近年來的三大突破推動了人們期待已久的人工智能的到來。
1. 廉價的并行計算
思考天然就是一個并行過程,數(shù)十億神經元同時運作來創(chuàng)造同步的皮層計算波。為了打造作為AI軟件主要架構的神經網絡,需要多個不同的進程同時進行。神經網絡的每一個節(jié)點都大致代表大腦的一個神經元,與周邊節(jié)點互動,理解接收到的信號。為了理解一個說出來的詞,程序必須能聽到所有相關的音素;為了識別一張圖片,它需要看到每一個像素以及周邊像素;這些都是需要深度并行計算的任務。但直到最近,通常的計算機芯片都只能一次處理一項任務。
這一切從十多年前就開始改變了,圖形處理單元(GPU)芯片的出現(xiàn),可以用來滿足視頻游戲中繁重的視覺和并行計算需求,即每秒需要多次重新計算數(shù)百萬像素。這一任務需要一塊專門的并行計算芯片,作為PC主板的補充。這種并行圖形處理芯片奏效了,游戲性大幅飆升。到2005年,GPU價格大降。2009年,斯坦福大學的吳恩達(Andrew Ng,現(xiàn)已加入百度)及其團隊意識到,GPU芯片可以并行運行神經網絡。
這一發(fā)現(xiàn)釋放了神經網絡新的可能性,使得神經網絡節(jié)點的連接數(shù)可達數(shù)億。傳統(tǒng)處理器計算一個一億節(jié)點神經網的所有級聯(lián)可能性需耗時數(shù)周。而吳恩達發(fā)現(xiàn),一個GPU集群完成同一任務只需一周。如今,諸多使用云的公司使用運行在GPU之上的神經網絡,比如識別照片中用戶好友的Facebook,為其5000萬訂戶提供可靠推薦的Netflix。
2. 大數(shù)據(jù)
每一種智能都需要教育。就算是天生能進行分類的人腦,也需要看到十幾個例子,才能分辨貓和狗。這一點對于人工智能而言更是如此。即便是編得最好的程序也需要玩至少一千局國際象棋才能表現(xiàn)良好。AI突破的部分原因是我們收集到的海量數(shù)據(jù),為訓練AI提供了所需的材料。巨型數(shù)據(jù)庫、自追蹤、網絡cookie、在線足跡、TB級存儲、十幾年的搜索結果、維基百科以及整個互聯(lián)網都成了讓AI變得更聰明的老師。
3. 更好的算法
數(shù)字化神經網絡發(fā)明于20世紀50年代,但計算機科學家們花了數(shù)十年時間來駕馭100萬到1億個神經元之間龐大的組合關系。解決問題的關鍵是按層來組織神經網絡。就比如識別人臉這個相對簡單的任務。當一個神經網絡中有一組比特被發(fā)現(xiàn)符合某個模式(比如眼睛)時,這一結果就會傳輸給神經網絡的另一層來進一步解析。下一層可能會將兩只眼睛組合到一起,然后將這一有意義的結果傳輸給下下一層,而下下一層又可以將這一結果與鼻子的模式聯(lián)系在一起。識別一個人臉可能需要幾百萬個節(jié)點(每個節(jié)點都會生成供周圍節(jié)點使用的結果),層數(shù)可達15層。2006年,當時供職于多倫多大學的Geoff Hinton對這一方法進行了一次關鍵改良,并將它命名為“深度學習”。他能從數(shù)學上優(yōu)化每一層的結果,從而使學習速度加快。幾年后,深度學習算法被移植到GPU上,速度提升巨大。深度學習算法并不足以保證復雜的邏輯思考,但它是目前所有AI必不可少的組成部分,包括IBM的Watson、Google的搜索引擎以及Facebook的算法。
這一由并行計算、大數(shù)據(jù)和深度學習算法組成的完美風暴使得進行了60年的AI一夜成真。而這一交叉也表明,只要這些技術趨勢延續(xù)下去(也沒有理由不延續(xù)),AI將繼續(xù)得到改進。
隨著改進的繼續(xù),這一基于云的AI將日益成為我們日常生活不可或缺的一部分。但這一切都有代價。云計算遵循收益遞增的法則(有時候也被稱為網絡效應),即網絡越大,增長越快。網絡越大,對新用戶的吸引力就越大,從而使得網絡變得更大,這又進一步增大了吸引力,如此往復。提供AI的云也遵循同樣的法則。越多人使用AI,AI就會變得越聰明。一旦一家公司進入這一良性循環(huán),它就會變得更大,增長得更快,沒有任何新興競爭對手能與之匹敵。因此,未來的AI將由兩到三家大的通用云AI公司統(tǒng)治。
