1.1.1 国外人工智能发展现状

根据中国信息通信研究院发布的《2020年全球人工智能产业地图》中的数据,2020年全球人工智能产业规模达到1565亿美元,同比增长12.3%,增速低于2019年。世界各国都积极在人工智能领域发力、布局,尤其是西方发达国家,将其上升至国家战略层面,纷纷出台人工智能相关战略、规划和政策,但各国发展重点有所不同[2]

1.美国人工智能发展现状

美国人工智能着重在互联网、芯片与操作系统等软硬件基础,同时非常重视其理论算法和技术研究,致力于确保其在全球的领先地位。

1)政策、战略和规划[3]

2011年,美国出台《国家机器人计划》,以“建立美国在下一代机器人技术及应用方面的领先地位”。2016年,白宫成立人工智能和机器学习委员会,用于协调全美各届在人工智能领域的行动,提高对人工智能和机器学习的使用率,以提升政府办公效率。

2016年,美国陆续发布《为人工智能的未来做好准备》《国家人工智能研究与发展战略规划》《人工智能、自动化和经济》,将人工智能上升到国家战略高度,确定了研发、人机交互、社会影响、安全、开发、标准、人才七项长期战略,同时认为应该制定政策推动人工智能发展,并释放企业和工人的创造潜力,以确保美国在人工智能创造和使用中的领导地位。

2017年,美国连续出台《国家机器人计划2.0》《人工智能与国家安全》《人工智能未来法案》,划拨资金支持机器人科学与技术基础研究,以及集成机器人系统领域的创新研究,提出制定人工智能和国家安全未来政策的3个目标:保持美国技术领先优势、支持人工智能用于和平和商业用途,减少灾难性风险,要求商务部设立联邦人工智能发展与应用咨询委员会,并阐明了发展人工智能的必要性,对人工智能相关概念进行了梳理,明确了人工智能咨询委员会的职责、权利、人员构成、经费等。

2018年,白宫召开人工智能峰会,旨在推动机器人、算法和人工智能等技术的快速部署。

2019年,特朗普总统签署13859号行政命令《美国人工智能倡议》,旨在加强国家和经济安全,确保美国人工智能在先进制造、量子计算等相关领域保持研发优势,并提高美国人的生活质量;同年6月,发布《国家人工智能研究与发展战略规划》更新版,将原七大战略更新为八大战略,新增联邦投资用于人工智能研发的优先事项,与学术界、行业、国际合作伙伴和其他非联邦实体合作,以促进人工智能研发的持续投资,加速人工智能发展。

2020年1月,白宫推出《人工智能应用规范指南》草案稿,提出10条监管人工智能发展和使用的原则,希望推广“值得信赖的人工智能”,倡导“公平、非歧视、开放、透明、安全”。

2020年8月,白宫科技政策办公室宣布,将在未来5年内投资超过10亿美元,在全国范围内设立12个新的人工智能和量子信息科学研究机构。国家科学基金会和其他联邦机构将向7个专注于AI的研究所投资1.4亿美元。

2021年3月,美国人工智能国家安全委员会向国会递交了一份建议报告,主要建议包括为美国人工智能领域的发展设定2025年目标、在白宫成立一个由副总统领导的技术竞争力委员会,以帮助提升人工智能在各个领域的地位,并大力培养技能人才。

2)技术研发

美国政府把人工智能看成关乎国家经济与国家安全的关键技术之一。2015年以来,美国政府对人工智能及相关领域的研发投资已增长40%以上。2020年,美国的人工智能研究和开发预算支出为9.73亿美元。2020年8月,网络与信息技术研究与发展计划指出,2020财年人工智能领域研发实际支出预计超过11亿美元。特朗普政府提议在2021年预算提案中,15亿美元用于人工智能,比2020年增加约30%。2022年,人工智能、量子信息科学、5G等是研发预算的优先方向。

美国的著名高校也纷纷成立人工智能相关的实验室,在人工智能技术的理论研究、算法设计等方面做了大量工作。比如,斯坦福大学建立了人造神经网络系统,加利福尼亚大学伯克利分校系统仿生实验室在动力自制爬行昆虫方面进行了深入研究,普林斯顿大学人工智能实验室聚焦机器学习等方面的研究,卡内基梅隆大学计算机科学实验室专注于专家系统的开发,康奈尔大学计算机科学实验室重点研究智能机器人、人工神经网络等,南加利福尼亚大学计算机科学实验室在机器视觉、自然语言理解等方面颇有建树。

美国著名的高科技巨头们也不断加大人工智能领域的技术产品开发力度。比如,谷歌聚焦人工智能围棋软件Alpha Go、开源深度学习系统Tensor Flow、量子计算机、计算机视觉、谷歌图像搜索功能等,微软围绕语音识别系统、微软知识图谱、概念标签模型、智能应用程序认知服务、存储应用OneDrive、图像识别等开发产品,国际商业机器公司(IBM)不断优化Watson、类脑超级计算机平台、“深蓝”计算机等,亚马逊以智能硬件、Amazon Echo Dot等产品研发为主,脸书(Facebook)与谷歌、Vision Labs合作推出通用计算机视觉开源平台、智能照片管理应用Moments、Big Sur服务器、聊天机器人服务器、聊天机器人等。

