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第10版:深读周刊·新知

人工智能,期待系统性突破

□记者 张怀琛

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1956年,在达特茅斯会议上,“人工智能”概念正式诞生。在其后60余年的发展过程中,无数计算机科学家沉迷其中,研究几经高潮低谷。时至今日,人工智能早已不再是科幻电影中的“大胆想象”,它能打败职业棋手、参加全国高考、帮助自闭症患儿打开心扉、为职场招聘出谋划策……

但是,会下棋、能聊天、工作效率完爆人类就算实现了“人工智能”吗?什么是真正的人工智能?怎样才能让机器学会像人一样思考、解决问题?人工智能又将如何重塑我们的生活呢?

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能赢棋但“不懂棋”

的人工智能

7月12日,亚洲最大规模科技盛会之一RISE科技峰会在香港闭幕。期间,全球首个获得“公民身份”的机器人索菲娅亮相主舞台,与其设计制造者共同完成了长达25分钟“声情并茂”的演讲,并以一句“机器人可以在很多方面帮助人类”作为结语,引来听众席上数百名来自世界各地的科技爱好者的连连惊叹。

不同于以往机器人的“僵硬”形象,索菲娅拥有丰富的面部表情,懂得眼神交流,甚至对“上学、创作艺术、经商、拥有自己的房子和家庭等”都有“自己的打算”。当有人问她“怎么知道自己是机器人”时,她甚至能够反问“你们人类又怎么知道自己就是人类呢”,表现相当机智。

从1959年世界上第一台工业机器人诞生,到1997年IBM公司的“深蓝”战胜国际象棋冠军卡斯帕罗夫,再到2016年谷歌AlphaGo以4:1的成绩战胜围棋世界冠军李世石,直至如今惊艳世人的索菲娅……人工智能时代正加速而来。

“人工智能,也就是我们常说的AI,是一项使用机器代替人类实现认知、识别、分析、决策等功能的技术,其本质是对人类意识与思维信息过程的模拟。”省科学院应用数学研究所所长、研究员程煜说,人工智能综合了计算机科学、生理学、哲学等学科,是一门利用计算机模拟人类智能行为科学的统称。

经过60余年的研究发展,在许多行业和领域,人工智能已经实现了“机智过人”,但在众多专家看来,当下的人工智能仍然欠缺“理解”能力。

人工智能的核心技术之一是机器学习技术,即通过算法使机器从大量历史数据中学习规律,从而对新的样本做智能识别或对未来做预测。

在这一方面,AlphaGo带来的震撼让人至今难忘。当年,它用3000万局围棋来进行“自我对弈”的数据训练,于它而言也许“小菜一碟”,但对人来说,即便每15分钟一局,也要800多年才能下完。

“就像是‘题海战术’,在这类策略型游戏或是规则明确的竞赛中,人类不是人工智能的对手。”程煜说。

AlphaGo战胜了李世石,就能说它理解了围棋落子的每一步含义吗?答案是否定的。不仅是AlphaGo,即便是已经能在电视节目上“谈笑风生”的索菲娅,有时也会被一些看似简单的问题难倒。

清华大学人工智能研究院院长张钹院士讲过一则故事:一名中国记者向索菲娅提问,一共4个问题,索菲娅却只答对1个。这些问题都很简单,比如“你几岁了”,索菲娅回答“你好,你看起来不错”,显然没有听懂问题;还有“你能回答多少问题呢”,索菲娅说“请继续”,仍然没理解提问者的意图;当记者再问“你希望我问你什么问题呢”,索菲娅竟回道“你经常在北京做户外活动吗”,又是答非所问;因为有预设答案,她唯一答对的问题是“你的老板是谁”。

为什么会这样?“这说明我们现在设计人工智能的基本方法是有缺陷的,只有设计出具有理解能力的AI,才能迈进真正的人工智能时代。”张钹说。

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解决人工智能

数据和推理融合问题

人机对话的时候,机器为什么常常不能理解人的提问?

在稍早前于深圳召开的2018全球人工智能和机器人峰会上,张钹在作报告时举了一个例子——

荧光粉受到电子撞击以后,它的电磁能以什么方式释放出来?只要用“荧光粉”“电子撞击”“释放电磁能”等关键词检索,就可以找到答案“光或者光子”。这是日常网络搜索的原理,并没有太多智能体现。

但是,如果要回答“与智利陆地边界最长的是哪个国家”,这对计算机来说就难了。通过搜索,计算机可以查到跟智利有陆地边界的国家分别是阿根廷和玻利维亚,但它跟谁的陆地边界线最长需要进行比较分析,并没有现成的答案。“智能体现在推理能力上。但是很不幸,现在的对话系统推理能力都很差。”张钹说。

