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跟脑科学结合 找出新的模型和方法

2018-01-22张钹

中国信息化周报 2018年41期
关键词:阿尔卑斯山常识机器

什么是人工智能?简单地说,人工智能就是想利用机器去模仿人的智能行为。我们大体上把它分成三类:第一类叫理性行为,包括推理、决策、规划、诊断等;第二类就是感知,大家熟悉的视觉、听觉、触觉、味觉,通过感官去感知周围的世界;最后一类是动作,也就是说手的操作、脚的行走。最后一类我们用机器来实现它,所以又叫它机器人。

人工智能究竟发展

到什么程度

我以IBM做的人机对话系统举例。大家都知道这个系统在2011年美国电视知识竞赛中打败了前两个冠军,最主要的就是他们把大量的知识存储在这个系统里。除了这个以外,他还有很强的推理能力。但是哪些问题计算机做不到呢?就是不限定领域。你随便提常识问题,对计算机来讲,回答都很困难。比如说你问一个问题:“你昨天晚上睡得怎么样呢?”小孩都能答上来,但是计算题绝对答不上来,因为计算机没睡过觉。

我们告诉计算机说特朗普是美国总统,那么我们如果对计算机提问题说:“谁是美国的总统啊?”它马上回答:特朗普。我们如果再追问另外一个问题:“美国有没有总统呢?”它不知道,因为你没告诉它。“特朗普是一个美国人吗?”它更不知道。因为常识来源于生活,有了常识,你才有可能将智能建立在常识的基础上。那为什么不把常识教给计算机呢?非常不幸,常识很难用语言教给计算机,我们现正在努力。攻克人工智能的常识问题,是目前研究的努力方向。在限定领域,计算机可以超越人类的水平。例如,电话咨询现在是需要人来回答问题的,但是这个计算机是完全可以做到的。再比如医疗诊断,虽然诊断中间会发生一些问题,但是计算机足以做医生的助手。

让人工智能学会感知

我们希望计算机能够像人一样,可以看到东西,可以听到声音有感性行为。比如说,我们怎么告诉计算机什么是马?你对计算机说:“马有四条腿。”计算机会问:“什么叫做腿?”你说:“细长的东西叫做腿。”“什么叫做细,什么叫做长?”你没法说清楚的。人是怎么认识马的?是不是从书本上看到描述的马是怎么样以后你认识的?不是的,你是从观察中不断学习。所以我们也用同样的办法让计算机来做。现在能做到什么程度呢?2011年,微软计算机在一个很大的图像库里做图像识别,可以实现识别率比人还高。在限定条件下,通过计算机能够做到超过人的识别水平。我们可以同样用这个办法做语音识别技术,这当然对人类有很大的用处。

拿语音来讲,我们能够用语音来控制空调、来控制电视,通过语音可以跟网络进行交谈,通过手机可以进行机器翻译,有大量的应用。但是这是不是说计算机已经全面超过人类了?不是的。这个是一张阿尔卑斯山图,人看起来也是一张阿尔卑斯山图,机器看起来当然是阿尔卑斯山。我们只要在他的上头加一点点噪声,就是很乱的一个图。人看这个图还是阿尔卑斯山,但是机器可以将其识别成狗,或者我们可以让它识别成任何一个东西,这种系统非常容易受到欺骗。也就是说,我们用数据驱动的方法去让机器学习,尽管他能够把动物分开,也学习了半天,但其实机器并不认识这个动物。

所以我经常说人类最大的优点是“小错不断,大错不犯。”我们可能把骡看成驴,但是绝对不会把石头看成驴。而机器是“小错不犯,一犯就是大错。”但是大家也不要害怕,这样就可以充分利用双方的这一特点,也就是说,机器是人类最好的助手。

“阿尔法围棋”是如何战胜人类的?大家往往对人工智能会产生一种神秘感。西方人有一个说法:智能存在于不知情的旁观者眼中。也就是说你对智能不了解,所以觉得它很神秘,一旦你变成知情人,它就变得很简单。

