人工智能在金融行业的应用前景及挑战

作者:禅与计算机程序设计艺术

1.简介

随着互联网、移动互联网、物联网等新型信息技术的发展,人工智能(AI)在金融领域也越来越受到关注。近几年,随着数据量的爆炸性增长、模型的迅速更新换代,人工智能在财务、金融领域有着广阔的发展空间。在过去的几年里,人工智能在财务领域已经走向成熟阶段,取得了不错的效果。但是,人工智能在其他各个领域的应用仍然存在巨大的挑战。本文从人工智能在金融领域的发展历史、应用范围、技术特点、主要研究方向、技术难题等方面,对当前人工智能在金融领域的发展状况作进一步阐述。并从科研的角度出发,尝试分析目前人工智能在金融领域的发展现状和存在的问题,以期为国内学者提供参考。

2.人工智能在金融领域的发展历史

人工智能(Artificial Intelligence,AI)作为一种高级的技术分支,早在上世纪五十至六十年代就被提出来,它涵盖了一系列的研究与开发,旨在用机器模仿或逼真人的智慧行为,并实现一些复杂的任务和解决一些无法直接编程的智能问题。但是,人工智能在金融领域所取得的成功,却离不开深厚的基础理论的支持。

1956年,艾伦·麦卡锡(Eleanor McKay)提出的“人工智能”一词正是代表了人工智能研究的一个重要里程碑。当时,麦卡锡称之为“让计算机像人一样思考、做决定、学习”。1972年,麦卡锡发表的博士论文“AI: The First Industrial Revolution”即为人工智能研究的起点。

1980年代后期,随着电子计算设备的普及,计算机技术的性能逐渐提升,人工智能的研究得到加快。1986年,卡内基梅隆大学的安德鲁·肖(Andrew Shiever)、斯坦福大学的戴明金教授等人,首次提出了“特征机(feature-based systems)”的概念。他们认为,人工智能的突破口在于发现数据的特征,将其输入到系统中进行学习,从而完成各种复杂的任务。此后,这一领域的研究仍在继续发展,取得了极大的成果。

1991年,施琪·贝尔(Seth Brill)、约翰·麦克唐纳(John McCartney)、哈里·路德维希·约翰逊(Harry Porter Johnson)三位科学家联合提出了著名的“学习算法”——反向传播算法(backpropagation algorithm),这是人工神经网络(neural network)的基础算法。同年,随着数据处理能力的增强,以及针对计算机处理速度的优化,人工智能在金融领域迎来了蓬勃发展的时期。

2000年代末期,随着互联网的流行,在线支付、结算、社交媒体、搜索引擎等日益成为人们生活的一部分。为了更好地满足用户需求,金融领域也对人工智能技术的应用产生了重视。

2010年,国际金融危机的发生,激发了全球人工智能研究的热潮。2012年,特朗普政府采取了一系列措施,试图用人工智能技术改变金融领域的运作方式,并将其融入到经济政策之中。2016年,美国国会通过“人工智能和机器治理”的法案,正式启动了人工智能在金融领域的探索与实践。

2018年,由英国剑桥分析公司发起的“人类智库”项目正式启动。这个项目旨在利用人工智能技术来促进商业竞争,提升企业竞争力。

总体来说,人工智能在金融领域的发展历史可以归纳为以下三个阶段:

① 发达国家:主要是基于人工智能技术的主流金融产品如债券、信贷、保险、房地产、贸易交易、商品期货市场等的建设。这些产品帮助投资者减少风险,获得高收益。

② 中国:国内外很多人工智能金融产品的推出与布局也是基于中国社会的转型。

③ 数字化革命:包括消费升级、移动支付、虚拟现实、区块链等新兴的技术革命带动着人工智能金融领域的发展。

3.人工智能在金融领域的应用范围

由于人工智能在技术层面的高度复杂性,导致其适应范围非常广泛。目前,人工智能在金融领域的应用主要集中在以下几个方面:

1.监管监测:人工智能技术的整合和应用将使得监管监测水平进一步提升,可提高监管效率,有效防范各种金融风险。

2.风险控制:人工智能在识别潜在风险、评估金融产品的风险控制能力、风险调整上占据很重要的作用。

3.风险管理:人工智能的引入不仅可以降低金融产品的风险,还可以通过算法自动生成推荐报告、风险评估工具、风险回撤预测工具等辅助风险管理。

4.风险评估:人工智能在评估金融产品的风险性、价值性及可靠性方面发挥了重要作用,可用于快速准确地判断风险。

5.投资决策:人工智能技术可以帮助投资者更准确、更迅速地做出投资决策,并指导投资组合的构建。

6.信用评级:人工智能技术的引入可以使得客户满意度评级更加准确、精准、及时,降低信用损失率。

7.合规监管:人工智能技术的引入将使得金融活动在合规方面更加透明、更加合法。

8.融资匹配:人工智能技术的引入可以将风险降低,提升金融产品的价格发现率,并缩短产品上市时间。

4.人工智能在金融领域的技术特点

人工智能在金融领域所占据的位置比较特殊,它的技术特点主要有以下几点:

1.专业知识密集:人工智能的知识库和数据量呈爆炸性增长。例如,根据最新的数据统计,截至2019年底,银行业的人工智能算法、模式、模型已超过4万亿美元。

2.计算力优势:对于复杂的金融问题,人工智能算法采用GPU或FPGA等加速芯片的计算资源。

3.大数据驱动:人工智能算法的大数据输入及输出导致机器学习模型的迅速更新换代。

4.规则引擎:人工智能算法根据规则的启发,结合领域专家的智慧,制定了一系列的交易策略。

5.算法层次:人工智能算法既有基础的统计算法,又融合了机器学习和深度学习算法。

6.多样性需求:人工智能算法的多样性需要能够应付各种场景的需求。例如,对于图像分类、文本分析、自然语言处理等需求都有相应的算法。

5.人工智能在金融领域的主要研究方向

人工智能在金融领域的研究是一个具有多元化特征的领域,其中最有影响力的方向是规则引擎、市场敏感性和结构化预测。其中,规则引擎主要研究如何利用专家智慧来提升智能交易系统的性能,比如如何选取交易策略、如何设计对冲策略、如何进行下单规则、如何进行策略回测和优化等;市场敏感性主要研究如何构建一套可以反映市场变化的数学模型,来改善交易系统的实时响应速度,比如市场风险、政策变化、情绪波动等;结构化预测主要研究如何对未来的金融市场进行预测和评估,从而提升投资者的预期,比如货币政策、利率政策等。

6.人工智能在金融领域存在的技术难题

除了研究方向上的突出之外,人工智能在金融领域还有诸多技术难题。其中,最具挑战性的难题莫过于AI的安全性问题。人工智能在金融领域的部署面临着严峻的安全环境,同时也会面临来自法律、政治、经济、科技等方面的挑战。另外,不同领域的业务形态不同,不同人的技术能力和经验也会影响人工智能在金融领域的应用。此外,不同类型的金融产品和交易策略也会影响人工智能的效果。因此,在解决以上技术难题的过程中,国内学者也应该牢记科研的目的,构建开放、包容、公平、负责任的协作机制。

7.未来发展方向与挑战

目前,人工智能在金融领域的发展状况已经相当成熟。面对下一个十年的发展,无疑需要我们共同努力。未来的发展方向可以概括为以下四点:

  1. 人工智能理论的深化:人工智能理论的发展已经进入了一个关键时刻,以深度学习为代表的深度神经网络算法在金融领域的应用已经逐渐成熟,但学界仍需继续深化人工智能理论理论体系,深入到研究人脑的构造和进化、认知心理学、认知科学、心理生物学等多个领域。

  2. 金融产品的创新:创造更多更有效的金融产品,如智能化交易系统、机器学习模型等。这项工作对各个领域均有影响,包括保险、证券、期货、基金等等。

  3. 金融服务的建设:将人工智能技术应用于金融服务领域,如基于人工智能的金融信息服务、基于风险预测的投资顾问、基于行为习惯的个人理财、智能投顾等。

  4. 数据赋能金融服务:借助人工智能技术,通过大数据分析,为金融服务提供更好的数据支撑,如智能警示系统、股票推荐系统、金融交易风险分析系统等。

8. 人工智能在金融领域的应用前景及挑战

人工智能在金融领域的发展,给其带来了极大的变革性。我们看到,人工智能正在以一种全新的方式影响着整个金融业。首先,人工智能解决了传统金融产品的监管、风险管理、风险评估等一系列流程,使得它们具有超乎寻常的灵活性、动态性和智能性。其次,人工智能有望通过大数据挖掘、深度学习等技术手段分析客户行为习惯和风险偏好,改善客户服务质量,提升客户满意度。最后,人工智能将对现有金融业务进行颠覆性的重新定义,打造具有先进性、高效率、智能化的新型金融服务体系,并将其落地到实体经济的各个环节。

但人工智能在金融领域还有很多技术难题等待解决。其中,最值得关注的是AI的安全性问题。尽管AI技术在各种金融场景中的应用已取得巨大成功,但AI的部署面临严峻的安全环境。一方面,人工智能部署在企业内部可能存在越权问题、恶意攻击、数据泄露等隐患。另一方面,人工智能在不同的金融业务场景中,存在着很大的差异性,可能会对某些场景产生较大风险。因此,国内学者也要加强与法律部门、公安部门等部门的沟通,共同制定人工智能相关法律法规和安全管理标准。此外,随着对抗新的技术威胁和对人工智能算法的高度依赖,国内学者也应更加重视人工智能在金融领域的政策、法律、规范建设,以促进科技创新和产业发展的健康稳定运行。

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