依圖創始人兼CEO朱瓏：AI新時代

要談人工智能，首先要看一下我們今天處在怎樣的時代。人類文明的發展，是從最早的原始文明，逐步發展到農業文明、工業文明，再到今天的互聯網時代，人工智能則始于60多年前的圖靈測試。縱觀整個人類文明史，是什么在推動人類文明的變遷？在這個發展變遷的過程中發生了什么？

基礎設施變革推動人類文明向機器文明躍遷

長久以來，我們可能已經忘記，生活中最常見的一些工具，卻是最重要的社會變遷的基礎。

遠古時期，石器、弓箭、火、陶器構成了簡單的原始文明；農業社會，鐵器、文字、印刷術、輪子等構成了農業文明的基礎；近現代的蒸汽機、電、內燃機等工具的發明構成了工業文明的基礎；最近幾十年中，互聯網、半導體芯片等構成了信息文明的基礎。

這里有一個重要觀點跟大家分享：文明的發展變遷取決于基礎設施的革命，也就是通常所說的生產工具的變化。

站在整個人類文明發展的歷史中看，我們今天處于怎樣的位置？

我們所知的宇宙中，最小的時間是宇宙大爆炸的10-43秒。從這個最小的時間單位，到人類心跳瞬間的1秒，到城市的歷史、人類的歷史，再到更遙遠的、人類試圖觀察距今幾億年前的銀河系的歷史。這是從時間軸和物理世界的角度看宇宙文明的發展變遷。

圖1的照片分別是100年前的上海、30年前的浦東和今天的上海。照相技術的誕生與發展，讓我們獲得了一種工具，能夠勾畫城市在不同時期的變遷。上海這組照片是在百年尺度上的變遷。

再看看一秒尺度下物理世界的變遷。圖2，左邊是正常拍攝下人眼看到的、手撐住書架的情景，右邊是用機器看到視頻當中不同頻率的信號捕捉出來微小的震動，把它放大100倍、1000倍之后，可以看到木材是如何受力的。這在時間緯度上是非常細微的。

我們再看更宏觀的世界。圖3左邊是2006年哈勃望遠鏡拍到的某個星系的照片，右邊是2019年人類試圖拍攝銀河系的中心黑洞的照片。

學界對黑洞有個理論的演算，是用全球數個射電望遠鏡拍攝黑洞。如果要真實地用一臺望遠鏡拍攝黑洞，它的跨度、顆粒度可能需要涵蓋射程范圍從幾公里到幾十公里、幾千公里長的望遠鏡才能拍到。這顯然是不現實的，因此人類用了一個技術——在地球上不同寬度、不同射電望遠鏡拼湊起來。圖3黑洞的照片，是計算機計算出來的觀測值，實際情況離這個理論的模擬值非常接近。

人類拍到了宇宙中人類能夠觀測到的五億年前的世界。從時間軸而言，這是非常遙遠的過去。這也論證了從非常微小的世界到非常遙遠的世界，人類都能夠觀測到。那么現在，以此時此刻為中心，往前30年是信息時代，往后是未來的30年。我們看到了過去的30年發生了什么，也可以預測出未來的AI時代會發生什么。

圖1 百年尺度的世界

芯片算力、算法水平、算法模型、訓練算力幾何數增長

信息時代最重要的三要素，一個是計算能力，一個是存儲能力，還有傳輸能力。在過去30年信息時代最重要的變化，就是運算能力、存儲能力、傳輸速度這三大關鍵要素都獲得百萬倍的提升。

過去幾十年，算力發展分為兩個階段，一個是圖4的藍色曲線，一個是綠色曲線，我們分別稱之為舊時代的或傳統時代的芯片以及新時代的基于GPU 或AI計算定制的芯片。藍色曲線基于傳統摩爾定律發展，性能每隔18～24個月提升一倍；綠色曲線是加速的超摩爾時代的芯片算力，過去幾年間，AI算力翻了將近一萬倍，單個GPU的算力比過去基于CPU的算力多了一千倍。

圖2 1秒尺度下的世界

那么算法水平提升了多少？大家對2015年AlphaGo大戰人類棋手印象深刻。從2015年開始，機器下棋可以超越人類，機器人臉識別可以超越人類；到2020年的今天，機器跟五年前的機器相比，性能又提高了100萬倍。

2015年機器的識別能力超過了人類，以那一天作為基準線，五年后機器的能力又提高了100萬倍，超越人類能力100萬倍，也就是說當下的機器識別能力即感知智能又提高了100萬倍。這是一個非常驚人的數字。

與此同時，它本身用的模型大小、算法參數也增加了一萬倍。就跟大腦一樣，神經元跟過去相比提升了一萬倍，訓練所需的算力又再提高了一萬倍。

所以現在有一種說法：AI進入了新的算力霸權時代，大家要用千倍、萬倍的算力才能訓練出世界上最好的算法。

那么AI具體能做什么？新冠疫情早期，依圖與上海公共衛生臨床中心合作研發出了業界第一款新冠肺炎輔助診斷AI系統。系統能夠基于肺部CT片給出形狀、大小等病變的描述，以及定性的診斷，使得醫生的判斷從過去的數小時，減少到現在機器輔助下的數秒。這是一種視覺感知的智能。

圖3 更為宏觀的世界

未來，低階感知智能將向高階決策智能躍遷。從最初級的眼睛看到的視覺感知智能，向完善的知識圖譜支持下的高階認知智能、決策智能甚至是預測智能躍遷。

在醫學領域，我們在兒科醫學領域，我們已經做到，AI能夠基于幾百萬份病例學習近百萬的醫學同義詞，以及近千萬的關聯關系。在這樣的知識圖譜下，AI能夠接近10年資歷醫生的診斷水平。

幾年前，一個城市管理要用到的智能計算，需要十幾個機柜提供算力支持，需要非常大的空間、投資以及大量的能耗；一年前，由于AI芯片性能的提升，已經能夠由十幾個柜降到一個機柜。

未來十年，將是AI算力的超摩爾時代。超摩爾時代會帶來什么改變？一個城市管理需要的智能計算，只要一個巴掌大小的芯片就能支撐起今天城市管理所需要的對幾萬路視頻、十萬路視頻的計算需求。

人工智能已經部分實現對城市精細化管理的助力，未來也將改善金融、交通、公共服務、健康等領域。AI一定會讓我們的生活更美好！

（根據2020世界人工智能大會演講整理）

圖4 芯片算力幾何數增長