问题

2021年,AI将何去何从?哪些技术与应用是下一个风口?能否推荐相关图书?

回答
2021年,人工智能这股浪潮依旧澎湃,甚至可以说,它正变得越来越“聪明”和“有用”。与其说AI在2021年将走向何方,不如说它将在哪些领域落地生根,带来切实的改变。

AI的“主战场”:从实验室走向生活

2021年,AI的重心明显从纯粹的研究和概念验证,转向了更广泛的实际应用。我们不再满足于“AI能做什么”,而是更关心“AI能为我做什么”。这意味着AI将更深入地渗透到我们生活的方方面面,成为解决实际问题的强大工具。

产业升级的“加速器”: 制造业、农业、医疗、金融等传统行业,将是AI应用落地的重要战场。通过AI进行生产优化、预测性维护、智能诊断、风险控制等,能够显著提升效率、降低成本,甚至催生全新的商业模式。想象一下,工厂里的机器手臂不再是简单的重复劳动,而是能够根据实时数据调整动作,以最高效率生产出合格的零件;农田里的无人机能够精准地识别作物病虫害,并进行局部施药,减少农药浪费。
用户体验的“重塑者”: 那些直接面向消费者的应用,如智能助手、个性化推荐、内容创作等,将迎来更大的发展。AI将比以往任何时候都更懂得用户的喜好和需求,提供更贴心、更自然的交互体验。你跟智能音箱的对话会更像和朋友聊天,购物平台的推荐会更精准地击中你的潜在欲望,甚至AI还能帮你写一封邮件、构思一篇演讲稿。
科学研究的“催化剂”: 在生命科学、材料科学、天文学等领域,AI也将扮演越来越重要的角色。它能够帮助科学家处理海量数据,发现隐藏的规律,加速新药研发、新材料设计等过程。这就像给科学家们配备了超级显微镜和超级大脑,让他们能够看得更远、想得更快。

下一个风口:哪些技术与应用将引领潮流?

如果说AI是一个巨大的宝藏,那么2021年,我们将在以下几个“金矿”中挖掘出新的价值:

1. 生成式AI(Generative AI)的爆发:
技术解读: 这类AI模型,如GPT3及其后续版本,DALLE2等,能够“创造”新的内容,包括文本、图像、音频、甚至代码。它们不是简单地模仿,而是能够理解语言的深层含义和视觉的逻辑关系,并生成具有创造性和原创性的作品。
应用前景:
内容创作的革命: 广告文案、新闻稿、小说、剧本,甚至艺术作品,AI都能参与创作,大大降低创作门槛,提高效率。
个性化体验的升级: 为每个用户生成定制化的新闻摘要、学习材料、甚至虚拟角色。
虚拟世界的构建: 在游戏、元宇宙等领域,AI可以生成丰富的场景、NPC(非玩家角色)的对话和行为,让虚拟世界更加生动。
代码辅助与生成: 帮助开发者更快地编写代码,甚至自动生成部分代码,提升软件开发效率。
为何是风口: 生成式AI的出现,打破了内容创作的瓶颈,将AI的能力从“理解”提升到了“创造”,其想象空间巨大,能够赋能几乎所有内容相关的行业。

2. 多模态AI(Multimodal AI)的融合:
技术解读: 过去AI往往专注于单一的模态(例如,只处理文本或只处理图像)。多模态AI则致力于让AI能够同时理解和处理来自不同模态的信息,并建立它们之间的关联。例如,能够同时理解一张图片和它对应的文字描述,或者根据一段文字生成一张对应的图片。
应用前景:
更智能的搜索: 搜索不再局限于文字,你可以上传一张图片,并用文字描述你想要寻找的内容,AI能够精准地找到相关信息。
交互体验的升级: 智能助手能够通过语音和视觉(例如,通过摄像头识别用户表情)来理解用户的意图,提供更自然、更人性化的服务。
辅助诊断与分析: 在医疗领域,AI可以结合病人的影像资料(如X光片、CT扫描)和病史文本,提供更全面的诊断建议。
教育和培训: AI可以根据学生的学习进度和理解能力,调整教学内容和形式,并结合视频、音频等多种媒体。
为何是风口: 现实世界的信息是多模态的,人类也正是通过多种感官来感知世界。多模态AI的融合,是AI走向真正“理解”世界的重要一步,将极大地拓展AI的应用场景。

3. AI在垂直领域的深度应用与“小而美”的崛起:
技术解读: 随着大模型能力的提升,将AI能力“下沉”到具体的行业和场景,解决“痛点”的需求也日益迫切。这不仅仅是泛泛的AI能力,而是针对特定行业知识和业务流程的深度定制。
应用前景:
智慧医疗: AI辅助诊断、个性化治疗方案、药物研发、医疗影像分析等。
智能制造: 预测性维护、质量检测、供应链优化、自动化生产线管理。
智慧金融: 风险评估、欺诈检测、智能投顾、客户服务。
智慧交通: 自动驾驶(虽然仍在探索中,但辅助驾驶和交通管理AI应用广泛)、智能导航、车队管理。
AI在教育领域的应用: 个性化学习路径、智能辅导、自动批改作业。
为何是风口: 过去,AI的投入成本较高,效果也相对模糊。但现在,通过精细化的模型调优和数据训练,AI能够为垂直行业带来可观的ROI(投资回报率)。同时,一些“小而美”的AI应用,虽然不触及最前沿的技术,但却能解决用户的真实需求,也可能成为新的增长点。

