漫谈人工智能

 

未来人工智能的发展是人和机器的对立还是人机的融合？这本书用多样化的视角和通俗的语言解读人工智能的发展历史和未来。

 

 

 

1  未来更多是人机融合的态势

 

最近人工智能非常火。而且自从人工智能这个学科一提出,人们就开始要担心这样一个问题：就是说有没有可能,人工智能我造出来了,而且它非常聪明,以至于超过人类？甚至于像“终结者”所说的那样,就是它把人类完全给灭绝掉？有这样一些担忧。

 

这是很正常的现象。但实际上从业界,也就是从从事人工智能专业的研究人士这个角度来看呢,其实这个担忧呢,是非常的无稽之谈的。原因就是在于我们现在的人工智能和人类的智力水平还差得非常非常远。尽管最近是有一些重大的突破。

 

另外一个就是从我个人的观点来看,我认为实际上未来即使人工智能真的是非常非常得发达,以至于可以逼近人类的这种智慧水平,我认为实际上更有可能的并不是人和机器对立起来,而是一种二者的一个融合,也就是人机的这种融合。这种趋势是更有可能的。所以这个是我的观点。我认为这个担忧是完全没有必要的,是过虑了。目前看来是。

 

所以今天给大家推荐这样一本书,叫做《科学的极致》,副标题是漫谈人工智能。这本书呢,实际上是我组织了一个俱乐部,叫集智俱乐部。那么我们有几个作者,大概七八个作者,来共同编写的这样一本书。

 

这本书讲什么呢,它实际上是一种漫谈的这种形式。这些集智俱乐部的一些活跃的分子,核心成员们,他们对智能,包括人工智能以及包括人脑智能这样一些思考,长期的思考来这样表达出来,然后积淀成合成这样一本书。这本书呢,就是从大体的内容的角度来看呢,其实是写了两头。因为人工智能它实际上最早是在1956年才正式成立这样一个学科,才提出来。

 

所以从人工智能整个发展的历史的角度来看,经历了至少是50年以上。其实如果你更早你可以追溯到,可能三几年图灵那个时代。所以它的历史很长。有很多很多不同的学派。整个学科发展也几经波折,类似于坐过山车一样。有时候特别高涨,觉得好像人工智能马上就实现。有的时候又跌入低谷,就觉得什么都干不了。其实出现了很多次,而且分立了很多学派。

 

那么我们这本书呢,肯定不能把所有的这些故事,所有的这些学派都囊括其中。我们重点是挑两头。一头实际上是属于前人工智能时期,那么也就是从三几年一直到五几年这样一段历史时期。那么那个时候实际上计算机还没有发明。

 

所以那个时候很多思考,包括图灵哥德尔这些科学家的思考,都是基于数学这个角度去切入的。那么我们会看到呢,实际上即使现在计算机再发展,它背后有数学理论证明保证,实际上它没有跳出图灵机这个圈子，图灵这套计算理论这个圈子。所以我们重点是介绍前部分。

 

那么另外一部分呢,就是比较新的一些人工智能的一些发展。那么这主要包括几点,比如说像最近比较火的深度学习理论。那么它实际上是对人工神经网络这个学派的一个进一步的发展。那么还包括最近有一个科学家,他提了一套叫做通用人工智能理论。也是比较有意思的是，他用一个数学方程就定义了什么是智能这么一件事。比较有意思。

 

第三个我们也在讨论,就是人工智能一些新的一些发展方向。比如说跟人的互动。刚才我一开始提人是要跟机器以后未来是融合在一起的。那么如何去充分的把人的智能和人工的智能融合在一起。那么这个也是一个新兴学科,叫人类计算。我们这本书里也有所提。

 

最后这本书还提了两个。我们集智俱乐部成员他们开发的两个项目。一个项目就是所谓的彩云天气。彩云天气它是利用人工智能算法去分析卫星云图,并且能够给你精准地预报,预测出来本地区任何一个地方,它在未来一小时内是不是会下雨这样一个应用。那么还有一个,也是另外一个成员他做的。他们想用人工智能算法这套东西搭建一个虚拟的三体星球,叫做瓦克星计划，都在这本书里面可以看到。

 

那什么是人工智能？人工智能其实顾名思义嘛,就是我们用人造的这种手段去造一台机器,使得这个机器具有看起来跟人的智能相类似的这样一些能力。那么这种如何去构造这样的机器的一个学科,就被称为人工智能。

 

那会不会像科幻片里所说的那样,就是人工智能它最终会超越人类的智能,然后把人类给灭了呢？针对这个问题呢,实际上争议非常得大,争论很多。实际上呢,至少从目前角度来看,差距还是很大的。尽管目前最新的像深度学习,这个是以谷歌公司为代表的。就是人工智能是最先进的一套理论了,而且有工程实践。

