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1.2 人工智能的崛起
2016年AlphaGo带动各行各业掀起人工智能的浪潮,例如在零售领域中的智慧供应链和无人仓/无人车等;在医疗领域的医学研究和药物挖掘等,在家具领域的物联网生态系统等。金融行业也不例外,把人工智能与金融业务结合起来,将迈向更加智能的“科技金融”。人工智能是智能投顾的基石,借助机器人在金融市场中交易,让机器人执行其投资指令或投资建议,让自己获得超额收益。如果能这样,那么客户就愿意付费去采购这样的机器人,这个神秘的机器人就是期待的“智能投顾”。
1.2.1 人工智能的概念
人工智能是一门研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新的技术科学,是计算机科学的一个分支[8]。现代人工智能概念的提出者约翰·麦卡锡认为,机器不一定需要像人一样思考才能获得智能,而重点是让机器能够解决人脑所能解决的问题[9]。人工智能核心技术发展的两条主线分别是脑科学和类脑科学的研究。
1.2.2 人工智能的全球发展态势
自1956年“人工智能”这一概念提出至今,其发展大致可以分为三个阶段。第一阶段,此时人工智能概念刚刚被提出,基于数理逻辑推理的符号主义(Symbolism)快速发展。然而,由于符号主义的思想无法表达所有事物,以及受到计算机性能等因素的限制,人工智能发展遭遇了第一次低谷。第二阶段是连接主义,这一阶段的核心是神经元网络与专家系统推广,通过用计算的方式呈现人的神经系统来仿制智能。在此基础上,专家系统得到快速发展,人工智能实现了从理论研究到实际应用的转变。但由于开发维护成本较高,专家系统在推理能力和知识获取等方面还存在不足,人工智能的发展再次进入低谷。
在经历两起两落之后,2006年,杰夫·辛顿在理论上解决了原有神经网络规模难拓展、无法处理复杂情况的问题,推动了深度学习理论突破,加上21世纪之后大数据的积聚、计算机性能的提升等因素,进而形成了人工智能发展的第三次浪潮。2016年3月,谷歌公司研发的人工智能围棋软件AlphaGo迎战韩国职业九段棋士李世石,AlphaGo以四胜一败的成绩取得了胜利。这场对决是人工智能第一次在围棋领域中战胜人类最高水平,标志着人工智能领域取得了突破性进展,也推动了人工智能的第三次浪潮(增长爆发期)的发展。人工智能具体的发展历程如图1-6所示。
目前人工智能发展势头迅猛,全球对人工智能发展表现出的兴奋与担忧交织难分。各个国家都发布了不同的政策来支持人工智能的发展,如图1-7所示。
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图1-6 人工智能发展历史
欧美各国以及国际组织均投入巨大的资源以及出台相关发展规划,以期自己能够在这次人工智能新变革中占据主动甚至主导地位。
美国:2016年5月,白宫刊发报告《为人工智能未来做好准备》(Preparing for the Future of Artificial Intelligence),并决定在美国国家科学技术委员会中设立“人工智能和机器学习委员会”。同年10月,美国公布《国家人工智能研究与发展策略规划》,确立了美国在人工智能领域的七项长期战略,具体包括:长期投资人工智能研发领域;开发人机协作的有效方法;理解和应对人工智能带来的伦理、法律和社会影响;确保人工智能系统的安全性;开发人工智能共享数据集和测试环境平台;建立标准和基准评估人工智能技术;更好地把握国家人工智能研发人才需求[10,11]。2017年12月,美国国会提出两党法案——《人工智能未来法案》(FUTURE of Artificial Intelligence Act of 2017),美国在人工智能领域的首部联邦法案。虽然从内容上看,该法案并没有提出明确的规制措施,但其起到了为后续的法案及政策出台做准备的作用,对于促进人工智能应用和创新以保持美国在该领域的全球竞争力有重要作用。
欧盟:2016年,欧盟启动“地平线2020”项目,计划投资总额770亿欧元。2018年5月,欧盟委员会宣布未来在人工智能领域将采取以下三大措施:(1)至2020年,将投放15亿欧元研发人工智能技术和应用,并预计公共资本和私人资本的投资总额达到200亿元。(2)为带动人工智能带来的就业岗位变化,需进行教育改革与升级。(3)研究和制定人工智能新的道德准则和法律法规,以防止科技的发展带来的道德扭曲现象。此外,欧盟还计划在2018年年底与其成员国一同推出具体的人工智能合作计划,明确人工智能核心倡议以及具体的核心项目。
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图1-7 世界各国人工智能战略和政策
英国:2016年10月,英国下议院的科学和技术委员会发布《机器人和人工智能》报告,该报告呼吁政府介入人工智能监管和建立领导体制。同年11月,英国政府的科学办公室发布《人工智能对未来决策的机会和影响》报告,表示将利用独特的人工智能优势,增强英国国力。2017年1月,英国政府宣布了“现代工业战略”,其中在人工智能、“智能”能源技术、机器人技术和5G无线等领域增加47亿英镑的研发资金。
日本:2016年1月,日本提出了建设“超级智能社会”和领先世界的超级智能社会服务平台,并且将人工智能跨部门政策写入2016年度第二次补充预算案中。2017年6月,日本内阁通过了名为“未来投资战略”的经济增长新战略。该战略提出,要把物联网、人工智能等第四次工业革命的技术革新应用到所有产业和社会生活中,以解决当前的社会问题,将政策资源集中投向健康、移动、供应链、基础设施和先进的金融服务这5个领域。具体目标包括,2020年正式将小型无人机用于城市物流;2022年卡车在高速公路编队自动行驶进入商业使用阶段(10)。
