人工智能重塑世界（第2版）

陈晓华

数字经济学家、部新基建重大项目评审。现任中国移动通信联合会区块链与数据要素专业委员会主任、北京邮电大学国家大学科技园元宇宙产业协同创新中心执行主任、电子政务建模仿真国家工程实验室首席数字经济专家、中国科技体制改革研究会数字经济发展研究小组组长，西安交通大学国家大学科技园数字经济创新中心主任。兼任清华大学、浙江大学、复旦大学、中央财经大学、江西财经大学、北京工业大学、包头师范学院等多所高校教授、导师、专家组成员。连续八年被评为工信部行业教育培训工作“先进个人”，被《财经界》评选为“2017中国经济年度领军人物”。出版有《数字经济大变革》《人工智能重塑世界》《供应链金融》《5G新动能：数字经济时代的加速器》《互联网金融风险控制》等图书。

吴家富

沐盟集团董事长、党支部书记，丝路规划研究中心智库专家；全联新能源商会常务副会长、金融工委主任委员、党委委员；浙江之江绿色科技创新研究院理事长、中国通信学会创新驱动委员会副主任委员和资本组组长，CCTV-2《创业英雄汇》投资人嘉宾。出版有《数字经济大变革》《新基建：为中国经济注入新活力》《人工智能重塑世界》《5G新动能：数字经济时代的加速器》等图书。

