人工智能是社会发展和技术创新的产物，是促进人类进步的重要技术形态。人工智能发展至今，已经成为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，对各行各业均产生了深远和广泛的影响。各类人工智能技术已经被广泛应用于生产生活、科研教育、公共建设等众多领域。人工智能前沿技术是引领人工智能2.0时代发展的风向标。本书将展开回顾近年来人工智能技术的发展历史，介绍人工智能技术的Z新发展情况、在各行各业的Z新应用及其可能带来的问题，本书的Z后，针对人工智能技术发展的潜在风险，作者将着力探讨可行的解决方案。

之江实验室是浙江举全省之力打造的重大科技创新平台。该实验室聚焦人工智能和网络信息两大领域，布局智能感知、智能网络、智能计算和智能系统四大方向，开展基础性和前沿性技术研究。 之江实验室智能社会治理研究中心，是依托之江实验室技术储备，围绕科技与人类社会发展关系开展研究的人文、社会、科技交叉的研究机构。该中心自2019年7月成立以来，围绕数字政府、城市管理、养老、环境治理、教育、文旅等领域开展了一系列人工智能与社会治理的研究实践工作，为深入开展人工智能的应用推广提供了具有影响力的有效支撑。

前传 2021 年人工智能十大事件回顾 事件一 光子计算有望加快人工智能运算速度 / 3 事件二 OpenAI 提出全新强化学习算法，玩游戏完胜人类 / 6 事件三 “九章二号”和“祖冲之二号”实现“量子霸权” / 9 事件四 谷歌造出“时间晶体”，挑战热力学第二定律 / 12 事件五 脑机接口新突破，从瘫痪失语患者的大脑皮层解码单词 / 15 事件六 AlphaFold 2 解锁 98.5% 人类蛋白质组结构 / 17 事件七 DeepMind 利用人工智能提出和证明数学定理 / 21 事件八 美国国家人工智能安全委员会通过756 页人工智能战略 报告，建议对中国半导体产业实施“卡脖子战略” / 24 事件九 中国反垄断“大年”，互联网巨头监管不断加码 / 26 事件十 Z高人民法院发布司法解释规范人脸识别应用 / 29 迈向更广阔的未来 / 32 第一篇 人工智能技术简介 第一章 人工智能基础技术 / 34 一、人工智能芯片技术 / 34 （一）概述 / 34 （二）人工智能芯片发展趋势 / 35 二、人工智能算法 / 37 （一）传统机器学习算法 / 37 （二）深度学习算法 / 39 （三）深度学习研究热点 / 53 （四）人工智能算法未来发展趋势 / 65 三、人工智能数据集 / 66 （一）常见人工智能数据集 / 66 （二）人工智能数据集的未来发展趋势 / 71 四、人工智能框架 / 72 （一）主流深度学习框架对比 / 72 （二）深度学习框架未来发展趋势 / 75 第二章 先进计算技术 / 77 一、类脑计算 / 77 （一）类脑计算定义 / 77 （二）类脑计算Z新进展 / 77 （三）类脑计算发展趋势 / 78 二、量子计算 / 79 （一）量子计算定义 / 79 （二）量子计算Z新进展 / 80 （三）量子计算发展趋势 / 82 三、 DNA 计算 / 83 （一） DNA 计算定义 / 83 （二） DNA 计算Z新进展 / 83 （三） DNA 计算发展趋势 / 84 第一篇结语 / 85 第二篇 人工智能应用 第三章 人工智能在农业领域的应用进展 / 88 一、领域宏观背景和重点问题 / 88 二、政策分析 / 91 三、技术应用现状 / 94 （一）生产要素管理与农情监测 / 94 （二）作物管理 / 98 （三）病虫害监测与治理、杂草治理 / 101 （四）采收机器人 / 104 （五）禽畜养殖管理 / 106 （六）基因工程育种 / 108 四、存在的问题及挑战 / 112 五、领域未来发展趋势 / 114 第四章 人工智能在工业领域的应用进展 / 115 一、政策分析 / 116 二、技术应用现状 / 119 （一）人工智能在工业设计阶段的应用 / 120 （二）人工智能在工业生产阶段的应用 / 123 （三）人工智能在工业运维阶段的应用 / 126 （四）人工智能在工业检测阶段的应用 / 130 （五）人工智能在工业物流阶段的应用 / 135 三、存在的问题及挑战 / 138 四、领域未来发展趋势 / 141 第五章 人工智能在医疗领域的应用进展 / 142 一、政策分析 / 142 二、技术应用现状 / 144 （一）虚拟助理 / 146 （二）医学影像 / 149 （三）辅助诊疗 / 150 （四）药物研发 / 152 （五）健康管理 / 154 （六）医院管理 / 156 （七）疾病预测 / 158 （八）医学教育科研 / 159 三、存在的问题及挑战 / 161 四、领域未来发展趋势 / 163 （一）人工智能癌症治疗 / 163 （二）人工智能计算制药 / 164 （三）人工智能精准医疗 / 164 （四）人工智能公共卫生 / 165 （五）人工智能脑机接口 / 165 第六章 人工智能在金融领域的应用进展 / 167 一、政策分析 / 168 二、技术应用现状 / 170 （一）人工智能 + 财富管理 / 170 （二）人工智能 + 风险管理 / 171 （三）人工智能 + 金融安全 / 173 （四）人工智能 + 金融咨询 / 174 （五）人工智能 + 区块链 / 176 三、存在的问题及挑战 / 177 四、领域未来发展趋势 / 179 第七章 人工智能在交通物流领域的应用进展 / 181 一、政策分析 / 181 二、技术应用现状 / 182 （一）新一代人工智能加快推动交通物流智慧化发展 / 183 （二） 新一代人工智能驱动交通物流领域新业态、新模式、 新产业 / 189 三、存在的问题及挑战 / 191 （一）数据孤岛问题突出，数据资源融通困难 / 191 （二）技术与应用尚存鸿沟，核心产业受制于人 / 193 四、领域发展建议 / 194 （一）加快建设交通物流数据流通体系 / 194 （二）重点培育交通物流智能计算技术与产业体系 / 196 第八章 人工智能在软件和信息技术服务领域的应用进展 / 198 一、政策分析 / 198 （一）数据服务、云服务、集成电路等相关领域政策 / 199 （二）电商平台相关政策 / 202 二、技术应用现状 / 205 （一）人工智能赋能数据服务 / 206 （二）人工智能助力信息技术咨询 / 208 （三）电子商务平台技术服务 / 209 三、存在的问题及挑战 / 212 四、领域未来发展趋势 / 214 第九章 人工智能在房地产领域的应用进展 / 216 一、政策分析 / 217 二、技术应用现状 / 218 （一）通过人工智能提升土地评估的效率和精准性 / 218 （二）基于大数据和隐私计算洞察客户需求 / 220 （三）人工智能辅助规划和建筑方案设计 / 221 （四）建筑机器人代替人力高效、安全施工 / 222 （五）智能客服极大节约人力成本 / 223 （六）物联网助力智慧物业建设 / 225 三、存在的问题及挑战 / 226 四、领域未来发展趋势 / 227 （一）智慧城市成为房地产业发展的新业态 / 227 （二）人工智能变革传统房地产业业务模式 / 228 （三）多样化住房需求催生房地产新产业 / 229 第十章 人工智能在体育领域的应用进展 / 230 一、政策分析 / 230 二、技术应用沿革 / 231 三、技术应用现状 / 233 （一）人工智能 + 教练员 / 234 （二）人工智能 + 运动医学 / 240 （三）人工智能 + 比赛裁判 / 242 （四）人工智能 + 体育媒体 / 244 （五）人工智能 + 健身教练 / 245 四、存在的问题及挑战 / 247 （一）融合进程缓慢 / 247 （二）伦理问题突出 / 247 （三）复合型人才短缺 / 249 五、领域未来发展趋势 / 249 第十一章 人工智能在数字文娱领域的应用进展 / 251 一、政策分析 / 251 二、技术应用现状 / 252 （一）人工智能辅助文本创作 / 252 （二）人工智能辅助图像生成 / 254 （三）人工智能辅助视频创作 / 256 （四）人工智能辅助数字创意设计 / 258 （五）人工智能辅助游戏创作 / 260 三、存在的问题及挑战 / 263 （一）技术方面 / 263 （二）社会伦理方面 / 264 四、领域未来发展趋势 / 264 第二篇结语 / 266 第三篇 人工智能治理 第十二章 人工智能引发的风险和挑战 / 268 一、技术风险 / 268 （一）数据合规与隐私保护 / 269 （二）算法歧视 / 272 （三）技术伪造 / 272 二、应用风险 / 274 （一）责任归属难厘清 / 274 （二）应用安全难可控 / 275 （三）自主决策易受控 / 277 三、社会风险 / 278 （一）伦理道德冲突 / 278 （二）社会就业结构 / 279 （三）公平正义 / 281 四、人工智能引发风险的原因分析 / 283 （一）算法的不确定性和复杂性 / 283 （二）数据的难追溯性和依赖性 / 284 （三）传统治理的局限性 / 285 第十三章 人工智能治理的路径初探 / 287 一、国外人工智能治理政策 / 287 （一）欧盟 / 288 （二）美国 / 290 （三）英国 / 293 （四）德国 / 294 （五）其他国家 / 295 （六）政府间国际组织 / 295 （七）行业协会 / 296 二、国内人工智能治理政策 / 297 （一）人工智能发展政策 / 297 （二）人工智能治理政策与规范 / 299 三、人工智能治理的可行路径研究 / 302 （一）部门协作与技术融合打造数据安全 / 302 （二）政府外督和企业内省推进算法正义 / 304 （三）全方位多层次治理体系促平台善治 / 305 十四章 构建人工智能治理体系的对策建议 / 307 一、一个目标 / 307 二、三大原则 / 308 三、多元主体 / 308 四、四种工具 / 309 （一）技术应对 / 309 （二）伦理约束 / 3 10 （三）标准规范 / 3 10 （四）法律监管 / 3 1 1 第三篇结语 / 312