人工智能原理(人工智能概述)

谁有更低的成本、更早的布局、更快的技术迭代，谁就能成为最终冠军。

AI还能干什么？

1970年，第一代神经网络算法问世，证明了《数学原理》前52个中的38项。

此后，AI不断突破迭代，折叠生产力时空，将人类从重复劳作中解放出来。

近年来，随着各行各业高度发展，信息量和应用场景也呈指数级增加，算法模型逐渐步入深水区。而AI落地的场景，大多数仍然有限，并未能发挥最大效能。

怎样的AI技术，能够持续赋能行业，解决更为细碎但常见的长尾问题？乃至跑向机器拓荒思考的最后一公里？

AI现在需要解放自己，展开一场范式转变。

欲知未来，先看历史。因此，有必要从人工智能应用落地的第一阶段，看AI如何一步步构建和影响身边的世界。

01 教会机器看脸

当代生活对人工智能最直观的认知，来自人脸识别。

人脸识别，是AI众多技术中最早、最为成熟的技术。现如今，在各个场合刷脸已经成为一种常态，比如交通运输场景中，刷脸登机、入闸、安全检测等。

但人脸识别被广为人知的应用，当数智能美颜。经过智能美颜点石成金，照片变得精致动人。

虽然一切看脸难免失之狭隘，但人类70%-80%的信息获取来自视觉。人脸识别让人工智能具备了识人知物的能力。

简单来说，视觉AI就是研究如何让机器会看，即用摄影机和电脑代替人眼对图像进行特征提取和分析，并由此训练模型对新的图像数据进行检测、识别等任务，建立能够从图像或者多模态数据中获取信息的人工智能系统。

作为人脑之外的另一种智能，在认识世界之前，先要认识人类。模仿人脑学习过程的深度学习的内核，也是构建特征模型。人的面部信息，是社交及传播行为的重要载体，具有丰富的数据基础和重要的应用化需求。

因此，人脸识别成为人工智能诞生60年来的爆发奇点。深度学习从人脸识别开始，劈开一条道路。

此后，人脸识别技术在各行业领域，都得到了应用。在商业楼宇，可用来录入门禁考勤系统；互联网APP为面部设计出好玩的滤镜，创造新奇社交体验；银行系统用上了便捷且具有高安全性的刷脸支付；而智能手机厂商的人脸解锁和智能美颜，大概是日常最频繁的应用。

人脸识别在诸多领域的应用，打开了广阔的蓝海市场，也滋养了一批AI技术企业和应用企业，诞生了商汤（0020.HK）、旷视科技、云从科技等AI企业，同时百度（BIDU.O）、阿里（9988.HK）等互联网厂商也积极切入人工智能领域。

发展到现在，AI人脸识别技术已非常成熟，甚至被打上基础技术的符号。以精度、准确度为导向的技术驱动力量正在减弱，而用户对产品使用场景适配度的要求，却越来越高。

而人工智能技术的应用，远不止于此。

02 在长尾场景中，重识世界

随着人工智能技术的迅速发展，现如今AI的应用已经突破了识别人自身的第一阶段，进入了第二阶段——即对人周边已知领域的探索，体验人能感知到的现实世界。

在第二阶段，人工智能的使命，和第一阶段有所不同。

从人脸识别，过渡到识别万物、实现万物互联；从标注图像中的单一要素，到识别物体组合和场景，甚至是物体与场景的关系。

从数据化到结构化，乃至可交互化，是人工智能第二阶段的使命。

只有将时间、地点、人物关系有机串联，才能真正令AI理解和学习人类世界的真实状态，以解决在第二阶段大量出现的长尾问题。

所谓长尾问题，即AI应用中出现的差异化、碎片化和细节化的需求。现在的应用场景中，80%都是此类低频、长尾的需求。能否解决这些长尾需求，是AI大规模产业化落地的关键。

以城市管理为例，城市是一个复杂的系统，要想让城市真正实现有序地运转、高效的治理，仅仅依靠人的力量是不够的，借助人工智能的力量，可以让治理更高效。

如今，虽然智慧城市方案已在很多地区落地应用，但真的利用AI技术去解决细节问题，需要面临成千上万的治理元素，比如共享单车乱停乱放、消防通道被占、垃圾桶满溢、积水阻碍通行等。

商汤试图挑战这个问题，并取得了新进展。2020年，他们与上海市进行合作，基于商汤SenseFoundry方舟城市级开放视觉平台，构建了多场景、一站式的解决方案。长宁区的AI+一网统管试点，智慧巡屏等功能，就是AI研判处置全闭环管理的案例。

