人工智能的历史进程能走多远?

摘要: 许多研究者早已察觉,人工智能最大的瓶颈在于人类对本身大脑认知的缺失。迄今为止,科学家仍无法解释诸如人脑意识是如何产生、潜意识是如何运作等问题。

 

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不知从何时起,人类发觉自己所生活的现实世界与科幻小说、影视作品中的世界架构愈趋相似,这仅仅是直觉上的误区?还是真实的历史进程?、

从《攻壳》说起

谈起人工智能,我们不由提及一部曾经闻名世界的Cyberpunk风格科幻作品《攻壳机动队》(Ghost in the Shell)。被誉为电影《黑客帝国》之母的《攻壳》一作中,未来世界庞大的信息网络在超越空间与物理介质之后早已浑然一体、无处不在,人类的组织器官实现了义体(人造)化,大脑意识可经由义体接口进入虚拟网络甚至进行各种意义上的信息同步。

当然,这些仅仅是作品世界观架构铺垫的需要,《攻壳》的真正内涵在于关乎“人类与智能”的问题。

Ghost in the Shell中的Shell一词有着丰富的解释,普通人可以认为其指外壳,程序员可以认为是人机界面,总之,它是没有灵魂的东西。在这样的躯壳中注入智能,是否就意味着其整体就拥有了灵魂(意识)?

而人类本身假如从逻辑上拆分为身体与记忆两部分,是否也意味着如同Ghost in the Shell一般的存在?这是作品留给世人最大的思考。

十分凑巧的是,由派拉蒙影业公司出品、斯嘉丽•约翰逊主演的真人版《攻壳机动队》电影将于4月7日登陆国内各大影院。如今正值第三轮人工智能全球热潮掀起之际,人工神经网络、机器学习方面的新突破在全球互联与移动互联大背景的助推下令人工智能被赋予了前所未有的巨大势能,市场、消费者、业界各方几乎一致坚信该领域将涌现出再次改变世界的技术革新。

由作品反思现实,我们可知人工智能的起源,在于人类对机器智能改造的探索。现代意义上的AI始于古典哲学家用机械符号来处理观点以解释人类思考过程的尝试。20世纪40年代基于抽象数学推理的第一部电子计算机的问世使一批科学家开始严肃探讨构造一个电子大脑的可能性。

人工智能的低潮

1956年夏季达特茅斯学院的一次科研会议开启了人工智能在计算机科学领域的发展起点。此后经历数代人的努力,大量科学家前仆后继投入到人工智能的项目研究之中,然而在不断的高潮与低谷交替过后,具备人脑同等智力水平的AI仍未出世。

研究人员大大低估了这一工程的实现难度,历史上也曾出现过多次人工智能低潮。

70年代初,AI开始遭遇了来自学术派系、科研进展、伦理以及实用主义方面的批评,这导致英国与美国政府先后停止向没有明确研究方向的人工智能科研项目拨款。

当时的AI瓶颈主要来自几个方面:

其一是70年代计算机有限的处理速度与内存不足以解决AI关键性的实质问题。

在DEC小型机如沐春风的年代,搭载了System/360的IBM大型机几乎承担了所有大型科研项目,然而在计算复杂性和呈指数爆炸的AI推理与机器学习问题面前,大型机仍然力有未逮。

其二是机器智能与人脑的差异陷入悖论。

一些科学家发现尽管人脑的逻辑推理能力在计算机上实现只需要少量运算资源,但机器却无法胜任诸如“右脑思维”的直觉、潜意识等功能。

比方说让电脑像成年人一样下棋相对简单,但要具备儿童那种避开障碍的协调能力则相当困难。第三则是来自加大伯克利教授约翰•希尔勒的著名反驳——“中文房间”。该实验思想的提出是对当时人工智能科研进展的一次重大批评式打击,迫使AI研究者此后不得不作出思维与认识上的改变。

80年代以后,AI的研究重点转向“知识”与“认知”,目标是造出能够实现人机对话、语言翻译、图像识别并且能像人脑一样思考推理的机器智能。这与我们今天所熟知的人工智能十分相似。

从1997年IBM“深蓝”在国际象棋领域的卓越表现到2016年AlphaGo的横空出世,人工智能由早期的编程语言构建逻辑推算全面过渡至基于人工神经网络的机器学习和认知模拟阶段

。尽管这一过程AI借助现代计算机硬件处理能力以及成熟的编程语言和算法优势有所突破,然而科学家们的初衷并未实现——具备人类同等智力的机器智能。每当人工智能向前迈了一小步,世人更多讨论的是诸如AI会不会让自己饭碗不保这类与现实依旧遥远的问题。但事实是如果根据Gartner的Hype Cycle曲线,在2016年机器学习正处于第一个高峰上,那么它很快就会走进一个下行通道。