过去,大家觉得下围棋很神秘,只有那些聪明透顶的人才有可能成为围棋大师,始终认为机器不可能打败他。可是到了2016年,AlphaGo一下子把世界冠军李世石打败了,大家就觉得很不可理解。围棋下棋的所有可能性比全宇宙所有的原子加起来还多,这有可能分析吗?最快的计算机也不能分析出来。其实现在看起来很简单,棋盘是19X19的黑白图,只有361个像素,而现在的计算机能处理100万个像素以上的彩色图。所以这样一个棋盘,如果作为图像识别,对计算机来讲是小事一桩,做法也非常简单,自己跟自己下棋。为什么计算机能战胜棋手呢?因为AlphaGo一共下了几千万到一亿局的棋局,围棋大师一生最多只能下百万级的棋局,谁赢谁输自然明了。所以我们看到,原来下棋并不神秘,它只是通过多次的实践积累经验并将其进行记忆。

古人如何理解机器的“智慧”

三千年前的古人如何理解机器的“智慧”?我想用《列子·汤问》里,周穆王西巡狩猎的故事给大家做一个结束。偃师带来了一个假人来拜见大王。这个假人做得很像真人,而且能够唱歌跳舞,周穆王以为他是真人。结果这个假人很不安分,瞟了周穆王妻妾一眼,周穆王大为生气,就把那个假人拆了结果发现是木头、矿石制成的,周穆王就放心了。这是三千年以前的古人想象的机器人,还是很超前的。人分不清他是真是假,但是跟我们现在的理想相比,差距还非常大。因为它当时追求的是形似,尽管它能唱歌、跳舞,很像人,但我们现在的目标是要神似,做出来的机器人将来要通过图灵测试,希望在对话里分不清是机器人还是人。其实任何技术的初衷都是为了让人们的生活更美好,这就是人工智能追求的终极目标。古人对智能的理解,沒有我们现在深刻。人工智能的魅力就在于智能对我们来讲永远是一个秘密,我们在追寻的道路上不断去破解这个秘密,对人工智能的研究永远在路上。

人工智能的发展真的对人类造成威胁吗?存在这种可能性,但是现在的人工智能现有技术离这个目标还很远,这只是一个远虑。但是很多人忽略了人工智能造成的近忧。其实现在人工智能已经造成了安全问题,产生非常大的威胁,设计一个智能化的恶意软件就能把对方的网络搞瘫痪。所以全世界应该团结起来,共同解决危害人类的安全问题,而不是采取对抗的态度。

人工智能处在初级阶段,只有六十年的历史。目前最容易被取代的就是那些照章办事的工作,比如说像出纳员、收银员、文书等,而主持人目前是代替不了的,当然只是暂时不能被完全代替,但是部分工作会被代替。下一个人工智能的爆发点是什么?十多年来,人工智能之所以重新繁荣,就是因为深度学习技术的发展,有了深度学习的处理手段,我们可以做很多的事情。下一步人工智能的发展,就是跟脑科学结合,找出新的模型新的方法。总体来讲,我们必须理性看待人工智能取得的成果,不能过高估计从而避免寒冬的出现。人工智能下一个将会“攻破”的领域会是什么?比如麻将。围棋、象棋都叫做完全信息博弈,双方有多少棋、怎么布阵,都是知道的,这对计算机来讲非常容易,牌类就完全不一样。牌类是不完全信息博弈,也就是对方拿到什么牌、怎么出牌,你不知道,需要猜测、估计。在猜测和估计方面,机器不如人。打麻将的计算量太大,现在看起来要超过人,还为时过早。

不宜太早让青少年介入人工智能的学习,因为青少年最重要的是要打好学习基础,将来选择什么职业,青少年现在并不知道。早期教育更应该注重对孩子科学兴趣的培养。

(根据张钹院士的公开演讲整理而成,未经本人确认。)

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