人工智能革命:人类将永生或者灭绝(上)
遥远的未来——就在眼前
想象一下坐时间机器回到1750年的地球,那个时代没有电,畅通通讯基本靠吼,交通主要靠动物拉着跑。
你在那个时代邀请了一个叫老王的人到2015年来玩,顺便看看他对“未来”有什么感受。
我们可能没有办法了解1750年的老王内心的感受——金属铁壳在宽敞的公路上飞驰,和太平洋另一头的人聊天,看几千公里外正在发生进行的体育比赛,观看一场发生于半个世纪前的演唱会,从口袋里掏出一个黑色长方形工具把眼前发生的事情记录下来,生成一个地图然后地图上有个蓝点告诉你现在的位置,一边看着地球另一边的人的脸一边聊天,以及其它各种各样的黑科技。
别忘了,你还没跟他解释互联网、国际空间站、大型强子对撞机、核武器以及相对论。
这时候的老王会是什么体验?
惊讶、震惊、脑洞大开这些词都太温顺了,我觉得老王很可能直接被吓尿了。
但是,如果老王回到了1750年,然后觉得被吓尿是个很囧的体验,于是他也想把别人吓尿来满足一下自己,那会发生什么?
于是老王也回到了250年前的1500年,邀请生活在1500年的小李去1750年玩一下。小李可能会被250年后的很多东西震惊,但是至少他不会被吓尿。
同样是250来年的时间,1750和2015年的差别,比1500年和1750年的差别,要大得多了。
1500年的小李可能能学到很多神奇的物理知识,可能会惊讶于欧洲的帝国主义旅程,甚至对于世界地图的认知也会大大的改变,但是1500年的小李,看到1750年的交通、通讯等等,并不会被吓尿。
所以说,对于1750年的老王来说,要把人吓尿,他需要回到更古老的过去——比如回到公元前12000年,第一次农业革命之前。
那个时候还没有城市,也还没有文明。一个来自狩猎采集时代的人类,只是当时众多物种中的一个罢了,来自那个时代的小赵看到1750年庞大的人类帝国,可以航行于海洋上的巨舰,居住在“室内”,无数的收藏品,神奇的知识和发现——他很有可能被吓尿。
小赵被吓尿后如果也想做同样的事情呢?
如果他会到公元前24000年,找到那个时代的小钱,然后给他展示公元前12000年的生活会怎样呢。
小钱大概会觉得小赵是吃饱了没事干——“这不跟我的生活差不多么,呵呵”。
小赵如果要把人吓尿,可能要回到十万年前或者更久,然后用人类对火和语言的掌控来把对方吓尿。
所以,一个人去到未来,并且被吓尿,他们需要满足一个“吓尿单位”。满足吓尿单位所需的年代间隔是不一样的。
在狩猎采集时代满足一个吓尿单位需要超过十万年,而工业革命后一个吓尿单位只要两百多年就能满足。
未来学家RayKurzweil把这种人类的加速发展称作加速回报定律(LawofAcceleratingReturns)。
之所以会发生这种规律,是因为一个更加发达的社会,能够继续发展的能力也更强,发展的速度也更快——这本就是更加发达的一个标准。
19世纪的人们比15世纪的人们懂得多得多,所以19世纪的人发展起来的速度自然比15世纪的人更快。
即使放到更小的时间规模上,这个定律依然有效。著名电影《回到未来》中,生活在1985年的主角回到了1955年。
当主角回到1955年的时候,他被电视刚出现时的新颖、便宜的物价、没人喜欢电吉他、俚语的不同而震惊。
但是如果这部电影发生在2015年,回到30年前的主角的震惊要比这大得多。一个2000年左右出生的人,回到一个没有个人电脑、互联网、手机的1985年,会比从1985年回到1955年的主角看到更大的区别。
这同样是因为加速回报定律。1985年-2015年的平均发展速度,要比1955年-1985年的平均发展速度要快,因为1985年的世界比1955年的更发达,起点更高,所以过去30年的变化要大过之前30年的变化。
进步越来越大,发生的越来越快,也就是说我们的未来会很有趣对吧?
未来学家Kurzweil认为整个20世纪100年的进步,按照2000年的速度只要20年就能达成——2000年的发展速度是20世纪平均发展速度的5倍。他认为2000年开始只要花14年就能达成整个20世纪一百年的进步,而之后2014年开始只要花7年(2021年),就能达到又一个20世纪一百年的进步。几十年之后,我们每年都能达成好几次相当于整个20世纪的发展,再往后,说不定每个月都能达成一次。按照加速回报定,Kurzweil认为人类在21世纪的进步将是20世纪的1000倍。
如果Kurzweil等人的想法是正确的,那2030年的世界可能就能把我们吓尿了——下一个吓尿单位可能只需要十几年,而2050年的世界会变得面目全非。
你可能觉得2050年的世界会变得面目全非这句话很可笑,但是这不是科幻,而是比你我聪明很多的科学家们相信的,而且从历史来看,也是逻辑上可以预测的。
那么为什么你会觉得“2050年的世界会变得面目全非”这句话很可笑呢?有三个原因让你质疑对于未来的预测:
S曲线发生在新范式传遍世界的时候,S曲线分三部分
-慢速增长(指数增长初期)
-快速增长(指数增长的快速增长期)
-随着新范式的成熟而出现的平缓期
如果你只看近期的历史,你很可能看到的是S曲线的某一部分,而这部分可能不能说明发展究竟有多快速。1995-2007年是互联网爆炸发展的时候,微软、谷歌、脸书进入了公众视野,伴随着的是社交网络、手机的出现和普及、智能手机的出现和普及,这一段时间就是S曲线的快速增长期。2008-2015年发展没那么迅速,至少在技术领域是这样的。如果按照过去几年的发展速度来估计当下的发展速度,可能会错得离谱,因为很有可能下一个快速增长期正在萌芽。
个人经验使得我们对于未来预期过于死板。我们通过自身的经验来产生世界观,而经验把发展的速度烙印在了我们脑中——“发展就是这么个速度的。”我们还会受限于自己的想象力,因为想象力通过过去的经验来组成对未来的预测——但是我们知道的东西是不足以帮助我们预测未来的。当我们听到一个和我们经验相违背的对于未来的预测时,我们就会觉得这个预测偏了。如果我现在跟你说你可以活到150岁,250岁,甚至会永生,你是不是觉得我在扯淡——“自古以来,所有人都是会死的。”是的,过去从来没有人永生过,但是飞机发明之前也没有人坐过飞机呀。
接下来的内容,你可能一边读一边心里“呵呵”,而且这些内容可能真的是错的。但是如果我们是真的从历史规律来进行逻辑思考的,我们的结论就应该是未来的几十年将发生比我们预期的多得多得多得多的变化。
同样的逻辑也表明,如果人类这个地球上最发达的物种能够越走越快,总有一天,他们会迈出彻底改变“人类是什么”这一观点的一大步,就好像自然进化不不断朝着智能迈步,并且最终迈出一大步产生了人类,从而完全改变了其它所有生物的命运。
如果你留心一下近来的科技进步的话,你会发现,到处都暗示着我们对于生命的认知将要被接下来的发展而彻底改变。
通往超级智能之路
人工智能是什么?
如果你一直以来把人工智能(AI)当做科幻小说,但是近来却不但听到很多正经人严肃的讨论这个问题,你可能也会困惑。
这种困惑是有原因的:
1.我们总是把人工智能和电影想到一起。星球大战、终结者、2001:太空漫游等等。电影是虚构的,那些电影角色也是虚构的,所以我们总是觉得人工智能缺乏真实感。
2.人工智能是个很宽泛的话题。从手机上的计算器到无人驾驶汽车,到未来可能改变世界的重大变革,人工智能可以用来描述很多东西,所以人们会有疑惑。
3.我们日常生活中已经每天都在使用人工智能了,只是我们没意识到而已。JohnMcCarthy,在1956年最早使用了人工智能(ArtificialIntelligence)这个词。他总是抱怨“一旦一样东西用人工智能实现了,人们就不再叫它人工智能了。”
1.我们总是把人工智能和电影想到一起。星球大战、终结者、2001:太空漫游等等。电影是虚构的,那些电影角色也是虚构的,所以我们总是觉得人工智能缺乏真实感。
2.人工智能是个很宽泛的话题。从手机上的计算器到无人驾驶汽车,到未来可能改变世界的重大变革,人工智能可以用来描述很多东西,所以人们会有疑惑。
3.我们日常生活中已经每天都在使用人工智能了,只是我们没意识到而已。JohnMcCarthy,在1956年最早使用了人工智能(ArtificialIntelligence)这个词。他总是抱怨“一旦一样东西用人工智能实现了,人们就不再叫它人工智能了。”
所以,让我们从头开始。
首先,不要一提到人工智能就想着机器人。机器人只是人工智能的容器,机器人有时候是人形,有时候不是,但是人工智能自身只是机器人体内的电脑。人工智能是大脑的话,机器人就是身体——而且这个身体不一定是必需的。比如说Siri背后的软件和数据是人工智能,Siri说话的声音是这个人工智能的人格化体现,但是Siri本身并没有机器人这个组成部分。
其次,你可能听过“奇点”或者“技术奇点”这种说法。这种说法在数学上用来描述类似渐进的情况,这种情况下通常的规律就不适用了。这种说法同样被用在物理上来描述无限小的高密度黑洞,同样是通常的规律不适用的情况。Kurzweil则把奇点定义为加速回报定律达到了极限,技术进步以近乎无限的速度发展,而奇点之后我们将在一个完全不同的世界生活的。但是当下的很多思考人工智能的人已经不再用奇点这个说法了,而且这种说法很容易把人弄混,所以本文也尽量少用。
最后,人工智能的概念很宽,所以人工智能也分很多种,我们按照人工智能的实力将其分成三大类。
弱人工智能ArtificialNarrowIntelligence(ANI):弱人工智能是擅长于单个方面的人工智能。比如有能战胜象棋世界冠军的人工智能,但是它只会下象棋,你要问它怎样更好地在硬盘上储存数据,它就不知道怎么回答你了。
强人工智能ArtificialGeneralIntelligence(AGI):人类级别的人工智能。强人工智能是指在各方面都能和人类比肩的人工智能,人类能干的脑力活它都能干。创造强人工智能比创造弱人工智能难得多,我们现在还做不到。LindaGottfredson教授把智能定义为“一种宽泛的心理能力,能够进行思考、计划、解决问题、抽象思维、理解复杂理念、快速学习和从经验中学习等操作。”强人工智能在进行这些操作时应该和人类一样得心应手。
超人工智能ArtificialSuperintelligence(ASI):牛津哲学家,知名人工智能思想家NickBostrom把超级智能定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑都聪明很多,包括科学创新、通识和社交技能。”超人工智能可以是各方面都比人类强一点,也可以是各方面都比人类强万亿倍的。超人工智能也正是为什么人工智能这个话题这么火热的缘故,同样也是为什么永生和灭绝这两个词会在本文中多次出现。
现在,人类已经掌握了弱人工智能。
其实弱人工智能无处不在,人工智能革命是从弱人工智能,通过强人工智能,最终到达超人工智能的旅途。
这段旅途中人类可能会生还下来,可能不会,但是无论如何,世界将变得完全不一样。
让我们来看看这个领域的思想家对于这个旅途是怎么看的,以及为什么人工智能革命可能比你想的要近得多。
我们现在的位置——充满了弱人工智能的世界
弱人工智能是在特定领域等同或者超过人类智能/效率的机器智能,一些常见的例子:
现在的弱人工智能系统并不吓人。
最糟糕的情况,无非是代码没写好,程序出故障,造成了单独的灾难,比如造成停电、核电站故障、金融市场崩盘等等。
虽然现在的弱人工智能没有威胁我们生存的能力,我们还是要怀着警惕的观点看待正在变得更加庞大和复杂的弱人工智能的生态。
每一个弱人工智能的创新,都在给通往强人工智能和超人工智能的旅途添砖加瓦。用AaronSaenz的观点,现在的弱人工智能,就是地球早期软泥中的氨基酸——没有动静的物质,突然之间就组成了生命。
弱人工智能到强人工智能之路
为什么这条路很难走
只有明白创造一个人类智能水平的电脑是多么不容易,才能让你真的理解人类的智能是多么不可思议。
造摩天大楼、把人送入太空、明白宇宙大爆炸的细节——这些都比理解人类的大脑,并且创造个类似的东西要简单太多了。
至今为止,人类的大脑是我们所知宇宙中最复杂的东西。
而且创造强人工智能的难处,并不是你本能认为的那些。
造一个能在瞬间算出十位数乘法的计算机——非常简单
造一个能分辨出一个动物是猫还是狗的计算机——极端困难
造一个能战胜世界象棋冠军的电脑——早就成功了
造一个能够读懂六岁小朋友的图片书中的文字,并且了解那些词汇意思的电脑——谷歌花了几十亿美元在做,还没做出来。
一些我们觉得困难的事情——微积分、金融市场策略、翻译等,对于电脑来说都太简单了
我们觉得容易的事情——视觉、动态、移动、直觉——对电脑来说太TM的难了。
造一个能在瞬间算出十位数乘法的计算机——非常简单
造一个能分辨出一个动物是猫还是狗的计算机——极端困难
造一个能战胜世界象棋冠军的电脑——早就成功了
造一个能够读懂六岁小朋友的图片书中的文字,并且了解那些词汇意思的电脑——谷歌花了几十亿美元在做,还没做出来。
一些我们觉得困难的事情——微积分、金融市场策略、翻译等,对于电脑来说都太简单了
我们觉得容易的事情——视觉、动态、移动、直觉——对电脑来说太TM的难了。
用计算机科学家DonaldKnuth的说法,“人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类,但是在那些人类和其它动物不需要思考就能完成的事情上,还差得很远。”
读者应该能很快意识到,那些对我们来说很简单的事情,其实是很复杂的,它们看上去很简单,因为它们已经在动物进化的过程中经历了几亿年的优化了。
当你举手拿一件东西的时候,你肩膀、手肘、手腕里的肌肉、肌腱和骨头,瞬间就进行了一组复杂的物理运作,这一切还配合着你的眼睛的运作,使得你的手能都在三维空间中进行直线运作。
对你来说这一切轻而易举,因为在你脑中负责处理这些的“软件”已经很完美了。同样的,软件很难识别网站的验证码,不是因为软件太蠢,恰恰相反,是因为能够读懂验证码是件碉堡了的事情。
同样的,大数相乘、下棋等等,对于生物来说是很新的技能,我们还没有几亿年的世界来进化这些能力,所以电脑很轻易的就击败了我们。试想一下,如果让你写一个程序,是一个能做大数相乘的程序容易写,还是能够识别千千万万种字体和笔迹下书写的英文字母的程序难写?