半人半AI
1997年,Watson的前任深藍擊敗了當時的國際象棋大師Garry Kasparov。在機器又勝了幾場類似的比賽后,人類基本上失去了對此類比賽的興趣。你可能以為這就是故事的結局了,但Kasparov意識到,如果自己也能像深藍一樣立刻訪問此前國際象棋棋局的海量數(shù)據(jù)庫,他能表現(xiàn)得更好。如果這一數(shù)據(jù)庫工具對于AI來說是公平的,為什么人類不能用呢?為了探索這一想法,Kasparov率先倡導人加機器比賽的概念,即用AI增強人類國際象棋選手,而不是人類對抗機器。
如今這類比賽被稱為自由風格國際象棋比賽,選手們可以使用任意對抗技術,可以單人上,也可以完全按照國際象棋計算機的要求移動棋子,或者如Kasparov 所倡導的成為“半人半AI”選手?!鞍肴税階I”選手將聽取AI提供的下棋建議,但通常會不顧這一建議,就像我們在汽車上使用GPS導航一樣。在2014年的自由風格國際象棋冠軍賽中,純粹的國際象棋AI引擎贏了42場比賽,而“半人半AI”選手贏了53場比賽?,F(xiàn)在最優(yōu)秀的國際象棋選手就是“半人半AI”的Intagrand,這是一個由人類和多個國際象棋程序組成的團隊。
但最令人驚訝的是:AI的出現(xiàn)并沒有降低純人類國際象棋選手的表現(xiàn)。相反,便宜、超級聰明的國際象棋程序激發(fā)了更多人來玩國際象棋,聯(lián)賽場數(shù)增多,選手們也變得更好了?,F(xiàn)在的國際象棋大師人數(shù)是深藍擊敗Kasparov時的兩倍多。如今排名第一的人類國際象棋選手Magnus Carlsen接受了AI的訓練,他被視為最像計算機的人類國際象棋選手,同時也是有史以來排名最高的人類國際象棋大師。
AI定義了人類
如果AI能幫助人類成為更好的國際象棋選手,它也能幫助我們成為更好的飛行員、醫(yī)生、裁判和老師。大多數(shù)由AI完成的商業(yè)工作都將使用專門的軟件AI,比如某個AI能將任意語言翻譯成另一語言,但在其他方面就無能為力了;能開車,但不能對話;或者能回憶起YouTube上所有視頻的每一個像素,卻不能預測用戶的日常工作。在未來10年中,人們直接或間接打交道的AI中有99%會是高度專一的專家AI。
事實上,這并非真正的智能,起碼不是我們所認為的智能。實際上,智能可能是一種傾向,尤其是如果我們認為“智能”是自我意識的話。我們希望自動駕駛汽車只專注于道路,而不是和車庫爭論。醫(yī)院里的Watson應該專心于自己的工作,而不是想是否應該先主修英語。隨著AI的發(fā)展,我們可能要預防AI產生意識,最高級的AI服務可能會以無意識來標榜自己。
相反,我們想要是人工智慧而非智能。與通常的智能不同,智慧專注、可度量,具有專門性。智慧也能以完全不同于人類認知的方式思考。這種非人類思考方式的有趣例子是,IBM研究人員在今年3月的西南偏南大會上演示了用Watson生成菜譜。其中一個菜譜是使用了酸橘汁腌魚和油炸車前草的炸魚和薯條。有人試吃了后,感覺味道還不賴!人類可能根本就想不到這種菜譜。
非人類智能不是問題,而是功能。AI的主要優(yōu)點就是它們的異類智能。AI思考食物的方式與大廚不同,從而也能讓我們以不同的方式思考食物,思考制造材料、衣服,思考金融衍生物,或是任一門類的科學和藝術。人工智能的異類性對我們的價值將比其速度或力量更大。
AI將幫助我們更好地理解智能。過去,我們會說超智能AI將駕駛汽車,或是在國際象棋大賽上擊敗人類。而一旦AI做到這些事情,我們就覺得這些成就并不足以稱之為真正的智能。AI取得的每一次成功都重新定義了自己。
但我們不只是在重新定義AI的含義,我們也在一直重新定義人類的含義。在過去60年中,隨著機械加工復制了我們曾以為只有人類具有的行為和能力,我們不得不改變之前將人類與機器區(qū)分開的看法。隨著更多種類AI的發(fā)明,我們將被迫放棄更多被視為只有人類具有的東西。我們將在接下來的十年或一個世紀中面對一場永久的身份危機,不斷追問人類存在的意義。最諷刺的是,日常使用的實用性AI帶給人類最大的好處不是增加了效率,帶來了豐饒經濟,或是進行科學研究的新方式,而是幫助定義人類。我們需要AI來告訴我們是誰。
1. 廉價的并行計算
