前言：本文是未來智能實(shí)驗(yàn)室關(guān)于人工智能智商的最新研究文章，主要提出智能系統(tǒng)的智能水平會因?yàn)闇y試目的的不同，產(chǎn)生三種不同的智商類型，針對這三種AI智商，本文也提出對應(yīng)的測試方法和數(shù)學(xué)公式。

我們在研究中發(fā)現(xiàn)，人類在討論AI的智能發(fā)展水平時，需求和目的并不相同，由此在評估AI智商時也會出現(xiàn)差異，第一個目的和需求是評判當(dāng)前的AI系統(tǒng)（或機(jī)器人）是否在智力上超越人類 ，第二個需求和目的是了解一個智能產(chǎn)品在服務(wù)人類時，究竟有多么聰明，和要付出多少價格。根據(jù)這一關(guān)鍵區(qū)別，未來智能實(shí)驗(yàn)室提出AI系統(tǒng)應(yīng)該存在三種智商，分別是通用智商、服務(wù)智商和價值智商。

0.背景

伴隨著2016年AlphaGo戰(zhàn)勝人類圍棋冠軍李世石，世界范圍人工智能迅猛發(fā)展，人工智能威脅論也因此廣泛傳播，同時智能產(chǎn)品蓬勃發(fā)展，不斷涌現(xiàn)。人工智能究竟能不能超越人類？這些智能產(chǎn)品的智能究竟達(dá)到什么水平？回答這些問題都需要用定量的方法測試智能系統(tǒng)的發(fā)展水平。

從1950年圖靈測試提出以來，科學(xué)家已經(jīng)為人工智能發(fā)展的評價體系做了很多工作。1950年，圖靈提出了著名的圖靈實(shí)驗(yàn)，采用提問和人類裁判的方法，判斷一臺計(jì)算機(jī)是否具有同人相當(dāng)?shù)闹橇?。作為最被廣泛應(yīng)用的人工智能測試方法，但圖靈測試并不檢驗(yàn)Ai的智能發(fā)展水平，只是判斷智能系統(tǒng)能否與人類智能相同，而且受人為因素干擾太多，嚴(yán)重依賴于裁判者和被測試者的主觀判斷，因此往往有人在沒有得到嚴(yán)格驗(yàn)證的情況下宣稱其程序通過圖靈測試，

2015年3月24日“美國科學(xué)院院刊（PNAS)發(fā)表一篇論文，提出一種新的圖靈測試方法“Visual Turing test” ，這種測試方法用來對計(jì)算機(jī)的圖像認(rèn)知能力進(jìn)行更為深入的評估。

2014年美國佐治亞技術(shù)學(xué)院的瑞德教授（Mark O. Riedl）認(rèn)為，智能的本質(zhì)在于創(chuàng)造力。他設(shè)計(jì)了一個叫做Lovelace 2.0 版本的測試。Lovelace 2.0 的測試范圍包括：創(chuàng)作有虛擬故事的小說、詩歌創(chuàng)作、油畫和音樂等。

在解決人工智能定量測試的問題上，包括圖靈測試在內(nèi)的各種方案還存在兩個問題：第一，這些測試方法沒有形成統(tǒng)一的智能模型，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，區(qū)分智能的多個分類。導(dǎo)致無法將不同的智能系統(tǒng)包括人類進(jìn)行統(tǒng)一的測試；第二是這些測試方法無法定量分析人工智能，或者只定量分析智能的某個方面，但這個系統(tǒng)究竟達(dá)到人類智慧的百分之多少，發(fā)展速度與人類智慧發(fā)展速度比率如何，這些問題在上述研究中沒有涉及。

針對這些問題，研究團(tuán)隊(duì)提出：根據(jù)評測目的的不同，智能系統(tǒng)的智能水平評估存在三種智商，分別是：智能系統(tǒng)的通用智商，服務(wù)智商和價值智商。這三種智商的理論基礎(chǔ)，詳細(xì)定義和評測方法將在以下內(nèi)容中做詳細(xì)闡述。

