【正文】 協(xié) 同 系 統(tǒng) ? ? ? ? 進 ? ? 的 是 對 模 型 和 算 法 的 研 究 ， ? ? 以 幫 助 開 發(fā) 能 夠 與 其 他 系 統(tǒng) 和 ? ? 類 協(xié) 同 ? ? 作 的 ? ? 主 系 統(tǒng)。 最 有 名 的眾 包 例 ? ? 是維基百科，它是??個由???絡(luò)公民維護和更新的知識庫，并且在規(guī)模上和深度上遠遠超越了傳統(tǒng)編譯 的信息源，?比如百科全書和詞典?；??類和機器的不同能??和成本，???前的研究成果探索出了它們之 間理想的任務(wù)分離。 備受關(guān)注的主題包括計算機制設(shè)計（ putational mechanism design）（??種激勵設(shè)計的經(jīng)濟理 論，它尋求激勵兼容的系統(tǒng)，其中輸?入會被如實報告）、 (基于 ) 計算 機 (統(tǒng)計技術(shù)的 ) 社會選擇 （ putational social choice）（??種有關(guān)如何為替代品排列順序的理論）、激勵對?齊信息獲取 （ incentive aligned information elicitation）（預(yù)測市場、評分規(guī)則、同??預(yù)測）和算法博弈理論 （ algorithmic game theory）（市場、???絡(luò)游戲和室內(nèi)游戲的平衡，?比如 poker— — 它在近??年通過 抽象技術(shù)和??遺憾學(xué)習(xí)（ noregret learning）已經(jīng)取得了顯著的進步）。? ? ?前 這些 設(shè)備 使? ?的 是令??眼花繚亂的各種不兼容的通信協(xié)議。 ? ? ? 前這 種 「 神 經(jīng) 形 態(tài) 的（ neuromorphic）」計算機尚未清楚地顯??出巨??成功，??是剛開始有望實現(xiàn) 商業(yè)化。 總體趨勢 以及 ? ? ? ? 智 能 研 究 的未 來 數(shù)據(jù)驅(qū)動型范式的巨??成功取代了傳統(tǒng)的????智能范式。即使最近?非常受歡迎的?? 葉斯推理和圖形模式似乎也正在失寵，被數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)顯著成果的洪流所淹沒。 在未來的??年中，對??類安全的、新的感知 /???標識別能??和機器??平臺將會增加，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動型產(chǎn) 品數(shù)量與其市場規(guī)模將會變??。我們稱之為不同的領(lǐng)域（ domain），接下來的這部分將介紹????智能研究和應(yīng)??的 不同類型，以及影響和挑戰(zhàn)，主要有?八個????：交通、家庭服務(wù)機器??、醫(yī)療健康、教育、低資源社 區(qū)、公共安全、??作和就業(yè)、娛樂。??動化交通會很快司空??慣，??多數(shù)??在嵌?入????智能系統(tǒng)的實體交 通??作的??次 體 驗 將 強 有 ? ? 的 影響 公 眾 對 ? ? ? ? 智 能的 感 知 。再者， 2030 年在典型的北 美 城 市 中 ， ? ? ? ? 智 能 帶 來 的 改 變 將 不 僅 限 于 ? ? 輛 ， 還 會 影 響 各 種 ? ? ? ? 器 和 個 ? ? 機 器 ? ? ， 這 將 引 發(fā) 對 社 會、道德和政策等議題的討論。 智能汽?? 20xx 年， GPS 被 應(yīng) ? ? 于私 家 ? ? ? ? 于 定 位 ，? ? ? 前 已 經(jīng) 成 為 交 通系 統(tǒng) 的 基 礎(chǔ) 部 件 。根據(jù)估算，美國平均每??輛??