张文生《大数据时代的人工智能与智慧生活》

2019-12-13 17:00   来源:中国家电网   

  谢谢大家,谢谢吕总给我一次和大家分享关于人工智能以及人工智能和我们生活之间关联的一个交流。

  我今天的汇报想从这4方面来讲一讲,我们天天听到的人工智能到底是怎么回事,以及能给我们生活尤其是我们的家居、我们的制造业等等带来什么样的改变,以及什么好处。

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  首先,我介绍一下关于互联网使得我们现在的数据发生了很大很大的积累。

  互联网的变革使得用户人数发生了很大的变化,据前不久统计,2018年全世界互联网人数已经超过了40亿人,美国在几年前就预测到了2020年全世界互联网人数将超过50亿。这样一个发展使得很多原来想不到的一些探索、一些规律的事情变为了可能。

  不光是刚才讲的金融业以及人的衣、食、住、行,而且对我们的制造业、对我们相应的产业发生了很大的变化。

  这样一个变化主要使互联网打破了人交往的时空约束,现代彼此间的交流不但有音频之间的交流,还有视频之间的交流。随着通讯技术的发展,使得我们之间的交流原来有延迟,比如越洋电话原来有延迟,将来可能就没有延迟了。这使得我们生活范围远远看到,在这个扩大过程中,每一个人交流的过程也得到了记录,我们就在不同的地方把这个信息存储。

  存储起来有什么好处?第一,能够知道什么人怎么交流,第二,能够使得查过去的事情,这既带来了好处,同时也带来了人类隐私遭到各种各样的担忧,这是大家都存在的。不管怎样,使得我们之间好的一面比弊端的一面要多得多。

  互联网加速了大数据的发展,刚才说到上网的人数多了、交流范围多了、交流内容多了,必然留下相应的痕迹,大数据是2010年IBM提出来的,那么是不是2010年才有大数据?回答“不是的”,因为大数据已经存在,那么为什么到2010年才提这个事情?主要是因为当时我们的需求变得需要提这个事情。

  我们的大数据实际是传感器,我们能感知周围环境里技术的发展,由摄像头、由录音的麦克风产生的数据、采集的频率越来越高,使得它的清晰度越来越高。比如我们到医院看病,早期看病做个B超、X光就可以了,现在再去看病,传感器提高了,可以做CT、核磁,还可以做基因测序等等。在工业、在其他行业中,这样的例子非常多。

  采集多了,如果传输慢、传输带宽很小很窄,就形成了“高速公路”一直在堵车,可喜的是互联网提供的传输带宽越来越宽,同时存储技术也得到了大大发展,计算技术也得到了发展,总之,ICT技术使得客观存在物理空间里的实在东西变成了数据空间的大数据环境。所以人们夸张的说,“网上的1分钟实际是过去我们人间记录数据的1万年”,毫不夸张的说,确实是在指数的速度增长。

  这个增长带来了好处,同时也有相应的弊端,在增长过程中,我们原来关注的是人与人之间的交流,随着发展,我们还希望操控家里的煤气表、空调、微波炉,想跟它进行交流,这时光靠互联网已经不行了,怎样把这些东西连上网络,就出现了物联网,物联网使得更多信息也加入了网络空间中,使得我们在不同需要采集、需要感知的地方都能放相应的传感器,让它的信息采集过来,这样很多信息是异构的,存储起来就会更加麻烦,同时它的量也会更加的变大。

  比如在农业方面有各种各样的传感器,对养殖业、种植业、销售行业,比如我们对产品追溯过程都能记录,就形成了农业的物联网相应的应用,这样就保证了食品的质量,是社会发展进步以后发生的事情。这个网络使得追溯变成了可能。有人说了,还有人造假,因为那些东西还没有真正走向全部上网的过程。

  除了农业外,我们看到有各种各样的摄像头,形成了视频监控,视频监控网络大量的安装,使得我们的公共安全变成了可能。也就是说我们经常见到警察、安全部门想找一些问题时,通过这个摄像头很快能锁定不法分子的行为,同时也能找到相应的证据。但是这个视频监控网络容易侵犯隐私,所以在大厦、在各个公共环境里都贴上“您已经进入了网络视频监控”,提醒大家你的信息我们已经得到了采集,能够存储,这样一个过程。