AI打通城市管理闭环后，有效地解决了城市暴露垃圾识别、共享单车乱停乱放的痛点，不仅能帮助城市管理者发现问题，还能在案件被处置后自动核查，甚至将管理模式转变为主动发现。

商汤SenseFoundry方舟企业开放平台，还将AI应用于上海徐汇滨江水岸的生态管理中。

上海徐汇滨江岸线长达11.4公里，沿线入驻近500家企业，有近20多万人员通勤，以及每天数以万计的游客。如此大面积、多人流、偶发事件频繁的环境，日常运维管理难度极高。

但现在的水岸区域，是具有城市生命体征的智慧水岸——针对各种突发事件，均可构建从自动发现、预案触发、任务分派和复查的一体化管理体系。

徐汇滨江智慧公共空间管理平台，来源：商汤官方公众号

从区域内座椅、灯杆、井盖、绿植、草坪、建筑等16000+资产建档，到自动告警派发工单，甚至花花草草的养护需求，都能有条不紊一一照顾到，这种能感知、主报告、有温度的智慧公共空间管理平台，由SenseFoundry Enterprise商汤方舟企业开放平台的AI赋能而来。

见微知著。一个个AI长尾问题背后映射出的，是AI发展趋势。

根据Gartner发布的《2021年AI成熟度曲线》显示，AI发展主要面临4个趋势，具体包括：负责任的AI、小而广的数据方法、AI平台运营化、高效使用数据、模型和计算资源。也就是说，AI的发展最终要走向高效使用数据、模型和计算资源方向。

成熟曲线显示，目前很大比例的AI创新，依旧在上升型的技术萌芽期，AI工具还无法达到最终用户需求所具备的能力。这其实意味着，大部分AI的应用依旧处在研发环节。

2021年AI成熟度曲线，来源：Gartner（2021 年 9 月）

当前AI还在以快速的步伐发展，成熟度曲线上大部分技术，有希望在2年至5年内得到业界采用。边缘AI、计算机视觉、决策智能和机器学习等在内的创新，都会在未来几年对市场产生革命性的影响。

与真实世界的拟合度越高，越需要构建高复杂度的识别算法模块。对下游行业来说，这无疑是巨大的难题。即使需要AI技术，也很难再投入重资产开发。

互联网小常识：outside为外部端口，安全级别为0，inside为内部端口，安全级别为100，安全级别的取值范围为1-99，值越大越安全。

具有行业精深的专业知识、甚至掌握客户资源在手，但苦于缺乏开发能力和项目管理经验，而无法施展所长，这是诸多垂直类行业解决方案的中小企业的核心痛点之一。显然，他们需要能快速上手、能辅助项目尽快落地、提升项目研发效率的产品。

Gartner 高级首席分析师Shubhangi Vashisth认为，平均而言，将基于 AI 的模型集成到业务工作流程中，并交付，需要大约8个月的时间。

因此，对下游企业来说，如果有了强大的深度学习通用模型和众多模型组件，并能与行业属性相结合，无疑是最为便捷、成本最优的AI解决方案。

另外，某些低频次但高赔率的场景，如火灾、危化品泄漏防范等，也是非常核心的需求。如能解决这样的问题，便能带来巨大的商业价值。

应对上述需求的深度学习模型，参数规模也相当可观。相应地，对算力这一基础设施的要求也越来越高——过去几年翻了100万倍，几乎是以平均每年十几倍的速度增长。

商汤AI大装置就是这样的算法与算力模型工厂，能有针对性地解决行业痛点，即长尾问题。

03 商汤AI大装置：AI突破行业成本红线

2019年，商汤便开始了SenseCore商汤AI大装置研发, 这是一种高效率、低成本、规模化的人工智能基础设施。目前，已经为长三角区域大量科研单位和头部企业提供了算力、数据、算法全领域的核心能力服务。

SenseCore商汤AI大装置核心架构，由计算基础设施、模型层和深度学习层三部分组成。

计算基础设施，即是支撑数字经济坚实基础的算力基建，数字经济时代的新型生产力。

坐落在上海临港的商汤人工智能算力中心（AIDC），为亚洲最大，峰值算力可达3740P，可同时接入850万路视频，1天内即可完成23600年时长的视频处理工作。

P即 PetaFlops，指每秒千万亿次浮点运算。数字越大，运算速度越快；算力也越高，能训练的模型数据也更多。

算法方面，AIDC具备超大规模的AI模型生产能力，可以进行更为通用的大模型训练。

在大数据应用领域内，快速生成稳定可靠的模型十分重要。商汤的SenseSpring模型工厂，已经开发数万个人工智能模型。这些模型将用于大数据应用的各个领域，如数字化转型、智慧城市智能汽车、商业领域等等。

