初探人工智能

AI遇見應(yīng)用興趣引領(lǐng)未來人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用

項目一初探人工智能目錄教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要求內(nèi)容概覽相關(guān)知識1.1.1機器能思考嗎？ 1.1.2人工智能的發(fā)展歷程1.1.3人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)1.1.4人工智能砸了誰的飯碗練習(xí)與思考 人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用

項目一初探人工智能1.掌握人工智能發(fā)展以及與其他新技術(shù)的關(guān)系2.了解人工智能的發(fā)展歷程3.了解人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、代表企業(yè)及人才培養(yǎng)要求4.思考人工智能可能替代哪些崗位、催生哪些就業(yè)機會【教學(xué)目標(biāo)】1.知識點AI發(fā)展歷程AI產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)人工智能訓(xùn)練師2.技能點理解人工智能的發(fā)展目標(biāo)及與其他新技術(shù)的相互關(guān)系3.重難點通過本單元的學(xué)習(xí)，重點了解人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、具體應(yīng)用及對應(yīng)的人才培養(yǎng)層次；難點是拓展學(xué)習(xí)人工智能訓(xùn)練師誕生的職業(yè)背景，理解其崗位能力要求和數(shù)據(jù)標(biāo)注及訓(xùn)練的重要性。【教學(xué)要求】【內(nèi)容概覽】人工智能產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)人工智能產(chǎn)業(yè)的核心人工智能產(chǎn)業(yè)的延伸項目一初探人工智能1.1.3人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)支撐層（基礎(chǔ)層）技術(shù)驅(qū)動層（技術(shù)層）場景應(yīng)用層（應(yīng)用層）1.1.4人工智能砸了誰的飯碗你的職業(yè)未來會消失嗎？“人工智能訓(xùn)練師”——你準備好了嗎？1.1.2人工智能的發(fā)展歷程1950s-1980s：AI起步期1980s-1990s：專家系統(tǒng)推廣1.1.1機器能思考嗎人工智能是什么？使機器具備以下能力：能聽、會說、能看、能思考、會學(xué)習(xí)、會行動、能應(yīng)變?nèi)斯ぶ悄馨l(fā)展階段第一層次：計算智能第二層次：感知智能第三層次：認知智能2000s-至今：深度學(xué)習(xí)-AI新熱潮計算硬件（AI芯片、傳感器等）其他支撐技術(shù)（大數(shù)據(jù)、云計算和5G）數(shù)據(jù)算法和平臺感知智能：圖像識別、生物識別、語音識別等行業(yè)應(yīng)用場景（如“AI+”制造、交通、安防、醫(yī)療、物流、零售等）AI消費級終端產(chǎn)品（如智能汽車、機器人、無人機、可穿戴設(shè)備等）認知智能：機器學(xué)習(xí)、智能問答、知識圖譜等培養(yǎng)目標(biāo)：持續(xù)訓(xùn)練機器更“懂”人，通“人”性，更好地為人服務(wù)能力劃分：智能產(chǎn)品應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)理解、智能訓(xùn)練人工智能替代職業(yè)的概率排名及特點高端研究型人才研究型、應(yīng)用型人才應(yīng)用型、技術(shù)技能型人才人才需求非技術(shù)類“新職位”，“人工智能+專業(yè)應(yīng)用”的新崗位“云”“物”“大”“智”物聯(lián)網(wǎng)：對接真實的物理世界，獲取海量數(shù)據(jù)；云計算：為海量數(shù)據(jù)提供強大的承載能力；大數(shù)據(jù)：對海量數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)換；人工智能：對數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)，對信息進行理解，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)到知識和智能的轉(zhuǎn)換。如果用人體來比喻，物聯(lián)網(wǎng)是人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，大數(shù)據(jù)是流動的血液，云計算是心臟，人工智能則是掌控的大腦?！鞠嚓P(guān)知識】艾智訊AI小課堂：一起來了解“云”“物”“大”“智”

【相關(guān)知識】（點擊播放視頻?）人工智能是什么？人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能與人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器。概括來說，就是研究如何使機器具備以下能力：能聽（語音識別、機器翻譯等）；會說（語音合成、人機對話等）；能看（圖像識別、文字識別）；能思考（人機對弈、定理證明等）；會學(xué)習(xí)（機器學(xué)習(xí)、知識表示等）；會行動（機器人、自定駕駛汽車等）；能應(yīng)變（認知智能、自主行動）。一、機器能思考嗎？人工智能的研究領(lǐng)域包括語音識別、圖像識別、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、知識圖譜、腦機互動等等。一、機器能思考嗎？