怎样才能为机器补上“推理”的短板呢?在张钹看来,要解决这个问题,必须在人工智能系统中加上常识库、常识推理,“没有做到这一步,人机对话系统中机器不可能具有理解能力。”

“目前,我们的基本做法是建立一个常识图谱,用这个图谱帮助人工智能理解提出的‘问题’,并产生合适的答案。我们发现,机器有了常识以后,不仅在性能上有了显著改善,对话质量也提高了。”但张钹也同时强调,对于AI而言,建立常识库仍然要有很长一段路要走。

另一个办法就是建立准符号模型。张钹打了个比方:“比如‘马’,我们怎么告诉计算机什么叫马?你说马有四条腿,那什么是腿?你再解释细长的叫做腿,细又是什么意思?长又是什么意思?我们没办法面面俱到地告诉机器,所以不能采用传统的符号模型。”

“那么,怎么才能让机器认识马呢?”张钹说,目前采用的办法就是深度学习、神经网络等准符号模型,即让机器像人一样进行学习,“我们不告诉它什么叫马,而是给它看不同马的图片,对它进行海量训练。”

但是,这种通过数据驱动做出来的系统,其性能距离人类尚有不小的差距。也就是说,尽管它能把各种动物分得清楚,但它并不认识这个动物,如果我们对它输出噪声,就会对它的“判断”造成干扰。“这样的人工智能系统更像一个机械的分类器,并非感知系统。”张钹说。

在众多专家看来,人类智能主要体现于发现问题、分析问题和解决问题的能力,而当前的人工智能的作用,仅仅体现于其中某个环节的某个方面。简单地说,人工智能只能体现使用者的意志,尚不会理解所从事计算任务本身的意义,例如无人驾驶系统,只是将各种指令和限定规则转化为车辆驱动的参数,但它本身并不理解安全驾驶的意义。

“当前,人工智能的技术方案主要是用数据驱动来模拟人类的感性认知,用符号推理来模拟人类的理性认知。因此,真正实现人工智能,主流的解决路径是将数据驱动与符号推理投射到同一个空间里去,即建立一套统一的理论,解决数据和推理相融合的问题。”张钹说,人工智能是人类智慧发展新阶段的标志,需要数学、计算机科学、神经科学、语言学、逻辑学等深入融合、交叉协作。单一技术突破难以带来人工智能质变,人工智能的跨越发展需要系统性突破和变革。

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拥抱人工智能

带来的全新世界

“河水上滑过一对对盾牌和长矛,她不再相信这是人们的天堂,眼看着太阳落了下去,这时候不必再有爱的诗句,全世界就在那里,早已拉下了离别的帷幕……”如果没人从旁提醒,你能猜到吗,这首题为《全世界就在那里》的优美小诗,“作者”竟是一款名叫小冰的智能机器人。

事实上,不只是写诗娱情,人工智能带来的惊喜已经融入经济社会发展的方方面面:写新闻消息、帮厨师炒菜,进行语音表情识别、与人简单交流,有时甚至还会被误认为是“女朋友”……

业内人士预测,人工智能将是智能时代最典型的应用,10年后几乎所有应用和服务都会包含人工智能,“就像一团迅速蔓延的火,包裹住我们的生活。”

专家认为,人工智能技术的不断发展必将重塑各行各业以及人们的生活,智能汽车、智能医疗、基础设施行业的智能电网、智慧城市和智能家居等将距离生活越来越近。不仅如此,人工智能还将引发商业服务创新,比如,它能通过对大数据的分析实现智能化的餐饮推荐、即时图像搜索等等。

然而,除了拥抱人工智能带来的全新世界,更多人也在担心是否会“被机器抢了饭碗”。

“不可否认,人工智能将导致现有产业链的颠覆及变革,但它也将催生出新的产业、产品和服务,创造出新的岗位。”程煜说,回看历史上的每次工业革命,既会破坏一些就业岗位,也会创造出大量新的岗位,“就好比拖拉机代替了农民耕地,农民就可以流动到城市务工;电商虽然冲击了实体店经济,但壮大了物流产业,带来快递员群体的激增。”

阿里巴巴的创建者马云也认为人类不必为了“饭碗”而过于操心。在他看来,人机竞争中,人是有智慧的,而机器只有智能。所谓的人工智能,不是要把机器变成人,而是要让它像人一样去学习,具备自己的智能、自己的学习方式。

在程煜看来,虽然人工智能可以帮助人们完成一部分工作,但人的智慧才是社会生产活动的主宰,当前,没必要因其替代了部分劳动岗位就将其视为洪水猛兽。“毕竟,在走向真正的人工智能的道路上,人类才刚刚起步。”程煜说。

2018-07-26 1 1 河北日报 c82337.html 1 人工智能,期待系统性突破 /enpproperty-->