 

那么就会发现了,确实现在通过一些技术人工智能已经达到了将近两岁小孩的智力水平。就是它可以很好地去识别人脸。现在人脸识别技术已经非常成熟了。据说现在有刷脸,不用密码,你直接刷你的脸就可以支付,这样的技术都已经出来了。那么包括自然语言理解,自然语言理解,就是我们人说话,然后机器可以去变成它自己内部的一套表示,而且根据你的指令来做一些事。比如说现在大家熟悉的苹果手机上的siri,就是一个语音助手嘛。你可以直接跟它说人话,它就能听懂,还可以回答你，跟你做一些互动。像这个都可以去做了。

 

那么还有一个比较有意思的进展,就是2015年《Nature》上,刚有一篇文章,他们做的是什么呢,是让一个人工智能的一个程序,在一开始完全是空白。然后让它自己去玩游戏,玩各种电脑游戏,玩了300多个,然后这个人工智能的算法就会自己学习出来如何去打这个游戏。就是事先没有把这套打游戏的规则告诉这个人工智能程序,它是完全像人一样自己去学出来。它有自学能力,而且学完了最后那个效果非常棒。300多个游戏,它的平均得分大部分都比人类最好的玩家要强。所以这个也是人工智能的一个很重要的进展。

 

所以它现在基本可以这么说逼近人类2岁智力这个水平。很厉害。尽管有这么大的一些突破,那实际上呢,它离我们真正人类上的智能呢,还差得比较远。那么这主要体现在人类智能很多时候它有一种创造性思维在这里面。那么人工智能这种创造性呢,还是比较假。因为它所能做的事情必须还是由人来给它框一个框子。比如说这个程序,我主要用来是识别人脸,那么它只能识别人脸,它别的东西就识别不了,别的东西就不能做出来。这种通用性比较差。

 

所以要么就是识别人脸,要么就做语音识别。所以它现在的人工智能并不是像我们在科幻小说里看到的那样,是一个完整的机器，然后它自己有一系列的功能。更多的人工智能,其实已经融入到我们生活。但它只负责其中的一部分应用。比如说我们垃圾邮件的过滤,其实就是一个人工智能算法。比如说我们的二维码识别器,也是一个人工智能算法。但是它和我们看到那些人工智能相差实际上是很大的。

 

第三一点就是,也是美国的一个知名的一个学者,叫做库兹韦尔,他有一个论断。他说根据技术,整个人类技术的发展曲线来做一个外推,他估计到了2045年可能会出现奇点。奇是奇异的奇,点就是这个点。然后到了这一点出现什么情况呢,就是人工智能计算机的这种能力。他是从运算的角度来说的，它已经超过人类。这个是根据曲线的外推得到的一个结果。

 

那么我相信这个研究,奇点会不会存在？那么很有可能呢,他是根据技术发展的曲线外推出来的。所以很有可能存在这样的一个点。但是至于这一点发生什么,其实这个是没有任何根据的。库兹韦尔说,它是人工智能将战胜人类。但是我认为不会是这样。因为本身至少目前来看,是人的智能要高于人工智能。而智能所体现到的一个问题呢,本身就是在于它会有自我升级,自我学习。所以既然人工智能发展这么高,人也会在不停地学习当中,人也会变得不停地学习。

 

而且现在有一个趋势,就是人机结合的这个趋势。那现在已经出现了所谓的脑机接口。就直接在你脑袋上插个电级,你就可以控制机器。我们可以设想一下,可能以后的小孩一出生,你的大脑里面已经植入了一个芯片,你会自动连网。所以你都不需要任何操作,你就可以从互联网上抓知识出来。而且现在也有这种假肢。你的一个器官比如说衰竭,我可以换成人工器官。所以未来很有可能你发现人和机器已经无法区分了。

 

所以人和机器更多的是融合的这样的一种态势。所以我认为是不会出现人工智能战胜人类的这样一个对立的一种观念。

 

 

    2  漫谈人工科学的特点和人工智能学科发展历史

 

这本漫谈人工科学它的特点是什么？这个特点我觉得至少有两点吧。第一点就是它是用一种相对来说比较平易近人的,比较普及的这种语言来去阐述人工智能它的一些相关的概念和理论。第二点就是这本书展现出来的很多原创性的这种智慧和眼光。国内的一些研究,一些学者,主要是我们集智俱乐部的成员。所以它就跟很多你在市面上看到,包括科普书包括教科书还不一样。它更多的有一些原创的理念在这里。

 

