人工智能還要從芯片上尋突破

 來源：萬正科技   更新時間：2016/6/7   閱讀次數：2154

　　2016年初，一場“人機大戰”成為萬眾矚目的焦點，谷歌AlphaGo大勝世界圍棋冠軍李世石，更是引發激烈討論。盡管這場世紀大戰硝煙散盡，但AlphaGo的精彩表現讓由此引發的人工智能熱潮不減反增。在這股熱潮下，很多行業都開始向人工智能演進，人工智能時代已經悄然到來，而人工智能也將極大地提升和擴展人類的能力邊界，對促進技術創新、提升國家競爭優勢，乃至推動人類社會發展產生深遠影響。

　　我國人工智能正在向通用應用過度

　　縱觀國內的人工智能產業發展，在整個產業鏈上主要由“基礎技術”、“人工智能技術”和“人工智能應用”三個核心環節構成。從這三個方面，我們可以看到國內人工智能產業的發展脈絡，可以對人工智能的應用進行解析。

　　人工智能的基礎技術主要依賴于云計算技術和大數據技術。在這方面，國內市場的規模是巨大的。產業界對待云計算技術和大數據技術已不同于早期單純地學習、模仿的業務模式，而是越來越務實地接納它，不斷挖掘其中蘊藏的巨大價值，并依據服務性質的不同，構建出人工智能的基礎平臺。

　　這些平臺從基礎設施、平臺服務、軟件應用服務等層面，為人工智能技術的實現和人工智能應用的落地提供了基礎的后臺保障和實現前提。例如，云創大數據推出的深度學習一體機，就是在大數據基礎上推出的人工智能平臺，有助于研究者迅速深入到人工智能的核心領域。

　　人工智能技術專注于模式識別、機器學習和人機交互三個方面。模式識別偏重于對信號、圖像、語音、文字、指紋等非直觀數據方面的處理，如語音識別、人臉識別等。機器學習覆蓋了從通用人工智能應用到專用人工智能應用的大多數領域，如計算機視覺、自然語言處理、生物特征識別、DNA測序等。人機交互既包括了人與系統的語音交互，也包含了人與機器人實體的物理交互。

　　國內人工智能技術在應用層面主要聚焦于計算機視覺、語音識別和語言技術處理領域。其中的代表企業包括科大訊飛、百度、阿里巴巴、騰訊、曠視科技、格靈深瞳等。

　　人工智能應用則涉及到專用應用和通用應用兩個方面。其中，專用領域的應用涵蓋了目前國內人工智能應用的大多數應用，包括各領域的人臉識別、語音識別、智能機器人等方面。而通用型應用則側重于智能家居、智能農業、智能醫療等領域的通用解決方案。目前，國內人工智能應用正處于由專業應用向通用應用過度的發展階段。

　　從算法和芯片入手，推動人工智能應用創新

　　我國人工智能領域的研究積累和發達國家相比差距不大。如果能在國家戰略層面，制定針對人工智能的全面推進計劃，會給我國帶來實現彎道超車、提升綜合國力和影響力的絕佳機會。

　　我們應該大力推動人工智能發展，搶占人工智能應用創新制高點，助力國家產業轉型升級，爭取形成全球競爭優勢。

　　這需要先創新人工智能算法。作為人工智能實現的核心，算法是未來全球人工智能行業最大的競爭門檻。但國內基本上還是在學習國外的算法，缺乏對算法的自主創新。雖然在工程學算法上我國已取得了階段性突破，但是基于認知層面的算法水平還亟待提高，這也是未來競爭的核心領域。

　　目前，專用化領域的場景應用仍是研發和投資的核心，基礎技術的成熟也帶來了存儲容量和機器學習等人工智能技術的提升，但受限于現階段運算能力以及大規模CPU和GPU的并行解決方案，國內人工智能的發展主要集中于計算機視覺、語音識別、智能生活等方向上。

因此，通過算法的創新、技術的演進、數據的積累演化和超算平臺的應用，未來我國人工智能產業的發展趨勢應由專用化領域的場景應用向語音、視覺等領域的通用化解決方案發展。

　　未來人工智能的競爭重點將在機器學習領域，即監督學習、非監督學習和增強學習三個方面。屆時，算法的競爭將進入白熱化階段。只有在算法層面突破，國家或企業才能在圖像識別和計算機視覺領域取得突破性進展和國際技術水平。