目 錄

第一章 人工智能——數字時代的新技術革命 ……………………………………1

一、人工智能到底是什麽 ……………………………………………………1

（一）能夠完成不可思議的任務的電腦程序 ……………………………1

（二）模仿人類思考方式的電腦程序 ……………………………………2

（三）模仿人類行為的電腦程序 ………………………………………3

（四）懂得深度學習的電腦程序 ………………………………………4

（五）關於智能主體的研究與設計的學問 …………………………………4

二、對人工智能的誤解 ………………………………………………………5

（一）“恐怖谷”理論 ……………………………………………………5

（二）人工智能威脅論 ……………………………………………………6

（三）人工智能將擁有自我意識 …………………………………………6

（四）人工智能將擁有和人類一樣的情感 …………………………………6

（五）人工智能因其高智能將不會犯任何錯誤 ……………………………7

（六）一個簡單的修補程序將解決人工智能的控制問題 …………………7

（七）應用人工智能系統只是AGI的有限版本 ……………………………7

（八）有一個萬能的人工智能系統解決方案 ………………………………7

（九）人工智能都是關於大數據的 ………………………………………8

三、人工智能發展的三次熱潮 …………………………………………………8

（一）第一次熱潮：圖靈測試（20世紀50—60年代） ……………………8

（二）第二次熱潮：語音識別（20世紀80—90年代） ……………………9

（三）第三次熱潮：深度學習（2006年至今） ……………………………9

四、人工智能研究的領域 ……………………………………………………11

（一）深度學習 …………………………………………………………12

（二）電腦視覺 ………………………………………………………12

（三）語音識別 …………………………………………………………12

（四）虛擬個人助理 ……………………………………………………12

（五）自然語言處理 ……………………………………………………13

（六）智能機器人 ………………………………………………………13

（七）引擎推薦 …………………………………………………………14

五、人工智能發展的三個層次 ………………………………………………14

（一）弱人工智能 ………………………………………………………14

（二）強人工智能 ………………………………………………………15

（三）超人工智能 ………………………………………………………15

六、大力發展人工智能的重大意義和挑戰 …………………………………15

（一）人工智能大幅提高勞動生產率 …………………………………15

（二）人工智能引領“第四次工業革命” ……………………………… 16

（三）人工智能沖擊勞動力市場 ……………………………………… 16

（四）正視科技變革帶來的挑戰 ……………………………………… 17

七、當前人工智能的局限性 ………………………………………………… 17

（一）跨領域推理 ……………………………………………………… 17

（二）抽象能力 ………………………………………………………… 19

（三）知其然，也知其所以然 ………………………………………… 20

（四）常識 …………………………………………………………… 21

（五）自我意識 ………………………………………………………… 22

（六）審美 …………………………………………………………… 22

（七）情感 …………………………………………………………… 23

第二章深度學習與大數據——人工智能顛覆性技術的真相 ………………… 25

一、人工智能發展的三大基石 ……………………………………………… 25

（一）算法 …………………………………………………………… 26

（二）大數據 …………………………………………………………… 29

（三）深度學習 ………………………………………………………… 31

二、人工智能的技術架構 ………………………………………………… 35

（一）智能語音技術 …………………………………………………… 35

（二）電腦視覺技術 ………………………………………………… 36

（三）自然語言處理 …………………………………………………… 39

（四）機器學習 ………………………………………………………… 39

第三章生成式人工智能——人工智能從量變到質變的突破 ………………… 43

一、AIGC 的邏輯與應用 …………………………………………………… 43

（一）AIGC 的發展歷程 ……………………………………………… 43

（二）AIGC 典型模型 ………………………………………………… 46

（三）AIGC 常見的內容形態 ………………………………………… 47

（四）AIGC 應用模式 ………………………………………………… 50

（五）AIGC 盈利模式 ………………………………………………… 50

（六）AIGC 常見的應用場景 ………………………………………… 51

（七）AIGC 賦能傳統行業 …………………………………………… 55

二、ChatGPT，生成式人工智能的典型 …………………………………… 58

（一）ChatGPT 是什麽 ………………………………………………… 59

（二）ChatGPT 的核心技術 …………………………………………… 59

（三）ChatGPT 的主要應用場景 ……………………………………… 61

（四）ChatGPT 未來產業化的方向 …………………………………… 63

第四章人工智能＋醫療——人工智能助力打造智慧醫療 …………………… 65

一、中國人工智能醫療發展歷程 …………………………………………… 65

二、智能醫療的應用場景 ………………………………………………… 67

（一）虛擬助理 ………………………………………………………… 67

