雷鋒網(wǎng)消息，9月7日，在全球?qū)W術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的領(lǐng)袖精英的見(jiàn)證之下，工信部第二屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽之珠海智慧城市專題賽暨2019嶺南大數(shù)據(jù)國(guó)際論壇在珠海橫琴國(guó)際會(huì)展中心隆重開(kāi)幕。作為國(guó)際大數(shù)據(jù)、5G、智慧城市領(lǐng)域頂級(jí)活動(dòng)，此次論壇規(guī)模相比去年再度升級(jí)，與會(huì)人數(shù)創(chuàng)新高，全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)匯聚于此，諸多享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的院士專家作為嘉賓重磅亮相。

本次活動(dòng)由珠海市工業(yè)和信息化局、珠海市科技創(chuàng)新局、珠海（國(guó)家）高新區(qū)管委會(huì)、珠海市人才工作領(lǐng)導(dǎo)小組、中國(guó)移動(dòng)廣東公司珠海分公司、廣東廣電網(wǎng)絡(luò)珠海分公司、珠海華發(fā)集團(tuán)、珠海城建集團(tuán)、珠海市嶺南大數(shù)據(jù)研究院等主辦，廣東城智科技有限公司、珠海市嶺南大數(shù)據(jù)研究院聯(lián)合協(xié)辦，得到了工信部、珠海市人民政府、中國(guó)移動(dòng)研究院、中國(guó)移動(dòng)廣東公司等大力支持。該活動(dòng)吸引了來(lái)自全球5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域頂級(jí)院士、專家和企業(yè)代表參會(huì)，旨在打造國(guó)內(nèi)5G智慧城市領(lǐng)域高端學(xué)術(shù)交流峰會(huì)。雷鋒網(wǎng)作為協(xié)辦單位，深度參與本次活動(dòng)。

歐洲科學(xué)院院士、上海交大AI研究院首席科學(xué)家徐雷發(fā)表了《人工智能科技對(duì)智慧城市未來(lái)的影響》的演講。徐雷教授主要分享了自己對(duì)人工智能的看法，并簡(jiǎn)單探討了智慧城市的話題。

他認(rèn)為，人工智能從某種意義上來(lái)說(shuō)可以從識(shí)別認(rèn)知、形象思維和抽象思維三個(gè)維度來(lái)了解，而當(dāng)今人工智能第三次浪潮的核心突破點(diǎn)是在識(shí)別認(rèn)知方面。他提到，根據(jù)《自然》近期的一篇評(píng)論，在基礎(chǔ)理論和算法創(chuàng)新層面，中國(guó)同英美尚且有五到十年差距。關(guān)于智慧城市，徐雷教授認(rèn)為，我國(guó)智慧城市的發(fā)展應(yīng)該結(jié)合不同城市的情況，畢竟每個(gè)城市的痛點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)不同，而在 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)的支撐下，地理距離已經(jīng)不再重要，每個(gè)城市也沒(méi)有必要進(jìn)行重復(fù)建設(shè)；從這個(gè)角度出發(fā)，我國(guó)應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展智慧城市集群。

以下是雷鋒網(wǎng)根據(jù)徐雷院士在大會(huì)上的30分鐘講演編輯整理出的分享內(nèi)容：

我的演講題目?jī)?nèi)容分為兩個(gè)部分：人工智能發(fā)展和智慧城市。

人工智能有沒(méi)有定義？我們來(lái)看大腦，若從內(nèi)在機(jī)制的角度看，看它整個(gè)結(jié)構(gòu)，很復(fù)雜，基本上面對(duì)的是失敗，這一次歐洲腦計(jì)劃也基本上是失敗了。從外在表現(xiàn)的角度看，目前主要有兩個(gè)方向。一個(gè)剛才陳老師從認(rèn)知科學(xué)研究與應(yīng)用的角度。再一個(gè)就是從經(jīng)典的計(jì)算機(jī)信息處理，可以泛泛地認(rèn)為智能就是大腦的信息處理活動(dòng)。 

不過(guò)，現(xiàn)在最簡(jiǎn)單而常用的是圖靈測(cè)試，就是說(shuō)，若分不出是人和還是機(jī)器干的，機(jī)器就是有了智能，那么大概要多少？30%還是50%，有不同做法。但這樣可能太泛了，所以我還想把各種各樣的人工智能，稍微歸納一下，為此把1975年錢學(xué)森先生關(guān)于思維科學(xué)的一些思路拿過(guò)來(lái)，并整理修改推廣一下。

人工智能有三個(gè)主要的部分。第一個(gè)俗稱為“刷臉識(shí)別”，這個(gè)后頭會(huì)講，是這一波人工智能發(fā)展的主要突破點(diǎn)。 

