人工智能2.0時(shí)代知識(shí)分析變革研究

田倩飛　張志強(qiáng)

摘 要：“人工智能”一詞于1956年提出后經(jīng)歷幾番起落，近年來，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)快速發(fā)展，人工智能的研究和應(yīng)用得以新生，人工智能2.0時(shí)代已然到來。文章首先梳理國際政產(chǎn)學(xué)界針對(duì)新一輪人工智能研發(fā)的戰(zhàn)略布局、相關(guān)成果與應(yīng)用，概述我國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》及其部署進(jìn)展，引出人工智能2.0的定義、技術(shù)特征及其顛覆性影響；然后，基于文獻(xiàn)調(diào)研與項(xiàng)目跟蹤，在研讀全球各大智庫人工智能研究報(bào)告、國內(nèi)外相關(guān)研究論文、梳理學(xué)者研究原型與美國智能情報(bào)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，從信息知識(shí)采集、信息知識(shí)搜索、信息處理與知識(shí)挖掘、知識(shí)預(yù)見預(yù)警以及知識(shí)決策服務(wù)等諸多環(huán)節(jié)闡述人工智能關(guān)鍵技術(shù)在知識(shí)分析中的應(yīng)用與影響，提出人工智能2.0時(shí)代知識(shí)分析的總體趨勢將朝向全面、精準(zhǔn)、自動(dòng)、高效、智能和深度等方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能2.0；知識(shí)分析；DARPA；IARPA

中圖分類號(hào)：G250.2；TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11968/tsyqb.1003-6938.2018023

Research on Knowledge Analysis Transformation in the Era of Artificial

Intelligence 2.0

Abstract Artificial intelligence is to make machines smarter and competent to accomplish the work that only human beings could do. After the introduction of "Artificial Intelligence" in 1956， it has undergone ups and downs. Recently， with the development of cloud computing， big data， etc.， the research and application of artificial intelligence is entering the 2.0 Era. This paper firstly introduces the strategic plan， research achievements and application of industry， academia and government on the new wave of artificial intelligence research and development， China's Development Plan on New Generation of Artificial Intelligence， as well as the definition of Artificial Intelligence 2.0， its tech features and disruption. Based on literature research and projects tracking， this paper then analyses the key technologies of artificial intelligence and the application in knowledge analysis. It is concluded that information analysis in the artificial intelligence 2.0 Era would bound toward the direction of comprehensive， targeted， automated， effective， intelligent and profound. Finally， this paper concludes the development and effect of artificial intelligence， and gives suggestions on AI-based knowledge analysis and scientific decision making.

