全員呢?但是發(fā)生事故怎么辦呢?至少得有個云代駕吧,所以這三個事情我們要反復(fù)地說清楚。
我們希望未來汽車是有感知、有認知、有行為、可交互、會學(xué)習(xí)、自成長的新一代輪式機器人。我在《中國科學(xué)》上已經(jīng)發(fā)表了兩篇文章,一個就是講的可交互的輪式機器人,一個就是講的會學(xué)習(xí)的輪式機器人,現(xiàn)在正在寫第三篇叫自成長的輪式機器人,希望大家回去可以查查前兩篇。
這個自動駕駛技術(shù)的問題是涉及到人命安全的大事,所以按照常規(guī)的顛覆性技術(shù)發(fā)展的三個時期劃分,共有三個時期,一個是科研探索期,解決從0到1的問題;然后是市場創(chuàng)新期,解決從1到10的問題;最后是規(guī)模發(fā)展期,解決從10到10的N次方的問題。如果說從1985年到2020年的35年中,我們已經(jīng)走過了科研探索期,那么對于我們新一代人工智能(無人駕駛)而言,從2020年到2030年的這十年將非常關(guān)鍵,無人駕駛要孵化產(chǎn)品,并且被社會接受。
現(xiàn)在,全球一共有多少輛車呢?到2035年,全球又有多少輛車是無人駕駛的呢?我個人做了一個非常樂觀的思考,預(yù)測大概有4.4億輛前裝量產(chǎn)的無人駕駛車。我想今天汽車廠商聽了甚至?xí)u頭,說生產(chǎn)不出這么多。那現(xiàn)在全世界一共有多少車呢?包括特種車、救護車、卡車等等,只要帶輪子的都算,全世界有18億輛車。我想,如果實現(xiàn)了無人駕駛,全世界的車就可以不用再增加數(shù)量了,將來或許都不需要18億輛車。
那么在中國,我們的新一代人工智能要怎么樣為這張圖做貢獻呢?我想要講一講產(chǎn)業(yè)化的四個要素:技術(shù)、生態(tài)、成本和市場。我想講一講兩條曲線,一條叫社會接受度曲線,告訴我們什么時候有多少人買這個車,什么時候這個車可以達到多少輛,這個曲線還是是很厲害的。還有一條是社會關(guān)注度曲線,可以看到無人駕駛關(guān)注度的最高峰已經(jīng)過去了,現(xiàn)在正在慢慢地回落,人們正在慢慢地開始接受了。所以今天,我圍繞這兩條曲線來講一講中國的新一代人工智能到人工智能發(fā)展一百年的時候,在智能駕駛領(lǐng)域上是怎么來表現(xiàn)的。
舉個例子,咱們看看特斯拉。特斯拉在營銷和產(chǎn)業(yè)化上很清楚,先造一款價格高昂的跑車,再用賺到的錢造價格相對低的車,再用賺到的錢造價格親民的車,以后提供太陽能自動駕駛車。
那我們中國的無人駕駛車應(yīng)該制定什么樣的發(fā)展圖景呢?2020年到2030年,既是全球智能駕駛最重要的市場創(chuàng)新期、產(chǎn)品孵化期,也是自動駕駛的社會接受期?,F(xiàn)在很多人都已經(jīng)很疲勞了,但我希望他們可以繼續(xù)堅持一下,恰逢我國制定“十四五“發(fā)展規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo),正是中國的機遇。這十年,對我國智能駕駛、智能制造乃至人工智能占領(lǐng)全球高地,舉足輕重。2020年的時候,我國有3.6億輛機動車保有量,其中汽車是2.7億輛。我們希望到2035年,前裝量產(chǎn)的無人駕駛車要達到1億輛,在座的汽車廠商同志與投資人同志,想一想這是非常雄心壯志的目標(biāo)。
決定智能駕駛影響力的不僅僅是技術(shù),一定要隨著應(yīng)用場景落地的深化,加速技術(shù)的迭代和新的創(chuàng)新。一個駕駛腦要迭代多少次呢?不是100次,而是要經(jīng)過1000次,才能經(jīng)得起摔打。
因此在孵化期的前五年是非常重要的,我們要通過有趣的技術(shù),謹慎地選擇落地場景,先用于特種車或者商用車,而不是你家的小轎車,我們要吸引創(chuàng)新者或早期的創(chuàng)業(yè)者。
我個人認為2020年到2025年的孵化期有四大場景。那我們今天就有第一大賽道:卡車物流賽道,可以落地到干線物流、港口還有礦山場景;乘用車賽道先解決自動泊車問題,然后解決快速公交和普通公交的問題,最后解決Robo Taxi的問題;農(nóng)機賽道解決拖拉機無人駕駛的問題;低速電動車賽道,解決無人配送、環(huán)衛(wèi)、園區(qū)通勤的問題。所以我認為產(chǎn)業(yè)化就這四條路,大家抓住了往前走,就能起到榜樣作用。