2021年6月,拜登政府成立了国家人工智能研究资源工作组,目标是让人工智能研究人员获得更多政府数据、计算资源和其他工具,并获批2500亿美元的投资用于从人工智能到量子通信等的科学研究。

3)产业应用

人工智能技术正在带动美国医疗、金融、交通、电子设备等领域发生变革。

在医疗领域,人工智能应用增长率最高。2016年,克利夫兰诊所与微软合作,使用微软人工智能数字助理小娜(Cortana)进行预测性和高级分析,帮助克利夫兰诊所“根据重症加强护理病房(Intensive Care Unit,ICU)护理确定潜在的心脏骤停高危患者”;麻省总医院“临床数据科学中心”与英伟达(NVIDIA)合作,通过深度学习超级计算机GPU NVIDIA DGX-1改进检测、诊断、治疗和管理疾病。2017年,梅奥诊所个性化医疗中心与Tempus公司合作,基于分析和机器学习技术为癌症患者提供个性化治疗;加利福尼亚大学洛杉矶分校医疗中心联手IBM,利用人工智能创建虚拟放射科医师,为非介入放射科医生提供临床决策支持。

在金融领域,2015年,摩根大通推出一款采用机器学习技术的预测性推荐系统引擎(Emerging Opportunities Engine,EOE),能够通过对财务现状、市场行情和历史数据的自动化分析,辨别应该发行或出售股票的客户,同时也应用于证券;2017年,富国银行基于Facebook Messenger平台的聊天机器人与用户交流,为其提供账户信息,帮助客户重置密码;同年10月,基于IBM Watson人工智能平台的交易型开放式指数基金(Exchange Traded Fund,ETF)在美国纽约证券交易所问世,通过人工智能程序每天自动扫描分析股票关联信息,自主选出具有上涨潜力的股票,并对投资组合进行主动管理。

在交通领域,无人驾驶技术已成为未来汽车行业发展的重要趋势和战略制高点。谷歌的无人驾驶汽车已从公路测试转向公共试乘,还宣布下一阶段目标是向公众提供无人驾驶出租车服务。除谷歌、优步、特斯拉等科技公司在这一领域发力外,奔驰、奥迪、丰田等传统汽车厂商也在竞相投入人工智能巨资研发。

在电子设备领域,苹果公司的iPhone X手机具备快速人脸识别功能,相关芯片使用了生物神经网络等人工智能技术;亚马逊公司也基于人工智能技术推出了Alexa智能语音助手。

2.俄罗斯人工智能发展现状

俄罗斯将人工智能放入“联邦数字经济”国家发展计划,偏向在国家安全领域中的应用。

1)政策、战略和规划

2012年10月,俄罗斯政府成立高级研究基金会,有很多科学家和研究人员加入人工智能和无人技术项目。

2018年3月,俄罗斯科学院、教育科学部等召开题为“人工智能:问题和解决方案”的论坛会议,这次会议制定了《人工智能路线图草案》,提出建立人工智能和大数据联盟、建立人工智能培训和教育国家体系、跟踪全球人工智能发展、建立国家人工智能中心等。

2019年10月,俄罗斯发布《2030年前俄罗斯国家人工智能发展战略》,第一次将加快推进人工智能发展提升至国家战略层面,通过促进人工智能技术的发展与应用,确保俄罗斯国家安全,提升整体经济实力。

2019年11月,普京总统签署《关于发展俄罗斯人工智能》命令,批准《俄罗斯2030年前国家人工智能发展战略》,提出俄罗斯发展人工智能的基本原则、总体目标、主要任务、工作重点及实施机制,旨在加快推进俄罗斯人工智能发展与应用,谋求俄罗斯在人工智能领域的世界领先地位,以确保国家安全、提升经济实力和人民福祉。

2019年12月,俄罗斯将人工智能发展战略文件内容纳入《俄罗斯联邦数字经济》国家发展计划,每年向总统提交关于2030年前国家人工智能发展战略执行情况报告。

2)技术研发

2017年年底,俄罗斯政府计划到 2020年投入约4.19亿美元开展人工智能技术研发。2018年,《数字技术计划2019—2021年》中的该数字更新为接近原来的两倍,其中2.87亿美元用于领先的研究中心和初创企业,1.45亿美元用于开发产品、服务和平台,2.87亿美元用于“极度准备就绪”技术。

2020年2月,俄罗斯政府宣布自2020年12月起,人工智能研发与应用公司可以享受为期10年的税收优惠,同时,政府从外国投资者处筹集20亿美元用于人工智能技术研发。莫斯科国立大学成立人工智能研究所,致力于研究“人工智能问题和智能系统”,重点研究领域是“基础和实用的认知研究”。俄罗斯非常重视人工智能人才的储备和培养,截至2020年2月底,已经拥有4000名人工智能专家,接下来每年计划新增4000名专业人才。

