1.2.1 物联网与人工智能发展概述
1.物联网的发展
1991年,马可·维瑟开创性地提出了泛在计算(Ubiquitous Computing)[6]的思想,认为泛在计算的发展将使技术无缝地融入日常生活中。物联网可以说是实现泛在计算的重要途径。
1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中,最早提及物联网概念。但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。
1999年,美国麻省理工学院的自动识别中心Auto-ID提出了网络无线射频识别(RFID)系统,把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理,是最早的物联网系统雏形。
2005年,国际电信联盟(ITU)发布了题为《ITU互联网报告2005:物联网》的报告,物联网概念开始正式出现在官方文件中。其中指出,物联网通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2009年,“感知中国”概念被提出,物联网被列为国家五大战略性新兴产业之一,传感器网络和物联网技术的发展在国内掀起热潮,涌现出以“绿野前传”[8]等为代表的物联网系统及应用。
2015年以来,边缘计算与边缘智能逐步兴起,在既有端数据采集和云中心数据处理之外增加了边缘网络,为物联网发展提供了新的计算架构。此外,随着物联网市场的迅猛发展,基础而通用的物联网系统平台成为业界关注热点,如微软发布的Azure IoT、亚马逊的AWS IoT、华为的鸿蒙操作系统等。
2.人工智能的发展
自20世纪50年代以来,人工智能从无到有,取得了快速发展。1950年,著名的“图灵测试”诞生,按照“人工智能之父”艾伦·图灵的定义:如果一台机器能够与人类展开对话而不能被辨别出其机器身份,那么称这台机器具有智能。
1956年夏天,美国达特茅斯学院举行了历史上第一次人工智能研讨会,被普遍认为是人工智能诞生的标志。这次会议上,麦卡锡首次提出了“人工智能”(Artificial Intelligence,AI)概念,纽厄尔和西蒙等则展示了被称为“第一人工智能程序”的“逻辑理论机器”(Logic Theorist),能自动对怀特海德和罗素所著的《数学原理》中的定理进行证明。
人工智能概念提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序等。1966年,美国麻省理工学院人工智能实验室的魏泽鲍姆发布了世界上第一个聊天机器人ELIZA。ELIZA是一个完全基于规则的聊天机器人,它模拟了一个心理医生,能通过脚本理解简单的自然语言,并能产生类似人类的互动。
20世纪70年代出现了专家系统,它可以看作是一类能模拟人类专家知识和经验来解决领域复杂问题的智能计算机程序系统,涉及知识表示和知识推理等技术。专家系统实现了人工智能从一般推理策略转向运用专业知识的重大突破。专家系统在很多领域都得到成功应用,如能帮助化学家推断分子结构的DENRAL、用于诊断和治疗疾病的MYCIN、辅助地质学家探测矿藏的PROSPCTOR等,推动人工智能走入应用发展的新高潮。
20世纪90年代以来,计算机网络和互联网技术的发展进一步加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年5月11日,IBM公司的计算机“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,成为首个在标准比赛时限内击败国际象棋世界冠军的计算机系统。2011年,IBM再一次推出的Watson(沃森)系统,它能通过使用自然语言回答问题并参加了美国智力问答节目,打败两位人类冠军,成为“深蓝”战胜国际象棋大师后的又一次代表性人机大战。
近年来,随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,以深度神经网络为代表的人工智能技术得到飞速发展。2016年,Google人工智能AlphaGo以4:1的成绩战胜围棋世界冠军李世石,这一次的人机对弈让人工智能正式被世人所熟知。以深度学习为代表的新兴人工智能技术也加速了人工智能应用落地,诸如图像分类、语音识别、无人驾驶等复杂问题的技术瓶颈陆续得到突破,迎来了爆发式增长的新高潮。
经过60多年的演进,特别是在移动互联网、大数据、云计算、认知科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能加速发展。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》(即人工智能2.0),将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,其中大数据驱动知识学习、跨媒体协同处理、人机协同增强智能、群体智能、自主智能系统成为人工智能2.0时代的发展重点。
3.人工智能与物联网的融合
新一代人工智能与物联网在实际应用中不断落地融合,促进了智能物联网的诞生。2017年以来,智能物联网在学术界和企业界都成为关注的热点。智能家居、智能工厂、智慧城市、智慧医疗、自动驾驶等智能物联网相关的领域应用发展如火如荼;智能物联网也成为各大传统行业智能化升级的最佳途径。
物联网应用的不断普及为人工智能提供了海量的物理世界数据,实现了人-机-物的智能互联,也为人工智能的应用落地提供了客观的需求和丰富的路径。而人工智能技术的应用则为物联网领域应用的效能提升和自主优化提供赋能支撑,为用户提供更为个性化和智能化的体验。