思考天然就是一個并行過程,數(shù)十億神經元同時運作來創(chuàng)造同步的皮層計算波。為了打造作為AI軟件主要架構的神經網絡,需要多個不同的進程同時進行。神經網絡的每一個節(jié)點都大致代表大腦的一個神經元,與周邊節(jié)點互動,理解接收到的信號。為了理解一個說出來的詞,程序必須能聽到所有相關的音素;為了識別一張圖片,它需要看到每一個像素以及周邊像素;這些都是需要深度并行計算的任務。但直到最近,通常的計算機芯片都只能一次處理一項任務。
這一切從十多年前就開始改變了,圖形處理單元(GPU)芯片的出現(xiàn),可以用來滿足視頻游戲中繁重的視覺和并行計算需求,即每秒需要多次重新計算數(shù)百萬像素。這一任務需要一塊專門的并行計算芯片,作為PC主板的補充。這種并行圖形處理芯片奏效了,游戲性大幅飆升。到2005年,GPU價格大降。2009年,斯坦福大學的吳恩達(Andrew Ng,現(xiàn)已加入百度)及其團隊意識到,GPU芯片可以并行運行神經網絡。
這一發(fā)現(xiàn)釋放了神經網絡新的可能性,使得神經網絡節(jié)點的連接數(shù)可達數(shù)億。傳統(tǒng)處理器計算一個一億節(jié)點神經網的所有級聯(lián)可能性需耗時數(shù)周。而吳恩達發(fā)現(xiàn),一個GPU集群完成同一任務只需一周。如今,諸多使用云的公司使用運行在GPU之上的神經網絡,比如識別照片中用戶好友的Facebook,為其5000萬訂戶提供可靠推薦的Netflix。
2. 大數(shù)據(jù)
每一種智能都需要教育。就算是天生能進行分類的人腦,也需要看到十幾個例子,才能分辨貓和狗。這一點對于人工智能而言更是如此。即便是編得最好的程序也需要玩至少一千局國際象棋才能表現(xiàn)良好。AI突破的部分原因是我們收集到的海量數(shù)據(jù),為訓練AI提供了所需的材料。巨型數(shù)據(jù)庫、自追蹤、網絡cookie、在線足跡、TB級存儲、十幾年的搜索結果、維基百科以及整個互聯(lián)網都成了讓AI變得更聰明的老師。
3. 更好的算法
數(shù)字化神經網絡發(fā)明于20世紀50年代,但計算機科學家們花了數(shù)十年時間來駕馭100萬到1億個神經元之間龐大的組合關系。解決問題的關鍵是按層來組織神經網絡。就比如識別人臉這個相對簡單的任務。當一個神經網絡中有一組比特被發(fā)現(xiàn)符合某個模式(比如眼睛)時,這一結果就會傳輸給神經網絡的另一層來進一步解析。下一層可能會將兩只眼睛組合到一起,然后將這一有意義的結果傳輸給下下一層,而下下一層又可以將這一結果與鼻子的模式聯(lián)系在一起。識別一個人臉可能需要幾百萬個節(jié)點(每個節(jié)點都會生成供周圍節(jié)點使用的結果),層數(shù)可達15層。2006年,當時供職于多倫多大學的Geoff Hinton對這一方法進行了一次關鍵改良,并將它命名為“深度學習”。他能從數(shù)學上優(yōu)化每一層的結果,從而使學習速度加快。幾年后,深度學習算法被移植到GPU上,速度提升巨大。深度學習算法并不足以保證復雜的邏輯思考,但它是目前所有AI必不可少的組成部分,包括IBM的Watson、Google的搜索引擎以及Facebook的算法。
這一由并行計算、大數(shù)據(jù)和深度學習算法組成的完美風暴使得進行了60年的AI一夜成真。而這一交叉也表明,只要這些技術趨勢延續(xù)下去(也沒有理由不延續(xù)),AI將繼續(xù)得到改進。
隨著改進的繼續(xù),這一基于云的AI將日益成為我們日常生活不可或缺的一部分。但這一切都有代價。云計算遵循收益遞增的法則(有時候也被稱為網絡效應),即網絡越大,增長越快。網絡越大,對新用戶的吸引力就越大,從而使得網絡變得更大,這又進一步增大了吸引力,如此往復。提供AI的云也遵循同樣的法則。越多人使用AI,AI就會變得越聰明。一旦一家公司進入這一良性循環(huán),它就會變得更大,增長得更快,沒有任何新興競爭對手能與之匹敵。因此,未來的AI將由兩到三家大的通用云AI公司統(tǒng)治。
半人半AI