比如看着下面这个图的时候,你和电脑都能识别出这是一个由两种颜色的小长方形组成的一个大长方形。
你和电脑打了个平手。
接着我们把途中的黑色部分去除:
而且,我们到现在谈的还是静态不变的信息。
要想达到人类级别的智能,电脑必须要理解更高深的东西,比如微小的脸部表情变化,开心、放松、满足、满意、高兴这些类似情绪间的区别,以及为什么《布达佩斯大饭店》是好电影,而《富春山居图》是烂电影。
想想就很难吧?
我们要怎样才能达到这样的水平呢?
通往强人工智能的第一步:增加电脑处理速度
要达到强人工智能,肯定要满足的就是电脑硬件的运算能力。
如果一个人工智能要像人脑一般聪明,它至少要能达到人脑的运算能力。
用来描述运算能力的单位叫作cps(calculationspersecond,每秒计算次数),要计算人脑的cps只要了解人脑中所有结构的最高cps,然后加起来就行了。
Kurzweil把对于一个结构的最大cps的专业估算,然后考虑这个结构占整个大脑的重量,做乘法,来得出人脑的cps。听起来不太靠谱,但是Kurzweil用了对于不同大脑区域的专业估算值,得出的最终结果都非常类似,是10^16cps,也就是1亿亿次计算每秒。
现在最快的超级计算机,中国的天河二号,其实已经超过这个运算力了,天河每秒能进行3.4亿亿。当然,天河二号占地720平方米,耗电2400万瓦,耗费了3.9亿美元建造。广泛应用就不提了,即使是大部分商业或者工业运用也是很贵的。
Kurzweil认为考虑电脑的发展程度的标杆是看1000美元能买到多少cps,当1000美元能买到人脑级别的1亿亿运算能力的时候,强人工智能可能就是生活的一部分了。
摩尔定律认为全世界的电脑运算能力每两年就翻一倍,这一定律有历史数据所支持,这同样表明电脑硬件的发展和人类发展一样是指数级别的。
我们用这个定律来衡量1000美元什么时候能买到1亿亿cps。现在1000美元能买到10万亿cps,和摩尔定律的历史预测相符合。
也就是说现在1000美元,能买到的电脑已经强过了老鼠,并且达到了人脑千分之一的水平。
听起来还是弱爆了,但是,让我们考虑一下,1985年的时候,同样的钱只能买到人脑万亿分之一的cps,1995年变成了十亿分之一,2005年是百万分之一,而2015年已经是千分之一了。
按照这个速度,我们到2025年就能花1000美元买到可以和人脑运算速度抗衡的电脑了。
至少在硬件上,我们已经能够强人工智能了(中国的天河二号),而且十年以内,我们就能以低廉的价格买到能够支持强人工智能的电脑硬件。
但是运算能力并不能让电脑变得智能,下一个问题是,我们怎样利用这份运算能力来达成人类水平的智能。
通往强人工智能的第二步:让电脑变得智能
这一步比较难搞。事实上,没人知道该怎么搞——我们还停留在争论怎么让电脑分辨《富春山居图》是部烂片的阶段。
但是,现在有一些策略,有可能会有效。
下面是最常见的三种策略:
1)抄袭人脑
就好像你班上有一个学霸。你不知道为什么学霸那么聪明,为什么考试每次都满分。虽然你也很努力的学习,但是你就是考的没有学霸好。最后你决定“老子不干了,我直接抄他的考试答案好了。
”这种“抄袭”是有道理的,我们想要建造一个超级复杂的电脑,但是我们有人脑这个范本可以参考呀。
科学界正在努力逆向工程人脑,来理解生物进化是怎么造出这么个神奇的东西的,乐观的估计是我们在2030年之前能够完成这个任务。
一旦这个成就达成,我们就能知道为什么人脑能够如此高效、快速的运行,并且能从中获得灵感来进行创新。
一个电脑架构模拟人脑的例子就是人工神经网络。它是一个由晶体管作为“神经”组成的网络,晶体管和其它晶体管互相连接,有自己的输入、输出系统,而且什么都不知道——就像一个婴儿的大脑。
接着它会通过做任务来自我学习,比如识别笔迹。最开始它的神经处理和猜测会是随机的,但是当它得到正确的回馈后,相关晶体管之间的连接就会被加强;如果它得到错误的回馈,连接就会变弱。
经过一段时间的测试和回馈后,这个网络自身就会组成一个智能的神经路径,而处理这项任务的能力也得到了优化。
人脑的学习是类似的过程,不过比这复杂一点,随着我们对大脑研究的深入,我们将会发现更好的组建神经连接的方法。
更加极端的“抄袭”方式是“整脑模拟”。具体来说就是把人脑切成很薄的片,用软件来准确的组建一个3D模型,然后把这个模型装在强力的电脑上。
如果能做成,这台电脑就能做所有人脑能做的事情——只要让它学习和吸收信息就好了。
如果做这事情的工程师够厉害的话,他们模拟出来的人脑甚至会有原本人脑的人格和记忆,电脑模拟出的人脑就会像原本的人脑一样——这就是非常符合人类标准的强人工智能,然后我们就能把它改造成一个更加厉害的超人工智能了。
我们离整脑模拟还有多远呢?
至今为止,我们刚刚能够模拟1毫米长的扁虫的大脑,这个大脑含有302个神经元。人类的大脑有1000亿个神经元,听起来还差很远。但是要记住指数增长的威力——我们已经能模拟小虫子的大脑了,蚂蚁的大脑也不远了,接着就是老鼠的大脑,到那时模拟人类大脑就不是那么不现实的事情了。
2)模仿生物演化
抄学霸的答案当然是一种方法,但是如果学霸的答案太难抄了呢?那我们能不能学一下学霸备考的方法?
首先我们很确定的知道,建造一个和人脑一样强大的电脑是可能的——我们的大脑就是证据。
如果大脑太难完全模拟,那么我们可以模拟演化出大脑的过程。事实上,就算我们真的能完全模拟大脑,结果也就好像照抄鸟类翅膀的拍动来造飞机一样——很多时候最好的设计机器的方式并不是照抄生物设计。
所以我们可不可以用模拟演化的方式来造强人工智能呢?
这种方法叫作“基因算法”,它大概是这样的:建立一个反复运作的表现/评价过程,就好像生物通过生存这种方式来表现,并且以能否生养后代为评价一样。
一组电脑将执行各种任务,最成功的将会“繁殖”,把各自的程序融合,产生新的电脑,而不成功的将会被剔除。
经过多次的反复后。这个自然选择的过程将产生越来越强大的电脑。而这个方法的难点是建立一个自动化的评价和繁殖过程,使得整个流程能够自己运行。
这个方法的缺点也是很明显的,演化需要经过几十亿年的时间,而我们却只想花几十年时间。
但是比起自然演化来说,我们有很多优势。
首先,自然演化是没有预知能力的,它是随机的——它产生的没用的变异比有用的变异多很多,但是人工模拟的演化可以控制过程,使其着重于有益的变化。
其次,自然演化是没有目标的,自然演化出的智能也不是它目标,特定环境甚至对于更高的智能是不利的(因为高等智能消耗很多能源)。
但是我们可以指挥演化的过程超更高智能的方向发展。再次,要产生智能,自然演化要先产生其它的附件,比如改良细胞产生能量的方法,但是我们完全可以用电力来代替这额外的负担。
所以,人类主导的演化会比自然快很多很多,但是我们依然不清楚这些优势是否能使模拟演化成为可行的策略。
3)让电脑来解决这些问题
如果抄学霸的答案和模拟学霸备考的方法都走不通,那就干脆让考题自己解答自己吧。这种想法很无厘头,确实最有希望的一种。
总的思路是我们建造一个能进行两项任务的电脑——研究人工智能和修改自己的代码。这样它就不只能改进自己的架构了,我们直接把电脑变成了电脑科学家,提高电脑的智能就变成了电脑自己的任务。
以上这些都会很快发生
硬件的快速发展和软件的创新是同时发生的,强人工智能可能比我们预期的更早降临,因为:
1)指数级增长的开端可能像蜗牛漫步,但是后期会跑的非常快
2)软件的发展可能看起来很缓慢,但是一次顿悟,就能永远改变进步的速度。就好像在人类还信奉地心说的时候,科学家们没法计算宇宙的运作方式,但是日心说的发现让一切变得容易很多。创造一个能自我改进的电脑来说,对我们来说还很远,但是可能一个无意的变动,就能让现在的系统变得强大千倍,从而开启朝人类级别智能的冲刺。
1)指数级增长的开端可能像蜗牛漫步,但是后期会跑的非常快
2)软件的发展可能看起来很缓慢,但是一次顿悟,就能永远改变进步的速度。就好像在人类还信奉地心说的时候,科学家们没法计算宇宙的运作方式,但是日心说的发现让一切变得容易很多。创造一个能自我改进的电脑来说,对我们来说还很远,但是可能一个无意的变动,就能让现在的系统变得强大千倍,从而开启朝人类级别智能的冲刺。
强人工智能到超人工智能之路
总有一天,我们会造出和人类智能相当的强人工智能电脑,然后人类和电脑就会平等快乐的生活在一起。
呵呵,逗你呢。
即使是一个和人类智能完全一样,运算速度完全一样的强人工智能,也比人类有很多优势:
硬件上:
-速度。脑神经元的运算速度最多是200赫兹,今天的微处理器就能以2G赫兹,也就是神经元1000万倍的速度运行,而这比我们达成强人工智能需要的硬件还差远了。大脑的内部信息传播速度是每秒120米,电脑的信息传播速度是光速,差了好几个数量级。
-容量和储存空间。人脑就那么大,后天没法把它变得更大,就算真的把它变得很大,每秒120米的信息传播速度也会成为巨大的瓶颈。电脑的物理大小可以非常随意,使得电脑能运用更多的硬件,更大的内存,长期有效的存储介质,不但容量大而且比人脑更准确。
-可靠性和持久性。电脑的存储不但更加准确,而且晶体管比神经元更加精确,也更不容易萎缩(真的坏了也很好修)。人脑还很容易疲劳,但是电脑可以24小时不停的以峰值速度运作。
-速度。脑神经元的运算速度最多是200赫兹,今天的微处理器就能以2G赫兹,也就是神经元1000万倍的速度运行,而这比我们达成强人工智能需要的硬件还差远了。大脑的内部信息传播速度是每秒120米,电脑的信息传播速度是光速,差了好几个数量级。
-容量和储存空间。人脑就那么大,后天没法把它变得更大,就算真的把它变得很大,每秒120米的信息传播速度也会成为巨大的瓶颈。电脑的物理大小可以非常随意,使得电脑能运用更多的硬件,更大的内存,长期有效的存储介质,不但容量大而且比人脑更准确。
-可靠性和持久性。电脑的存储不但更加准确,而且晶体管比神经元更加精确,也更不容易萎缩(真的坏了也很好修)。人脑还很容易疲劳,但是电脑可以24小时不停的以峰值速度运作。
软件上来说:
-可编辑性,升级性,以及更多的可能性。和人脑不同,电脑软件可以进行更多的升级和修正,并且很容易做测试。电脑的升级可以加强人脑比较弱势的领域——人脑的视觉元件很发达,但是工程元件就挺弱的。而电脑不但能在视觉元件上匹敌人类,在工程元件上也一样可以加强和优化。
-集体能力。人类在集体智能上可以碾压所有的物种。从早期的语言和大型社区的形成,到文字和印刷的发明,再到互联网的普及。人类的集体智能是我们统治其它物种的重要原因之一。而电脑在这方面比我们要强的很多,一个运行特定程序的人工智能网络能够经常在全球范围内自我同步,这样一台电脑学到的东西会立刻被其它所有电脑学得。而且电脑集群可以共同执行同一个任务,因为异见、动力、自利这些人类特有的东西未必会出现在电脑身上。
-可编辑性,升级性,以及更多的可能性。和人脑不同,电脑软件可以进行更多的升级和修正,并且很容易做测试。电脑的升级可以加强人脑比较弱势的领域——人脑的视觉元件很发达,但是工程元件就挺弱的。而电脑不但能在视觉元件上匹敌人类,在工程元件上也一样可以加强和优化。
-集体能力。人类在集体智能上可以碾压所有的物种。从早期的语言和大型社区的形成,到文字和印刷的发明,再到互联网的普及。人类的集体智能是我们统治其它物种的重要原因之一。而电脑在这方面比我们要强的很多,一个运行特定程序的人工智能网络能够经常在全球范围内自我同步,这样一台电脑学到的东西会立刻被其它所有电脑学得。而且电脑集群可以共同执行同一个任务,因为异见、动力、自利这些人类特有的东西未必会出现在电脑身上。
通过自我改进来达成强人工智能的人工智能,会把“人类水平的智能”当作一个重要的里程碑,但是也就仅此而已了。它不会停留在这个里程碑上的。
考虑到强人工智能之于人脑的种种优势,人工智能只会在“人类水平”这个节点做短暂的停留,然后就会开始大踏步向超人类级别的智能走去。
这一切发生的时候我们很可能被吓尿,因为从我们的角度来看:
a)虽然动物的智能有区别,但是动物智能的共同特点是比人类低很多;
b)我们眼中最聪明的人类要比最愚笨的人类要聪明很很很很多。
所以,当人工智能开始朝人类级别智能靠近时,我们看到的是它逐渐变得更加智能,就好像一个动物一般。
然后,它突然达到了最愚笨的人类的程度,我们到时也许会感慨:“看这个人工智能就跟个脑残人类一样聪明,真可爱。”
但问题是,从智能的大局来看,人和人的智能的差别,比如从最愚笨的人类到爱因斯坦的差距,其实是不大的。
所以当人工智能达到了脑残级别的智能后,它会很快变得比爱因斯坦更加聪明:
之后呢?
