人工智能和深度學(xué)習(xí)的未來充滿活力和前景

隨著我們的日常生活與各種各樣的技術(shù)越來越緊密地交織在一起，有時候，似乎未來已經(jīng)到來。然而，技術(shù)仍在不斷發(fā)展，人工智能（AI）已經(jīng)占據(jù)了這一領(lǐng)域的中心地位。在許多前進力量的支持下，人工智能繼續(xù)激發(fā)公眾對未來的想象。亞馬遜的Alexa、Netflix的推薦系統(tǒng)以及SnapChat濾鏡等的創(chuàng)新，進一步推動了這一信念，這些都是人工智能進入個性化領(lǐng)域的優(yōu)秀范例。

最常見的人工智能構(gòu)成部分，以及人工智能家族中的“聰明之星”，都是“深度學(xué)習(xí)”。深度學(xué)習(xí)是一種數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)的模式，近年來改進了長期以來的預(yù)測準確性標準。除了傳統(tǒng)的預(yù)測建模之外，它還在語音識別和計算機視覺領(lǐng)域有突出貢獻。然而，隨著我們迎接新年的到來，事情將變得更加有趣。讓我們來看看2018年的深度學(xué)習(xí)（以及更廣泛的人工智能）的情況。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（幾乎）無處不在

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種復(fù)雜的學(xué)習(xí)模型，它的優(yōu)點是需要對數(shù)據(jù)進行最少的預(yù)處理或“清理”。主要被應(yīng)用于“解決”視覺圖像分類和處理，目前開始應(yīng)用于更多的案例。

其理念是，視覺世界是合成的，因此圖像可以被分解成最基本的特征。例如，一個風景的圖像由各種各樣的物體組成;這些物體由輪廓和線條組成，而這些線條又由像素組成。Covnets能夠識別這些成分，并創(chuàng)建分層的抽象世界概念，使各種識別任務(wù)變得更容易。

目前，F(xiàn)acebook的照片標簽和面部識別功能都使用了Covnets。在2018年，我們可以預(yù)計，Covnets將更廣泛的應(yīng)用于自動駕駛領(lǐng)域，特斯拉的Model X已經(jīng)在使用Covnets來實現(xiàn)自動駕駛的相關(guān)功能。更近的，像Quere.ai這樣的公司正在使用Covnets，并且在醫(yī)學(xué)成像的診斷方面取得了顯著的成功。預(yù)計公司將開始為這些高度精確的學(xué)習(xí)模式尋找不同的應(yīng)用。

人工智能技術(shù)會是一個花瓶嗎？

在人工智能技術(shù)推出的初期，網(wǎng)絡(luò)上有不少人曾提問過相似的問題，但人工智能顯然并非是一個噱頭而已。比方說，現(xiàn)今在智能手機內(nèi)的 AI 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已具備了“自學(xué)習(xí)”、“自調(diào)整”等能力。

作為人工智技術(shù)的其中一個載體，智能手機與相關(guān)的 AI 智能體系必然會被重點發(fā)展。

其實，人工智能技術(shù)在今年除了是智能手機圈中的一個熱點，同時也是我國在未來將重點發(fā)展的一項科學(xué)技術(shù)。12 月 25 日，工信部(工業(yè)和信息化部)科技司負責人就對在早前公布的《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018 年~2020 年)》(下文簡稱：《行動計劃》)進行了相關(guān)解讀。

對于人工智能技術(shù)在我國未來三年內(nèi)的發(fā)展，負責人表示將會以信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合為主線，并以新一代人工智能技術(shù)發(fā)展為重心，推動高端智能技術(shù)和高端智能產(chǎn)品的發(fā)展。

按照《行動計劃》在未來三年內(nèi)對人工智能發(fā)展部署，未來我國將會重點對 4 方面、17 個產(chǎn)品或領(lǐng)域進行發(fā)展，分別是：

重點培育和發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能服務(wù)機器人、智能無人機、醫(yī)療影像輔助診斷系統(tǒng)、視頻圖像身份識別系統(tǒng)、智能語音交互系統(tǒng)、智能翻譯系統(tǒng)、智能家居產(chǎn)品等智能化產(chǎn)品，推動智能產(chǎn)品在經(jīng)濟社會的集成應(yīng)用。

發(fā)展智能傳感器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片、開源開放平臺等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，夯實人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的軟硬件基礎(chǔ)。

深化發(fā)展智能制造，鼓勵新一代人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域各環(huán)節(jié)的探索應(yīng)用，提升智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備創(chuàng)新能力，培育推廣智能制造新模式。

構(gòu)建行業(yè)訓(xùn)練資源庫、標準測試及知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)平臺、智能化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)安全保障等產(chǎn)業(yè)公共支撐體系，完善人工智能發(fā)展環(huán)境。

人工智能將加強數(shù)據(jù)安全

雖然機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)模型具有前所未有的預(yù)測精度，但有些目前仍容易受到質(zhì)疑。例如，在受監(jiān)督的機器學(xué)習(xí)中，模型學(xué)習(xí)標記數(shù)據(jù)的某些特征，訓(xùn)練和測試數(shù)據(jù)被假定來自相同的數(shù)據(jù)分布。如果數(shù)據(jù)在這個假設(shè)中失真，那么模型的預(yù)測精度就會受到很大的影響。以垃圾郵件過濾為例——如果將隨機文本和圖像添加到消息中，消息可能會繞過垃圾郵件檢測系統(tǒng)。這就是為什么你的收件箱里塞滿了垃圾郵件，盡管有一個系統(tǒng)可以阻止它。

安全部門巨頭McAfee公司認為，將數(shù)字安全考慮在內(nèi)，2018年勒索軟件和其他數(shù)字威脅（比如對全球社會造成恐慌的“WannaCry”）越來越多地利用機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)。具體來說，這些模型將威脅到檢測模型，從檢測模型的防御反應(yīng)中學(xué)習(xí)，并利用發(fā)現(xiàn)的漏洞來破壞檢測模型，其速度比防御者修補漏洞的速度更快。

為了抵御這些技術(shù)，McAfee公司的工程師們一直在研究對抗機器學(xué)習(xí)，并組建一個先進的防御研究團隊來為這些漏洞創(chuàng)建解決方案。要真正抵御這種攻擊，唯一的辦法是建立一種更為普遍的學(xué)習(xí)模式，甚至能找出最微小的異常。在這方面，一些有趣的研究正在進行中。

結(jié)論

在過去的兩三年里，人工智能和深度學(xué)習(xí)在公共領(lǐng)域出現(xiàn)了爆炸式的增長，推出了一些令人興奮的產(chǎn)品。在2018年和未來幾年，它們將越來越多地出現(xiàn)在我們的日?；又?，尤其是在移動應(yīng)用領(lǐng)域。

隨著移動硬件地快速發(fā)展，它將能夠支持復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，蘋果的iOS 11支持CoreML，這是一款面向iOS開發(fā)者的機器學(xué)習(xí)工具包。未來，開發(fā)者將可以部署支持文本預(yù)測和圖像識別的應(yīng)用（比如SnapChat），不需要任何機器學(xué)習(xí)的知識。

很顯然，人工智能和深度學(xué)習(xí)的未來充滿活力和前景。我們看到這種變化和進步的速度有多快，只有時間能給予我們答案。因此，隨著新的一年的展開，讓我們拭目以待，看看這一細分領(lǐng)域的表現(xiàn)吧。