新火種
2023-09-20 
華院計算發布《認知智能技術和應用研究報告》：認知智能技術日益成熟應用場景紛紛落地
7月7日，2023世界人工智能大會“認知世界 智創未來”主題論壇在上海世博中心舉行，論壇吸引了一批全球頂尖專家相聚于此，這是華院計算技術（上海）股份有限公司（下稱“華院計算”）連續第五年在世界人工智能大會上主辦論壇活動。
在論壇成果發布環節，華院計算與中國信息通信研究院聯合發布了國內首份《認知智能技術和應用研究報告》（下稱“報告”或者“華院報告”），報告圍繞當前認知智能發展環境、技術鏈路、典型應用場景及未來發展方向等維度，進行了觀點分享與技術產業分析。
認知智能技術日益成熟
人工智能研究分為三個階段：計算智能、感知智能和認知智能。隨著人工智能數據、算法和算力的快速發展，從理論研究到技術落地到應用場景開發，人類在認知智能技術上不斷取得突破，正在“教會”機器像人類一樣“思考”。
認知智能取得突飛猛進絕非偶然，華院報告指出，AI核心要素正推動認知智能快速發展。數據要素方面，數據數量、質量大幅增長、提升，為由數據訓練模型提供必要基礎；算力要素方面，算力規模持續擴大和計算環境不斷創新，為認知智能算法研究及產業落地提供強力支撐，據估計，我國2023年智能算力規模可達427百億億次/秒，較前一年提升59.3%，硬件廠商助力滿足認知智能在復雜場景的計算速度要求。
多學科知識互相融合為認知智能提供新思路。在某些場景下，數據并不充分，此時將與認知科學相關知識加入模型，能克服數據不足、數據噪聲、數據偏差等問題，提升模型的魯棒性（robustness）。據報道，本報告的發布方華院計算除了招聘數學、計算機、數理統計學人才外，還將腦科學、認知科學、心理學、生物學等的人才納入麾下，走在了行業的前列。
算法的創新迭代推動認知智能在推理、預測能力提升。機器學習、深度學習、強化學習既讓AI能夠更好的完成分類、識別或生成任務，又能通過以往任務汲取經驗，提高模型在新任務上的泛化能力，還能在與人類的交互中不斷優化模型，提高實體識別準確性與魯棒性。多模態學習通過整合多種不同模態數據中的信息，實現各個模態間信息交流和轉換，利用多模態數據之間的互補性，可學習到更好的特征表示，進一步提高機器對復雜場景的認知能力。
知識圖譜是一種基于圖的數據結構，由節點和邊組成，每個節點表示一個“實體”，每條邊為實體與實體之間的“關系”。作為一種揭示實體之間關系的語義網絡，可形式化地描述現實世界的事物及其相互關系，尋找不確定關系中的最優解。
華院報告指出，認知智能發展已能完成較高級任務，如認知規劃和決策以及情感計算。認知規劃和決策是認知智能的核心環節之一，可幫助機器更好理解復雜認知任務，通過確定最優行動計劃以達到預期目的。認知規劃和決策將復雜問題分解，并對各類因素分析并逐步調整行動計劃，疊加深度學習、強化學習等算法，有望幫助人類在現實工作、生活中做出判斷和決策。
情感識別通過交互設備獲取的圖像、視頻、文本等多模態數據，幫助機器更好地識別用戶情感。這意味著機器在未來不僅能為人類解決問題，還能夠像人類一樣識別、理解、表達感情。
應用場景紛紛落地
認知智能技術的不斷完善，加上去年底AIGC的橫空出世，人們對認知智能應用有了更多的期待，華院計算在報告中對認知智能在醫療、金融、制造、教育等行業的現實應用做了全面的介紹。
在醫療領域，認知智能能結合醫生經驗，模擬醫生問診，根據患者獨有信息，在幫助醫生準確診斷的同時，提供個性化的醫療服務，同時優化醫療資源。在金融科技領域，認知智能通過對金融數據進行結構化提取和智能化分析，構建金融行業知識圖譜，滿足金融機構當前面臨的海量化、碎片化、多元化的金融服務需求，助力金融業顯著降本增效，提升服務質量。
我國制造業正經歷數字化轉型，認知智能賦能價值已滲透到產品設計、生產規劃、生產實施、生產交付等諸多重要生產環節，認知智能既為制造業轉型提供空間與方向，又為轉型成功的企業提升長久的競爭力。
認知智能還與教育緊密融合，在教學評估、課后輔導、輔助學習等多方面促進教育方式創新變革。認知智能除能提供優質的教育教學內容外，其核心優勢在于能為不同學生提供不同的學習內容，在減輕教師負擔的同時真正做到因材施教。
報告的結尾部分，華院還對認知智能的未來發展做出了展望。華院認為，認知智能需要加強可解釋性，提高用戶對決策過程的理解與信任，讓用戶“知其然”，也要“知其所以然”。同時，報告還討論了認知科學與腦科學之間未來的交叉研究，報告稱認知智能未來可能會像人類一樣，產生“意識”。對此，華院計算已率先展開相關研究。
華院計算“數箭齊發”
華院計算在伯克利數學系畢業的海歸博士宣曉華的帶領下，深耕算法20余年。在技術領域，華院依托斯梅爾數學和計算研究院以及認知智能研究中心，側重知識與數據融合等新一代人工智能前沿技術研究和方法創新，不斷超越自我。在應用領域，華院在智能制造、數字治理、數字文旅、零售金融等行業“數箭齊發”，實現了“技術+應用”的雙輪驅動。
本次報告中華院對一些現實應用做了詳細的舉例。如華院“智能化配煤系統”，以偏態學習算法為基礎結合煉焦煤資源數據推薦配煤方案，在保持焦炭質量穩定及生產能效基礎上，不斷優化焦煤配比，同時，將焦炭質量預測的誤差控制在焦化廠可接受的小波動率內，防止因誤差變化頻率較大而造成的生產風險。
在醫療領域，華院以數字人、智能對話、智能分析等技術構建的虛擬認知評估師一體機，可用于智能化認知評估測試。依據經典的認知功能評測量表，設計虛擬人對話交互，使得患者和老年群體可以通過與虛擬評估師對話來完成標準的認知評估測試。
目前，認知智能正步入發展快車道，大模型應用熱潮又為其注入一股新能量，華院計算這份報告是公司多年經驗的結晶，報告對行業內公司進一步探索認知智能技術、開發認知智能應用場景有一定的指導意義。專家、學者、行業從業者的共同努力，必將使認知智能步入新的階段……
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