中国:2017年7月,中国发布《新一代人工智能发展规划》,提出了面向2030年新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施。“规划”明确了人工智能发展的三步走战略:到2020年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,人工智能产业成为新的重要经济增长点,人工智能技术应用成为改善民生的新途径;到2025年,人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平,人工智能成为国家产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展;到2030年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。同时提出了六个方面的重点任务:一是构建开放协同的人工智能科技创新体系,从前沿基础理论、关键共性技术、创新平台、高端人才队伍等方面强化部署;二是培育高端高效的智能经济,发展人工智能新兴产业,推进产业智能化升级,打造人工智能创新高地;三是建设安全便捷的智能社会,发展高效智能服务,提高社会治理智能化水平,利用人工智能提升公共安全保障能力,促进社会交往的共享互信;四是加强人工智能领域军民融合,促进人工智能技术军民双向转化、军民创新资源共建共享;五是构建泛在安全高效的智能化基础设施体系,加强网络、大数据、高效能计算等基础设施的建设升级;六是前瞻布局重大科技项目,针对新一代人工智能特有的重大基础理论和共性关键技术瓶颈,加强整体统筹,形成以新一代人工智能重大科技项目为核心、统筹当前和未来研发任务布局的人工智能项目群(11)。
从全球人工智能的专利分布来看,目前,中国已经成为全球人工智能专利布局最多的国家,数量略微领先于美国和日本,中、美、日三国占全球总体专利公开数量的74%。从全球人工智能人才分布来看,国际人工智能杰出人才集中于美英德法等少数发达国家,中国等发展中国家杰出人才的比例显著偏低。截至2019年,中国从事人工智能基础研究的学者仅占全球总量的11%,科研机构占5%,仍落后于全球顶尖水平。
1.2.3 人工智能在中国
当前,人工智能大潮正汹涌奔来,冲击着衣食住行医等各个领域,势必将深刻改变人们的生产和生活方式。在这波浪潮中,中国如何抢占先机?中国能否站上世界的潮头?中国人工智能发展方面具有五大优势:人口多、市场大;多行业发展,有海量数据;资金充足;政府重视;理工科人才多。因此,中国人工智能的发展势如破竹。中国人工智能企业数量从2012年开始迅速增长,截至2018年6月,全球共监测到的人工智能企业总数为4925家,而其中,中国人工智能企业数量达到1011家,排名世界第二,但与美国的差距仍较为明显(见图1-8)。中国人工智能企业主要集中在北京、上海和广东等一线地区。在全球人工智能企业最多的20个城市中,北京以395家企业位列第一,上海、深圳和杭州的企业数量也不少。从成立时间看,中国人工智能创业企业的涌现集中在2012—2016年间,在2015年达到顶峰,新增初创企业数量达到228家,但自2016年开始,增速有所放缓(12)。
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图1-8 人工智能创业公司数量
2017年中国人工智能投融资规模已占全球总规模的70%。虽然在过去的四年时间里,中国在人工智能领域发表的论文数量均位居世界第一,但与此不相称的是,中国的人工智能企业数量位居世界第二,仅为美国的一半。这证明了中国的人工智能科研水平较为前沿,但其在产学研结合方面仍需努力。
1.2.4 人工智能投融资状况
从投融资的角度来看,中国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家。2019年《斯坦福2019全球AI报告》显示,全球私有AI投资超过700亿美元,与AI相关的创业投资超过370亿元。2014—2019年,全球人工智能初创企业获得15 798笔投资,平均额度为860万美元。中国在全球排名居第二位,2019年融资金额为967.27亿元,融资数量为431笔。(见图1-9)(13)。分地区来看,国内融资金额和笔数最多的是北京,而上海、浙江、江苏和广东等省市的表现也比较突出。
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图1-9 全球人工智能领域融资状况
2017年中国人工智能市场规模达到237.4亿元,相比较于2016年增长67%[13]。核心计算芯片也是巨头们战略布局的一环,谷歌升级TPU3.0,阿里、华为、小米纷纷推出自己AI芯片产品,人工智能产业将继续增长并与垂直行业加深融合。人工智能落地的关键在于丰富多样的应用场景。如图1-10所示,2017年全年最受关注的人工智能应用领域,前四位分别是金融、交通、教育和医疗。其中金融领域远远超过其他行业,智能投顾也深受瞩目。
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图1-10 最受关注的人工智能应用领域
注:1.热度指数反映的是某个关键词受用户关注的程度。将关键词的阅读量、评论量、转发量、收藏量等加权而得。
2.数据监测时间:2017年1月1日至2017年12月30日。