智能计算发展的第四阶段是大模型计算系统（2020年）。在人工智能大模型技术的推动下，智能计算迈向新的高度。2020年，AI从“小模型+判别式”转向“大模型+生成式”，从传统的人脸识别、目标检测、文本分类，升级到如今的文本生成、3D数字人生成、图像生成、语音生成、视频生成。大语言模型在对话系统领域的一个典型应用是OpenAI公司的ChatGPT，它采用预训练基座大语言模型GPT-3，引入3000亿单词的训练语料，相当于互联网上所有英语文字的总和。其基本原理是：通过给它一个输入，让它预测下一个单词来训练模型，通过大量训练提升预测精确度，最终达到向它询问一个问题，大模型产生一个答案，与人即时对话。在基座大模型的基础上，再给它一些提示词进行有监督的指令微调，通过人类的<指令，回复>对逐渐让模型学会如何与人进行多轮对话；最后，通过人为设计和自动生成的奖励函数来进行强化学习迭代，逐步实现大模型与人类价值观的对齐。

大模型的特点是以“大”取胜，其中有三层含义，（1）参数大，GPT-3就有1700亿个参数；（2）训练数据大，ChatGPT大约用了3000亿个单词，570GB训练数据；（3）算力需求大，GPT-3大约用了上万块V100 GPU进行训练。为满足大模型对智能算力爆炸式增加的需求，国内外都在大规模建设耗资巨大的新型智算中心，英伟达公司也推出了采用256个H100芯片，150TB海量GPU内存等构成的大模型智能计算系统。

大模型的出现带来了三个变革。

一是技术上的规模定律（Scaling Law），即很多AI模型的精度在参数规模超过某个阈值后模型能力快速提升，其原因在科学界还不是非常清楚，有很大的争议。AI模型的性能与模型参数规模、数据集大小、算力总量三个变量成“对数线性关系”，因此可以通过增大模型的规模来不断提高模型的性能。目前最前沿的大模型GPT-4参数量已经达到了万亿到十万亿量级，并且仍在不断增长中；

二是产业上算力需求爆炸式增长，千亿参数规模大模型的训练通常需要在数千乃至数万GPU卡上训练2-3个月时间，急剧增加的算力需求带动相关算力企业超高速发展，英伟达的市值接近两万亿美元，对于芯片企业以前从来没有发生过；

三是社会上冲击劳动力市场，北京大学国家发展研究院与智联招聘联合发布的《AI大模型对我国劳动力市场潜在影响研究》报告指出，受影响最大的20个职业中财会、销售、文书位于前列，需要与人打交道并提供服务的体力劳动型工作，如人力资源、行政、后勤等反而相对更安全。

人工智能的技术前沿将朝着以下四个方向发展。

第一个前沿方向为多模态大模型。从人类视角出发，人类智能是天然多模态的，人拥有眼、耳、鼻、舌、身、嘴(语言)，从AI视角出发，视觉，听觉等也都可以建模为token②的序列，可采取与大语言模型相同的方法进行学习，并进一步与语言中的语义进行对齐，实现多模态对齐的智能能力。

第二个前沿方向为视频生成大模型。OpenAI于2024年2月15日发布文生视频模型SORA，将视频生成时长从几秒钟大幅提升到一分钟，且在分辨率、画面真实度、时序一致性等方面都有显著提升。SORA的最大意义是它具备了世界模型的基本特征，即人类观察世界并进一步预测世界的能力。世界模型是建立在理解世界的基本物理常识（如，水往低处流等）之上，然后观察并预测下一秒将要发生什么事件。虽然SORA要成为世界模型仍然存在很多问题，但可以认为SORA学会了画面想象力和分钟级未来预测能力，这是世界模型的基础特征。

第三个前沿方向为具身智能。具身智能指有身体并支持与物理世界进行交互的智能体，如机器人、无人车等，通过多模态大模型处理多种传感数据输入，由大模型生成运动指令对智能体进行驱动，替代传统基于规则或者数学公式的运动驱动方式，实现虚拟和现实的深度融合。因此，具有具身智能的机器人，可以聚集人工智能的三大流派：以神经网络为代表的连接主义，以知识工程为代表的符号主义和控制论相关的行为主义，三大流派可以同时作用在一个智能体，这预期会带来新的技术突破。

第四个前沿方向是AI4R(AI for Research)成为科学发现与技术发明的主要范式。当前科学发现主要依赖于实验和人脑智慧，由人类进行大胆猜想、小心求证，信息技术无论是计算和数据，都只是起到一些辅助和验证的作用。相较于人类，人工智能在记忆力、高维复杂、全视野、推理深度、猜想等方面具有较大优势，是否能以AI为主进行一些科学发现和技术发明，大幅提升人类科学发现的效率，比如主动发现物理学规律、预测蛋白质结构、设计高性能芯片、高效合成新药等。因为人工智能大模型具有全量数据，具备上帝视角，通过深度学习的能力，可以比人向前看更多步数，如能实现从推断(inference)到推理(reasoning)的跃升，人工智能模型就有潜力具备爱因斯坦一样的想象力和科学猜想能力，极大提升人类科学发现的效率，打破人类的认知边界。这才是真正的颠覆所在。