第二個(gè)，早在1975年，錢學(xué)森先生就認(rèn)為，常用而重要的智能部分其實(shí)是在形象思維。而那時(shí)候，人工智能界主要都在研究抽象思維。粗略地講，形象思維就是比較具象、根據(jù)關(guān)聯(lián)性就具體模式或其映象進(jìn)行的推斷。而抽象思維則是根據(jù)邏輯、因果條理進(jìn)行的推理，大概是這個(gè)狀況。

很有意思，這兩種不同方式，中國(guó)人和西方人正好分別擅長(zhǎng)其一。中國(guó)文字基本是象形的，思維發(fā)展偏重形象思維，而西方文字抽象成符號(hào)，抽象到26個(gè)字母加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，拼寫(xiě)組合成符號(hào)串，并包括A+B=C等數(shù)學(xué)抽象，注重相互關(guān)系、注重形式語(yǔ)法。實(shí)際上，圖靈機(jī)以及后來(lái)的計(jì)算機(jī)就是基于對(duì)西方自然語(yǔ)言的簡(jiǎn)化，發(fā)展變成了當(dāng)今的計(jì)算機(jī)能力，可以說(shuō)幾乎達(dá)到從這個(gè)角度模擬智力發(fā)展的頂峰，只不過(guò)通常已經(jīng)不把它算進(jìn)人工智能了。

而我們的古文是沒(méi)有語(yǔ)法，沒(méi)有標(biāo)點(diǎn)。就是現(xiàn)在，至少要認(rèn)3000個(gè)字，差不多才算懂中文。我們就沒(méi)有發(fā)展到符號(hào)抽象的這一步。很有意思的是，西方其實(shí)按照歷史（如果我是對(duì)的話，這方面不在行），大概5000年前古埃及的形象文字走向古希臘符號(hào)文字。 是什么促使它走向了這種抽象，而我們的文字卻沒(méi)有，值得從智能發(fā)展的角度去探討。正是因?yàn)樗叨鹊某橄螅鞣綄W(xué)者把抽象思維叫高級(jí)智能，高度抽象以后才有科學(xué)在那里生長(zhǎng)發(fā)展。中國(guó)文字沒(méi)有這種抽象，可能很大程度致使中國(guó)沒(méi)有發(fā)展出科學(xué)。

解析確定若干獨(dú)立的基本單元（如語(yǔ)文中字母符號(hào)集或數(shù)學(xué)體系中的公理），先是考慮它們兩兩之間的二元關(guān)系（如邏輯、因果、以及某種依賴關(guān)系），再像搭積塊似的，按一定的規(guī)則或規(guī)律，循理?yè)駜?yōu)，由底朝上逐步組合，搭出一個(gè)體系或世界來(lái)。它有利于抓住主要脈絡(luò)，解釋所看到的現(xiàn)實(shí)世界。但是，有限的基元數(shù)，有限的組合規(guī)則，只能描述相對(duì)簡(jiǎn)單的人工世界。如何從自然世界獲得這些基元和規(guī)則，且自然事物的復(fù)雜性導(dǎo)致組合可能性的龐大，導(dǎo)致用抽象思維的方式針對(duì)“刷臉識(shí)別”這類智能，反而遇到很大困難。 

而中國(guó)的學(xué)問(wèn)是從整體開(kāi)始，混沌分陰陽(yáng)，陰陽(yáng)和諧說(shuō)其實(shí)就是一分為二的系統(tǒng)構(gòu)成論，然后五行說(shuō)就是定性描述這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，這兩個(gè)學(xué)說(shuō)，其實(shí)像西方科學(xué)一樣，是經(jīng)得起恒常律和普適律檢驗(yàn)的，這里就不細(xì)說(shuō)了。若往下再分，八卦就比較玄了。不管如何，這種從頂往下、具體具象的思維方式，正好與抽象思維的方式互補(bǔ)，反映了智能的兩面，也反映了文化的兩面，應(yīng)該中西融合和諧發(fā)展，不應(yīng)對(duì)立互打。

這次人工智能浪潮就是在形象思維的部分突破的，“耳聰目明“ 就是形象思維的基礎(chǔ)。做法其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是數(shù)學(xué)上完成一個(gè)X到Y(jié)的一個(gè)整體性的映射，用一個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在目明的角度上大概超過(guò)了人，耳聰?shù)慕嵌壬辖咏恕?/p>

大概是我們的文化偏好形象思維，也很巧了，不僅這次的推波助瀾的引起主要發(fā)展都是華人，過(guò)去一路走來(lái)致力于推動(dòng)“耳聰目明“，華人也是主角之一部分。