Key words artificial intelligence2.0； knowledge analysis； DARPA； IARPA

1 人工智能進(jìn)入2.0時(shí)代

近年來，伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息前沿技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件性能和計(jì)算技術(shù)的突破以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法的優(yōu)化，誕生六十余年的人工智能研發(fā)再次迎來了新的機(jī)遇，相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增長，企業(yè)數(shù)量大幅增加。2000至2016年間，美國累積新增人工智能企業(yè)3033家，占全球累積總數(shù)的37.41%；同期中國人工智能企業(yè)數(shù)累積增長1477家，占全球總數(shù)的12.91%[1]。2016年10月26日，在北京舉行的瑞銀創(chuàng)新科技行業(yè)CEO高峰會(huì)上，瑞銀發(fā)布《未來值得關(guān)注的九項(xiàng)顛覆性技術(shù)趨勢》報(bào)告預(yù)測，認(rèn)為到2020年，全球人工智能市場規(guī)模有望達(dá)到1200億到1800億美元之巨[2]。以谷歌圍棋系統(tǒng)AlphaGo[3]及新一版AlphaGo Zero[4]、IBM認(rèn)知技術(shù)平臺(tái)Watson、微軟聊天機(jī)器人“小冰”等為代表的產(chǎn)品成果標(biāo)志著人工智能從學(xué)術(shù)課題研究全面步入產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)爆發(fā)階段。2016年，谷歌首席執(zhí)行官桑達(dá)爾·皮查伊宣布谷歌戰(zhàn)略從“移動(dòng)先行”（Mobile First）轉(zhuǎn)向“人工智能先行”（AI First）[5]；同年，F(xiàn)acebook創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官扎克伯格在F8開發(fā)者大會(huì)上，將人工智能明確列為Facebook未來十年發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略中的重要領(lǐng)域，具體包括自然語言、視覺識(shí)別、邏輯規(guī)劃等[6]。除學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界聚焦人工智能研發(fā)和應(yīng)用外，各國政界也開始關(guān)注和支持人工智能研發(fā)，出臺(tái)發(fā)展規(guī)劃和政策措施，力圖在新一輪國際人工智能科技競爭中掌握主導(dǎo)權(quán)。2016年10月，美國政府發(fā)布的《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》[7]，制定出美國人工智能研發(fā)的整體框架以及七項(xiàng)優(yōu)先戰(zhàn)略，以期充分利用人工智能技術(shù)來增強(qiáng)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力并改善社會(huì)安全。同年12月，英國發(fā)布的《人工智能：未來決策制定的機(jī)遇與影響》[8]，闡述了人工智能的未來發(fā)展對(duì)英國社會(huì)和政府的影響，論述了如何利用英國獨(dú)特的人工智能優(yōu)勢來增強(qiáng)英國國力。2017年4月，法國制定的《國家人工智能戰(zhàn)略》[9]，旨在謀劃法國未來人工智能的發(fā)展，使法國成為歐洲人工智能的領(lǐng)軍者。

在人工智能發(fā)展上，我國也不甘落后，積極動(dòng)員和部署。2017年7月，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[10]，提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國。其中，三步走戰(zhàn)略目標(biāo)為：到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步，人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1500億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元；到2025年人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平，人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過4000億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過5萬億元；到2030年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心，人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10萬億元。

2017年11月，科技部召開新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃暨重大科技項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，宣布成立新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃推進(jìn)辦公室，宣布成立新一代人工智能戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)（潘云鶴院士任組長）。潘云鶴（2016）針對(duì)人工智能2.0給出初步定義，即：基于重大變化的信息新環(huán)境和發(fā)展新目標(biāo)的新一代人工智能。他指出人工智能2.0的技術(shù)特征表現(xiàn)在：一是從傳統(tǒng)知識(shí)表達(dá)技術(shù)到大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識(shí)指導(dǎo)相結(jié)合的方式，其中機(jī)器學(xué)習(xí)不但可自動(dòng)，還可解釋，更廣泛；二是從分類型處理多媒體數(shù)據(jù)（如視覺、聽覺、文字等），邁向跨媒體認(rèn)知、學(xué)習(xí)和推理的新水平；三是從追求智能機(jī)器到高水平的人機(jī)協(xié)同融合，走向混合型增強(qiáng)智能的新計(jì)算形態(tài)；四是從聚焦研究個(gè)體智能到基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的群體智能，形成在網(wǎng)上激發(fā)組織群體智能的技術(shù)與平臺(tái)；五是將研究的理念從機(jī)器人轉(zhuǎn)向更加廣闊的智能自主系統(tǒng)，從而促進(jìn)改造各種機(jī)械、裝備和產(chǎn)品，走上智能化之路[11]。

人工智能的深入發(fā)展和深度應(yīng)用，對(duì)各行各業(yè)的影響都是顛覆性的，最為突出的影響包括：開啟互聯(lián)網(wǎng)新紀(jì)元、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與變革、打造未來國防軍事的“殺手锏”、掀起科研創(chuàng)新模式新革命、顛覆生活方式等[12]。在人工智能2.0時(shí)代到來之際，總結(jié)人工智能關(guān)鍵技術(shù)對(duì)知識(shí)分析的影響，預(yù)測其未來變革，深思應(yīng)對(duì)措施，提升基于人工智能的知識(shí)發(fā)現(xiàn)能力和水平，是值得關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。本文在調(diào)研和分析國際智庫有關(guān)人工智能的研究報(bào)告、梳理國內(nèi)外相關(guān)研究與項(xiàng)目部署的基礎(chǔ)上，探討人工智能2.0時(shí)代知識(shí)分析各環(huán)節(jié)的變化，最后提出啟示建議。