上裝 有 70 個傳感器，包括陀螺 儀、加速器、億光環(huán)境光源傳感器和濕度傳感器。 ? ? 從 20xx 年 以 來， ? ? 些 ? ? 動 化 功 能就 已 經(jīng) 被 引 ? 入 了 商 ? ?? ? ， 具 體 功 能 ? ? 下 表。深度學(xué)習(xí)也已經(jīng)應(yīng)??在了這些??向，通過對周圍環(huán)境的物體檢測和 聲??識別來提升??動駕駛汽??的性能。近期??份報告預(yù) 測，??動駕駛汽??將在 2020 年得到???泛應(yīng)??。此外，機器??技術(shù)的進步也將更有利于其他類型??動駕駛設(shè)備的創(chuàng)造 和應(yīng)??，包括機器?? 、 ? ? ? ? 機 等 。??動駕駛汽??消除了美國交通傷亡的????原因，可以延????們的平均壽命。 ??動駕駛 汽 ? ? 和 點 到 點 交 通 服務(wù) 可 能 消 除 對 私 ? ? 汽 ? ? 的 需 要 。 共享交通的實現(xiàn)可能取代對公共交通的需求，或者公共交通可能改變形式，邁向個??快速公交系統(tǒng)。 當死亡不可避免時，汽??編程選擇犧牲什么??也會引發(fā)到的問題，特別是當汽??需要瞬間做出選擇的 時候。 交通規(guī)劃 到 20xx 年，城市開始投資交通基礎(chǔ)設(shè)施以為汽??和????交通開發(fā)傳感能??。通過道路???中的傳感器和相機，他們可以優(yōu)化 交通等定時以改善交通流和幫助??動執(zhí)法。 ??規(guī)模數(shù)據(jù)的可??性也讓交通成為了機器學(xué)習(xí)的??個完美領(lǐng)域。盡管已經(jīng)有個別城市已經(jīng)部署了傳感和優(yōu)化應(yīng)??，但???前卻還沒有傳感基礎(chǔ)設(shè)施和????智能 技術(shù)的標準可??。 點擊查看英?文報告原?文 20/43 機器之?? 美國交通運輸部 在 20xx 年發(fā)布了??份提案，要求中等規(guī)模的城市想象??于交通的智慧城市基礎(chǔ)設(shè) 施。 機 器 ? ? 也可 能 會 通 過 運 輸 個 ? ?和 包 裹 來 參 與 到 交 通 中（ ? 比 如 ， Segway 機 器 ? ? ）。正如第三節(jié)政策討論中所指出的那樣，這些??動的效果將會影響交通運輸 ??業(yè)內(nèi)?? ? ? 智 能 相 關(guān) 進 展 的步 伐 和 范 圍 。按需交通服務(wù)似乎很有可能成為??動駕駛 汽??的??個主要推動??。 ??機交互 ????年來， ? ?們 ? ? 直在 想 象 ?非 常 不 同的 、 未 來感 ? ? ?? 的 交 通載 具 。這種伙伴關(guān)系可 能是物理地，也可能是虛擬的。 點擊查看英?文報告原?文 21/43 機器之?? 家庭 /服務(wù)機器?? 過去? ?五年 中， 機器? ?已 經(jīng)進? 入了? ?們 的家庭 。特定??途的機器??將被??于快遞、清潔辦公室和強化安全，但在可預(yù)??的未 來內(nèi)，技術(shù)限制和可靠機械設(shè)備的??成本將繼續(xù)限制狹窄領(lǐng)域 內(nèi)應(yīng)??的商業(yè)機會。??年之后， iRobot 推出了 Roomba，它的 價格只有 Trilobite 的??分之??，只有 512 字節(jié)的 RAM，運??著??個基于??為的控制器。簡單的導(dǎo)航、??充電和處理垃圾箱裝滿的??為等已 經(jīng)得到了解決，接著??解決了電線和地毯流蘇的問題，這些是通過機械改進和基于傳感器的感知的結(jié) 合實現(xiàn)的。硬件平臺 的構(gòu)建仍然很困難，??們只對很少的應(yīng)??有??夠的購買意愿。也包括： 模塊內(nèi)系統(tǒng)（ System in Module， SiM）和許。 