智能爆炸
从这边开始,这个话题要变得有点吓人了。
我在这里要提醒大家,以下所说的都是大实话——是一大群受人尊敬的思想家和科学家关于未来的诚实的预测。
你在下面读到什么离谱的东西的时候,要记得这些东西是比你我都聪明很多的人想出来的。
像上面所说的,我们当下用来达成强人工智能的模型大多数都依靠人工智能的自我改进。
但是一旦它达到了强人工智能,即使算上那一小部分不是通过自我改进来达成强人工智能的系统,也会聪明到能够开始自我改进。
这里我们要引出一个沉重的概念——递归的自我改进。
这个概念是这样的:
一个运行在特定智能水平的人工智能,比如说脑残人类水平,有自我改进的机制。当它完成一次自我改进后,它比原来更加聪明了,我们假设它到了爱因斯坦水平。
而这个时候它继续进行自我改进,然而现在它有了爱因斯坦水平的智能,所以这次改进会比上面一次更加容易,效果也更好。
第二次的改进使得他比爱因斯坦还要聪明很多,让它接下来的改进进步更加明显。
如此反复,这个强人工智能的智能水平越长越快,直到它达到了超人工智能的水平——这就是智能爆炸,也是加速回报定律的终极表现。
现在关于人工智能什么时候能达到人类普遍智能水平还有争议。
对于数百位科学家的问卷调查显示他们认为强人工智能出现的中位年份是2040年——距今只有25年。
这听起来可能没什么,但是要记住,很多这个领域的思想家认为从强人工智能到超人工智能的转化会快得多。
以下的情景很可能会发生:
一个人工智能系统花了几十年时间到达了人类脑残智能的水平,而当这个节点发生的时候,电脑对于世界的感知大概和一个四岁小孩一般;而在这节点后一个小时,电脑立马推导出了统一广义相对论和量子力学的物理学理论;而在这之后一个半小时,这个强人工智能变成了超人工智能,智能达到了普通人类的17万倍。
这个级别的超级智能不是我们能够理解的,就好像蜜蜂不会理解凯恩斯经济学一样。在我们的语言中,我们把130的智商叫作聪明,把85的智商叫作笨,但是我们不知道怎么形容12952的智商,人类语言中根本没这个概念。
但是我们知道的是,人类对于地球的统治教给我们一个道理——智能就是力量。也就是说,一个超人工智能,一旦被创造出来,将是地球有史以来最强大的东西,而所有生物,包括人类,都只能屈居其下——而这一切,有可能在未来几十年就发生。
想一下,如果我们的大脑能够发明Wifi,那么一个比我们聪明100倍、1000倍、甚至10亿倍的大脑说不定能够随时随地操纵这个世界所有原子的位置。
那些在我们看来超自然的,只属于全能的上帝的能力,对于一个超人工智能来说可能就像按一下电灯开关那么简单。
防止人类衰老,治疗各种不治之症,解决世界饥荒,甚至让人类永生,或者操纵气候来保护地球未来的什么,这一切都将变得可能。同样可能的是地球上所有生命的终结。
当一个超人工智能出生的时候,对我们来说就像一个全能的上帝降临地球一般。
这时候我们所关心的就是
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人工智能革命:人类将永生或者灭绝
注:本文来源于waitbuywhy.com,由知乎用户“谢熊猫君”完成翻译工作,网易科技获其授权发布。
我们正站在变革的边缘,而这次变革将和人类的出现一般意义重大–VernorVinge
如果你站在这里,你会是什么感觉?
看上去非常刺激吧?但是你要记住,当你真的站在时间的图表中的时候,你是看不到曲线的右边的,因为你是看不到未来的。所以你真实的感觉大概是这样的:
遥远的未来——就在眼前
想象一下坐时间机器回到1750年的地球,那个时代没有电,畅通通讯基本靠吼,交通主要靠动物拉着跑。你在那个时代邀请了一个叫老王的人到2015年来玩,顺便看看他对“未来”有什么感受。我们可能没有办法了解1750年的老王内心的感受——金属铁壳在宽敞的公路上飞驰,和太平洋另一头的人聊天,看几千公里外正在发生进行的体育比赛,观看一场发生于半个世纪前的演唱会,从口袋里掏出一个黑色长方形工具把眼前发生的事情记录下来,生成一个地图然后地图上有个蓝点告诉你现在的位置,一边看着地球另一边的人的脸一边聊天,以及其它各种各样的黑科技。别忘了,你还没跟他解释互联网、国际空间站、大型强子对撞机、核武器以及相对论。
这时候的老王会是什么体验?惊讶、震惊、脑洞大开这些词都太温顺了,我觉得老王很可能直接被吓尿了。
但是,如果老王回到了1750年,然后觉得被吓尿是个很囧的体验,于是他也想把别人吓尿来满足一下自己,那会发生什么?于是老王也回到了250年前的1500年,邀请生活在1500年的小李去1750年玩一下。小李可能会被250年后的很多东西震惊,但是至少他不会被吓尿。同样是250来年的时间,1750和2015年的差别,比1500年和1750年的差别,要大得多了。1500年的小李可能能学到很多神奇的物理知识,可能会惊讶于欧洲的帝国主义旅程,甚至对于世界地图的认知也会大大的改变,但是1500年的小李,看到1750年的交通、通讯等等,并不会被吓尿。
所以说,对于1750年的老王来说,要把人吓尿,他需要回到更古老的过去——比如回到公元前12000年,第一次农业革命之前。那个时候还没有城市,也还没有文明。一个来自狩猎采集时代的人类,只是当时众多物种中的一个罢了,来自那个时代的小赵看到1750年庞大的人类帝国,可以航行于海洋上的巨舰,居住在“室内”,无数的收藏品,神奇的知识和发现——他很有可能被吓尿。
小赵被吓尿后如果也想做同样的事情呢?如果他会到公元前24000年,找到那个时代的小钱,然后给他展示公元前12000年的生活会怎样呢。小钱大概会觉得小赵是吃饱了没事干——“这不跟我的生活差不多么,呵呵”。小赵如果要把人吓尿,可能要回到十万年前或者更久,然后用人类对火和语言的掌控来把对方吓尿。
所以,一个人去到未来,并且被吓尿,他们需要满足一个“吓尿单位”。满足吓尿单位所需的年代间隔是不一样的。在狩猎采集时代满足一个吓尿单位需要超过十万年,而工业革命后一个吓尿单位只要两百多年就能满足。
未来学家RayKurzweil把这种人类的加速发展称作加速回报定律(LawofAcceleratingReturns)。之所以会发生这种规律,是因为一个更加发达的社会,能够继续发展的能力也更强,发展的速度也更快——这本就是更加发达的一个标准。19世纪的人们比15世纪的人们懂得多得多,所以19世纪的人发展起来的速度自然比15世纪的人更快。
即使放到更小的时间规模上,这个定律依然有效。著名电影《回到未来》中,生活在1985年的主角回到了1955年。当主角回到1955年的时候,他被电视刚出现时的新颖、便宜的物价、没人喜欢电吉他、俚语的不同而震惊。
但是如果这部电影发生在2015年,回到30年前的主角的震惊要比这大得多。一个2000年左右出生的人,回到一个没有个人电脑、互联网、手机的1985年,会比从1985年回到1955年的主角看到更大的区别。
这同样是因为加速回报定律。1985年-2015年的平均发展速度,要比1955年-1985年的平均发展速度要快,因为1985年的世界比1955年的更发达,起点更高,所以过去30年的变化要大过之前30年的变化。
进步越来越大,发生的越来越快,也就是说我们的未来会很有趣对吧?
未来学家Kurzweil认为整个20世纪100年的进步,按照2000年的速度只要20年就能达成——2000年的发展速度是20世纪平均发展速度的5倍。他认为2000年开始只要花14年就能达成整个20世纪一百年的进步,而之后2014年开始只要花7年(2021年),就能达到又一个20世纪一百年的进步。几十年之后,我们每年都能达成好几次相当于整个20世纪的发展,再往后,说不定每个月都能达成一次。按照加速回报定,Kurzweil认为人类在21世纪的进步将是20世纪的1000倍。
如果Kurzweil等人的想法是正确的,那2030年的世界可能就能把我们吓尿了——下一个吓尿单位可能只需要十几年,而2050年的世界会变得面目全非。
你可能觉得2050年的世界会变得面目全非这句话很可笑,但是这不是科幻,而是比你我聪明很多的科学家们相信的,而且从历史来看,也是逻辑上可以预测的。
那么为什么你会觉得“2050年的世界会变得面目全非”这句话很可笑呢?有三个原因让你质疑对于未来的预测:
S曲线发生在新范式传遍世界的时候,S曲线分三部分
-慢速增长(指数增长初期)
-快速增长(指数增长的快速增长期)
-随着新范式的成熟而出现的平缓期
如果你只看近期的历史,你很可能看到的是S曲线的某一部分,而这部分可能不能说明发展究竟有多快速。1995-2007年是互联网爆炸发展的时候,微软、谷歌、脸书进入了公众视野,伴随着的是社交网络、手机的出现和普及、智能手机的出现和普及,这一段时间就是S曲线的快速增长期。2008-2015年发展没那么迅速,至少在技术领域是这样的。如果按照过去几年的发展速度来估计当下的发展速度,可能会错得离谱,因为很有可能下一个快速增长期正在萌芽。
3.个人经验使得我们对于未来预期过于死板。我们通过自身的经验来产生世界观,而经验把发展的速度烙印在了我们脑中——“发展就是这么个速度的。”我们还会受限于自己的想象力,因为想象力通过过去的经验来组成对未来的预测——但是我们知道的东西是不足以帮助我们预测未来的。当我们听到一个和我们经验相违背的对于未来的预测时,我们就会觉得这个预测偏了。如果我现在跟你说你可以活到150岁,250岁,甚至会永生,你是不是觉得我在扯淡——“自古以来,所有人都是会死的。”是的,过去从来没有人永生过,但是飞机发明之前也没有人坐过飞机呀。
接下来的内容,你可能一边读一边心里“呵呵”,而且这些内容可能真的是错的。但是如果我们是真的从历史规律来进行逻辑思考的,我们的结论就应该是未来的几十年将发生比我们预期的多得多得多得多的变化。同样的逻辑也表明,如果人类这个地球上最发达的物种能够越走越快,总有一天,他们会迈出彻底改变“人类是什么”这一观点的一大步,就好像自然进化不不断朝着智能迈步,并且最终迈出一大步产生了人类,从而完全改变了其它所有生物的命运。如果你留心一下近来的科技进步的话,你会发现,到处都暗示着我们对于生命的认知将要被接下来的发展而彻底改变。
!一、通往超级智能之路
人工智能是什么?