　　下一步，我國要做的是研發人工智能芯片。在目前對人工智能技術的大量討論中，有一點容易被忽略，那就是承載人工智能運行的芯片。人腦是千億神經元、百萬億突觸構成的復雜網絡，現有芯片和這個還存在多個數量級差距。因此，我們需要從芯片上尋求突破，加強芯片的并行計算能力，在高速的狀態下分析海量的數據；提高芯片的編程專用性、高性能、低功耗，在大規模服務器部署或資源受限的嵌入式應用方面體現潛力；同時做到將性能和功耗完美結合。

　　以谷歌的TPU芯片為例，與市面上的FPGA和GPU相較，其每瓦性能呈倍數提升。該芯片對于降低的運算精度有更高容忍度。也就是說，它每次運作需要的晶體管較少，并因此能達到更高的每秒運算次數。在我國，中國科學院計算技術研究所發布的“寒武紀”處理器芯片和云創大數據即將發布的深度學習芯片，就是在這個領域的探索。

　　加大政策支持力度，提升企業合作水平

　　人工智能的研究面很廣泛，任意的研究分支都涉及到龐大的計算代碼，加上漏洞的排查和跨領域的交叉，任何企業都難以在封閉環境內取得階段性突破。隨著專用領域應用的普及和通用技術應用需求的增強，我國更應不斷加大開放性，使系統級開源成為常態。國外的谷歌、微軟、Facebook、雅虎等視人工智能為未來核心競爭力的頂級企業，都先后開放了自身的人工智能系統。國內的科大訊飛、百度、阿里巴巴、騰訊等也在人工智能領域取得領先優勢后，在不同維度和空間開放了自身的人工智能系統。

　　企業對外開放了自身的人工智能系統，并不代表核心技術和算法的完全出讓。底層系統的開放，可以讓更多的企業或社會團體從不同的角度參與到人工智能相關領域的研發，為我國人工智能的應用創新和產品的快速迭代提供規范化平臺，形成良性的發展環境。對于開放的企業來說，也確保了它們與行業最新前沿技術的同步成長。

　　我國想要發展人工智能產業，還要增強企業間合作。國內人工智能產業從專用領域應用開發的成熟度和差異化技術門檻的角度上分析，可分為底層基礎構建、通用場景應用和專用應用研發三個方向。

　　在底層基礎構建方面，企業依托自身數據、算法、技術和平臺優勢，在為行業類的各公司提供基礎資源支持的同時，也會將自身優勢轉化為專用和通用應用領域的研究，從而打造自身的人工智能產業鏈生態閉環。在通用場景應用方面，企業將主要以計算機視覺和語音識別為方向，為安防、生活、金融和制造等領域提供通用解決方案。在專用應用研發方面，則集中了大部分硬件制造商、創業企業、解決方案商、應用提供商等。總的來說，人工智能應用創新的推動離不開產業鏈上各核心環節的相互配合，離不開產業研發方向上各企業間的相互協作。

　　政策支持上加大對人工智能的支持力度也必不可少。

　　我國參與人工智能技術研究的企業比較少，且自身的研發投入能力較為有限，迫切需要國家層面的政策支持，才能確保我國在未來10年的人工智能最關鍵技術發展時期，具備與歐美抗衡的研發實力和研發進展，確保我國在科技進步浪潮中始終處于國際領先地位。具體建議如下：

　　首先，由科技部牽頭加大對人工智能基礎研究的支持力度，國家發改委和財政部予以項目立項和經費支持。鼓勵和支持國家科研單位和人工智能企業間建立長期和深層的合作機制，以便調集和整合我國的人工智能領域各個研發機構的實力，合力支撐我國在激烈的人工智能技術國際競爭中贏得領先的地位。

　　其次，調動更多力量參與人工智能的研發和應用，出臺系列補貼政策予以扶持，例如對參與構建人工智能中間層技術的平臺廠商進行重點支持、對人工智能領域國際人才和團隊的引進支持、對國內企業開展人工智能領域技術的研發支持等。

　　最后，加大對人工智能關鍵共性核心技術的研發支持力度，鼓勵支持各行業引入人工智能技術對傳統產業進行轉型升級，構建人工智能研發和應用的良性環境。

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