1.理論基礎(chǔ)：標(biāo)準(zhǔn)智能系統(tǒng)和擴(kuò)展的馮諾依曼架構(gòu)

對智能系統(tǒng)包括人類和人工智能系統(tǒng)的智力能力進(jìn)行評測面臨兩個重要挑戰(zhàn)：第一，人工智能系統(tǒng)目前沒有形成統(tǒng)一的模型；第二，人工智能系統(tǒng)與以人類為代表的生命體之間的比較目前沒有統(tǒng)一的模型。

針對這一問題，2014年 ，中科院虛擬經(jīng)濟(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)研究中心同時也是未來智能實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)成員，劉鋒，石勇，劉穎參考馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)、戴維·韋克斯勒人類智力模型、知識管理領(lǐng)域DIKW模型體系等。提出“標(biāo)準(zhǔn)智能模型”，統(tǒng)一描述人工智能系統(tǒng)和人類的特征和屬性，將任何一個智能體視為一個具有“知識的獲取，掌握，創(chuàng)新和反饋”的系統(tǒng)。

基于這個模型與馮諾依曼架構(gòu)結(jié)合，可以形成擴(kuò)展的馮諾依曼架構(gòu)，相比馮諾依曼架構(gòu)，這個模型增加了創(chuàng)新創(chuàng)造功能，即能夠根據(jù)已有的知識，發(fā)現(xiàn)新的知識元素和新的規(guī)律，使之進(jìn)入到存儲器，供計(jì)算機(jī)和控制器使用，并通過輸入/輸出系統(tǒng)與外部進(jìn)行知識交互。第二個增加的是能夠進(jìn)行知識共享的外部知識庫或云存儲器，而馮·諾伊曼架構(gòu)的外部存儲只為單一系統(tǒng)服務(wù)。擴(kuò)展的馮諾依曼架構(gòu)在構(gòu)建AI的智商中將起到重要的作用。

2.智能系統(tǒng)三種不同智商的定義

2.1 AI通用智商的提出

基于標(biāo)準(zhǔn)智能模型，研究團(tuán)隊(duì)建立AI智商測試量表，分別與2014年和2016年對包括谷歌、Siri、百度、Bing等50多個人工智能系統(tǒng)和6歲，12歲和18歲人群進(jìn)行AI智商測試。從測試結(jié)果看，谷歌、百度等人工智能系統(tǒng)的性能比兩年前已有大幅提高，但仍與6歲兒童有一定差距.

應(yīng)該說上述AI智商測試是為了解決AI能否超越人類智能這個問題而開展的，這個研究是將每一個智能系統(tǒng)包括機(jī)器人，AI軟件系統(tǒng)，人類，動物和其他生物當(dāng)做平等的智能體，觀察其與自然界，其他智能體在交互中顯示出來的智能水平。

AI通用智商的定義如下：基于標(biāo)準(zhǔn)智能模型，為了解決“評價各智能系統(tǒng)發(fā)展水平高低”的問題，將各智能系統(tǒng)視為平等的智能體，通過統(tǒng)一的AI智商測試量表形成的智能評測分?jǐn)?shù)，可以稱為AI系統(tǒng)的通用智商 Artificial intelligence General intelligence quotient （AI G IQ）。

2.2. AI服務(wù)智商的提出

在實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)除了少數(shù)AI系統(tǒng)的產(chǎn)生是出于科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模粸槿祟愄峁┹o助性服務(wù)，其他大多數(shù)AI系統(tǒng)是為了更好的服務(wù)于人類而被制造出來，它的智能也主要體現(xiàn)在為人類服務(wù)的過程中，智能水平越高，也就能更好的為人類提供服務(wù)。

這種情況下，如果用AI的通用智商標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評測，就明顯與產(chǎn)品的最初被制造出來的目的有重大差異。這就需要我們根據(jù)此類AI系統(tǒng)的特點(diǎn)，基于標(biāo)準(zhǔn)智能模型，選擇與服務(wù)相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行評測，