人工智能擬人能力圖人工智能的智能水平人工智能像“人”一樣，其智能水平也在逐步發(fā)展，從低到高可劃分為計算智能、感知智能、認知智能三個階段。第一層次：計算智能——機器像人類一樣會計算、傳遞信息，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等，各種棋類游戲、專家系統(tǒng)體現(xiàn)的就是計算智能。第二層次：感知智能——機器能聽會說、能看會認，像語音助手、人臉識別、看圖搜圖和無人駕駛等。第三層次：認知智能——機器能理解會思考，主動采取行動，這是人工智能領(lǐng)域?qū)＜覀冋谂Φ姆较颍热缥④浶”途哂蟹浅３跫壍睦斫庹Z意的能力。一、機器能思考嗎？人工智能的智能水平三種智能水平的行業(yè)應(yīng)用特點：第一種類型，信息完全輸入的狀況。在這種狀況下，機器得到輸入，就可以充分準確的得到相應(yīng)的輸出。像實時語音轉(zhuǎn)寫，人臉識別、圖像識別等技術(shù)，“輸入”即可以得到“輸出”，在這一領(lǐng)域機器將來可以完全替代人工。第二種類型，是僅僅有輸入還不夠，還需要知識積累，需要思維判斷的工作。這一領(lǐng)域是人和機器耦合的，比如機器人可以回答孩子的問題，教孩子知識，和孩子玩耍，但不能完全代替父母陪伴孩子、和孩子實時交流等。這種場景下：機器無法完全替代人工，而是輔助人，人機耦合進行工作。第三種類型，沒有信息輸入，而是主要靠創(chuàng)意，靠想象力的工作。今天的機器可以作圖、作曲、寫詩，但更多還是模仿，讓機器具備思考的能力、主動創(chuàng)作的能力目前還很難做到。這是人工智能發(fā)展的未來趨勢之一，因此需要創(chuàng)意和想象力的工作是機器無法取代的。

一、機器能思考嗎？人工智能的發(fā)展歷程可分為三段時期、6個階段。第一階段：人工智能起步期1956—1980s1956達特茅斯會議標(biāo)志AI誕生1957神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Perceptron被羅森布拉特發(fā)明；1964年，首臺聊天機器人誕生1970受限于計算能力，人工智能進入第一個寒冬第二階段：專家系統(tǒng)推廣1980s—1990s1980卡耐基梅隆大學(xué)推進第一個名為XCON的專家系統(tǒng)，具有一套強大的知識庫和推理能力，可以模擬人類專家來解決特定領(lǐng)域問題，從此，機器學(xué)習(xí)開始興起20世紀80年代中-90年代中，專家系統(tǒng)應(yīng)用有限，且經(jīng)常在常識性問題上出錯，人工智能迎來第二個寒冬二、人工智能的發(fā)展歷程第三階段：深度學(xué)習(xí)2000s—至今1997IBM的“深藍”戰(zhàn)勝國際象棋冠軍，成為人工智能史上的一個重要里程碑2006Hinton提出“深度學(xué)習(xí)”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2012Google無人駕駛汽車上路，人工智能迎來爆發(fā)式增長的新高潮近十年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展，以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的人工智能技術(shù)飛速發(fā)展，大幅跨越了科學(xué)與應(yīng)用之間的“技術(shù)鴻溝”，實現(xiàn)了從“不能用、不好用”到“可以用”的技術(shù)突破?？傮w趨勢：人工智能的發(fā)展歷程曲折起伏，高峰與低谷交替出現(xiàn)。未來隨著人工智能核心技術(shù)的突破，將不斷改善提升現(xiàn)有的局限性，向各行各業(yè)快速滲透融合，這是人工智能驅(qū)動第四次技術(shù)革命的最主要表現(xiàn)方式。二、人工智能的發(fā)展歷程人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈劃分概覽三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)支撐層（基礎(chǔ)層）——人工智能產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)主要是研發(fā)硬件及軟件，為人工智能提供數(shù)據(jù)及算力支撐。主要包括物質(zhì)基礎(chǔ)：即計算硬件（AI芯片、傳感器）、計算系統(tǒng)技術(shù)（大數(shù)據(jù)、云計算和5G通信）、數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)采集、標(biāo)注和分析）和算法模型。傳感器負責(zé)收集數(shù)據(jù)，AI芯片（GPU、FPGA、ASIC等）負責(zé)運算，算法模型負責(zé)訓(xùn)練數(shù)據(jù)。三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)技術(shù)驅(qū)動層（技術(shù)層）——人工智能產(chǎn)業(yè)的核心主要包括圖像識別、文字識別、語音識別、生物識別等應(yīng)用技術(shù)，主要用于讓機器完成對外部世界的探測，即看懂、聽懂、讀懂世界，進而才能夠做出分析判斷、采取行動，讓更復(fù)雜層面的智慧決策、自主行動成為可能。三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)場景應(yīng)用層（應(yīng)用層）——人工智能產(chǎn)業(yè)的延伸，專注行業(yè)應(yīng)用主要面向AI與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合，實現(xiàn)不同行業(yè)應(yīng)用場景的解決方案（如“AI+”制造、家居、金融、教育、交通、安防、醫(yī)療、物流、零售等領(lǐng)域）和AI消費級終端產(chǎn)品（如智能汽車、智能機器人、智能無人機、智能家居設(shè)備、可穿戴設(shè)備等）。