西安交通大学教授郑南宁：人工智能的下一步是什么？

编者按：

近期，“国际工程科技发展战略高端论坛——信息领域的颠覆性技术”在西安开幕，百余名国内外院士、专家出席，现场听众近700人。本次论坛的主题是“信息领域的颠覆性技术”。论坛由中国工程院主办，西安交通大学、中国工程院信息与电子工程学部共同承办，是中国工程院信息学部最重要的年度学术活动。

本届论坛设置主题演讲、分论坛两大环节，26位专家将各自研究领域所获得的杰出成就发表演讲，研究范围涉及人工智能、认知计算、人机交互、云计算、知识自动化、机器人、大数据、虚拟现实、集成电路、高性能计算、空天一体化信息网络、计量检测等领域。撷取部分与会嘉宾的精彩观点与读者一起分享。

院士谈信息领域的颠覆性技术

西安交通大学教授郑南宁：

人工智能的下一步是什么？

郑南宁：中国工程院院士、西安交通大学电信学院教授

随着2006年Hinton等人提出深度学习概念，人工智能研究进入了崭新的发展时期，也不断地影响、推进着相关众多产业、行业的快速发展。人工智能“精彩回归”，重新受到学术界、产业界等社会各界的广泛关注。

人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，使机器能够像人一样思维和认知。当前人工智能的研究前沿之一是如何实现由完整信息到非完整信息的处理，构建更加健壮的人工智能，使人工智能系统对用户错误、目标偏差、错误模型以及未建模对象具有更好的适应性。无人驾驶就是一种典型的非完整信息处理问题。

由于我们不可能为所有的问题建模，“未知的未知”问题对构建稳健的人工智能系统提出了挑战。为了设计更加健壮的人工智能，需要采用稳健优化、学习因果模型和组合模型等方法来提高人工智能建模问题的稳健性。

要设计更加健壮的人工智能，首先要提升对于模型错误的稳健性，对风险敏感的目标进行优化，采用稳健推理的算法，如采取谨慎的策略提升应对建模错误情况下的鲁棒性；其次，需提升对于为建模问题的稳健性，扩充模型、学习因果模型、采用组合模型监测模型表现以检测异常等。

从人工智能的研究来看，我们长期以来坚持两个目的：一是如何使机器更加聪明，二是如何用机器模拟人的智能，同时能够发展出更聪明的机器帮助人类更好地发展。从人的角度来思考，建立一种智能系统需要以下基本的因素：它必须要适应我们的世界，要具备学习的能力，同时需要有记忆能力，在学习记忆的基础上完成推理，另外在推理的过程中还必须建立一种因果模型。

直觉推理可以看成两个方面：一个是物理层面的推理，就是可以跨越时间尺度给出判断和情景演变的过程；另一个是心理层面的推理。无人驾驶车事故的例子，说明无人驾驶车是在非完整信息下出现的问题。如何在不完整信息下让机器做出正确判断，使得机器具有推理和自主学习的能力，这样的过程是健壮的人工智能能够实现的。

人的认知过程，在很多场合下是从全局到局部的，在大量先进知识的前提下，往往是一种自上而下的过程。我们做了一个让计算机实现对人体运动进行分析的实验，并选择了乐团的指挥。乐团的指挥实际上是乐团的灵魂，在乐团演出中每一个人都要按照指挥的动作把曲子用自己演奏的乐器表达出来。通过身上的标记点把指挥的动作通过摄像机模拟出来，把一个指挥家的动作合成以后，我们让机器来指挥。

人工智能是一门综合性的前沿学科和交叉学科，其发展与信息科学、认知科学、神经生物学、心理学、数学等学科深度融合。发展人工智能要做到“两手抓”，即一方面要踏踏实实积极推进人工智能的基础理论研究，另一方面要重视人工智能在重大学科领域和重大工程中的实践应用。开展科学研究的目的是造福人类，但在历史进程中，科学技术也曾被别有用心者利用而阻碍了社会发展，甚至给人类带来灾难。

实现类人水平的人工智能还需要迎接哪些挑战？一是如何让机器在没有人类的帮助下学习，二是如何让机器像人类一样感知和理解世界，三是如何让机器具有自我意识、情感以及反思自身处境与行为的能力。使机器具有自我意识和反思能力是类人智慧最难的挑战，无论对科学和哲学来说，这都是一个引人入胜的探索领域。

未来三十年，人工智能将在计算能力、人工智能系统等方面催生颠覆性技术，其研究成果将在社会管理、国防、生命健康、金融、能源、农业、工业等众多领域大放光彩，人工智能也将迎来新的发展高潮。未来，人工智能将渗透到人们生活中的各个角落，成为人们生活中不可或缺的组成部分。

（本文根据郑南宁在“国际工程科技发展战略高端论坛”上的讲话整理，未经本人确认）

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