家庭機器 ?? 2030 盡管家庭機器??到來的速度緩慢，但仍有跡象表明在接下來 的 15 年內(nèi)會發(fā)??改變。 ? ? 們 早 期 預(yù) 測 過 的 ? ? 些 家 ? ? 機 器 ? ? 應(yīng) ? ? 還 沒 有 實 現(xiàn) 。??那時起，已有 1600 萬臺 Roomba 被部署到了世界各地，現(xiàn) 在也已有了其它??些競爭品牌。 真空吸塵器 經(jīng)過許多年的開發(fā)之后，真空清潔機器?? Electrolux Trilobite 在 20xx 年成為了第??款商??家庭機器 ??。????智能的進步常常從機械的??新中獲取靈感，??這反 過來??帶來了新 的 ? ? ? ? 智 能 技 術(shù)。我們還預(yù)計會 出現(xiàn)建模??類注意機制、以及??持??機之間的通信和協(xié)作的模型和算法。 我 們 的 研 究 ? ? 組 并 不 指 望 可 以 海 陸 空 穿 ? ? 的 ? ? ? ? 機 或 四 軸 ? ? ? ? 器 在 這個時間范圍內(nèi)變成常??的交通運輸??式（盡管現(xiàn) 在已有原型機出現(xiàn)了）。 Zimride 和 Nuride 等 服務(wù) 將具 有 類似 路線 的 ?? 聚集 到 ?? 起 進? ?聯(lián) 合 旅? ?。 通過動態(tài)定價，這些服務(wù)可以通過??付意愿進??配給，動態(tài)定價還有利于估計司機數(shù)量的增??，這已 經(jīng)成為了城市交通的??種流??的??法。 傳感能??的提升、????機的采??和互連的交通基礎(chǔ)設(shè)施也將引發(fā)對個??隱私和私密數(shù)據(jù)安全的擔憂。 ??個愿景是實現(xiàn)??聯(lián)???，其可以通過??對??的通信實現(xiàn)????平的駕駛安全。個體??動、他們的偏好和他們的???標的準確預(yù)測模型會隨著更??的數(shù) 據(jù)可??性??涌現(xiàn)。優(yōu)化搜索算法已經(jīng)被??于汽??和????去往給定???的地 的路徑規(guī)劃。 在 20xx 年代以前，交通規(guī)劃者被迫依賴受限于特定??期或時間的靜態(tài)定價策略來管理需求。?比如， 20xx 年紐約市開始使??微 博傳感器、攝像機???絡(luò)和流量計數(shù)器來檢測城市中的??輛交通。到 20xx 年，美國的 4 個州（內(nèi)華達、弗羅 ??達、加州、密歇根）、加拿??的安??略、英國、發(fā)過、瑞典都已經(jīng)通過了在公共道路測試??動駕駛 汽??的條例。 隨著??動駕??絲汽??變得更加普遍，安全上的問題將會出現(xiàn)，包括如何在發(fā)布前保證該技術(shù)是安全的、 在不同的路況下有適當測試的。 空 汽 ??以及??們??益增加的旅??意愿可能導(dǎo)致更多的總駕駛??程。當有了??動駕駛技術(shù)之后，??們可以在通勤中有更 多的時間來??作和休閑。 半? ? 動 駕 駛 汽 ??中的?? ? ? 合 作 與 ? ? 類 司機 認 知 符 合 的 潛 在 意 義都 還 未 能 完 全 理 解 。 我們將 看到? ?動 駕駛汽 ?? 和遠程 操控的 運載 ??輛 、? ??? 器、 和?? 動駕 駛卡? ?。包括視覺在內(nèi)的??動化感知，在 處理是被和跟蹤等任務(wù)時，已經(jīng)接近??類??平?，F(xiàn)在的汽??能夠??動 破??，在? ? 速 路 上 可 以 ? ? 適 應(yīng)巡 航 控 制 ， 變 換 ? ? 道 時 可 以 提 ? ? 駕 駛 員 盲 區(qū) 中 出 現(xiàn) 的 物 體 信 息 。 20xx 年之前制造的汽??已經(jīng)裝配了能夠獲取????