人工智能的進(jìn)展目錄1人工智能簡介2歷史發(fā)展3關(guān)鍵技術(shù)4應(yīng)用領(lǐng)域5什么是人工智能？定義模擬人類智能的計算機(jī)系統(tǒng)目標(biāo)人工智能的分類1超級人工智能超越人類所有智能2強(qiáng)人工智能具有意識的通用智能3弱人工智能人工智能的發(fā)展歷程：概覽起步階段1950-1970年代低谷與復(fù)興1970-1990年代穩(wěn)步發(fā)展1990-2006年深度學(xué)習(xí)時代第一次人工智能熱潮（1956-1974）圖靈測試（1950）判斷機(jī)器是否具有人類智能達(dá)特茅斯會議（1956）第一次人工智能熱潮（續(xù)）邏輯理論家（1956）首個人工智能程序通用問題求解器（1957）第一次人工智能寒冬（1974-1980）123計算能力不足無法處理復(fù)雜任務(wù)理論局限方法簡單難以處理不確定性過高期望第二次人工智能熱潮（1980-1987）1專家系統(tǒng)興起模擬特定領(lǐng)域?qū)＜抑R和推理日本第五代計算機(jī)第二次人工智能寒冬（1987-1993）1硬件限制計算能力跟不上需求2專家系統(tǒng)局限難以獲取和表示專家知識3資金減少投資方對緩慢進(jìn)展失去信心穩(wěn)步發(fā)展期（1993-2006）機(jī)器學(xué)習(xí)崛起更實(shí)用的方法替代符號主義1計算能力提升摩爾定律推動硬件進(jìn)步2數(shù)據(jù)增長互聯(lián)網(wǎng)提供海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)3應(yīng)用拓展機(jī)器人、搜索引擎領(lǐng)域突破4深度學(xué)習(xí)時代（2006至今）12006年深度信念網(wǎng)絡(luò)突破性進(jìn)展22012年AlexNet在ImageNet比賽中勝出32016年AlphaGo擊敗世界冠軍李世石42020年后大型語言模型引領(lǐng)新方向關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)器學(xué)習(xí)監(jiān)督學(xué)習(xí)有標(biāo)簽數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型無監(jiān)督學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)無標(biāo)簽數(shù)據(jù)隱藏模式強(qiáng)化學(xué)習(xí)通過獎懲信號學(xué)習(xí)策略監(jiān)督學(xué)習(xí)原理通過標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型預(yù)測或分類算法決策樹支持向量機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無監(jiān)督學(xué)習(xí)1原理從無標(biāo)簽數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和結(jié)構(gòu)2常見算法聚類分析、主成分分析、自編碼器強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理通過與環(huán)境互動獲得獎懲信號學(xué)習(xí)應(yīng)用場景游戲、機(jī)器人控制、自動駕駛深度學(xué)習(xí)定義使用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法與傳統(tǒng)區(qū)別自動特征提取、端到端學(xué)習(xí)模式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)輸入層接收原始數(shù)據(jù)隱藏層提取和轉(zhuǎn)換特征輸出層生成最終預(yù)測結(jié)果卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：卷積層提取特征，池化層降維應(yīng)用領(lǐng)域：圖像識別、物體檢測循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）序列輸入處理時間序列數(shù)據(jù)隱藏狀態(tài)保留歷史信息序列輸出生成預(yù)測結(jié)果長短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）長期記憶保留重要信息遺忘機(jī)制刪除無關(guān)信息更新機(jī)制調(diào)整當(dāng)前狀態(tài)生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）生成器創(chuàng)造逼真內(nèi)容1判別器區(qū)分真假內(nèi)容2對抗訓(xùn)練互相促進(jìn)提高能力3遷移學(xué)習(xí)概念利用已訓(xùn)練模型知識解決新問題優(yōu)勢減少數(shù)據(jù)需求、加速訓(xùn)練、提高性能聯(lián)邦學(xué)習(xí)1原理數(shù)據(jù)留在本地，模型參數(shù)交換2應(yīng)用場景隱私敏感領(lǐng)域如醫(yī)療、金融自然語言處理（NLP）定義研究人機(jī)語言交互的技術(shù)主要任務(wù)文本分類、翻譯、問答、摘要NLP的發(fā)展歷程1規(guī)則時代語法規(guī)則和詞典查詢2統(tǒng)計時代基于概率模型和語料庫3深度學(xué)習(xí)時代注意力機(jī)制和預(yù)訓(xùn)練模型計算機(jī)視覺圖像識別分類物體和場景物體檢測定位并分類多個物體圖像分割像素級物體分類計算機(jī)視覺的發(fā)展歷程早期探索基本邊緣和形狀檢測