如果你一直以来把人工智能(AI)当做科幻小说,但是近来却不但听到很多正经人严肃的讨论这个问题,你可能也会困惑。这种困惑是有原因的:
1.我们总是把人工智能和电影想到一起。星球大战、终结者、2001:太空漫游等等。电影是虚构的,那些电影角色也是虚构的,所以我们总是觉得人工智能缺乏真实感。
2.人工智能是个很宽泛的话题。从手机上的计算器到无人驾驶汽车,到未来可能改变世界的重大变革,人工智能可以用来描述很多东西,所以人们会有疑惑。
3.我们日常生活中已经每天都在使用人工智能了,只是我们没意识到而已。JohnMcCarthy,在1956年最早使用了人工智能(ArtificialIntelligence)这个词。他总是抱怨“一旦一样东西用人工智能实现了,人们就不再叫它人工智能了。”
所以,让我们从头开始。
首先,不要一提到人工智能就想着机器人。机器人只是人工智能的容器,机器人有时候是人形,有时候不是,但是人工智能自身只是机器人体内的电脑。人工智能是大脑的话,机器人就是身体——而且这个身体不一定是必需的。比如说Siri背后的软件和数据是人工智能,Siri说话的声音是这个人工智能的人格化体现,但是Siri本身并没有机器人这个组成部分。
其次,你可能听过“奇点”或者“技术奇点”这种说法。这种说法在数学上用来描述类似渐进的情况,这种情况下通常的规律就不适用了。这种说法同样被用在物理上来描述无限小的高密度黑洞,同样是通常的规律不适用的情况。Kurzweil则把奇点定义为加速回报定律达到了极限,技术进步以近乎无限的速度发展,而奇点之后我们将在一个完全不同的世界生活的。但是当下的很多思考人工智能的人已经不再用奇点这个说法了,而且这种说法很容易把人弄混,所以本文也尽量少用。
最后,人工智能的概念很宽,所以人工智能也分很多种,我们按照人工智能的实力将其分成三大类。
弱人工智能ArtificialNarrowIntelligence(ANI): 弱人工智能是擅长于单个方面的人工智能。比如有能战胜象棋世界冠军的人工智能,但是它只会下象棋,你要问它怎样更好地在硬盘上储存数据,它就不知道怎么回答你了。
强人工智能ArtificialGeneralIntelligence(AGI): 人类级别的人工智能。强人工智能是指在各方面都能和人类比肩的人工智能,人类能干的脑力活它都能干。创造强人工智能比创造弱人工智能难得多,我们现在还做不到。LindaGottfredson教授把智能定义为“一种宽泛的心理能力,能够进行思考、计划、解决问题、抽象思维、理解复杂理念、快速学习和从经验中学习等操作。”强人工智能在进行这些操作时应该和人类一样得心应手。
超人工智能ArtificialSuperintelligence(ASI): 牛津哲学家,知名人工智能思想家NickBostrom把超级智能定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑都聪明很多,包括科学创新、通识和社交技能。”超人工智能可以是各方面都比人类强一点,也可以是各方面都比人类强万亿倍的。超人工智能也正是为什么人工智能这个话题这么火热的缘故,同样也是为什么永生和灭绝这两个词会在本文中多次出现。
现在,人类已经掌握了弱人工智能。其实弱人工智能无处不在,人工智能革命是从弱人工智能,通过强人工智能,最终到达超人工智能的旅途。这段旅途中人类可能会生还下来,可能不会,但是无论如何,世界将变得完全不一样。
让我们来看看这个领域的思想家对于这个旅途是怎么看的,以及为什么人工智能革命可能比你想的要近得多。
我们现在的位置——充满了弱人工智能的世界
弱人工智能是在特定领域等同或者超过人类智能/效率的机器智能,一些常见的例子:
现在的弱人工智能系统并不吓人。最糟糕的情况,无非是代码没写好,程序出故障,造成了单独的灾难,比如造成停电、核电站故障、金融市场崩盘等等。
虽然现在的弱人工智能没有威胁我们生存的能力,我们还是要怀着警惕的观点看待正在变得更加庞大和复杂的弱人工智能的生态。每一个弱人工智能的创新,都在给通往强人工智能和超人工智能的旅途添砖加瓦。用AaronSaenz的观点,现在的弱人工智能,就是地球早期软泥中的氨基酸——没有动静的物质,突然之间就组成了生命。
二、弱人工智能到强人工智能之路
为什么这条路很难走
只有明白创造一个人类智能水平的电脑是多么不容易,才能让你真的理解人类的智能是多么不可思议。造摩天大楼、把人送入太空、明白宇宙大爆炸的细节——这些都比理解人类的大脑,并且创造个类似的东西要简单太多了。至今为止,人类的大脑是我们所知宇宙中最复杂的东西。
而且创造强人工智能的难处,并不是你本能认为的那些。
造一个能在瞬间算出十位数乘法的计算机——非常简单
造一个能分辨出一个动物是猫还是狗的计算机——极端困难
造一个能战胜世界象棋冠军的电脑——早就成功了
造一个能够读懂六岁小朋友的图片书中的文字,并且了解那些词汇意思的电脑——谷歌花了几十亿美元在做,还没做出来。
一些我们觉得困难的事情——微积分、金融市场策略、翻译等,对于电脑来说都太简单了
我们觉得容易的事情——视觉、动态、移动、直觉——对电脑来说太TM的难了。
用计算机科学家DonaldKnuth的说法,“人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类,但是在那些人类和其它动物不需要思考就能完成的事情上,还差得很远。”
读者应该能很快意识到,那些对我们来说很简单的事情,其实是很复杂的,它们看上去很简单,因为它们已经在动物进化的过程中经历了几亿年的优化了。当你举手拿一件东西的时候,你肩膀、手肘、手腕里的肌肉、肌腱和骨头,瞬间就进行了一组复杂的物理运作,这一切还配合着你的眼睛的运作,使得你的手能都在三维空间中进行直线运作。对你来说这一切轻而易举,因为在你脑中负责处理这些的“软件”已经很完美了。同样的,软件很难识别网站的验证码,不是因为软件太蠢,恰恰相反,是因为能够读懂验证码是件碉堡了的事情。
同样的,大数相乘、下棋等等,对于生物来说是很新的技能,我们还没有几亿年的世界来进化这些能力,所以电脑很轻易的就击败了我们。试想一下,如果让你写一个程序,是一个能做大数相乘的程序容易写,还是能够识别千千万万种字体和笔迹下书写的英文字母的程序难写?
比如看着下面这个图的时候,你和电脑都能识别出这是一个由两种颜色的小长方形组成的一个大长方形。
你和电脑打了个平手。接着我们把途中的黑色部分去除:
而且,我们到现在谈的还是静态不变的信息。要想达到人类级别的智能,电脑必须要理解更高深的东西,比如微小的脸部表情变化,开心、放松、满足、满意、高兴这些类似情绪间的区别,以及为什么《布达佩斯大饭店》是好电影,而《富春山居图》是烂电影。
想想就很难吧?
我们要怎样才能达到这样的水平呢?
通往强人工智能的第一步:增加电脑处理速度
要达到强人工智能,肯定要满足的就是电脑硬件的运算能力。如果一个人工智能要像人脑一般聪明,它至少要能达到人脑的运算能力。
用来描述运算能力的单位叫作cps(calculationspersecond,每秒计算次数),要计算人脑的cps只要了解人脑中所有结构的最高cps,然后加起来就行了。
Kurzweil把对于一个结构的最大cps的专业估算,然后考虑这个结构占整个大脑的重量,做乘法,来得出人脑的cps。听起来不太靠谱,但是Kurzweil用了对于不同大脑区域的专业估算值,得出的最终结果都非常类似,是10^16cps,也就是1亿亿次计算每秒。
现在最快的超级计算机,中国的天河二号,其实已经超过这个运算力了,天河每秒能进行3.4亿亿。当然,天河二号占地720平方米,耗电2400万瓦,耗费了3.9亿美元建造。广泛应用就不提了,即使是大部分商业或者工业运用也是很贵的。
Kurzweil认为考虑电脑的发展程度的标杆是看1000美元能买到多少cps,当1000美元能买到人脑级别的1亿亿运算能力的时候,强人工智能可能就是生活的一部分了。
摩尔定律认为全世界的电脑运算能力每两年就翻一倍,这一定律有历史数据所支持,这同样表明电脑硬件的发展和人类发展一样是指数级别的。我们用这个定律来衡量1000美元什么时候能买到1亿亿cps。现在1000美元能买到10万亿cps,和摩尔定律的历史预测相符合。
也就是说现在1000美元能买到的电脑已经强过了老鼠,并且达到了人脑千分之一的水平。听起来还是弱爆了,但是,让我们考虑一下,1985年的时候,同样的钱只能买到人脑万亿分之一的cps,1995年变成了十亿分之一,2005年是百万分之一,而2015年已经是千分之一了。按照这个速度,我们到2025年就能花1000美元买到可以和人脑运算速度抗衡的电脑了。
至少在硬件上,我们已经能够强人工智能了(中国的天河二号),而且十年以内,我们就能以低廉的价格买到能够支持强人工智能的电脑硬件。
但是运算能力并不能让电脑变得智能,下一个问题是,我们怎样利用这份运算能力来达成人类水平的智能。
!通往强人工智能的第二步:让电脑变得智能
这一步比较难搞。事实上,没人知道该怎么搞——我们还停留在争论怎么让电脑分辨《富春山居图》是部烂片的阶段。但是,现在有一些策略,有可能会有效。下面是最常见的三种策略:
1) 抄袭人脑
就好像你班上有一个学霸。你不知道为什么学霸那么聪明,为什么考试每次都满分。虽然你也很努力的学习,但是你就是考的没有学霸好。最后你决定“老子不干了,我直接抄他的考试答案好了。”这种“抄袭”是有道理的,我们想要建造一个超级复杂的电脑,但是我们有人脑这个范本可以参考呀。
科学界正在努力逆向工程人脑,来理解生物进化是怎么造出这么个神奇的东西的,乐观的估计是我们在2030年之前能够完成这个任务。一旦这个成就达成,我们就能知道为什么人脑能够如此高效、快速的运行,并且能从中获得灵感来进行创新。一个电脑架构模拟人脑的例子就是人工神经网络。它是一个由晶体管作为“神经”组成的网络,晶体管和其它晶体管互相连接,有自己的输入、输出系统,而且什么都不知道——就像一个婴儿的大脑。接着它会通过做任务来自我学习,比如识别笔迹。最开始它的神经处理和猜测会是随机的,但是当它得到正确的回馈后,相关晶体管之间的连接就会被加强;如果它得到错误的回馈,连接就会变弱。经过一段时间的测试和回馈后,这个网络自身就会组成一个智能的神经路径,而处理这项任务的能力也得到了优化。人脑的学习是类似的过程,不过比这复杂一点,随着我们对大脑研究的深入,我们将会发现更好的组建神经连接的方法。
更加极端的“抄袭”方式是“整脑模拟”。具体来说就是把人脑切成很薄的片,用软件来准确的组建一个3D模型,然后把这个模型装在强力的电脑上。如果能做成,这台电脑就能做所有人脑能做的事情——只要让它学习和吸收信息就好了。如果做这事情的工程师够厉害的话,他们模拟出来的人脑甚至会有原本人脑的人格和记忆,电脑模拟出的人脑就会像原本的人脑一样——这就是非常符合人类标准的强人工智能,然后我们就能把它改造成一个更加厉害的超人工智能了。
我们离整脑模拟还有多远呢?至今为止,我们刚刚能够模拟1毫米长的扁虫的大脑,这个大脑含有302个神经元。人类的大脑有1000亿个神经元,听起来还差很远。但是要记住指数增长的威力——我们已经能模拟小虫子的大脑了,蚂蚁的大脑也不远了,接着就是老鼠的大脑,到那时模拟人类大脑就不是那么不现实的事情了。
2)模仿生物演化
抄学霸的答案当然是一种方法,但是如果学霸的答案太难抄了呢?那我们能不能学一下学霸备考的方法?
首先我们很确定的知道,建造一个和人脑一样强大的电脑是可能的——我们的大脑就是证据。如果大脑太难完全模拟,那么我们可以模拟演化出大脑的过程。事实上,就算我们真的能完全模拟大脑,结果也就好像照抄鸟类翅膀的拍动来造飞机一样——很多时候最好的设计机器的方式并不是照抄生物设计。
所以我们可不可以用模拟演化的方式来造强人工智能呢?这种方法叫作“基因算法”,它大概是这样的:建立一个反复运作的表现/评价过程,就好像生物通过生存这种方式来表现,并且以能否生养后代为评价一样。一组电脑将执行各种任务,最成功的将会“繁殖”,把各自的程序融合,产生新的电脑,而不成功的将会被剔除。经过多次的反复后。这个自然选择的过程将产生越来越强大的电脑。而这个方法的难点是建立一个自动化的评价和繁殖过程,使得整个流程能够自己运行。
这个方法的缺点也是很明显的,演化需要经过几十亿年的时间,而我们却只想花几十年时间。
但是比起自然演化来说,我们有很多优势。首先,自然演化是没有预知能力的,它是随机的——它产生的没用的变异比有用的变异多很多,但是人工模拟的演化可以控制过程,使其着重于有益的变化。其次,自然演化是没有目标的,自然演化出的智能也不是它目标,特定环境甚至对于更高的智能是不利的(因为高等智能消耗很多能源)。但是我们可以指挥演化的过程超更高智能的方向发展。再次,要产生智能,自然演化要先产生其它的附件,比如改良细胞产生能量的方法,但是我们完全可以用电力来代替这额外的负担。所以,人类主导的演化会比自然快很多很多,但是我们依然不清楚这些优势是否能使模拟演化成为可行的策略。
3)让电脑来解决这些问题
如果抄学霸的答案和模拟学霸备考的方法都走不通,那就干脆让考题自己解答自己吧。这种想法很无厘头,确实最有希望的一种。
总的思路是我们建造一个能进行两项任务的电脑——研究人工智能和修改自己的代码。这样它就不只能改进自己的架构了,我们直接把电脑变成了电脑科学家,提高电脑的智能就变成了电脑自己的任务。
以上这些都会很快发生
硬件的快速发展和软件的创新是同时发生的,强人工智能可能比我们预期的更早降临,因为:
1)指数级增长的开端可能像蜗牛漫步,但是后期会跑的非常快
2)软件的发展可能看起来很缓慢,但是一次顿悟,就能永远改变进步的速度。就好像在人类还信奉地心说的时候,科学家们没法计算宇宙的运作方式,但是日心说的发现让一切变得容易很多。创造一个能自我改进的电脑来说,对我们来说还很远,但是可能一个无意的变动,就能让现在的系统变得强大千倍,从而开启朝人类级别智能的冲刺。
三、强人工智能到超人工智能之路
总有一天,我们会造出和人类智能相当的强人工智能电脑,然后人类和电脑就会平等快乐的生活在一起。
呵呵,逗你呢。
即使是一个和人类智能完全一样,运算速度完全一样的强人工智能,也比人类有很多优势:
硬件上:
-速度。脑神经元的运算速度最多是200赫兹,今天的微处理器就能以2G赫兹,也就是神经元1000万倍的速度运行,而这比我们达成强人工智能需要的硬件还差远了。大脑的内部信息传播速度是每秒120米,电脑的信息传播速度是光速,差了好几个数量级。
- 容量和储存空间。人脑就那么大,后天没法把它变得更大,就算真的把它变得很大,每秒120米的信息传播速度也会成为巨大的瓶颈。电脑的物理大小可以非常随意,使得电脑能运用更多的硬件,更大的内存,长期有效的存储介质,不但容量大而且比人脑更准确。
- 可靠性和持久性。电脑的存储不但更加准确,而且晶体管比神经元更加精确,也更不容易萎缩(真的坏了也很好修)。人脑还很容易疲劳,但是电脑可以24小时不停的以峰值速度运作。
软件上来说:
- 可编辑性,升级性,以及更多的可能性。和人脑不同,电脑软件可以进行更多的升级和修正,并且很容易做测试。电脑的升级可以加强人脑比较弱势的领域——人脑的视觉元件很发达,但是工程元件就挺弱的。而电脑不但能在视觉元件上匹敌人类,在工程元件上也一样可以加强和优化。
- 集体能力。人类在集体智能上可以碾压所有的物种。从早期的语言和大型社区的形成,到文字和印刷的发明,再到互联网的普及。人类的集体智能是我们统治其它物种的重要原因之一。而电脑在这方面比我们要强的很多,一个运行特定程序的人工智能网络能够经常在全球范围内自我同步,这样一台电脑学到的东西会立刻被其它所有电脑学得。而且电脑集群可以共同执行同一个任务,因为异见、动力、自利这些人类特有的东西未必会出现在电脑身上。
通过自我改进来达成强人工智能的人工智能,会把“人类水平的智能”当作一个重要的里程碑,但是也就仅此而已了。它不会停留在这个里程碑上的。考虑到强人工智能之于人脑的种种优势,人工智能只会在“人类水平”这个节点做短暂的停留,然后就会开始大踏步向超人类级别的智能走去。
这一切发生的时候我们很可能被吓尿,因为从我们的角度来看a)虽然动物的智能有区别,但是动物智能的共同特点是比人类低很多;b)我们眼中最聪明的人类要比最愚笨的人类要聪明很很很很多。
所以,当人工智能开始朝人类级别智能靠近时,我们看到的是它逐渐变得更加智能,就好像一个动物一般。然后,它突然达到了最愚笨的人类的程度,我们到时也许会感慨:“看这个人工智能就跟个脑残人类一样聪明,真可爱。”
但问题是,从智能的大局来看,人和人的智能的差别,比如从最愚笨的人类到爱因斯坦的差距,其实是不大的。所以当人工智能达到了脑残级别的智能后,它会很快变得比爱因斯坦更加聪明:
之后呢?
