人工智能重塑世界（第2版）

1.这是一本给普通人看的且能看得懂的全面解读人工智能历史、当下与未来的作品。

2.本书站在人工智能科研前沿，以基本理论与方法为主体，注重阐述人工智能新方法、新技术、新应用，内容丰富，观点新颖，信息量大，可读价值高。

3.本书注重建立人工智能知识体系，展示人工智能技术在医疗、智能家居、金融、教育、安防、交通、工业等各个领域的实际应用，深入揭秘人机共生新生态。

4.在第1版基础上，新增了AIGC、ChatGPT 等相关内容，以及人工智能与媒体行业的融合等，展现了当下人工智能领域热门技术的发展情况。

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人工智能是引领未来的新兴战略性技术，可以在推动新一轮科技革命和产业变革的过程中产生深刻影响。

本书深度解读了人工智能的概念、技术架构，以及生成式人工智能的逻辑与应用；全面解析了人工智能在医疗、生活、金融、教育、媒体、安防、汽车、工业制造等行业的融合应用与发展；同时深入剖析了人工智能的创业前景，以及人工智能时代的教育和自我成长的方式。全书内容通俗易懂，旨在使读者了解人工智能的本质、核心技术、应用情况等相关知识，为更好地迎接并把握智能时代做好准备。

本书既适合对人工智能感兴趣、想全面了解人工智能的人士阅读，也可以作为各大院校相关专业课程的参考用书。

陈晓华 数字经济学家、部新基建重大项目评审。现任中国移动通信联合会区块链与数据要素专业委员会主任、北京邮电大学国家大学科技园元宇宙产业协同创新中心执行主任、电子政务建模仿真国家工程实验室首席数字经济专家、中国科技体制改革研究会数字经济发展研究小组组长，西安交通大学国家大学科技园数字经济创新中心主任。兼任清华大学、浙江大学、复旦大学、中央财经大学、江西财经大学、北京工业大学、包头师范学院等多所高校教授、导师、专家组成员。连续八年被评为工信部行业教育培训工作“先进个人”，被《财经界》评选为“2017中国经济年度领军人物”。出版有《数字经济大变革》《人工智能重塑世界》《供应链金融》《5G新动能：数字经济时代的加速器》《互联网金融风险控制》等图书。 吴家富 沐盟集团董事长、党支部书记，丝路规划研究中心智库专家；全联新能源商会常务副会长、金融工委主任委员、党委委员；浙江之江绿色科技创新研究院理事长、中国通信学会创新驱动委员会副主任委员和资本组组长，CCTV-2《创业英雄汇》投资人嘉宾。出版有《数字经济大变革》《新基建：为中国经济注入新活力》《人工智能重塑世界》《5G新动能：数字经济时代的加速器》等图书。