2 人工智能2.0時(shí)代：無限算力與大數(shù)據(jù)背景下的機(jī)器感知學(xué)習(xí)時(shí)代

2.1 人工智能關(guān)鍵技術(shù)

自1956年達(dá)特茅斯會(huì)議誕生“人工智能”一詞以來，距今已六十余年。美國麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室原主任（1972至1997年）帕特里克·溫斯頓（Patrick Winston）提出“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)完成曾經(jīng)只有人類才能完成的工作”，斯坦福大學(xué)人工智能研究中心名譽(yù)教授尼爾斯·尼爾森（Nils Nilsson）（1982年）將人工智能定義為“關(guān)于知識(shí)的學(xué)科——怎樣表示知識(shí)、怎樣獲得知識(shí)、怎樣使用知識(shí)的科學(xué)”[13]。北京大學(xué)信息管理系王延飛（2016年）提出，人工智能是試圖挖掘人類智能的實(shí)質(zhì)，從而對(duì)人類智能進(jìn)行模擬和擴(kuò)展的一門新興技術(shù)科學(xué)[14]。

埃森哲2016年9月發(fā)布了《人工智能：經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力》報(bào)告，其指出：人工智能由多種技術(shù)組成，能以不同方式組合起來，教會(huì)機(jī)器感知、理解、行動(dòng)和學(xué)習(xí)（埃森哲將新興人工智能技術(shù)及其功能和解決方案示例等見表1）[15]。

阿里云研究中心、阿里巴巴創(chuàng)投公司及波士頓咨詢公司于2016年10月合作發(fā)布的研究報(bào)告《人工智能：未來制勝之道》指出：人工智能是一系列技術(shù)的集合，其下包括機(jī)器學(xué)習(xí)、推理、感知和自然語言處理等。隨著人工智能被更廣闊地應(yīng)用到人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活各個(gè)方面，新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)隨之而生。其巨大的潛在影響讓人類不得不謹(jǐn)慎思考人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[16]。

信息科技咨詢公司高德納（Gartner）于2017年7月發(fā)布了《2017年新興技術(shù)成熟度曲線圖》強(qiáng)調(diào)了“無處不在的人工智能”這一技術(shù)趨勢。由于計(jì)算能力快速提升、數(shù)據(jù)量不斷增加、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向前推進(jìn)，人工智能技術(shù)將在未來十年展現(xiàn)出強(qiáng)勁的顛覆力。值得重點(diǎn)關(guān)注的人工智能重點(diǎn)技術(shù)包括：深度學(xué)習(xí)、深度增強(qiáng)學(xué)習(xí)、強(qiáng)人工智能、自動(dòng)駕駛汽車、認(rèn)知技術(shù)、商用無人機(jī)、對(duì)話用戶接口、企業(yè)分類與本體管理、機(jī)器學(xué)習(xí)、智能塵埃、智能機(jī)器人和智能工作空間[17]。

