大数据与互联网+智能化产业

（一）大数据带动人工智能崛起

如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机与互联网，人工智能正成为推动人类进入智能时代的决定性力量。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义，纷纷转型发展，抢滩布局人工智能创新生态。世界主要发达国家均把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略，力图在国际科技竞争中掌握主导权。习近平总书记在十九届中央政治局第九次集体学习时深刻指出，加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。错失一个机遇，就有可能错过整整一个时代。新一轮科技革命与产业变革已曙光可见，在这场关乎前途命运的大赛场上，我们必须抢抓机遇、奋起直追、力争超越。1956年夏，麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”，首次提出“人工智能（Artificial Intelligence，AI）”这一概念，标志着人工智能学科的诞生。^[32]

人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能发展所取得的大部分成就都和大数据密切相关。通过数据采集、处理、分析，从各行各业的海量数据中，获得有价值的洞察，为更高级的算法提供素材，可以说人工智能的蓬勃发展离不开大数据的鼎力支持。马化腾在清华大学洞见论坛上表示：“有AI的地方都必须涉及大数据，这毫无疑问是未来的方向。”李开复也曾在演讲中指出：“人工智能即将成为远大于移动互联网的产业，而大数据一体化将是通往这个未来的必要条件。”“人工智能离不开深度学习，通过大量数据的积累探索，在任何狭窄的领域，如围棋博弈、商业精准营销、无人驾驶等等，人类终究会被机器所超越。而AI技术要实现这一跨越式的发展，把人从更多的劳力劳动中彻底解放出来，除了计算能力和深度学习算法的演进，大数据更是其中的关键。”^[33]大数据是人工智能的基础，人工智能的决策依赖于大数据的分析，可以说大数据是人工智能的灵魂，离开大数据的人工智能将变得毫无意义。

人工智能从1956年开始起步以来，至今经历了六个阶段。一是起步发展期：1956年至20世纪60年代初。在这个阶段，人工智能概念被提出后，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，掀起人工智能发展的第一个高潮。二是反思发展期：20世纪60年代初至70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望，人们开始尝试更具挑战性的任务，并提出了一些不切实际的研发目标。然而，接二连三的失败和预期目标的落空，使人工智能的发展走入低谷。三是应用发展期：20世纪70年代初至80年代中期。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题，实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功，推动人工智能走入应用发展的新高潮。四是低迷发展期：20世纪80年代中期至90年代中期。随着人工智能的应用规模不断扩大，专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。五是稳步发展期：20世纪90年代中期至2011年。网络技术特别是互联网技术的发展，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，国际商业机器公司（IBM）深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。2008年，IBM提出“智慧地球”的概念。以上都是这一时期的标志性事件。六是蓬勃发展期：2011年至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展，泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展，大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破，迎来爆发式增长的新高潮。^[34]

（二）人工智能催生智能化产业

技术的跃迁、时代的变革，势必会带来产业形态上的变化。吴军指出，现有产业+新技术=新产业，并总结了从第一次工业革命以来历次技术革命中的一个规律，即每一次技术革命都会围绕着一个核心技术展开，第一次工业革命是蒸汽机，第二次工业革命是电，信息革命是计算机和半导体芯片，当下的智能革命则是大数据和机器智能。而在每一次技术革命中，只有率先采用新技术，才能立于不败之地。在智能革命中，现有产业采用了新技术后，将会全面升级，成为新产业。^[35]这里的新产业包括两个方面：一是旧产业的新形态，例如传统的广告媒体在互联网、大数据、人工智能的赋能下演变为新媒体；二是在这个时代中催生出来的全新的产业，例如保障我们通信畅通的电信业。毋庸置疑，人工智能的发展会有一个非常广泛的受益面，更多的行业会在智能时代迎来新的发展机遇。

人工智能助力产业智能化，这里所说的产业智能化是指第一、二、三等传统产业运用人工智能技术带来的产出增量。以金融、家庭、汽车、医疗和教育行业为代表，在产业智能化完备程度较高的行业或场景中已经开启了智能化的探索和尝试，并将实现规模化的推广和应用。智能化落地带来的影响力和可行模式在文娱、制造、农业以及其他领域中扩散开来。各行业的先行者结合自身行业资源和技术平台提供的基础设施，已经在智能化之路上领先一步。当我们察觉到通行时间大幅缩短，正是人工智能在调控城市交通方面发挥了作用。像智能交通这样的例子，在我们的生活中已经比比皆是。