3)产业应用

俄罗斯人工智能工作的重点是图像和语音识别,希望在数据与图像的收集和分析中使用人工智能,寻求在信息处理的速度和质量方面获得优势。

2016年,俄联邦道路交通管理局与汽车制造企业、物流企业、科技公司合作,开始实施保障无人驾驶汽车行驶的“驼队”计划。依据微软公司在2019年3月“人工智能时代的商业领袖”的调查研究,大约30%(超过欧洲和美国)的俄罗斯公司目前采用了人工智能技术,且从基于人工智能项目中获得的收入增加了63%。2019年9月,俄罗斯联邦储蓄银行利用人工智能对潜在借款人进行心理分析,分析其使用银行历史、教育和职业,并根据这些信息提供贷款建议。2020年2月,俄罗斯利用人脸识别技术追踪逃避14天隔离期的人,用于预防新冠病毒的扩散。

俄罗斯经济发展部正在制订人工智能在卫生、交通、智慧城市、农业、工业等领域的应用战略和路线图,至2024年,将制定不少于15项此类政策[4]

在卫生领域,俄罗斯将运用人工智能开发新药,通过解释医学图像为疾病诊断方面提供帮助,以及创建能进行诊断、开处方并下达医疗决策的系统。

在交通领域,俄罗斯将人工智能技术用于城市中运行的车辆等无人驾驶工具,用无人机组织输送,对交通工具状况进行预测性监控。

在工业领域,俄罗斯将运用人工智能对工业设施的安全技术进行监视,对设备和单个组件的运行进行预测性分析以确保产品质量。此外,计划将人工智能作为助手来设计新零件和产品。

在创建“智慧城市”方面,俄罗斯首先将人工智能用于监控街道安全并向警方报告,分析特大城市的交通流量,预测各地区犯罪活动的概率;其次用技术识别俄罗斯居民的面部和声音,以提高政府服务效率,多功能中心将出现机器人助手,而语音助手将出现在国家机构的信息咨询服务中;最后利用人工智能对社交网络中的帖子进行分析,以帮助城市管理部门确定热门旅游点。

3.欧盟人工智能发展现状

欧盟注重人工智能对人类社会的影响、人工智能伦理与法律研究,以确保欧洲人工智能的全球竞争力。

1)政策、战略和规划

2014年,欧盟委员会发布《2014—2020年欧洲机器人技术战略》报告和《地平线2020战略——机器人多年发展战略图》,旨在促进机器人行业和供应链建设,并将先进机器人技术的应用范围拓展到海、陆、空,以及农业、健康、救援等诸多领域,以扩大机器人技术对社会和经济的有利影响。

2016年5月,欧盟议会法律事务委员会发布《对欧盟机器人民事法律规则委员会的建议草案》,同年10月,又发布《欧盟机器人民事法律规则》,积极关注人工智能法律、伦理、责任问题,建议欧盟成立监管机器人的人工智能专门机构,制定人工智能伦理准则,赋予自助机器人法律地位,明确人工智能知识产权,等等。

2018年4月,欧盟委员会发布政策文件《欧盟人工智能》,提出欧盟将采取三管齐下的方式推动欧洲人工智能发展:增加财政支持并鼓励公共和私营部门应用人工智能技术;促进教育和培训体系升级,以适应人工智能为就业带来的变化;研究和制定人工智能道德准则,确立适当的道德与法律框架。同年12月,欧盟委员会及其成员国发布主题为“人工智能欧洲造”的《人工智能协调计划》。这项计划除明确人工智能核心倡议外,还包括具体的项目,涉及开发高效电子系统和电子元器件、人工智能应用的专用芯片、世界级计算机,以及量子技术和人脑映射领域的核心项目。

2019年2月,欧盟理事会审议通过《关于欧洲人工智能开发与使用的协同计划》,以促进欧盟成员国在增加投资、数据供给、人才培养和确保信任等四个关键领域的合作,使欧洲成为全球人工智能开发部署、伦理道德等领域的领导者。同年4月,欧盟委员会发布人工智能伦理准则,以提升人们对人工智能产品的信任。

2019年4月,欧盟委员会发布《人工智能道德准则》,规定人工智能应用程序应符合七项要求方可视为可信任,包括人的能动性和监督,技术稳健性和安全性,隐私和数据治理,透明度,多样性、非歧视和公平性,社会和环境福祉及问责制。

2020年2月,欧盟发布《追求卓越和信任的人工智能发展之道》白皮书和《欧洲数据战略》,提出在政策监管层面构建促进人工智能应用的“卓越生态系统”,明确未来10年投资2000亿欧元,旨在推动欧盟人工智能及数字安全领域的发展。5月,欧盟“欧洲量子技术旗舰计划”发布《战略研究议程(SRA)》,以推动建设欧洲量子通信网络。

2021年4月,欧盟委员会通过了《人工智能法》提案,旨在建立关于人工智能技术的统一规则,将欧洲打造成为值得信赖的人工智能全球中心。欧盟有史以来首次将人工智能的法律框架与欧盟成员国的协调计划相结合,用于保障个人和企业的安全和基本权利,同时加强欧盟对人工智能的吸收、投资和创新。新法规将调整安全规范,以增加使用者对新一代多功能产品的信任。

