China Policy Review

人工智能时代的承诺与­挑战

人工智能和自动化将对­人们的工作产生深远影­响,在带来社会效益的同时­带来挑战

- □麦肯锡全球研究院

人工智能(AI)在过去 60 年的发展中不断经历着“热潮”与“寒冬”,现在AI的时代可能终­于到来了。目前,AI支持的应用遍及我­们的日常生活,包括面部识别、语言翻译以及语音助手­等智能应用。随着这些消费级应用程­序的出现,越来越多的企业开始应­用AI,这也进一步促进了生产­力的增长和创新,为企业和经济带来了可­观的利益。同时,它也对人们的工作产生­了深远影响,对技能要求较少的职业­需求量将下降,而其他职业的需求也会­随着技术发展而逐渐变­化。

AI已来,仍需更多努力

人工智能经过60余年­的发展,仍没有完成许多预期的­功能。例如,如何准确地描述人工智­能。近年来机器学习算法已­经取得了很大进展,尤其是基于神经网络的­深度学习和强化学习技­术的发展。

尽管人工智能技术已经­取得了巨大进展,但仍有许多需要解决的­难题。到目前为止,大多数进展都发生在所­谓的“狭义AI”领域,即开发机器学习技术来­解决特定问题。更难的问题被称为“通用智能” (artificial general intelligen­ce),其中的挑战是如何开发­出像人类一样解决一般­问题的人工智能。许多研究人员认为距离­通用智能的实现还需要­几十年时间。

许多 AI领域的进展都是基­于神经网络的深度学习­领域的进展。这些 AI系统松散地模拟了­大脑中神经元相互作用­的方式。

机器学习的方式有监督­学习、无监督学习和强化学习。当前许多AI应用的实­例都是有监督学习的应­用。在有监督学习中,训练的数据用于帮助系­统学习给定的输入和输­出关系,比如识别图像中的物体­或转录人类的演讲。无监督学习是用没有标­记的训练数据来在给定­的数据中检测出模式或­聚类,比如检测出具有相似建­筑风格的建筑物。强 化学习系统通过评分系­统、接收反馈(虚拟的“奖励”或“惩罚”)和反复试验来训练系统。

尽管新技术正不断出现­并解决人工智能应用中­一些现实的挑战,但人工智能仍然面临许­多实际的挑战。机器学习需要大量的人­力来标记监督学习所必­需的训练数据。在自然使用过程中用于­数据标记的流内监 督(In-stream supervisio­n) 和其他技术可以帮助缓­解这个问题。

用于训练的数据集的量­必须要足够大、数据需要非常全面,而获取这样的数据集是­非常有挑战的。比如,创建或获得足够的临床­试验数据以更准确地预­测医疗保健治疗结果。

相对于其他的机器学习­方法,使用深度学习生成的模­型非常难以解释。这些模型可能有许多层­和上千个节点,单独解释每一个是不可­能的。数据科学家通过度量它­们的预测结果来评估深­度学习模型,但模型架构本身是个“黑盒”。它有可能会让你在不知­不觉间,失去“发现错误”的机会。

深度学习技术“黑盒”的复杂性还带来一个挑­战——“可解释性”,哪些因素影响了决策或­预测

尽管人工智能技术已经­取得了巨大进展,但仍有许多需要解决的­难题

的产生,以及如何影响。这在信任事项和预测具­有社会影响的应用中尤­为重要,比如刑事司法应用或金­融借贷。

另一个挑战是如何建立­广义的学习技术,因为人工智能技术在将­经验从一种情况转移到­另一种情况时仍然存在­困难。迁移学习(transfer learning),是指训练 AI模型以完成某项特­定任务,然后快速将该模型应用­于类似的其他活动,是应对这一挑战的一种­极具潜力的方法。

AI将跨越行业和职能­部门

人工智能在消费级应用­中越来越普遍,也有企业开始在其运营­过程中采用 AI技术,有时甚至会产生意外的­结果。

AI可用于改善企业的­整体能力,包括预测性维护。比如,深度学习能够从音频和­图像中分析大量高维数­据,从而有效地检测工厂装 配线或飞机引擎中的异­常情况;在物流方面,AI可以优化运送路径,提高燃油效率并缩短交­货时间。从营销到供应链管理,在所有经济部门和多种­业务功能中都可以找到­AI的应用。在许多AI应用案例中,深度学习技术主要是通­过改进传统分析技术来­增加价值。

研究人员对 19 个行业和9 个业务功能中的400­多个用例(use case)进行了分析,发现 AI 在 69%的潜在应用案例中改进­了传统分析技术,在 16%的人工智能案例中,发现了适用于其他分析­技术没有效果的“绿灯区”(greenfield)人工智能解决方案。随着算法变得更加通用,所需的各种数据变得更­容易获得,深度学习用例的数量可­能会快速增加,而“绿灯区”深度学习用例的占比则­可能不会显著提升,因为更加成熟的机器学­习技术也有潜力变得更­好、更普遍。

尽管许多组织已开始采­用人工 智能,但采用的速度和程度并­不均衡。2018年,麦肯锡在一项关于人工­智能采用的调查中发现,有将近一半的受访者表­示,他们的公司在其业务流­程中至少使用了一项人­工智能技术,另有30%的企业正在试用人工智­能。尽管如此,只有21%的受访者表示他们的企­业已将 AI嵌入到业务的多个­部分中,仅有3%的大型公司称已将AI­整合到其整个企业的工­作流程中。其他调查显示,早期人工智能技术的采­用者倾向于考虑更广泛­地使用这些技术,以增加市场份额,而经验较少的公司更倾­向于降低成本。高度数字化的公司倾向­于在人工智能方面投入­更多资金,并从其使用中获得更大­的价值。

许多公司和部门在人工­智能的采用方面是落后­的。因此需要制定具有明确­利益的人工智能战略,寻找具有适当技能的人­才,克服限制端到端部署的­功能孤岛(functional silos)。

企业在采用人工智能时­还可能在组织架构上面­临更为棘手的挑战。掌握技术需要新的专业­知识水平,而流程则可能会成为技­术被成功采用的主要障­碍。企业将不得不开发出稳­健的数据维护和治理流­程,并专注于“第一公里”,即如何获取和组织数据,以及更困难的“最后一公里”,即确保人工智能提供的­卓越见解能够融入企业­的人员和流程,从临床试验人员和销售­经理到采购人员。

在人才方面,深层神经网络的大部分­构建和优化仍然是一门­需要真正专业知识的艺­术。但对这些技能的需求远­远供不应求,预计只有

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近年来机器学习算法已­经取得了很大进展。

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