（二）醫療影像識別 …………………………………………………… 67

（三）智能藥物研發 …………………………………………………… 68

（四）智能健康管理 …………………………………………………… 69

（五）醫療機器人 ……………………………………………………… 70

三、人工智能在醫療領域應用的典型案例 ………………………………… 70

（一）智能外骨骼：助力運動康復 …………………………………… 71

（二）醫學大模型：多形式賦能醫療行業 ……………………………… 71

（三）人工智能健康管理專家：讓人們進行前瞻性健康管理 ………… 71

（四）人工智能影像篩查：高精度診斷糖網病 ………………………… 72

（五）虛擬助理：病人與護士的雙贏 ………………………………… 73

四、智能醫療行業未來發展趨勢 …………………………………………… 73

（一）統一標準，推動人工智能與醫療深度融合 ……………………… 73

（二）推進醫療影像應用的重點突破 ………………………………… 75

（三）提升傳統醫療器械服務水平 …………………………………… 76

第五章人工智能＋生活——科技賦予房子以“生命” ………………………… 79

一、智能家居發展現狀 …………………………………………………… 79

二、智能家居應用場景 …………………………………………………… 81

（一）智能門禁系統 …………………………………………………… 81

（二）智能照明 ………………………………………………………… 82

（三）智能安防管理系統 ……………………………………………… 83

（四）智能場景模式 …………………………………………………… 83

（五）環境監測 ………………………………………………………… 85

三、智能家居代表性企業 ………………………………………………… 86

（一）華為：鴻蒙智聯 ………………………………………………… 86

（二）小米：米家 ……………………………………………………… 87

（三）海爾：三翼鳥 …………………………………………………… 87

四、智能家居產品案例 …………………………………………………… 88

（一）智能水杯，讓飲水更健康 ……………………………………… 88

（二）空氣凈化器，打造清新健康呼吸 ………………………………… 91

（三）智能門鎖，讓生活更安全 ……………………………………… 93

（四）智能餐具，用餐也可以充滿科技感 ……………………………… 95

五、智能家居行業未來發展趨勢 …………………………………………… 97

（一）逐漸走向全屋智能 ……………………………………………… 97

（二）語音交互市場潛力巨大 ………………………………………… 97

（三）設備安全性能提升 ……………………………………………… 97

第六章人工智能＋金融——人工智能拓展金融服務的廣度與深度 ………… 99

一、人工智能與傳統金融產業鏈融合的三個階段 ………………………… 99

（一）“IT+ 金融”階段 ………………………………………………… 99

（二）“互聯網+ 金融”階段 …………………………………………… 100

（三）“人工智能+ 金融”階段 ………………………………………… 100

二、人工智能在金融領域的應用 …………………………………………… 100

（一）智能客服：高效、準確、專業的智慧服務 ……………………… 100

（二）風險控制與管理：提高審核效率與質量 ………………………… 101

（三）智能投顧：讓機器人擔任理財顧問 ……………………………… 102

（四）智能搜索：智能甄別和篩選信息 ………………………………… 102

三、人工智能應用於金融領域的優勢與“瓶頸” …………………………… 103

（一）人工智能在金融領域的應用優勢 ………………………………… 103

（二）人工智能在金融領域的應用“瓶頸” …………………………… 104

四、人工智能對金融發展的影響 …………………………………………… 105

（一）增強金融機構對客戶的吸引力 ………………………………… 105

（二）智能技術降低銀行運營成本 …………………………………… 106

（三）為客戶帶來更好的服務體驗 …………………………………… 106

（四）提升金融服務的安全系數 ……………………………………… 106

（五）加速金融普惠化 ………………………………………………… 106

第七章人工智能＋教育——人工智能推進教育教學創新 …………………… 109

一、驅動“人工智能＋教育”發展的因素 ………………………………… 109

（一）政策因素驅動 …………………………………………………… 109

（二）消費升級驅動 …………………………………………………… 111

（三）技術驅動 ………………………………………………………… 111

二、“人工智能＋教育”的應用場景 ……………………………………… 111

（一）自適應/ 個性化學習 …………………………………………… 111

（二）虛擬導師 ………………………………………………………… 113

（三）教育機器人 ……………………………………………………… 113

（四）以編程和機器人為基礎的科技教育 ……………………………… 114

（五）基於AR/VR 的場景式教育 ……………………………………… 115

（六）教育營銷 ………………………………………………………… 115

三、“人工智能＋教育”產品的具體應用 …………………………………… 116

（一）教育機構管理中對人工智能產品的應用 ………………………… 116

（二）教師工作中對人工智能產品的應用 ……………………………… 118

（三）學生學習中對人工智能產品的應用 ……………………………… 128

第八章人工智能＋媒體——智能技術推動媒體深度重構 …………………… 131

一、驅動人工智能賦能媒體的因素 ………………………………………… 131