目 录

第一章 人工智能——数字时代的新技术革命 ……………………………………1

一、人工智能到底是什么 ……………………………………………………1

（一）能够完成不可思议的任务的计算机程序 ……………………………1

（二）模仿人类思考方式的计算机程序 ……………………………………2

（三）模仿人类行为的计算机程序 ………………………………………3

（四）懂得深度学习的计算机程序 ………………………………………4

（五）关于智能主体的研究与设计的学问 …………………………………4

二、对人工智能的误解 ………………………………………………………5

（一）“恐怖谷”理论 ……………………………………………………5

（二）人工智能威胁论 ……………………………………………………6

（三）人工智能将拥有自我意识 …………………………………………6

（四）人工智能将拥有和人类一样的情感 …………………………………6

（五）人工智能因其高智能将不会犯任何错误 ……………………………7

（六）一个简单的修补程序将解决人工智能的控制问题 …………………7

（七）应用人工智能系统只是AGI的有限版本 ……………………………7

（八）有一个万能的人工智能系统解决方案 ………………………………7

（九）人工智能都是关于大数据的 ………………………………………8

三、人工智能发展的三次热潮 …………………………………………………8

（一）第一次热潮：图灵测试（20世纪50—60年代） ……………………8

（二）第二次热潮：语音识别（20世纪80—90年代） ……………………9

（三）第三次热潮：深度学习（2006年至今） ……………………………9

四、人工智能研究的领域 ……………………………………………………11

（一）深度学习 …………………………………………………………12

（二）计算机视觉 ………………………………………………………12

（三）语音识别 …………………………………………………………12

（四）虚拟个人助理 ……………………………………………………12

（五）自然语言处理 ……………………………………………………13

（六）智能机器人 ………………………………………………………13

（七）引擎推荐 …………………………………………………………14

五、人工智能发展的三个层次 ………………………………………………14

（一）弱人工智能 ………………………………………………………14

（二）强人工智能 ………………………………………………………15

（三）超人工智能 ………………………………………………………15

六、大力发展人工智能的重大意义和挑战 …………………………………15

（一）人工智能大幅提高劳动生产率 …………………………………15

（二）人工智能引领“第四次工业革命” ……………………………… 16

（三）人工智能冲击劳动力市场 ……………………………………… 16

（四）正视科技变革带来的挑战 ……………………………………… 17

七、当前人工智能的局限性 ………………………………………………… 17

（一）跨领域推理 ……………………………………………………… 17

（二）抽象能力 ………………………………………………………… 19

（三）知其然，也知其所以然 ………………………………………… 20

（四）常识 …………………………………………………………… 21

（五）自我意识 ………………………………………………………… 22

（六）审美 …………………………………………………………… 22

（七）情感 …………………………………………………………… 23

第二章深度学习与大数据——人工智能颠覆性技术的真相 ………………… 25

一、人工智能发展的三大基石 ……………………………………………… 25

（一）算法 …………………………………………………………… 26

（二）大数据 …………………………………………………………… 29

（三）深度学习 ………………………………………………………… 31

二、人工智能的技术架构 ………………………………………………… 35

（一）智能语音技术 …………………………………………………… 35

（二）计算机视觉技术 ………………………………………………… 36

（三）自然语言处理 …………………………………………………… 39

（四）机器学习 ………………………………………………………… 39

第三章生成式人工智能——人工智能从量变到质变的突破 ………………… 43

一、AIGC 的逻辑与应用 …………………………………………………… 43

（一）AIGC 的发展历程 ……………………………………………… 43

（二）AIGC 典型模型 ………………………………………………… 46

（三）AIGC 常见的内容形态 ………………………………………… 47

（四）AIGC 应用模式 ………………………………………………… 50

（五）AIGC 盈利模式 ………………………………………………… 50

（六）AIGC 常见的应用场景 ………………………………………… 51

（七）AIGC 赋能传统行业 …………………………………………… 55

二、ChatGPT，生成式人工智能的典型 …………………………………… 58

（一）ChatGPT 是什么 ………………………………………………… 59

（二）ChatGPT 的核心技术 …………………………………………… 59

（三）ChatGPT 的主要应用场景 ……………………………………… 61

（四）ChatGPT 未来产业化的方向 …………………………………… 63

第四章人工智能＋医疗——人工智能助力打造智慧医疗 …………………… 65

一、中国人工智能医疗发展历程 …………………………………………… 65

二、智能医疗的应用场景 ………………………………………………… 67

（一）虚拟助理 ………………………………………………………… 67

