時(shí)間:2023-09-22 09:30:29
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇人工智能對(duì)醫(yī)療的幫助,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
(訊)發(fā)展目標(biāo)明確,到2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1000億元。此次《實(shí)施意見》為上海市人工智能發(fā)展提出了明確目標(biāo)。到2020年,人工智能對(duì)上海市創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和社會(huì)精細(xì)化治理的引領(lǐng)帶動(dòng)效能顯著提升,基本建成國(guó)家人工智能發(fā)展高地,局部領(lǐng)域達(dá)到全球先進(jìn)水平。具體來看,到2020年要打造6個(gè)左右人工智能創(chuàng)新示范區(qū)域,形成60個(gè)左右人工智能深度應(yīng)用場(chǎng)景,建設(shè)100個(gè)以上人工智能應(yīng)用示范項(xiàng)目,建設(shè)10個(gè)左右人工智能創(chuàng)新平臺(tái),培育10家左右人工智能創(chuàng)新標(biāo)桿企業(yè),人工智能重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1000億元。到2030年,人工智能總體發(fā)展水平進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列,初步建成具有全球影響力的人工智能發(fā)展高地。我們認(rèn)為,上海市在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、科研基礎(chǔ)、信息化程度、數(shù)據(jù)豐富程度、應(yīng)用場(chǎng)景等方面在國(guó)內(nèi)具有領(lǐng)先地位,具有發(fā)展人工智能的先天優(yōu)勢(shì)。大城市在城市管理、公共服務(wù)、交通、醫(yī)療、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等領(lǐng)域存在的現(xiàn)有問題也有望通過人工智能技術(shù)而得以緩解,這進(jìn)一步加強(qiáng)了上海這樣的大型城市對(duì)于人工智能的需求。此前廣州市的《建設(shè)“中國(guó)制造2025”試點(diǎn)示范城市實(shí)施方案》也將人工智能、新一代信息技術(shù)作為重點(diǎn)聚焦產(chǎn)業(yè)。政府的大力支持將推動(dòng)人工智能在前沿技術(shù)、應(yīng)用落地、產(chǎn)業(yè)集群、創(chuàng)新生態(tài)等方面的快速發(fā)展。
政務(wù)數(shù)據(jù)開放有望加快,AI產(chǎn)業(yè)基金成立可期。大數(shù)據(jù)是人工智能的基石。在政務(wù)數(shù)據(jù)開放共享上,上海市政府也將加大開放力度。目前上海已經(jīng)形成最大的數(shù)據(jù)開放清單,有1500多項(xiàng)數(shù)據(jù)開放,下一步還將建立公共數(shù)據(jù)分級(jí)分類開放制度,出臺(tái)相關(guān)的政務(wù)數(shù)據(jù)申請(qǐng)公開使用的細(xì)則,建立公共數(shù)據(jù)開放的應(yīng)急工作機(jī)制,推進(jìn)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)利用、安全保護(hù)形成標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。目前,上海已編制政務(wù)數(shù)據(jù)資源共享目錄1.7萬多條,有26萬個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),年底前將啟動(dòng)建設(shè)全市政務(wù)信息交換共享平臺(tái)。上海市政府下一步將建立跟企業(yè)合作的開放性行業(yè)大數(shù)據(jù)訓(xùn)練庫(kù),建設(shè)人工智能應(yīng)用多場(chǎng)景驗(yàn)證環(huán)境。在資金扶持層面,市政府將加強(qiáng)財(cái)政資金扶持力度,引導(dǎo)企業(yè)和社會(huì)資本投入。目前,上海正在開展第一批人工智能產(chǎn)業(yè)基金和人工智能創(chuàng)新項(xiàng)目的組織遴選。在市場(chǎng)支持層面,將推動(dòng)各級(jí)政府部門率先運(yùn)用人工智能提升業(yè)務(wù)效率和管理服務(wù)水平,支持人工智能創(chuàng)新產(chǎn)品開拓市場(chǎng)應(yīng)用。我們認(rèn)為,人工智能的發(fā)展離不開政府,除了數(shù)據(jù)開放、資金扶持等實(shí)質(zhì)性支持外,政府在社會(huì)資源引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)、應(yīng)用場(chǎng)景開拓等方面會(huì)對(duì)整個(gè)行業(yè)帶來幫助。
投資評(píng)級(jí):我們認(rèn)為,人工智能賦能是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。遠(yuǎn)期來看,人工智能與各行各業(yè)的融合有望帶來新一輪產(chǎn)業(yè)變革。近期來看,圖像識(shí)別、語音識(shí)別等人工智能技術(shù)在安防、金融、交通、零售、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。我們看好人工智能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,具體包括上游的人工智能芯片、智能傳感器,中游的人工智能算法、人工智能軟件以及下游的行業(yè)應(yīng)用。對(duì)于計(jì)算機(jī)行業(yè),我們維持行業(yè)“看好”評(píng)級(jí)。(來源:信達(dá)證券 文/邊鐵城 編選:中國(guó)電子商務(wù)研究中心)
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);人工智能技術(shù);應(yīng)用
1引言
人工智能技術(shù)已經(jīng)成為目前最受社會(huì)關(guān)注的新興科技之一,隨著該技術(shù)在各行業(yè)和領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷深入,人們的工作和生活方式不斷向智能化方向發(fā)展,工作和學(xué)習(xí)效率都得到了質(zhì)的飛躍,未來,人工智能技術(shù)也必然會(huì)獲得更加廣闊的發(fā)展前景。
2人工智能技術(shù)概述
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,這門學(xué)科的主要目標(biāo)是了解人類智能的本質(zhì),并通過將人類智能轉(zhuǎn)移到智能機(jī)器中,使智能機(jī)器能在不同應(yīng)用場(chǎng)景下做出類人思維的反應(yīng)。人工智能是一項(xiàng)綜合了多項(xiàng)高新科技的綜合性學(xué)科,包含5項(xiàng)核心技術(shù),分別是計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、機(jī)器人技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)。其中,機(jī)器學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的核心技術(shù),該技術(shù)使智能機(jī)器在算法復(fù)雜度理論、凸分析、統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科的支持下,能自主模擬人類行為。目前已經(jīng)發(fā)表的機(jī)器學(xué)習(xí)策略主要包括模擬人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)和采用數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法2種策略。其中模擬人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)策略又可細(xì)分為符號(hào)學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),符號(hào)學(xué)習(xí)是以認(rèn)知心理原理為基礎(chǔ),在機(jī)器中輸入符號(hào)數(shù)據(jù),用推理過程在圖或狀態(tài)空間中搜索并進(jìn)行符號(hào)的運(yùn)算,對(duì)概念性和規(guī)則性知識(shí)的學(xué)習(xí)能力較為突出,如示例學(xué)習(xí)、記憶學(xué)習(xí)、演繹學(xué)習(xí)等;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是從微觀生理角度對(duì)人腦活動(dòng)進(jìn)行模擬,利用函數(shù)結(jié)構(gòu)模型代替人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以函數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算,并在數(shù)據(jù)迭代過程中在系數(shù)向量空間中搜索,對(duì)函數(shù)型問題具有較好的學(xué)習(xí)能力,如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)、修正學(xué)習(xí)等。采用數(shù)學(xué)方法的機(jī)器學(xué)習(xí)主要是利用統(tǒng)計(jì)機(jī)器,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,擬定超參數(shù),輸入樣本數(shù)據(jù)后根據(jù)不同的運(yùn)算策略對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練,最后根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)。
3人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程
3.1人工智能技術(shù)的興起
雖然新興技術(shù)的興起獲得了廣泛的關(guān)注,但由于人工智能技術(shù)涵蓋的學(xué)科和技術(shù)范圍過大,興起階段的該技術(shù)的理論知識(shí)、產(chǎn)品應(yīng)用、發(fā)展應(yīng)用等均存在明顯缺陷。除此之外,計(jì)算機(jī)技術(shù)在當(dāng)時(shí)也并不成熟,當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)編程和計(jì)算水平較為落后,很多超前的想法以當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平來說實(shí)現(xiàn)較為困難。在多種因素的影響下,人工智能技術(shù)在興起階段并未得到快速發(fā)展。
3.2人工智能技術(shù)的高速發(fā)展
人工智能技術(shù)這一概念在提出后近20年的時(shí)期中其發(fā)展始終處于停滯狀態(tài),直至20世紀(jì)70年代,該領(lǐng)域的專家研發(fā)出全新的人工智能專家系統(tǒng)DENDRAL,該系統(tǒng)的誕生帶動(dòng)人工智能技術(shù)邁向新的發(fā)展階段,并且在這之后進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。日本始終重視本國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,并且在20世紀(jì)80年代提出“科技立國(guó)”的政策,此后很長(zhǎng)一段時(shí)間,日本依托此國(guó)策使經(jīng)濟(jì)得到迅速恢復(fù)和發(fā)展。在1982年,日本國(guó)內(nèi)對(duì)第五代計(jì)算機(jī)的研究以失敗告終,但此次研究中提出了新的計(jì)算機(jī)算法和邏輯程序語言Prolog,Prolog在處理自然語言過程中具有比LISP語言更好的應(yīng)用效果,這一創(chuàng)新進(jìn)一步促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展。人工智能技術(shù)的發(fā)展建立在多項(xiàng)先進(jìn)學(xué)科共同發(fā)展的基礎(chǔ)上,與其他技術(shù)相比,人工智能技術(shù)在處理數(shù)據(jù)、整合資源方面具有更大優(yōu)勢(shì)。
3.3人工智能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.3.1專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)指的是一種智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),是人工智能技術(shù)應(yīng)用最為廣泛也最為重要的領(lǐng)域之一,系統(tǒng)中涵蓋大量某領(lǐng)域?qū)<宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn),通過應(yīng)用人類在該領(lǐng)域中的專家級(jí)別知識(shí)來為用戶解決在該領(lǐng)域中遇到的問題。專家系統(tǒng)有效地將人類智能延伸到專業(yè)領(lǐng)域中,實(shí)現(xiàn)了理論研究向?qū)嶋H應(yīng)用方向過渡的目標(biāo),大幅提高了人類對(duì)專業(yè)問題的處理效率,并且專家系統(tǒng)依托復(fù)雜的算法能對(duì)專業(yè)問題未來發(fā)展的可能性進(jìn)行更全面的計(jì)算,工作效率甚至?xí)热祟悓<腋咝А⒏鼫?zhǔn)確。隨著對(duì)專家系統(tǒng)研究的不斷深入,目前很多專家系統(tǒng)都能依據(jù)對(duì)人類行為的模擬在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中作出智能化的反應(yīng)和判斷,并且能夠利用知識(shí)庫(kù),深入挖掘復(fù)雜問題的內(nèi)在聯(lián)系。專家系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用,幫助企業(yè)更客觀地摸索市場(chǎng)規(guī)律,從而作出正確的生產(chǎn)決策、調(diào)度規(guī)劃、資源配置計(jì)劃等,大幅提高了企業(yè)經(jīng)營(yíng)的科學(xué)性,使企業(yè)能在節(jié)省生產(chǎn)成本的同時(shí),獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3.2模式識(shí)別
模式識(shí)別是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將識(shí)別對(duì)象按一定特征歸類為不同類別,目前人工智能技術(shù)在模式識(shí)別中的主要研究方向包括語音語言信息處理、計(jì)算機(jī)視覺、腦網(wǎng)絡(luò)組等,希望通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜信息的識(shí)別和處理,這一應(yīng)用能促進(jìn)多個(gè)行業(yè)向智能化方向發(fā)展,如軍事領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等。
3.3.3機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人學(xué)的主要研究方向是機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用,隨著人工智能技術(shù)的成熟與應(yīng)用,機(jī)器人的智能水平不斷提高,并且在不同行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍,日常生活中常見的機(jī)器人包括掃地機(jī)器人、迎賓機(jī)器人、快遞機(jī)器人、早教機(jī)器人、無人機(jī)等,人們可以利用可移動(dòng)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行操作,極大程度地提高了人們生活的智能性和便捷性。
