随着科技发展的日新月异,智能汽车已经成为世界范围内汽车科技创新的热点和汽车产业增长的新兴动力。目前,国内外整车企业积极探索汽车智能化产品升级路径,汽车零部件企业加快适应汽车智能化的技术研发,互联网企业、IT企业等纷纷向汽车智能化领域渗透与布局,在加强与汽车行业合作的同时也在探索新型商业模式,智能汽车产业正在快速发展。《智能汽车:第四次工业革命的时代标志》从产业、产品、技术研究与应用等方面,全面系统地对智能汽车发展行进了梳理和展望。
人工智能是指利用计算机模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统。人工智能虽然是计算机科学的一个分支,但它的研究跨越计算机学、脑科学、神经生理学、认知科学、行为科学和数学,以及信息论、控制论和系统论等许多学科领域,具有高度交叉性。此外,人工智能又是一种基础性的技术,具有广泛渗透性。当前,以计算机视觉、机器学习、知识图谱、自然语言处理等为代表的人工智能技术已逐步应用到制造、金融、医疗、交通、安全、智慧城市等领域。未来随着技术不断迭代更新,人工智能应用场景将更为广泛,渗透到经济社会发展的方方面面。
人工智能的发展并非一帆风顺。自1956年在达特茅斯夏季人工智能研究会议上人工智能概念被首次提出以来,人工智能经历了20世纪50-60年代和80年代两次浪潮期,也经历过70年代和90年代两次沉寂期。近年来,随着数据爆发式的增长、计算能力的大幅提升及深度学习算法的发展和成熟,当前已经迎来了人工智能概念出现以来的第三个浪潮期。
人工智能是新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并创造新的强大引擎,重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节,形成从宏观到微观各领域的智能化新需求,催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。2018年麦肯锡发布的研究报告显示,到2030年,人工智能新增经济规模将达13万亿美元,其对全球经济增长的贡献可与其他变革性技术如蒸汽机相媲美。近年来,世界主要发达国家已经把发展人工智能作为提升其国家竞争力、维护国家安全的重要战略,并进行针对性布局,力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权。
德国2012年发布十项未来高科技战略计划,以“智能工厂”为重心的工业4.0是其中的重要计划之一,包括人工智能、工业机器人、物联网、云计算、大数据、3D打印等在内的技术得到大力支持。英国2013年将“机器人技术及自治化系统”列入了“八项伟大的科技”计划,宣布要力争成为第四次工业革命的全球领导者。美国2016年10月发布《为人工智能的未来做好准备》《国家人工智能研究与发展战略规划》两份报告,将人工智能上升到国家战略高度,为国家资助的人工智能研究和发展划定策略,确定了美国在人工智能领域的七项长期战略。日本2017年制定了人工智能产业化路线图,计划分3个阶段推进利用人工智能技术,大幅提高制造业、物流、医疗和护理行业效率。法国2018年3月公布人工智能发展战略,拟从人才培养、数据开放、资金扶持及伦理建设等方面人手,将法国打造成在人工智能研发方面的世界一流强国。欧盟委员会2018年4月发布《欧盟人工智能》报告,制订了欧盟人工智能行动计划,提出增强技术与产业能力,为迎接社会经济变革做好准备,确立合适的伦理和法律框架三大目标。
党的十八大以来,习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置,高度重视人工智能发展,多次谈及人工智能重要性,为人工智能如何赋能新时代指明方向。2016年8月,国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》,明确人工智能作为发展新一代信息技术的主要方向。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,从基础研究、技术研发、应用推广、产业发展、基础设施体系建设等方面提出了六大重点任务,目标是到2030年使中国成为世界主要人工智能创新中心。截至2018年年底,全国超过20个省市发布了30余项人工智能的专项指导意见和扶持政策。
当前,我国人工智能正迎来史上最好的发展时期,技术创新日益活跃、产业规模逐步壮大、应用领域不断拓展。在技术研发方面,深度学习算法日益精进,智能芯片、语音识别、计算机视觉等部分领域走在世界前列。2017-2018年,中国在人工智能领域的专利总数连续两年超过了美国和日本。在产业发展方面,截至2018年上半年,国内人工智能企业总数达1040家,位居世界第二,在智能芯片、计算机视觉、自动驾驶等领域,涌现了寒武纪、旷视等一批独角兽企业。在应用领域方面,伴随着算法、算力的不断演进和提升,越来越多的产品和应用落地,比较典型的产品有语音交互类产品(如智能音箱、智能语音助理、智能车载系统等)、智能机器人、无人机、无人驾驶汽车等。人工智能的应用范围则更加广泛,目前已经在制造、医疗、金融、教育、安防、商业、智能家居等多个垂直领域得到应用。总体来说,目前我国在开发各种人工智能应用方面发展非常迅速,但在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面,距离世界领先水平还存在明显差距。