除模型工厂外，开源算法体系OpenMMLab平台，也将与外部资源协同，共建新型生态。由商汤参与打造的OpenMMLab， 在世界上最大的代码平台GitHub上，已经获得超过58,000个Stars。

算法训练平台，是商汤SenseParrots深度学习层。该平台采用领先的视觉训练框架，具备接近90%的并行处理效率，可以实现900倍计算提速，也就是，仅需要1块GPU，就能实现 1000块的工作效率。

这样的巨无霸型AI装置，如何赋能下游行业呢？

在工业领域，人工智能尚未取得较高的效益。一个原因是，工业数据虽然量大，但是相互关系十分紧密。数据与数据之间，有明确的逻辑，本质上属于小数据的范畴。

由于需要特定的高性能AI模型，因此生产成本高昂，模型开发效率低，导致市场大量需求无法满足。另外，某些低频发生、规模量小的数据集，难以训练出高性能的AI模型，也成为工业级人工智能落地的一个障碍。

而SenseCore商汤AI大装置，通过整合强大的算力基础和领先的算法能力，能以高效、自动化、集约化的方式，让高质量的AI算法实现量产。

比如，通过向企业开放算法模型工厂进行定制化生产，大幅降低人工智能的生产要素成本，实现高效率、低成本、规模化的AI创新和落地，进而打通商业价值闭环，解决长尾应用问题，乃至构建出物理空间的数字化搜索引擎。

更有意义的是，AI企业在垂类领域的商业影响力越强，越有利于AI多元化落地的发展，最终搭建起辐射多行业的AI商业生态。

在能源、基建、物流等行业，数字化转型过程中面临很多痛点。大到工业园区的统筹、生产与运营资产的安全和运行维护，小到对工业品质检，场景多，需求复杂且细碎。

而商汤AI大装置的能力圈，不仅在于分布地域广阔的工业基础设施，铁路、电网等设备运营维护，即便是安全规范的车间生产区域中，AIDC也能通过智能化的AI感知，实现对车间、厂房、产线、车辆的实时智能安全管理，使用自动化预警措施，降低安全事故的发生率。

互联网小常识：CIDR使得路由选择变成了从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由的过程，这就是“最长前缀匹配”的路由选择原则。

国家电网多站融合的数字化转型中，国网综合能源服务集团有限公司得以被商汤AI赋能，成功提升了运维体验和效率，推动了现有变电站资源的整合。

另一个频繁可见的工业场景在汽车行业。

汽车产品质检环节，也是一个长尾场景，很多细微的瑕疵，需要被快速精准定位。

无论是商汤协助一汽青岛汽车厂开发的业内首条5G+AI冲压件表面质量在线检测线，还是与发动机厂商康明斯合作研发的深泉质检推训平台，都在零部件的表面缺陷和工艺过程检测效率，以及质检结果输出的一致性上，有了极大改善。

商汤科技联合创始人兼大装置首席科学家林达华表示，当人工智能进入到这个行业时，会发现它整个生产链条非常长，商汤遇到了很多长尾场景，在响应每个具体需求的时候，成本和代价都是非常高的。

因此，要让人工智能成为未来整个国民经济发展的根本，就需要突破一个新的红线，即成本红线。

SenseCore商汤AI大装置的出现，在某种程度上，意味着AI助力下游行业走到了成本下降的关键节点。

04 颠覆式创新，猜想未来

2016年，AlphaGo在围棋大战中击败了韩国围棋冠军李世石。

2020年，开源人工智能系统AlphaFold测出35万种蛋白质的结构，解决了困扰生物学界50多年的蛋白质测序难题。

2022年，谷歌旗下人工智能企业DeepMind使用深度强化学习，首次在模拟环境下实现了控制核聚变。

在人类有能力探知的领域，人工智能可缩短工作时间、提高工作效率。

例如，在澳门镜湖医院，SenseCare®️Cardiac心脏冠脉智能临床系统，能全自动完成高精度的心脏分割、冠脉提取与三维重建，大量减少医生手动后处理的工作量。