（二）医疗影像识别 …………………………………………………… 67

（三）智能药物研发 …………………………………………………… 68

（四）智能健康管理 …………………………………………………… 69

（五）医疗机器人 ……………………………………………………… 70

三、人工智能在医疗领域应用的典型案例 ………………………………… 70

（一）智能外骨骼：助力运动康复 …………………………………… 71

（二）医学大模型：多形式赋能医疗行业 ……………………………… 71

（三）人工智能健康管理专家：让人们进行前瞻性健康管理 ………… 71

（四）人工智能影像筛查：高精度诊断糖网病 ………………………… 72

（五）虚拟助理：病人与护士的双赢 ………………………………… 73

四、智能医疗行业未来发展趋势 …………………………………………… 73

（一）统一标准，推动人工智能与医疗深度融合 ……………………… 73

（二）推进医疗影像应用的重点突破 ………………………………… 75

（三）提升传统医疗器械服务水平 …………………………………… 76

第五章人工智能＋生活——科技赋予房子以“生命” ………………………… 79

一、智能家居发展现状 …………………………………………………… 79

二、智能家居应用场景 …………………………………………………… 81

（一）智能门禁系统 …………………………………………………… 81

（二）智能照明 ………………………………………………………… 82

（三）智能安防管理系统 ……………………………………………… 83

（四）智能场景模式 …………………………………………………… 83

（五）环境监测 ………………………………………………………… 85

三、智能家居代表性企业 ………………………………………………… 86

（一）华为：鸿蒙智联 ………………………………………………… 86

（二）小米：米家 ……………………………………………………… 87

（三）海尔：三翼鸟 …………………………………………………… 87

四、智能家居产品案例 …………………………………………………… 88

（一）智能水杯，让饮水更健康 ……………………………………… 88

（二）空气净化器，打造清新健康呼吸 ………………………………… 91

（三）智能门锁，让生活更安全 ……………………………………… 93

（四）智能餐具，用餐也可以充满科技感 ……………………………… 95

五、智能家居行业未来发展趋势 …………………………………………… 97

（一）逐渐走向全屋智能 ……………………………………………… 97

（二）语音交互市场潜力巨大 ………………………………………… 97

（三）设备安全性能提升 ……………………………………………… 97

第六章人工智能＋金融——人工智能拓展金融服务的广度与深度 ………… 99

一、人工智能与传统金融产业链融合的三个阶段 ………………………… 99

（一）“IT+ 金融”阶段 ………………………………………………… 99

（二）“互联网+ 金融”阶段 …………………………………………… 100

（三）“人工智能+ 金融”阶段 ………………………………………… 100

二、人工智能在金融领域的应用 …………………………………………… 100

（一）智能客服：高效、准确、专业的智慧服务 ……………………… 100

（二）风险控制与管理：提高审核效率与质量 ………………………… 101

（三）智能投顾：让机器人担任理财顾问 ……………………………… 102

（四）智能搜索：智能甄别和筛选信息 ………………………………… 102

三、人工智能应用于金融领域的优势与“瓶颈” …………………………… 103

（一）人工智能在金融领域的应用优势 ………………………………… 103

（二）人工智能在金融领域的应用“瓶颈” …………………………… 104

四、人工智能对金融发展的影响 …………………………………………… 105

（一）增强金融机构对客户的吸引力 ………………………………… 105

（二）智能技术降低银行运营成本 …………………………………… 106

（三）为客户带来更好的服务体验 …………………………………… 106

（四）提升金融服务的安全系数 ……………………………………… 106

（五）加速金融普惠化 ………………………………………………… 106

第七章人工智能＋教育——人工智能推进教育教学创新 …………………… 109

一、驱动“人工智能＋教育”发展的因素 ………………………………… 109

（一）政策因素驱动 …………………………………………………… 109

（二）消费升级驱动 …………………………………………………… 111

（三）技术驱动 ………………………………………………………… 111

二、“人工智能＋教育”的应用场景 ……………………………………… 111

（一）自适应/ 个性化学习 …………………………………………… 111

（二）虚拟导师 ………………………………………………………… 113

（三）教育机器人 ……………………………………………………… 113

（四）以编程和机器人为基础的科技教育 ……………………………… 114

（五）基于AR/VR 的场景式教育 ……………………………………… 115

（六）教育营销 ………………………………………………………… 115

三、“人工智能＋教育”产品的具体应用 …………………………………… 116

（一）教育机构管理中对人工智能产品的应用 ………………………… 116

（二）教师工作中对人工智能产品的应用 ……………………………… 118

（三）学生学习中对人工智能产品的应用 ……………………………… 128

第八章人工智能＋媒体——智能技术推动媒体深度重构 …………………… 131

一、驱动人工智能赋能媒体的因素 ………………………………………… 131