农业+人工智能=智能农业。农业是人类所从事的最古老的行业，也是支撑人类文明的基础。在原始社会，人力是农业发展的主要力量，到了工业革命之后，机械在农业中的应用，使得收获的粮食大大增加，因此大量的人口能够被释放出来从事工业和服务业的劳动。但是，自然环境，比如土地面积和降雨量，依然是制约农业发展的瓶颈。随着时代的进步，新的技术不断应用到农业中，由此衍生出智能农业。智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效、可持续发展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与陆地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高，劳动生产率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。传统农业生产活动中的浇水灌溉、施肥、打药，农民依靠人工，全凭经验和感觉来完成。而应用物联网，诸如瓜果蔬菜的浇水时间，施肥、打药怎样保持精确的浓度，如何实行按需供给等一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题，都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关，农民只需按个开关，做个选择，或是完全听“指令”，就能种好菜、养好花。从传统农业到现代农业转变的过程中，农业信息化的发展大致经历了计算机农业、数字农业、精准农业和智慧农业4个阶段。

制造业+人工智能=智能制造。在智能化趋势下，传统的制造业同样面临敏捷转型的需求。2011年，德国提出工业4.0的概念，即通过数字化和智能化来提升制造业的水平。相应地，中国也提出了中国制造2025的概念，其核心是通过智能机器、大数据分析来帮助工人甚至取代工人，实现制造业的全面智能化。在美国，特斯拉汽车公司已经尝试全部使用机器人来装配汽车，这不仅使得工厂雇用工人的数量大幅减少，而且让出厂的汽车性能和质量更稳定。^[36]传统制造业将是智能化时代的重要受益者，制造业既是推动智能化发展的参与者，也是智能化发展的受益者。未来大量的机器人将逐渐替代传统的人力岗位，机器人取代人类从事制造业的一个巨大优势在于，能够满足人们对产品的个性化定制。在大工业时代，机器所解决的是确定性问题，因此，一旦一种产品设计出来，它就是确定的，按照事先确定的设计复制，成本是很低的。但是，如果哪个顾客想要根据自己的需求订购一种特定的产品，那么成本是很高的。而在机器人取代生产线上的装配工人的智能制造时代，只要通过设定产品参数，机器人就可以根据用户需求制造出个性化的产品，其成本不会比大规模生产高多少。^[37]机器取代人力是机遇也是挑战，机器取代人力不仅带来人力成本的下降，同时还会带来生产效率的提升。但是，被机器所取代的劳动力该何去何从，也是我们应该考虑的问题。(www.xing528.com)

零售业+人工智能=智能零售。零售业一直被认为是人工智能技术的新风口和商业应用的新热点。此前，无论是阿里巴巴提出的“新零售”，还是京东提出的“无界零售”，或是业界流行的“智慧零售”，究其本质其实也是希望利用大数据、云计算和人工智能等技术打破传统零售业在空间、品类和供应链上的组织形式，重构零售业的成本、效率以及用户体验。^[38]如今，传统零售业正在经历寒冬，尤其是突如其来的新冠肺炎疫情更是让很多线下的零售业门店雪上加霜，传统零售业迎来了关店潮。关店潮的背后，是实体零售业所面临的巨大危机：在中国消费升级的大背景下，消费者的需求日益细分、多变，品牌只有深入了解用户行为，对消费者的需求直接、快速地做出反应，让他们得到“个性化、体验式消费”所带来的满足与快感，才能让他们再次走进身边的百货商店。而传统的零售业显然还固守着以前的老路：产品销售出去后，不知道购买者究竟是谁，不知道后期运营活动时如何召唤老客户，大量的广告投出去，不知道有没有触达有效客户。而智能零售业通过大数据和人工智能技术可以对客户有很好的了解。

例如，可以设想这样的门店场景：当消费者进店之后，门店会对消费者进行人脸识别，并分析每一位消费者的兴趣关注和场景停留时间，通过行为数据分析，精准进行货品的二次迭代。此外，对于普通门店来说海量的SKU（库存保有单位）是个天文数字，但通过大数据为门店提供备货推荐，就可以完成自动补货和退货，从而大大降低成本、提高门店效率。新技术日趋成熟，重塑了人们的消费行为与消费习惯，也令消费场景趋向碎片化。当“人、货、场”的格局重构，如何满足用户即时场景的消费需求，完善线下消费体验，成为零售行业竞相关注的焦点，而这也正是人工智能赋能零售行业的价值所在。^[39]

