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群体智能：新一代人工智能的重要方向

李未，中国科学院院士、原北京航空航天大学校长

吴文峻，北京航空航天大学教授

《新一代人工智能发展规划》明确提出群体智能的研究方向，对于推动新一代人工智能发展意义重大。当前，以互联网和移动通信为纽带，人类群体、大数据、物联网已经实现了广泛和深度的互联，使得人类群体智能在万物互联的信息环境中日益发挥越来越重要的作用，由此深刻地改变了人工智能领域。例如：基于群体编辑的维基百科、基于群体开发的开源软件、基于众问众答的知识共享、基于众筹众智的万众创新、基于众包众享的共享经济等等。这些趋势昭示着人工智能已经迈入了新的发展阶段，新的研究方向和新范式已经逐步显现出来，从强调专家的个人智能模拟走向群体智能,智能的构造方法从逻辑和单调走向开放和涌现，智能计算模式从“以机器为中心”的模式走向“群体在计算回路”，智能系统开发方法从封闭和计划走向开放和竞争。因此，我们必须依托良性的互联网科技创新生态环境实现跨时空地汇聚群体智能、高效率地重组群体智能、更广泛而精准地释放群体智能。

1.群体智能是新一代人工智能的重要领域

基于互联网的群体智能理论和方法是新一代人工智能的核心研究领域之一，对人工智能的其他研究领域有着基础性和支撑性的作用。著名科学家钱学森先生在上世纪90年代曾提出综合集成研讨厅体系，强调专家群体以人机结合的方式进行协同研讨，共同对复杂巨系统的挑战性问题进行研究。《规划》提出的群体智能研究方向，实质上正是综合集成研讨厅在人工智能新时代的拓展和深化。它的研究内涵不单是关注精英专家团体，而是通过互联网组织结构和大数据驱动的人工智能系统吸引、汇聚和管理大规模参与者，以竞争和合作等多种自主协同方式来共同应对挑战性任务，特别是开放环境下的复杂系统决策任务，涌现出来的超越个体智力的智能形态。在互联网环境下，海量的人类智能与机器智能相互赋能增效，形成人机物融合的“群智空间”，以充分展现群体智能。其本质上是互联网科技创新生态系统的智力内核，将辐射包括从技术研发到商业运营整个创新过程的所有组织及组织间关系网络。因此，群体智能的研究不仅能推动人工智能的理论技术创新，同时能对整个信息社会的应用创新、体制创新、管理创新、商业创新等提供核心驱动力。

2.瞄准群体智能前沿，突破理论和技术瓶颈

《规划》在群体智能的基础理论和前沿技术分别设置了四个方面的基础理论研究任务和八个方向的关键共性技术研究任务，以建立关于群体智能的完整理论和技术体系，突破大规模群智空间构造、运行、协同和演化等关键核心技术，使得我国群体智能的研究达到世界领先水平。

在群体智能的基础理论部分，《规划》设置了四个方面的研究任务，包括：群体智能的结构理论与组织方法、群体智能激励机制与涌现机理、群体智能学习理论与方法、群体智能通用计算范式与模型，以解决群智组织的有效性、群智涌现的不确定性、群智汇聚的质量保障、群智交互的可计算性等科学问题。 在群体智能关键共性技术部分，《规划》设置了八个方向的研究任务，包括：群体智能的主动感知与发现、知识获取与生成、协同与共享、评估与演化、人机整合与增强、自我维持与安全交互、服务体系架构以及移动群体智能的协同决策与控制等，以支撑形成群智数据-知识-决策自动化的完整技术链条。具体地，需要研究基于群体与环境数据分析的主动感知，对互联网群体行为进行多模态信息感知，建立对网络化感知信息的知识表示框架，突破基于群智的知识获取和生成技术，以实现群智空间善感、能知的基本目标；面向群体智能不断涌现产生的海量智力成果，研究大众化协同与开放式共享技术、持续性评估与可行演化技术，以保障群智成果汇聚质量；研究人机增强和移动群体智能，解决在开放动态环境下群体与机器的协同强化、回环演进的问题；研究群智空间的服务体系结构和安全交互机制，以实现群智空间的高效组织和可信运行。

3.建立群体智能平台，推进群体智能应用

我国现阶段虽具有丰富的人力资源，但是尚未释放出丰富而强大的群体智能，充分发挥对国家创新体系的支撑作用。《规划》立足国情和现实需要，聚焦平台与应用，提出构建群智众创计算支撑平台，打造面向科技创新的群智科技众创服务系统，推动群智服务平台在智能制造、智能城市、智能农业、智能医疗等重要领域广泛应用，形成群体智能驱动的创新应用系统和创新生态，占据全球价值链高端。

具体地，通过打造面向基础研究和高技术研究的、跨学科、跨行业的“群智空间”，有效整合各类科技资源和智力资源，构造基于互联网的群智众创服务平台, 支撑建立科技众创、软件创新、群智决策等共性应用服务系统，解决国家经济社会发展和民生改善的重大问题。尤其是紧密结合我国在智能经济和智能社会的发展需求，形成一批群体智能重大应用需求的产品和解决方案，如：构建群智软件学习与创新系统和群智软件开发与验证自动化系统，服务国家对软件自主创新的重大需求；构建人机协同、交互驱动的演进式群智决策系统，实现开放环境下复杂问题求解和智能决策；研制面向各类民生服务领域的群智共享经济服务系统，提高民生领域稀缺、高质量资源的利用率和共享度，改善我国人民生活质量。同时，在国家主要科技方向和领域推动形成基于群体智能的科技创新生态系统，培育新兴繁荣的群体智能产业发展新生态、新模式，将加速促进传统产业转型升级和新兴产业发展，使中国群体智能成为国家科技创新的核心驱动力，全面支撑国家的“大众创业、万众创新”重大战略。

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