3.3.4機(jī)器學(xué)習(xí)
機(jī)器設(shè)備并不具備自主思考能力,在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的反應(yīng)主要是依托計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和算法對(duì)人類思維模式進(jìn)行模擬,并將人類行為進(jìn)行充分消化以使自身性能得到優(yōu)化,能對(duì)不同問題進(jìn)行處理。機(jī)器學(xué)習(xí)是一項(xiàng)涵蓋多個(gè)學(xué)科且復(fù)雜程度很高的科學(xué),包含統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率學(xué)、算法復(fù)雜度理論等,是人工智能的核心技術(shù),也是推動(dòng)計(jì)算機(jī)向智能化方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
3.3.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能技術(shù)自進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期后廣泛研究的重點(diǎn)內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)算法將人腦神經(jīng)元進(jìn)行簡(jiǎn)單化、抽象化、模式化,并構(gòu)建成與人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相似的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與發(fā)展為專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、機(jī)器人學(xué)、生物、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)學(xué)科的發(fā)展提供了技術(shù)支持,解決了很多人工智能技術(shù)發(fā)展中的實(shí)際難題。
4人工智能技術(shù)的應(yīng)用
4.1人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
4.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理
人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相依存、互相促進(jìn)、共同發(fā)展,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多個(gè)方面都有深入的應(yīng)用。其中,在網(wǎng)絡(luò)安全管理方面主要有如下應(yīng)用:①智能防火墻技術(shù)。防火墻技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)的普迅速發(fā)展,應(yīng)用人工智能技術(shù)的防火墻技術(shù)比傳統(tǒng)防火墻技術(shù)的性能更加優(yōu)異。智能防火墻技術(shù)具有智能記憶功能,能自動(dòng)記錄并儲(chǔ)存歷史處理病毒的記錄,在后續(xù)應(yīng)用過程中依據(jù)記錄直接優(yōu)化計(jì)算機(jī)匹配環(huán)節(jié),減少計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量,提高防火墻的隔離病毒能力。另外,智能防火墻還能結(jié)合用戶的需求,對(duì)用戶不需要的彈窗功能、訪問權(quán)限、有害信息等進(jìn)行智能化攔截。②計(jì)算機(jī)入侵檢測(cè)。防火墻的主要功能就是為計(jì)算機(jī)設(shè)備創(chuàng)造安全的運(yùn)行環(huán)境,保證系統(tǒng)和內(nèi)部數(shù)據(jù)不被侵害。計(jì)算機(jī)入侵檢測(cè)功能是保障防火墻正常工作的基礎(chǔ)功能模塊,對(duì)提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性具有直接的影響。應(yīng)用人工智能技術(shù)的入侵檢測(cè)功能,能對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行智能化分析和處理,根據(jù)預(yù)定算法將處理數(shù)據(jù)整理成為入侵檢測(cè)報(bào)告,讓用戶能全面地掌握計(jì)算機(jī)設(shè)備的安全狀態(tài)。③垃圾郵件智能化處理。該技術(shù)依托人工智能技術(shù)中的模式識(shí)別功能,對(duì)接收郵件進(jìn)行掃描和歸類,發(fā)現(xiàn)垃圾郵件后直接將其標(biāo)注為垃圾郵件,為用戶發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)警告,避免用戶因誤操對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成損害。
4.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理
人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向智能化方向發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用中,除計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理模塊外,還能解決多種網(wǎng)絡(luò)管理問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)呈爆炸式增長(zhǎng),網(wǎng)絡(luò)管理工作量和工作難度都達(dá)到了空前高度,通過應(yīng)用人工智能技術(shù),能大幅提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理效率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理效能。
4.2人工智能技術(shù)在企業(yè)管理中的應(yīng)用
企業(yè)是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要參與主體,是維持市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展的關(guān)鍵要素,在企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中科學(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù),能有效提高企業(yè)的生產(chǎn)能力,促進(jìn)企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體應(yīng)用渠道如機(jī)械自動(dòng)化、智能監(jiān)控、推薦系統(tǒng)、用戶購(gòu)物行為分析、零售分析、數(shù)據(jù)提取、文本歸類、文章摘要等,從員工工作的細(xì)微之處實(shí)現(xiàn)工作效率上的提升,進(jìn)而提升企業(yè)整體的運(yùn)行效率。對(duì)工業(yè)行業(yè)來說,應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還能有效降低傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)人工的依賴性,大幅提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)能力,在行業(yè)發(fā)展的過程中起到了非常積極的促進(jìn)作用。
4.3人工智能技術(shù)在航空航天技術(shù)中的應(yīng)用
航空航天技術(shù)是目前人類最高科技的集合體,涵蓋眾多學(xué)科,如信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、生物技術(shù)、天文學(xué)、生命科學(xué)等,對(duì)提高國(guó)家的國(guó)防力量、提高國(guó)家的國(guó)際地位、促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)都具有非常重要的意義。航天器設(shè)計(jì)是航空航天領(lǐng)域中的關(guān)鍵工作之一,而遠(yuǎn)程控制又是航空航天技術(shù)長(zhǎng)久發(fā)展以來研究的重點(diǎn),因我國(guó)對(duì)該技術(shù)的研發(fā)起步較晚,我國(guó)對(duì)航空航天技術(shù)的研發(fā)存在重重困難,但經(jīng)過國(guó)家和科技工作者的不懈努力,目前我國(guó)航空航天技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于航天遠(yuǎn)程控制中,利用智能系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、處理和儲(chǔ)存,如通過采集航天器的軌道信息,并以此分析航天器的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)分析結(jié)果制定運(yùn)行決策,對(duì)提高航天器的運(yùn)行安全性和運(yùn)行質(zhì)量都是非常重要的舉措,推動(dòng)國(guó)家航空航天事業(yè)獲得進(jìn)一步發(fā)展。
4.4人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用
目前,人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,使醫(yī)護(hù)人員的工作內(nèi)容不斷得到優(yōu)化,提高工作效率,還有效提高了國(guó)家醫(yī)療水平。具體應(yīng)用包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容:①在電子病歷中的應(yīng)用。傳統(tǒng)就醫(yī)診斷環(huán)節(jié),醫(yī)生都需要以手寫方式記錄病患病例,并根據(jù)病例詳細(xì)列出治療方案,工作量大,且效率較低,病例保存便捷性較差。通過應(yīng)用電子病例,不僅能大幅減少病例記錄的工作量,還能在醫(yī)療系統(tǒng)中直接勾選治療所需藥品,完成病例及用藥的勾選后打印即可,既能大幅提高工作效率,還能將病例在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行儲(chǔ)存,且現(xiàn)階段病例文件的儲(chǔ)存格式不再局限于文字,語音和圖像也可被添加到病例中,提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性。②在健康管理中的應(yīng)用。在現(xiàn)代醫(yī)療中應(yīng)用人工智能技術(shù),對(duì)病患的病情進(jìn)行智能化分析,能使醫(yī)生對(duì)疑難病癥的分析更加全面準(zhǔn)確,制定針對(duì)性更強(qiáng)的醫(yī)療方案,提高醫(yī)療水平,為改善患者的健康狀況提供輔助。
5結(jié)語
綜上所述,計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)社會(huì)各行業(yè)都產(chǎn)生了不同程度的影響,人們的工作和生活方式得到優(yōu)化和改變,國(guó)家科技水平也不斷提升。加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)的研究,推動(dòng)人工智能技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用,讓人們能切身感受到科技為生活帶來的改變,對(duì)促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的意義。
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智能醫(yī)療的興起
人機(jī)大戰(zhàn)1∶4的比分讓相當(dāng)多的人感到失望和悲觀,還有人感到了恐懼,認(rèn)為人工智能戰(zhàn)勝人和主宰人類社會(huì)的時(shí)代已經(jīng)開啟。
然而,即便“阿爾法圍棋”最終以5∶0的大比分大勝李世石,也不意味著人工智能主宰世界和人類被奴役時(shí)代的到來,理由也并非只是“阿爾法圍棋”是人類設(shè)計(jì)出來的,而是因?yàn)?,“阿爾法圍棋”其?shí)開啟了人類利用人工智能的新時(shí)代,準(zhǔn)確地說,是拓寬了讓人工智能為人類干活的新天地,并有可能深入而廣泛地讓人類文明迅速發(fā)展。
“阿爾法圍棋”是靠深度學(xué)習(xí)、蒙特卡洛樹搜索算法和自我進(jìn)化三招戰(zhàn)勝人類棋手的,這三大功能也是人類駕馭人工智能為人類服務(wù)的途徑。由于人工智能能夠自我學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)能力會(huì)越來越強(qiáng),而且搜集和貯存的數(shù)據(jù)會(huì)越來越多,將會(huì)在更多的方面成為人的助手或替代人的工作。例如,除了替代一些體力勞動(dòng)以及低級(jí)崗位外,會(huì)學(xué)習(xí)的人工智能還會(huì)接手一些需要?jiǎng)?chuàng)造性、技術(shù)性和復(fù)雜運(yùn)算的工作。此外,在各個(gè)領(lǐng)域的新產(chǎn)品的研發(fā)、預(yù)測(cè)分析、推廣等方面,人工智能也能產(chǎn)生巨大的作用,創(chuàng)造不可估量的效益。
設(shè)計(jì)“阿爾法圍棋”的深度思想公司(Deep Mind)的CEO杰米斯?哈薩比斯提出了人工智能的通用性,即通用人工智能,這種智能與人類專家協(xié)作可以解決和處理更多需要智慧才能解決的問題,如診治疾病,處理氣候變化、能源、基因組學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融系統(tǒng)、物理等方面的幾乎所有問題。哈薩比斯稱,人類想要掌握的學(xué)科越來越復(fù)雜,即使是最聰明的人,窮其一生也難以掌握其中一個(gè)領(lǐng)域。如果將“阿爾法圍棋”看成一個(gè)能夠自動(dòng)將非結(jié)構(gòu)化信息轉(zhuǎn)化為可用知識(shí)的過程,那么通過篩選泛濫的數(shù)據(jù)得出合理的觀點(diǎn)就指日可待。研究人員正在努力研究的是一種可以解決任何問題的人工智能超級(jí)解決方案。
具體而言,如果“阿爾法圍棋”的自我學(xué)習(xí)能力、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析功能應(yīng)用到醫(yī)藥領(lǐng)域,將誕生一種新的醫(yī)療和醫(yī)藥模式,即智能醫(yī)療(有人稱智慧醫(yī)療,但由于智慧似乎為人類所特有,以人工智能為基礎(chǔ)的新型醫(yī)療稱智能醫(yī)療更好)。
智能醫(yī)療是指通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái),利用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、基礎(chǔ)研究(醫(yī)學(xué)和藥物研究)與臨床治療、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng),逐步達(dá)到信息化防治疾病和健身強(qiáng)體的目標(biāo)。
例如,通過無線網(wǎng)絡(luò),使用掌上電腦便捷地聯(lián)通各種診療儀器,醫(yī)務(wù)人員能隨時(shí)掌握每個(gè)病人的病案信息和最新診療報(bào)告,隨時(shí)隨地快速制定診療方案;在醫(yī)院任何一個(gè)地方,醫(yī)護(hù)人員都可以登錄距自己最近的系統(tǒng)查詢醫(yī)學(xué)影像資料和醫(yī)囑;患者的轉(zhuǎn)診信息及病歷可以在任意一家醫(yī)院通過醫(yī)療聯(lián)網(wǎng)方式調(diào)閱;任何科學(xué)研究,包括醫(yī)學(xué)和與醫(yī)學(xué)相關(guān)的物理、化學(xué)等領(lǐng)域的研究最新成果能在互聯(lián)網(wǎng)上及時(shí)公布等,讓診斷、治病和用藥以及公眾的保健得到最有效、最迅速、最適宜、最廉價(jià)和最科學(xué)的處理。