1997年,Watson的前任深藍擊敗了當時的國際象棋大師Garry Kasparov。在機器又勝了幾場類似的比賽后,人類基本上失去了對此類比賽的興趣。你可能以為這就是故事的結局了,但Kasparov意識到,如果自己也能像深藍一樣立刻訪問此前國際象棋棋局的海量數(shù)據(jù)庫,他能表現(xiàn)得更好。如果這一數(shù)據(jù)庫工具對于AI來說是公平的,為什么人類不能用呢?為了探索這一想法,Kasparov率先倡導人加機器比賽的概念,即用AI增強人類國際象棋選手,而不是人類對抗機器。
如今這類比賽被稱為自由風格國際象棋比賽,選手們可以使用任意對抗技術,可以單人上,也可以完全按照國際象棋計算機的要求移動棋子,或者如Kasparov 所倡導的成為“半人半AI”選手?!鞍肴税階I”選手將聽取AI提供的下棋建議,但通常會不顧這一建議,就像我們在汽車上使用GPS導航一樣。在2014年的自由風格國際象棋冠軍賽中,純粹的國際象棋AI引擎贏了42場比賽,而“半人半AI”選手贏了53場比賽?,F(xiàn)在最優(yōu)秀的國際象棋選手就是“半人半AI”的Intagrand,這是一個由人類和多個國際象棋程序組成的團隊。
但最令人驚訝的是:AI的出現(xiàn)并沒有降低純人類國際象棋選手的表現(xiàn)。相反,便宜、超級聰明的國際象棋程序激發(fā)了更多人來玩國際象棋,聯(lián)賽場數(shù)增多,選手們也變得更好了?,F(xiàn)在的國際象棋大師人數(shù)是深藍擊敗Kasparov時的兩倍多。如今排名第一的人類國際象棋選手Magnus Carlsen接受了AI的訓練,他被視為最像計算機的人類國際象棋選手,同時也是有史以來排名最高的人類國際象棋大師。
AI定義了人類
如果AI能幫助人類成為更好的國際象棋選手,它也能幫助我們成為更好的飛行員、醫(yī)生、裁判和老師。大多數(shù)由AI完成的商業(yè)工作都將使用專門的軟件AI,比如某個AI能將任意語言翻譯成另一語言,但在其他方面就無能為力了;能開車,但不能對話;或者能回憶起YouTube上所有視頻的每一個像素,卻不能預測用戶的日常工作。在未來10年中,人們直接或間接打交道的AI中有99%會是高度專一的專家AI。
事實上,這并非真正的智能,起碼不是我們所認為的智能。實際上,智能可能是一種傾向,尤其是如果我們認為“智能”是自我意識的話。我們希望自動駕駛汽車只專注于道路,而不是和車庫爭論。醫(yī)院里的Watson應該專心于自己的工作,而不是想是否應該先主修英語。隨著AI的發(fā)展,我們可能要預防AI產生意識,最高級的AI服務可能會以無意識來標榜自己。
相反,我們想要是人工智慧而非智能。與通常的智能不同,智慧專注、可度量,具有專門性。智慧也能以完全不同于人類認知的方式思考。這種非人類思考方式的有趣例子是,IBM研究人員在今年3月的西南偏南大會上演示了用Watson生成菜譜。其中一個菜譜是使用了酸橘汁腌魚和油炸車前草的炸魚和薯條。有人試吃了后,感覺味道還不賴!人類可能根本就想不到這種菜譜。
非人類智能不是問題,而是功能。AI的主要優(yōu)點就是它們的異類智能。AI思考食物的方式與大廚不同,從而也能讓我們以不同的方式思考食物,思考制造材料、衣服,思考金融衍生物,或是任一門類的科學和藝術。人工智能的異類性對我們的價值將比其速度或力量更大。
AI將幫助我們更好地理解智能。過去,我們會說超智能AI將駕駛汽車,或是在國際象棋大賽上擊敗人類。而一旦AI做到這些事情,我們就覺得這些成就并不足以稱之為真正的智能。AI取得的每一次成功都重新定義了自己。
但我們不只是在重新定義AI的含義,我們也在一直重新定義人類的含義。在過去60年中,隨著機械加工復制了我們曾以為只有人類具有的行為和能力,我們不得不改變之前將人類與機器區(qū)分開的看法。隨著更多種類AI的發(fā)明,我們將被迫放棄更多被視為只有人類具有的東西。我們將在接下來的十年或一個世紀中面對一場永久的身份危機,不斷追問人類存在的意義。最諷刺的是,日常使用的實用性AI帶給人類最大的好處不是增加了效率,帶來了豐饒經濟,或是進行科學研究的新方式,而是幫助定義人類。我們需要AI來告訴我們是誰。
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