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人工智能时代——高盛人工智能报告

来源:发布时间:2016年12月27日

AI是什么

人工智能(AI)是制造智能机器、可学习计算程序和需要人类智慧解决问题的科学和工程。AI可以说是科技信息时代的大飞跃,既具备一定的类人逻辑性,又具备强大的计算能力和数据存储能力。


为什么人工智能加速发展

深度学习能力方面的主要飞跃成为当前进行中的AI 拐点的催化剂。数据、芯片、算法的进步成为AI领域快速发展的三大主力。


1、 数据化时代的到来

移动手机、物联网、低耗数据存储的成熟和处理技术(通常在云端)已经在数量、大小、可靠数据结构方面创造了大量的成长。非结构化数据的数量呈现巨大的增长,使得神经网络就变得越有效率,机器语言可以解决的问题的数量也在增长。


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IDC调研的数据量增长趋势


2、 芯片技术结构完善

 GPU 的再次使用、低成本计算能力的普遍化,特别是通过云服务,以及建立新的神经网络模型,已经极大的增加了神经网络产生结果的速度与准确率。GPU 和并行架构要比传统的基于数据中心架构的CPU 能更快的训练机器学习系统。通过使用图像芯片,网络能更快的迭代,能在短期内进行更准确的训练。同时,特制硅的发展,比如微软和百度使用的FPGA,能够用训练出的深度学习系统做更快的推断。


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超级计算机浮点指数增长趋势

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千兆次浮点运算所需成本变化趋势


3、 算法优化推动开源

更好的输入(计算和数据)使得更多的研发是面向算法,从而支持深度学习的使用。例如伯克利的Caffe、谷歌的TensorFlow 和Torch 这样的开源框架。比如,刚开源一周年的TensorFlow,已经成为最大的开发人员协作网站GitHub 上最多分支(或活动)的框架。虽然不是所有的人工智能都发生于普遍可用的开源框架中,但开源确实在加速发展,而且也有更多先进的工具正在开源。


2025年:五大领域的千亿级市场


农业:目标时长200 亿美元

机器学习和人工智能技将优化种子种植、施肥、灌溉、喷洒和收获;通过智能机器对水果和蔬菜进行分拣,以降低劳动成本;机器学习可以通过音频数据对牲畜疾病进行早期检测。


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AI与农业创新


金融业(美国):每年节约和新增收入340-430 亿美元

机器学习和人工智能在金融服务行业有广泛的应用,随着数据集的丰富,AI可以用于投资决策、信贷风险概况等,利用更少的时间处理更为丰富全面的市场信息,提供专业可观,甚至更准确的分析。 


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AI在金融服务领域


医疗:每年减少支出540 亿美元

机器学习在医疗方面的可用性非常广,能够提供实时监测,帮助发现高回报的技术和药物,帮助测试分析、优化治疗。预计随着机器学习的人工智能的技术逐渐成熟,将推动药物研发过程,同时还能驱动医疗信息高效化。


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未来十年医疗AI的投资回报率


零售业:每年节省540 亿美元,新增410 亿美元收入

电子商务的出现,为零售商提供了大量的消费者数据。企业通过大数据增强推荐引擎功能,完善商品需求预测和定价优化系统,提高销售、改善库存和了解用户偏好。


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电子商务的发展


能源领域:累积节省140 亿美元

通过纳入从历史信息中获得的知识提高产品的可靠性,AI/ML 还可以帮助缩短产品开发、现场试验和商业化之间的时间。通过减少钻井的时间和成本,更好地定位油气储量,从而降低油田开发成本。 通过提高设备正常运行时间和降低维护成本,降低现场寿命周期服务的生产成本。


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AI与能源的关系


走在前端的巨头

谷歌:贯彻软硬件结合的理念

谷歌,或者说现在的Alphabet,已经建立了独一无二的AI检索算法,在自然语言处理上面颇具优势,并应用于谷歌搜索,预计还将在谷歌智能家居生态中大显身手。公司的开源软件库/云计算平台TensorFlow还在结合了很多前沿的硬件加速器,推出新的AI张量处理单元TPU。此外,收购的DeepMind也在击败李世石的战役中一举成名。

亚马逊:筹备开源服务

亚马逊AWS在云服务的布局已经颇具优势,2015年4月,公司宣布推出机器学习服务亚马逊ML,提供针对性的用户体验。今年5月,亚马逊推出了自家的开源软件DSSTNE,帮助建立深度学习开发库。

苹果:活跃的收购者

过去一年间,评估已经收购了Emotient、Turi、Tuplejump等AI创业公司,并雇佣了之前在NVIDIA从事GPU软件项目的Johnathan Cohen,并找来Ruslan Salakhutdinov作为其AI研发部主管。Siri可以算作苹果在AI方面最主要的成就之一,此外,苹果大脑的传言也甚嚣尘上。

微软:力推基于GPU和FPGA的云

微软首席执行官纳德拉介绍称,微软正在建立“民主化的AI(democratizing AI)”,目前AI研究小组员工人数超过5000人,目标在于改变人机体验和交互技术,小娜是比较有代表性的一个成果。此外,公司还在建立基于GPU和FPGA的云(Azure)方面做努力。

Facebook:开源工具

Facebook在AI方面的主要布局集中在建立开发者社群,开源Torch、Chef、fastText、BigSur 等一系列 AI 工具及资料库,并推出具体的应用程序,比如已经出现的图象识别、语音文字转换和智能翻译等。

Salesforce:建立云生态

2014和2015年,Salesforce开始利用自家电开发平台执行云机器学习任务。公司还收购了Minhash,、PredictionIO、MetaMind等AI公司,目的在于建立云销售、云营销、云服务、云社区、云物联网、基于云的应用程序等。

NVIDIA:借力GPU大势

GPU在之前的计算机应用不多,但AI算法给了它莫大的基于,目前,几乎所有的AI算法都采用了NVIDIA的GPU,虽然英特尔也在加快研发新的替代芯片FPGA,但目前来看,GPU依旧是比较好的选择。借此大势,NVIDIA还专门设计了全球首款针对深度学习的GPU架构(Pascal 架构)。

英特尔:加快芯片研发

GPU的大势让英特尔感到了危机,英特尔收购Nervana systems和Altera,加快FPGA的推进,在运算速度和编程灵活性取得一系列进展。2016年中期,英特尔推出了至强二代,用于智能家庭产品的网络服务和云服务。

Uber:合作汽车制造商

Uber在AI方面的主要布局更趋近于物联网,尤其是汽车传感器。2016年9月,Uber在匹兹堡推出了自动驾驶试点项目,并于卡内基梅隆大学教授、汽车制造商合作,研发基于传感器获得的数百万数据点,建立安全、有序、自动的交通模式。

IBM:沃森成AI之星

IBM在AI方面的布局很早,公司在全球的AI研发每人元超过3000名,专利超过1400项,覆盖云计算和硅纳米科学,其超级智脑沃森在自然语言处理和模式识别、非结构化数据处理方面有着出色的表现,已经应用于虚拟代理,帮助金融、医疗等合作伙伴处理和分析数据。

BAT着力构建神经网络

目前,国内对于AI的支持力度也比较大,在学术方面也有很是很大的研究热点。学术机构,以及百度、阿里、腾讯等公司也在语音识别、图像识别、神经网络、自然语言处理等方面都有重要的突破。艾瑞咨询认为,国内AI市场将从2015年的12亿元增至2020年的91亿元。