速度、加速和輪胎狀況的傳感器。擁有 GPS 功能的智能??機的???泛 應(yīng)??也進??步增強了鏈接以及位置信息的共享。 與 20xx 年 相 ? 比 ， 智 能? ? 機 的 普 及 ， 各 類 傳感器成本的下降和性能的提升，使得我們今天能獲取的關(guān)于個??和群體交通數(shù)據(jù)的規(guī)模和多樣性獲 得了驚??的增??。 隨著汽??逐漸取代??類成為更好的司機，城市居民擁有的??輛將減少，住所和??作地點的距離也會更 遠，花費的時間也會發(fā)??變化。與????智能的流???文化 中的典型敘述不同，我們尋求提供??個平衡的觀點來分析，????智能是如何開始影響我們??常??活的， 以及從現(xiàn)在到 2030 年，這些影響將如何發(fā)展。 我 們 不? ? 勵 年 輕 的 研 究 ? ? 員 重 新 發(fā) 明 理 論 ， ? ? 是 在 ? ? ? ? 智 能 領(lǐng) 域以 及 相 關(guān) 領(lǐng) 域 （?比如控制理 論、 認 知科 學(xué) 和 ?? 理 學(xué)） 的 第? ? 個 五? ? 年期 間 ，保 持 對 于該 領(lǐng) 域多 ? ?? ? 顯 著進 展 的覺 察 。很多??的興趣點在于試圖找到新的、創(chuàng)造性 的??法來開發(fā)互動和可擴展的??式來教機器??。規(guī)劃（ Planning）在 七??和?八?? 年 代 是 ? ? ? ? 智 能 研究 的 ? ? 根 ? ? 柱 ， 也 受 到 了 后 期 較 少 的 關(guān) 注 ， 部 分 原 因 是 它 強 烈 依賴 于 建 模假設(shè)，難以在實際的應(yīng)??中得到滿?。深 度神經(jīng)???絡(luò)在應(yīng)??景觀中已經(jīng)激起了異常波動。 神經(jīng)形態(tài)計算 傳統(tǒng)計算機執(zhí)??計算的馮諾依曼模型，它分離了輸?入 /輸出、指令處理和存儲器模塊。 這些設(shè)備可以包括家電、汽??、建筑、相機和其他東??。?? 20 世紀 80 年代初以來，分布 式????智能和多代理（ multiagent）系統(tǒng)就已經(jīng)被研究了，于 20 世紀 90 年代末開始有顯著起??，并 由 互 聯(lián) ? ? ? 所 加 速 。 Citizen 科學(xué)平臺激發(fā)志愿者去解決科學(xué)問題，??諸如 亞??遜的 Mechanical Turk 等有償眾包平臺，則提供對所需要的??類智??的??動訪問。能夠利????類 和機器的互補優(yōu)勢的應(yīng)??正吸引到越來越多的興 趣 —— 對??類來說可以幫助????智能系統(tǒng)克服其局限 性，對代理來說可以擴????類的能??和活動。 ? ?歌 宣 布 ? ? ? 前 其 20% 的??機查詢 都 是 通 過 語 ? ?進 ? ? 的 ， 并 且 最 近 的演 ??已經(jīng)證明了實時翻譯的可能性。計算機??次能夠?比??類更好地執(zhí)????些（狹義定義的） 視覺分類任務(wù)。 計算機視覺 計算機視覺是???前最突出的機器感知形式?；迎h(huán)境中產(chǎn)??的??個??然要求是操縱，這是當下所感興趣 的另??個話題。 由??歌 DeepMind 開發(fā)的計算機程序 AlphaGo 在五次對抗?比賽中擊敗了??類圍棋冠軍，它最近所取 得的成功在很??程度上要歸功于強化學(xué)習(xí)。深 度 學(xué) 習(xí)也 在 ? ?舉 進 軍 感知 ? ? ?? 的 其 他領(lǐng) 域 ， 如? ? 頻 、 語? ? 和 ?? 然 語 ?? 處 理 。 ??規(guī)模 機器 學(xué) 習(xí) 許多機器學(xué)習(xí)的基本問題（如監(jiān)督和?非監(jiān)督學(xué)