智能醫(yī)療的具體表現(xiàn)
以“阿爾法圍棋”為例,可以知道什么是智能醫(yī)療。
研發(fā)出“阿爾法圍棋”的深度思想公司并非只是專注于讓“阿爾法圍棋”與人類棋手過招,而是注重把人工智能通過學(xué)習(xí)解決實(shí)際問題的能力貫穿應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。2016年2月深度思想公司就已經(jīng)了在醫(yī)護(hù)領(lǐng)域使用的深度學(xué)習(xí)程序――深度思想健康(Deep Mind Health)。這是一款手機(jī)應(yīng)用程序(APP),包括“識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)病人”(Stream)和“早期臨床護(hù)理管理”(Hark)兩個(gè)模塊。
這種手機(jī)應(yīng)用程序當(dāng)然也是一種人工智能,它們需要學(xué)習(xí)和幫助醫(yī)護(hù)人員監(jiān)護(hù)一些表面上不嚴(yán)重但實(shí)際很危險(xiǎn)的病人,或者一些急性發(fā)病者。例如,深度思想健康的“識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)病人程序”可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)急性腎衰竭高風(fēng)險(xiǎn)病人,以便讓醫(yī)生及時(shí)治療并改善對(duì)病人的護(hù)理。這個(gè)程序是通過檢讀血液檢查報(bào)告,以辨別哪些病人存在風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明,有25%的急性腎衰竭死亡可以通過這個(gè)程序避免?!霸缙谂R床護(hù)理管理程序”則能幫助醫(yī)生制定治療方案和采取行動(dòng)。使用該項(xiàng)程序能避免38%的患者病情惡化。
當(dāng)然,這些只是人工智能開發(fā)和應(yīng)用的冰山一角。實(shí)際上,在醫(yī)藥領(lǐng)域利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能最早和進(jìn)展較大的是藥物的研發(fā)與監(jiān)控。計(jì)算機(jī)和人工智能對(duì)于藥物的研發(fā)在很多方面都起到了作用,如研發(fā)新藥、老藥新用、藥物篩選、預(yù)測(cè)藥物副作用、藥物跟蹤研究等。這實(shí)際上已經(jīng)產(chǎn)生了一門新學(xué)科,即藥物臨床研究的計(jì)算機(jī)仿真(CTS)。
一種新藥的開發(fā)一般估計(jì)需要15年時(shí)間,耗資10億美元,但最近的估計(jì)是可能耗資40億~120億美元,還不能保證成功。因?yàn)?,除了要求新藥要有療效外,還需要安全性的保障。如何監(jiān)控和預(yù)測(cè)藥物的副作用或不良反應(yīng)就成為研發(fā)一種新藥或老藥新用的重要保證。
對(duì)于傳統(tǒng)的藥物研發(fā)來說,一種藥物必須經(jīng)過動(dòng)物試驗(yàn)和人體的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗(yàn)。而且,即便Ⅲ期試驗(yàn)后批準(zhǔn)上市,還有Ⅳ期臨床研究,即新藥上市后進(jìn)行的臨床研究,而且一類新藥要求進(jìn)行2000個(gè)病例的IV期試驗(yàn)。這也是造成藥物研發(fā)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的重要原因。
但是,在今天有了計(jì)算機(jī)程序,特別是以“阿爾法圍棋”為代表的能自我學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)程序(軟件),就為人們提供了一個(gè)檢測(cè)藥物的人工智能安全專家。首先是在新藥篩選時(shí)可以獲得安全性較高的幾種備選物質(zhì)。當(dāng)很多個(gè)甚至成千上萬個(gè)化合物都對(duì)治療肝癌顯示出某種療效,但又對(duì)它們的安全性難以判斷時(shí),便可以利用“阿爾法圍棋”的策略網(wǎng)絡(luò)和評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò),以及蒙特卡洛樹搜索算法來挑選最具有安全性的化合物,成為新藥的最佳備選者。
同樣,對(duì)于尚未進(jìn)入動(dòng)物和人體試驗(yàn)階段的藥物,也可以利用類似“阿爾法圍棋”這樣的人工智能來檢測(cè)新藥的安全性。因?yàn)?,每一種藥物作用的靶向蛋白和受體都并不專一,如果作用于非靶向受體和蛋白就會(huì)引起副作用。類似“阿爾法圍棋”的程序可以通過對(duì)既有的數(shù)千種已知藥物的副作用進(jìn)行篩選搜索,以判定一種藥物是否會(huì)有副作用,或副作用的大與小以及最小,由此選擇那些副作用概率最小和實(shí)際產(chǎn)生副作用最小的藥物進(jìn)入動(dòng)物和人體試驗(yàn),就會(huì)大大增加成功的概率,節(jié)約時(shí)間和成本。當(dāng)然,利用“阿爾法圍棋”等程序還可模擬和檢測(cè)藥物進(jìn)入人體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄、給藥劑量-濃度-效應(yīng)之間的關(guān)系等情況,讓藥物研發(fā)進(jìn)入快車道。
大數(shù)據(jù)和信息共享
大數(shù)據(jù)和信息共享同樣是智能醫(yī)療的核心。信息共享成為智能醫(yī)療的重要性在于,全球的科研人員只有科研共享,才能對(duì)各種危害人們健康的疾病和頑癥,如艾滋病、癌癥等進(jìn)行有效的治療,挽救人們的生命。這一點(diǎn)在突發(fā)公共衛(wèi)生事件,尤其是暴發(fā)危害人們生命的疾病時(shí),具有重大的作用,例如最近在南美爆發(fā)的寨卡病。
由于醫(yī)護(hù)人員對(duì)寨卡病的發(fā)病機(jī)理、傳播途徑和危害胎兒和孕婦的機(jī)理并不清楚,對(duì)待這種疾病既無有效的藥物,也沒有疫苗,因此需要更多更新的研究結(jié)果來指導(dǎo)防治疾病,而對(duì)于最新研究信息的共享,則有助于指導(dǎo)全球醫(yī)務(wù)人員和公共衛(wèi)生專業(yè)人員,并通過醫(yī)護(hù)人員向公眾提供科學(xué)的防治方法。
正是在寨卡病的防治上,信息共享得以突破?,F(xiàn)在,美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校病毒學(xué)家康納研究團(tuán)隊(duì)用寨卡病毒感染猴子進(jìn)行試驗(yàn),并在網(wǎng)上公開了首批數(shù)據(jù)。這一行為改變了過去研究人員只是在學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究結(jié)果和數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)做法。美國(guó)研究人員在網(wǎng)上的是2016年2月15日他們將寨卡病毒注射進(jìn)3只印度恒河猴體內(nèi)獲得的血液、唾液和尿中所檢測(cè)到的病毒數(shù)量的原始數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能讓每個(gè)人都看到,并且每天都會(huì)更新研究結(jié)果。
此次康納等人首先在網(wǎng)上公布動(dòng)物試驗(yàn)的數(shù)據(jù)意味著,生物醫(yī)學(xué)已經(jīng)正式踏入智能醫(yī)療門檻。與此同時(shí),中國(guó)研究人員也借寨卡的防治和研究而跨入智能醫(yī)療和大科技的門檻。中國(guó)疾控中心與江西省疾控中心、浙江省疾控中心、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院等單位合作,分別對(duì)寨卡病毒感染病例血液和尿液標(biāo)本中的寨卡病毒基因組進(jìn)行了全面解析,獲得病毒全基因組序列,并到網(wǎng)上。
這種科研的資源共享顯然為人們認(rèn)識(shí)寨卡病的病理、研制藥物和疫苗奠定了基礎(chǔ)。而且,基于對(duì)不同來源的寨卡病毒特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),將進(jìn)行針對(duì)性的藥物和疫苗研發(fā)。例如,中國(guó)疾控中心和江西省疾控中心合作測(cè)序的寨卡病毒基因組有10676個(gè)堿基,與目前在美洲的流行病毒株具有高度同源性。但是,浙江省疾控中心測(cè)序的寨卡病毒核酸序列與太平洋島國(guó)法屬波利尼西亞地區(qū)報(bào)道的病毒基因組序列高度同源,而與中國(guó)其他省份報(bào)告的輸入病例的病毒核酸序列存在差異。
不過,美國(guó)研究人員在網(wǎng)上公布恒河猴試驗(yàn)的數(shù)據(jù)還具有更多的意義。寨卡病是一起非常緊急的公共衛(wèi)生突發(fā)事件,所有人都在與寨卡病毒賽跑,也與時(shí)間賽跑。除了不應(yīng)讓科學(xué)家的競(jìng)爭(zhēng)成為保密理由而延緩對(duì)寨卡病的認(rèn)知和防治外,還要意識(shí)到,對(duì)人的研究有很多倫理限制而無法獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)和知識(shí)。
由于寨卡病毒感染的形式和機(jī)制在人和恒河猴體內(nèi)相似和相同,研究人員能通過向猴子體內(nèi)注射不同劑量的寨卡病毒而獲得該病有價(jià)值的第一手相關(guān)信息??茖W(xué)家能對(duì)懷孕恒河猴體內(nèi)的羊水反復(fù)取樣,以判斷寨卡病毒能否以及多染胎兒。這些數(shù)據(jù)一方面不可能從人身上快速且合乎倫理地獲取到,另一方面也可能因此而延誤人們對(duì)寨卡病毒是否導(dǎo)致小頭兒等的認(rèn)知。
有了對(duì)恒河猴的研究結(jié)果,并且能在網(wǎng)上,就能較快地獲得諸如寨卡病毒是否與小頭兒關(guān)聯(lián)的確切信息和機(jī)理,例如,正在發(fā)育的胎兒可能何時(shí)會(huì)被寨卡病毒侵襲而導(dǎo)致出生缺陷,也就能為人們提供防治的線索和方式。
此外,由于世界一些國(guó)家反對(duì)動(dòng)物試驗(yàn),尤其是反對(duì)用靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行醫(yī)學(xué)試驗(yàn)的呼聲越來越大,浪潮越來越高。歐洲一些國(guó)家,如德國(guó)已經(jīng)在減少靈長(zhǎng)類動(dòng)物的醫(yī)學(xué)試驗(yàn),美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)也已決定結(jié)束其下屬一家實(shí)驗(yàn)室存有爭(zhēng)議的猴子試驗(yàn),并終止了對(duì)黑猩猩侵入性試驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)支持。
在這樣的情況下,美國(guó)研究人員在網(wǎng)上公布寨卡病毒感染猴子的數(shù)據(jù)就更具有意義,因?yàn)檫@是在實(shí)現(xiàn)一個(gè)共同的目標(biāo),資源共享能讓那些并沒有進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)的研究人員了解動(dòng)物試驗(yàn)的情況和數(shù)據(jù),也就會(huì)減少使用靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn)。
當(dāng)然,大科技時(shí)代的資源共享也會(huì)讓科研人員產(chǎn)生疑慮,其中最核心的是,研究成果的界定和歸屬,以及其他研究人員是否采信網(wǎng)上的動(dòng)物和其他研究數(shù)據(jù)及結(jié)果。
對(duì)于第一個(gè)問題,也許可以用網(wǎng)上公布的時(shí)間來判斷一項(xiàng)研究結(jié)果的最早時(shí)間和進(jìn)行研究的科研人員,至于對(duì)網(wǎng)上公布的研究結(jié)果的采信與否,可能會(huì)隨著大科技時(shí)代的進(jìn)展由實(shí)踐做出回答。無論其他研究人員是否采信網(wǎng)上公布的結(jié)果和數(shù)據(jù),都會(huì)進(jìn)行驗(yàn)證,因此,可能會(huì)有效地檢驗(yàn)網(wǎng)上公布的研究結(jié)果。
患者也要利用智能醫(yī)療
一般而言,智能醫(yī)療通常指的是計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+如何讓醫(yī)生和專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)病人的疾病診治更準(zhǔn)確和更科學(xué),讓人們既能看病有效,又能少花錢。
例如,現(xiàn)在飛利浦公司設(shè)計(jì)了一個(gè)智能軟件飛利浦健康套件數(shù)字平臺(tái),希望將消費(fèi)者、患者和醫(yī)療服務(wù)人員三方進(jìn)行串連,在互聯(lián)的護(hù)理領(lǐng)域進(jìn)行嘗試。這個(gè)平臺(tái)是一個(gè)基于云技術(shù)的開放安全平臺(tái),能夠收集和分析從健康手表、血壓計(jì)、耳式體溫計(jì)和身體分析儀等多個(gè)設(shè)備源頭的健康數(shù)據(jù)。醫(yī)生也可以在第一時(shí)間了解到患者的情況并做出醫(yī)療判斷和治療方案,從而大大降低醫(yī)療成本和漏診誤診的發(fā)生率。
智能醫(yī)療的另一個(gè)維度是患者和家屬,以及需要保健的正常群體,他們也需要大數(shù)據(jù)和智能分析來選擇自己所需的診治疾病的方式和程序,以及正常人需要選擇的保健措施。
在這方面,利用大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)成智能軟件,為患者和公眾提供就醫(yī)和保健的信息也格外重要?,F(xiàn)在,美國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了主流醫(yī)院評(píng)價(jià)平臺(tái)的智能軟件,供廣大公眾選擇。這個(gè)平臺(tái)對(duì)美國(guó)近5000家醫(yī)院、約14萬醫(yī)生以及16個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域的137家專業(yè)醫(yī)院排名。這個(gè)排名對(duì)醫(yī)院聲譽(yù)、患者存活率、患者安全性以及其他醫(yī)療相關(guān)指標(biāo)在內(nèi)的數(shù)十項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行綜合排序,由第三方公司或組織進(jìn)行多方位、多元化評(píng)價(jià),更加關(guān)注醫(yī)療產(chǎn)出以及患者滿意度。如此,這種智能平臺(tái)可以向公眾提供他們可以選擇和信賴的醫(yī)院進(jìn)行就診和治病。
現(xiàn)在,中國(guó)對(duì)醫(yī)院和醫(yī)生的評(píng)價(jià)還是采用最普遍的醫(yī)院等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)(3級(jí)10等)。醫(yī)院評(píng)審分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)包括醫(yī)院的規(guī)模、技術(shù)水平、醫(yī)療設(shè)備、管理水平、醫(yī)院質(zhì)量等5個(gè)標(biāo)準(zhǔn),但由于其他評(píng)審內(nèi)容設(shè)置缺乏直觀指標(biāo),容易量化的硬件標(biāo)準(zhǔn)(床位、科室設(shè)置、醫(yī)療設(shè)備、人員配備等)成為劃分醫(yī)院等級(jí)的決定因素,暫時(shí)未能考慮醫(yī)院的綜合醫(yī)療效果、患者存活率、患者安全性等。