大家可能知道，Hinton團(tuán)隊(duì)在2006年發(fā)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)可以顯著改善識(shí)別性能后，就是微軟的鄧力，也是我的一個(gè)朋友，把Hinton請(qǐng)到微軟，將語(yǔ)音識(shí)別顯著推進(jìn)。接著李飛飛搞image-net，建立超大規(guī)模的頭像數(shù)據(jù)庫(kù)，使刷臉識(shí)別大大推進(jìn)， 導(dǎo)致工業(yè)界和資本的廣泛介入“耳聰目明“行業(yè)。你再看這張圖，我國(guó)目前的公司分布情況，基本上也主要在這一塊。

這是人工智能的盤(pán)山式發(fā)展圖，它是立體向上的。我們的機(jī)遇不是彎道超車，而是有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越。還有，大家都覺(jué)得人工智能這次是第三次浪潮，其實(shí)不盡然。抽象思維發(fā)展到了馮諾依曼機(jī)以后，其實(shí)已經(jīng)是機(jī)器模擬智能的巨大成功了，不過(guò)刻意不算它了。

再走到自然語(yǔ)言和視覺(jué)，受阻了，推不動(dòng)了。但人工智能還在發(fā)展，熱潮移到了另外一批人，走形象思維，攻“耳聰目明”。類似地，然后又轉(zhuǎn)移到了再下一批人。盡管早在57年就有華人介入字符識(shí)別，主要是70年代中期到80年代中期，主攻“耳聰目明“的模式識(shí)別，開(kāi)始了它第一個(gè)十年的發(fā)展期，頭號(hào)領(lǐng)袖是左圖的傅京孫先生（1930-85）。圖上的另外五位百歲級(jí)已故院士，都是中國(guó)人工智能發(fā)展的先驅(qū)。左邊另外兩位是常迥先生和程民德先生，領(lǐng)導(dǎo)了中國(guó)模式識(shí)別的發(fā)展，建立了我國(guó)智能科學(xué)的第一批三個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，其中兩個(gè)主攻模式識(shí)別與機(jī)器認(rèn)知，并在我國(guó)學(xué)科設(shè)置上正式開(kāi)出了模式識(shí)別的相關(guān)專業(yè)，近年來(lái)我國(guó) “耳聰目明“方面的人才濟(jì)濟(jì)，可回溯到當(dāng)年他們打下的根基。

 

人工智能發(fā)展的“1”，我們到此為止。接著簡(jiǎn)單地講講”2“，也即人工智能可能發(fā)展的兩條道路。

一條是自主裝置，俗稱機(jī)器人。在工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器人這方面，我國(guó)已經(jīng)很領(lǐng)先。但是，就這視頻上波士頓動(dòng)力的類人機(jī)器人來(lái)說(shuō)，問(wèn)過(guò)我國(guó)的一個(gè)這方面專家，我們卻可能差10年到20年。希望這次機(jī)器人大賽里頭有些年青人有志沖著這個(gè)東西去，不要老是都搞一些大家都在重復(fù)的玩意。這種類人機(jī)器，隨著其硬實(shí)力和軟實(shí)力的不斷加強(qiáng)，最終會(huì)發(fā)展到什么程度？答案是我不知道。

另一條路看這張圖，是腦機(jī)交互增強(qiáng)的所為“超機(jī)超人”。這條路我不太以為然。幫助少數(shù)殘疾生病的還行。借助電極或可穿戴，追求正常人以外的信息交換通道， 然后人非人，機(jī)器非機(jī)器、這種混搭起來(lái)的怪物是我們要的嗎？這條路現(xiàn)在馬斯克也居然插手了，也來(lái)搞這個(gè)玩意。好在這條路現(xiàn)在還只是開(kāi)頭而已。

下面繼續(xù)來(lái)講“3”，談?wù)勔婚_(kāi)始提到的人工智能三個(gè)維度的支撐，即識(shí)別認(rèn)知、形象思維和抽象思維的基礎(chǔ)研究。這張圖左邊反映的是1981年的諾貝爾獎(jiǎng)，頒發(fā)給這兩人提出特征檢測(cè)理論。粗略地講，識(shí)別認(rèn)知過(guò)程基本上類似由底向上搭積木塊的過(guò)程。在突破點(diǎn)“1”中起重要作用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基本上就是體現(xiàn)了這樣一個(gè)精神，是這個(gè)理論的一個(gè)范例。不過(guò)，用的是有標(biāo)簽樣本的教師學(xué)習(xí)。對(duì)于無(wú)標(biāo)簽樣本，怎么辦？這就要雙向?qū)W習(xí)。