2.2 人工智能與知識(shí)分析

科學(xué)研究的范式已進(jìn)入數(shù)據(jù)密集型科學(xué)范式的大數(shù)據(jù)時(shí)代，正在推動(dòng)和牽引科技情報(bào)研究工作進(jìn)入知識(shí)分析與知識(shí)發(fā)現(xiàn)服務(wù)的新時(shí)代[18]。情報(bào)研究范式不斷演進(jìn)，從事實(shí)型情報(bào)搜集、綜述型情報(bào)分析、計(jì)算型情報(bào)研究發(fā)展到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型知識(shí)發(fā)現(xiàn)。由于機(jī)器擁有遠(yuǎn)超人類的強(qiáng)大計(jì)算能力，它們能對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分類，進(jìn)而進(jìn)行專業(yè)化計(jì)算與分析，以做出更好的決策。人工智能就是利用機(jī)器為人類完成繁雜的工作，具體包括：尋找模式、預(yù)測趨勢和發(fā)現(xiàn)相關(guān)性；學(xué)習(xí)并改善；執(zhí)行相關(guān)計(jì)劃；基于歷史趨勢預(yù)測未來結(jié)果；基于事實(shí)給出決策建議等。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的技術(shù)之一，能在面對(duì)新數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)調(diào)整計(jì)算機(jī)程序，得出客觀分析的新信息和見解[19]。

大數(shù)據(jù)情報(bào)與知識(shí)分析需要人工智能方法技術(shù)。國際數(shù)據(jù)公司（IDC）的《數(shù)據(jù)時(shí)代2025》白皮書指出，認(rèn)知/人工智能系統(tǒng)將改變格局。大量涌現(xiàn)的數(shù)據(jù)催生出了一系列全新的技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理和人工智能（統(tǒng)稱為認(rèn)知系統(tǒng)），它們將數(shù)據(jù)分析從不常見的、追溯式的實(shí)踐轉(zhuǎn)變成為戰(zhàn)略決策和行動(dòng)的前攝式推動(dòng)因素。認(rèn)知系統(tǒng)可以大大提高各種行業(yè)、環(huán)境和應(yīng)用數(shù)據(jù)分析的頻率、靈活性和即時(shí)性。IDC預(yù)計(jì)，到2025年，用于數(shù)據(jù)分析的全球數(shù)據(jù)總量將增長至原來的50倍，達(dá)到5.2ZB；而認(rèn)知系統(tǒng)“觸及”的分析數(shù)據(jù)總量將增長至原來的100倍，達(dá)到1.4ZB[20]。2017年7月28日，Gartner發(fā)布了《2017年分析方法與商業(yè)智能成熟度曲線圖》，其指出分析方法和商業(yè)智能領(lǐng)域?qū)目梢暬瘮?shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰪?qiáng)分析時(shí)代，即運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言接口等技術(shù)，縮短數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)模式，將分析結(jié)果分享給更多用戶[21]。

人工智能方法技術(shù)推動(dòng)情報(bào)與知識(shí)分析跨越新階段。王志宏等[22]指出，人工智能、認(rèn)知計(jì)算、決策支持技術(shù)的概念及研究已經(jīng)跨出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入真正的實(shí)用階段，其現(xiàn)實(shí)價(jià)值超過了技術(shù)研究者最初的認(rèn)識(shí)，其本質(zhì)是對(duì)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行加工生產(chǎn)的技術(shù)，而這種生產(chǎn)加工不但可以給人們提供更加便捷的生活，還將對(duì)未來人們的生產(chǎn)、生活方式產(chǎn)生根本性的影響，對(duì)未來國家經(jīng)濟(jì)生活的運(yùn)行方式、未來社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響；郭璇等[23]探討了在反恐情報(bào)信息工作中，利用當(dāng)前人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)——深度學(xué)習(xí)技術(shù)開展反恐情報(bào)挖掘和分類，有效減少情報(bào)人員的工作量，提高反恐情報(bào)信息工作效率；Zhuang等[24]指出，針對(duì)大數(shù)據(jù)的下一代人工智能系統(tǒng)將是可解釋的、強(qiáng)健的、通用人工智能，它不只是暴力地完成淺顯計(jì)算，而是能執(zhí)行深度神經(jīng)推理；它能基于結(jié)構(gòu)化邏輯規(guī)則發(fā)揮數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的作用；它能從已有經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)；Morris等[25]認(rèn)為，機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、圖像處理單元（GPU）等技術(shù)的迅猛發(fā)展與融合，引發(fā)新一輪的人工智能研發(fā)與應(yīng)用熱潮；Dhar[26]指出，此輪人工智能熱潮與以往的根本性不同在于機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)具備感知和處理能力。從前，機(jī)器無法閱讀、聽到或看到信息，只能獲取和處理經(jīng)組織后的信息。現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)展使得機(jī)器能直接從外界獲取輸入信息，而無需人類參與，繼而創(chuàng)建機(jī)器內(nèi)部表示用于進(jìn)一步處理。