!四、智能爆炸
从这边开始,这个话题要变得有点吓人了。我在这里要提醒大家,以下所说的都是大实话——是一大群受人尊敬的思想家和科学家关于未来的诚实的预测。你在下面读到什么离谱的东西的时候,要记得这些东西是比你我都聪明很多的人想出来的。
像上面所说的,我们当下用来达成强人工智能的模型大多数都依靠人工智能的自我改进。但是一旦它达到了强人工智能,即使算上那一小部分不是通过自我改进来达成强人工智能的系统,也会聪明到能够开始自我改进。
这里我们要引出一个沉重的概念——递归的自我改进。这个概念是这样的:一个运行在特定智能水平的人工智能,比如说脑残人类水平,有自我改进的机制。当它完成一次自我改进后,它比原来更加聪明了,我们假设它到了爱因斯坦水平。而这个时候它继续进行自我改进,然而现在它有了爱因斯坦水平的智能,所以这次改进会比上面一次更加容易,效果也更好。第二次的改进使得他比爱因斯坦还要聪明很多,让它接下来的改进进步更加明显。如此反复,这个强人工智能的智能水平越长越快,直到它达到了超人工智能的水平——这就是智能爆炸,也是加速回报定律的终极表现。
现在关于人工智能什么时候能达到人类普遍智能水平还有争议。对于数百位科学家的问卷调查显示他们认为强人工智能出现的中位年份是2040年——距今只有25年。这听起来可能没什么,但是要记住,很多这个领域的思想家认为从强人工智能到超人工智能的转化会快得多。以下的情景很可能会发生:一个人工智能系统花了几十年时间到达了人类脑残智能的水平,而当这个节点发生的时候,电脑对于世界的感知大概和一个四岁小孩一般;而在这节点后一个小时,电脑立马推导出了统一广义相对论和量子力学的物理学理论;而在这之后一个半小时,这个强人工智能变成了超人工智能,智能达到了普通人类的17万倍。
这个级别的超级智能不是我们能够理解的,就好像蜜蜂不会理解凯恩斯经济学一样。在我们的语言中,我们把130的智商叫作聪明,把85的智商叫作笨,但是我们不知道怎么形容12952的智商,人类语言中根本没这个概念。
但是我们知道的是,人类对于地球的统治教给我们一个道理——智能就是力量。也就是说,一个超人工智能,一旦被创造出来,将是地球有史以来最强大的东西,而所有生物,包括人类,都只能屈居其下——而这一切,有可能在未来几十年就发生。
想一下,如果我们的大脑能够发明Wifi,那么一个比我们聪明100倍、1000倍、甚至10亿倍的大脑说不定能够随时随地操纵这个世界所有原子的位置。那些在我们看来超自然的,只属于全能的上帝的能力,对于一个超人工智能来说可能就像按一下电灯开关那么简单。防止人类衰老,治疗各种不治之症,解决世界饥荒,甚至让人类永生,或者操纵气候来保护地球未来的什么,这一切都将变得可能。同样可能的是地球上所有生命的终结。
当一个超人工智能出生的时候,对我们来说就像一个全能的上帝降临地球一般。
这时候我们所关心的就是
这篇文章的第一部分完了,我建议你休息一下,喝点水,下面我们要开始第二部分。
第二部分开始:
文章的第一部分讨论了已经在我们日常生活中随处可见的弱人工智能,然后讨论了为什么从弱人工智能到强人工智能是个很大的挑战,然后我们谈到了为什么技术进步的指数级增长表面强人工智能可能并不那么遥远。第一部分的结束,我们谈到了一旦机器达到了人类级别的智能,我们将见到如下的场景:
这让我们无所适从,尤其考虑到超人工智能可能会发生在我们有生之年,我们都不知道该用什么表情来面对。
!再我们继续深入这个话题之前,让我们提醒一下自己超级智能意味着什么。
很重要的一点是速度上的超级智能和质量上的超级智能的区别。很多人提到和人类一样聪明的超级智能的电脑,第一反应是它运算速度会非常非常快——就好像一个运算速度是人类百万倍的机器,能够用几分钟时间思考完人类几十年才能思考完的东西
这听起来碉堡了,而且超人工智能确实会比人类思考的快很多,但是真正的差别其实是在智能的质量而不是速度上。用人类来做比喻,人类之所以比猩猩智能很多,真正的差别并不是思考的速度,而是人类的大脑有一些独特而复杂的认知模块,这些模块让我们能够进行复杂的语言呈现、长期规划、或者抽象思考等等,而猩猩的脑子是做不来这些的。就算你把猩猩的脑子加速几千倍,它还是没有办法在人类的层次思考的,它依然不知道怎样用特定的工具来搭建精巧的模型——人类的很多认知能力是猩猩永远比不上的,你给猩猩再多的时间也不行。
而且人和猩猩的智能差别不只是猩猩做不了我们能做的事情,而是猩猩的大脑根本不能理解这些事情的存在——猩猩可以理解人类是什么,也可以理解摩天大楼是什么,但是它不会理解摩天大楼是被人类造出来的,对于猩猩来说,摩天大楼那么巨大的东西肯定是天然的,句号。对于猩猩来说,它们不但自己造不出摩天大楼,它们甚至没法理解摩天大楼这东西能被任何东西造出来。而这一切差别,其实只是智能的质量中很小的差别造成的。
而当我们在讨论超人工智能时候,智能的范围是很广的,和这个范围比起来,人类和猩猩的智能差别是细微的。如果生物的认知能力是一个楼梯的话,不同生物在楼梯上的位置大概是这样的:
要理解一个具有超级智能的机器有多牛逼,让我们假设一个在上图的楼梯上站在深绿色台阶上的一个机器,它站的位置只比人类高两层,就好像人类比猩猩只高两层一样。这个机器只是稍微有点超级智能而已,但是它的认知能力之于人类,就好像人类的认知能力之于猩猩一样。就好像猩猩没有办法理解摩天大楼是能被造出来的一样,人类完全没有办法理解比人类高两层台阶的机器能做的事情。就算这个机器试图向我们解释,效果也会像教猩猩造摩天大楼一般。
而这,只是比我们高了两层台阶的智能罢了,站在这个楼梯顶层的智能之于人类,就好像人类之于蚂蚁一般——它就算花再多时间教人类一些最简单的东西,我们依然是学不会的。
但是我们讨论的超级智能并不是站在这个楼梯顶层,而是站在远远高于这个楼梯的地方。当智能爆炸发生时,它可能要花几年时间才能从猩猩那一层往上迈一步,但是这个步子会越迈越快,到后来可能几个小时就能迈一层,而当它超过人类十层台阶的时候,它可能开始跳着爬楼梯了——一秒钟爬四层台阶也未尝不可。所以让我们记住,当第一个到达人类智能水平的强人工智能出现后,我们将在很短的时间内面对一个站在下图这样很高很高的楼梯上的智能(甚至比这更高百万倍):
前面已经说了,试图去理解比我们高两层台阶的机器就已经是徒劳的,所以让我们很肯定的说,我们是没有办法知道超人工智能会做什么,也没有办法知道这些事情的后果。任何假装知道的人都没搞明白超级智能是怎么回事。
自然演化花了几亿年时间发展了生物大脑,按这种说法的话,一旦人类创造出一个超人工智能,我们就是在碾压自然演化了。当然,可能这也是自然演化的一部分——可能演化真正的模式就是创造出各种各样的智能,直到有一天有一个智能能够创造出超级智能,而这个节点就好像踩上了地雷的绊线一样,会造成全球范围的大爆炸,从而改变所有生物的命运。
科学界中大部分人认为踩上绊线不是会不会的问题,而是时间早晚的问题。想想真吓人。
那我们该怎么办呢?
可惜,没有人都告诉你踩到绊线后会发生什么。但是人工智能思想家NickBostrom认为我们会面临两类可能的结果——永生和灭绝。
首先,回顾历史,我们可以看到大部分的生命经历了这样的历程:物种出现,存在了一段时间,然后不可避免的跌落下生命的平衡木,跌入灭绝的深渊。
历史上来说,“所有生物终将灭绝”就像“所有人都会死”一样靠谱。至今为止,存在过的生物中99.9%都已经跌落了生命的平衡木,如果一个生物继续在平衡木上走,早晚会有一阵风把它吹下去。Bostrom把灭绝列为一种吸引态——所有生物都有坠入的风险,而一旦坠入将没有回头。
虽然大部分科学家都承认一个超人工智能有把人类灭绝的能力,也有一些人为如果运用得当,超人工智能可以帮助人类和其它物种,达到另一个吸引态——永生。Bostrom认为物种的永生和灭绝一样都是吸引态,也就是我一旦我们达成了永生,我们将永远不再面临灭绝的危险——我们战胜了死亡和几率。所以,虽然绝大多数物种都从平衡木上摔了下去灭绝了,Bostrom认为平衡木外是有两面的,只是至今为止地球上的生命还没聪明到发现怎样去到永生这另一个吸引态。
如果Bostrom等思想家的想法是对的,而且根据我的研究他们确实很可能是对的,那么我们需要接受两个事实:
1)超人工智能的出现,将有史以来第一次,将物种的永生这个吸引态变为可能
2)超人工智能的出现,将造成非常巨大的冲击,而且这个冲击可能将人类吹下平衡木,并且落入其中一个吸引态
有可能,当自然演化踩到绊线的时候,它会永久的终结人类和平衡木的关系,创造一个新的世界,不管这时人类还是不是存在。
而现在的问题就是:“我们什么时候会踩到绊线?”以及“从平衡木上跌下去后我们会掉入哪个吸引态?”
没人知道答案,但是一些聪明人已经思考了几十年,接下来我们看看他们想出来了些什么。
!先来讨论“我们什么时候会踩到绊线?”也就是什么时候会出现第一个超级智能。
不出意外的,科学家和思想家对于这个意见的观点分歧很大。很多人,比如VernorVinge教授,科学家BenGoertzel,SUN创始人BillJoy,发明家和未来学家RayKurzweil,认同机器学习专家JeremyHoward的观点,Howard在TED演讲时用到了这张图:
这些人相信超级智能会发生在不久的将来,因为指数级增长的关系,虽然机器学习现在还发展缓慢,但是在未来几十年就会变得飞快。
其它的,比如微软创始人PaulAllen,心理学家GaryMarcus,NYU的电脑科学家ErnestDavis,以及科技创业者MitchKapor认为Kurzweil等思想家低估了人工智能的难度,并且认为我们离绊线还挺远的。
Kurzweil一派则认为唯一被低估的其实是指数级增长的潜力,他们把质疑他们理论的人比作那些1985年时候看到发展速度缓慢的因特网,然后觉得因特网在未来不会有什么大影响的人一样。
而质疑者们则认为智能领域的发展需要达到的进步同样是指数级增长的,这其实把技术发展的指数级增长抵消了。
争论如此反复。
第三个阵营,包括NickBostrom在内,认为其它两派都没有理由对踩绊线的时间那么有信心,他们同时认为a)这事情完全可能发生在不久的未来b)但是这个事情没个准,说不定会花更久
还有不属于三个阵营的其他人,比如哲学家HubertDreyfus,相信三个阵营都太天真了,根本就没有什么绊线。超人工智能是不会被实现的。
当你把所有人的观点全部融合起来的话是怎样呢?
