占用您十分鐘，我們來(lái)簡(jiǎn)單聊聊什么是人工智能
1999年，好萊塢科幻電影史上最重要的科幻電影《黑客帝國(guó)》上映了。這部電影講述的是看似正常的現(xiàn)實(shí)世界，實(shí)際上卻是由名為“矩陣”的人工智能程序控制。在第一部電影獲得成功之后，該系列又陸續(xù)推出第二部及第三部電影。
這部電影除了向觀眾展示一幅宏大科幻世界畫卷以外，還探討了關(guān)于人性與宗教等內(nèi)容。但是作為觀眾，印象最深的要屬“矩陣”帶來(lái)的震撼。在電影中，“矩陣”以人類作為自己的能源，通過(guò)代碼讓人類沉浸在虛幻世界中。
自從計(jì)算機(jī)技術(shù)誕生以來(lái)，人類關(guān)于未來(lái)科技的幻想的熱情從來(lái)都沒(méi)有消散。而人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，更是科幻電影的一大熱點(diǎn)。但是在大多數(shù)科幻電影中，人工智能扮演的都是反派角色。
比方說(shuō)《黑客帝國(guó)》里的“矩陣”，《終結(jié)者》系列中的“天網(wǎng)”等等。盡管也有許多正面描寫人工智能的電影，像《人工智能》中的小男孩，《機(jī)器管家》中的機(jī)器人安德魯?shù)鹊取１M管當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)水平發(fā)展迅速，但是普通大眾仍然覺(jué)得電腦不能戰(zhàn)勝人腦。
這種觀念的轉(zhuǎn)變，始于1996年舉辦的一場(chǎng)國(guó)際象棋比賽。
在1996年2月，一場(chǎng)舉世矚目的人機(jī)大戰(zhàn)在世人面前展開。一方是當(dāng)時(shí)的國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，另一方則是日后大名鼎鼎的超級(jí)計(jì)算機(jī)—深藍(lán)。
在雙方的第一場(chǎng)較量中，深藍(lán)以總比分2-4敗在卡斯帕羅夫的手下。這個(gè)結(jié)果似乎在我們的預(yù)料之中，畢竟電腦的計(jì)算能力再?gòu)?qiáng)，也無(wú)法在上千年的人類智慧結(jié)晶中戰(zhàn)勝我們。研發(fā)深藍(lán)的IBM團(tuán)隊(duì)沒(méi)有反駁，轉(zhuǎn)而開始為深藍(lán)默默地升級(jí)程序。
時(shí)間轉(zhuǎn)眼來(lái)到1997年5月，深藍(lán)再次向卡斯帕羅夫發(fā)起挑戰(zhàn)。在經(jīng)歷第一次的成功后，許多人不以為然，認(rèn)為電腦在棋類領(lǐng)域戰(zhàn)勝人類不啻于天方夜譚。在他們看來(lái)，這次比賽的勝者仍然是人類。
但是現(xiàn)實(shí)卻狠狠地打了他們的臉。
在總共六局的比賽中，當(dāng)時(shí)的世界第一卡斯帕羅夫以1勝2負(fù)3平的戰(zhàn)績(jī)敗給了深藍(lán)，而這次比賽也標(biāo)志著國(guó)際象棋的歷史進(jìn)入了新篇章。
深藍(lán)的出現(xiàn)標(biāo)志著人工智能科技走上發(fā)展的快車道。在二十年后的2016年，谷歌公司開發(fā)的人工智能程序—阿爾法狗又在圍棋領(lǐng)域擊敗人類。與深藍(lán)不同的是，阿爾法狗在出現(xiàn)后的一年內(nèi)從無(wú)敗績(jī)。自此，人們對(duì)于AI技術(shù)的印象從原來(lái)的電影角色，變成了現(xiàn)在的棋類高手。
那么AI技術(shù)除了充當(dāng)“電影演員”以及棋類大師以外，還有沒(méi)有其他身份呢？
要想知道AI能做什么，首先要搞清楚AI是什么。在AI技術(shù)迅速發(fā)展的今天，面向普通大眾的科普書卻很少。許多科普書也是由非一線專家撰寫的，在解釋AI技術(shù)的時(shí)候，就不如一線專家撰寫的那樣詳細(xì)。
在現(xiàn)在的人工智能領(lǐng)域中有三大知名AI程序，分別是IBM的深藍(lán)、谷歌的阿爾法狗以及日本的PONANZA。山本一成作為PONANZA的開發(fā)人員之一，通過(guò)講述設(shè)計(jì)與改進(jìn)PONANZA過(guò)程，向普通大眾介紹了人工智能到底能做什么。
山本一成在《你一定愛(ài)讀的人工智能簡(jiǎn)史》中，向我們簡(jiǎn)單解釋了人工智能領(lǐng)域的三大核心技術(shù)。這三個(gè)技術(shù)分別是：機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)。山本一成沒(méi)有使用復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和邏輯，試圖用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言向讀者描述人工智能這一概念。
接下來(lái)，就讓我們搞清楚先從人工智能這一概念開始。
什么是人工智能？
人工智能這一術(shù)語(yǔ)最早出現(xiàn)于1956年，當(dāng)時(shí)一批有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的年輕科學(xué)家在一起聚會(huì)。重點(diǎn)討論和研究有關(guān)及其模擬智能的一系列問(wèn)題，于是人工智能這一學(xué)科正式誕生。