但人工智能贡献不仅限于此，更大的意义在于，它能够探索不知道自己不知道的领域，依靠未知数据的发现和利用，以令人类惊叹的方式，重绘新世界的图景。

癌症至今是人类的世纪未解难题之一。而肝细胞性肝癌（HCC）是全球第六大最常见的恶性肿瘤，死亡率仅次于胃癌和食道癌。

在手术切除HCC后，仍有60%-70%的患者五年内出现复发。肿瘤异质性（肿瘤的生长速度、侵袭能力、对药物的敏感性、预后等产生的差异）的存在，使患者预后生存情况，与治疗期与治疗方式的相关性不高，难以预测，给肝癌精准治疗带来极大挑战。

但基于人工智能方法建立的预测预后模型，能够兼顾精准度与实用性，且与现有的临床工作流程完全兼容。

浙江大学医学院附属邵逸夫医院放射科胡红杰教授团队，联合温州医科大学附属第一医院杨运俊教授团队和商汤科技，基于364例多中心数据建立CT影像组学模型，预测HCC患者在手术切除后的无复发生存期（RFS），帮助临床进一步筛选可能从术后辅助经动脉化疗栓塞术（PA-TACE）获益的患者。

最重要的是，使预后预测方式，从宏观的肿瘤形态分级，进入到通过人工智能细化肿瘤的微观生物学信息，这将有助于降低HCC患者术后复发率，提高总体预后。

在这些提高诊疗效率措施的基础上，新药研发同样被AI赋能，从而大幅度缩短研发周期、降低药品研发成本以及提高新药研发成功率，突破人类创造力边界。

2021年，商汤发布以AI技术猜想新药的研究成果，全面覆盖药物研发、临床研究、临床试验、新药上市后等多个环节。

其中，最为惊艳的是辅助新药发现。靶点是药物发现的开端，而新作用靶点的机制，建立在对蛋白质相互作用（protein-protein interactions，简称PPI）的研究上。

传统PPI研究方法耗时漫长，且难以有效对PPI分类；即便后来进步到计算机模拟，仍是一种已知推算未知的底层逻辑，无法直接泛化应用于未知新蛋白及PPI。

针对此点，商汤团队有两个创新方案。一是训练出一套能够学习PPI的GNN（图神经网络）模型，优化了在未知PPI上的预测性能；二是重新划分数据，衡量模型在跨数据集和未知新蛋白的性能效果。

商汤的创新方案，比传统方法提高了36%的预测精度。

高鲁棒性的基于GNN的PPI分析框架，来源：商汤公众号

不只医学领域，在游戏训练中，商汤的AI智能体，也有优秀作战能力。

《星际争霸2》是业界公认的具有超高游戏难度、公平竞技性的即时战略游戏。给AI玩家带来挑战的是，需要多个智能体在复杂环境中的相互竞争、相互协作，且并不存在唯一的最佳策略。

不同于围棋、象棋等规则明确的游戏，在《星际争霸2》中，对局存在大量隐藏信息，有高度不确定性。即使是一局对战里，也需要频繁切换策略、把握长短期目标，控制宏观与微观的单体平衡。

这对AI机器人造成了挑战。因为仅依靠堆积算力解决不了问题，强大的直觉、预测、推理等模糊决策能力同等重要。

依靠SenseCore商汤AI大装置海量算法和卓越的算力，商汤以较低成本开发出原创游戏AI生产平台。

在分布式训练流程中，AI左右互搏，不断博弈，生成大量对局。历经不断进化后，AI智能体像AlphaGo一样，最终达到了战胜人类高手的对战水平。

最有意思的是，这些平台不仅能应用于游戏中的人机对战，还能进一步延伸到现实生活中的城市管理、交通调度、自动驾驶等智能决策交互难题，探索颠覆式创新。

探索未知，不仅仅是延伸，更是模型重构。从某种意义上，产业价值得以再造，甚至颠覆原有格局，推动AI商业化进入一个新的上升螺旋通道。

探索元宇宙生存，如何能真实地在消费场景中应用，带来新鲜的消费体验？

在广州悦汇城的周年庆中，商汤给出了答案。基于商汤SenseMARS火星混合现实平台，带来更多元宇宙超现实体验。

空中盘旋的巨大冰龙、梦幻的冰雪城堡、可爱的动物冰雕、AR红包雨、AR集图打卡等有趣的功能，营造出超现实的氛围感，令人沉浸其中，忍不住想参与进来。在周年庆的10多天里，广州悦汇城全场销售额提升了196%，会员增长74%。