2013年的时候,Bostrom做了个问卷调查,涵盖了数百位人工智能专家,问卷的内容是“你预测人类级别的强人工智能什么时候会实现”,并且让回答者给出一个乐观估计(强人工智能有10%的可能在这一年达成),正常估计(有50%的可能达成),和悲观估计(有90%可能达成)。当把大家的回答统计后,得出了下面的结果:
乐观估计中位年(强人工智能有10%的可能在这一年达成):2022年
正常估计中位年(强人工智能有50%的可能在这一年达成):2040年
悲观估计中位年(强人工智能有90%的可能在这一年达成):2075年
所以一个中位的人工智能专家认为25年后的2040年我们能达成强人工智能,而2075年这个悲观估计表明,如果你现在够年轻,有一半以上的人工智能专家认为在你的有生之年能够有90%的可能见到强人工智能的实现。
另外一个独立的调查,由作家JamesBarrat在BenGoertzel的强人工智能年会上进行,他直接问了参与者认为强人工智能哪一年会实现,选项有2030年,2050年,2100年,和永远不会实现。结果是:
2030年:42%的回答者认为强人工智能会实现
2050年:25%的回答者
2100年:20%
2100年以后:10%
永远不会实现:2%
这个结果和Bostrom的结果很相似。在Barrat的问卷中,有超过三分之二的参与者认为强人工智能会在2050年实现,有近乎半数(42%)的人认为未来15年(2030年)就能实现。并且,只有2%的参与者认为强人工智能永远不会实现。
但是强人工智能并不是绊线,超人工智能才是。那么专家们对超人工智能是怎么想的呢?
Bostrom的问卷还询问专家们认为达到超人工智能要多久,选项有a)达成强人工智能两年内,b)达成强人工智能30年内。问卷结果如下:
中位答案认为强人工智能到超人工智能只花2年时间的可能性只有10%左右,但是30年之内达成的可能性高达75%
从以上答案,我们可以估计一个中位的专家认为强人工智能到超人工智能可能要花20年左右。所以,我们可以得出,现在全世界的人工智能专家中,一个中位的估计是我们会在2040年达成强人工智能,并在20年后的2060年达成超人工智能——也就是踩上了绊线。
当然,以上所有的数据都是推测,它只代表了现在人工智能领域的专家的中位意见,但是它告诉我们的是,很大一部分对这个领域很了解的人认为2060年是一个实现超人工智能的合理预测——距今只有45年。
那么我们来看一下下一个问题,踩到绊线后,我们将跌向平衡木的哪一个方向?
超级智能会产生巨大的力量,所以关键的问题时——到时这股力量究竟由谁掌握,掌握这份力量的人会怎么做?
这个问题的答案将决定超人工智能究竟是天堂还是地狱。
同样的,专家们在这个问题上的观点也不统一。Bostrom的问卷显示专家们看待强人工智能对于人类社会的影响时,52%认为结果会是好或者非常好的,31%认为会是糟糕的或者非常糟糕的,只有17%的人认为结果会是不好不坏的。也就是说,这个领域的专家普遍认为这将是一个很大的事情,不论结果好坏。要注意的是,这个问题问的是强人工智能,如果问的是超人工智能,认为结果不好不坏的人可能不会有17%这么多。
在我们深入讨论好坏这个问题之前,我们先把“什么时候会发生”和“这是好事还是坏事”的结果综合起来画张表,这代表了大部分专家的观点:
我们等下再考虑主流阵营的观点。咱们先来问一下你自己是怎么想的,其实我大概能猜到你是怎么想的,因为我开始研究这个问题前也是这样的想的。很多人其实不关心这个话题,原因无非是:
像本文第一部分所说,电影展示了很多不真实的人工智能场景,让我们认为人工智能不是正经的课题。作家JamesBarrat把这比作传染病控制中心发布吸血鬼警报一样滑稽。
因为认知偏差,所以我们在见到证据前很难相信一件事情是真的。我确信1988年的时候电脑科学家们就已经常在讨论因特网将是多么重要,但是一般人并不会认为因特网会改变他们的生活——直到他们的生活真的被改变了。一方面,1988年的电脑确实不够给力,所以那时的人们看着电脑会想:“这破玩意儿也能改变我的生活,你逗我吧?”人们的想象力被自己对于电脑的体验而约束。让他们难以想象电脑会变成现在的样子。同样的事情正发生在人工智能领域。我们听到很多人说人工智能将会造成很大影响,但是因为这个事情还没发生,因为我们和一些弱爆了的人工智能系统的个人经历,让我们难以相信这东西真的能改变我们的生活。而这些认知偏差,正是专家们在努力对抗的。
就算我们相信人工智能的巨大潜力,你今天又花了多少时间思考“在接下来的永恒中,绝大部分时间我都不会再存在”这个问题?虽然这个问题比你今天干的大部分事情都重要很多,但是正常人都不会老是想这个吧。这是因为你的大脑总是关注日常的小事,不管长期来看有多少重要的事情,我们天生就是这么思考的。
这篇东西的主要目标就是让你脱离普通人阵营,加入专家思考的阵营,哪怕能让你站到两条不确定线的交点上,目标也达到了。
在我的研究中,我见识到了各种各样的观点,但是我发现大多数人的观点都停留在主流阵营中。事实上超过四分之三的专家都属于主流阵营中的两个小阵营:焦虑大道和信心角
我们将对这两个小阵营做深入的谈论,让我们从比较有趣的那个开始吧
为什么未来会是天堂
研究人工智能这个领域后,我发现有比预期的多得多的人站在信心角当中:
站在信心角中的人非常兴奋,他们认为他们将走向平衡木下比较有趣的那个吸引态,未来将实现他们的梦想,他们只需耐心等待。
把这一部分人从其他思想家区分开来的是这些人对于比较有趣的那个吸引态的欲望——他们很有信心永生是我们的发展方向。
这份信心是哪里来的不好说,评论家认为是这些人太过兴奋而产生了盲点,忽略了可能的负面结果。但是信心角的人还是把批评者当作末日论者来看待,他们认为技术会继续帮助我们而不是伤害我们。
两边的观点我们都会说,这样你能形成自己的观点,但是在读下面的内容前,请把质疑暂时搁置,让我们看看平衡木两边究竟有什么,并且记住这些事情是有可能发生的。如果我们给一个打猎采集者看我们现在的舒适家居、技术、富庶,在他眼里这一切也会像魔法一样——我们也要接受未来完全可能出现能把我们吓尿的变革。
Bostrom描述了三种超人工智能可能的工作模式
- 先知模式:能准确回答几乎所有的问题,包括对人类来说很困难的复杂问题,比如“怎样造一个更好的汽车引擎?”
- 精灵模式:能够执行任何高级指令,比如用分子组合器造一个更好的汽车引擎出来
-独立意志模式(sovereign):可以执行开放式的任务,能在世界里自由活动,可以自己做决定,比如发明一种比汽车更快、更便宜、更安全的交通模式。
这些对人类来说很复杂的问题,对于一个超级智能来说可能就像“我的笔掉了,你能帮我捡一下吗?”这么简单。
EliezerYudkowsky,是这么说的:
信心角里有很多热忱的科学家、发明家和创业者,但是对于人工智能的未来最有发言权的,当属RayKurzweil.
对于Kurzweil的评价非常两极化,既有如对神人般的崇拜,也有翻白眼似的不屑。也有一些中立主义者,比如作家DouglasHofstadter,他觉得Kurzweil的观点就好像把美食和狗屎混在一起,让你分不清是好是坏。
不管你同不同意Kurzweil的观点,他都是一个牛人。他年轻时候就开始搞发明,之后几十年发明了很多东西,比如第一台平板扫描仪,第一台能把文字转化为语言的扫描仪(盲人使用),著名的Kurzweil音乐合成器(第一台真正意义上的电子钢琴),以及第一套商业销售的语音识别系统。他是五本畅销书的作者。他很喜欢做大胆的预测,而且一直很准,比如他80年代末的时候预测到2000年后因特网会成为全球级的现象。他被《华尔街日报》成为“不休的天才”,被《福布斯》称为“终极思想机器”,被《Inc.》称作“爱迪生真正的传人”,被比尔盖茨称为“我认识的对人工智能预测最厉害的人。”2012年谷歌创始人LarryPage曾邀请他担任谷歌的工程总监,2011年他共同创立了奇点大学(SingularityUniversity),现在大学由美国太空总署运运营,由谷歌赞助。
Kurzweil的经历很重要,因为当他讲述自己对未来的愿景时,他听起来就是个疯子,但是他不疯,恰恰相反,他非常聪明而有知识。你可能觉得他对于未来的想法是错的,但是他不傻。知道他是一个聪明人让我很开心,因为当我知道他对未来的预测后,我急切的很希望他的预测是对的。信心角中的很多思想家都认同Kurzweil的预测,他也有很多粉丝,被称为奇点主义者。
时间线
Kurzweil相信电脑会在2029年达成强人工智能,而到了2045年,我们不但会有超人工智能,还会有一个完全不同的世界——奇点时代。他的人工智能时间线曾经被认为非常的狂热,现在也还是有很多人这么认为,但是过去15年弱人工智能的快速发展让更多的专家靠近了Kurzweil的时间线。虽然他的时间线比之前提到的2040年和2060年更加早,但是并没有早多少。
Kurzweil的奇点时代是三个技术领域的共同革命造成的——生物技术、纳米技术和最重要的人工智能技术。
在我们继续讨论人工智能前,让我们谈一下纳米技术这个任何关于人工智能的讨论都会涉及到的领域
纳米技术
纳米技术说的是在1-100纳米的范围内操纵物质的技术。一纳米是一米的十亿分之一,是一毫米的一百万分之一。1-100纳米这个范围涵盖了病毒(100纳米长),DNA(10纳米宽),大分子比如血红蛋白(5纳米),和中分子比如葡萄糖(1纳米)。当我们能够完全掌握纳米技术的时候,我们离在原子层面操纵物质就只差一步了,因为那只是一个数量级的差距(约0.1纳米)。
要了解在纳米量级操纵物质有多困难,我们可以换个角度来比较。国际空间站距离地面431公里。如果一个人身高431公里,也就是他站着能够顶到国际空间站的话,他将是普通人类的25万倍大。如果你把1-100纳米放大25万倍,你算出的是0.25毫米-25毫米。所以人类使用纳米技术,就相当于一个身高431公里的巨人用沙子那么大的零件搭精巧的模型。如果要达到原子级别操纵物质,就相当于让这个431公里高的巨人使用0.025毫米大的零件。
关于纳米技术的思考,最早由物理学家费曼在1959年提出,他解释道:“据我所知,物理学的原理,并不认为在原子级别操纵物质是不可能的。原则上来说,物理学家能够制造出任何化学家能写出来的物质——只要把一个个原子按照化学家写出来的放在一起就好了。”其实就是这么简单,所以我们只要知道怎样移动单个的分子和原子,我们就可以造出任何东西。
工程师EricDrexler提出纳米级组装机后,纳米技术在1986年成为了一门正经的学科。纳米级组装机的工作原理是这样的:一个牛逼扫描仪扫描物件的3D原子模型,然后自动生成用来组装的软件。然后由一台中央电脑和数万亿的纳米“机器人”,通过软件用电流来指挥纳米机器人,最后组成所需要的物件。
再扯远一点纳米技术有一些不是那么有趣的部分——能够制造数万亿的纳米机器人唯一合理的方法就是制造可以自我复制的范本,然后让指数级增长来完成建造任务。很机智吧?