綜上，人工智能關(guān)鍵技術(shù)及其對(duì)知識(shí)分析、信息服務(wù)、決策支撐等的變革作用已引起國內(nèi)外學(xué)者的研究和重視。本文將結(jié)合學(xué)者研究成果、企業(yè)研發(fā)動(dòng)態(tài)及美國相關(guān)政府部門的項(xiàng)目部署，具體探討人工智能對(duì)知識(shí)分析各環(huán)節(jié)的變革影響。

3 人工智能對(duì)知識(shí)分析各環(huán)節(jié)的變革影響

人類社會(huì)的主流，已從利用地表資源的農(nóng)業(yè)社會(huì)歷史、挖掘地下資源的工業(yè)社會(huì)現(xiàn)實(shí)、正邁向開發(fā)數(shù)據(jù)與智力的智能社會(huì)未來[27]。隨著互聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用，針對(duì)海量數(shù)據(jù)的檢索存儲(chǔ)與情報(bào)知識(shí)的分析利用均已發(fā)生翻天覆地的變化。從傳統(tǒng)的本地?cái)?shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)中心再到云端，從目錄檢索到關(guān)鍵詞再到詞語標(biāo)注，從自然語言搜索到語義搜索再到推理，技術(shù)推動(dòng)著人類情報(bào)分析的能力發(fā)展與效率提升。人工智能2.0時(shí)代知識(shí)分析的總體趨勢將朝向全面、精準(zhǔn)、自動(dòng)、高效、智能和深度發(fā)展。人工智能技術(shù)和系統(tǒng)將對(duì)信息知識(shí)采集、信息知識(shí)搜索、信息處理與知識(shí)挖掘、知識(shí)預(yù)見預(yù)警以及決策服務(wù)等諸多環(huán)節(jié)，產(chǎn)生深刻影響。在本文的分析中，主要遴選了美國安全和情報(bào)部門——美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）以及美國情報(bào)高級(jí)研究計(jì)劃局（IARPA）的案例，兩者通過開展各種高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的情報(bào)研究項(xiàng)目，以期大幅提高美國的情報(bào)分析能力。作為國際上引領(lǐng)性的情報(bào)信息分析機(jī)構(gòu)，其項(xiàng)目案例可顯現(xiàn)人工智能技術(shù)與信息知識(shí)分析應(yīng)用的最新發(fā)展。

3.1 信息知識(shí)采集

在信息知識(shí)采集方面，智能化采集技術(shù)能實(shí)現(xiàn)信息資源（特別是網(wǎng)絡(luò)資源）的自動(dòng)搜索、甄別、過濾、監(jiān)測、跟蹤，使多種數(shù)據(jù)源情境下的數(shù)據(jù)采集能力大大提高。美國DARPA的洞見（Insight）項(xiàng)目和中國工程科技知識(shí)中心（CKCEST）項(xiàng)目均強(qiáng)調(diào)多源數(shù)據(jù)的收集、索引和存儲(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建集成系統(tǒng)，讓計(jì)算機(jī)高效地完成從非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)到知識(shí)這一過程，支撐協(xié)作與決策（這兩項(xiàng)典型研發(fā)項(xiàng)目的具體信息見表2）。

3.2 信息知識(shí)搜索

針對(duì)已采集的情報(bào)成果，結(jié)合元數(shù)據(jù)、本體、語義網(wǎng)等方式對(duì)其進(jìn)行描述與組織，并開發(fā)新的搜索方法，提升搜索效率與質(zhì)量，為情報(bào)用戶提供滿足需求的情報(bào)資源。