三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)人工智能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)圖三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)人工智能應(yīng)用正在以場景化、碎片化的方式涌現(xiàn)預(yù)計2030年，我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10萬億元！——國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中國人工智能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)概覽中國人工智能企業(yè)多集中在應(yīng)用層，技術(shù)層和基礎(chǔ)層企業(yè)占比相對較??；從技術(shù)類型分布來看，涉及機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、云計算和機器人技術(shù)的企業(yè)較多，整體分布相對均勻。在應(yīng)用技術(shù)方面，以語音識別、機器視覺為代表的人工智能技術(shù)快速成熟，已達到規(guī)?；a(chǎn)業(yè)實用水平。三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中國人工智能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)概覽全球科技競爭進入敏感時期，產(chǎn)品出口、系統(tǒng)軟件采購、芯片進口等多方面都可能面臨挑戰(zhàn)，這對以應(yīng)用開發(fā)見長、基礎(chǔ)層支撐積累較淺的國內(nèi)企業(yè)帶來壓力，但同時也形成了倒逼產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)發(fā)展的動力。三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)人工智能產(chǎn)業(yè)的人才需求結(jié)構(gòu)AI產(chǎn)業(yè)鏈分為:基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層。AI產(chǎn)業(yè)鏈以算力驅(qū)動，場景為王。未來各行各業(yè)的應(yīng)用需要大量的技術(shù)技能型人才認識人工智能、參與到場境訓(xùn)練與應(yīng)用中。三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)動力市場的變化勞動者面臨職業(yè)替代風(fēng)險對人才培養(yǎng)模式和體系提出了變革要求“物信融合”時代教育面臨的挑戰(zhàn)AI、5G、VR等新技術(shù)勢不可擋，未來的教育教學(xué)模式如何變革？技術(shù)真的能奏效嗎？教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容如何提升？如何讓所有從事和參與教育的人享受教育生活，讓以教師為中心的學(xué)習(xí)向以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，享受學(xué)習(xí)過程，讓所有的人真正成為他自己。人工智能時代的到來倒逼未來教育的發(fā)展，同時技術(shù)更迭與教育倫理需做好有效銜接和平衡。技術(shù)驅(qū)動——未來已來010203“物信融合”背景下教育發(fā)展面臨的挑戰(zhàn):三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)2019政府工作報告：“打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展‘智能+’，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能”“深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應(yīng)用，培育新一代信息技術(shù)、高端裝備、生物醫(yī)藥、新能源汽車、新材料等新興產(chǎn)業(yè)集群，壯大數(shù)字經(jīng)濟?！薄陡叩葘W(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》教技〔2018〕3號1.加快人工智能領(lǐng)域?qū)W科建設(shè)。2.加強人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè)。推進“新工科”建設(shè)，到2020年建設(shè)100個“人工智能+X”復(fù)合特色專業(yè)。3.加強人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)。4.構(gòu)建人工智能多層次教育體系。教育部：人才先行人工智能（AI）政策支持情況政策導(dǎo)向人工智能（AI）技術(shù)的應(yīng)用，加大對人工智能人才（技術(shù)應(yīng)用）的培養(yǎng)力度勢在必行?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》國發(fā)〔2017〕35號第一步，到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進水平同步，人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟增長點。