  除了视频网络外,我们还有各种各样的应用,在制造业里为什么出现了一个车间里没人还照样能够生产出高水平的产品?这叫“工业互联网”。等等这样的网络非常多,这样的网络使得人与人之间、人与物之间、物与物之间形成万物互联,这个存在就使得记录下来的数据得到了大量的快速发展。这个快速发展就有可能借助信息技术对数据进行挖掘、进行分析、进行预测甚至进行相应的决策,比如我们的经济发展的情况,如果我们有各种银行、各种交易、各种数据,我可以实时对经济的变化得到实时数据,同时,根据过去的现象可以预测未来的趋势,这已经变成了可能。

  我想说的是,随着万物互联,使得我们现在客观的物理空间的行为变成了数据空间里大量的卫生局。那么我们的行为能否在数据空间里进行这样的复现、这样的实验、这样的推理?这就是我们要做的一些工作。

  大家都在说5G,5G这个时代使得我们更加速了数据的积累变成了可能。在上个世纪八十年代有了通讯1.0,我们有大哥大这样的手机模拟信号出来,当时支持语音和漫游的一些简单的数据通信,到了90年代,我们不单有语音,而且有彩信,通讯又发生了变化,到了2000年前后有了3G网络,使得我们的手机、通讯变成了智能手机。到了2010年,我们有了4G,现在用的网络就非常方便了。设想一下,到了未来、到了明年,我们5G出来了,我们人与人、人与物、物与物的连接,有可能变得更加快捷,数据的变化会更加的难。

  在这样的情况下,我们要对它进行数据空间的处理就涉及到用人工智能来赋能我们的生活,现在我们已经享受了什么?比如大家都知道IT、电商,真的非常非常方便!原来我们想买东西要排队、要干其他的事情,现在我们不用下楼就能够拿到需要的商品,这个情况实际就是通过万物互联、通过我们的信息技术把大家的需求反映在供货商那里,然后中间有一些环节使得产品到我们的家中、到我们的手边,这就是靠我们信息技术。你想要什么,我能很快的推荐什么;你想要什么品种,我可以搜索到相应的厂家,这样的技术都是赋能的技术。本来需要你去找的,变成计算机去找,使得电商走进了千家万户,得到了赋能。

  另外一个,共享单车。这个共享单车是典型的人工智能跟网络结合的一个产物,首先,我们在哪里定位?我们的用户、客户车在哪里、人在哪里,根据每天的变动情况,可以有效估计明天后天车的需要量以及它的位置在哪里,快速扫码金融支付就能够很快捷的骑上共享单车到短时间的最后一公里。由此,大家想想未来,如果汽车也能这样,那会更加方便了!这个共享单车的出现,中国有时有点无序,造成了过度的投资,对市场经济也缺少干扰,所以造成了很多浪费,再加上管理的问题也有负面影响。但是总的来说,我们借助这个技术,使得我们便捷了。

  除了共享单车外,我们还能看到买票,10年前买一张火车票要很早到代购点甚至火车站里排队,现在再看看火车站里的购票窗口有多少人,就知道有多快捷。随着对人身份的认证真伪不断提升,以后可能就不用拿票了,像我们坐飞机不用拿票了,首都机场等大型机场根本不用拿纸质的票,身份证往那一放,人脸一比对,检票就结束了。京沪高铁现在也不用票,直接用身份证就可以,这个过程就是因为我们现在的信息技术后面支撑的智能技术本来是靠人管理的,卖票是人管理的,现在让机器来管理,也就是说脑力劳动赋予机器来干,得到了很大的方便。现在不光是火车票、飞机票,甚至电影院、其他购物,也采用了网上预定、支付、网上认证的过程。

  另外,车牌识别。大家觉得这个东西很神奇,1999年第一次用广州用到深圳高速公路上的时候,大家觉得不大可能,车一通过,立刻就知道车牌是多少,每天知道从哪进、从哪出,现在变得非常可能,在小区里不管停哪,在北京只要停到路边,摄像头一拍就知道你几点停的、几点开走的。识别车牌子,取代我们眼睛看到的东西和怎么思考,这就是人工智能赋予人类很好的一个应用。

  除了车牌以外,我们还想说话,比如我说中文,然后对方是一个讲德语的,他能听懂我在讲什么,他讲德语,我能听懂是什么意思,这样的问题就是同声传译。人工智能达到完全的同声传译非常难!但是要做到我说的什么意思、他说的什么意思,这个非常容易。所以现在就有各种各样的语音助手,百度有、讯飞有,各个地方都有。我们人和机器的交互有时以假乱真,听不出来是人在播放还是机器芯片在播放,这个问题也是人工智能通过积累了大量的数据进行相应的找规律,知道这里的规律是什么,然后来服务于大家的过程。

