人工智能实践录

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书名：人工智能实践录

ISBN：978-7-115-50553-8

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版权

编　　著　中国电子信息产业发展研究院（赛迪研究院）

　　　　　人工智能产业创新联盟

责任编辑　武晓燕

人民邮电出版社出版发行　　北京市丰台区成寿寺路11号

邮编　100164 　电子邮件　315@ptpress.com.cn

网址　http://www.ptpress.com.cn

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内容提要

本书分为3个部分，分别是综述篇、通用技术篇和行业应用篇。综述篇介绍了现阶段人工智能产业的发展情况和人工智能政策环境。通用技术篇精心挑选了10个以研发底层技术为核心竞争力的企业的产品，详细介绍了它们的实现思路以及现阶段应用。行业应用篇共有24个案例，主要汇集了人工智能技术与实体经济结合的应用案例，重点关注人工智能技术的应用场景拓展。

编者简介

中国电子信息产业发展研究院（赛迪研究院） 是直属于工业和信息化部的一类科研事业单位。成立二十多年来，一直致力于面向政府、面向企业、面向社会提供研究咨询、评测认证、媒体传播与技术研发等专业服务，形成了政府决策与软科学研究、传媒与网络服务、咨询与外包服务、评测与认证服务、软件开发与信息技术服务五业并举发展的业务格局。

人工智能产业创新联盟 是由中国电子信息产业发展研究院联合人工智能领域软硬件产品企业、应用企业、投资机构、高校院所、地方（园区）发展机构（部门）等300多家单位共同组成的，旨在推动我国人工智能产业的创新发展，搭建人工智能产业创新合作与对接平台，整合各类产业资源，提供产业公共服务，努力做好产业生态构建者、技术创新集散地、产融结合黏结剂和行业应用推进器。

前言

中共中央总书记习近平在中共中央政治局第九次集体学习时强调，人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁”效应。在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术的驱动下，人工智能加速发展，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征，正在对经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面产生重大而深远的影响。加快发展新一代人工智能是我们赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手，是推动我国科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的重要战略资源。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）诞生于60多年前，麦卡锡、明斯基、香农、罗切斯特等人在美国新罕布什尔州的达特茅斯学院组织了一场学术会议，在场的学者讨论了“人工智能”这一在当时看来还遥不可及的议题。

随着算法的突破、算力的提升、算据的积累，人工智能在经过几十载漫漫长路的探索之后，终于迎来第三次浪潮，成为当前技术、产业界乃至全社会炙手可热的词汇，成为全人类关注的焦点。在许多人看来，这一词汇、这一概念、这一技术，不但自身是价若钻石的珍宝，而且还有着“点石成金”的魔力，能够为经济社会众多领域添上创新、升级、腾飞的翅膀。

无论是全球范围内，还是我国众多地方，人们都已满怀雄心壮志迈上智能之路，部署人工智能发展战略，优化人工智能发展环境，攻关人工智能核心技术，发展人工智能创新产品，推进人工智能普及应用，意图在人工智能带来的新一轮科技和产业革命中，在人类迈入智能时代的开始阶段，率先掌握驱动未来发展的决定力量。

美国国家科技委员会于2016年10月发布《为人工智能的未来做好准备》，并联合美国网络和信息技术研发小组委员会发布《国家人工智能研究和发展战略计划》；2017年9月，美国国会通过自动驾驶法案；同年10月，美国信息产业理事会又推出《人工智能政策原则》；日本政府于2017年发布《下一代人工智能推进战略》；韩国第四次工业革命委员会则是在2018年5月发布《人工智能研究与发展（R&D）战略》；英国政府在2016年12月和2017年10月推出《人工智能：未来决策制定的机遇与影响》《在英国发展人工智能产业》两大文件；2011年11月，德国政府提出将工业“4.0”作为《德国2020高技术战略》的重心，又于2013年发布《保障德国制造业的未来：德国工业4.0战略实施建议》；法国经济部与教研部在2017年7月发布了《人工智能战略》；欧盟则分别于2013年和2017年提出“SPARC计划”和“地平线2020计划”。