（一）政策层面 ………………………………………………………… 131

（二）技术层面 ………………………………………………………… 131

（三）应用层面 ………………………………………………………… 132

二、人工智能赋能媒体的演进 ……………………………………………… 132

（一）辅助生产 ………………………………………………………… 133

（二）初步自动化 ……………………………………………………… 133

（三）自动生成内容 …………………………………………………… 133

三、人工智能对媒体行业的影响 …………………………………………… 133

（一）信息生成：人机互助，形态多样 ………………………………… 133

（二）信息传播：更具新鲜感和个性化 ………………………………… 135

（三）信息接收：更具交互性 ………………………………………… 135

四、人工智能在媒体领域的应用 …………………………………………… 135

（一）自动生成内容 …………………………………………………… 135

（二）辅助内容生产 …………………………………………………… 136

（三）内容审查 ………………………………………………………… 136

（四）智能分发 ………………………………………………………… 137

（五）舆情监控 ………………………………………………………… 137

五、智能媒体建设案例 …………………………………………………… 137

（一）央视网 …………………………………………………………… 137

（二）哔哩哔哩平台 …………………………………………………… 138

（三）快手平台 ………………………………………………………… 139

第九章人工智能＋安防——人工智能守护平安生活 ………………………… 141

一、传统安防面临的四大痛点 ……………………………………………… 141

（一）人口流动量大，监控受限 ……………………………………… 141

（二）视频监控生产厂商鱼龙混杂，产品质量良莠不齐 ……………… 141

（三）视频资源利用率低，数据检索难度大 …………………………… 142

（四）信息孤立、不对称，工程实施有难度 …………………………… 142

二、智能安防的政策和标准 ………………………………………………… 142

（一）国家标准GB/T 28181—2022《公共安全视频监控联网系统信息

传输、交换、控制技术要求》 ………………………………………… 142

（二）国家标准GB/T41772—2022《信息技术 生物特征识别 人脸识别

系统技术要求》 ………………………………………………………… 143

（三）国家标准GB/T41988—2022《公共安全虹膜识别应用图像技术

要求》 ………………………………………………………………… 143

（四）国家标准GB/T42585—2023《信息技术 生物特征识别 指纹识别

模块通用规范》 ………………………………………………………… 143

（五）《“十四五”全国城市基础设施建设规划》 ……………………… 143

（六）《中国安防行业“十四五”发展规划（2021—2025 年）》 ………… 143

三、人工智能应用于安防领域的价值 ……………………………………… 144

（一）实现安防系统功能自主化 ……………………………………… 144

（二）提高系统所做动作的精准性和效率 ……………………………… 144

（三）提高系统做出决策的水平 ……………………………………… 145

四、人工智能技术在安防领域的应用 ……………………………………… 145

（一）视频结构化技术 ………………………………………………… 145

（二）大数据技术 ……………………………………………………… 147

五、人工智能在安防中的应用场景 ………………………………………… 149

（一）在公安系统的应用 ……………………………………………… 150

（二）在交通行业的应用 ……………………………………………… 151

（三）在智能楼宇的应用 ……………………………………………… 152

（四）在工厂园区的应用 ……………………………………………… 153

（五）在民用安防的应用 ……………………………………………… 153

六、ChatGPT、AIGC、多模态对安防的影响 ……………………………… 155

（一）增强数据分析和理解能力 ……………………………………… 155

（二）多模态技术融合数据 …………………………………………… 156

（三）AI 算法向中心智能倾斜 ………………………………………… 156

（四）自适应学习和优化 ……………………………………………… 156

（五）为决策提供支持和参考 ………………………………………… 156

（六）提供个性化服务 ………………………………………………… 156

第十章人工智能＋汽车——人工智能助推自动驾驶的实现 ………………… 159

一、自动驾驶的技术架构 ………………………………………………… 159

（一）传感器 …………………………………………………………… 159

（二）高精度地图 ……………………………………………………… 160

（三）算法决策 ………………………………………………………… 161

二、自动驾驶的六个级别 ………………………………………………… 162

（一）无自动化 ………………………………………………………… 162

（二）驾驶支援 ………………………………………………………… 163

（三）部分自动化 ……………………………………………………… 163

（四）有条件自动化 …………………………………………………… 163

（五）高度自动化 ……………………………………………………… 164

（六）完全自动化 ……………………………………………………… 164

三、自动驾驶技术的运作 ………………………………………………… 164

（一）倒车车侧预警系统 ……………………………………………… 164