Martín A等[30]研究了利用智能技術(shù)增強(qiáng)數(shù)字圖書館的語義互操作性。文章提出一種語義與智能搜索引擎概念架構(gòu)，利用本體和人工智能查詢?cè)诰€知識(shí)庫的元數(shù)據(jù)，利用智能代理（Agent）實(shí)現(xiàn)更高效的知識(shí)獲取方法。文章還引用歐盟互操作框架來介紹其關(guān)注重點(diǎn)之一——語義互操作分析（見圖1）。

美國艾倫人工智能研究所（Allen Institute for Artificial Intelligence）于2015年11月推出基于人工智能的語義搜索引擎Semantic Scholar，通過更加深入地理解學(xué)術(shù)論文的內(nèi)容和背景，對(duì)學(xué)術(shù)論文進(jìn)行排序[31]。最初推出時(shí)，Semantic Scholar的搜索范圍僅為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的300萬篇論文，后期通過與艾倫腦科學(xué)研究所（Allen Institute for Brain Science）合作，該網(wǎng)站新增了數(shù)百萬篇神經(jīng)學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域論文，并針對(duì)該領(lǐng)域量身定制了新的篩選器，用戶可以根據(jù)各種內(nèi)容（大腦組成部分或細(xì)胞類型、模式生物、研究方法等）進(jìn)行搜索。

德國馬普信息學(xué)研究所正開發(fā)一款名為DeepLife、專注健康和生命科學(xué)領(lǐng)域的搜索引擎。Microsoft也于2016年5月公開發(fā)布其人工智能學(xué)術(shù)搜索工具M(jìn)icrosoft Academic。該工具由Microsoft網(wǎng)絡(luò)搜索引擎Bing提供語義搜索功能支持，覆蓋約1.6億份文獻(xiàn)[32]。

除上述針對(duì)出版文獻(xiàn)的信息搜索外，因情報(bào)數(shù)據(jù)源的擴(kuò)展，美國DARPA還開展了針對(duì)多源信息篩選的引擎項(xiàng)目AIDA等，IARPA則專門設(shè)置針對(duì)語音和視頻搜索的情報(bào)能力提升項(xiàng)目（見表3）。

3.3 信息處理與知識(shí)挖掘

在信息處理與知識(shí)挖掘方面，數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、智能計(jì)算、專家系統(tǒng)等智能化分析處理技術(shù)，可以大幅提升海量文檔調(diào)查的工作效率，幫助情報(bào)知識(shí)人員分析發(fā)展趨勢，并從中發(fā)現(xiàn)一些表達(dá)隱晦的緘默信息、未知的事實(shí)和潛在的情報(bào)。DARPA與IARPA在自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和信息理解等智能信息技術(shù)項(xiàng)目研發(fā)上呈現(xiàn)加力和發(fā)力現(xiàn)象[14]（詳細(xì)項(xiàng)目信息見表4。圖2至圖4還分別展示了DARPA大機(jī)制（Big Mechanism）、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的模型發(fā)現(xiàn)（D3M）以及文本深度探索及過濾（DEFT）項(xiàng)目的架構(gòu)、模型與數(shù)據(jù)流等信息）。