2)技术研发

2016年,欧盟成员国率先提出工业4.0战略,核心是以信息技术在制造业等领域大规模应用来提高欧盟产业智能化水平,确保欧盟产业在全球保持领先地位。在产业应用领域推进人工智能,具体表现在机器人、IoT等方面的快速进展。欧洲用于人工智能的投入为32亿欧元,目标是在未来10年,欧盟每年在成员国范围内吸引200亿欧元的人工智能技术研发和应用资金。2019年4月,欧盟委员会将在下一个欧盟7年预算期内,通过“数字欧洲计划”加大对人工智能的投入。

2020年,英国、法国、德国等国成立“人工智能全球合作组织”,旨在“共同鼓励志同道合的国家按照共同的价值观发展人工智能”。

欧盟在人工智能领域的技术研发把机器人作为重点方向之一,自2014年起就着重部署全球最大民用机器人研发。目前,欧洲生产的工业机器人在全球市场的占有率达到32%,而服务机器人更占到全球市场份额的63%。

3)产业应用

根据《欧洲2020战略》,欧盟成员国积极推进人工智能在各个领域的应用,如智能电网、智能城市、智能养老等多个以人工智能技术为基础的应用,致力于把欧洲建设成智能型社会。

在电力领域,2016年之前,欧盟对智能电网每年的投资约为 68 亿欧元。为配合未来节能减排目标,欧盟近年来持续加大智能电网的建设力度。2010年,以英、法、德为代表的欧洲国家正式拟定联手打造可再生能源的超级电网计划,计划在2020年建立一套横贯欧洲大陆的智能电力传输网络。同时,欧盟委员会设立了到2020年年底,智能电表普及率达到72%的发展目标,带动形成总规模为450亿欧元的投资市场。

在智能城市领域,2012年,欧盟成立智能城市创新联盟,推进智能交通、智能建筑等在城区建设发展中的应用,迄今已实施了370多个研发项目,吸纳了欧洲30多个国家的3000多个城市/社区参与。欧洲主要大城市,如伦敦、巴黎、柏林等已形成各自的智能城市发展战略,一些中小城市甚至大型社区也在智能型发展上取得显著成效。被评为欧洲第一智能城市的丹麦首都哥本哈根,2014年获得世界智能城市大奖,是全球智能城市发展的样板。

在养老宜居领域,由于欧盟在未来很长一段时间内,将受到老龄化人口高占比的严峻压力,因此对老龄化社会提出发展“银发经济”的战略构想。该战略把智能养老作为一项核心内容,制订了健康老龄化创新行动计划,通过研发、推广适用于家庭的智能机器人,为患病或独居的老人提供护理、陪伴等全方位养老服务。

4.英国人工智能发展现状

英国升级基础设施,致力于建设世界级人工智能创新中心,打造最佳人工智能创业和商用环境。

1)政策、战略和规划

2013年,英国政府将大数据及机器人和自主系统(RAS)列入“八项重大技术”。

2016年,英国发布了两份与人工智能相关的战略报告,第一是《人工智能对未来决策的机会和影响》,由英国政府科学办公室发布,该报告重点关注了人工智能对个人隐私、就业及政府决策可能产生的影响,明确英国政府应当以积极、负责的态度处理与人工智能相关的决策,并重申人工智能发展过程中应当遵守现有法律、规范,但对于有限且受控的试错行为应该持开放态度;第二是《机器人技术和人工智能》,由英国下议院科学和技术委员会发布,主要关注英国机器人、自动化和人工智能产业整体,重点聚焦其对就业和教育的冲击,分析了人工智能在安全和可控及治理方面的挑战,制订了一份包括资金、领导者及技术3个方面的机器人和自主系统2020行动计划。

2017年,英国政府发布《人工智能产业发展报告》,提出在英国促进人工智能发展的重要行动建议,从数据获取、培养人才、支持研究与应用发展四个维度着重布局,并鼓励学术界、产业界和政府携手并进,加强英国在全球人工智能竞争中的实力,预测到2035年人工智能将给英国经济增加8140亿美元的额外收入,对英国GDP增长将起到极大作用。

2018年4月,英国政府陆续发布《人工智能行业新政》《英国人工智能发展的计划、能力与志向》《产业战略:人工智能领域行动》,确立围绕人工智能打造世界创新经济、为全民提供好工作和高收入、升级英国基础设施、打造优质商业环境、建设遍布英国的繁荣社区五大目标,增加人工智能人才和领导全球数字道德交流等方面的内容。

2)技术研发

2017年,英国逐步构建完善的人工智能人才培育和激励体系,政府鼓励高校设立与发展人工智能课程,在26所高校的本科阶段开设人工智能专业课程,超过30所高校开设人工智能研究生课程,通过工程和自然科学理事会(Engineering and Physical Science Research Council,EPSRC)对英国大学在人工智能科技研发领域进行1700万英镑的投资,新设立1000个政府资助的人工智能博士项目,大力发展人工智能学科研究;利用持续的专业技能培训,提供更丰富的行业专业知识,通过创立图灵人工智能奖学金,向来自世界各地的有资历的专家开放,每年吸引1000~2000名人工智能人才。此外,2020—2021年,英国各大高校每年增加招收200名人工智能专业博士生,并不断扩大招生规模,这同时也带来来自全球的120亿英镑投资。