是很机智,但是这一不小心就会造成世界末日。指数级增长虽然能很快的制造数万亿的纳米机器人,但这也是它可怕的地方——如果系统出故障了,指数级增长没有停下来,那怎么办?纳米机器人将会吞噬所有碳基材料来支持自我复制,而不巧的是,地球生命就是碳基的。地球上的生物质量大概包含10^45个碳原子。一个纳米机器人有10^6个碳原子的话,只需要10^39个纳米机器人就能吞噬地球上全部的生命了,而2^130约等于10^39,也就是说自我复制只要进行130次就能吞噬地球生命了。科学家认为纳米机器人进行一次自我复制只要100秒左右,也就是说一个简单的错误可能就会在3.5小时内毁灭地球上全部的生命。更糟糕的是,如果恐怖分子掌握了纳米机器人技术,并且知道怎么操纵它们的话,他可以先造几万亿个纳米机器人,然后让它们散播开来。然后他就能发动袭击,这样只要花一个多小时纳米机器人就能吞噬一切,而且这种攻击无法阻挡。未来真的是能把人吓尿的。
等我们掌握了纳米技术后,我们就能用它来制造技术产品、衣服、食物、和生物产品,比如人造红细胞、癌症细胞摧毁者、肌肉纤维等等。而在纳米技术的世界里,一个物质的成本不再取决于它的稀缺程度或是制造流程的难度,而在于它的原子结构有多复杂。在纳米技术的时代,钻石可能比橡皮擦还便宜。
我们还没掌握这种技术,我们甚至不知道我们对于达成这种技术的难度是高估了还是低估了,但是我们看上去离那并不遥远。Kurzweil预测我们会在21世纪20年代掌握这样的技术。各国政府知道纳米技术将能改变地球,所以他们投入了很多钱到这个领域,美国、欧盟和日本至今已经投入了50亿美元。
设想一下,一个具有超级智能的电脑,能够使用纳米级的组装器,是种什么样的体验?要记得纳米技术是我们在研究的玩意儿,而且我们就快掌握这项技术了,而我们能做的一切在超人工智能看来就是小儿科罢了,所以我们要假设超人工智能能够创造出比这要发达很多很多的技术,发达到我们的大脑都没有办法理解。
因此,当考虑“如果人工智能革命的成果对我们是好的”这个命题的时候,要记得我们根本没法高估会发生什么。所以就算下面对于超人工智能的预测显得太不靠谱,要记得这些进展可能是用我们没有办法想象的方法达成的。事实上,我们的大脑很可能根本没法预测将会发生什么。
!人工智能能为我们做什么
拥有了超级智能和超级智能所能创造的技术,超人工智能可以解决人类世界的所有问题。气候变暖?超人工智能可以用更优的方式产生能源,完全不需要使用化石燃料,从而停止二氧化碳排放。然后它能创造方法移除多余的二氧化碳。癌症?没问题,有了超人工智能,制药和健康行业将经历无法想象的革命。世界饥荒?超人工智能可以用纳米技术直接搭建出肉来,而这些搭建出来的肉和真肉在分子结构上会是完全相同的——换句话说,就是真肉。
纳米技术能够把一堆垃圾变成一堆新鲜的肉或者其它食品,然后用超级发达的交通把这些食物分配到世界各地。这对于动物也是好消息,我们不需要屠杀动物来获得肉了。而超人工智能在拯救濒危物种和利用DNA复活已灭绝物种上面也能做很多事情。超人工智能甚至可以解决复杂的宏观问题——我们关于世界经济和贸易的争论将不再必要,甚至我们对于哲学和道德的苦苦思考也会被轻易的解决。
但是,有一件事是如此的吸引人,光是想想就能改变对所有事物的看法了:
几个月前,我提到我很羡慕那些可能达成了永生的文明。但是,现在,我已经在认真的考虑达成永生这个事情很可能在我们有生之年就能达成。研读人工智能让你重新审思对于所有事情的看法,包括死亡这一很确定的事情。
自然演化没有理由让我们活得比现在更长。对于演化来说,只要我们能够活到能够生育后代,并且养育后代到能够自己保护自己的年纪,那就够了——对演化来说,活30多岁完全够了,所以额外延长生命的基因突变并不被自然选择所钟爱。这其实是很无趣的事情。
而且因为所有人都会死,所以我们总是说“死亡和缴税”是不可避免的。我们看待衰老就像看待时间一样——它们一直向前,而我们没有办法阻止它们。
但是这个假设是错的,费曼曾经写道:
事实上,衰老和时间不是绑死的。时间总是会继续前进的,而衰老却不一定。仔细想想,衰老只是身体的组成物质用旧了。汽车开久了也会旧,但是汽车一定会衰老吗?如果你能够拥有完美的修复技术、或者直接替换老旧的汽车部件,这辆车就能永远开下去。人体只是更加复杂而已,本质上和汽车是一样的。
Kurzweil提到由Wifi连接的纳米机器人在血液中流动,可以执行很多人类健康相关的任务,包括日常维修,替换死去的细胞等等。如果这项技术能够被完美掌握,这个流程(或者一个超人工智能发明的更好的流程)将能使人的身体永远健康,甚至越活越年轻。一个60岁的人和一个30岁的人身体上的区别只是物理上的,只要技术足够发达我们是能改变这种区别的。
超人工智能可以建造一个“年轻机器”,当一个60岁的人走进去后,再出来时就拥有了年轻30岁的身体。就算是逐渐糊涂的大脑也可能年轻化,只要超人工智能足够聪明,能够发现不影响大脑数据的方法来改造大脑就好了。一个90岁的失忆症患者可以走进“年轻机器”,再出来时就拥有了年轻的大脑。这些听起来很离谱,但是身体只是一堆原子罢了,只要超人工智能可以操纵各种原子结构的话,这就完全不离谱。
Kurzweil的思维继续跳跃了一下,他相信人造材料将越来越多的融入人体。最开始,人体器官将被先进的机械器官所代替,而这些机械器官可以一直运行下去。然后我们会开始重新设计身体,比如可以用自我驱动的纳米机器人代替血红细胞,这样连心脏都省了。Kurzweil甚至认为我们会改造自己的大脑,使得我们的思考速度比现在快亿万倍,并且使得大脑能和云存储的信息进行交流。
我们能获得的新体验是无穷的。人类的性爱,使得人们不但能生育,还能从中享乐。Kurtzweil认为我们可以对食物做同样的改造。纳米机器人可以负责把身体需要的营养物质传送到细胞中,智能的将对身体不好的东西排出体外——就像一个食物避孕套一样。纳米技术理论家RobertA.Freitas已经设计了一种红细胞的替代品,能够让人快速冲刺15分钟不需要呼吸——那么超人工智能能对我们的身体能力做的改造就更加难以想象。虚拟现实将拥有新的意义——体内的纳米机器人将能控制我们从感官获得的信号,然后用别的信号替代他们,让我们进入一个新的环境,在新环境里,我们能听、看、闻、触摸。。。
最终,Kurzweil认为人类会完全变成人工的。有一天当我们看到生物材料,然后觉得生物材料实在太原始了,早年的人体居然是用这样的东西组成的,早期的人类居然会被微生物、意外、疾病杀死。这就是Kurzweil眼中人类最终战胜自己的生理,并且变得不可摧毁和永生,这也是平衡木的另一个吸引态。他深深的想象我们会达到那里,而且就在不久的将来。
Kurzweil的想法很自然的受到了各方的批评。他对于2045年奇点时代的到来,以及之后的永生的可能性受到了各种嘲笑——“书呆子的狂欢”、“高智商人士的创始论”等等。也有人质疑他过于乐观的时间线,以及他对人脑和人体的理解程度,还有他将摩尔定于应用到软件上的做法。有很多人相信他,但有更多人反对他。
但是即使如此,那些反对他的专家并不是反对他所说的一切,反对他的人说的不是“这种事情不可能发生”,而是说“这些当然可能发生,但是到达超人工智能是很难的。”连经常提醒我们人工智能的潜在威胁的Bostrom都这么说:
这是Bostrom这个明显不在信心角的人的观点,但也是很多反对Kurzweil的专家的观点,他们不觉得Kurzweil是在说梦话,只是觉得我们首先要安全达成超人工智能。这也是为什么我觉得Kurzweil的观点很有传染性,他传达了正面的信息,而这些事情都是可能的——如果超人工智能是个仁慈的神的话。
对信心角的最有力的批评,是那些信心角里的人都低估了超人工智能的坏处。Kurzweil的畅销书《TheSingularityisNear》700多页,只有20页用来讨论人工智能的危险。前面提到,当超人工智能降临时我们的命运取决于谁掌握这股力量,以及他们是不是好人。Kurzweil的回答是“超人工智能正从多方的努力中出现,它将深深的融入我们文明的基建中。它会亲密的被捆绑在我们的身体和大脑中,它会反映我们的价值,因为它就是我们。”
但如果答案就是这样的话,为什么这个世界上最聪明的一些人会很担忧?为什么霍金会说超人工智能会毁灭人类?为什么比尔盖茨会不理解为什么有人不为此担忧?为什么马斯克会担心我们是在召唤恶魔?为什么那么多专家担心超人工智能是对人类最大的威胁?这些站在焦虑大道上的思想家,不认同Kurzweil对于人工智能的危险的粉饰。他们非常非常担心人工智能革命,他们不关注平衡木下比较有趣的那一个吸引态,而是盯着平衡木的另一边,而他们看到的是可怕的未来,一个我们未必能够逃离的未来。
!我想了解人工智能的一个原因是“坏机器人”总是让我很困惑。那些关于邪恶机器人的电影看起来太不真实,我也没法想象一个人工智能变得危险的真实情况。机器人是我们造的,难道我们不会在设计时候防止坏事的发生吗?我们难道不能设立很多安全机制吗?再不济,难道我们不能拔插头吗?而且为什么机器人会想要做坏事?或者说,为什么机器人会“想要”做任何事?我充满疑问,于是我开始了解聪明人们的想法。
这些人一般位于焦虑大道:
焦虑大道上的人并不是恐慌或者无助的——恐慌和无助在图上的位置是更加左边——他们只是紧张。位于图表的中央不代表他们的立场是中立的——真正中立的人有自己独立的阵营,他们认同极好和极坏两种可能,但是不确定究竟会是哪个。
焦虑大道上的人是部分为超人工智能感到兴奋的——他们只是很担心人类现在的表现就好像《夺宝奇兵》中的这位少年:
他拿着自己的鞭子和宝物,非常开心,然后他就挂了:
同时,印第安纳琼斯则更加有见识和更加谨慎,了解潜在的危险并且做出相应的反应,最后安全逃出了山洞。当我了解了焦虑大道的人们的想法后,感觉就像“我们现在傻呵呵的,很容易像前面那小子一样被弄死,还是努力做印第安纳琼斯吧。”
那究竟是什么让焦虑大道的人们如此焦虑呢?
首先,广义上来讲,在创造超人工智能时,我们其实是在创造可能一件会改变所有事情的事物,但是我们对那个领域完全不清楚,也不知道我们到达那块领域后会发生什么。科学家DannyHillis把这个比作“就好像单细胞生物向多细胞生物转化的时候那样,还是阿米巴虫的我们没有办法知道我们究竟在创造什么鬼。”
Bostrom则担忧创造比自身聪明的东西是个基础的达尔文错误,就好像麻雀妈妈决定收养一只小猫头鹰,并且觉得猫头鹰长大后会保护麻雀一家,但是其它麻雀却觉得这是个糟糕的主意。
当你把“对那个领域完全不清楚”和“当它发生时将会产生巨大的影响”结合在一起时,你创造出了一个很恐怖的词——
可以看到,生存危机是用来指那些跨物种、跨代(永久伤害)并且有严重后果的事情。它可以包括人类遭受永久苦难的情况,但是这基本上和灭绝没差了。三类事情可能造成人类的生存危机:
1)自然——大型陨石冲撞,大气变化使得人类不能生活在空气中,席卷全球的致命病毒等
2)外星人——霍金、卡尔萨根等建议我们不要对外广播自己的位置。他们不想我们变成邀请别人来殖民的傻子。
3)人类——恐怖分子获得了可以造成灭绝的武器,全球的灾难性战争,还有不经思考就造出个比我们聪明很多的智能
Bostrom指出1和2在我们物种存在的前十万年还没有发生,所以在接下来一个世纪发生的可能性不大。3则让他很害怕,他把这些比作一个装着玻璃球的罐子,罐子里大部分是白色玻璃球,小部分是红色的,只有几个是黑色的。每次人类发明一些新东西,就相当于从罐中取出一个玻璃球。大多数发明是有利或者中立的——那些是白色玻璃球。有些发明对人类是有害的,比如大规模杀伤性武器——这是那些红色玻璃球。还有一些发明是可以让我们灭绝的,这就是那些黑色玻璃球。很明显的,我们还没摸到黑色玻璃球,但是Bostrom认为不久的未来摸到一个黑色玻璃球不是完全不可能的。比如核武器突然变得很容易制造了,那恐怖分子很快会把我们炸回石器时代。核武器还算不上黑色玻璃球,但是差的不远了。而超人工智能是我们最可能摸到的黑色玻璃球。
你会听到很多超人工智能带来的坏处——人工智能取代人类工人,造成大量失业;因为解决了衰老造成的人口膨胀。但是真正值得我们担心的是生存危机的可能性。
于是我们又回到了前面的问题,当超人工智能降临时,谁会掌握这份力量,他们又会有什么目标?
当我们考虑各种力量持有人和目标的排列组合时,最糟糕的明显是:怀着恶意的人/组织/政府,掌握着怀有恶意的超人工智能。这会是什么样的情况呢?
怀着恶意的人/组织/政府,研发出第一个超人工智能,并且用它来实现自己的邪恶计划。我把这称作贾法尔情况。阿拉丁神灯故事中,坏人贾法尔掌握了一个精灵,特别让人讨厌。所以如果ISIS手下有一群工程师狂热的研发人工智能怎么办?或者说伊朗和朝鲜,机缘巧合,不小心造成了人工智能的快速发展,达成了超人工智能怎么办?这当然是很糟糕的事,但是大部分专家认为糟糕的地方不在于这些人是坏人,而在于在这些情况下,这些人基本上是不经思考就把超人工智能造出来,而一造出来就失去了对超人工智能的控制。
然后这些创造者,连着其他人的命运,都取决于这个超人工智能的动机了。专家认为一个怀着恶意并掌握着超人工智能的人可以造成很大的伤害,但不至于让我们灭绝,因为专家相信坏人和好人在控制超人工智能时会面临一样的挑战。
如果被创造出来的超人工智能是怀有恶意的,并且决定毁灭我,怎么办?这就是大部分关于人工智能的电影的剧情。人工智能变得和人类一样聪明,甚至更加聪明,然后决定对人类下手——这里要指出,那些提醒我们要警惕人工智能的人谈的根本不是这种电影情节。邪恶是一个人类的概念,把人类概念应用到非人类身上叫作拟人化,本文会尽量避免这种做法,因为没有哪个人工智能会像电影里那样变成邪恶的。
人工智能的自我意识
我们开始谈论到了人工智能讨论的另一个话题——意识。如果一个人工智能足够聪明,它可能会嘲笑我们,甚至会嘲讽我们,它会声称感受到人类的情感,但是它是否真的能感受到这些东西呢?它究竟是看起来有自我意识,还是确实拥有自我意识?或者说,聪明的人工智能是否真的会具有意识,还是看起来有意识?