（一）政策層面 ………………………………………………………… 131

（二）技術層面 ………………………………………………………… 131

（三）應用層面 ………………………………………………………… 132

二、人工智能賦能媒體的演進 ……………………………………………… 132

（一）輔助生產 ………………………………………………………… 133

（二）初步自動化 ……………………………………………………… 133

（三）自動生成內容 …………………………………………………… 133

三、人工智能對媒體行業的影響 …………………………………………… 133

（一）信息生成：人機互助，形態多樣 ………………………………… 133

（二）信息傳播：更具新鮮感和個性化 ………………………………… 135

（三）信息接收：更具交互性 ………………………………………… 135

四、人工智能在媒體領域的應用 …………………………………………… 135

（一）自動生成內容 …………………………………………………… 135

（二）輔助內容生產 …………………………………………………… 136

（三）內容審查 ………………………………………………………… 136

（四）智能分發 ………………………………………………………… 137

（五）輿情監控 ………………………………………………………… 137

五、智能媒體建設案例 …………………………………………………… 137

（一）央視網 …………………………………………………………… 137

（二）嗶哩嗶哩平臺 …………………………………………………… 138

（三）快手平臺 ………………………………………………………… 139

第九章人工智能＋安防——人工智能守護平安生活 ………………………… 141

一、傳統安防面臨的四大痛點 ……………………………………………… 141

（一）人口流動量大，監控受限 ……………………………………… 141

（二）視頻監控生產廠商魚龍混雜，產品質量良莠不齊 ……………… 141

（三）視頻資源利用率低，數據檢索難度大 …………………………… 142

（四）信息孤立、不對稱，工程實施有難度 …………………………… 142

二、智能安防的政策和標準 ………………………………………………… 142

（一）國家標準GB/T 28181—2022《公共安全視頻監控聯網系統信息

傳輸、交換、控制技術要求》 ………………………………………… 142

（二）國家標準GB/T41772—2022《信息技術 生物特徵識別 人臉識別

系統技術要求》 ………………………………………………………… 143

（三）國家標準GB/T41988—2022《公共安全虹膜識別應用圖像技術

要求》 ………………………………………………………………… 143

（四）國家標準GB/T42585—2023《信息技術 生物特徵識別 指紋識別

模塊通用規範》 ………………………………………………………… 143

（五）《“十四五”全國城市基礎設施建設規劃》 ……………………… 143

（六）《中國安防行業“十四五”發展規劃（2021—2025 年）》 ………… 143

三、人工智能應用於安防領域的價值 ……………………………………… 144

（一）實現安防系統功能自主化 ……………………………………… 144

（二）提高系統所做動作的精準性和效率 ……………………………… 144

（三）提高系統做出決策的水平 ……………………………………… 145

四、人工智能技術在安防領域的應用 ……………………………………… 145

（一）視頻結構化技術 ………………………………………………… 145

（二）大數據技術 ……………………………………………………… 147

五、人工智能在安防中的應用場景 ………………………………………… 149

（一）在公安系統的應用 ……………………………………………… 150

（二）在交通行業的應用 ……………………………………………… 151

（三）在智能樓宇的應用 ……………………………………………… 152

（四）在工廠園區的應用 ……………………………………………… 153

（五）在民用安防的應用 ……………………………………………… 153

六、ChatGPT、AIGC、多模態對安防的影響 ……………………………… 155

（一）增強數據分析和理解能力 ……………………………………… 155

（二）多模態技術融合數據 …………………………………………… 156

（三）AI 算法向中心智能傾斜 ………………………………………… 156

（四）自適應學習和優化 ……………………………………………… 156

（五）為決策提供支持和參考 ………………………………………… 156

（六）提供個性化服務 ………………………………………………… 156

第十章人工智能＋汽車——人工智能助推自動駕駛的實現 ………………… 159

一、自動駕駛的技術架構 ………………………………………………… 159

（一）傳感器 …………………………………………………………… 159

（二）高精度地圖 ……………………………………………………… 160

（三）算法決策 ………………………………………………………… 161

二、自動駕駛的六個級別 ………………………………………………… 162

（一）無自動化 ………………………………………………………… 162

（二）駕駛支援 ………………………………………………………… 163

（三）部分自動化 ……………………………………………………… 163

（四）有條件自動化 …………………………………………………… 163

（五）高度自動化 ……………………………………………………… 164

（六）完全自動化 ……………………………………………………… 164

三、自動駕駛技術的運作 ………………………………………………… 164

（一）倒車車側預警系統 ……………………………………………… 164