傳統(tǒng)方法手工特征提取深度學(xué)習(xí)端到端特征學(xué)習(xí)語音識別與合成語音識別將語音轉(zhuǎn)換為文本語音合成將文本轉(zhuǎn)換為自然語音推薦系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)用戶行為和偏好1生成模型協(xié)同過濾或內(nèi)容推薦2推薦項(xiàng)目展示個性化內(nèi)容3獲取反饋學(xué)習(xí)用戶響應(yīng)4知識圖譜概念：實(shí)體、關(guān)系組成的語義網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建：信息提取、實(shí)體鏈接、關(guān)系挖掘人工智能芯片GPU擅長并行計算TPU專為機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化類腦芯片模擬神經(jīng)元工作方式應(yīng)用領(lǐng)域：智能制造30%生產(chǎn)效率提升40%能源消耗減少25%維護(hù)成本降低應(yīng)用領(lǐng)域：智慧醫(yī)療輔助診斷影像識別、疾病預(yù)測藥物研發(fā)分子模擬、靶點(diǎn)預(yù)測應(yīng)用領(lǐng)域：自動駕駛1L5：完全自動駕駛無需人類監(jiān)督2L4：高度自動駕駛特定場景無需干預(yù)3L3：有條件自動駕駛需要人類監(jiān)督4L2：部分自動駕駛輔助功能5L1：駕駛輔助基本功能應(yīng)用領(lǐng)域：智能家居語音助手語音控制家電設(shè)備安防監(jiān)控智能識別異常情況能源管理優(yōu)化用電用水方案應(yīng)用領(lǐng)域：金融科技風(fēng)險評估信用風(fēng)險、欺詐檢測智能投顧資產(chǎn)配置、理財建議應(yīng)用領(lǐng)域：教育1學(xué)習(xí)分析掌握情況評估2個性化學(xué)習(xí)定制化學(xué)習(xí)路徑3智能輔導(dǎo)解答問題和指導(dǎo)應(yīng)用領(lǐng)域：電子商務(wù)個性化推薦：基于行為和偏好的商品推薦智能客服：自動回答問題和解決問題應(yīng)用領(lǐng)域：智慧城市1234交通管理優(yōu)化信號燈和車流能源管理智能電網(wǎng)和用電控制環(huán)境監(jiān)測空氣和水質(zhì)量監(jiān)控公共安全監(jiān)控異常和緊急情況應(yīng)用領(lǐng)域：安防1人臉識別身份驗(yàn)證和人員跟蹤2異常檢測發(fā)現(xiàn)可疑行為和威脅應(yīng)用領(lǐng)域：農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)優(yōu)化種植和灌溉病蟲害預(yù)測提前發(fā)現(xiàn)并防治收成預(yù)測評估產(chǎn)量和質(zhì)量人工智能倫理隱私保護(hù)保障個人數(shù)據(jù)不被濫用算法偏見防止和糾正不公平?jīng)Q策責(zé)任歸屬明確人工智能決策責(zé)任人工智能安全對抗性攻擊干擾輸入使模型產(chǎn)生錯誤輸出防御策略增強(qiáng)模型魯棒性抵抗攻擊可解釋人工智能人機(jī)協(xié)作數(shù)據(jù)分析機(jī)器處理大數(shù)據(jù)，人類解讀決策支持機(jī)器提供選項(xiàng)，人類做決策實(shí)施行動人機(jī)配合完成復(fù)雜任務(wù)人工智能與就業(yè)受威脅工作重復(fù)性、規(guī)則化的工作新興工作AI訓(xùn)練、監(jiān)督和維護(hù)工作大語言模型1GPT-1(2018)1.17億參數(shù)2GPT-2(2019)15億參數(shù)3GPT-3(2020)1750億參數(shù)4GPT-4(2023)更強(qiáng)理解和生成能力多模態(tài)人工智能文本處理理解和生成文字圖像處理識別和生成圖像音頻處理識別語音和聲音元學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)積累處理多個任務(wù)1提取通用知識找出共通之處2快速適應(yīng)新任務(wù)少樣本學(xué)習(xí)3圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理：對圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息傳遞和聚合應(yīng)用：社交網(wǎng)絡(luò)分析、分子結(jié)構(gòu)預(yù)測強(qiáng)化學(xué)習(xí)最新進(jìn)展AlphaGo擊敗世界圍棋冠軍AlphaZero自學(xué)棋類游戲規(guī)則MuZero無需預(yù)設(shè)規(guī)則學(xué)習(xí)人工智能硬件1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器專為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算優(yōu)化的芯片2光學(xué)計算利用光子加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算邊緣計算與人工智能本地處理數(shù)據(jù)在設(shè)備端處理低延遲減少數(shù)據(jù)傳輸時間隱私保護(hù)敏感數(shù)據(jù)不離開設(shè)備量子計算與人工智能潛在影響加速復(fù)雜計算、突破當(dāng)前瓶頸研究現(xiàn)狀量子機(jī)器學(xué)習(xí)算法探索階段腦機(jī)接口直接控制思想控制設(shè)備1信息輸入直接向大腦傳遞信息2健康監(jiān)測檢測腦部活動異常3通用人工智能的探索多任務(wù)學(xué)習(xí)一個系統(tǒng)處理多種任務(wù)遷移能力將知識應(yīng)用到新