最后，通用人工智能③（Artificial General Intelligence，简称AGI）是一个极具挑战的话题，极具争论性。曾经有一个哲学家和一个神经科学家打赌：25年后（即2023年）科研人员是否能够揭示大脑如何实现意识？当时关于意识有两个流派，一个叫集成信息理论，一个叫全局网络工作空间理论，前者认为意识是由大脑中特定类型神经元连接形成的“结构”，后者指出意识是当信息通过互连网络传播到大脑区域时产生的。2023年，人们通过六个独立实验室进行了对抗性实验，结果与两种理论均不完全匹配，哲学家赢了，神经科学家输了。通过这一场赌约，可以看出人们总是希望人工智能能够了解人类的认知和大脑的奥秘。从物理学的视角看，物理学是对宏观世界有了透彻理解后，从量子物理起步开启了对微观世界的理解。智能世界与物理世界一样，都是具有巨大复杂度的研究对象，AI大模型仍然是通过数据驱动等研究宏观世界的方法，提高机器的智能水平，对智能宏观世界理解并不够，直接到神经系统微观世界寻找答案是困难的。人工智能自诞生以来，一直承载着人类关于智能与意识的种种梦想与幻想，也激励着人们不断探索。

中国：人工智能企业以AI“国家队”和创业独角兽为主，其中“国家队”多综合布局技术与应用领域，创业独角兽多深耕垂直技术与应用市场

美国：人工智能厂商较多，软硬实力兼具，大型厂商多综合布局AI产业，创业公司遍布基础层、技术层和应用层

03 人工智能的安全风险

人工智能的发展促进了当今世界科技进步的同时，也带来了很多安全风险，要从技术与法规两方面加以应对。

首先是互联网虚假信息泛滥。这里列举若干场景：

一是数字分身。AI Yoon是首个使用 DeepFake 技术合成的官方“候选人”，这个数字人以韩国国民力量党候选人尹锡悦（Yoon Suk-yeol）为原型，借助尹锡悦 20 小时的音频和视频片段、以及其专门为研究人员录制的 3000 多个句子，由当地一家 DeepFake 技术公司创建了虚拟形象 AI Yoon，并在网络上迅速走红。实际上 AI Yoon 表达的内容是由竞选团队撰写的，而不是候选人本人。

二是伪造视频。尤其是伪造领导人视频引起国际争端，扰乱选举秩序，或引起突发舆情事件，如伪造尼克松宣布第一次登月失败，伪造乌克兰总统泽连斯基宣布“投降”的信息，这些行为导致新闻媒体行业的社会信任衰退。

三是伪造新闻。主要通过虚假新闻自动生成牟取非法利益，使用ChatGPT生成热点新闻，赚取流量，截至2023年6月30日全球生成伪造新闻网站已达277个，严重扰乱社会秩序。

四是换脸变声，用于诈骗。如由于AI语音模仿了企业高管的声音，一家香港国际企业因此被骗3500万美元。

五是生成不雅图片，特别是针对公众人物。如影视明星的色情视频制作，造成不良社会影响。因此，迫切需要发展互联网虚假信息的伪造检测技术。

其次，AI大模型面临严重可信问题。这些问题包括：（1）“一本正经胡说八道”的事实性错误；（2）以西方价值观叙事，输出政治偏见和错误言论；（3）易被诱导，输出错误知识和有害内容；（4）数据安全问题加重，大模型成为重要敏感数据的诱捕器，ChatGPT将用户输入纳入训练数据库，用于改善ChatGPT，美方能够利用大模型获得公开渠道覆盖不到的中文语料，掌握我们自己都可能不掌握的“中国知识”。因此，迫切需要发展大模型安全监管技术与自己的可信大模型。

除了技术手段外，人工智能安全保障需要相关立法工作。2021年科技部发布《新一代人工智能伦理规范》，2022年8月，全国信息安全标准化技术委员会发布《信息安全技术机器学习算法安全评估规范》，2022-2023年，中央网信办先后发布《互联网信息服务算法推荐管理规定》《互联网信息服务深度合成管理规定》《生成式人工智能服务管理办法》等。欧美国家也先后出台法规，2018年5月25日，欧盟出台《通用数据保护条例》，2022年10月4日，美国发布《人工智能权利法案蓝图》，2024年3月13日，欧洲议会通过了欧盟《人工智能法案》。

我国应加快推进《人工智能法》出台，构建人工智能治理体系，确保人工智能的发展和应用遵循人类共同价值观，促进人机和谐友好；创造有利于人工智能技术研究、开发、应用的政策环境；建立合理披露机制和审计评估机制，理解人工智能机制原理和决策过程；明确人工智能系统的安全责任和问责机制，可追溯责任主体并补救；推动形成公平合理、开放包容的国际人工智能治理规则。