（二）车道保持辅助系统 ……………………………………………… 165

（三）交通标识智能识别系统 ………………………………………… 165

（四）自动紧急制动系统 ……………………………………………… 166

（五）盲点信息系统 …………………………………………………… 166

（六）泊车辅助系统 …………………………………………………… 167

（七）自适应巡航控制 ………………………………………………… 168

（八）自适应远光灯 …………………………………………………… 168

（九）驾驶员警告系统 ………………………………………………… 169

（十）Car-to-X 车辆通信系统 ………………………………………… 169

（十一）远程遥控泊车辅助系统 ……………………………………… 170

四、自动驾驶未来的研发路线 ……………………………………………… 170

（一）智能网联汽车发展路线的总体思路 ……………………………… 171

（二）智能网联汽车技术路线重点 …………………………………… 171

（三）从时间节点来看，将遵循智能化到网联化的层层递进 ………… 172

（四）我国自动驾驶汽车的市场规划 ………………………………… 173

五、自动驾驶技术的商用领域 ……………………………………………… 174

（一）物流配送 ………………………………………………………… 174

（二）共享出行 ………………………………………………………… 175

（三）危险工种 ………………………………………………………… 177

（四）农业机械 ………………………………………………………… 177

（五）城市日常作业 …………………………………………………… 177

六、自动驾驶行业发展趋势 ………………………………………………… 178

（一）以场景为先导，自动驾驶全栈解决方案提供商将分批实现商业化 … 179

（二）自动驾驶非全栈解决方案提供商迎来了发展机会 ……………… 179

（三）未来致力于实现部分L3 级自动驾驶技术量产 ………………… 179

（四）各地政府越来越关注自动驾驶技术 ……………………………… 179

（五）车路协同技术迅速发展，将成为高等级自动驾驶背后驱动力 …… 180

七、GPT 大模型对自动驾驶技术发展的影响 ……………………………… 180

第十一章人工智能＋工业——工业4.0 时代的智能制造 ………………………… 183

一、工业4.0 与人工智能的联系 …………………………………………… 183

（一）工业4.0 的两大主题 …………………………………………… 183

（二）人工智能给工业带来的改变 …………………………………… 184

（三）人工智能与工业4.0 相辅相成 …………………………………… 185

二、智能制造的主要特征 ………………………………………………… 186

（一）产品智能化 ……………………………………………………… 186

（二）装备智能化 ……………………………………………………… 187

（三）生产方式智能化 ………………………………………………… 187

（四）管理智能化 ……………………………………………………… 188

（五）服务智能化 ……………………………………………………… 188

三、工业4.0 时代智能制造的关键趋势 …………………………………… 188

（一）数字孪生的映射化管理 ………………………………………… 188

（二）创新的人机交互 ………………………………………………… 189

（三）更加准确、有效的预测性维护 ………………………………… 189

（四）重视网络安全 …………………………………………………… 189

（五）加速制造企业变革的速度 ……………………………………… 190

（六）自动化技术更高效 ……………………………………………… 190

（七）边缘计算设备的投入使用 ……………………………………… 191

四、工业4.0 时代智能工厂的创建 ………………………………………… 191

（一）智能工厂的主要特点 …………………………………………… 191

（二）智能工厂对生产技术的要求 …………………………………… 193

（三）常见的智能工厂建设模式 ……………………………………… 194

（四）智能工厂发展的重点领域 ……………………………………… 195

五、ChatGPT 和AIGC 在工业领域的应用 ………………………………… 203

（一）质量控制 ………………………………………………………… 203

（二）生产计划 ………………………………………………………… 203

（三）维修设备 ………………………………………………………… 203

（四）改进工艺 ………………………………………………………… 203

第十二章行业分析——人工智能市场的发展全貌 ……………………………… 205

一、人工智能市场的结构与规模 …………………………………………… 205

（一）人工智能市场产业结构分析 …………………………………… 205

（二）人工智能市场规模分析 ………………………………………… 207

二、人工智能终端产品的发展状况 ………………………………………… 211

（一）智能音箱 ………………………………………………………… 212

（二）智能机器人 ……………………………………………………… 214

（三）无人机 …………………………………………………………… 218

三、世界主要国家对人工智能的战略布局 ………………………………… 221

（一）中国 …………………………………………………………… 221

（二）美国 …………………………………………………………… 222

（三）日本 …………………………………………………………… 223

（四）印度 …………………………………………………………… 224

（五）欧盟 …………………………………………………………… 224