我国从2015年开始就颁布了各项政策，推动人工智能的发展，相继出台《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《“互联网＋”人工智能三年行动实施方案》。而国务院于2017年7月推出的《新一代人工智能发展规划》更是明确部署构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国。工业和信息化部于2017年12月印发《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020年）》，以落实《新一代人工智能发展规划》, 加快人工智能产业发展，推动人工智能和实体经济深度融合。

在2019年召开的全国“两会”上，“人工智能”第三次进入了总理的政府工作报告。中央全面深化改革委员会第七次会议指出，促进人工智能和实体经济深度融合，要把握新一代人工智能发展的特点，坚持以市场需求为导向，以产业应用为目标，深化改革创新，优化制度环境，激发企业创新活力和内生动力，结合不同行业、不同区域特点，探索创新成果应用转化的路径和方法，构建数据驱动、人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济形态。

诚如各界所认识到的，人工智能的发展，需要算法、算力、算据作为养料，需要科学的顶层设计与协同推进，需要持续的技术攻关和研发创新，这些都缺一不可。但不能忽视、也必须首先看到的是，与先前的多次人工智能浪潮不同，本轮人工智能发展最大的特点之一，就是与应用实践的紧密结合。

因为有了典型而丰富的应用实践，人工智能才能走出理论设想、走出象牙塔、走出实验室，走入大众的视野和认知，渗透社会的方方面面。如果没有“阿尔法狗”（AlphaGo）在围棋领域连续的攻城拔寨，人工智能对公众的普及速度必然会慢不少；如果没有教育机器人、清洁机器人产品走入千家万户，百姓必然难以感受到人工智能与生活的密切关联；如果没有产品质量智能检测系统、医学影像智能辅助诊断系统的实际应用，很多企业就仍然捅不破技术与应用间的“窗户纸”，空望人工智能技术而兴叹。反过来，也正因为与生产、生活的众多领域的典型场景和典型实践有了结合，人工智能发展才获得更多养料、更多锤炼，才能实现今天的迅速发展。

实践出真知，任何科学知识都要从实践得来。实践也出智能，任何人工智能方面的进步，都要靠与实践的紧密融合。也只有认真观察实践做法、系统总结实践经验、大力进行实践推广，才能推动人工智能更好地应用。

人工智能创新发展的大幕已经拉开，我们相信，在政、产、学、研、用、金等各方的大力推动下，通过不断探索实践，我国一定能够抓住新一轮科技革命和产业变革机遇，抢占全球人工智能制高点，推动我国新一代人工智能健康发展。

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综述篇

我国人工智能发展环境分析

顶层规划部署持续加强

2015年，国务院出台《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，将“互联网+”人工智能作为重点布局的11个领域之一。

2016年，中华人民共和国国家发展和改革委员会（简称国家发改委）、中华人民共和国科学技术部（简称科技部）、中华人民共和国工业和信息化部（简称工信部）、中共中央网信办联合发布《“互联网＋”人工智能三年行动实施方案》。该方案提出了三大方向共九大工程，系统地提出了我国在2016—2018年间推动人工智能发展的具体思路和内容，目的在于充分发挥人工智能技术创新的引领作用。

2016年，国家“十三五”规划纲要将人工智能作为新兴技术重点突破领域，工信部、国家发改委、中华人民共和国财政部（简称财政部）联合发布了《机器人产业发展规划（2016—2020年）》，其中提出重点开展人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术研究，并实施机器人推广应用计划。2017年，人工智能先后出现在政府工作报告和党的十九大报告中，“人工智能2.0”被纳入“科技创新2030重大项目”。

2017年，国务院印发了《新一代人工智能发展规划》（以下简称《规划》）。《规划》指出，人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界，应抢抓人工智能发展的重大战略机遇，构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国。《规划》确立了我国面向2030年“三步走”的人工智能发展总目标：第一步，到2020年人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步，人工智能产业成为新的重要经济增长点，人工智能技术应用成为改善民生的新途径，有力支撑进入创新型国家行列和实现全面建成小康社会的奋斗目标；第二步，到2025年人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平，人工智能成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力，智能社会建设取得积极进展；第三步，到2030年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心，智能经济、智能社会取得明显成效，为跻身创新型国家前列和经济强国奠定重要基础。此后，新一代人工智能发展规划推进办公室及新一代人工智能战略咨询委员会宣告成立，未来将有力地推动人工智能重大项目落地。