其中,在自動駕駛卡車賽道,我們以港口無人水平運輸帶動自動駕駛卡車落地;農(nóng)機賽道,我在農(nóng)業(yè)大會上提出來要把無人駕駛拖拉機作為智慧農(nóng)業(yè)的起跑線;乘用車賽道,先把自動泊車做好,不管是室內(nèi)還是露天的停車場;低速電動車賽道,率先實現(xiàn)無人配送規(guī)?;瘧?yīng)用。
孵化期的后五年,2025年到2030年是什么樣子呢?我們做的一個估計,自動駕駛從有趣向有用跨越,開始被早期采用者所接受。產(chǎn)業(yè)鏈配套形成、可規(guī)?;瘮U展、提供精準(zhǔn)化管理和市場化服務(wù),產(chǎn)品開始快速迭代升級,十大賽道全面鋪開,從示范走向普及。智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)超過一千萬輛。我們主線科技現(xiàn)在已經(jīng)做了100輛自動駕駛卡車了,現(xiàn)在正在做一個千輛和萬輛規(guī)模的計劃,這個還是很務(wù)實地一步步在往前走的,不是說大話的。我們希望大部分城市的BRT公交能實現(xiàn)自動駕駛,宇通剛剛在鄭州宣布了一條BRT的自動駕駛路線,要是全國大中型城市都實現(xiàn)自動駕駛公交了,那么老百姓的幸福獲得感就更強了。將自動駕駛技術(shù)普遍推廣于特種車和商用車,然后迅速向私家車和小轎車普及,做一些老百姓消費得起的時尚的小車子。
到2030年至2035年大規(guī)模發(fā)展的前五年,我們有了不再是軟件定義的汽車,更不是四個輪子上加個計算機,而是具備學(xué)習(xí)能力的智能駕駛車,包括試錯學(xué)習(xí)和向事故學(xué)習(xí),不僅有計算智能,還有交互智能和記憶智能,可以自學(xué)習(xí),自成長。
到2035年至45年的時候,我們希望智能駕駛車輛之間自然交互,能夠突破各種問題,突破各種地理柵欄、天氣柵欄和人文地俗柵欄。車群具有靈活編隊模式,形成新的交通文化和社會生態(tài),到那個時候,人工駕駛的門坎反而提升了,一般人做不到了。
中國智能網(wǎng)聯(lián)生態(tài),目前應(yīng)該是有條件領(lǐng)先全球的,尤其是我們北斗和車聯(lián)網(wǎng)。等到人工智能一百年的時候,國內(nèi)罕見人工駕駛,智能駕駛就像我們現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施——高鐵一樣,在全世界都是領(lǐng)先的。因此,可交互會學(xué)習(xí)自成長的輪式機器人及其編隊,可望實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的交通全覆蓋。所以,人工智能一百年的時候,我們有沒有可能向全世界給出一張繼高鐵之后的很好的答卷?那這個答卷就應(yīng)該是智能駕駛。
智能駕駛有望成為我國繼高鐵之后的又一張嶄新名片,它表現(xiàn)在:
智能車載平臺有望提升我國整個智能制造業(yè);
北斗+ 4/5G 成為智能網(wǎng)聯(lián)的中國特色生態(tài);
農(nóng)機智能駕駛成為我國智慧農(nóng)業(yè)的起跑線;
公交智能駕駛使老百姓有實實在在的獲得感;
以港口樞紐和高速干線物流為代表的新一代人工智能物流網(wǎng)絡(luò);
交互、學(xué)習(xí)和記憶成為新一代人工智能的硬核;
以港口樞紐和高速干線物流為代表的新一代人工智能物流網(wǎng)絡(luò)
最后總結(jié)一下,如果自動駕駛車輛的行為和人類駕駛員有區(qū)別的話,行人不會同意一輛自主機器人在他們身邊開過。有人駕駛車和無人駕駛車之間的行為互動,將成為我們生活中的常態(tài)。智能駕駛最有意義的成果告訴人們,社會終將在沒有明確規(guī)定的情況下,就是我們所說的L5級自動駕駛,物理機器與人進行互動,隨著智能潤物細無聲地向動能滲透,為創(chuàng)造與人類公開互動的智能機器創(chuàng)造了機會,為機器人接受學(xué)校等各類場所的傳承學(xué)習(xí)創(chuàng)造了機會,也為用較少的人監(jiān)督遙控更多的動能機器在各類農(nóng)場、港口、礦山、工廠、交通運輸、旅店、家庭、寫字樓等為人類不知疲倦地勞作創(chuàng)造了機會,人類就真的進入到了智能時代,謝謝大家!
來源:人工智能和大數(shù)據(jù)
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