（二）車道保持輔助系統 ……………………………………………… 165

（三）交通標識智能識別系統 ………………………………………… 165

（四）自動緊急制動系統 ……………………………………………… 166

（五）盲點信息系統 …………………………………………………… 166

（六）泊車輔助系統 …………………………………………………… 167

（七）自適應巡航控制 ………………………………………………… 168

（八）自適應遠光燈 …………………………………………………… 168

（九）駕駛員警告系統 ………………………………………………… 169

（十）Car-to-X 車輛通信系統 ………………………………………… 169

（十一）遠程遙控泊車輔助系統 ……………………………………… 170

四、自動駕駛未來的研發路線 ……………………………………………… 170

（一）智能網聯汽車發展路線的總體思路 ……………………………… 171

（二）智能網聯汽車技術路線重點 …………………………………… 171

（三）從時間節點來看，將遵循智能化到網聯化的層層遞進 ………… 172

（四）我國自動駕駛汽車的市場規劃 ………………………………… 173

五、自動駕駛技術的商用領域 ……………………………………………… 174

（一）物流配送 ………………………………………………………… 174

（二）共享出行 ………………………………………………………… 175

（三）危險工種 ………………………………………………………… 177

（四）農業機械 ………………………………………………………… 177

（五）城市日常作業 …………………………………………………… 177

六、自動駕駛行業發展趨勢 ………………………………………………… 178

（一）以場景為先導，自動駕駛全棧解決方案提供商將分批實現商業化 … 179

（二）自動駕駛非全棧解決方案提供商迎來了發展機會 ……………… 179

（三）未來致力於實現部分L3 級自動駕駛技術量產 ………………… 179

（四）各地政府越來越關註自動駕駛技術 ……………………………… 179

（五）車路協同技術迅速發展，將成為高等級自動駕駛背後驅動力 …… 180

七、GPT 大模型對自動駕駛技術發展的影響 ……………………………… 180

第十一章人工智能＋工業——工業4.0 時代的智能製造 ………………………… 183

一、工業4.0 與人工智能的聯系 …………………………………………… 183

（一）工業4.0 的兩大主題 …………………………………………… 183

（二）人工智能給工業帶來的改變 …………………………………… 184

（三）人工智能與工業4.0 相輔相成 …………………………………… 185

二、智能製造的主要特徵 ………………………………………………… 186

（一）產品智能化 ……………………………………………………… 186

（二）裝備智能化 ……………………………………………………… 187

（三）生產方式智能化 ………………………………………………… 187

（四）管理智能化 ……………………………………………………… 188

（五）服務智能化 ……………………………………………………… 188

三、工業4.0 時代智能製造的關鍵趨勢 …………………………………… 188

（一）數字孿生的映射化管理 ………………………………………… 188

（二）創新的人機交互 ………………………………………………… 189

（三）更加準確、有效的預測性維護 ………………………………… 189

（四）重視網絡安全 …………………………………………………… 189

（五）加速製造企業變革的速度 ……………………………………… 190

（六）自動化技術更高效 ……………………………………………… 190

（七）邊緣計算設備的投入使用 ……………………………………… 191

四、工業4.0 時代智能工廠的創建 ………………………………………… 191

（一）智能工廠的主要特點 …………………………………………… 191

（二）智能工廠對生產技術的要求 …………………………………… 193

（三）常見的智能工廠建設模式 ……………………………………… 194

（四）智能工廠發展的重點領域 ……………………………………… 195

五、ChatGPT 和AIGC 在工業領域的應用 ………………………………… 203

（一）質量控制 ………………………………………………………… 203

（二）生產計劃 ………………………………………………………… 203

（三）維修設備 ………………………………………………………… 203

（四）改進工藝 ………………………………………………………… 203

第十二章行業分析——人工智能市場的發展全貌 ……………………………… 205

一、人工智能市場的結構與規模 …………………………………………… 205

（一）人工智能市場產業結構分析 …………………………………… 205

（二）人工智能市場規模分析 ………………………………………… 207

二、人工智能終端產品的發展狀況 ………………………………………… 211

（一）智能音箱 ………………………………………………………… 212

（二）智能機器人 ……………………………………………………… 214

（三）無人機 …………………………………………………………… 218

三、世界主要國家對人工智能的戰略佈局 ………………………………… 221

（一）中國 …………………………………………………………… 221

（二）美國 …………………………………………………………… 222

（三）日本 …………………………………………………………… 223

（四）印度 …………………………………………………………… 224

（五）歐盟 …………………………………………………………… 224