一步之遥

人工智能进化路线的终点——与人脑同等智力的机器智能,研究者们总因一步之遥而望洋兴叹。科学家攻克了机器模拟人脑逻辑推算的全部功能,这方面AI做得甚至优于人类本身,但面对重构人类与生俱来的右脑思维,这项工程犹如不可能完工的巴别塔。

几个例子来一窥其艰巨,尽管这不是问题的全部。首先是博弈论与理想化模型。博弈论是应用数学的一个分支,它的参与者是“理性经济人”,是恪守严格优势策略的绝对理性人格,那么同样“绝对理性”的机器算法似乎是最合适的博弈参与者。

但是问题在于博弈环境的构建并非循规蹈矩,用于实践的理想化模型永远与现实存在差异。如果说机器是完全恪守逻辑的,那么其只能在堆叠理性的基础上不断建模,试图接近人类特征。但这样的结论是AI所拥有的知识永远只是人类知识的一个子集,让AI下棋容易,要想剖析人性的复杂和社会的迁演则难于登天。事实上这也是博弈论的弱点,但并非错误。

另一个例子是信息熵。上世纪中叶香农将热力学的熵引入到信息论是件伟大的事,这至少让后来的AI研究者有了度量工程复杂的手段。

简而言之,在信息论里,熵是对不确定性的测量度量;换句话说,熵值越高,能传输的信息量越多,反之则越少。比方说,英语文本数据流的熵比较低,这意味着即使不通读全句,也能够预测这句话的意思。英语文本每字母需要8bit编码,但是它的熵只有4.7bit,而中文熵则高达9.65bit,因为同等单位中文所包含的信息量要高得多。

由此可以解释一些事情,一些文字使用者(比如学术研究、翻译小组)总是抱怨机翻的水平低得吓人。事实上,这些年机翻的表现已经有了很大提升,至少能让一个完全不懂第二语言的人彻底明白机翻的意思。但是要尽善尽美,恐怕还有相当距离。

另外,许多研究者早已察觉,人工智能最大的瓶颈在于人类对本身大脑认知的缺失。迄今为止,科学家仍无法解释诸如人脑意识是如何产生、潜意识是如何运作等问题。

但有一点可以肯定的是,关于右脑思维、直觉、感知、协调性、想象力等等,这些毫无疑问与记忆有关,准确说是与经验有关。

所以当经历了“中文房间”的嘲讽之后,研究者开始改变思路,人工智能的方向从“推理”转向以“知识”和“学习”为重点。今天我们看到人工神经网络已初显成效,决策树、蒙特卡罗模拟这些方法被广泛运用,人类对AI的热情被再度点燃。

尽管我们仍无法得知沿着这条线路能否抵达人工智能的进化终点——与人脑同等智力的机器智能,但AI进化过程所衍生的新技术在大众消费以及专有领域已为世人享之不尽。或许,我们真正所追求的并非最初想要的结果。

最后

跟随阿姆斯特朗出舱第二个踏上月球的宇航员奥尔德林在接受记者关于火星登陆难题的采访时曾说:

“如果我们只是去了就回、下一次再去,国会也许就会说:‘我们已经到过火星了,可以把钱用在其他地方了。’你懂的,这就是政治,美国政客们总是希望花钱搞些新的东西。”

技术革新总是在人类的现实博弈面前且行且缓,用尚未到来的“历史进程”一词来解释,恐怕最恰当不过了。

【钛媒体作者介绍:水哥,高级工程师,科技专栏作者,中国计算机学会会员】

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水哥
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高级工程师,科技专栏作者,中国计算机学会会员。IT评论,业界分析,不一而足。微信公众号:QQ133991

评论(4

  • 夜视仪 夜视仪 2017-03-16 20:28 via h5

    有个可能算是物理学上的基础实验,是想验证下意识的分别功能。内容是:在单一环境下,人没有分别能力。比如嗅觉器官久处鲍肆不觉其臭,鼻子长久处于臭的环境里,鼻子不能分别臭味。如果想更明显的证实此说法是否成立,用视觉器官实验最显著,即人为的制造一个单一的视觉环境。就像那个世界上最安静的声音实验室,这个是最单一的视觉实验室。冒昧的问水哥可有兴趣或者帮忙联系一下?谢谢。

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  • 自然醒 自然醒 2017-03-16 15:04 via pc

    听过一个理论,人工智能的发展有高潮也有低潮,但并不会出现完全的停滞,在曲折中不断发展,感觉人工智能的突破口应该是在siri,灵犀语音助手等语音类软件上面。

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  • 夜视仪 夜视仪 2017-03-16 12:51 via h5

    比如我们认人的时候,不是把对方的眼睛、嘴、鼻子等与记忆中的几百个人的面貌一一比对,而是立时某个人的概念就出来了。

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  • 夜视仪 夜视仪 2017-03-16 11:44 via h5

    识性无源。

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Oh! no

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