 

深度學(xué)習(xí)的反向傳播算法出來(lái)后一年即1987年，早期的雙向?qū)W習(xí)就開(kāi)始了，叫自編碼學(xué)習(xí)。如ppt上的右上角圖示, 網(wǎng)絡(luò)中間層的兩邊結(jié)構(gòu)對(duì)稱，把它們對(duì)折，就成了雙向。先是輸入由底向上進(jìn)行特征抽取，抽象成一代碼，代表一個(gè)或一類模式，然后頂向下重建這個(gè)輸入，重建誤差小就支持得到的代碼的合理性。我在1991年也提出了Lmser學(xué)習(xí)，如圖中左下角所示。一方面，往上退化一步，得到類似近幾年出現(xiàn)的基于跨越連接的U網(wǎng)和D網(wǎng)的變種。而再退化一步就回到自編碼。另一方面，往左退化一步，得到類似回饋網(wǎng)的變種，再退化一步又回到自編碼。

我們可以將頂向下去重建輸入，改成去近似其他不同的模式，實(shí)現(xiàn)形象思維。圖像到圖像的一個(gè)例子，就是最近很火的換臉術(shù)。不僅如此，還可以進(jìn)行圖像到文本、文本到圖像、文本到草圖、草圖到圖像、語(yǔ)言翻譯、 過(guò)去到未來(lái)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)事物和另外一事物的具象性的關(guān)聯(lián)和推理，類似做夢(mèng)或腦子里過(guò)電影一樣，還可以顯示到屏幕上。這就突破了人們的“眼見(jiàn)為實(shí)”，可以造出虛的，現(xiàn)實(shí)中沒(méi)有的圖片。形象思維的輸出還可以用語(yǔ)言對(duì)外交流，或驅(qū)動(dòng)執(zhí)行控制。

1991年的計(jì)算能力，沒(méi)法對(duì)多層的Lmser進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)，只對(duì)算單層做了計(jì)算，確認(rèn)了其獨(dú)立分量抽取的特征檢測(cè)能力。最近我的學(xué)生，對(duì)多層的Lmser進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)不僅相比自編碼和U網(wǎng)，性能明顯優(yōu)越，尤其是樣本較少、攻擊強(qiáng)的情況下。而且1991年分析預(yù)想的若干認(rèn)知功能，如聯(lián)想、概念形成、心像、注意等，也都能成功得到驗(yàn)證。沿著Lmser的路子發(fā)展，引入概率理論，在1995年進(jìn)一步發(fā)展成為所謂貝葉斯陰陽(yáng)學(xué)習(xí)理論，發(fā)表在1995年的NIPS會(huì)議上，也被收入了世紀(jì)末麻省理工出版的經(jīng)典匯集《腦理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法》。帶起人工智能這一波的興起，就是NIPS會(huì)議。近些年有一些說(shuō)法，說(shuō)中國(guó)學(xué)者的論文進(jìn)入IJCAI和IAAA是1997年以后，而進(jìn)入NIPS頂會(huì)則是在跨入本世紀(jì)幾年后，其實(shí)這與歷史不符，而是80年代就已經(jīng)進(jìn)入IJCAI，1995年前本人就在NIPS上發(fā)表了四篇論文。

接著再來(lái)談抽象思維，實(shí)現(xiàn)搜索、規(guī)劃、推理。近年的典型代表就是AlphaGo。它的成功，通常的解釋是由于蒙特卡洛樹(shù)搜索，尤其是其中的前探偵察（有如老鄧搞特區(qū)先試探路）。但是，只有這點(diǎn)是不夠的。其實(shí)，這一思路在八十年代中后期，中國(guó)學(xué)者在研究啟發(fā)式搜索就提出過(guò)。成功原因還來(lái)自用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看到棋盤(pán)，猶如開(kāi)了天眼，認(rèn)清了狀態(tài)并由此聯(lián)想出，一是告訴你具體有幾種走法、走哪最好的策略（猶如孫子相助），二是評(píng)斷你這盤(pán)棋贏的可能性有多大（猶如老子點(diǎn)頭與否）。實(shí)際上就是抽象思維加上形象認(rèn)知，雙向協(xié)同互補(bǔ)。過(guò)去，純用抽象思維所遇到的問(wèn)題求解困難，都有望如此獲得改進(jìn)。

