過去十年里，人工智能從實驗室走向產業(yè)化生產，重塑傳統(tǒng)行業(yè)模式、引領未來的價值已經(jīng)凸顯，并為全球經(jīng)濟和社會活動做出了不容忽視的貢獻。當前全球人工智能浪潮洶涌，各國學者正努力實現(xiàn)人工智能從感知到認知的跨越，使之具有推理、可解釋性、認知性。未來十年，人工智能技術將實現(xiàn)從感知智能到認知智能的新突破。

　　近日，清華大學人工智能研究院、清華 - 中國工程院知識智能聯(lián)合研究中心聯(lián)合發(fā)布了《人工智能發(fā)展報告 2020》。

　　該報告基于清華大學唐杰教授團隊自主研發(fā)的 “科技情報大數(shù)據(jù)挖掘與服務平臺”(簡稱 AMiner)平臺，根據(jù) 2011-2020 年期間人工智能領域的頂級期刊和會議(共計 44 個)所收錄的全部論文和專利數(shù)據(jù)，全面展現(xiàn)了人工智能發(fā)展至今所獲得的重大科研進展、成果產出以及科研熱點。該報告不僅從人才現(xiàn)狀、技術趨勢和技術影響力等方面展示了過去十年人工智能的最新進展，而且匯總分析了全球主要國家人工智能戰(zhàn)略支持政策，以及各國人才儲備和專利申請情況。該報告匠心獨具，將知識圖譜與自然語言處理、可視化、文獻計量學等技術手段相結合，分析得到人工智能及其子領域的技術研究熱點和發(fā)展趨勢方向，高層次人才特征。此外，基于 Gartner 技術成熟度曲線，該報告還深入探討了人工智能的未來發(fā)展藍圖，提出理論、技術和應用方面的重大變化與挑戰(zhàn)，以及如何賦能其他產業(yè)發(fā)展等重要議題。

　　AMiner 評選出過去十年十大人工智能研究熱點

　　根據(jù)人工智能領域在國際頂級期刊和會議過去 10 年所發(fā)表論文，通過 AI 算法計算出不同技術研究方向的 AMiner 影響力指數(shù)，以此獲得人工智能領域研究熱點總榜單，評選出過去十年 “十大人工智能研究熱點”。

　　本次評測結果顯示，過去十年中十大研究熱點分別為：深度神經(jīng)網(wǎng)絡、特征抽取、圖像分類、目標檢測、語義分割、表示學習、生成對抗網(wǎng)絡、語義網(wǎng)絡、協(xié)同過濾和機器翻譯。各項研究熱點的 AMiner 指數(shù)如表。

　　表 1 AMiner 評選出的近十年十大 AI 研究熱點

　　過去十年有 5 位人工智能領域學者獲得圖靈獎

　　通過 AMiner 智能引擎，可以自動收集歷年來圖靈獎獲得者及其論文發(fā)表與學者畫像等信息。過去十年的圖靈獎有三次正式授予給人工智能領域。2010，Leslie Valiant 因對計算理論的貢獻(PAC、枚舉復雜性、代數(shù)計算和并行分布式計算)獲得圖靈獎，該成果是人工智能領域快速發(fā)展的數(shù)學基礎之一。2011 年，因 Judea Pearl 通過概率和因果推理對人工智能做出貢獻而頒獎;2018 年，深度學習領域三位大神 Yoshua Bengio、Geoffrey Hinton 和 Yann LeCun 因為在概念和工程上的重大突破推動了深度神經(jīng)網(wǎng)絡成為計算機領域關鍵技術而榮獲圖靈獎。Hinton 的反向傳播(BP)算法、LeCun 對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)的推動以及 Bengio 對循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(RNN)的貢獻是目前圖像識別、語音識別、自然語言處理等獲得跳躍式發(fā)展的基礎。

　　AI 高層次人才較多聚集在美國

　　全球人工智能領域高層次人才共計 155408 位，中國人工智能領域高層次人才數(shù)量共計 17368 位。從 AI 高層次學者國家分布看，美國 AI 高層次學者的數(shù)量最多，有 1244 人次，占比 62.2%，中國排在美國之后，位列第二，有 196 人次，占比 9.8%。中國 AI 高層次學者主要分布在京津冀、長三角和珠三角地區(qū)，北京仍是擁有 AI 高層次學者數(shù)量最多的國內城市，有 79 位。