現(xiàn)在,中國(guó)研究人員意識(shí)到醫(yī)院評(píng)價(jià)和大數(shù)據(jù)的重要性,復(fù)旦大學(xué)醫(yī)院管理研究所已經(jīng)邀請(qǐng)全國(guó)30個(gè)臨床??频膸浊恢麑<覍W(xué)者共同參與評(píng)審中國(guó)最佳醫(yī)院排行榜。其中,醫(yī)院專科聲譽(yù)主要由專家提名心目中名列前茅的醫(yī)院,而在科研學(xué)術(shù)方面,得分主要來自于國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)和科學(xué)引文索引(SCI)影響因子。
――找到甲狀腺結(jié)節(jié),標(biāo)注位置和尺寸,并提示良性或惡性的可能性。
浙醫(yī)一院的醫(yī)生接待了一家來自兄弟單位的醫(yī)療人工智能創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)――德尚韻興的專家們。
這個(gè)團(tuán)隊(duì)的背景很牛,首席科學(xué)家孔德興是知名數(shù)學(xué)家,浙大求是特聘教授。10多年前,當(dāng)國(guó)際上剛開始把數(shù)理模型和高性能數(shù)學(xué)算法應(yīng)用到醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域時(shí),這個(gè)團(tuán)隊(duì)也極為敏銳地進(jìn)入這個(gè)新興領(lǐng)域探索。他們開發(fā)的“DE三維可視化系統(tǒng)”,用于精準(zhǔn)外科手g的術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航和術(shù)后定量評(píng)估,是北京301醫(yī)院的必備軟件之一。
最近幾年,他們將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于超聲聲像,開發(fā)了甲狀腺結(jié)節(jié)智能診斷系統(tǒng)DE-超聲機(jī)器人(以下簡(jiǎn)稱超聲機(jī)器人)。在此過程中,他們對(duì)原本“均碼”的算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),針對(duì)疾病特點(diǎn)進(jìn)行“量體裁衣”。相關(guān)技術(shù)文章發(fā)表后,谷歌深度學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)DeepMind也關(guān)注并引用了文章。
“副主任醫(yī)師水平”
德尚韻興團(tuán)隊(duì)此行就是帶著“超聲機(jī)器人”來跟浙醫(yī)一院的超聲醫(yī)生“PK”的。醫(yī)生只要坐在B超機(jī)前,用探頭給病人檢查后,將采集的圖像保存發(fā)送給超聲機(jī)器人,超聲機(jī)器人就能實(shí)時(shí)生成檢查結(jié)果――找到甲狀腺結(jié)節(jié),標(biāo)注位置和尺寸,并提示良性或惡性的可能性。
不過,面對(duì)這個(gè)“超聲機(jī)器人”,浙醫(yī)一院的醫(yī)生心中充滿疑問――這個(gè)系統(tǒng)怎么能像他們一樣做判斷?結(jié)果準(zhǔn)嗎?出于禮貌,他并未當(dāng)場(chǎng)提出。
當(dāng)?shù)律许嵟d專家離開后,這位主任醫(yī)生準(zhǔn)備了202個(gè)病例(惡性結(jié)節(jié)有病理對(duì)照,良性結(jié)節(jié)有三年以上隨訪期)發(fā)送給超聲機(jī)器人,并認(rèn)真記錄機(jī)器人的診斷結(jié)果, 結(jié)果顯示機(jī)器人的診斷準(zhǔn)確率為85.7%。一段時(shí)間后,當(dāng)他再次見到德尚韻興的專家時(shí),主動(dòng)告訴他們:“我判斷,超聲機(jī)器人達(dá)到了醫(yī)院副主任醫(yī)師的水平,確實(shí)挺好?!?/p>
好的開始是成功的一半――這也開啟了浙醫(yī)一院和德尚韻興后續(xù)的合作。
實(shí)際上,人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展,在國(guó)內(nèi)外都是剛剛起步。
“不能說是完全空白,但這個(gè)方向有很多值得我們研究的東西?!钡律许嵟d總經(jīng)理胡海蓉說。
德尚韻興扮演著領(lǐng)域的“拓荒者”。胡海蓉向《IT經(jīng)理世界》坦言,在這幾年人工智能的落地實(shí)踐中,她認(rèn)為,組建跨學(xué)科團(tuán)隊(duì),選擇合適的切入點(diǎn),收集和規(guī)范數(shù)據(jù),開發(fā)讓醫(yī)生得心應(yīng)手的產(chǎn)品是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
跨學(xué)科明星隊(duì)
人工智能+醫(yī)學(xué)的落地實(shí)踐,需要跨學(xué)科明星隊(duì)。
“這里的關(guān)鍵體現(xiàn)在‘交叉’上?!焙H卣f,“在醫(yī)學(xué)重大需求上,數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家或醫(yī)學(xué)專家,任何單一力量是無法實(shí)現(xiàn)的?!?/p>
在這類團(tuán)隊(duì)中,數(shù)學(xué)專家負(fù)責(zé)提出高性能數(shù)學(xué)模型,“好的模型就像具有高IQ的大腦?!贬t(yī)學(xué)專家提供臨床知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),讓機(jī)器能學(xué)到“真知灼見”,計(jì)算機(jī)軟件專家要把數(shù)學(xué)家的語言轉(zhuǎn)化成高效的計(jì)算機(jī)語言。
“可是,數(shù)學(xué)家、醫(yī)學(xué)家和計(jì)算機(jī)專家都有各自的語言,怎么把他們串起來呢?”胡海蓉繼續(xù)分析說,“我們就需要找到一個(gè)具有生物醫(yī)學(xué)工程背景的人來做產(chǎn)品經(jīng)理。他來負(fù)責(zé)產(chǎn)品的市場(chǎng)調(diào)研和規(guī)劃,管理整個(gè)團(tuán)隊(duì),充當(dāng)‘多種部隊(duì)’之間的翻譯和橋梁。”
切入甲狀腺超聲診斷
選擇切入點(diǎn)也很有講究。這個(gè)切入點(diǎn)不能太過復(fù)雜――它要讓團(tuán)隊(duì)能小步快跑,保障后續(xù)項(xiàng)目的進(jìn)一步深入拓展;也不能太容易――它要能對(duì)醫(yī)療痛點(diǎn)有質(zhì)的幫助,才有推廣的價(jià)值,容易被市場(chǎng)接受。
“甲狀腺結(jié)節(jié)診斷”最終跳入德尚韻興團(tuán)隊(duì)的視線。
甲狀腺癌在中國(guó)女性癌癥發(fā)病率排名第五,在德尚韻興所在的杭州,甚至排在第一位。但由于個(gè)體化差異,目前三甲醫(yī)院甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷準(zhǔn)確率平均只有60%~70%。用人工智能提升診斷準(zhǔn)確率能造福老百姓。
相對(duì)肺、肝臟等器官,甲狀腺是一個(gè)淺表器官,器官結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,沒有復(fù)雜的血管。根據(jù)超聲聲像,就能對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性作出診斷。
但同時(shí),甲狀腺超聲診斷也有一定復(fù)雜度――不像CT和核磁,超聲因每位醫(yī)生的掃描手法不同,得到的數(shù)據(jù)千變?nèi)f化,因此對(duì)影像識(shí)別算法有很高要求。從這樣一個(gè)診斷既有其簡(jiǎn)便性,又有其復(fù)雜度的疾病做起,可以在過程中積累足夠經(jīng)驗(yàn),為開發(fā)難度更高的疾病,如乳腺腫塊、肝臟腫塊、肺結(jié)節(jié)的良惡性診斷打下基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)!數(shù)據(jù)!
對(duì)于醫(yī)療人工智能團(tuán)隊(duì)來說,數(shù)據(jù)的收集、規(guī)范和標(biāo)注是行業(yè)性難題。
“數(shù)據(jù)收集不能全靠醫(yī)院?!焙H乜偨Y(jié)說。深度學(xué)習(xí)靠的是“吃透”大量樣本。但目前大部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)并不愿公開數(shù)據(jù)。德尚韻興嘗試通過多個(gè)渠道,有社區(qū)檢查,有付費(fèi)志愿者,也有試點(diǎn)醫(yī)院。
“我們已收集了兩三萬張超聲圖像,這是不多的?!焙H乜陀^地說,“如果樣本量能提高一倍,我們的診斷準(zhǔn)確率還有較高的提升空間?!爆F(xiàn)在德尚韻興的甲狀腺超聲機(jī)器人診斷準(zhǔn)確率已達(dá)85%以上。
除了數(shù)據(jù)收集,數(shù)據(jù)的規(guī)范和標(biāo)注是另一項(xiàng)需要大量調(diào)研和溝通協(xié)作的活。
以甲狀腺結(jié)節(jié)超聲診斷為例,數(shù)據(jù)規(guī)范要從“醫(yī)生的掃描手法”開始。團(tuán)隊(duì)走訪了多家醫(yī)院,聽取多位醫(yī)生建議,規(guī)范掃描手法,形成最終文檔。
拿到超聲影像后,還要找到結(jié)節(jié)進(jìn)行勾畫?,F(xiàn)實(shí)中,醫(yī)生和算法工程師對(duì)結(jié)節(jié)的勾畫有不同標(biāo)準(zhǔn),哪一種勾畫對(duì)計(jì)算機(jī)算法更有利?團(tuán)隊(duì)要綜合考慮,制定出適合的標(biāo)準(zhǔn)。
在數(shù)據(jù)規(guī)范化過程中,對(duì)那些疑難病例的判斷和標(biāo)注,特別需要醫(yī)學(xué)專家的指導(dǎo)?!暗咚结t(yī)生的工作是最繁忙的,他們往往沒有時(shí)間和興趣參與標(biāo)注。”德尚韻興要想辦法爭(zhēng)取醫(yī)學(xué)專家的支持。
線上線下的商業(yè)探索
目前,國(guó)內(nèi)業(yè)界對(duì)醫(yī)療人工智能的定位有一個(gè)共識(shí)――定位在輔助診斷上。人工智能系統(tǒng)可取代醫(yī)生重復(fù)性、機(jī)械性的工作,讓醫(yī)生能夠看更多的病人,做更多有價(jià)值的醫(yī)學(xué)探索。
德尚韻興的超聲機(jī)器人也是這樣定位的。它可以先選出有問題的聲像圖給醫(yī)生,及時(shí)提醒惡性風(fēng)險(xiǎn),讓醫(yī)生能更仔細(xì)的查看把關(guān)。
經(jīng)過一段時(shí)間的試點(diǎn)后,德尚韻興的超聲機(jī)器人將首先向基層醫(yī)院推廣,這將提高基層醫(yī)院患者首診的診斷水平,讓更多患者不出遠(yuǎn)門就能獲得“專家級(jí)”服務(wù),再根據(jù)診斷結(jié)果到不同級(jí)別醫(yī)院治療。
超聲機(jī)器人可部署在云端,這特別適合新疆、等基層醫(yī)院分散的地域。通過英特爾聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的牽線,在新疆人民醫(yī)院聯(lián)合130多家醫(yī)院建立的遠(yuǎn)程會(huì)診體系中,超聲機(jī)器人將成為關(guān)鍵服務(wù)之一。同時(shí),與遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)匯醫(yī)在線的合作,超聲機(jī)器人也為平臺(tái)上簽約的全國(guó)基層醫(yī)院服務(wù)。
超聲機(jī)器人也有單機(jī)版,部署在醫(yī)院和體檢中心。其中,與從事體檢中心業(yè)務(wù)的北京世紀(jì)經(jīng)綸的合作,超聲機(jī)器人將推廣到幾個(gè)省。
人工智能作為一項(xiàng)綜合性應(yīng)用技術(shù),其研發(fā)的主要目的便是為了模仿人類的思維與行為,從而代替人們?nèi)ネ瓿梢恍╇y度較大、復(fù)雜繁瑣的工作,以此為人們節(jié)省出大量時(shí)間,提高人們的日常工作效率。現(xiàn)今,我們?nèi)粘I钪须S處可見的智能化產(chǎn)品便是人工智能技術(shù)的重要體現(xiàn),這些智能化產(chǎn)品的出現(xiàn)在方便我們?nèi)粘I畹耐瑫r(shí),也使生活變得更加豐富多彩起來。除此之外,目前人工智能技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛,與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著十分密切的聯(lián)系,包括自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、智能控制等等,都是人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用。
二、人工智能應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)
(一)更具實(shí)用性
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用覆蓋率不斷擴(kuò)大,當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域乃至生活的各個(gè)細(xì)節(jié)都難以離開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。而人工智能技術(shù)的出現(xiàn),從此使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變得更具實(shí)用性。智能與科技相結(jié)合,人工智能利用對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些較難數(shù)據(jù)的推理核算工作。這樣不僅極大程度的節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)查找的時(shí)間,還有效改善了人們的工作與生活,促進(jìn)了工作效率與生活質(zhì)量的雙重提升。正因如此,人工智能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用更具實(shí)用性。
(二)便于網(wǎng)絡(luò)管理
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,讓人們進(jìn)行信息交流和討論也變得更加方便快捷,同時(shí)也對(duì)世界各國(guó)之間建立良好的國(guó)際關(guān)系產(chǎn)生了極大幫助。隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,因此對(duì)其要求也開始不斷提升。而在人工智能的作用下,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也從此變得更具優(yōu)勢(shì),對(duì)于人們無法處理或難度系數(shù)較大的問題,人工智能都能一一進(jìn)行妥善處理。同時(shí),人工智能還能加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)的監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡(luò)安全管理,也使人們的交流與聯(lián)系變得更具有安全性。由此可以看出,人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用極為重要。
三、人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
(一)智能防火墻防護(hù)體系