最后，來(lái)討論人工智能賦能智慧城市。看這張圖，列了那么多涉及民生、政務(wù)、產(chǎn)業(yè)的智慧城市要素。不少城市都在相互參考，結(jié)果考慮的大同小異。再看這張，是上海剛剛評(píng)出來(lái)的二十幾個(gè)智慧城市場(chǎng)景，那邊叫人工智能創(chuàng)新場(chǎng)景。不過(guò)上海城市的情況跟珠海的那些可能很不一樣，不要都搞同樣的東西。能不能每個(gè)城市不要重復(fù)建設(shè)，每個(gè)城市重點(diǎn)優(yōu)勢(shì)都不同，地理距離也因?yàn)?G/5G已經(jīng)不再重要，能不能共同的部分可以集中式或分布式的來(lái)分工，而不同的部分則協(xié)同互補(bǔ)，這是我想跟珠海建議的考慮策略。

人工智能到底能給智慧城市賦什么能？賦能前提首先是大數(shù)據(jù)要多，還得要允許犯點(diǎn)錯(cuò)不是很要緊，因?yàn)閷W(xué)習(xí)出來(lái)的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。還有一些其他具體要求，這里就不細(xì)講了?？梢再x能的維度基本上就是前面講的三個(gè)。

第一個(gè)，就是刷臉、會(huì)話和它派生出來(lái)的各種各樣場(chǎng)景，例如金融風(fēng)控、施工監(jiān)控、各種量的預(yù)測(cè)。從這個(gè)維度賦能，相對(duì)已經(jīng)比較成熟了。 

第二個(gè)，就是我們剛才講的，換臉派生出來(lái)的各種各樣的賦能。

第三，城市里可能有好多規(guī)劃搜索問(wèn)題，需要將老子孫子老鄧綜合起來(lái)，雙向協(xié)同互補(bǔ)，類似AlphaGo那樣賦能。

再有一個(gè)賦能場(chǎng)景就是在手機(jī)上玩智能，尤其是物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展后，手機(jī)的作用也更重要，智能也相對(duì)容易玩，因?yàn)楸容^環(huán)境可控。

還有一個(gè)場(chǎng)景是涉及大數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)圖譜實(shí)際上涉及的是相關(guān)關(guān)系，看圖表中這個(gè)例子，只看相關(guān)關(guān)系，吃了藥比不吃藥，好像是有改變、有點(diǎn)用，但是，分成男女再來(lái)看，得到的結(jié)論卻恰好相反。也就是說(shuō)，相關(guān)關(guān)系不一定反映事實(shí)，故用大數(shù)據(jù)一定要小心。怎么辦？要找因果關(guān)系。發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系的研究，經(jīng)過(guò)很多年，已積累了一些方法，可以為大數(shù)據(jù)賦能。最近，我們自己也發(fā)展了發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系的新方法。

最后，我覺(jué)得珠海是個(gè)年輕人的城市，具體場(chǎng)景可以考慮智能旅游，智能家居，與智能園區(qū)。還有就是在海洋邊，考慮發(fā)展海陸空一體化的智能項(xiàng)目，會(huì)有獨(dú)特的特點(diǎn)。 謝謝大家。

附演講嘉賓介紹：徐雷是上海交大致遠(yuǎn)講席教授、認(rèn)知機(jī)器和計(jì)算健康研究中心主任、張江實(shí)驗(yàn)室腦與智能科技研究院神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算研究中心主任，香港中文大學(xué)榮休教授。哈工大77本科，82年到清華師從常迥院士讀博士，87年到北大師從程民德院士和石青云院士做博后，次年破格升副教授。其后四年在芬蘭Oja、哈佛Yuille、MIT Jordan等團(tuán)隊(duì)做博后；93-96年任香港中文大學(xué)高級(jí)講師和教授、02年升講席教授。16年加入上海交大。從事智能領(lǐng)域研究逾37年，有多個(gè)被廣為引用的先驅(qū)性成果。01年當(dāng)選IEEE Fellow（從計(jì)算智能學(xué)會(huì)當(dāng)選之首位中國(guó)學(xué)者）、02年當(dāng)選國(guó)際模式識(shí)別學(xué)會(huì) Fellow（最早獲選的幾個(gè)華人之一），03年當(dāng)選歐洲科學(xué)院院士。獲93年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)、95年國(guó)際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì)領(lǐng)袖獎(jiǎng)、06年亞太神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì)最高獎(jiǎng)（首位獲獎(jiǎng)華人）。

相關(guān)文章：

智匯珠海！2019嶺南大數(shù)據(jù)國(guó)際論壇在珠海圓滿落幕 院士專家共謀5G智慧城市變革

為什么智慧城市在 2019 年火起來(lái)了？

5G應(yīng)用大賽、智慧城市院士論壇，這一屆“珠海綻放杯”的6大看點(diǎn)！

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見(jiàn)轉(zhuǎn)載須知。