這些指標(biāo)與AI的通用智商評測指標(biāo)有相關(guān)性，但又有比較大的差異。包括對人工智能的法律，倫理道德等約束條件也應(yīng)該放在智能系統(tǒng)服務(wù)智商中。而不用放在智能系統(tǒng)的通用智商中。

AI服務(wù)智商的定義：基于標(biāo)準(zhǔn)智能模型，為了回答“智能系統(tǒng)如何才是更好的服務(wù)于人類”的問題，對智能產(chǎn)品在服務(wù)過程中體現(xiàn)的智能水平進(jìn)行測試，并形成的智能評測分?jǐn)?shù)，可以稱為AI系統(tǒng)的服務(wù)智商，Artificial intelligence seveice intelligence quotient （AI S IQ）。

2.3.AI價值智商提出

為人類提供服務(wù)或支撐性工作的AI系統(tǒng)，往往會由不同的公司和企業(yè)提供相應(yīng)的智能產(chǎn)品，例如智能音箱就有亞馬遜、百度等品牌，智能聊天機(jī)器人包括科大訊飛、蘋果Siri等，由于是由不同企業(yè)生產(chǎn)制造，完成相同或相近功能，每個企業(yè)的造價或售價也會不同，服務(wù)智商與成本或價格關(guān)聯(lián)會對消費(fèi)者購買智能產(chǎn)品產(chǎn)生重要的影響。

AI價值智商的定義：基于標(biāo)準(zhǔn)智能模型，為了幫助使用者判斷需要用多大經(jīng)濟(jì)代價獲得智能系統(tǒng)的智力能力， 將智能系統(tǒng)的服務(wù)智商除以該系統(tǒng)的出售價格，形成的智能評測分?jǐn)?shù)，可以稱為AI系統(tǒng)的價值智商，Artificial intelligence Value intelligence quotient （AI V IQ）。

3.智能系統(tǒng)通用智商和服務(wù)智商的測試量表設(shè)計(jì)。

3.1.智能系統(tǒng)通用智商的測試量表

為了解決AI能否超越人類智慧的問題，2014年開始，本文研究者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)智能模型把智能分為“知識的獲取，掌握，創(chuàng)新和反饋”四類能力，在這四類之下又分成15個小分類能力，從更多維度評測AI，人類的智能。這15個小分類是：圖像、文字、聲音的識別和輸出，常識、計(jì)算、翻譯、排列，創(chuàng)作、挑選、猜測、發(fā)現(xiàn)等能力，每個小分類有不同的權(quán)重。

2017年，根據(jù)人工智能的發(fā)展和對智能的最新研究。研究團(tuán)隊(duì)將AI通用智商評測量表從測試分類和分類權(quán)重進(jìn)行調(diào)整，主要調(diào)整的內(nèi)容增加了:1.識別動態(tài)圖像的能力，2.情緒的識別與表達(dá)能力，3.識別敵我的能力，4.偽裝真實(shí)意圖的能力，5.實(shí)現(xiàn)移動定位的能力，6.實(shí)現(xiàn)改造世界的能力。除此之外對常識和創(chuàng)作的測試也做了更為細(xì)化的工作。

令智能系統(tǒng)的通用智商為IQAIG，F(xiàn)Gi是二級評價指標(biāo)項(xiàng)得分，WGi是二級評價指標(biāo)項(xiàng)的權(quán)重，N是評價指標(biāo)項(xiàng)的個數(shù)。因此智能系統(tǒng)的通用智商公式如下：

3.2.智能系統(tǒng)的服務(wù)智商測試量表

目前存在大量智能系統(tǒng)，例如聊天機(jī)器人，智能化的搜索引擎，智能音箱，智能手機(jī)，智能汽車，智能洗衣機(jī)，智能冰箱等，它們大部分是作為商品服務(wù)于人類的某一需求，這些智能系統(tǒng)可以稱為智能產(chǎn)品。

在標(biāo)準(zhǔn)智能系統(tǒng)和擴(kuò)展的馮諾依曼架構(gòu)下，提煉他們共同的智能特征，并根據(jù)不同的服務(wù)需求，形成如下智能系統(tǒng)服務(wù)智商的測試量表。在這個服務(wù)智商的測試量表中主要突出了以下幾個方面.