2018年,为加速落实人工智能行动计划,英国政府在人工智能方面的投入超过10亿英镑,其中2.7亿英镑用于支持本国高校和商业机构开展研究和创新,高度关注重点领域的人工智能行业应用价值。同年11月,英国政府拨款5000万英镑,用于更深入开发人工智能在医疗领域的应用,以便提升癌症等多种疾病的早期诊断和病患护理效率。

2019年,英国政府为人工智能行业及学术界提供10亿英镑的资金支持,以加速推动用于离岸石油开采、核能、航天等行业的人工智能技术和应用,并推进人工智能与医疗健康、汽车、金融服务等行业的深度融合;同时支持英国大型公司发展人工智能,比如赛捷(Sage)公司就建立了“机器人营地”,以培养超过100名年龄为16~25岁的人工智能和机器人技术人才,12月底建立5个人工智能医疗技术中心。

2021年,英国DeepMind公司的神经网络AlphaFold2预测了蛋白质结构;同年,创建了XLand的元宇宙,可以在XLand的4000个独立世界中玩约70万个独立游戏,涉及340万个独立任务。

3)产业应用

在产业应用方面,英国的人工智能聚焦在无人驾驶、人工智能对决和机器人人力。

对于无人驾驶,由于在第一次工业革命中受益于蒸汽机火车,相关企业纷纷响应政府重视在交通领域发展的理念。HORBIA MIRA是一家关于工程制作和测试的研发机构,这家公司共有39个不同交通方式(汽车、飞机、火车)的实验室,以及100千米长的无人驾驶测试跑道。E-CAVE是一个为期4年的项目,其目的是开发出一个有效且相互关联的环境,并且为无人驾驶交通工具设计道路;Ordnance Survey在其位于南安普顿的总部建造测试中心。Westfield自动驾驶汽车公司正在参与一个3亿英镑的项目,并向韩国出口无人驾驶交通工具。

对于人工智能对决,在数字图像领域应用较多,是机器在生成的对抗网络环境中,可以通过与另一台机器竞争对抗来实现自我升级。英国通过发展人工智能对决,借助人工智能系统自我升级调控,以对抗黑客入侵或系统被接管。

对于机器人人力,在工厂和生产车间应用较多,让机器人代替人去完成一些工作。英国将不断发展的人工智能技术应用到机器人中,使其承担的劳动密集型工作水平同步发展提高,机器人除用于在工厂、车间里完成常规任务外,还将用于完成法律等更多更专业的工作。

英国已经形成了以伦敦、剑桥、爱丁堡等高校集中城市为中心的人工智能产业集群,不仅拥有“深层思维”公司、“快键”公司、“巴比伦”公司等在人工智能领域占有重要地位的科技公司,而且孕育了“克莱奥”公司、“思维追溯”公司等在理财、自动驾驶领域开拓的人工智能初创公司,当前拥有超过220家人工智能初创企业,成为欧洲最大人工智能公司聚集地之一。

5.法国人工智能发展现状

法国重视尊重隐私和道德,在符合社会伦理的基础上发展人工智能。

1)政策、战略和规划

2017年3月,法国发布了《法国人工智能战略》,该战略将人工智能纳入法国原有的创新战略与举措,尤其是纳入未来投资计划,确定了政府首要任务的重点是在尊重隐私和道德的基础上开发人工智能模型,主要内容包括引导人工智能前沿技术研发,研究方向大致分为感知、人机互动、数据处理、语言理解、机器学习、解决问题、集体智能、强人工智能和社会伦理问题;促进人工智能技术向其他经济领域转化,充分创造经济价值,以及结合经济、社会与国家安全问题考虑人工智能发展;集合人工智能与大数据所有相关机构,共同起草人工智能研发路线图等。目的是谋划法国未来人工智能的发展,使法国成为欧洲人工智能的领军者。

2018年4月,法国政府发布《国家自动驾驶汽车战略规划》,5月发布了《法国与欧洲人工智能战略研究报告》,人工智能的发展将优先聚焦在健康、交通、环境和安全这四个领域。2021年2月,法国发布《自动驾驶汽车国家战略(第二版)》,该国家战略涵盖了法国自动驾驶汽车生态,拓展了新领域,特别是道路、物流和通信领域。

2019年2月,法国发布《法国人工智能技术发展水平和前景报告》,提出要利用法国在数学科学上的优势深化人工智能基础研究,培养人工智能后备人才。

2)技术研发

2018年3月,法国政府承诺5年内在人工智能的研究上提供超过18.5亿美元,用于科研创新项目、工业项目,以及鼓励初创企业,其中4.5亿美元用于科研项目的招标和颠覆性创新研究,特别是在医疗健康、自动驾驶领域。