3.4 知識(shí)預(yù)見預(yù)警

數(shù)據(jù)挖掘、智能算法等新一代技術(shù)在知識(shí)預(yù)見預(yù)警方面的成功案例已不少見。如北美在線影片租賃提供商N(yùn)etflix在并未看到《紙牌屋》電視劇一個(gè)畫面的情況下，出價(jià)1億多美元獲得這部劇集的首播權(quán)。它通過推薦引擎、數(shù)據(jù)算法等方式，提前獲知觀眾們喜歡看的內(nèi)容，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的內(nèi)容訂購授權(quán)。路透社開發(fā)一款“路透新聞追蹤”軟件，通過監(jiān)視Twitter并尋找具有群體影響力的新報(bào)道，然后將相關(guān)的推文匯總為事件，最終生成與事件相關(guān)的信息和元數(shù)據(jù)。該軟件可以識(shí)別哪些事件具有新聞價(jià)值、從相關(guān)觀點(diǎn)結(jié)論中過濾出事實(shí)，并驗(yàn)證報(bào)道的真實(shí)性。該軟件比其他媒體搶先8分鐘報(bào)道2016年初的布魯塞爾爆炸案事件，搶先15分鐘報(bào)道2016年10月紐約發(fā)生的切爾西爆炸案（美國IARPA部署的兩項(xiàng)科學(xué)與技術(shù)預(yù)測項(xiàng)目見表5）。

3.5 知識(shí)決策服務(wù)

隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)和搜索引擎技術(shù)的成熟而逐漸“下移”為一種社會(huì)能力，傳統(tǒng)信息和資料提供的職能已在科技和其他領(lǐng)域的決策中被邊緣化。在大數(shù)據(jù)與人工智能蓬勃發(fā)展的新時(shí)代，決策者對(duì)情報(bào)機(jī)構(gòu)的要求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足于信息分析與知識(shí)服務(wù)，情報(bào)機(jī)構(gòu)唯有提供更加智能化的決策方案，不僅要能回答個(gè)體“是什么”，而且還必須快速地告訴決策者整體和整體中的任意部分“是什么”“為什么”，準(zhǔn)確地表明“怎么辦”，方能發(fā)揮情報(bào)服務(wù)應(yīng)有的效能。整個(gè)情報(bào)服務(wù)業(yè)正在信息技術(shù)推動(dòng)下發(fā)生巨大的變化，正在迎來一個(gè)嶄新的時(shí)代[48]。

Tweedale等[49]指出人工智能與計(jì)算智能技術(shù)被成功用于決策制定，同時(shí)能改善信息可獲性，解決數(shù)據(jù)密集問題。決策支持系統(tǒng)（DSS）融合了一系列技術(shù)，旨在將決策者知識(shí)與來自特定信息源的相關(guān)數(shù)據(jù)組合起來，應(yīng)用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)方法和模型，最終改善個(gè)體或團(tuán)體的決策能力。智能決策支持系統(tǒng)（IDSS）利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和新興領(lǐng)域的先進(jìn)智能方法，擴(kuò)展DSS能力來解決復(fù)雜問題（IDSS及其組件見圖5）。

IARPA指出，現(xiàn)有情報(bào)分析與匯報(bào)工具難以幫助用戶評(píng)估競爭性假設(shè)、提供清晰的/有支撐的論點(diǎn)、發(fā)現(xiàn)或克服偏見。一些結(jié)構(gòu)化技術(shù)（如論點(diǎn)制圖、競爭假設(shè)分析、貝葉斯推理網(wǎng)絡(luò)等）已被用于改善推理。但這些技術(shù)軟件較難被使用，既費(fèi)力又耗時(shí)，且所需輸入的知識(shí)常常超越了個(gè)體用戶的特有知識(shí)領(lǐng)域。IARPA于2016年發(fā)起“眾包證據(jù)、議論、思維和評(píng)估”（CREATE）項(xiàng)目，旨在開發(fā)技術(shù)工具來幫助情報(bào)分析人員更好地評(píng)估數(shù)據(jù)，或檢測出可能產(chǎn)生曲解的假設(shè)，輔助相關(guān)決策（項(xiàng)目信息見表6）。