  除了语音外,我们还发现车联网,我们把车联上网,这样随着技术的发展,我们把哪个地方堵车、哪个地方不堵车,交通事故将来就在一定程度上可以避免,加上定位,加上车与车之间的联网,判断从哪里走,甚至车跟车之间的距离计算未来都可能让机器来完成,像飞机在天上飞一样,你不用管它,这是未来的发展。

  我们如果不想开车了、疲劳了,希望车能够自动的驾驶,这样的过程现在逐步变成了可能,也就是说你如果在一个专用的车道上、有BRT的车道上,公共汽车跑是没有问题的。当然,在高速公路上如果大货车能够加上辅助驾驶,那么开车的人的脑力劳动疲劳会大大减少,这也是人工智能帮助人类的一种表现。

  你说人工智能帮助了这个、帮助了那个,那么人工智能是不是什么都能帮助?不可能什么都能帮助。比如现在比较火的一种游戏叫《争霸》,打仗那个游戏,人和机器来花钱买武器,多少兵到哪里打,然后一站一站这样的过程,机器比不过人。有人说,AlphaGo下围棋象棋都行了,为什么这个比赛不行?原因是AlphaGo下象棋、下围棋是一个确定空间里的搜索,具体来说,下象棋、下围棋可以做一本字典,你走一步,我查字典怎么赢你,你再走一步,我再查字典查怎么赢你,只要我查得快就行了,AlphaGo做的就是查得快,你走一步,我查得快。但你想一想,战争的游戏能否做成一个字典?如果做成字典,就像《亮剑》国民党跟李云龙打一样,国民党总是在考虑书上的东西,李云龙总是考虑实际的东西,永远打不过他。

  同样,无线空间里的搜索和推理问题,人工智能非常重要,刚才说到同声翻译非常难,难在哪里?我说话不是有规律的,我说话可以跳跃,我说话可以变化,这时候对它的理解就非常难。人工智能到目前为止只能解决一些能够转换成有限空间里的结构化数据的处理,其他的处理起来是非常难的。

  这样难的东西背后到底是什么?什么叫人工智能?我们听了这么多,我希望听过几分钟给大家介绍一下什么是人工智能最本质。

  首先,我们想定义智能非常难,人非常聪明,怎么定义比较谁聪明、谁不聪明?学工科的和搞文科的,搞文科的和搞艺术的,之间的智能定义不同,也比较不出来。既然我们做的人工智能,直白一点是“人造的智能”,跟人类的智能是不一样的,人类的智能说不出来,“人造的智能”能不能说出来?能不能给它一个定义?回答是肯定的。因为这个东西是我做出来的,我肯定把这个东西在一定范围里来做,也就是说我们数据上能够对你要做的问题的空间有精确的刻画。比如我们讲过问题的复杂度,我们可以用VC维度,如果这个空间是随机的,我可以用拉格马克复杂度(音译),总之可以用最小描述长度来做,总之这个问题可以描述,可以用数学的工具给它度量。人工智能解决这个度量值的程度不同,就知道人造的水平可以。没有解决或者解决不了,复杂度很高、度量很高,那么智能就弱。所以我们度量人造的智能是有办法的。

  第二点,人工智能是人造的智能,人造的智能和人类的智能不相同,跟动物的智能也不相同,比如我们想模仿鸟来飞,我们做了飞机,但飞机跟鸟区别大了!鸟用翅膀来扇动能够飞翔,我们飞机的翅膀就不能乱动,乱动就出问题了,因为太复杂了。鸟的重量跟飞机的重量也不一样,因为借助这个形式和它里面的机理,制造出来这个有智能的系统是人工智能。包括我们的视觉、听觉、其他感觉的东西,将它处理为人类所用,这个过程都跟人类智能的动物不同,不能完全一样。

  第三点,人工智能的核心是什么?是反馈。今天大家来了,在外面穿得都很厚,到屋内由于有空调都穿得很薄,这是为什么?这说明人有智能,我们能够感知到温度高了,反馈给我们不用穿那么厚。如果在外面有个人穿个背心、短裤跑步没问题,如果走路也这样走,大家就认为这个人傻了,智能得不到控制了。包括我们端一杯咖啡、喝这杯咖啡,都是在反馈,视觉求距离,人工智能做的时候都是靠度量这个机械手离它距离的远近、位置的不同,把这个端起来,这个都是反馈的作用。没有反馈,我们就做不出来智能,从技术上讲。