防火墻的主要功能是抵御黑客攻擊,防止計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的潛在風(fēng)險(xiǎn)對(duì)其造成破壞。人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的防火墻技術(shù)相互融合,這樣計(jì)算機(jī)的防護(hù)系統(tǒng)就相當(dāng)于擁有了一位智能管家。如此一來,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅多了一重安全保障,同時(shí)給人們的使用也帶來更為便捷、高效的體驗(yàn)。由于人工智能技術(shù)具備極強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力,對(duì)于各行各業(yè)時(shí)常出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題,人工智能防護(hù)都能及時(shí)對(duì)其進(jìn)行全面優(yōu)化與處理。比如目前現(xiàn)有的一些人工智能殺毒軟件,即使沒有網(wǎng)絡(luò)連接,同樣也能為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保駕護(hù)航,幫助其免受攻擊。同時(shí)智能防火墻的研發(fā),還有效避免了以往的防火墻技術(shù)頻繁進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行控制的弊端,只會(huì)在不確定的情況下進(jìn)行報(bào)警詢問和訪問控制,而在計(jì)算機(jī)程序正常運(yùn)行或者智能防火墻已判定病毒的情況下是不會(huì)對(duì)用戶進(jìn)行訪問控制的。由此可以看出,智能防火墻增加了智能化識(shí)別技術(shù),其在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的識(shí)別力更加敏銳,更為高效的實(shí)現(xiàn)了預(yù)防病毒侵害的目的。
(二)智能信息檢索
網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來,人們需要了解和掌握信息時(shí)都可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn),而正因?yàn)槿藗儗?duì)各類信息的需求越來越廣泛,也因此導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)上的信息呈現(xiàn)出繁多、復(fù)雜的局面。此種情況下,當(dāng)人們需要獲取信息時(shí)也變的無從下手,海量的信息中開始很難篩選出能滿足其需求的內(nèi)容。而當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中科學(xué)應(yīng)用人工智能技術(shù)后,智能信息檢索的出現(xiàn)不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)搜索方式的非個(gè)性化搜索功能,還實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)搜索所沒有的分布式智能搜索。如果用戶采用其搜索所需信息,智能搜索將會(huì)自動(dòng)對(duì)用戶所需的信息的相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行搜集、篩選、過濾,最終對(duì)用戶提供其感興趣且有價(jià)值的信息內(nèi)容,以此大大節(jié)省用戶獲取信息的時(shí)間,并提高其工作效率。
(三)智能過濾系統(tǒng)
日常生活中,當(dāng)我們利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)或工作時(shí),常常會(huì)因?yàn)殡娔X中大量占用內(nèi)存的垃圾信息而影響到工作效率。比如一些垃圾郵件等,它們占用了電腦內(nèi)存,長(zhǎng)期下來就會(huì)導(dǎo)致電腦無法正常運(yùn)行,最終導(dǎo)致我們的工作效率大大降低。而當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用到人工智能后,其具有的智能化識(shí)別技術(shù)就如同為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配備了一個(gè)人工大腦,不僅能自動(dòng)攔截用戶使用過程中出現(xiàn)的垃圾信息,還能對(duì)各類信息進(jìn)行分類處理。如用戶收到郵件后,其智能過濾系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)開啟掃描,將垃圾信息篩選出來提醒用戶盡快進(jìn)行清理操作,有效保護(hù)用戶使用過程中的安全。這樣一來,人工智能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完美融合后產(chǎn)生的智能過濾系統(tǒng)就為人們節(jié)省了大量的時(shí)間,同時(shí)也保障了工作和學(xué)習(xí)的效率。
(四)智能機(jī)器人
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展下,人工智能技術(shù)也在不斷發(fā)展,而智能機(jī)器人也正是其共同發(fā)展的產(chǎn)物。如今的智能機(jī)器人相比傳統(tǒng)機(jī)器人在思維、感知等方面都得到了極大完善,其通過全面模擬人類的智慧與能力,已經(jīng)逐漸應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。比如許多人類自身難以完成的高難度危險(xiǎn)作業(yè)等,智能機(jī)器人都可以代替其高效完成任務(wù)。此外,智能機(jī)器人在商業(yè)管理、救火救災(zāi)、軍事、醫(yī)療等方方面面都有涉及,比如自動(dòng)駕駛、識(shí)別生物體征等等。正因?yàn)橛辛擞?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,人工智能的作業(yè)才得以高效發(fā)揮,因此,不僅是人工智能方便了人們的生活,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也對(duì)人們的生活作出了巨大貢獻(xiàn)。
(五)智能人機(jī)交互
人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的另一重大應(yīng)用便是智能人機(jī)交互,其主要體現(xiàn)在智能家電家居、自動(dòng)駕駛、人機(jī)對(duì)弈、管理培訓(xùn)、機(jī)器教學(xué)、醫(yī)療服務(wù)等方面。據(jù)相關(guān)研究表明,相比人類,機(jī)器核算往往更能準(zhǔn)確無誤的完成人類指定的各項(xiàng)操作,因此智能人機(jī)交互的發(fā)展也將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用,從而對(duì)人類未來的日常生活帶來極其重要的影響。
(六)智能數(shù)據(jù)挖掘
大數(shù)據(jù)挖掘主要指的是通過對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和提取,最終篩選出其中具有實(shí)用價(jià)值的信息,從而為人們學(xué)習(xí)和使用提供便捷,既為用戶節(jié)省了大量時(shí)間,也使其工作起來更為高效。人工智能利用相應(yīng)技術(shù)充分模擬人類大腦的運(yùn)行過程及狀態(tài),并在大數(shù)據(jù)挖掘過程中得以應(yīng)用,目前已經(jīng)逐步體現(xiàn)在醫(yī)療、工業(yè)、司法等多個(gè)領(lǐng)域,未來給人類生活的方方面面也將會(huì)提供極大的幫助。
關(guān)鍵詞:人工智能;大數(shù)據(jù);交叉領(lǐng)域
自二戰(zhàn)時(shí)期阿蘭?圖靈破解恩尼格瑪密碼機(jī)帶來勝利的曙光之后,人工智能初見苗頭,1956年“人工智能”一詞首次由約翰?麥卡錫等科學(xué)家在達(dá)特茅斯研討會(huì)上提出,時(shí)至今日,人工智能經(jīng)歷了60多年的浪潮和洗禮,其中有曙光、有冰封,也有期望??v觀當(dāng)下,人工智能不僅僅是機(jī)器智能,在深度學(xué)習(xí)和推陳出新的算法推動(dòng)下,其攜手云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,攻破了自然語言語音處理、圖像識(shí)別的瓶頸,像潘多拉的盒子一樣在認(rèn)知科學(xué)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域全面開花,人工智能涵蓋了從基礎(chǔ)層、技術(shù)層到應(yīng)用層等多個(gè)方面,為人類文明帶來了翻天覆地的變化[1-2]。人工智能包羅萬象,在其基礎(chǔ)上衍生的大數(shù)據(jù)“洪流”對(duì)人類社會(huì)的方方面面進(jìn)行沖擊,這些數(shù)字的價(jià)值已然超越了諸如金錢、財(cái)產(chǎn)、黃金、石油,甚至是土地。然而,大數(shù)據(jù)技術(shù)也如同普羅米修斯盜得的圣火,一方面給人間帶來溫暖和光明,另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此,當(dāng)我們沉迷于大數(shù)據(jù)的海洋中時(shí),我們是否有能力像藍(lán)鯨遨游大海一樣自由掌舵,是當(dāng)今大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代存在的一個(gè)重大問題。是“曲徑通幽”還是“會(huì)當(dāng)凌絕頂”,我們?nèi)绾卧诖髷?shù)據(jù)中“浮游”,而不是一味地?cái)U(kuò)充,需要理性看待與合理評(píng)價(jià)大數(shù)據(jù)對(duì)人類生存和發(fā)展的影響。
1.人工智能和大數(shù)據(jù)與“工業(yè)革命”
2020年剛剛結(jié)束的新一輪美國(guó)總統(tǒng)競(jìng)選上演了各種“國(guó)家鬧劇”,為何特朗普在2016年贏得大選,而4年之后卻無法連任?時(shí)間推移,2016年他勝利的部分原因在于他利用了面臨技術(shù)威脅的工業(yè)行業(yè)中工人們的焦慮,同時(shí)指責(zé)非法移民對(duì)美國(guó)及美國(guó)人資源和就業(yè)機(jī)會(huì)的占用[4]。但在技術(shù)浪潮的挑戰(zhàn)中,自動(dòng)化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世紀(jì)60年代工業(yè)革命時(shí)期,機(jī)器取代人力,規(guī)?;S生產(chǎn)取代個(gè)體手工生產(chǎn),即引發(fā)了人工智能數(shù)據(jù)的工業(yè)大變革。從機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制等模塊的設(shè)計(jì)和改良,車間機(jī)器人的智能化已可以代替人完成生產(chǎn)作業(yè)[5]。通過智能化機(jī)器人可以減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān),還可以用于環(huán)境檢測(cè)[6]和實(shí)施救援[7]等,保護(hù)我們的人身安全。這些“機(jī)器人”在為我們減負(fù)的同時(shí)確實(shí)也引發(fā)了“失業(yè)危機(jī)”,這種現(xiàn)象不僅于美國(guó),日本、韓國(guó)和德國(guó)亦是如此。我們也許可以形象一下,未來20或30年后,工廠中工傷幾乎為“零”,完全實(shí)施機(jī)器人24小時(shí)作業(yè),速度驚人,質(zhì)量統(tǒng)一,而僅有的幾個(gè)人使用簡(jiǎn)單的觸摸界面對(duì)機(jī)器下達(dá)“命令”。機(jī)器的發(fā)展已超乎我們對(duì)普通機(jī)械的認(rèn)知,21世紀(jì)開發(fā)的三大機(jī)器人中大狗(BigDog)解決了運(yùn)動(dòng)和重載運(yùn)輸問題,特別用于軍事領(lǐng)域,被譽(yù)為“當(dāng)前世界上最先進(jìn)適應(yīng)崎嶇地形的機(jī)器人”;亞美尼亞(Asimo)從人類如何移動(dòng)上展現(xiàn)了機(jī)器人仿人運(yùn)動(dòng);Cog具有了人類所特有的思考,由不同處理器組成的異種機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成了“大腦”。特斯拉——其除了是電動(dòng)汽車和能源公司外,還是自動(dòng)駕駛汽車行業(yè)的領(lǐng)跑者之一。其2016年已銷售具有自動(dòng)駕駛、自動(dòng)自制和自動(dòng)停車功能的電動(dòng)汽車,但出于法律和倫理層面,駕駛員還是要坐在駕駛位上,但他可以做他想做的其他事,發(fā)短信、打電話或是休息,而不再是駕駛汽車。我們可以不用擔(dān)心酒駕,不用因?yàn)闀r(shí)間緊張而疲勞駕駛,不必為新手司機(jī)而變得脾氣暴躁……汽車自動(dòng)駕駛將讓我們行駛得更規(guī)則、更安全和更“無聊”。自動(dòng)駕駛上的智能進(jìn)化,使得自駕型派送車為商業(yè)化服務(wù)成為可能,還有自駕型飛行器也在被研發(fā),通用、寶馬、谷歌等公司一直在努力開發(fā),通過無人機(jī)在您家門口投送包裹將對(duì)電子商務(wù)世界帶來更多創(chuàng)造性方案?!叭绻銐蜃哌\(yùn)的話,機(jī)器可以把你當(dāng)成寵物。”雖為戲謔之言,卻又飽含心酸。工廠變得越來越自動(dòng)化,但其仍需要人類專家,他們才知道如何監(jiān)控傳感器,知道在發(fā)生故障時(shí)如何進(jìn)行修復(fù),機(jī)器的運(yùn)行離不開人的監(jiān)控,只有人的思考才能有新產(chǎn)品的誕生以及高效的生產(chǎn)流程,我們與機(jī)器共存,是從體力中解放,但要從事腦力工作。
2.人工智能和大數(shù)據(jù)與金融的未來
“數(shù)字蝶變”席卷金融行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域[8],金融行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù),累積了非常多的客戶信息。通過大數(shù)據(jù)的幫助,金融公司在分析數(shù)據(jù)下尋找更多的金融創(chuàng)新機(jī)會(huì)。在商業(yè)智能(BI)的輔助下,電信業(yè)可以對(duì)客服描述和定位及需求進(jìn)行預(yù)測(cè);保險(xiǎn)業(yè)可以在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的同時(shí)進(jìn)行損益判斷;銀行業(yè)可以調(diào)整市場(chǎng)活動(dòng),建立信貸預(yù)警機(jī)制等等[9]。人工智能和大數(shù)據(jù)讓金融業(yè)形成了“以客戶為中心”的模式。與客戶最密切的金融即是金錢,但是它們已經(jīng)被“支付寶”和“微信”以及更多的電子支付方式取代,越來越少的人使用現(xiàn)金,數(shù)字金錢是否會(huì)完全取代物質(zhì)金錢,我們很可能會(huì)發(fā)展為無現(xiàn)金社會(huì)。那么首先“下崗”的是誰呢?答案毫無疑問:銀行。巴克萊銀行前首席執(zhí)行官安東尼?詹金斯曾預(yù)測(cè),對(duì)于工業(yè)化國(guó)家,銀行員工和其分支機(jī)構(gòu)在未來10年內(nèi)會(huì)消失;花旗全球視角與解決方案的一項(xiàng)研究預(yù)測(cè),美國(guó)和歐洲的銀行將在未來10年裁減約180萬員工;甚至2016年2月的一份丹麥銀行家協(xié)會(huì)新聞稿表示,銀行搶劫案數(shù)量連續(xù)第5年下降。就支付領(lǐng)域而言,在這樣的時(shí)代背景下,如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)跨越式發(fā)展的支付行業(yè)進(jìn)行監(jiān)管,成為一個(gè)值得深入研究的課題[10]。在人工智能下,我們都有被銀行自動(dòng)回復(fù)或自會(huì)讀取特定問題的“員工”惹惱過。溝通技巧和財(cái)務(wù)知識(shí)同樣重要,因此,銀行業(yè)員工的下崗只是在基礎(chǔ)性操作上,對(duì)于“專業(yè)咨詢”,需要更多受過高等教育、具有更好溝通能力的員工。目前,我國(guó)的多數(shù)銀行還沒建立“開放、共享、融合”的大數(shù)據(jù)體系,數(shù)據(jù)整合和部門協(xié)調(diào)等問題仍是阻礙我國(guó)金融機(jī)構(gòu)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價(jià)值的主要瓶頸。大數(shù)據(jù)的整合、跨企業(yè)的外部大數(shù)據(jù)合作不可避免地加大客戶隱私信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。有效防范信息安全風(fēng)險(xiǎn)成為商業(yè)銀行大數(shù)據(jù)應(yīng)用中急需解決的問題。
3.人工智能和大數(shù)據(jù)與“專家系統(tǒng)”