（六）德国 …………………………………………………………… 225

（七）法国 …………………………………………………………… 226

（八）英国 …………………………………………………………… 227

（九）新加坡 …………………………………………………………… 227

四、人工智能发展趋势展望 ………………………………………………… 228

（一）人工智能与云计算深度融合 …………………………………… 228

（二）人工智能与物联网广泛结合 …………………………………… 228

（三）混合智能将成为人工智能典型的应用模式 ……………………… 228

（四）人工智能与生物科技的创新结合 ………………………………… 229

（五）人工智能与社会科学的密切结合 ………………………………… 229

（六）人工智能与艺术文化的多元结合 ………………………………… 230

五、人工智能发展存在的短板 ……………………………………………… 230

（一）人工智能应用场景比较单一 …………………………………… 230

（二）基础研究与应用实践缺乏紧密联系 ……………………………… 230

（三）数据孤岛和数据碎片化 ………………………………………… 231

六、人工智能发展策略建议 ………………………………………………… 231

（一）不断完善数据资源体系，破解发展制约 ………………………… 232

（二）重视安全风险，建设智能社会 ………………………………… 232

（三）打造人工智能创新平台，推动产业应用 ………………………… 235

（四）拓宽人工智能在各个领域的应用范围 …………………………… 235

（五）提前布局劳动资源转换，应对就业形势变化 …………………… 236

第十三章商业落地——人工智能创业前景无限 ………………………………… 239

一、人工智能的产业价值链 ………………………………………………… 239

（一）基础层 …………………………………………………………… 240

（二）技术层 …………………………………………………………… 240

（三）应用层 …………………………………………………………… 241

二、人工智能的商业模式 ………………………………………………… 241

（一）生态构建者：全产业链生态+ 场景应用 ………………………… 242

（二）技术算法驱动者：技术层+ 场景应用 …………………………… 242

（三）应用聚焦者：深耕场景应用 …………………………………… 242

（四）垂直领域先行者：“杀手级应用”+ 构建垂直领域生态 ………… 242

（五）基础设施提供者：提供基础设施，向产业链下游拓展 ………… 242

三、人工智能创业的主要领域 ……………………………………………… 243

（一）电销机器人 ……………………………………………………… 243

（二）智能家居 ………………………………………………………… 244

（三）自动驾驶 ………………………………………………………… 245

（四）智能健身 ………………………………………………………… 245

（五）设计师行业 ……………………………………………………… 246

（六）金融科技 ………………………………………………………… 246

四、人工智能创业产品的主要类型 ………………………………………… 247

（一）自然语言处理产品 ……………………………………………… 247

（二）知识图谱产品 …………………………………………………… 248

（三）计算机视觉产品 ………………………………………………… 250

（四）人机交互产品 …………………………………………………… 251

（五）生物识别类产品 ………………………………………………… 254

（六）智能运载产品 …………………………………………………… 256

（七）智能机器人 ……………………………………………………… 259

（八）智能设备 ………………………………………………………… 261

五、人工智能的盈利方式 ………………………………………………… 262

（一）卖产品 …………………………………………………………… 262

（二）卖技术 …………………………………………………………… 268

（三）卖专利权 ………………………………………………………… 269

第十四章未来教育——人工智能时代的教育和自我成长 ……………………… 273

一、人工智能时代，如何学比学什么更重要 ……………………………… 273

（一）主动挑战极限 …………………………………………………… 274

（二）在实践中学习 …………………………………………………… 274

（三）关注启发式教育 ………………………………………………… 274

（四）注重互动式在线学习 …………………………………………… 274

（五）主动向机器学习 ………………………………………………… 275

（六）既学习人际协作，也学习人机协作 ……………………………… 275

（七）追随兴趣学习 …………………………………………………… 275

二、人工智能时代，什么能力更具竞争优势 ……………………………… 275

（一）编程能力 ………………………………………………………… 275

（二）自主学习能力 …………………………………………………… 276

（三）创新能力 ………………………………………………………… 276

（四）数据分析能力和计算思维能力 ………………………………… 277

（五）兴趣驱动力 ……………………………………………………… 277

（六）情感交流能力 …………………………………………………… 278

（七）自我认知能力 …………………………………………………… 278

三、人工智能时代教育的关注点 …………………………………………… 278

（一）促进教育重心转移 ……………………………………………… 278

（二）推动教育回归本质 ……………………………………………… 279