为落实《规划》，工信部于2017年年底印发了《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020年）》（以下简称《计划》）。《计划》认为，新一轮科技革命和产业变革正在萌发，大数据的形成、理论算法的革新、计算能力的提升及网络设施的演进驱动人工智能发展进入新阶段，智能化成为技术和产业发展的重要方向，发展人工智能产业是我国抓住历史机遇，突破重点领域，促进人工智能产业发展，提升制造业智能化水平，推动人工智能和实体经济深度融合的重要抓手。《计划》将通过培育智能产品、突破核心基础、深化发展智能制造、构建支撑体系四项重点任务，力争到2020年，一系列人工智能标志性产品取得重要突破，在若干重点领域形成国际竞争优势，人工智能和实体经济融合进一步深化，产业发展环境进一步优化，人工智能重点产品规模化发展，人工智能整体核心基础能力显著增强，智能制造深化发展，人工智能产业支撑体系基本建立。

2018年年底，工信部印发《新一代人工智能产业创新重点任务揭榜工作方案》，聚焦“培育智能产品、突破核心基础、深化发展智能制造、构建支撑体系”等重点方向，征集并遴选一批掌握关键核心技术、具备较强创新能力的单位集中攻关。

2019年，中央全面深化改革委员会（简称中央深改委）审议通过《关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见》（简称《意见》）。《意见》指出，促进人工智能和实体经济深度融合，要把握新一代人工智能发展的特点，坚持以市场需求为导向，以产业应用为目标，深化改革创新，优化制度环境，激发企业创新活力和内生动力，结合不同行业、不同区域特点，探索创新成果应用转化的路径和方法，构建数据驱动、人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济形态。

近年来我国出台的主要人工智能顶层规划见表1-1。

表1-1　近年来我国出台的主要人工智能顶层规划

地方政府部门积极推进

近年来，我国多个地方结合自身条件禀赋和产业基础，制定实施适合本地区特点的人工智能发展规划，实现了从中央到地方的联动，进一步带动人工智能发挥经济和社会效益。

北京市于2017年印发了《北京市加快科技创新培育人工智能产业的指导意见》，预计到2020年，实现本市新一代人工智能总体技术和应用达到世界先进水平，部分关键技术达到世界领先水平，形成若干重大原创基础理论和前沿技术标志性成果；培育一批具有国际影响力的人工智能领军人才和创新团队，涌现一批特色创新型企业，创新生态体系基本建立，初步成为具有全球影响力的人工智能创新中心；人工智能对经济社会发展的支撑能力显著增强，成为本市新的重要经济增长点。同期，北京市中关村依托信息技术产业基础，制定并发布了《中关村国家自主创新示范区人工智能产业培育行动计划（2017—2020年）》，提出着力推动人工智能关键核心技术研发，重点打造协同创新平台，推动创新政策先行先试，培育有国际影响力的领军企业，力争到2020年初步形成具有国际竞争力和技术主导权的人工智能产业集群，产业规模超过500亿元，带动相关产业规模超过5000亿元。

上海市于2017年印发了《关于本市推动新一代人工智能发展的实施意见》，提出以“智能上海（AI@SH）”行动为依托，着力打造应用驱动、科技引领、产业协同、生态培育、人才集聚的新一代人工智能发展体系，推动人工智能成为上海市建设有全球影响力的科技创新中心新引擎。力争到2020年，打造6个左右人工智能创新应用示范区，建设10个左右人工智能创新平台，建成5个左右人工智能特色产业集聚区，培育10家左右人工智能创新标杆企业，人工智能重点产业规模超过1000亿元。同时，上海市通过主办2018世界人工智能大会，以“人工智能赋能新时代”为主题，以分论坛峰会、特色活动、展示应用、创新大赛，推动人工智能“产学研用投”的结合发展。