電子病歷數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、用藥記錄等構(gòu)成了醫(yī)療大數(shù)據(jù)。醫(yī)療數(shù)據(jù)不僅包括大數(shù)據(jù)的“4V”特點(diǎn),即規(guī)模大(volume)、類型多樣(variety)、增長(zhǎng)快(velocity)、價(jià)值巨大(value),還包括:時(shí)序性、隱私性、不完整性和長(zhǎng)期保存性。醫(yī)療大數(shù)據(jù)可以提供預(yù)警性,當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí),通過一定的機(jī)制可以發(fā)出警告,從而迅速采取相應(yīng)措施,及時(shí)解決問題[11]。成立于1989年的美國(guó)胸外科協(xié)會(huì)(STS)數(shù)據(jù)庫(kù),至今已經(jīng)涵蓋了美國(guó)95%的心臟手術(shù),收集了500萬條手術(shù)記錄[12]。其中的先天性心臟手術(shù)(CHSD)數(shù)據(jù)庫(kù)是STS數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分,是北美最大的關(guān)注兒童先天性心臟畸形的數(shù)據(jù)庫(kù),被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)專業(yè)臨床結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)的金標(biāo)準(zhǔn)。近年來,基于CHSD數(shù)據(jù)庫(kù)所進(jìn)行的數(shù)據(jù)挖掘不斷增加,大型數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)提高醫(yī)療質(zhì)量所起到的正向作用正在日益凸顯。如Welke等基于CHSD數(shù)據(jù)庫(kù)探討小兒心臟外科病例數(shù)量和死亡率之間的復(fù)雜關(guān)系[13];Pasquali等基于CHSD數(shù)據(jù)庫(kù)探討新生兒Blalock—taussig分流術(shù)后的死亡率[14];Jacobs等基于CHSD數(shù)據(jù)庫(kù)采用多變量分析方法來研究病人術(shù)前因素的重要性[15];Dibardino等基于CHSD數(shù)據(jù)庫(kù)采用多變量分析的方法來探討性別和種族對(duì)進(jìn)行先天性心臟手術(shù)結(jié)果的影響[16]。這些都是在醫(yī)療領(lǐng)域采用人工智能提供的醫(yī)療診斷,形成了“專家系統(tǒng)”,專家系統(tǒng)可以說是一種最成功的人工智能技術(shù),它能生成全面而有效的結(jié)果。借助醫(yī)療大數(shù)據(jù)的平臺(tái),“專家系統(tǒng)”可以智能輔助診療、影像數(shù)據(jù)分析與影像智能診斷、合理用藥、遠(yuǎn)程監(jiān)控、精準(zhǔn)醫(yī)療、成本與療效分析、績(jī)效管理、醫(yī)院控費(fèi)、醫(yī)療質(zhì)量分析等。不僅是數(shù)據(jù)平臺(tái),“達(dá)芬奇機(jī)器人”可以看成醫(yī)療的高精尖“人工智能”,它能縮短泌尿外科手術(shù)以及術(shù)后患者恢復(fù)時(shí)間,促進(jìn)患者早期下床活動(dòng),減低并發(fā)癥發(fā)生率[17]。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人在消化系統(tǒng)腫瘤、泌尿系統(tǒng)腫瘤、婦科腫瘤和心胸部腫瘤等手術(shù)中均有運(yùn)用[18]。正是機(jī)器人,還有其他人工智能設(shè)備,如插入手表或衣服里的傳感器、植入我們皮膚下的芯片,以及智能手機(jī)中裝有各種“專家系統(tǒng)”的遠(yuǎn)程醫(yī)療、預(yù)防醫(yī)學(xué),甚至是器官的3D打印和虛擬現(xiàn)實(shí)治療等的發(fā)展,讓醫(yī)學(xué)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變,并使其逐步突破人類的傳統(tǒng)健康概念,那么是否意味著醫(yī)學(xué)將成為只有科學(xué)性,毫無直覺性的學(xué)科呢?我們攜帶的內(nèi)部傳感器和外部應(yīng)用程序?qū)⒊蔀槲覀兊尼t(yī)生嗎?“你好,醫(yī)生”被“嘿,Siri”取代嗎?這不盡然。醫(yī)學(xué)必然將是向精準(zhǔn)化發(fā)展,并更具個(gè)性化、參與性、預(yù)防性和可預(yù)測(cè)性。醫(yī)生不再是疾病的修理工,而是改善我們健康狀況的顧問。直觀當(dāng)下,我們還是被“看病難”所困擾,我們提出“分級(jí)診療”,是在擁有家庭醫(yī)生、全科醫(yī)生和專科醫(yī)生的基礎(chǔ)上再加上人工智能,以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的健康監(jiān)測(cè)、輔助診療和疾病篩查。
4.人工智能和大數(shù)據(jù)與教育變革
面對(duì)各行業(yè)和各學(xué)科,教育作為傳承文明和創(chuàng)新知識(shí)的載體,似乎被排除在人工智能之外。就目前而言,人工智能與教育深度融合發(fā)展還存在技術(shù)基礎(chǔ)不穩(wěn)、教育數(shù)據(jù)缺陷、算法能力不足等現(xiàn)實(shí)問題[19]。我國(guó)目前更想要做到的是在教育上消除“信息鴻溝”,促進(jìn)教育公平、均衡發(fā)展。因此,目前可以看到人工智能的教育多在于語言學(xué)習(xí)軟件,通過虛擬技術(shù)和人工智能構(gòu)建一個(gè)靈活的、可擴(kuò)充的虛擬交互平臺(tái),設(shè)計(jì)多維虛擬場(chǎng)景和智能人工角色,實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景下人機(jī)角色的交流和學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)者的口語能力和語感知識(shí)[20]。這使得教師不再是唯一的知識(shí)傳播者,任何互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎都將提供比教師所有的更多信息,并且可以更快捷地獲取。肺炎疫情暴發(fā)以來,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育成了主要教學(xué)形式,互聯(lián)網(wǎng)教育形式其實(shí)早在小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)中運(yùn)用,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的研究和探索也在全面展開。谷歌已經(jīng)開發(fā)一款VR紙板視圖,并將研發(fā)的虛擬課程一起推向市場(chǎng),使現(xiàn)實(shí)生活中在生物課上解剖一只青蛙成為一件容易且有趣的事,通過虛擬青蛙,學(xué)生們可以去除心臟和其他器官,而不再是象征性的抽象體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)可以像互動(dòng)游戲一樣,比單一的在教室聽老師授課帶來更多樂趣和體驗(yàn),學(xué)習(xí)效果可能更好。我們的學(xué)習(xí)是知識(shí)的積累,那么教育就是我們的庫(kù),荀靜等結(jié)合自身情況對(duì)西安工業(yè)大學(xué)知識(shí)庫(kù)構(gòu)建進(jìn)行探究,認(rèn)為機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)在保存知識(shí)資產(chǎn)的同時(shí),更重要的是促進(jìn)學(xué)校知識(shí)資產(chǎn)的傳播利用和管理,提升學(xué)校影響力和學(xué)術(shù)聲譽(yù)[21]。劉暢等通過對(duì)東北大學(xué)機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)服務(wù)的推廣研究,了解到開放獲取的概念和實(shí)踐已經(jīng)受到了廣泛的認(rèn)可,機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)不僅可以成為一個(gè)知識(shí)的存儲(chǔ)庫(kù),也可以成為各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者進(jìn)行在線交流的平臺(tái),提供個(gè)性化的增值服務(wù),既有利于機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)的內(nèi)容建設(shè),也可以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)術(shù)交流和科研合作[22]。知識(shí)庫(kù),即大數(shù)據(jù)的有機(jī)整合和有序利用,是學(xué)術(shù)成果、視頻文檔、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行收集、長(zhǎng)期保存、傳播和提供開放利用的知識(shí)資產(chǎn)管理與教育服務(wù)[23]。
5.人工智能和大數(shù)據(jù)應(yīng)用的共性需求
人工智能和大數(shù)據(jù)時(shí)代,海量的信息來自“五湖四?!保纪ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)匯聚智能終端。這些數(shù)據(jù)只會(huì)進(jìn)一步增多,不僅僅是云存儲(chǔ),對(duì)于信息的進(jìn)一步挖掘、處理、分析和利用,目標(biāo)性結(jié)果才是我們最想要的信息。全球包括IBM、微軟、谷歌和亞馬遜等一大批知名企業(yè)紛紛掘金大數(shù)據(jù)挖掘這一市場(chǎng),大家都在開拓自己大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時(shí)代孕育的產(chǎn)物[24],是我們的共性需求,與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)相比,數(shù)據(jù)挖掘有著自身的本質(zhì)特征,數(shù)據(jù)挖掘是在沒有明確假設(shè)的前提下去挖掘信息并發(fā)現(xiàn)知識(shí)。數(shù)據(jù)挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可實(shí)用三個(gè)特征[25]。數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)不是為了替代傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù),相反,它是統(tǒng)計(jì)分析方法學(xué)的延伸和擴(kuò)展[26]。隨著信息時(shí)代的到來,數(shù)據(jù)挖掘被越來越多地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
6.人工智能和大數(shù)據(jù)的展望
大數(shù)據(jù)與人工智能相輔相成,在人工智能的加持下,海量的大數(shù)據(jù)輸出優(yōu)化的結(jié)果,使人工智能向更為智能的方向進(jìn)步,大數(shù)據(jù)與人工智能的結(jié)合將在更多領(lǐng)域中擊敗人類所能夠做到的極限。漫長(zhǎng)的人類歷史發(fā)展和進(jìn)化,信息和人類一直“纏纏綿綿”“你追我藏”,因此,我們應(yīng)該明白信息就是信息,我們需要的是“維基百科”,而不是僅僅的“維基”。走出狹隘的信息資源,管理和洞察大數(shù)據(jù),才是對(duì)數(shù)據(jù)的有用。因?yàn)?,我們?cè)缫迅鎰e了數(shù)據(jù)庫(kù)放在一間房間的時(shí)代。此刻不得不提藍(lán)鯨法則——大數(shù)據(jù)之道:了解數(shù)據(jù)懂得利用數(shù)據(jù)的“浮力”才是關(guān)鍵;“以簡(jiǎn)約為目標(biāo)”將數(shù)據(jù)最終形成洞察及行為;可以通過“數(shù)據(jù)”“信息”“知識(shí)”流程式、組合式、直通車式各種需要的方式來獲取[27],在簡(jiǎn)約中“印象”處理繁雜的大數(shù)據(jù),使之“為我所用”。=數(shù)據(jù)也是一門科學(xué)、一項(xiàng)技術(shù),如果實(shí)驗(yàn)不能證明其具有可重復(fù)性和一般性,那它是沒有科學(xué)依據(jù),但是,任何一項(xiàng)科技,如果你堅(jiān)信它必將改變社會(huì)和商業(yè),選擇從長(zhǎng)期展望其發(fā)展并持續(xù)付出努力,那么就是一種戰(zhàn)略選擇[29]。人類社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、思維等固有“態(tài)勢(shì)”被重刷,數(shù)據(jù)思維將為我們帶來一個(gè)智能全新的世界觀。
在國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究聯(lián)盟的支持下,《財(cái)經(jīng)問題研究》編輯部特別組織了“互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的理論與反壟斷政策探討”筆談,邀請(qǐng)數(shù)位專家對(duì)相關(guān)問題展開討論,相關(guān)成果發(fā)表于《財(cái)經(jīng)問題研究》2018年第9期,本文為其中之一。
核心問題
人工智能和互聯(lián)網(wǎng)能否帶來新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?
產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將如何影響產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的格局,其對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)有什么樣的影響?
平臺(tái)型組織的演變會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生多大的影響?
01
引 言
在過去的十多年時(shí)間里,全球經(jīng)濟(jì)面臨一個(gè)比較大的挑戰(zhàn)就是如何重塑經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。2005—2014年,全球最發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)體的增長(zhǎng)率長(zhǎng)期停滯不前,急需要尋找一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力量。
互聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)經(jīng)歷了20年的快速發(fā)展之后,已經(jīng)取得了世人矚目的成就。特別是隨著智能手機(jī)的普及,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)。根據(jù)中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),2016年中國(guó)境內(nèi)活躍的手機(jī)上網(wǎng)碼號(hào)數(shù)量達(dá)12.47億。
得益于中國(guó)特殊的市場(chǎng)規(guī)模和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,中國(guó)的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展迅速,代表性的電商平臺(tái)如阿里巴巴、社交及游戲公司騰訊,這兩個(gè)公司以市值計(jì)均進(jìn)入全球財(cái)富五百?gòu)?qiáng)的前十位。
當(dāng)前,人們關(guān)注的熱點(diǎn)是中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)紅利是否已經(jīng)消失,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型是否會(huì)帶來新的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)?
