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认知智能 人工智能皇冠上的明珠

本文转自:安徽日报

俗语说,“说曹操,曹操到。”大家都明白,这个曹操不是指特定历史人物,而是一个代名词,形容我们刚好说到就出现的人。其实,像这样的俗语,在英文等其他语言里也有。

理解这样的词语,需要掌握一定语言使用习惯与知识储备,对机器来说更是如此。让机器通过分析上下文内容,去理解词语究竟是惯用语还是字面意思,就是让机器逐步有了“能理解,会思考”的能力,这就是认知智能的一种。

2022年3月,代表着最前沿国际技术和水平的第十六届国际语义评测大赛举行。在这项认知智能领域重要的国际赛事中,来自中国合肥的认知智能国家重点实验室率队杀出重围,连夺3个主要项目冠军。前不久,该实验室还以76.06%的准确率,刷新同样是认知智能领域内的常识推理挑战赛CommonsenseQA 2.0的世界纪录,比第二名领先了近3个百分点。

什么是认知智能?认知智能当下的技术进展如何,能够为我们的社会和生活带来什么?让我们走进认知智能国家重点实验室,揭开这颗人工智能皇冠上“明珠”的神秘面纱。

人工智能皇冠上的明珠”

理解认知智能,首先要从人工智能入手。从字面上理解,“人工智能”包括“人工”和“智能”两个部分。“人工”代指“人工系统”,而 “智能”则包含意识、思维、自我等抽象概念,强调的是一种智慧的,可以让机器获得、理解并使用知识的能力。

人工智能被誉为世界三大尖端技术之一,近三十年来取得快速发展,可分为三个阶段:计算智能、感知智能和认知智能。

计算智能要求机器能存会算,人记不住一万个四位数,但是机器可以。感知智能则更进一步,需要机器能听会说、能看会认,例如通过传感器感知并决策,同时执行一些简单的指令和动作,比如我们常见的人脸识别系统。

作为人工智能的高级阶段,认知智能被认为是“人工智能皇冠上的明珠”,是人工智能取得进一步突破的关键瓶颈,也是形成更大产业规模的关键技术。它要求机器能理解会思考,要投入很多力量去做自然语言理解、语言表达、逻辑推理和自我学习。

“2017年,科技部批准依托科大讯飞股份有限公司建设我国首个认知智能国家重点实验室,充分肯定科大讯飞作为国家队的代表,参与认知智能的国际竞争。”认知智能国家重点实验室副主任、科大讯飞研究院副院长陈志刚介绍说,认知智能作为人工智能的高级阶段,学科交叉多,技术挑战大。以深度学习为代表的前沿人工智能技术,已在语音识别等感知智能任务中取得广泛应用,但在认知智能领域,许多关键技术在国际上尚无经验借鉴。

有人说如今的机器阅读理解水平相当于6岁儿童,那如今的认知智能和人类年龄段的认知水平对比如何?陈志刚表示,在一些定义明确、有大量数据支撑的任务上,机器能够超过一般人类水平,但涉及知识关联、常识推理、自主学习,机器离人类还有很远的距离。“机器的发展不是取代和战胜人类,而是帮助人类去解决重复、繁琐的工作,提高效率,做更多有价值的事情。”陈志刚说。

用源头创新勇攀技术之巅

“五年以来,认知智能国家重点实验室坚持核心技术的‘顶天’,持续进行认知智能源头技术创新,取得了一系列达到国际领先甚至唯一的原创性科研成果,对实现我国源头技术自主可控作出贡献。”陈志刚介绍,自成立以来,认知智能国家重点实验室提出增强语义建模、层叠注意力、神经联想推理等多项原创技术和成果,得到了国际同行的赞赏和借鉴。

例如,实验室提出的AOA(层叠式注意力机制)机器阅读理解创新技术框架,多次刷新国际权威机器阅读理解SQuAD 1.0和2.0评测成绩,2019年3月再次登上榜单第一,这也是全球所有参赛团队首次在全部两项指标上都超过了人类平均水平。实验室提出了融合领域知识的多通道精细化建模的机器翻译创新方案,推动语音翻译技术首次达到全国翻译专业资格考试二级口译交传合格标准。

实验室凭借认知智能技术突破,在国家权威测评中多次刷新世界纪录,获得20多个比赛冠军。此外,实验室坚持创新成果行业共享,并积极主导认知技术公开评测,开源中文预训练系列模型获得1万余次星标认可;发布首个面向少数民族语言的多语言预训练模型,填补少数民族语言预训练模型空白。同时组织承办10余次认知智能学术竞赛,起到了学术领域标杆作用,为我国认知智能技术发展和学术交流搭建了广阔平台。

经过实验室的不懈努力和开拓创新,认知智能国家重点实验室具备了解决国际公认复杂难题的科研实力,推动我国在认知智能研究方面走在国际前列。

用认知智能解决社会刚需

在坚持核心技术“顶天”的同时,实验室也瞄准国家人工智能战略需求,积极探索认知智能技术在多个行业应用中的“立地”,在人机交互、教育、医疗、司法等多个行业场景中实现赋能以及创新示范应用落地。

语音交互是最便捷的人机交互方式,实验室自主设计、研制并拥有完整知识产权的人机交互平台已在车载、家居、机器人等人机交互场景充分验证,成功解决了各类复杂环境下的应用难题,实现语音交互方式在人机交互场景的大规模应用推广,日均语音交互服务1亿多次。

在促进沟通方面,实验室以人类之间沟通无障碍为使命,推出面向口语和会议场景的翻译机、会议系统、录音笔等系列产品,在博鳌论坛、国际进口博览会等重要场合提供翻译服务。实验室还为北京2022年冬奥会提供自动翻译和相关的多语种语音转换、语音识别以及语音合成等硬核技术,助力实现赛场内外的沟通交流无障碍。

在教育领域,实验室积极尝试利用类人答题机器人的研究成果帮助师生“减负增效、因材施教”,研发成功基于人工智能和大数据的精准教学系统,在全国50000多所学校中应用。此外,实验室成功研发“智能辅助评卷系统”,实现中英文作文、主观题、数学证明类题型的智能辅助评分,是目前唯一通过中高考鉴定的人工智能评分系统。

2017年,实验室研制的“晓医”医考机器人在国家执业医师考试中获得456分的优异成绩,超过96.3%的人类考生,成为全球首个通过医考的机器人。实验室以医考机器人成果为基础,研制了“智医助理”基层诊疗助手和电话机器人两款示范性应用,提升了基层医生诊疗能力,现已在安徽省104个县(市、区)实现常态化应用,并陆续推广到全国304个县(区),使基层医生的诊断合理率从70%提升至90%以上。

面对日益严重的老龄化问题,今年初科大讯飞发布“讯飞超脑2030计划”,目标是让人工智能懂知识、善学习、能进化,让机器人走进每个家庭。未来,实验室将在认知智能的道路上继续探索,通过人工智能技术的突破和软硬一体化的能力,帮助人类更好地应对未来。

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