第二步，到2025年人工智能基礎(chǔ)理論實現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達到世界領(lǐng)先水平。第三步，到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。國務(wù)院：戰(zhàn)略布局《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020年）》工信部科[2017]315號——人工智能重點產(chǎn)品規(guī)模化發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)水平大幅提升，智能服務(wù)機器人實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用?！斯ぶ悄苷w核心基礎(chǔ)能力顯著增強，智能傳感器技術(shù)產(chǎn)品實現(xiàn)突破——智能制造深化發(fā)展，復(fù)雜環(huán)境識別、新型人機交互等人工智能技術(shù)在關(guān)鍵技術(shù)裝備中加快集成應(yīng)用。工信部：積極部署四、人工智能砸了誰的飯碗你的職業(yè)未來會消失嗎？人工智能的本質(zhì)：是將人們從簡單、機械的勞動中解放出來，有效地提高效率與質(zhì)量、節(jié)約時間，降低人力與業(yè)務(wù)成本。從社會分工來看，最先被取代的是很多簡單的工作、易于自動化的內(nèi)部工作。如：依靠訓(xùn)練即可掌握的技能；重復(fù)性勞動，熟練即可的工作；。典型的如生產(chǎn)工、裝配工、流水線作業(yè)等。非自動化工作，如：創(chuàng)意、設(shè)計、發(fā)明、溝通協(xié)調(diào)等，對勞動力的需求將會上升，并在企業(yè)內(nèi)外部創(chuàng)造出一些新的工作機會。從本質(zhì)上說，人工智能將帶來的是一種勞動力的轉(zhuǎn)型，將改變?nèi)藗兊墓ぷ餍再|(zhì)，重塑未來的勞動力。四、人工智能砸了誰的飯碗你的職業(yè)未來會消失嗎？（數(shù)據(jù)來源：牛津大學(xué)、麥肯錫、普華永道、創(chuàng)新工場研究報告）人工智能替代職業(yè)的概率排名情況四、人工智能砸了誰的飯碗什么是“人工智能訓(xùn)練師”？2020年3月，人社部向社會發(fā)布了未來緊需的16個新職業(yè)，其中人工智能訓(xùn)練師名列其中，這是人工智能的第一個非技術(shù)類新職位，更是一個面向行業(yè)應(yīng)用的新崗位。“人工智能訓(xùn)練師”，是阿里巴巴率先提出，被形象的稱為“機器人飼養(yǎng)員”。其目的就是讓AI更“懂”人，通“人”性，更好地為人們服務(wù)。具體定義：是指使用智能訓(xùn)練軟件，在人工智能產(chǎn)品實際使用過程中進行數(shù)據(jù)庫管理、算法參數(shù)設(shè)置、人機交互設(shè)計、性能測試跟蹤及其他輔助作業(yè)的人員。四、人工智能砸了誰的飯碗人工智能訓(xùn)練師產(chǎn)業(yè)的背景行業(yè)背景：隨著人工智能技術(shù)的不斷變革，人工智能正在加快與各行各業(yè)深度融合，加快產(chǎn)業(yè)智能化進程。AI+傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已是大勢所趨，未來對人才培養(yǎng)的倒逼、企業(yè)崗位的變化以及職業(yè)能力的要求將出現(xiàn)巨大改變。崗位需求：人工智能的應(yīng)用需要大量數(shù)據(jù)的支撐，而在各行各業(yè)獲取到的原始數(shù)據(jù)無法直接用于模型訓(xùn)練，這需要專業(yè)的標(biāo)注和加工后才能使用，但如果標(biāo)注人員不懂行業(yè)具體的應(yīng)用場境，對數(shù)據(jù)的理解和標(biāo)注質(zhì)量差異很大，將導(dǎo)致整體標(biāo)注工作的效率和效果都不夠理想。因此，“人工智能訓(xùn)練師”應(yīng)運而生，這不是一個人工智能技術(shù)職位，而是“人工智能+專業(yè)應(yīng)用”的新崗位。四、人工智能砸了誰的飯碗人工智能訓(xùn)練師需要具備什么能力？人工智能訓(xùn)練師從智能產(chǎn)品應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)理解、智能訓(xùn)練等維度劃分五個等級，包括：（1）標(biāo)注和加工圖片、文字、語音等業(yè)務(wù)的原始數(shù)據(jù)；（2）設(shè)計人工智能產(chǎn)品的交互流程和應(yīng)用解決方案；（3）分析提煉專業(yè)領(lǐng)域特征，訓(xùn)練和評測人工智能產(chǎn)品相關(guān)算法、功能和性能；（4）監(jiān)控、分析、管理人工智能產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)據(jù)；（5）調(diào)整、優(yōu)化人工智能產(chǎn)品參數(shù)和配置。其核心目標(biāo)就是通過分析需求和相關(guān)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)標(biāo)注規(guī)則的制定，最終實現(xiàn)提高數(shù)據(jù)標(biāo)注工作的質(zhì)量和效率，讓智能更懂人類，更好地為人類服務(wù)。【練習(xí)與思考】選擇題：1.人工智能的智能水平從低到高怎么發(fā)展？A.認知智能—感知智能—計算智能B.感知智能—計算智能—認知智能C.計算智能—認知智能—感知智能D.認知智能—計算智能—感知智能2.人工智能的其他支撐技術(shù)包