2019年2月,微软公司在法国成立人工智能全球发展中心。同年4月,在法国国家人工智能发展战略框架内,法国高等教育研究与创新部在巴黎、格勒诺布尔、尼斯和图卢兹四地的研究中心分别正式设立4个人工智能跨学科研究院,每个研究院的研究专业和主题不完全相同,涉及健康、环境、能源、交通等领域,作为法国国家科研署征集筛选科研、培训和创新机构参与“人工智能跨学科研究院”项目,同时希望人工智能跨学科发展在法国可以迅速形成合力,并与各国科研机构展开更广泛的合作。另外,法国信息与自动化研究所牵头制订了一份国家人工智能计划,遴选若干研究机构组建法国人工智能研究网络,制订了一项人才计划,以吸引全球的一流科研人员,把人工智能的学生人数增加1倍;简化科研人员成立初创企业的程序,加速科研项目的审批;鼓励科研人员在公共机构和企业间的流动,科研人员用于企业工作的时间将从20%提升至50%。

3)产业应用

法国人工智能在医疗领域的应用最为活跃,主要体现在医疗预防、医学诊断和研究方面,通过人工智能推进实施医疗改革。法国现有100余家人工智能领域初创企业,占世界总量的3.1%,它们活跃在机器人、自动驾驶、零售和保险等多个领域。

2018年,法国经济部门引入CFVR人工智能算法来追缴逃税,这套算法将纳税户的银行、税务、不动产、社保、社会补贴及企业的专利商标等多领域数据进行对比分析,找出其中可能存在的违规之处,如企业隐瞒营业额、刻意低估房产价值、银行账户可疑现金流动等。2019年,法国税务部门又花费2000万欧元来改进税务稽查信息工具,借助人工智能遴选出10万份有问题的申报,追缴逃税7.8亿欧元,比2018年度的3.42亿欧元增加130%,使2019年法国税收总额超过90亿欧元,税务追缴范围也从法国的500家企业扩展到3700个应征税家庭。

2020年2月,法国Cartesiam公司研发了面向人工智能的嵌入式系统NanoEdge 人工智能 Studio,该系统能够安全地生成人工智能算法,随机存储器(Random Access Memory,RAM)让普通的Arm微控制器也能运行无监督学习人工智能,并且生成的算法只需2分钟就可在Arm微处理器上运行,容量大小仅为4~16KB,帮助开发人员轻松地生成机器学习静态库,以嵌入在任何Arm微控制器上运行的主程序,并直接在微控制器内部进行机器学习、推理和预测。

6.德国人工智能发展现状

德国用工业4.0带动人工智能发展,定位打造人工智能“德国造”的全球品牌,推动人工智能研发应用达到全球领先水平。

1)政策、战略和规划

2018年7月,德国政府发布《联邦政府人工智能战略要点》,要求加大对人工智能重点领域的研发和创新转化的投资,加强与法国在人工智能方面的合作建设,以实现互联互通;11月,正式发布《联邦政府人工智能战略》将人工智能的重要性上升到国家高度,在积极政策框架下,广泛开展社会对话,推进人工智能伦理、法律、文化和制度方面与社会深度融合,重视人工智能在中小企业中的应用,制定基础研究、技术转化、创业、人才、标准、法律法规,以及国际合作12个领域中的具体行动措施。

2)技术研发

德国政府把人工智能视为德国经济未来的重要增长点,以加强德国在人工智能研究领域的国际竞争力。

2018年11月,德国政府计划在2025年前向人工智能领域投资30亿欧元,该资金将用于建立由12个人工智能研究中心组成的全国创新网络,新增100名人工智能教授;另外,投入2.3亿欧元用于人工智能领域研究成果转化,并投入超过1.9亿欧元用于人工智能领域研究和人才培养。德国经济部还将拿出1.5亿欧元用于人工智能领域研发竞争的奖励。

2019年9月,德国政府计划在2022年之前为德国的人工智能研究机构提供1.28亿欧元资金支持,比原计划翻了一倍,并承诺在2025年前投入31亿欧元用于国家人工智能战略。

德国人工智能研究中心是德国顶级的人工智能研究机构,也是目前世界上最大的非营利人工智能研究机构,分布在不来梅、柏林、奥斯纳布吕克等5个城市,与分别位于柏林、慕尼黑、蒂宾根等地的6所人工智能竞争力中心共同形成了德国的人工智能研究网络,研究方向覆盖人工智能的主要产业方向,包括大数据分析、知识管理、画面处理和理解,以及自然语言处理、人机交互、机器人。由于非常注重对从研究到实际应用的转化,将近30年来形成的大量产业成果孵化了84家分拆公司,创造了2500个工作岗位。其主要优势领域与竞争力体现在22个方面,见表1-1。

表1-1 德国人工智能研究中心优势方向

2020年2月,柏林工业大学在原有的“柏林大数据中心”和“柏林机器学习中心”基础上,合并成立新的人工智能研究所“柏林学习基础与数据研究所”,其主要任务包括开展大数据、机器学习和交叉领域的尖端科研,从技术、工具和系统方面强化人工智能在科学、经济和社会中的作用,培养全球急需的人工智能专业人才。

德国政府将在人工智能战略框架内对该研究所追加预算,2022年,研究所获得了3200万欧元财政支持。柏林市政府也将为研究所新增人工智能岗位。除此之外,德国政府还在其他高校资助了5所人工智能能力中心。