1956年,在美国达特茅斯会议上首次提出人工智能的概念时,互联网还没有诞生;今天,新一轮科技革命和产业变革方兴未艾,大数据、物联网、深度学习等词汇已为公众所熟知。未来,人工智能将对世界带来颠覆性的变化,它不再是科幻小说里令人惊叹的场景,也不再是新闻媒体上“耸人听闻”的头条,而是实实在在地来到我们身边:它为我们处理高危险、高重复性和高精度的工作,为我们做饭、驾驶、看病,陪我们聊天,甚至帮助我们突破空间、表象、时间的局限,见所未见,赋予我们新的能力……
这一切,既让我们兴奋和充满期待,同时又有些担忧、不安乃至惶恐。就业替代、安全威胁、数据隐私、算法歧视……人工智能的发展和大规模应用也会带来一系列已知和未知的挑战。但不管怎样,人工智能的开始按钮已经按下,而且将永不停止。管理学大师彼得·德鲁克说:“预测未来最好的方式就是创造未来。”别人等风来,我们造风起。只要我们不忘初心,为了人工智能终将创造的所有美好全力奔跑,相信在不远的未来,人工智能将不再是以太网中跃动的字节和CPU中孱弱的灵魂,它就在我们身边,就在我们眼前。“遇见你,便是遇见了美好。”
新一代人工智能2030全景科普丛书力图向我们展现30年后智能时代人类生产生活的广阔画卷,它描绘了来自未来的智能农业、制造、能源、汽车、物流、交通、家居、教育、商务、金融、健康、安防、政务、法庭、环保等令人叹为观止的经济、社会场景,以及无所不在的智能机器人和伸手可及的智能基础设施。同时,我们还能通过这套丛书了解人工智能发展所带来的法律法规、伦理规范的挑战及应对举措。
本丛书能及时和广大读者、同仁见面,应该说是集众人智慧。他们主要是本丛书作者、为本丛书提供研究成果资料的专家,以及许多业内人士。在此对他们的辛苦和付出一并表示衷心的感谢!最后,由于时间、精力有限,丛书中定有一些不当之处,敬请读者批评指正!
贠强,工学博士、副研究员、研究生导师中国人工智能学会智能驾驶专委会会员中国科技情报学会竞争情报分会委员
科技部中国科学技术信息研究所副研究员,主要从事科技政策和战略、产业竞争分析等研究。目前已出版著作6部,发表学术论文20余篇,曾参与“面向2030重大科技项目和重大工程研究”“新一轮工业革命与我国创新体系建设”“创新驱动发展顶层设计”等重大课题研究。撰写的多篇研究报告得到部级以上领导重要批示。承担的“电动汽车全球产业与创新资源调查研究”课题获得北京市科学技术奖三等奖。
李乔,工学博士、工商管理硕士、高级工程师中国汽车工程学会青年工作委员会委员天津市一层次“131”人才
国家智能网联汽车创新中心、中国智能网联汽车产业创新联盟研究员,围绕智能汽车技术战略、产业链态势、技术路线图、政策法规,以及示范推广与认知、商业伦理方面开展深入的产业研究工作。参与国家、地方重大智能新能源汽车产业发展战略和科技规划。
曾获中国专利优秀奖,天津市专利金奖,天津市科技进步奖一等奖、三等奖等。参与完成国家科技支撑项目2项,省部级以上重大科技与产业化项目10余项(主持3项)。
王石峰,创业导师、投资顾问
新能源和智能汽车领域的先锋科技人士,曾出任业内多家知名公司的要职。长期跟踪国内外新能源、智能网联、出行服务和能源互联网等行业的发展,并主导多项从0到1的相关平台化建设项目,对产业链上下游有深厚的理解和前瞻判断。作为创业导师和投资顾问,擅长帮助企业和投资机构制定战略规划和落地实施。
第一章 智能汽车:梦想照进现实
第一节 达·芬奇的无人自驱车
第二节 无人驾驶汽车的浪漫主义萌芽
第三节 无人驾驶汽车的第一次浪潮
第四节 DARPA举办挑战赛悬赏民间高手
第五节 Google启动无人车商业化进程
第二章 智能汽车:第四次工业革命下的蛋
第一节 第一次工业革命与蒸汽汽车
第二节 第二次工业革命与内燃机汽车
第三节 第三次工业革命与电动汽车
第四节 第四次工业革命与智能汽车
第五节 辅助驾驶、自动驾驶、无人驾驶,智能汽车概念大盘点
第三章 智能汽车:人工智能的最佳试金石
第一节 机器视觉让智能汽车看世界
第二节 高精地图让智能汽车老马识途
第三节 车联网——智能汽车朋友圈的纽带
第四节 智能芯片让智能汽车拥有最强大脑
第五节 人机交互,让智能汽车更懂你
第六节 训练让智能汽车成为真正的老司机
第四章 智能汽车:互联网与车企谁执牛耳
第一节 传统汽车产业的反击——通用汽车
第二节 汽车产业的“颠覆者”——特斯拉
第三节 秘密的跨界造车者——苹果
第四节 合纵连横,汽车产业的春秋战国时代
第五节 中国车企的进击
第六节 无人驾驶时代的安卓——百度
第七节 增量零部件供应商——华为
第八节 中国创新体系下的联合体——国汽智联
第五章 智能汽车:再次改变世界的机器
第一节 按需定制化:魔方千转,终成一面
第二节 城市移动空间:城市万花筒中的新生态
第三节 新能源的应用升级:神龙潜水,能源新语
第四节 5G最大的应用场景:拱身破暗,锐不可当
第五节 商业化背后的伦理障碍:刹车——下次加速的开始