人工智能的学科的发展历史呢,这个历史呢,实际上说来话长。它最早呢,实际上是早在1900年的时候,数学家希尔伯特曾经提了两个问题。这两个问题实际上刺激了很多数学家,就开始去认真地去思考。一个数学家就是图灵,他开始思考什么是计算,什么是计算的本质。那这个思考呢,实际上就是最终导致,计算机的发明。同时这个图灵早在1950年的时候也提了一篇文章。这个文章里就提到如何去判断机器能否具有智能。

 

所以图灵的这篇文章可以认为是人工智能的相当于是提出之前一个非常重要的标志性的事件.那么真正的学科,它的成立或者说它的提出,人工智能的提出,实际上一直到了1956年。1956年是在美国达特茅斯。那是一个小镇,比较宁静的一个小镇。也是聚集了一大批科学家。但是这些科学家都比较另类。因为他们做的研究都是相对来说,就是比较另类,另外一个就是比较前沿。

 

他们主要去思考如何用程序这种手段去模拟人类的一些这种智慧。包括比如说如何去下棋,再比如说如何去用机器的方法去证明数学定理等等这些。在这个会上,他们一共持续大概一个月的时间。会议结束的时候大家就提议,说我们能不能提个词来涵盖我们这些讨论的话题。于是呢,artificialintelligence,人工智能这个词就被提出来了。所以1956年是成立之年,人工智能成立之年。

 

开始的人工智能发展还比较快,大概有这么10年左右时间,发展非常非常迅速。有很多大的突破性进展。所以那个时候,人们就变得非常的乐观。甚至于其中有一位科学家就提出来这样一个狂想,他说20年,出不了20年时间,这个时候人工智能已经可以战胜人类的智慧了。当时提了这么一点。那结果呢,其实他这个话没说完,也就5年左右的时间,马上人工智能跌入到低谷。

 

最主要的一个问题在哪呢？就是在于早期的人工智能呢,完全是人们设计出来的。所以它实际上在自学习,自我学习这个能力上非常非常得欠缺。它不会学,这就导致呢,你要让这个智能,它有什么样的一些特点,你就必须完全原封不动给它设计好,给它做成一个大的一个知识库。而这个知识库呢,自己不会扩张。但是我们人是可以随机应变的,可以去学不同的新东西。所以就导致学习这个问题变得非常得重要。

 

那么马上呢,就是因为你有问题了嘛,就会刺激新的学科出来。所以大概到了八九十年代的时候,两个学派诞生了。那么一个学派被称为连接学派。那么连接学派呢,最主要一个特点就是在于模拟人脑的结构,而不是模拟人怎么思维的过程。它是把你的人脑,我们都知道是有什么神经元,然后相互联系构成了一个网络。所以它就把这个网络呢,直接用计算机给它模拟出来。那么这种网络就可以具有这种学习的能力。

 

另外一派的观点也是比较奇特。它就说我们研究智能,但实际上我们看大自然一些生物体,你就发现智能其实并不是人才会有。低等到小虫子,稍微高级一点,哺乳类动物。你会发现它们都会有一定的智能。所以它就认为呢,我们要开始研究智能,不应该从最高级的人的智能开始研究,而是开始从低级的,比如说虫子昆虫开始。

 

那么它的智能,我们能不能给它浮现出来？所以当时布鲁克斯是这个行为学派的代表人物。他就在他的实验室做了满地的机器昆虫,然后去模拟生物体它和环境的适应性。所以这个学派被称为行为学派。这是另外一派。

 

那么又发展,这是大概90年代的时候。那么到了将近2000年,这三个学派,一个是最传统的一个学派,还有连接学派,还有一个行为学派,这三派实际上到了2000年左右的时候,仍然是处于一个低谷。又进入了一个低谷期。新兴的连接学派和行为学派,它好像也就那样了。它的学习能力有限的,并不像人一样,具有那么强的学习能力。

 

那么在这个时候呢,也是一个英雄式的人物,叫做Hinton。那么他开始拯救了人工智能的发展。最主要的最大的一个突破,就是在于他提出了所谓的深度学习这样的一个概念。其实他是对这个连接学派,就是人工神经网络进一步的延伸。那么以前的人工神经网络由于技术上的原因,我们只能做三层,充其量四层。所以它的层次并不是非常得深。

 

但是后来Hinton的一个突破,就是在于把这个神经网络的层次变深。同时我们知道2000年以后,互联网一个大发展。互联网上就会积累了大量的数据。由用户生成的这种数据,在这积累着。所以进入大数据时代以后,神经网络再有一个深的一个层次,我们把大量的数据喂给一个比较复杂的模型。奇迹真的就出现了。所以现在就是从大概2009年开始,深度学习这套理论开始非常火热。

 