1.感知周圍智能系統(tǒng)和使用者身份的能力

2.與互聯(lián)網(wǎng)云端交互的能力

3.將自身內(nèi)部狀況實(shí)時顯示給使用者，出現(xiàn)故障給予支持的能力

4.按符合當(dāng)?shù)胤珊蛡惱淼赖路?wù)人類的能力

5.危險情況下保護(hù)使用者和其他人的能力

6.自身能源使用和自動補(bǔ)充的能力

智能系統(tǒng)的服務(wù)智商為IQAIS，F(xiàn)Si是二級評價指標(biāo)項(xiàng)得分，WSi是二級評價指標(biāo)項(xiàng)的權(quán)重，N是評價指標(biāo)項(xiàng)的個數(shù)。因此智能系統(tǒng)的服務(wù)智商公式如下：

作為一個智能產(chǎn)品服務(wù)智商的標(biāo)準(zhǔn)量表，為了盡量全面的覆蓋不同種類的智能產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)智能產(chǎn)品服務(wù)智商測試量表時，在測試量表中從知識的獲取，掌握，創(chuàng)新和反饋四個方面為同智能產(chǎn)品留下接口：

1. 在知識的獲取分類中增加了”其他”信息輸入方式，用來評估智能產(chǎn)品在知識輸入方面的新方式。

2. 在知識的掌握中，增加了“專業(yè)常識”，用來評估不同領(lǐng)域智能產(chǎn)品的專業(yè)方面技能，

3. 在知識的輸出能力中，增加其他輸出能力，用來評估智能產(chǎn)品在知識輸出方面的新方式。

3.3 AI價值智商的形成方法

根據(jù)智能系統(tǒng)AI價值智商（AIVIQ）的定義，如果該智能系統(tǒng)通過出售變?yōu)楫a(chǎn)品服務(wù)于人類，令智能系統(tǒng)的服務(wù)智商為AISIQ，該智能產(chǎn)品的公開售價為P，形成智能系統(tǒng)價值智商的公式如下：

IQAIV=(IQAIS/p)*100

4.總結(jié)

通過AI三種智商認(rèn)為，智能系統(tǒng)根據(jù)不同的使用和評測目標(biāo)，可以有三種不同的智能水平評測方法和由此得出的三種智商：AI通用智商，AI服務(wù)智商和AI的價值智商，其中AI的通用智商已在2014年以來的論文中進(jìn)行深入研究，也通過AI系統(tǒng)和人類的共同評測，分析了谷歌，SiRi,百度等與人類通用智商的差異。

本文新提出的AI服務(wù)智商和AI的價值智商為評測智能產(chǎn)品的智能水平提供了理論分析和實(shí)現(xiàn)方法。后續(xù)工作將基于AI服務(wù)智商量表，面向具體的智能產(chǎn)品，如智能音箱，智能手機(jī)，智能汽車，智能洗衣機(jī)，智能電冰箱等，開展他們的AI通用智商、服務(wù)智商和AI價值智商的評測工作。

未來智能實(shí)驗(yàn)室是人工智能學(xué)家與科學(xué)院相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立的人工智能，互聯(lián)網(wǎng)和腦科學(xué)交叉研究機(jī)構(gòu)。由互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論作者，計(jì)算機(jī)博士劉鋒與中國科學(xué)院虛擬經(jīng)濟(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)研究中心石勇、劉穎教授創(chuàng)建。

未來智能實(shí)驗(yàn)室的主要工作包括：建立AI智能系統(tǒng)智商評測體系，開展世界人工智能智商評測；開展互聯(lián)網(wǎng)（城市）云腦研究計(jì)劃，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)（城市）云腦技術(shù)和企業(yè)圖譜，為提升企業(yè)，行業(yè)與城市的智能水平服務(wù)。