什么叫人工智能呢?人工智能是人類智能的一個(gè)計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn),從對(duì)決的角度,它永遠(yuǎn)不可能超過(guò)人類智能,只是說(shuō)在某一個(gè)特定的方面它可能勝出,但從智能本身它沒(méi)辦法勝出。其實(shí),智能有很多方面,包括邏輯能力,語(yǔ)言能力、空間能力、感知能力、包括音樂(lè)感知的能力,肢體的控制能力。
后面這幾個(gè)是比較難的,包括人的內(nèi)省、自我反省,包括人際關(guān)系的能力,包括自然探索的能力,比如發(fā)現(xiàn)一些新的東西,完全沒(méi)有任何線索,你能想出我要做這個(gè),我把這個(gè)問(wèn)題解決掉。自然探索的能力,包括圖像、圖形的感知能力。
智能分為九個(gè)能力,而現(xiàn)在的人工智能在這九個(gè)方面只有三個(gè)做得還可以,有六個(gè)方面還相當(dāng)?shù)倪h(yuǎn),所以我們說(shuō)現(xiàn)在的人工智能要想挑戰(zhàn)人類智能,路還很長(zhǎng)。
以史為鑒 回顧發(fā)展歷程
1956年,達(dá)特茅斯會(huì)議是一個(gè)里程碑。當(dāng)時(shí),人工智能的元老們還很年輕,他們集聚到一起開(kāi)了兩個(gè)月的會(huì),討論怎么樣讓機(jī)器具有人的智能、定出了人工智能的最終目標(biāo)以及什么叫人工智能。
現(xiàn)在看起來(lái)1956年定義的人工智能的白皮書,到現(xiàn)在一點(diǎn)都不過(guò)時(shí)。這次會(huì)議開(kāi)了以后,全世界很多學(xué)校都開(kāi)始跨入到人工智能熱潮當(dāng)中,典型的像斯坦福大學(xué)、CMU、MIT、哈佛大學(xué)很多人都在做相關(guān)的研究,那個(gè)階段大家采用的技術(shù)手段,主要是邏輯主義或者符號(hào)主義。
什么叫邏輯或者符號(hào)呢?實(shí)際上就是認(rèn)為一切的推理,都可以用邏輯演算的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),只要定義了整個(gè)邏輯演算的體系,做一個(gè)規(guī)則,就可以完成任何事。比如可以進(jìn)行推理、數(shù)學(xué)證明,可以創(chuàng)作、奏樂(lè)等。
目前,主要的自然科學(xué)定理都是用演繹推理的方式來(lái)完成的。比如說(shuō)亞里士多德的三段論體系就是非常典型的演繹推理。
所有演繹推理的基礎(chǔ)是滿足三段論方程,什么叫三段論,有一個(gè)大前提,這是一個(gè)一般的原理,有一個(gè)小前提是要研究的特殊情況,根據(jù)大前提、小前提得到一個(gè)結(jié)論,這個(gè)結(jié)論是根據(jù)一般情況,對(duì)特殊情況做出一個(gè)判斷,這就完成了演繹推理,這就叫三段演繹推理。所有的基礎(chǔ)邏輯的方法都是這樣做的,為了做這個(gè)當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)了很多的人工智能語(yǔ)言,用這種語(yǔ)言可以寫人工智能的方程,機(jī)器就可以去證明。
當(dāng)然這聽(tīng)起來(lái)很好,當(dāng)時(shí)大家都認(rèn)為十年之內(nèi)人工智能一定可以完成很多事,但一直到1976年前后,大家發(fā)現(xiàn)一開(kāi)始定的那么高調(diào)的東西絕大多數(shù)都實(shí)現(xiàn)不了。1973年有一個(gè)英國(guó)人發(fā)了一個(gè)報(bào)告,給AI潑一大盆冷水。他把AI研究分為三類系統(tǒng),A是指自動(dòng)機(jī)、B是機(jī)器人、C為中央神經(jīng)系統(tǒng)。自動(dòng)機(jī)和中央神經(jīng)系統(tǒng)研究是有價(jià)值的,但進(jìn)展太慢;機(jī)器人的研究毫無(wú)價(jià)值,而且非常令人失望,所以他建議把所有的機(jī)器人研究都取消掉;A和C因?yàn)樗旧砹钊耸?,所以也是非常低調(diào)。
這個(gè)報(bào)告出來(lái)以后各國(guó)政府把對(duì)人工智能投入的經(jīng)費(fèi)全部砍掉,人工智能馬上就進(jìn)入了嚴(yán)冬。所以1976年實(shí)際上是人工智能第一次的嚴(yán)冬的到來(lái)。
1976年之后盡管沒(méi)有經(jīng)費(fèi),但學(xué)者的可愛(ài)之處是給錢也做,不給錢也做。因?yàn)樽鲞壿嫷?,前面已?jīng)把自己的體量拉得很大。當(dāng)時(shí)做神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的,基本上沒(méi)有得到什么錢,所以本身就是教授帶幾個(gè)學(xué)生在玩,這個(gè)領(lǐng)域雖然面臨寒冬了,但對(duì)他來(lái)講沒(méi)有變化,盛夏的時(shí)候沒(méi)有錢,寒冬的時(shí)候還是沒(méi)錢,所以帶著學(xué)生繼續(xù)玩。
這一玩玩出花樣來(lái),1976年開(kāi)始有很多做神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的,不停地寫東西、發(fā)東西,一直到1986年出來(lái)一個(gè)讓人眼睛一亮的東西,這個(gè)東西叫BP算法(即誤差反傳網(wǎng)絡(luò))。
以往的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)只能做非常小的事,做不了大事。但這個(gè)東西出來(lái)以后可以做大事了,所以就推動(dòng)了這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展。