此外,人工智能最近這幾年發(fā)展迅速。2017年中國(guó)的人工智能(AI)投資僅次于美國(guó),成為投資熱點(diǎn),政府也不斷推出鼓勵(lì)和支持政策。
這種變化引發(fā)業(yè)界和學(xué)界的思考,是不是會(huì)出現(xiàn)新的驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的力量?這個(gè)力量如果能夠驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),其對(duì)于整個(gè)社會(huì)的改變會(huì)有哪些影響?
1999年,美國(guó)微軟的創(chuàng)始人蓋茨有一個(gè)非常有名的論斷:商業(yè)新法則就是“互聯(lián)網(wǎng)會(huì)改變一切”。從他提出這個(gè)論斷到現(xiàn)在已近二十年,可以看到,電影、閱讀、新聞等商業(yè)模式都發(fā)生了巨大的變化。
但另一方面,還有很多東西沒有發(fā)生變化,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)獲取,1960年和2015年的方式并沒有太多的變化。很多產(chǎn)業(yè),如海關(guān)報(bào)關(guān)等,也沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。在今天,一個(gè)備受關(guān)注的問題是,人工智能對(duì)于社會(huì)將有多大影響?
筆者將從產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和戰(zhàn)略的角度來討論產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能會(huì)如何重塑中國(guó)經(jīng)濟(jì)的問題。主要討論三個(gè)問題:
第一,人工智能和互聯(lián)網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響。人工智能和互聯(lián)網(wǎng)是否有可能提高經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期增長(zhǎng)水平?
第二,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將如何影響產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的格局?它對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)有什么樣的影響?
第三,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能如何影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化?特別是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能是否會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)的平臺(tái)化?這種平臺(tái)型的組織又會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生多大的影響?
分析表明:
第一,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能會(huì)大幅度提升生產(chǎn)力。而且產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能會(huì)提升要素配置的效率,進(jìn)而提升生產(chǎn)率。因此,可以樂觀看待長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)率。
第二,平臺(tái)和組件的模式會(huì)影響一切組織和經(jīng)濟(jì)形態(tài)。平臺(tái)會(huì)影響國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)、城市的演變和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。一切組織都會(huì)向平臺(tái)化的方向發(fā)展。
02
人工智能和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)
經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期增長(zhǎng),主要是來自全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)。全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng),除了科技(包括人工智能)的進(jìn)步,還包括管理效率和要素錯(cuò)配這兩個(gè)問題帶來的影響。
大量的數(shù)據(jù)都表明,經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期增長(zhǎng)率一直在下降。無論是20世紀(jì)80、90年代還是千禧年后,整個(gè)世界的GDP增長(zhǎng)一直在下降。
Gordon(2016)提出,美國(guó)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將繼續(xù)下臺(tái)階。Gordon研究了美國(guó)過去150年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展史,認(rèn)為美國(guó)的發(fā)展呈現(xiàn)倒U型的特征。美國(guó)經(jīng)濟(jì)大約從19世紀(jì)70年代開始起飛,到20世紀(jì)50年代達(dá)到頂點(diǎn),之后逐步下降。
Gordon的一個(gè)略為意外的發(fā)現(xiàn)是,從20世紀(jì)70年代開始,美國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)表現(xiàn)非常普通,特別是創(chuàng)新的步伐和技術(shù)進(jìn)步帶來的增長(zhǎng)并沒有惠及到更多人。
為什么現(xiàn)在大家如此關(guān)心人工智能的發(fā)展?很重要的一個(gè)原因是希望能夠找到提升經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新的關(guān)鍵要素,希望找到推動(dòng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的新動(dòng)力。這是大時(shí)代的背景。
人工智能是否會(huì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和提升生產(chǎn)率,對(duì)中國(guó)同樣非常重要。
一是因?yàn)槟壳皩?duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期增長(zhǎng)源泉的解讀有很多誤區(qū)。很多人認(rèn)為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)來自于投資的驅(qū)動(dòng),認(rèn)為由于投資占比已經(jīng)很高,且投資回報(bào)率逐步降低,所以中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)必然下行。
第二個(gè)原因是人工智能對(duì)組織生產(chǎn)活動(dòng)的要素配置會(huì)有影響。如果人工智能可以提升要素配置效率,那經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的潛力也會(huì)提高。
Zhu(2012)的研究表明,與很多人想象的不同,中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要來自于效率的提升,而不是來自于投資的增加。雖然投資的增加是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)很重要的一部分,但最主要的增長(zhǎng)還是來自于經(jīng)濟(jì)效率的提升。他的這一發(fā)現(xiàn)在學(xué)術(shù)界受到了越來越多的關(guān)注。
這一研究的重要性不僅在于其給出了一個(gè)與主流很不一樣的觀點(diǎn),更重要的在于這個(gè)研究對(duì)判斷經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的潛力有非常大的參考意義。
根據(jù)這一研究,1978—2007年,在中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)中,有70%是來自于全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)。這一結(jié)論非常重要,意味著中國(guó)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)仍然有非常大的空間。
這是因?yàn)樵诮?jīng)歷了40年的高速增長(zhǎng)后,中國(guó)的全要素生產(chǎn)率仍然只有美國(guó)的20%多。這表明通過提升全要素生產(chǎn)率來促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的空間非常大。這就是為什么人工智能和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)力如此重要的根本原因。
由此,需要一個(gè)堅(jiān)實(shí)的支持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的微觀理論基礎(chǔ)來對(duì)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)進(jìn)行解釋和指導(dǎo)。人工智能可以看作是廣義的機(jī)器自動(dòng)化。在經(jīng)典的索羅模型中,可以借助一個(gè)簡(jiǎn)單的增長(zhǎng)模型來討論人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響。
參考ZEIRA(1998)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型,簡(jiǎn)單來說,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)實(shí)際上可以看成一個(gè)抽象的生產(chǎn)函數(shù)。一個(gè)國(guó)家的產(chǎn)出是由生產(chǎn)力、資本和勞動(dòng)共同決定的。
根據(jù)這一模型,可以推導(dǎo)出一個(gè)重要的結(jié)論:經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度與自動(dòng)化的比例正相關(guān),即自動(dòng)化的提升會(huì)增加長(zhǎng)期的增長(zhǎng)。此外,自動(dòng)化比例的提升意味著資本在總產(chǎn)出中的占比提高。
這個(gè)簡(jiǎn)單的模型有兩個(gè)非常重要的含義。
第一,人工智能在理論上有可能會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)。人工智能比例的提升,會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)增速的持續(xù)提高。這實(shí)際上就是從經(jīng)濟(jì)學(xué)上定義的奇點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)學(xué)家在這方面向自然科學(xué)學(xué)習(xí)了很多。這里的所謂奇點(diǎn),從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來說,就是持續(xù)的超高增速。
第二,資本和勞動(dòng)在產(chǎn)出中的占比關(guān)乎收入的分配及平等和長(zhǎng)期的社會(huì)穩(wěn)定。資本占比提升和勞動(dòng)的占比越來越低意味著貧富差距會(huì)增加。資本家是成為人工智能的投資者和獲益者,而普通的工人則可能成為受害者。
對(duì)于人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響,在給出確定結(jié)論前,可以簡(jiǎn)要回顧一下歷史。關(guān)于人工智能的爭(zhēng)論其實(shí)是一個(gè)歷久彌新的話題,從信息技術(shù)一出現(xiàn),大家就在討論這個(gè)問題。
20世紀(jì)90年代《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的說法是,計(jì)算機(jī)不會(huì)提升人們的生產(chǎn)力。Zachary(1991)認(rèn)為數(shù)據(jù)過載限制了生產(chǎn)率的提高。而信息技術(shù)對(duì)生產(chǎn)率的提升是顯而易見的。
但1996—1999年,美國(guó)私人部門的年均增長(zhǎng)率達(dá)到2.8%,是1980—1995年間的2倍。這段時(shí)間可以明顯看到信息技術(shù)帶來的生產(chǎn)力的提升。
人工智能鼻祖和行為經(jīng)濟(jì)學(xué)鼻祖西蒙也認(rèn)為計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化會(huì)推動(dòng)生產(chǎn)力的持續(xù)提升,但可能不是加速的提升。加速就是前面提到的奇點(diǎn),即人工智能應(yīng)當(dāng)會(huì)持續(xù)提升生產(chǎn)率。業(yè)界的研究也支持這一判斷。
埃森哲的研究表明,美國(guó)生產(chǎn)率的增長(zhǎng)受益于人工智能,到了2030年可以實(shí)現(xiàn)翻倍,意味著全球的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)可能會(huì)重新進(jìn)入高速增長(zhǎng)的環(huán)境,全球經(jīng)濟(jì)將進(jìn)入新的增長(zhǎng)周期。
經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的源泉無外乎生產(chǎn)率的增長(zhǎng)、資本投入的增加或是勞動(dòng)人口的增長(zhǎng)。如何理解抽象的增長(zhǎng)模型中人工智能會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期的總經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?
第一,從資本的角度,對(duì)人工智能的投資會(huì)產(chǎn)生很多不會(huì)折舊的資產(chǎn),甚至還會(huì)增值,這是因?yàn)槿斯ぶ悄苡袑W(xué)習(xí)能力,如阿爾法狗,它一天比一天聰明。這與傳統(tǒng)的資本完全不同。
第二,從勞動(dòng)力的角度,人工智能與勞動(dòng)力之間的替代關(guān)系和互補(bǔ)關(guān)系同時(shí)存在。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的很多部門,人工智能會(huì)逐漸替代人工,但在其他很多部門,人工智能與勞動(dòng)力之間是互補(bǔ)的。而且人工智能對(duì)勞動(dòng)力的替代,有可能意味著人們會(huì)接受更多的教育,從而帶來勞動(dòng)生產(chǎn)率的提升。
從歷史的經(jīng)驗(yàn)來看,可以參考信息技術(shù)對(duì)生產(chǎn)率的影響。1996—1999年,是美國(guó)信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)開始發(fā)展的時(shí)期。這段時(shí)期,美國(guó)全要素生產(chǎn)率年均增長(zhǎng)2.8%,是1980—1995年的兩倍。這一數(shù)據(jù)表明人工智能這種新的技術(shù)會(huì)使得生產(chǎn)力有大幅度的提升。
第一次工業(yè)革命時(shí)期,1850—1910年,蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是0.3%,而第三次工業(yè)革命也就是信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是0.6%。
有估算認(rèn)為,人工智能驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在0.8%—1.4%。雖然這個(gè)數(shù)字還難以確認(rèn),但有充分的理由相信,人工智能對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)效率的提升有非常大的幫助。
除了人工智能直接帶來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),還有兩個(gè)與人工智能間接相關(guān)并會(huì)提升經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的原因。
第一,來自于管理和組織效率的提升,這個(gè)是在微觀層面上的。
Bloom(2007)等學(xué)者的研究表明,不同國(guó)家的企業(yè)管理水平差別很大。假設(shè)企業(yè)管理水平的總分是5分,將各國(guó)企業(yè)管理水平得分排名,美國(guó)、日本、德國(guó)名列前茅,中國(guó)則仍然處在一個(gè)非常低的水平上。這一研究對(duì)于理解中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的長(zhǎng)期潛力有非常重要的含義。
中國(guó)是在如此低的管理水平的基礎(chǔ)上取得近四十年的高速增長(zhǎng)的。如果中國(guó)能夠借鑒國(guó)際先進(jìn)的企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn),提升組織管理效率,就可以大幅提升中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平。
第二,要素錯(cuò)配的問題。
要素錯(cuò)配對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響近年來在學(xué)術(shù)界引起了很大的關(guān)注。提升經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的另外一種方式是改善要素錯(cuò)配。要素錯(cuò)配會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效率的損失,如果中國(guó)能夠改善經(jīng)濟(jì)要素的配置效率,就可以提升經(jīng)濟(jì)效率,進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
謝長(zhǎng)泰[6]等的研究表明,與理想狀況相比,中國(guó)的全要素生產(chǎn)率提升可以超過100%;即使是與美國(guó)的實(shí)際水平相比,中國(guó)的全要素生產(chǎn)率仍然會(huì)有3%—50%的提升,這表明如果中國(guó)能夠改善要素配置,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的潛力就會(huì)持續(xù)提升。
總體來講,跨部門、跨行業(yè)的生產(chǎn)率都存在差別。一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)率越集中,表示企業(yè)之間的生產(chǎn)效率越是接近的;越分散則表示不同企業(yè)的生產(chǎn)效率有差別。而中國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)效率有很大的提升空間。
中國(guó)消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)證明了提升要素配置促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用。阻礙要素配置效率方面有幾個(gè)重要的調(diào)整成本,包括企業(yè)所有權(quán)和政治的聯(lián)系、大量的非正式部門等。
但人工智能的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致這些非正式部門的快速消失。這就是為什么產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的出現(xiàn)會(huì)改善要素配置效率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的原因。
03
產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的影響
在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)中,已經(jīng)出現(xiàn)的代表性企業(yè)有美國(guó)的谷歌、蘋果、臉書、亞馬遜,中國(guó)的百度、阿里巴巴、騰訊。
但產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還正在發(fā)展中,目前還看不到明確的巨頭。美國(guó)的通用電氣是在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面轉(zhuǎn)型最堅(jiān)定的企業(yè),但目前仍然沒有看到非常明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
什么是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?筆者的定義是,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通過互聯(lián)網(wǎng)來重構(gòu)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈和創(chuàng)造新的價(jià)值。而不是簡(jiǎn)單地在互聯(lián)網(wǎng)上加一個(gè)東西,其范圍其實(shí)是非常廣泛的。
需要正確理解產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與通常所講的“互聯(lián)網(wǎng)+”或“+互聯(lián)網(wǎng)”的區(qū)別。
以婚介市場(chǎng)為例,婚介市場(chǎng)是一個(gè)具有很大的商業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值的大市場(chǎng)。簡(jiǎn)單的“互聯(lián)網(wǎng)+”就是把婚介搬到網(wǎng)上去,即國(guó)內(nèi)很多婚戀網(wǎng)站的模式。這種做法只是把線下的婚介搬到線上。其目標(biāo)是盡可能多地促進(jìn)互動(dòng)(interaction)。但美國(guó)有一家與眾不同的婚戀匹配的網(wǎng)站,叫做eHarmony。
中國(guó)的很多婚戀網(wǎng)站注冊(cè)很容易,但美國(guó)這家公司卻不同。如果想要成為該網(wǎng)站的會(huì)員,需要花四個(gè)小時(shí)做心理學(xué)專家仔細(xì)設(shè)計(jì)的250道問題。這種做法的好處在于可以剔除哪些不是嚴(yán)肅找婚戀對(duì)象的用戶,有效提升匹配效率。
這里的核心就是進(jìn)行價(jià)值鏈的重構(gòu)。整個(gè)網(wǎng)站是在信任的基礎(chǔ)上,給用戶提供嚴(yán)肅、有效的匹配。這種做法完全改變了婚戀網(wǎng)站的商業(yè)模式和治理方式,這就是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與“互聯(lián)網(wǎng)+”的區(qū)別。
產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)巨大的市場(chǎng),發(fā)展空間巨大。通用電氣的估計(jì)是32萬億美元,占到了美國(guó)46%的GDP。根據(jù)思科的估計(jì),到2020年,美國(guó)公司的利潤(rùn)通過產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以增長(zhǎng)21%。
雖然目前中國(guó)市場(chǎng)上沒有明確的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)巨頭,但可以期待產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會(huì)為中國(guó)帶來同樣的巨變。
革命性的新產(chǎn)品或新服務(wù)一定會(huì)出現(xiàn),類似于蘋果創(chuàng)造新的市場(chǎng),或是特斯拉改變世界汽車產(chǎn)業(yè)的方式。特斯拉的意義在于其完全顛覆了一個(gè)產(chǎn)業(yè)。
電動(dòng)車并不是新東西,愛迪生是最早看到電動(dòng)車前途的。但真正驅(qū)動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的是福特的T型車和汽車能源的使用方式。
特斯拉的重要性在于其對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)根本性改變:自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和充電電池系統(tǒng)。這就是為什么特斯拉的市值會(huì)超過傳統(tǒng)的汽車巨頭通用汽車。需要看到的是,特斯拉試圖做的是成為汽車產(chǎn)業(yè)的微軟和英特爾的結(jié)合體。
新的應(yīng)用效率可能會(huì)降低成本,提升滿意度和安全性。因?yàn)樵谡麄€(gè)生產(chǎn)、服務(wù)領(lǐng)域,都會(huì)有非常大的改變。