毫无疑问，人工智能已经成为各行各业未来数字化转型的前沿，并正持续扩展它的边界，带来我们不曾想象过的生活方式。

（三）智能教育迎来历史新机遇

智能化的发展会进一步促进企业的结构化升级，结构化升级的背后是人才结构的升级，这背后就存在着大量职场人需要接受再教育的机会。而智能教育是可以利用人工智能多层次教育体系的全民智能教育，涵盖在中小学阶段设置人工智能相关课程。人工智能教育已经成为新时期教育信息化促进教育现代化的重要抓手。智能教育已经上升为国家战略。2018年4月，教育部出台了《高等学校人工智能创新行动计划》；2019年5月16日，习近平总书记向国际人工智能与教育大会致贺信强调：中国高度重视人工智能对教育的深刻影响，积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新，充分发挥人工智能优势，加快发展伴随每个人一生的教育、平等面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育。在国家政策和产业界的双重推动下，人工智能教育应用的范围越来越广，深度逐渐增加，水平逐步提高，应用案例越来越丰富，进入教育信息化的新阶段，具有星星之火即将燎原的态势。^[40]

人工智能教育可分为两个方面。一方面是进行人工智能教育，即学生学习人工智能的相关知识与技能，或者利用人工智能的相关逻辑思维解决问题。目前一些学科比较健全的高校已经陆续在本科阶段开设了人工智能专业，未来人工智能的人才培养将逐步下沉，人才供给能力将得到进一步的提升。另一方面是运用人工智能技术引领教育系统性变革，例如对学生进行智能化的教育评价、智能化推荐数字教育资源、实现个性化学习等，即人工智能技术在各类教育场景的应用。

从教学场景来看，人工智能应用的主流场景有教学、管理、评价等。教学的应用场景主要包含教与学两个部分，教师备课、授课和课后辅导都可以人工智能为助手。例如，教师在备课时先利用大数据分析学生的学情，选择更优质教学资源，生成更符合学生实际情况的教案。在授课时，线下的教师可以和线上的教学资源相融合，对学生实施个性化教学。个性化教育是当前备受关注的话题，工业化的规模式教学已逐渐不能满足社会对人才培养的需求，人们越来越关注适合自己的个性化学习。人工智能技术通过对学习者的全过程数据采集和数据分析，可以提供个性化学习服务。在对学生进行课后辅导时可以开展智能辅导，当学生遇到困难时，可以向系统提问，系统会提供一些解决办法，如查看课程资源、去图书馆查资料，鼓励学生独立学习。只有在实在不能解决问题的时候才求助教师。这样可以减少教师的工作量，教师也就有时间与学生进行一对一互动。^[41]管理的应用场景也很多，例如学校可以开展“依数治理”，即依托大数据技术的产品，对班级学情进行管理，对教育质量进行监控，进而使得教育管理更加精准，教育决策更加科学有效。我们还可以利用人工智能对学校进行基础性的安全管理，例如刷脸进入学校、宿舍管理和校园考勤等。最后，教育评价是教育教学过程中不可或缺的一环，不管是学生的学业发展还是教师的职业发展都离不开评价。人工智能技术既可以将传统的纸笔测试电子化，又可以全过程记录学习者的作答过程，分析学习者的特点，还可以实现纸笔测试不具备的功能，即含有交互功能的计算机评价方式。除了量化的信息处理外，计算机测试还可以帮助评价者处理质性信息，提高评价的科学性。人工智能技术可以缓解教师人数不足的困难，代替教师的部分职能，与学生进行及时且有针对性的交互。这种应用方式，是当前人工智能技术教育应用的重要方式。

综上所述，教师、学生和学校都是人工智能的受益者。人工智能赋能教师，让教师从简单、重复、繁重的教学中解脱出来，让教师能够进行个性化、差异化的教学，让教师能够用一个心灵启迪另一个心灵，把更多的时间花在“育”上；人工智能赋能学生，把更多的时间还给学生，把方法教给学生，鼓励学生自主学习、自主探究；人工智能赋能学校，可以加强学校对教师和学生的管理，物联网和人工智能相结合，可以提高学校使用资源的效率。那么，很多人也会有疑问：人工智能这么好，会不会在将来取代教师？答案是，在人工智能时代，教师是不会被取代的，相反对教师的需求会增加。因为教育是促进人的发展，是一个心灵启迪另一个心灵的过程，是帮助人成才的过程。尤其今后的教育是个性化的教育，社会将需要更多的教师。但是，在新时代下，教师的能力和角色要转换，只传授知识的教师可能会慢慢被淘汰，智能时代下社会需要的是人技结合的教师，未来的教育也一定是人技结合的教育，是以学生为中心的教育，是以能力为重的教育。人工智能与教育深度融合、有效结合以改变教育方式，进行教育动力结构的转换，将是通向未来教育的必然选择！