　　在全球人工智能領域高層次學者量 TOP10 機構之中，美國機構高層次學者總體人數(shù)遙遙領先。位居首位的是美國的谷歌公司，擁有 185 人，清華大學是唯一入選 TOP10 的中國機構，其余均為美國機構。

　　從子領域論文量來看，美國的大學和科技機構在 AI 各個細分方向上的發(fā)展較為均衡，且在自然語言處理、芯片技術、機器學習、信息檢索與挖掘、人機交互等 10 多個子領域的發(fā)展居于全球領先席位。中國的 AI 機構在語音識別、經(jīng)典 AI、計算機網(wǎng)絡、多媒體、可視化和物聯(lián)網(wǎng)等領域實力較強，均進入全球領先行列。

　　中國 AI 專利申請量全球領先

　　過去十年，中國人工智能領域的專利申請量 389571，位居世界第一，占全球總量的 74.7%，是排名第二的美國的 8.2 倍。總體上，國內的人工智能相關專利申請量呈逐年上升趨勢，并且在 2015 年后增長速度明顯加快。

　　(專利申請數(shù)據(jù)截至2020年10月)

　　人工智能技術賦能社會民生領域發(fā)展

　　當前，人工智能技術與傳統(tǒng)行業(yè)深度融合，廣泛應用于交通、醫(yī)療、教育和工業(yè)等多個領域，在有效降低勞動成本、優(yōu)化產品和服務、創(chuàng)造新市場和就業(yè)等方面為人類的生產和生活帶來革命性的轉變。

　　機器學習、深度學習、自然語言處理、語音識別、計算機視覺、計算機圖形、機器人、人機交互、數(shù)據(jù)庫、信息檢索與推薦、知識圖譜、知識工程、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)挖掘、安全與隱私、深度神經(jīng)網(wǎng)絡、可視化、物聯(lián)網(wǎng)等人工智能技術，已經(jīng)被引入到醫(yī)療領域的電子病歷、影像診斷、醫(yī)療機器人、健康管理、遠程診斷、新藥研發(fā)、基因測序等應用場景中;被引入到金融領域的智能獲客、身份識別、智能風控、智能投顧、智能客服、移動支付以及業(yè)務流程優(yōu)化等應用場景;被引入到教育領域的智適應學習、教育機器人、智慧校園、智能課堂、智能題庫、語音測評、人機對話、教育輔助等場景，還被引入到制造領域的智能工廠、工程設計、工程工藝設計、生產制造、CIMS、生成調度、故障診斷、智能物流、智能 MES 生產信息化管理系統(tǒng)等，以及被引入到城市管理領域的智能政務、城市指揮中心、城市公共安全、物流及建筑服務系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、城市環(huán)境管理系統(tǒng)、智能家居、醫(yī)療系統(tǒng)自動駕駛等多個應用場景。

　　人工智能未來將更多向強化學習、神經(jīng)形態(tài)硬件、知識圖譜、智能機器人、可解釋性 AI 等方向發(fā)展

　　目前，全球已有美國、中國、歐盟、英國、日本、德國、加拿大等 10 余個國家和地區(qū)紛紛發(fā)布了人工智能相關國家發(fā)展戰(zhàn)略或政策規(guī)劃，用于支持 AI 未來發(fā)展。這些國家?guī)缀醵紝⑷斯ぶ悄芤暈橐I未來、重塑傳統(tǒng)行業(yè)結構的前沿性、戰(zhàn)略性技術，積極推動人工智能發(fā)展及應用，注重人工智能人才隊伍培養(yǎng)，這是 AI 未來發(fā)展的重要歷史機遇。

　　本報告通過對 2020 年人工智能技術成熟度曲線分析，并結合人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀，預測得出人工智能下一個十年重點發(fā)展的方向包括：強化學習、神經(jīng)形態(tài)硬件、知識圖譜、智能機器人、可解釋性 AI、數(shù)字倫理、知識指導的自然語言處理等。