人工智能的英文名字是Artificial Intelligence，簡(jiǎn)稱AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。說(shuō)的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是，電腦對(duì)人的思維和意識(shí)過(guò)程進(jìn)行模擬。
許多人覺(jué)得人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域只有智能機(jī)器人，這其實(shí)并不能完全概括人工智能的應(yīng)用范圍。作為二十世紀(jì)七十年代之后的三大尖端技術(shù)，人工智能除了在機(jī)器人領(lǐng)域外，還被大量應(yīng)用于語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別等。
除了拍電影，人工智能有什么用？
IBM的深藍(lán)、日本的PONANZA以及谷歌的阿爾法狗并稱三大人工智能標(biāo)桿，由于這三個(gè)AI程序都是為了下棋設(shè)計(jì)的，于是給別人留下“AI的用途就是為了下棋”這一刻板印象。
其實(shí)AI的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，像前面提到的語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別等等領(lǐng)域，AI都有廣泛的應(yīng)用前景。以前在科幻電影中出現(xiàn)的即時(shí)翻譯系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中了。甚至在WMT2017中，微軟的機(jī)器翻譯已經(jīng)達(dá)到人類水平。
在國(guó)內(nèi)的AI領(lǐng)域里，圖像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用同樣取得了突飛猛進(jìn)的效果。在前不久，警方根據(jù)騰訊實(shí)驗(yàn)室的圖像識(shí)別系統(tǒng)提供的線索，幫助四位走失十年以上的家庭找到了自己的孩子。
除了語(yǔ)音識(shí)別與圖像識(shí)別，在數(shù)據(jù)挖掘、專家系統(tǒng)、智能搜索等等領(lǐng)域中，AI能夠起到的作用越來(lái)越大。也許有一天，我們也能設(shè)計(jì)出漫威電影中“至高智慧”那樣的超級(jí)AI程序。
人工智能的三大核心技術(shù)是什么？
我們已經(jīng)搞清楚AI能做什么，接下來(lái)就要看看AI到底是怎么實(shí)現(xiàn)這些功能的。
山本一成在《你一定愛(ài)讀的人工智能簡(jiǎn)史》中，向讀者介紹了人工智能的三大核心技術(shù)。分別是：機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)。這三項(xiàng)技術(shù)代表著智能生物的三項(xiàng)能力，分別是：自我學(xué)習(xí)能力，抽象思考能力以及預(yù)測(cè)和判斷能力。
首先，讓我們來(lái)看什么是機(jī)器學(xué)習(xí)。在上學(xué)的時(shí)候，我們都聽過(guò)老師這樣一句話：“你要是自己不學(xué)，神仙都教不了。”老師們這句話強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)是否具有主觀能動(dòng)性，只有學(xué)生想學(xué)，老師才能教的進(jìn)去。
對(duì)于電腦來(lái)說(shuō)，機(jī)器學(xué)習(xí)就是賦予它“主觀能動(dòng)性”。在機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)普及之前，電腦學(xué)什么以及能學(xué)到什么程度完全取決于設(shè)計(jì)者教它什么以及教到什么程度。比方說(shuō)棋類游戲，只有程序員把棋譜變成數(shù)據(jù)，輸入電腦之后，電腦才能學(xué)會(huì)棋譜。
棋類游戲已經(jīng)誕生上千年，知名棋局不勝枚舉。可以推導(dǎo)出來(lái)的棋局?jǐn)?shù)量猶如恒河之沙，單單依靠程序員的力量是無(wú)法將所有棋局交給電腦的。如果讓電腦依靠窮舉法去下棋，那又不能算人工智能。
所以機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)于人工智能來(lái)說(shuō)就非常重要了，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的重要意義在于讓電腦由原來(lái)的“要我學(xué)”變成現(xiàn)在的“我要學(xué)”。在之前的人工智能領(lǐng)域，電腦的學(xué)習(xí)速度受限于程序員的輸入速度，在引入機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)之后，人工智能的學(xué)習(xí)速度提升到了指數(shù)級(jí)。
了解了機(jī)器學(xué)習(xí)的意義，接下來(lái)看看什么是深度學(xué)習(xí)。在人工智能領(lǐng)域，有個(gè)非常著名的實(shí)驗(yàn)：圖靈測(cè)試。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是由英國(guó)科學(xué)家圖靈提出來(lái)的，其大意可以理解為：計(jì)算機(jī)能像人類一樣思考嗎？