3)产业应用

对自动驾驶车辆而言,道路或车道较窄时容易引起拥堵,建立网络站点的挑战性高,传感器系统和自动驾驶系统的算法无法应对诸如车道标记重叠、指向标的数量有限、传感器难以识别锥形交通路标等复杂交通情况。2016年12月,德国政府负担部分资金的AutoConstruct研究项目启动。该项目旨在设计一系列待用、成本优化的摄像头,以替代自动驾驶用传感器。2017年9月,德国联邦教研部启动“学习系统”人工智能平台,计划通过开发和应用“学习系统”提高工作效率和生活品质,促进经济、交通和能源供应等领域的可持续发展。2021年,德国通过了允许L4级高度自动驾驶汽车在2022年可以出现在德国的公共道路的法案。

在德国人工智能初创企业中,涉及最多的领域分别是客户服务、客户沟通、营销/市场、软件开发、计算机视觉/图像识别,这5个领域人工智能初创企业的数量占48%,大量公司将计算机视觉(图像识别)作为其主要的人工智能产品。另外,德国人工智能初创企业中也有很少一部分选择了汽车、法律、工业、供应链、安防及物流产业。

7.日本人工智能发展现状

日本以建设超智能社会5.0 为引领,重视应用超过研发,以实现人工智能技术与各行业的对接[4]

1)政策、战略和规划

2014年,日本人工智能学会(Japanese Society for Artificial Intelligence,JSAI)伦理委员会成立,旨在探索人工智能技术与社会之间的关系,并努力将研究结果有效传达给社会公众。

2015年1月,日本政府公布《机器人新战略》,拟通过实施五年行动计划和六大重要举措达成三大战略目标:“世界机器人创新基地”“世界第一的机器人应用国家”“迈向世界领先的机器人新时代”,使日本实现机器人革命,以应对日益突出的社会问题,提升日本制造业的国际竞争力,获取大数据时代全球化竞争优势。

2016年1月,日本政府颁布《第五期科学技术基本计划(2016—2020年)》,提出要建立“超智能社会5.0”战略,指的是狩猎社会、农耕社会、工业社会、信息社会之后的第五代社会形态,将人工智能作为实现超智能社会的核心。

2016年4月,成立由来自学术界、产业界和政府的11名成员组成的人工智能技术战略委员会,用于国家层面的综合管理,该委员会负责制定人工智能研究和发展目标及人工智能产业化路线图,确定“人工智能/大数据/IoT/网络安全综合项目”,以革命性人工智能技术为核心,融合大数据、IoT和网络安全领域开展研究,并为开展创新性研究的科研人员提供支持。

2017年3月,日本振兴战略与人工智能技术战略委员会发布《人工智能技术战略》报告,确定在人工智能技术和成果商业化方面,政府、产业界和学术界合作的行动目标,阐述日本政府为人工智能产业化发展所制定的路线图,包括3个阶段:在各领域发展数据驱动人工智能技术应用(2020年完成一、二阶段过渡);在多领域开发人工智能技术的公共事业(2025—2030年完成二、三阶段过渡);连通各领域建立人工智能生态系统。同年,日本经济产业省提出《第四次产业革命战略》,核心是IoT、大数据和人工智能。

2018年3月,人工智能技术战略会议进一步提出“三步走工程表”,明确日本以2020年和2030年为时间界限的人工智能发展进程,其中,第三阶段目标是做到两件大事:一是无人驾驶普及化,人为交通事故死亡率降为零;二是护理机器人正式成为日本家庭的一员。

2018年6月,日本政府再次召开人工智能技术战略会议,制订推动人工智能普及的实行计划,并发布《综合创新战略》,将人工智能指定为重点发展领域之一,提出要通过加强官民合作,完善不同领域数据合作的基础,解决数据安全、个人数据跨境转移等相关问题,实现不同领域数据的相互利用。

2018年7月,日本政府发布《第2期战略性创新推进计划(SIP)》,其中与人工智能相关的重点推进领域包括:基于大数据和人工智能的网络空间基础技术;自动驾驶系统和服务的扩展;人工智能驱动的先进医院诊疗系统和智能物流服务。

2018年12月,日本政府发布《以人类为中心的人工智能社会原则》,是迄今为止日本为推进人工智能发展发布的最高级别政策文件,从宏观和伦理角度表明了日本政府的态度,既肯定了人工智能的重要作用,又强调重视其负面影响,如社会不平等、等级差距扩大、社会排斥等问题,主张在推进人工智能技术研发时,综合考虑其对人类、社会系统、产业构造、创新系统、政府等带来的影响,构建能够使人工智能有效且安全应用的“AI-Ready社会”。该文件在公开征求意见后于2019年3月正式发布。

2)技术研发

日本汇聚政府、学术界和产业界力量,推动技术创新及人工智能产业发展。日本人工智能技术战略委员会作为人工智能国家层面的综合管理机构,负责推动总务省、文部省、经产省及下属研究机构间的协作,进行人工智能技术研发。其中,总务省主要负责脑信息通信、声音识别、创新型网络建设等内容,文部省主要负责基础研究、新一代基础技术开发及人才培养等,经产省主要负责人工智能的实用化和社会应用等。同时,科研机构还积极加强与企业的合作,大力推动人工智能研发成果的产业化。

