计算机行业深度报告：从深蓝到AlphaGo：人工智能的二十年起伏

HeaderTable_User 1012811992 1147880290 HeaderTable_Industry 13021300 看好 investRatingChange.same 173833703 深度报告 东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 【行业·证券研究报告】 报告起因 从深蓝到AlphaGo，人工智能经历了20年的发展起伏，并且近年来在各领域应用逐步兴起，引领计算机行业的变革发展。本次报告就目前人工智能最受关注的深度学习的基本原理、发展历程、驱动因素及应用领域进行了深度梳理。 核心观点 人工智能算法原理详述——从神经网络到深度学习。人工智能的目标是使得机器能像人一样思考和行动，而真正赋予机器 “智能”的是背后的人工智能算法。从整个发展过程来看，神经网络是其中最不可忽视的一种，其“误差反向传播”的原理，导致该算法的效果并不理想，2006年提出的深度学习算法，能够使用非标注的样本集、通过非监督逐层训练，克服了原有算法的瓶颈，目前已经应用到广泛的范围。 大数据和计算能力的提升推动人工智能发展。在AlphaGo与深蓝之间近二十年的时间中，计算机的运算能力几乎呈现指数式提升，数据积累更是随着互联网、移动互联网的到来和大数据时代的开启而有了爆炸式的增加。而基于神经网络的深度学习层数增加必须依赖于计算能力的增强，与此同时，深度学习及非监督学习还必须依赖大量的训练数据样本。计算机运算能力的指数提升以及大数据时代数据量的爆炸式增长，也是人工智能在过去几年快速发展的重要推动因素。 从感知智能到认知智能，AI在“听说读写”和“思考决策”两大方向应用。感知智能帮助人类更高效地完成“看”和“听”相关的工作，具体应用语音识别、图像识别和视频分析等；认知智能表现为机器能够像人一样思考并自主采取行动，从而能全面辅助或者替代人类的工作，例如无人驾驶汽车以及其他一些能自主行动的智慧机器人等。当前人工智能的发展大致处于感知智能阶段，部分企业及研究机构开始尝试向认知智能发展和突破。 投资建议与投资标的 建议关注 科大讯飞(002230，未评级)：语音识别龙头，超脑计划打造“AI+”生态圈 思创医惠(300078，买入)：设立沃森智慧医疗研究院，推进医疗大数据与人工智能的结合 四维图新(002405，未评级)：高精度地图+智能计算+产业合作，构建自动驾驶布局 同花顺(300033，未评级)：海量用户沉淀金融大数据，人工智能挖掘数据价值 东方网力(300367，未评级)：视频联网沉淀数据，资本助力打造人工智能核心产品 汉王科技(002362，未评级)：模式识别产品线丰富，细分市场多线推进 风险提示 人工智能应用进度不及预期 人工智能需要大量前瞻性投入，研发成本较高 从深蓝到AlphaGo: 人工智能的二十年起伏 计算机行业 行业评级 看好 中性 看淡 (维持) 国家/地区 中国/A股 行业 计算机 报告发布日期 2016年07月14日 行业表现 资料来源：WIND 证券分析师 张颖 021-63325888*6085 zhangying1@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860514090001 联系人 游涓洋 021-63325888*3209 youjuanyang@orientsec.com.cn -49%-32%-16%0%16%32%15/0715/0815/0915/1015/1115/1216/0116/0216/0316/0416/0516/06计算机沪深300 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 计算机深度报告 —— 从深蓝到AlphaGo: 人工智能的二十年起伏 2 目 录 一、算法改进：从神经网络到深度学习 .......................................................... 5 1.1 神经网络工作原理 ....................................................................................................... 5 1.1.1 感知机，神经网络开始的地方 5 1.1.2 多层神经网络算法的工作原理 7 1.2 神经网络遭遇寒冬 ....................................................................................................... 7 1.2.1 神经网络发展几经波折 7 1.2.2 多层神经网络遭遇寒冬 8 1.3 深度学习正式面世 ....................................................................................................... 9 1.3.1 深度学习基本原理 10 1.3.2 深度学习与传统神经网络算法的主要区别 11 1.4 深度学习快速发展 ..................................................................................................... 12 1.4.1 多重因素推动深度学习爆发并持续快速发展 12 1.4.2 深度学习持续发酵，并逐渐介入产业界应用 12 二、大数据和计算能力提升.......................................................................... 13 2.1 运算能力指数提升，GPU/云计算等新型计算形态出现 .............................................. 13 2.1.1 AlphaGo运算能力至少相当于深蓝的2.5万倍 13 2.1.2 CPU性能指数提升，伴随GPU、云计算等新型计算形态出现 14 2.2 数据积累爆炸式增加，为深度学习提供丰富训练资源 ................................................ 15 2.2.1 海量数据给深度学习提供丰富的训练资源 15 2.2.2 非结构化为主的数据有待深度学习一展所长 16 三、基于深度学习的人工智能应用 ............................................................... 17 3.1 自然语言处理 ............................................................................................................ 17 3.1.1 语音识别 18 3.1.2 语义分析 19 3.2 图像识别与视频分析 .................................................................................................. 19 3.2.1 图像识别 19 3.2.2 视频分析 21 3.3 精准营销 .................................................................................................................... 21 四、国内相关标的 ........................................................................................ 22 4.1 科大讯飞：语音识别龙头，打造“AI+”生态圈 ......................................................... 22 4.2 思创医惠：打造医疗信息集成平台，设立沃森研究院切入人工智能 .......................... 22 4.3 四维图新：高精度地图+智能计算+产业合作，构建自动驾驶完善布局 ...................... 23 4.4 同花顺：海量用户实现数据沉淀，人工智能挖掘数据价值 ......................................... 24 4.5 东方网力：联网沉淀数据、AI提升价值 .................................................................... 25 4.6 汉王科技：模式识别产品线丰富，细分市场多线推进 ................................................ 26 风险提示 ...................................................................................................... 27 附录 相关术语释义表 .................................................................................. 28 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 计算机深度报告 —— 从深蓝到AlphaGo: 人工智能的二十年起伏 3 图表目录 图1：IBM深蓝超级计算机 ........................................................................................................... 5 图2：韩国围棋选手李世乭对决谷歌AlphaGo .............................................................................. 5 图3：第一台感知机硬件，康奈尔航天实验室Mark I感知机 ....................................................... 6 图4：利用单层感知机模型判断目标豆是否为豌豆 ....................................................................... 6 图5：双隐层神经网络结构示意图 ................................................................................................ 7 图6：以“树叶分类”为例看“过拟合”与“欠拟合” ...........................................