4. AI伦理与可解释性(Explainable AI XAI)的关注度提升:
技术解读: 随着AI能力的增强,其决策过程的“黑箱”问题也日益凸显。人们开始关注AI的公平性、透明度和可信度。可解释性AI致力于让AI的决策过程能够被人类理解。
应用前景:
增强用户信任: 在金融、医疗等领域,用户需要知道AI做出某个决策的原因,例如为什么贷款被拒绝,为什么推荐了某种治疗方案。
合规性要求: 随着监管的加强,许多行业都需要AI的决策过程是可解释的,以满足法律法规的要求。
模型调试与优化: 理解AI的决策逻辑,有助于开发者发现和修复模型中的问题,提高模型的性能和鲁棒性。
为何是风口: AI的广泛应用伴随着责任和风险。可解释性AI不是一项具体的技术应用,而是一种对AI发展方向的纠偏和保障,它将成为AI健康、可持续发展的基石。

推荐相关图书:

如果你对AI的未来充满好奇,并想更深入地了解这些技术,以下几本(或几类)书籍或许能给你一些启发:

1. 《智能时代:大数据与智能革命重新定义未来》 (The Age of AI: And Our Human Future) 作者:亨利·基辛格,埃里克·施密特,丹尼尔·休默·罗森伯格
推荐理由: 这本书从宏观的视角,探讨了AI对人类社会、政治、经济、文化等方方面面的深远影响。它并非纯粹的技术书籍,但能让你对AI的时代意义有更深刻的理解。对于理解AI的“何去何从”至关重要。

2. 《生成式AI:从原理到应用》(类似主题的书籍) (请注意,专注于“生成式AI”的专门书籍可能还在不断涌现,可以关注近期出版的,例如以Transformer、GANs、Diffusion Models等为核心的书籍)
推荐理由: 既然生成式AI是下一个风口,深入了解其背后的技术原理非常有必要。寻找那些能清晰解释Transformer架构、生成对抗网络(GANs)、扩散模型(Diffusion Models)等核心技术的书籍。这些书会带你进入AI“创造”的世界。例如,可以关注一些讲解大语言模型(LLMs)的书籍,它们往往会触及生成式AI的核心。

3. 《机器学习》(Machine Learning) 作者:周志华
推荐理由: 虽然这可能是一本比较经典的教材,但它依然是理解AI底层逻辑的基石。理解机器学习的基本原理,才能更好地理解各种AI技术的演进。周老师的书逻辑清晰,由浅入深,非常适合作为入门读物。

4. 《深度学习》(Deep Learning) 作者:伊恩·古德费洛(Ian Goodfellow)、约书亚·本吉奥(Yoshua Bengio)、亚伦·库维尔(Aaron Courville)
推荐理由: 这本书被誉为“深度学习圣经”。如果你想深入理解现代AI技术,特别是像生成式AI、多模态AI等依赖于深度学习的模型,这本书是不可绕过的。内容比较硬核,需要一定的数学基础。

5. 《可解释的人工智能》(Explainable AI) (同样,这类书籍也在快速发展中,可以关注近期新出版的书籍,或者一些相关的学术综述文章)
推荐理由: 随着AI伦理和可解释性的重要性日益凸显,相关的书籍和研究也越来越多。寻找那些介绍LIME、SHAP等可解释性方法的书籍,或者探讨AI公平性、隐私保护等主题的著作。

最后的思考:

2021年,AI不再是遥不可及的科幻概念,它正以一种更加务实、更加贴近我们生活的方式发展。下一个风口,往往藏在那些能够真正解决行业痛点、提升用户体验、或者开辟全新可能性的技术和应用之中。拥抱变化,保持学习,才能在这场智能革命的大潮中,找到属于自己的航向。

网友意见

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其现在也很难判断哪个是真正的风口,我建议是打好基础,不过我可以稍微几个有研究前景的方向,以供读者参考。

1.巨量语言模型

要说最明显的风口,我认为是巨量语言模型。从2020年1750亿参数的GPT-3,到今年的2457亿参数的源1.0,5300亿参数的MT-NLG等等,都表现出了无与伦比的语言理解和语言生成能力。

风口很明显,但是如果你要去抓,其实还是很难。你能看到风口在那里,但你学不到,因为门槛太高了。不仅仅是知识门槛,也是资源门槛。

从BERT开始,NLP就不属于个人研究者了。参数已经是亿级,十亿,百亿,千亿级了。不过了解下巨量语言模型发展的过程,以及其原理,还是很有必要的。下图是预训练语言模型的发展脉络。

不过这些模型都有一个名字,那就是Transformer-based model。如何学习Transformer-based model?这里推荐一篇文章。

除此之外,还是有一些学习成本相对低一些的风口,这里再讲两个。


2.隐私保护的AI

最近几年,我们可以看到全球多个国家都针对个人数据和隐私保护建立了相关的法规,例如欧盟的GDPR。我国也在近日颁布了个人信息保护法。可以看到,保护隐私和个人数据,是未来的大趋势,如何在保护隐私的同时打破数据孤岛,让AI学习的同时不侵犯隐私,是未来很多年重要的研究课题。

其中一种保护隐私的AI技术是联邦学习, 其设计目标是保障信息安全、保护终端数据和个人数据隐私、保证合法合规的前提下,在多参与方或之间开展高效率的机器学习。联邦学习并不是一个模型,而是一种设计,可使用在多种机器学习算法中,例如神经网络,随机森林等算法。

书籍的话推荐经典的这本

知乎的话推荐 @lokinko 的专栏:


3.图神经网络

图神经网络(Graph Neural Networks, GNNs)是一种基于图结构的深度学习方法。图神经网络的应用场景多种多样,在端对端学习、推理、可解释性方面展示出了优势。

Graph Neural Network 在2019年到 2020年之间,成为各大顶会的增长最热门的关键词。


入门的话,我推荐《深入浅出图神经网络》


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