提到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),如果效率的提升會(huì)帶來整個(gè)產(chǎn)值的增加,那么無論是航空、電力、健康、鐵路,還是石油、天然氣,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能對(duì)上述產(chǎn)業(yè)的改變都會(huì)非常大。
04
平臺(tái)化組織
今天全球十大公司很多都是平臺(tái)型公司,包括谷歌、蘋果、騰訊、阿里巴巴等。平臺(tái)經(jīng)濟(jì)的商業(yè)模式會(huì)影響到很多層面,包括國(guó)家層面、地方政府、城市,以及各個(gè)產(chǎn)業(yè)。人工智能的出現(xiàn),會(huì)加劇這個(gè)過程的演變。
以PC產(chǎn)業(yè)的演變?yōu)槔?,傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的典型代表是早期具有垂直整合結(jié)構(gòu)的IBM,即計(jì)算機(jī)的所有零部件都由自己生產(chǎn)。但今天的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)非常碎片化的產(chǎn)業(yè),由極少數(shù)的關(guān)鍵玩家主導(dǎo),如芯片由因特爾主導(dǎo),操作系統(tǒng)則由微軟主導(dǎo),其他的部件則由標(biāo)準(zhǔn)化配件提供商生產(chǎn)。
計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)從垂直整合結(jié)構(gòu)演變?yōu)榉稚⑺浇Y(jié)構(gòu),意味著這個(gè)產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)被少數(shù)平臺(tái)型公司獲取,其他公司只能賺非常薄的利潤(rùn)。這是非常重要的演變趨勢(shì),PC產(chǎn)業(yè)的演變,將來有可能會(huì)在很多產(chǎn)業(yè)中復(fù)制。
任何一個(gè)行業(yè),如果像PC產(chǎn)業(yè)一樣演變,那就意味著產(chǎn)業(yè)里絕大部分公司只能退化成一個(gè)提供標(biāo)準(zhǔn)化組件并獲取市場(chǎng)平均利潤(rùn)的普通公司,而主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)演變的平臺(tái)型公司則將領(lǐng)導(dǎo)整個(gè)產(chǎn)業(yè)并獲取絕大部分的蛋糕,如智能手機(jī)平臺(tái)蘋果、搜索平臺(tái)谷歌、電商平臺(tái)阿里巴巴和社交平臺(tái)騰訊。
平臺(tái)型組織的演變會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響主要有三個(gè)趨勢(shì):
第一個(gè)趨勢(shì)是平臺(tái)化后,產(chǎn)業(yè)的合作和融合更加明顯。
一些提供單一功能或服務(wù)的企業(yè)存在通過其獨(dú)特服務(wù)滲透到其他產(chǎn)業(yè)進(jìn)行平臺(tái)覆蓋的可能。產(chǎn)業(yè)的分散化意味著核心的主導(dǎo)公司可能會(huì)通過技術(shù)來顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
如在汽車產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)的主導(dǎo)公司是通用、福特、奔馳等汽車制造商,但在自動(dòng)駕駛和新能源時(shí)代,谷歌和特斯拉可能通過其全新的駕駛技術(shù)或充電技術(shù)顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。新興的科技公司也有可能通過智能手術(shù)技能來顛覆傳統(tǒng)的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。
第二個(gè)趨勢(shì)是人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施能夠促進(jìn)增長(zhǎng),包括硬件、數(shù)據(jù)。龐大的數(shù)據(jù)會(huì)使大公司的優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)。
平臺(tái)的演變會(huì)影響一切經(jīng)濟(jì)形態(tài)和組織形態(tài),意味著平臺(tái)的模式將主導(dǎo)一切,平臺(tái)型的國(guó)家會(huì)出現(xiàn)。未來,美國(guó)和中國(guó)將會(huì)成為全球經(jīng)濟(jì)的超級(jí)兩強(qiáng),其他國(guó)家則會(huì)成為全球政治和經(jīng)濟(jì)上的組件和配角。
人工智能會(huì)使得中美兩國(guó)在資本、技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步強(qiáng)化。而平臺(tái)型城市會(huì)使得人才和資本的規(guī)模效應(yīng)更強(qiáng),更集中在大城市。深圳就是非常典型的平臺(tái)城市。
第三個(gè)趨勢(shì)是平臺(tái)型產(chǎn)業(yè)的普遍化。
現(xiàn)在還沒有看到人工智能這個(gè)產(chǎn)業(yè)里出現(xiàn)非常典型的突出玩家,但將來一定會(huì)有某個(gè)公司提供主導(dǎo)機(jī)器的操作系統(tǒng)。這個(gè)產(chǎn)業(yè)一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)性的企業(yè),類似于微軟的超級(jí)平臺(tái)。
可以肯定的是,目前經(jīng)濟(jì)體量較大的國(guó)家在人工智能方面的投入會(huì)非常多,并進(jìn)一步導(dǎo)致國(guó)家間的強(qiáng)弱分化。
05
結(jié) 論
本文主要討論了三個(gè)問題:人工智能和互聯(lián)網(wǎng)能否帶來新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將如何影響產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的格局,它對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)有什么樣的影響?平臺(tái)型組織的演變會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生多大的影響?
無論是歷史的數(shù)據(jù)還是理論分析都表明,可以適度樂觀看待產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。人們有理由相信產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能會(huì)大幅度提升生產(chǎn)力,并推動(dòng)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
同時(shí),筆者認(rèn)為,平臺(tái)加組件的模式會(huì)橫掃一切組織形態(tài),包括國(guó)家、城市和產(chǎn)業(yè),整個(gè)社會(huì)都會(huì)全面向平臺(tái)化發(fā)展。
關(guān)鍵詞:人工智能;教學(xué)改革;教學(xué)方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科,是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā),人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛,對(duì)于管理類人才來說,加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí),不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來,對(duì)其未來職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門前沿學(xué)科,管理學(xué)院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力,基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn),通過概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)于人工智能領(lǐng)域的人才需求,結(jié)合諸多長(zhǎng)期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見,針對(duì)管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討,以期對(duì)中國(guó)高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問題
作為一門綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)科,人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富,外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門課程,需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類人才,該課程在課程教學(xué)過程中存在幾個(gè)較為突出的問題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前,中國(guó)大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,在教學(xué)過程中照本宣科,忽略與學(xué)生的互動(dòng),并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置,如此一來大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí),隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加,單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無法反映人工智能學(xué)科的全貌,課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知,部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學(xué)進(jìn)度,導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位,具有多學(xué)科的素養(yǎng),但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí),給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多,涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容,概念抽象,不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等先修課程,缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識(shí),導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加,產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過多的問題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下,人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例,使得人工智能不再是高深莫測(cè)的理論,而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如,在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域,人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、車輛工程等方向的重要技術(shù)來源;在醫(yī)療領(lǐng)域,是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動(dòng)力;在能動(dòng)領(lǐng)域,是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng);在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而,對(duì)于管理類專業(yè)的學(xué)生來說,現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論,在教學(xué)過程中常常涉及到很多從未接觸過的抽象理論和復(fù)雜算法,書本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵,缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐,加上一些教師授課方法單一,不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外,大學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力差異很大,教師采用統(tǒng)一的方式教給他們,這使一些學(xué)生無法跟上和理解,教師也無法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此,如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況,提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問題。
2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言,教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡(jiǎn)單數(shù)字化和信息化,而是充分利用時(shí)代信息資源優(yōu)勢(shì)的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過程中存在的問題,可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。
2.1教學(xué)方法改進(jìn)
教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用,其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求,通過安排一些具體的教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng),是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法,有效理解知識(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性,適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言,高?;谄鋯栴}啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn),可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫(kù),雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性,但具有很強(qiáng)的積極效果:培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的批判性思維能力,更多地保留課程材料,更積極地參與課堂活動(dòng),對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如,通過單一案例教學(xué),讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用;通過一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法;通過綜合案例的設(shè)計(jì),啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性,在課堂討論的過程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判,從而對(duì)不同類型的學(xué)生開展針對(duì)性的教學(xué)?;?dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上,通過老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng),讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過程中來。在人工智能課程教學(xué)過程中,教師通過課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,例如,對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生,將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來,能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力;對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生,可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,根據(jù)自己的理解撰寫心得報(bào)告,并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望,建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù),人才需求量極大,對(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求,因此,進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面,可以舉辦各類人工智能競(jìng)賽項(xiàng)目,設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金,吸引學(xué)生參與實(shí)踐,調(diào)動(dòng)學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如,教育部主辦的中國(guó)研究生人工智能創(chuàng)新大賽,圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式,在各學(xué)院乃至全校開展此類競(jìng)賽項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力,鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面,在教師聘任和提升過程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分,鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高,學(xué)科交叉性強(qiáng)?;谌斯ぶ悄艿膶W(xué)科交叉性特點(diǎn),增強(qiáng)管理類人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟,可以采取開展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起,國(guó)務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件,“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,人類進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,社會(huì)需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如,基于工業(yè)4.0和強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí),我們請(qǐng)機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式,進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)的講解,使學(xué)生理解更為透徹。此外,在教學(xué)實(shí)踐過程中,還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式,促進(jìn)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見解,相互交流、滲透和學(xué)習(xí),從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國(guó)家的教育體系設(shè)置,肯定會(huì)有不同,但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究,結(jié)合中國(guó)教育體系設(shè)置,認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過多而出現(xiàn)雜而不精的問題,勢(shì)必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,我們可以使用云計(jì)算和其他方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)和處理,通過在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘和豐富教學(xué)資源,并在整合課程資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面,可以通過收集到的數(shù)據(jù)資料,選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識(shí)作為重點(diǎn),使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如,編寫針對(duì)管理類人才的人工智能教材,內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí),重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí),根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域,開設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程,以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ),才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過程等,才能將數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化為程序語言,并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,因此,在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前,建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語言、python等編程基礎(chǔ)課程,使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外,可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè),在平臺(tái)上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解,可以基于不同的應(yīng)用模塊,設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求,同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克,并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中反映出的不同進(jìn)度,讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判,及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思,以便更好地開展下一步工作。例如,針對(duì)人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法,在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解-實(shí)現(xiàn)-參數(shù)分析-具體應(yīng)用-嘗試改進(jìn)-深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求,在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng),讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí),然后通過個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分,對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估,以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。