（六）德國 …………………………………………………………… 225

（七）法國 …………………………………………………………… 226

（八）英國 …………………………………………………………… 227

（九）新加坡 …………………………………………………………… 227

四、人工智能發展趨勢展望 ………………………………………………… 228

（一）人工智能與雲計算深度融合 …………………………………… 228

（二）人工智能與物聯網廣泛結合 …………………………………… 228

（三）混合智能將成為人工智能典型的應用模式 ……………………… 228

（四）人工智能與生物科技的創新結合 ………………………………… 229

（五）人工智能與社會科學的密切結合 ………………………………… 229

（六）人工智能與藝術文化的多元結合 ………………………………… 230

五、人工智能發展存在的短板 ……………………………………………… 230

（一）人工智能應用場景比較單一 …………………………………… 230

（二）基礎研究與應用實踐缺乏緊密聯系 ……………………………… 230

（三）數據孤島和數據碎片化 ………………………………………… 231

六、人工智能發展策略建議 ………………………………………………… 231

（一）不斷完善數據資源體系，破解發展制約 ………………………… 232

（二）重視安全風險，建設智能社會 ………………………………… 232

（三）打造人工智能創新平臺，推動產業應用 ………………………… 235

（四）拓寬人工智能在各個領域的應用範圍 …………………………… 235

（五）提前佈局勞動資源轉換，應對就業形勢變化 …………………… 236

第十三章商業落地——人工智能創業前景無限 ………………………………… 239

一、人工智能的產業價值鏈 ………………………………………………… 239

（一）基礎層 …………………………………………………………… 240

（二）技術層 …………………………………………………………… 240

（三）應用層 …………………………………………………………… 241

二、人工智能的商業模式 ………………………………………………… 241

（一）生態構建者：全產業鏈生態+ 場景應用 ………………………… 242

（二）技術算法驅動者：技術層+ 場景應用 …………………………… 242

（三）應用聚焦者：深耕場景應用 …………………………………… 242

（四）垂直領域先行者：“殺手級應用”+ 構建垂直領域生態 ………… 242

（五）基礎設施提供者：提供基礎設施，向產業鏈下游拓展 ………… 242

三、人工智能創業的主要領域 ……………………………………………… 243

（一）電銷機器人 ……………………………………………………… 243

（二）智能家居 ………………………………………………………… 244

（三）自動駕駛 ………………………………………………………… 245

（四）智能健身 ………………………………………………………… 245

（五）設計師行業 ……………………………………………………… 246

（六）金融科技 ………………………………………………………… 246

四、人工智能創業產品的主要類型 ………………………………………… 247

（一）自然語言處理產品 ……………………………………………… 247

（二）知識圖譜產品 …………………………………………………… 248

（三）電腦視覺產品 ………………………………………………… 250

（四）人機交互產品 …………………………………………………… 251

（五）生物識別類產品 ………………………………………………… 254

（六）智能運載產品 …………………………………………………… 256

（七）智能機器人 ……………………………………………………… 259

（八）智能設備 ………………………………………………………… 261

五、人工智能的盈利方式 ………………………………………………… 262

（一）賣產品 …………………………………………………………… 262

（二）賣技術 …………………………………………………………… 268

（三）賣專利權 ………………………………………………………… 269

第十四章未來教育——人工智能時代的教育和自我成長 ……………………… 273

一、人工智能時代，如何學比學什麽更重要 ……………………………… 273

（一）主動挑戰極限 …………………………………………………… 274

（二）在實踐中學習 …………………………………………………… 274

（三）關註啟發式教育 ………………………………………………… 274

（四）註重互動式在線學習 …………………………………………… 274

（五）主動向機器學習 ………………………………………………… 275

（六）既學習人際協作，也學習人機協作 ……………………………… 275

（七）追隨興趣學習 …………………………………………………… 275

二、人工智能時代，什麽能力更具競爭優勢 ……………………………… 275

（一）編程能力 ………………………………………………………… 275

（二）自主學習能力 …………………………………………………… 276

（三）創新能力 ………………………………………………………… 276

（四）數據分析能力和計算思維能力 ………………………………… 277

（五）興趣驅動力 ……………………………………………………… 277

（六）情感交流能力 …………………………………………………… 278

（七）自我認知能力 …………………………………………………… 278

三、人工智能時代教育的關註點 …………………………………………… 278

（一）促進教育重心轉移 ……………………………………………… 278

（二）推動教育回歸本質 ……………………………………………… 279