那么现在它的能力,人工智能的能力已经逼近了两岁小孩的智力水平。所以最近人工智能为什么又火了起来？为什么又有这样的一些讨论？就是因为技术上有一个很重大的突破在这里。所以这就是目前的这种状况。再往后发展,它就可以变成10岁20岁成年,就能到那一步呢？这不好说。就是它如果学会了自我学习的能力的话,它现在就是自我学习,它再更高更进高一点,因为很多人其实他不爱学嘛,并不是每个人的智商,他是到那个程度的嘛。机器现在已经具备学习能力了。这个挺恐怖的。

 

但是就是我刚才说的,就是它还是有个框在那儿。它即使自己能学。怎么说呢,是人给它的。就是你必须得有一个框架,在这个框架下你是能学,而且能学得挺好的。但是你超不出这个框架。因为程序就是给你锁定死了。但那可能是最聪明的人给它的,最聪明的人就比一般那个人聪明很多。这早就已经这样了。那它们会把那种蠢材就给全给灭掉。有可能到那一步啊。

 

你比如说下棋这件事。人工智能早就超过人类了。就下不赢它们。就是1997年的时候,世界冠军都能下过了。但是你不觉得有什么对吧？就好像我们现在人跑步,你跑不过汽车一样。你不担心。所以其实这个挺有意思的,不用害怕。就是你发现机器会干,然后人会把它贬低了。你觉得反而这东西没什么了。你比如说导航那个问题,以前我们是拿人类向导,然后去做导航,你觉得这个向导挺厉害。说机器能导航,这个不太可能。但是现在GPS到处都是,你不觉得它是个问题,变工具了。就是这样的,我觉得这个其实也挺有意思,就是人和机器它是要互相适应的。

 

一旦机器能实现,人会觉得这个东西没什么了不起。所以现在大家都觉得背书没什么了不起的。就是脑袋硬盘嘛,就是一个大硬盘嘛,因为机器能替代了。但是以前可不是。中国古代就是要背书,背得滚瓜流利才是有水平。这时候我就想到老师说的那个,学会理解世界,而不是只被复制,变成一个储存的一个功能。现在我们觉得理解重要了。但是如果机器能理解了呢？那你会觉得理解也没什么了不起的。这里面就会有一个人和机器的共生演化的一个问题在这里头。

 

 

3  人工智能的相关书籍

 

人工智能的书的话其实蛮多的。这个里面最主要的,最多的一些书就是教科书了。大家可以去看各种方面的教科书,人工智能这一块。那么另外科普类的话,有一本叫做《剑桥五重奏》。就是剑桥大学的剑桥。那么这本书呢,它是以一种对话的观点虚拟了一顿晚餐,然后虚拟了几个人物。这几个人物都是人工智能历史上的一些著名的人物。像图灵像哥德尔这些人。然后他们聚在一起来谈论人工智能这个话题。写得比较有意思,大家可以去看。

 

 

4  集智俱乐部

 

集智俱乐部是个什么样的俱乐部呢？我们集智俱乐部,最早的时候是在2003年,那个时候我做了一个网站。网站上就是放一些关于复杂性科学,关于人工智能的一些文章和书籍在这上面。在后来到了2008年的时候,几个小伙伴当时认识了。然后大家觉得光在网上讨论不过瘾。于是我们成立了一个线下的俱乐部组织,定期地去发起一些线下的一些聚会。包括有两种。一种是公开的这种讲座,那么还有一种是读书会这种形式。大家聚集在一起来读书。这样的话从2008年一直到现在大概7年多的时间,我们实际上是一直不间断,基本上是以每个月至少一次到两次这个频率,一直在这样发展的。

 

到了2014年的时候,集智俱乐部有一个比较大的一个突破,体现在几点。第一点就是集智的人员,其实有4个核心成员。他们就是在读书会的过程之中萌生了一个想法,就我刚才说的,就是如何去预测天气预报这样一个想法。后来他们就成立了一个公司,去做的一个项目叫做彩云天气。作为一个创业公司,已经孕育出来了。

 

那么另外一点就是,今年推出了集智俱乐部的第一本书。就是这本《科学的极致》。另外2015年的7月份的时候,我们在南京召开了第一届年会,这个年会也是盛况空前吧。所以最近集智俱乐部有了这样一个比较大的发展。现在我们实际上活动已经是全方位展开。主要是线上和线下两种都有。那么线上主要是我们有一个社群,好几个群。有QQ群有微信群来组织这种讨论。线下就是做读书会和公开讲座这样两种形式。因为我们强调的是一种跨学科的科学的研究,对科学探索这样的一个组织,我们相对来说没有对学历,对其他这样一些硬性的要求, 所以对科学感兴趣的朋友,都可以参与我们的讨论,爱好科学喜欢科学的都可以过来。