元宇宙，还可以是汽车元宇宙。

2021年7月，商汤发布智能汽车解决方案SenseAuto绝影智能汽车平台，此后不断迭代，到目前已完成从智能座舱到智能驾驶(L2-L4)以及V2X业务的全面覆盖。

商汤绝影平台(SenseAuto)由五大产品组成:即SenseAuto ADAS、SenseAuto Cabin、SenseAuto Empower、SenseAuto RoboX及SenseAuto V2X。

corner case指在复杂系统的测试或是除错过程中，由极值参数构成的边角案例。但这些边角案例的发生，往往是智能驾驶中不可接受的行驶风险。

SenseCore商汤AI大装置提供的强大的算法和算力支持，令商汤绝影团队能够顺畅迭代针对性模型，化解掉各种边角案例的极端场景。

比如车辆出入车库，穿行于林间道路时，强烈的光线反差导致驾驶员出现的阴阳脸，包括眼镜反光、大角度侧脸场景等，都给感知算法带来极大挑战。

在本田中国近期发布的两款首发车型——东风本田e:NS1与广汽本田e:NP1中，借助车舱内置的红外单目摄像头，商汤绝影平台SenseAuto Cabin-D驾驶员感知系统，可实时感知驾驶员的表情、视线、姿态动作，准确判定疲劳、分心、危险动作等危险驾驶隐患，并及时预警。

目前为止，SenseAuto绝影智能汽车平台已有累计超过30家汽车行业客户，累计前装定点数量达2300万台，覆盖未来五年内量产的60多款车型。

在高工智能汽车研究院近期公布的2021年度中国市场乘用车前装座舱AI软件供应商标配搭载量排行榜单中，商汤以9.47万辆搭载上险量、15.79%的市场份额高居第一。

日前，商汤科技与广州汽车集团有限公司签署了战略合作协议。双方围绕智能驾驶、智能车舱、智能网联、汽车元宇宙、AI工具链、超算中心等多个领域展开合作。

今年和明年，商汤与广汽传祺、广汽埃安合作的多个车型，将陆续量产上市。未来，还将有更多车型搭载商汤绝影智能汽车平台。

但AI的终极议题，是普惠人类生活。

05 共生时代，AI普惠生活

8月9号，商汤正式发售由中国象棋协会权威认证的元萝卜SenseRobotAI下棋机器人。

可爱的外形、酷酷的机械臂看起来科技感十足。人机对弈、象棋教学、残局闯关等有趣的功能，让无论是初学者还是具备一定象棋水平的玩家，都能找到适合自己的对弈等级。与元萝卜一起学习，甚至能考取中国象棋协会认可的棋士等级证书。

元萝卜SenseRobot AI下棋机器人，来源：商汤官网

这是商汤首款家庭消费级人工智能产品，也是AI的一步普及性探索。未来AI的发展，必将惠泽万家。

但探索真正未知宇宙的前提，仍然是算力和算法的基建设施，足够完满。

电力、汽车、医药、消费、城市管理……这些案例，几乎触摸到了各行业疑难杂症的边界，但仍然只是AI能做的冰山一角。

千行百业都能实现智能化升级的前提条件，即万物数字化、智能化。而AI行业发展到新阶段的必要条件，即是打通闭环、解决长尾问题。

谁能以更低的成本、更早的布局、更快的技术迭代解决好这个问题，谁就能成为人工智能跑向最后一公里的决赛冠军，打开巨大的商业空间。

8月19日，恒生指数公司宣布截至2022年6月30日的恒生指数系列季度检讨结果，所有变动将于2022年9月5日(星期一)起生效。其中，商汤-W被纳入恒生中国企业指数成份股。

恒生中国企业指数，反映的是在香港上市的大型中国企业的表现，涵盖50家市值最大、交易最活跃的港股中国企业。

在产业规模超过4000亿元、企业数量超过3000家的人工智能行业，不仅有小而美，还有大而强。

当虚拟世界真正映射到现实世界，人类对机器的驱使，也将转变为机器对人的照料。

AI在这一过程中，所赋能的功能意义，是使机器接地气，变得有温度，有人文情怀，也更有力量和智慧，参与到人类社会历史的进程当中。

从高深莫测的黑科技，变身为辅助工作、生活不可或缺的重要组成，持续提供创造力的灵感，是人类世界对人工智能最深切的愿景。