浙江省于2017年印发了《浙江省新一代人工智能发展规划》，提出重点发展智能安防、智能汽车、智能机器人、智能家居等人工智能产业化应用。预计到2022年，全省形成人工智能核心产业规模500亿元以上，带动相关产业规模5000亿元以上，布局建设5个国家级人工智能创新平台，成为全国重要的人工智能高层次人才创新创业的集聚地。同时，浙江省积极运用世界互联网大会的契机，推动在大会期间举办人工智能分论坛，以“人工智能：融合发展新机遇”为主题，聚焦人工智能在实际场景中的落地应用，探究人工智能带来的商业变革、产业发展和社会进步。

重庆市于2017年启动了人工智能重大专项，旨在缩小重庆在人工智能产业领域和北上广深之间的差距。预计未来三年，重庆市将重点支持智能感知、人机交互、智能网联汽车、智能机器人等重点产品开发，并在智能制造、智能交通等成果应用方面启动一批重大主题专项，总投入10亿元以上，吸引社会资本和金融资本100亿元以上，吸引核心企业、高校、园区等创新实体投入1000亿元以上。2018年，重庆以中国国际智能产业博览会为契机，推动智能化为经济赋能，为生活添彩，会上签约了一批重大项目，有力地促进了人工智能创新要素在我国西部地区的聚集，以智能产业带动西部大开发，支撑“一带一路”和长江经济带的发展。

贵州省于2017年印发了《智能贵州发展规划（2017—2020年）》，提出大力发展智能制造，发展智慧能源、智能农业和智能服务业，推进政府、民生和社会智能化应用。目标到2020年，初步形成智能应用基础设施和人工智能产业链，创建全国智能制造基地和智能应用示范区；到2025年，智能贵州发展取得重大进展，智能制造能力处于全国中等水平。

安徽省于2017年印发了《支持中国声谷建设若干政策》，并于2018年印发了《安徽省新一代人工智能产业发展规划（2018—2030年）》。计划2017—2020年，省政府每年安排2亿元智能语音及人工智能产业发展和推广应用扶持资金，合肥市每年安排6亿元资金，依托中国科学技术大学的科教资源和科大讯飞的语音技术与应用，落实“中国声谷”智能语音及人工智能产业发展和推广应用扶持政策。

广东省于2018年印发了《广东省新一代人工智能发展规划》，分三步走推动人工智能产业发展。预计到2020年，广东人工智能产业规模、技术创新能力和应用示范均处于国内领先水平，部分领域关键核心技术取得重大突破。到2025年，广东人工智能基础理论取得重大突破，部分技术与应用研究达到世界先进水平，开放创新平台成为引领人工智能发展的标杆。到2030年，广东人工智能基础层、技术层和应用层实现全链条重大突破，总体创新能力处于国际先进水平。

天津市于2018年印发了《天津市新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020年）》，目标到2020年，天津市人工智能产业总体水平位居全国前列，人工智能核心产业规模达到150亿元，带动相关产业规模达到1300亿元。一批人工智能标志性产品实现突破，在若干重点细分领域形成技术优势，出现一批具有竞争力的人工智能领军企业。人工智能和制造业融合进一步深化，制造业重点领域基本实现智能转型，形成一批专业系统解决方案供应商，搭建一批有示范作用的智能制造应用场景。积极推动35项人工智能产业重大项目实施，带动产业投资350亿元，新增销售收入1000亿元。

厦门市于2018年印发了《厦门市新一代人工智能产业发展行动计划（2019—2021年）》，明确到2021年，厦门市新一代人工智能产业在智能芯片、云计算能力、机器视觉等核心技术上取得进展，在制造业、公共信息安全、交通、金融、健康医疗等领域积极推广应用，全面开展智慧城市建设，人工智能产业链基本完善。

从各省市推进人工智能发展的情况看，各地均重视结合自身发展基础和产业特点，增强人工智能核心技术能力、扩展人工智能应用场景，推动形成具有区域特色和优势的人工智能产业链。

部分地方出台的人工智能规划政策和重要工作见表1-2。

表1-2　地方出台的人工智能规划政策和重要工作