前面提到的機(jī)器學(xué)習(xí)只是賦予電腦對(duì)于學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，但是在抽象思維上，計(jì)算機(jī)還是無(wú)法與人類相比。人工智能的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電腦完全模擬人腦，如果只會(huì)學(xué)習(xí)而不會(huì)抽象思考，那么并不能稱之為人工智能。
在2006年之前，圖靈測(cè)試對(duì)于人工智能來(lái)說(shuō)可望而不可即。而在深度學(xué)習(xí)算法普及之后，人工智能領(lǐng)域獲得了突破性的進(jìn)展。
我們?cè)诮邮盏酵獠啃畔⒅螅瑫?huì)對(duì)信息進(jìn)行解讀，這個(gè)過(guò)程看似簡(jiǎn)單，其實(shí)是一個(gè)抽象的理解過(guò)程。比方說(shuō)我們?cè)诳匆?jiàn)一只貓之后，大腦會(huì)產(chǎn)生貓的概念。但是卻從來(lái)沒(méi)有想過(guò)貓為什么是貓。
許多人會(huì)說(shuō)出貓有哪些特征，比如會(huì)抓老鼠，有毛發(fā)、有尾巴等等。但是電腦卻不能理解，如果我們把這些特征作為數(shù)據(jù)輸入到電腦中，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)不符的情況，電腦就不能夠判斷眼前的生物是否是貓了。
比方告訴人工智能貓有毛發(fā)，那么當(dāng)一只加拿大無(wú)毛貓出現(xiàn)在它面前時(shí)，它就無(wú)法判定這只貓是不是貓。
如果說(shuō)機(jī)器學(xué)習(xí)讓電腦學(xué)會(huì)像人類那樣主動(dòng)學(xué)習(xí)，那么深度學(xué)習(xí)就是教會(huì)電腦像人類那樣抽象思考。
最后，讓我們跟著山本一成來(lái)了解一下什么是強(qiáng)化學(xué)習(xí)。在人工智能領(lǐng)域，最難的棋類軟件是圍棋。這是因?yàn)閲鍩o(wú)法像國(guó)際象棋與日本將棋那樣，通過(guò)子力判定場(chǎng)上局勢(shì)以及移子的優(yōu)先級(jí)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們?yōu)殡娔X引入了強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
智能生物通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)，可以知道自己在什么狀態(tài)下，應(yīng)該采取什么樣的動(dòng)作使得自身獲得最大獎(jiǎng)勵(lì)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，一個(gè)頑皮的孩子不想寫作業(yè)。如果家長(zhǎng)會(huì)告訴他如果寫完作業(yè)，就可以看動(dòng)畫片。這時(shí)孩子會(huì)去乖乖的寫作業(yè)，久而久之，他就會(huì)把寫作業(yè)與獲得獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)系起來(lái)。
一個(gè)受過(guò)長(zhǎng)期訓(xùn)練的職業(yè)圍棋選手知道如何通過(guò)布局來(lái)贏得勝利，但是電腦卻不懂這個(gè)博弈過(guò)程。電腦在對(duì)弈過(guò)程中，會(huì)根據(jù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法來(lái)對(duì)棋局做預(yù)測(cè)，之后會(huì)做出對(duì)自己最有利的移子策略。
最后再用一句話來(lái)簡(jiǎn)單總結(jié)人工智能的三大核心技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)賦予人工智能主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力、深度學(xué)習(xí)賦予人工智能抽象思考能力、強(qiáng)化學(xué)習(xí)賦予人工智能做預(yù)測(cè)和判斷的能力。
許多人會(huì)問(wèn)：“人工智能對(duì)于人類社會(huì)有什么意義？”在這里想舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明，在2017年谷歌的阿爾法狗戰(zhàn)勝柯潔之后，圍棋界悄然興起一種新的下法，這種下法被稱為“阿狗流”。柯潔在敗給阿爾法狗之后，將阿狗流融會(huì)貫通，大殺四方。
我們大力發(fā)展人工智能，除了提高社會(huì)生產(chǎn)效率以外，還可以幫助我們找到新的前進(jìn)方向。人類受自身?xiàng)l件限制，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理速度遠(yuǎn)不如電腦。但是借助人工智能，人類的進(jìn)化速度會(huì)大大提高。
而這也許就是人工智能對(duì)于人類社會(huì)的重要作用。