日本已经在机器人、脑信息通信、语音识别、大数据分析等领域投入大量科研精力。早在20世纪90年代,包括东京大学、早稻田大学在内的20多所大学就已经设立了人工智能专业。

2018年6月,日本政府年度预算案中人工智能相关预算总额约为770亿日元,确保在2025年之前每年培养和录用几十万名IT人才,其中顶级水平的高级IT人才要达到几万人规模。

2019年,日本在科学技术领域的预算比2018年增长13.3%,达到4.351万亿日元,人工智能相关技术开发和人才培养等是预算中的重要部分,其中,网络防御人工智能列有8000万日元预算,在培养人工智能人才方面的预算约为133亿日元。同年12月,东京大学和软银公司达成协议,将致力于打造世界顶尖人工智能研究所,预计未来10年将投资200亿日元用于人工智能的基础研究和应用研究。

3)产业应用

日本人工智能产业应用主要集中在生物医学、汽车交通、警务治安、社会生活领域。

在生物医学领域,日本利用人工智能帮助检测分析病情,也以人工智能进行新药开发。2017年5月,富士胶片和奥林巴斯开发出在内窥镜检查中由人工智能自动判断胃癌等技术。

2018年1月,岛津制作所开发出运用人工智能在2分钟内判别癌症的技术。日本的一些医院和研究机构还计划联合打造人工智能医院,将有助于解决医疗人员不足问题和促进个性化医疗,提高日本医疗行业效率;建立的样板医院利用人工智能技术自动输入病例、影像识别及提供最佳治疗方案等。另外,日本利用人工智能全力解决人口老龄化带来的老年人陪伴护理和劳动力缺失问题。

在汽车交通领域,以丰田、本田等几大汽车企业为主,集中突破无人驾驶的技术瓶颈。2018年8月,开展测试的日本日之丸交通出租车公司和ZMP自动驾驶技术公司的无人驾驶出租车驶上东京街头,在固定线路上载客试运营,这是日本第一次为乘客提供自动驾驶出租车服务。

2018年10月,丰田汽车宣布和日本软银集团合作,要变身为一家依托人工智能的移动出行服务公司,在无人驾驶和共享汽车等领域拓展业务,提出全自动驾驶的“共享汽车”概念,其场景为:在早上上班高峰期,汽车根据乘客预约,自动挨家挨户去接上班白领,然后把他们送到上班公司;9点钟以后,它开到快递公司去负责送货;中午,它就带上盒饭到公司比较集中的地区去卖盒饭,变成一个小食堂;下午,它又去充当送货车;傍晚,它负责去公司接白领下班回家;到了夜里,它变成马路边一个货摊,给晚上出来散步或过夜生活的人们提供精美的食品或礼品。丰田汽车提出的这个“共享汽车”概念,不只是交通工具,而且是高智能的移动空间,能够带给人们崭新的人工智能生活。此外,还有人群预测系统,可实时管理周围行人和车辆流量,该系统将利用预先收集的实时数据访问周围的情况,预测每个点的拥堵情况,预测流量,并使用电子标志和/或智能手机消息将观众引导至最佳散场路线。

在警务治安领域,日本警察厅通过监控摄像头图像锁定汽车车型或在人群中发现可疑人员;日本安全公司ALSOK开发的人工智能警察巡逻系统,由安装有摄像头的自动漫游机器人和情感可视化系统组成,能够识别可疑包裹;NEC与东京都警察局合作部署的恐怖分子智能识别系统,主要用于过境到达点,以及人群涌入活动场地时的监控识别与身份验证,是目前识别准确率最高的系统之一。

在社会生活领域,2018年,日本村田制作所研发出一款可判读现场气氛和每个人情绪变化的人工智能系统,有助于教育、娱乐业或商业人士实时了解客户情绪:在幼儿园,老师可以通过该系统掌握每个孩子的情绪变化,并据此来调节室内温度,为孩子替换衣服;在商业谈判中,可以通过该系统了解客户的情绪变化,以掌握和分析其思路,并做出相应对策。

2019年6月,婚介机构Zwei在举办一场相亲活动时给参与者佩戴人工智能手环,当男女双方握手时,对方的个人简介,包括喜好、是否抽烟、是否有过婚史等信息都会出现在面前的平板计算机上。借助人工智能设备,这场相亲活动成功率从10%升至20%。

2020年1月,秋田县政府在3个官方婚介中心引入人工智能系统,以提升结婚率,凡注册成为会员的人,需先通过计算机或手机回答100多个问题,以便人工智能系统分析答案后为其提供合适的对象人选,而这些后台工作以前均由人工完成,会员要等待较长时间才能与合适人选见面。

日本由于进入老龄化社会,城镇工厂等面临人手短缺问题。2020年9月,日本总务省启动利用人工智能技术分析和保存了对古代传下来的各种手工艺的研究资料,对匠人的手工制作过程进行了详细数据化,进行分析并编订教材等,以推进“匠人技术”的传承。