  我们说反馈很厉害,那么计算机有没有反馈?学计算机的人都知道计算机是没反馈的,有反馈必须得靠我们的算法让它有反馈,因为如果计算机有反馈了,那么死机了、有问题了,它自动就能跳过,但死机这个世界难题根本跳不过。

  最后,讲讲大数据驱动的人工智能。比如这是一辆汽车,我们要让它能够自动驾驶,来源于各种传感器,采集周边的信息,然后驱动它,让它开快、开慢、怎么开,这就是大数据驱动的智能。那么大数据随着技术的发展,光技术发展了,没有需要也不行,所以它是技术的发展和我们需求的驱动,使得我们才关注bigdata。我们关注大数据的时候跟人工智能是什么关系?因为很多规律,我们很难在物理空间里对它进行实验,由于难实验,我们就很难找到它的规律。比如登月、到火星、到其他的计划,在地面上基本没法实验。那我们怎么办?要通过数字的模拟,然后找到它的规律,给出来相应的智能。大数据驱动人工智能主要是通过数据的增加,然后找到它的规律,通过这个规律制造出来人造的系统,让它具有智能,仅此而已,没有其他更多。数据驱动的智能,刚才放了这张片子,除此之外,还有很多例子,这里不多说。

  最后,讲讲大数据找完规律对我们生活有什么帮助。刚才说到5G出来了,中国人很关注,实际上国外西方更关注,但是它在选择5G下一代通讯技术的时候,美国走了弯路,中国采用务实的策略选择了这个技术,它们在搞6G、7G,我们选择了5G,适合我们需求。5G是什么意思?我们知道“光速=波长×传输频率”,光速是确定的,如果你想让传输变快、传的信息变多,频率就得增大,频率一增大,波长就得变短,波长一变短,制造天线就非常难,这就取决于我们的制造业怎样精细的制造那样的天线。天线这么多,耗能就会增大,我们怎样低能耗到处布这样的天线,使得有可能传输。这个是综合选择模式,各行各业对它有帮助,才出现这个结果。

  5G可以展示,它的出现就相当于电商在2003年的时候,在2001年、2003年的时候大家都不信马云能打垮国美、打垮苏宁,因为所有人买东西都到线下实体店,但是马云就信这个,然后一步步走来,紧跟着京东也仿照,但是京东老是干不过马云,因为商业模式提前进入,它获取更多数据和实践,尝到很多甜头和酸辣,所以它用这个技术背后不告诉其他人的规律。

  5G也是,如果我们不关注这个,未来很多行业、很多产业模式就有可能变化,就可能落伍。它改变我们的生产生活从什么时候开始?比如:

  第一个,无人驾驶汽车,百度在雄安建好了以后投入5万辆无人驾驶汽车。有人说:这可能吗?非常可能!原因是我们就说一点,我们的红绿灯是干什么的?红绿灯是给人看的,让人看到红灯就不让走了,但汽车知道吗?计算机知道吗?计算机要知道,费很大的劲去看到那个红绿灯,然后才思考。如果想让汽车知道是红灯绿灯非常简单,只要给它发一个脉冲信号,我发的是“0”就是红灯,我发的是“1”就畅通,这个过程不是很方便吗?同样的,我们在无人驾驶环境下,很多基础设施只要经过适当的改变,我们这个车就可以跑起来了。跑起来了实际上就在做一个不存在的计算机系统,然后代替人的大脑、代替人的体力去加油、左转、右转、转向,这就是我们人工智能在这里起的相应作用。试想一下,这个东西像小黄车一样到处都有,随叫随到,随找都有,那么我们的生活会怎样?很便利、很方便!