但它也只能解決一部分問(wèn)題。一開(kāi)始人們也期待要解決很多問(wèn)題,但遙遙無(wú)期,到最后又來(lái)了第二次的低谷,包括日本第五代機(jī)的失敗,當(dāng)時(shí)在斯坦福大學(xué)要建一個(gè)知識(shí)百科全書的項(xiàng)目都失敗了,使得第二次人工智能又跌入了低谷。
第三次是從2006年開(kāi)始的,現(xiàn)在人工智能的三個(gè)大牛,一位多倫多大學(xué)地Geoffrey Hinton,一位是蒙特利爾大學(xué)的Yoshua Bingeo,一位是紐約大學(xué)的Yann LeCun,這一年他們分別發(fā)表了三篇文章在講一件事。這個(gè)文章出來(lái)了以后,當(dāng)時(shí)大家并不知道這個(gè)東西要怎么用,這個(gè)東西被誰(shuí)給激活了?李凱和李飛飛做的ImageNet,主要操刀是李飛飛。
ImageNet是一個(gè)全球的圖像識(shí)別比賽,在2012年以前都是用常規(guī)的方法,2012年開(kāi)始有一個(gè)參賽隊(duì)用了這個(gè)方法,比別的隊(duì)錯(cuò)誤率馬上降低了一半。到2013年其它方法全部退出,全都是深度學(xué)習(xí),2014年不停地改進(jìn)。2015年,錯(cuò)誤率已經(jīng)降得非常多,深度學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)也非常多。到2016年的時(shí)候幾乎做到不光人沒(méi)法比,錯(cuò)誤率已經(jīng)低到不需要再做了,所以李飛飛選擇2017年宣布這個(gè)比賽停止,不再做了,因?yàn)槠鋵?shí)已經(jīng)沒(méi)有太大促進(jìn)意義了。
所以,由于深度學(xué)習(xí)的發(fā)展,由于產(chǎn)業(yè)界的熱情參與,產(chǎn)生了很多新的企業(yè),有很多新的機(jī)遇,這是非常好的事。
人工智能發(fā)展機(jī)遇
在這個(gè)機(jī)遇下,中國(guó)干了什么?中國(guó)有一個(gè)中國(guó)人工智能2.0的發(fā)展戰(zhàn)略研究,這是中國(guó)工程院一起來(lái)搞的,并發(fā)布了一個(gè)重大研究計(jì)劃,主要是做五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和一批應(yīng)用。
第一個(gè)是大數(shù)據(jù)智能。第二個(gè)是群體智能,依靠群體的力量推進(jìn)智能的研究。第三個(gè)是跨媒體智能,要把聲音、圖像、文字、自然語(yǔ)言所有這些東西聯(lián)結(jié)在一起來(lái)研究智能,這是跨媒體智能未來(lái)所希望達(dá)到的目標(biāo)。第四個(gè)是人機(jī)混合增強(qiáng)智能,人和機(jī)器混合起來(lái)怎么讓智能更高能力更強(qiáng)。第五個(gè)是自主智能系統(tǒng),其實(shí)就是無(wú)人機(jī)。我們有五個(gè)支柱,上面是應(yīng)用,下面是基礎(chǔ)支撐。
這個(gè)輪廓和布局看起來(lái)很圓滿,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如果看整個(gè)人工智能學(xué)科的輪廓,包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)言識(shí)別、自然語(yǔ)言、人機(jī)交互、機(jī)器人學(xué)習(xí)等方向,目前大的布局是沉浸到應(yīng)用這個(gè)方面。
涉及到人的九類智能,我們?cè)谶壿嬚Z(yǔ)言文字和圖形圖像來(lái)說(shuō)現(xiàn)在已經(jīng)做得相當(dāng)不錯(cuò),中間六類還是有相當(dāng)?shù)木嚯x需要探索。
歷史總是這樣螺旋前進(jìn)的,人工智能的三次浪潮也是從符號(hào)主義到連接主義。這個(gè)符號(hào)主義到現(xiàn)在為止已經(jīng)有寂寞了30多年,但它作為人類智能的一個(gè)高等抽象,應(yīng)該是發(fā)揮作用的,所以怎么發(fā)揮作用,未來(lái)大家可以慢慢觀察。
連接主義,就是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí),目前是非常大行其道的,但怎么樣解決小數(shù)據(jù)甚至沒(méi)有數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)?實(shí)際還是有相當(dāng)大的挑戰(zhàn),特別是很多的學(xué)習(xí)結(jié)果是不可解釋的,這是最大的挑戰(zhàn)。行為主義是注重自適應(yīng)和進(jìn)化,這是從人從猴子演化過(guò)來(lái),它可能更接近。它怎么樣在學(xué)習(xí)方面做得更好,還是需要探索的。
不管是企業(yè)、國(guó)家投資,大家利用好天時(shí)地利要好好干一場(chǎng)。人工智能至少還有10年到20年左右的好日子過(guò),大家要珍惜這個(gè)機(jī)會(huì)。
當(dāng)然人工智能既然是一個(gè)少年,少年主要的成長(zhǎng)靠什么?靠學(xué)習(xí),靠知其所以然的學(xué)習(xí)研究,中國(guó)下一代人工智能也會(huì)在這個(gè)方面進(jìn)行一些布局,知道今后的方向,也許對(duì)大家有點(diǎn)幫助。
(本文根據(jù)中國(guó)工程院院士高文公開(kāi)演講整理而成,未經(jīng)本人確認(rèn)。)