4 建議

（1）人工智能發(fā)展迅速并產(chǎn)生顛覆性影響。近年來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的快速發(fā)展，誕生60多年的人工智能再獲新生并取得重大突破性進(jìn)展。從學(xué)術(shù)界的課題研究到產(chǎn)業(yè)界的成果與經(jīng)濟(jì)突破，再到各國政府在人工智能領(lǐng)域緊鑼密鼓的戰(zhàn)略布局，均彰顯人工智能是未來發(fā)展的重大前沿領(lǐng)域，有著廣闊的應(yīng)用前景并將對(duì)各行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生顛覆性影響。瑞銀《未來值得關(guān)注的九項(xiàng)顛覆性技術(shù)趨勢》報(bào)告指出，人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，正處于弱人工智能向通用人工智能發(fā)展的關(guān)鍵階段，未來農(nóng)業(yè)、零售、制造業(yè)、金融、交通等眾多行業(yè)將受到人工智能技術(shù)的巨大影響，并因之改變。預(yù)計(jì)，未來全球因人工智能而受到影響的工作崗位將多達(dá)5000萬至7500萬[51]，但人工智能的應(yīng)用并不會(huì)在全球范圍內(nèi)導(dǎo)致大規(guī)模失業(yè)，反而會(huì)因此創(chuàng)造出更多的工作崗位。

人工智能的發(fā)展，最根本的推動(dòng)技術(shù)包括不斷增加的無限算力和不斷膨脹的大數(shù)據(jù)技術(shù)；人工智能發(fā)展的核心是人類知識(shí)組織和再生系統(tǒng)的重大變革，即由人類自身的知識(shí)創(chuàng)造，延伸到機(jī)器感知學(xué)習(xí)的機(jī)器化知識(shí)再生系統(tǒng)。毫無疑問，人工智能的發(fā)展將深刻改變一切依賴人類知識(shí)運(yùn)行的系統(tǒng)規(guī)則，也將深刻改變?nèi)祟愖陨淼陌l(fā)展。

（2）加強(qiáng)基于人工智能的知識(shí)分析與科學(xué)決策。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，知識(shí)分析密切依賴于大數(shù)據(jù)分析與智能挖掘技術(shù)，特別是一些以科學(xué)大數(shù)據(jù)為鮮明特征的重要科技領(lǐng)域（如生命科學(xué)、空間科學(xué)、天體物理、地球科學(xué)等），科學(xué)大數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長。借助人工智能技術(shù)，改造提升知識(shí)分析環(huán)節(jié)和知識(shí)分析預(yù)測，能極大地改善知識(shí)分析效率和更好服務(wù)于科學(xué)決策。開發(fā)基于人工智能的知識(shí)分析流程和平臺(tái)，是開展知識(shí)分析、知識(shí)發(fā)現(xiàn)的必由之路。

5 結(jié)語

本文綜合分析了國際上代表性機(jī)構(gòu)DARPA/IARPA應(yīng)用人工智能技術(shù)提升知識(shí)分析的案例。人工智能技術(shù)能從廣度、深度、精度等多方面提高知識(shí)分析工作的水平，知識(shí)分析將越來越依賴于先進(jìn)的智能技術(shù)。建議重點(diǎn)建設(shè)領(lǐng)域知識(shí)分析數(shù)據(jù)庫并促進(jìn)開放共享；開發(fā)知識(shí)分析智能化工具并打造系統(tǒng)平臺(tái)；推進(jìn)智能化知識(shí)分析應(yīng)用示范。通過大力支持、加強(qiáng)人工智能技術(shù)在知識(shí)分析系統(tǒng)中的應(yīng)用研發(fā)，提升知識(shí)分析效率和知識(shí)挖掘深度，提高知識(shí)預(yù)見預(yù)警能力，最終輔助人類知識(shí)決策。

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作者簡介：田倩飛，女，中國科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心助理研究員，中國科學(xué)院大學(xué)情報(bào)學(xué)博士研究生，研究方向：情報(bào)研究方法與技術(shù)、信息科技戰(zhàn)略情報(bào)研究；張志強(qiáng)，男，中國科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向：情報(bào)研究方法與技術(shù)、學(xué)科信息學(xué)與領(lǐng)域知識(shí)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)學(xué)與科學(xué)評(píng)估。