  第二个,制造业。制造业是基础,我没有讲农业,农业和制造业是我们生活生产的基础。制造业随着我们国家非常关注“中国制造2025”,使得美国害怕了,制裁我们,但是中国的发展并不会因为美国的制裁而技术落后和不会搞了,我们继续在搞。制造业的核心是什么?是网络协同。我制造的过程中信息要同步,要按照需要提供,这个需要提供由谁来做?就是人工智能来做。除了通讯基础设施外,里面的计算机系统、算法都是人工智能发挥作用。

  举个例子,现在的芯片生产速度非常快,它的门数都是在几百万门以上,人基本是不可能操作的。芯片的流水线,如果你停10秒,损失就会达到4000万,前面的都会废掉。为了做这个,韩国学得最好,在韩国半导体生产的技术学会做成了在各种传感器监视下自动生产的流程。这个流程在我们生产制造中见到的非常多,比如我们的汽车装备,车间里没有人。

  第三个,医疗。因为我们的生活衣、食、住、行和生产制造财富是很关键的。医疗在很多年前看到挂号、排队取药、检查非常难,有的医院病号很多,有的医院很少。试想一下,未来随着通讯技术的发展,一个人做手术,有多个摄像头对它局部的拍摄,然后远场景的拍摄,我可以把做手术的场景变成一个三维的,做手术的人尽管操作水平不高,但是在美国、德国、北京、上海有个人指导他在乡村医院做手术是完全有可能的。

  另外,随着传感器的增加、传感器精度的提高、传输的便捷,我们身上所有要测的生理特征都能传到计算机里帮你监视,这个人心脏病的发作会很快被发现。这样的技术几年以后有可能变成现实。一旦变成现实,现在“看病难”的问题,我们暂且不说“看病贵”的问题,“看病难”的问题就得到了缓解,同时,医生的水平也跟着得到了提高。

  第四个,除了医生外,我们每个人最关心的还有孩子的教育,大家都尝到小孩子的教育在学校花的钱远低于学校外培训花的钱,如果能够在你家里通过虚拟的人来教他,他不单教你一个,而且同时教很多人,成本就下来了,而且学的东西也会非常快。

  第五个,除此之外,还有政务管理。现在都说政府管理存在各种各样问题、各种各样不便,未来我们把该公布的问题、该让人们知道的都让人们知道,管理不是靠部门里的几个人来进行决策和服务,而是由计算机替代人们服务,这实际上也是非常科学便利,且更加快捷。

  比如曾经我们给广东佛山做了“一门式服务”,什么叫“一门式服务”?也就是说你到任何一个超市,你到很多过街天桥,你想换身份证、想交罚款、想办户口迁移、户口变动,甚至查社保、交社保,在ATM机上都能操作,房产交易在那里就可以实现,你说方便不方便?另外,现在到处要拿身份证、房本,现在只要认证你是谁,就不需要你拿了,只要政府存到那里就可以查了,这样就非常方便。推进政府的管理安全、高效,这背后也是人工智能要做的一件事情。

  除了生活以外,我们最关心的是不要打仗,如果打仗了,人工智能能够帮助我们的军队实现智能战场,我们国家的安全是在座各位平时感觉不到的,这个技术用到军方以后,美国和周边国家就非常难动武。不是说光有核武器、原子弹、氢弹就能够保证安全的,如果你根本不知道这个信息,别人攻击你了怎么办?一般打了仗以后,我们空间网络、战场态势分析这些东西再靠原来的打仗,靠一个将军、一个司令员在那里谋划已经过时了。怎样掌握大范围作战以及局部作战,这背后也需要借助人工智能来赋能于我们的社会。

  我本来还想讲一下智能家居,因为智能家居的内容涉及的范围更多,在座很多都是做家电的,我一年去海尔、海信、美的很多趟,因为它们都有国家的项目,我是它们的责任专家。物联网只要把家电稍微做些改造,然后联到网上,根据你需要的不同,能知道主人的生活方式以及每天行动情况,它为我们服务也不是不可能的。比如比尔·盖茨曾经在10年前就做了一个家里的智能家居,当然,这只是一个例子、一个引领,要进入平常百姓家还有距离,比如我们出门不带钥匙,输密码和按指纹能进去。如果我们不想动口、不想动手,往这一站,它就知道我是这家的主人,那么就需要其他的东西来判断,如果这样的东西有了,这个模块可以加载到各种家电上,只要它的成本降低,就能够很方便的实现。

  总之,我个人觉得人造智能、人造的计算机系统可以用在各个能想到的地方。另外,这个应用会改变我们的社会生活以及人类个人生活的方式方法。

  我们着人工智能能够与各个方面结合,赋能我们的人类,使得人工智能来解放人类的脑力劳动,使得我们能够更加便捷。

  谢谢大家!今天就给大家汇报到这里。

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