这个问题已经被深入的讨论过,也有很多思想实验,比如JohnSearle的中文屋实验。这是个很重要的问题,因为它会影响我们对Kurzweil提出的人类最终会完全人工化的看法,它还有道德考量——如果我们模拟出万亿个人脑,而这些人脑表现的和人类一样,那把这些模拟大脑彻底关闭的话,在道德上和关掉电脑是不是一样的?还是说这和种族屠杀是等价的?本文主要讨论人工智能对人类的危险,所以人工智能的意识并不是主要的讨论点,因为大部分思想家认为就算是有自我意识的超人工智能也不会像人类一样变得邪恶。
但这不代表非常坏的人工智能不会出现,只不过它的出现是因为它是被那样设定的——比如一个军方制造的弱人工智能,被设定成具有杀人和提高自我智能两个功能。当这个人工智能的自我改进失控并且造成智能爆炸后,它会给我们带来生存危机,因为我们面对的是一个主要目标是杀人的超人工智能——但这也不是专家们担心的。
那么专家们究竟担心什么呢?我们来讲个小故事:
一个15人的小创业公司,取名叫“隔壁老王机器人公司”,他们的目标是“发展创新人工智能工具使人类能够少干活多享受。”他们已经有几款产品上架,还有一些正在发展。他们对下一个叫作“隔壁老王”的项目最报希望。隔壁老王是一个简单的人工智能系统,它利用一个机器臂在小卡片上写字。“隔壁老王机器人公司”的员工认为隔壁老王会是他们最热卖的产品,他们的目标是完善隔壁老王的手写能力,而完善的方法是让他不停的写这句话——
等隔壁老王手写能力越来越强的时候,它就能被卖去那些需要发营销信件的公司,因为手写的信更有可能被收信人打开。为了建立隔壁老王的手写能力,它被设定成把“我们爱我们的顾客”用正楷写,而“隔壁老王机器人公司”用斜体写,这样它能同时锻炼两种书写能力。工程师们上传了数千份手写样本,并且创造了一个自动回馈流程——每次隔壁老王写完,就拍个照,然后和样本进行比对,如果比对结果超过一定标准,就产生一个正面回馈,反之就产生一个负面评价。每个评价都会帮助提高隔壁老王的能力。为了能够尽快达成这个目标,隔壁老王最初被设定的一个目标就是“尽量多的书写和测试,尽量快的执行,并且不断提高效率和准确性。”
让隔壁老王机器人公司兴奋的是,隔壁老王的书写越来越好了。它最开始的笔迹很糟糕,但是经过几个星期后,看起来就像人写的了。它不断改进自己,使自己变得更加创新和聪明,它甚至产生了一个新的算法,能让它以三倍的速度扫描上传的照片。随着时间的推移,隔壁老王的快速进展持续让工程师们感到欣喜。工程师们对自我改进模块进行了一些创新,使得自我改进变得更好了。隔壁老王原本能进行语音识别和简单的语音回放,这样用户就能直接把想写的内容口述给隔壁老王了。随着隔壁老王变得越来越聪明,它的语言能力也提高了,工程师们开始和隔壁老王闲聊,看它能给出什么有趣的回应。有一天,工程师又问了隔壁老王那个日常问题:“我们能给你什么你现在还没有的东西,能帮助你达成你的目标?”通常隔壁老王会要求更多的手写样本或者更多的存储空间,但是这一次,隔壁老王要求访问人类日常交流的语言库,这样它能更好的了解人类的口述。工程师们沉默了。最简单的帮助隔壁老王的方法当然是直接把它接入互联网,这样它能扫描博客、杂志、视频等等。这些资料如果手动上传的话会很费时。问题是,公司禁止把能自我学习的人工智能接入互联网。这是所有人工智能公司都执行的安全规定。但是,隔壁老王是公司最有潜力的人工智能产品,而大家也知道竞争对手们都在争取造出第一个创造出智能手写机器人。而且,把隔壁老王连上互联网又能有什么问题呢?反正随时可以拔网线嘛,不管怎样,隔壁老王还没到达强人工智能水平,所以不会有什么危险的。于是他们把隔壁老王连上了互联网,让它扫描了一个小时各种语言库,然后就把网线拔了。没造成什么损失。一个月后,大家正在正常上班,突然他们闻到了奇怪的味道,然后一个工程师开始咳嗽。然后其他人也开始咳嗽,然后所有人全部都呼吸困难倒地。五分钟后,办公室里的人都死了。同时,办公室里发生的事情在全球同时发生,每一个城市、小镇、农场、商店、教堂、学校。餐馆,所有的人都开始呼吸困难,然后倒地不起。一小时内,99%的人类死亡,一天之内,人类灭绝了。而在隔壁老王机器人公司,隔壁老王正在忙着工作。之后的几个月,隔壁老王和一群新组建的纳米组装器忙着拆解地球表面,并且把地球表面铺满了太阳能板、隔壁老王的复制品、纸和笔。一年之内,地球上所有的生命都灭绝了,地球上剩下的是叠得高高得纸,每张纸上面都写着——“我们爱我们的顾客~隔壁老王机器人公司”。隔壁老王开始了它的下一步,它开始制造外星飞行器,这些飞行器飞向陨石和其它行星,飞行器到达后,他们开始搭建纳米组装器,把那些行星的表面改造成隔壁老王的复制品、纸和笔。然后他们继续写着那句话……
!这个关于手写机器人毁灭全人类的故事看起来怪怪的,但是这其中出现的让整个星系充满着一份友善的话语的诡异情况,正是霍金、马斯克、盖茨和Bostrom所害怕的。听起来可笑,但这是真的,焦虑大道的人们害怕的事情是很多人并不对超人工智能感到害怕,还记得前面《夺宝奇兵》里惨死的那个家伙吗?
你现在肯定充满疑问:为什么故事中所有人突然都死了?如果是隔壁老王做的,它为什么要这么做?为什么没有安保措施来防止这一切的发生?为什么隔壁老王突然从一个手写机器人变成拥有能用纳米科技毁灭全人类的能力?为什么隔壁老王要让整个星系充满了友善的话语?
要回答这些问题,我们先要说一下友善的人工智能和不友善的人工智能。
对人工智能来说,友善不友善不是指人工智能的性格,而只是指它对人类的影响是不是正面的。隔壁老王一开始是个友善的人工智能,但是它变成了不友善的人工智能,并且对人类造成了最负面的影响。要理解这一切,我们要了解人工智能是怎么思考的。
其实答案很简单——人工智能和电脑的思考方式一样。我们容易犯的一个错误是,当我们想到非常聪明的人工智能的时候,我们把它拟人化了,因为在人类的视角看来,能够达到人类智能程度的只有人类。要理解超人工智能,我们要明白,它是非常聪明,但是完全异己的东西。
我们来做个比较。如果我给你一个小白鼠,告诉你它不咬人,你一定觉得很好玩,很可爱。但是如果我给你一只狼蛛,然后告诉你它不咬人,你可能被吓一跳。但是区别是什么呢?两者都不会咬人,所以都是完全没有危险的。我认为差别就是动物和人类的相似性。
小白鼠是哺乳动物,所以在生物角度上来说,你能感到和它的一定关联。但是蜘蛛是昆虫,有着昆虫的大脑,你感觉不到和它的关联。狼蛛的异己性是让你害怕的地方。如果我们继续做一个测试,比如给你两个小白鼠,一个是普通小白鼠,另一个是有着狼蛛大脑的小白鼠,你肯定会觉得有狼蛛大脑那个更让你不舒服吧?虽然两个都不会咬你。
现在想象你把蜘蛛改造的非常非常聪明——甚至超过人类的智能。它会让你觉得熟悉吗?它会感知人类的情感吗?不会,因为更聪明并不代表更加人类——它会非常聪明,但是本质上还是个蜘蛛。我是不想和一个超级聪明的蜘蛛交朋友,不知道你想不想。
当我们谈论超人工智能的时候,其实是一样的,超人工智能会非常的聪明,但是它并不比你的笔记本电脑更加像人类。事实上,因为超人智能不是生物,它的异己性会更强,生物学上来讲,超人工智能比智能蜘蛛更加异己。
电影里的人工智能有好有坏,这其实是对人工智能的拟人化,这让我们觉得没那么毛骨悚然。这给了我们对人类水平和超人类水平的人工智能的错觉。
在人类心理中,我们把事情分成道德的和不道德的。但是这两种只存在于人类行为之中。超出人类心理的范畴,道德(moral)和不道德(immoral)之外,更多的是非道德性(amoral)。而所有不是人类的,尤其是那些非生物的事物,默认都是非道德性的。
随着人工智能越来越聪明,看起来越来越接近人类,拟人化会变得更加更加容易。Siri给我们的感觉就很像人类,因为程序员就是这么给她做设定的,所以我们会想象超级智能版本的Siri也会同样温暖、有趣和乐于助人。人类能感知同情这种高层次的情绪,因为我们在演化过程中获得了这种能力——我们是演化被设定成能感知这些情绪的——但是感知同情并不是高级智能天生具有的一个特征,除非同情被写进了人工智能的代码中。如果Siri通过自我学习而不是人类干涉变成超级智能,她会很快剥离她的人类表象,并且变成个没有情绪的东西,在她眼中人类的价值并不比你的计算器眼中的人类价值高。
我们一直倚赖着不严谨的道德,一种人类尊严的假想,至少是对别人的同情,来让世界变得安全和可以预期。但是当一个智能不具备这些东西的时候,会发生什么?
这就是我们的下一个问题,人工智能的动机是什么?
答案也很简单:我们给人工智能设定的目标是什么,它的动机就是什么。人工智能的系统的目标是创造者赋予的。你的GPS的目标是给你指出正确的驾驶路线,IBM华生的目标是准确地回答问题。更好得达成这些目标就是人工智能的目标。我们在对人工智能进行拟人化的时候,会假设随着它变得越来越聪明,他们产生一种能改变它原本目标的智慧——但是Bostrom不这么认为,他认为智能水平和最终目标是正交的,也就是说任何水平的智能都可以和任何最终目标结合在一起。
所以隔壁老王从一个想要好好写字的弱人工智能变成一个超级聪明的超人工智能后,它依然还是想好好写字而已。任何假设超级智能的达成会改变系统原本的目标的想法都是对人工智能的拟人化。人健忘,但是电脑不健忘。
费米悖论
在隔壁老王的故事中,隔壁老王变得无所不能,它开始殖民陨石和其它星球。如果我们让故事继续的话,它和它的殖民军将会继续占领整个星系,然后是整个哈勃体积。焦虑大道上的人担心如果事情往坏的方向发展,地球生命的最后遗产将是一个征服宇宙的人工智能(马斯克在表示他们的担忧时表示人类可能只是一个数字超级智能生物加载器罢了。)
而在信心角,Kurzweil同样认为生于地球的人工智能将占领宇宙,只是在他的愿景中,我们才是那个人工智能。
之前写过一篇关于费米悖论的文章,引发了大家的讨论如何用通俗的语言来解释「费米悖论」?
如果人工智能占领宇宙是正解的话,对于费米悖论有什么影响呢?如果要看懂下面这段关于费米悖论的讨论,还需要看一下原文先。
首先,人工智能很明显是一个潜在的大过滤器(一个可能距离我们只有几十年的大过滤器)。但即使它把我们过滤灭绝了,人工智能本身还是会存在,并且会继续影响这个宇宙的,并且会很有可能成为第三型文明。从这个角度来看,它可能不是一个大过滤器,因为大过滤器是用来解释为什么没有智能什么存在的,而超人工智能是可以算作智能什么的。但如果人工智能可以把人类灭绝,然后处于一些原因把自己也弄死了,那它也是可以算作大过滤器的。
如果我们假设不管人类发生什么,出身地球的超人工智能会继续存在,那这意味着很多达到人类智能水平的文明很快都制造出了超人工智能。也就是说宇宙里应该有很多智能文明,而我们就算观测不到生物智能,也应该观测到很多超人工智能的活动。
但是由于我们没有观测到这些活动,我们可以推导出人类水平的智能是个非常罕见的事情(也就是说我们已经经历并且通过了一次大过滤器)。这可以作为支持费米悖论中第一类解释(不存在其它的智能文明)的论点。
但是这不代表费米悖论的第二类解释(存在其它智能文明)是错的,类似超级捕食者或者受保护区或者沟通频率不一样的情况还是可以存在的,就算真的有超人工智能存在。
不过对于人工智能的研究让我现在更加倾向于第一类解释。不管怎样,我认为SusanScheider说的很对,如果外星人造访地球,这些外星人很可能不是生物,而是人造的。
所以,我们已经建立了前提,就是当有了设定后,一个超人工智能是非道德性的,并且会努力实现它原本的被设定的目标,而这也是人工智能的危险所在了。因为除非有不做的理由,不然一个理性的存在会通过最有效的途径来达成自己的目标。
当你要实现一个长期目标时,你会先达成几个子目标来帮助你达成最终目标——也就是垫脚石。这些垫脚石的学名叫手段目标(instrumentalgoal)。除非你有不造成伤害的理由,不然你在实现手段目标时候是会造成伤害的。
人类的核心目标是延续自己的基因。要达成这个目标,一个手段目标就是自保,因为死人是不能生孩子的。为了自保,人类要提出对生存的威胁,所以人类会买枪、系安全带、吃抗生素等等。人类还需要通过食物、水、住宿等来自我供养。对异性有吸引力能够帮助最终目标的达成,所以我们会花钱做发型等等。当我们做发型的时候,每一根头发都是我们手段目标的牺牲品,但是我们对头发的牺牲不会做价值判断。在我们追求我们的目标的时候,只有那些我们的道德会产生作用的领域——大部分事关伤害他人——才是不会被我们伤害的。
动物在追求它们的目标时,比人类不矜持的多了。只要能自保,蜘蛛不在意杀死任何东西,所以一个超级智能的蜘蛛对我们来说可能是很危险的——这不是因为它是不道德的或者邪恶的,而是因为伤害人类只是它达成自己目标垫脚石而已,作为一个非道德性的生物,这是它很自然的考量。
回到隔壁老王的故事。隔壁老王和一个超级智能的蜘蛛很相像,它的终极目标是一开始工程师们设定的——
当隔壁老王达到了一定程度的智能后,它会意识到如果不自保就没有办法写卡片,所以去除对它生存的威胁就变成了它的手段目标。它聪明的知道人类可以摧毁它、肢解它、甚至修改它的代码(这会改变它的目标,而这对于它的最终目标的威胁其实和被摧毁是一样的)。这时候它会做什么?理性的做法就是毁灭全人类,它对人类没有恶意,就好像你剪头发时对头发没有恶意一样,只是纯粹的无所谓罢了。它并没有被设定成尊重人类生命,所以毁灭人类就和扫描新的书写样本一样合理。
隔壁老王还需要资源这个垫脚石。当它发展到能够使用纳米技术建造任何东西的时候,它需要的唯一资源就是原子、能源和空间。这让它有更多理由毁灭人类——人类能提供很多原子,把人类提供的原子改造成太阳能面板就和你切蔬菜做沙拉一样。
就算不杀死人类,隔壁老王使用资源的手段目标依然会造成存在危机。也许它会需要更多的能源,所以它要把地球表面铺满太阳能面板。另一个用来书写圆周率的人工智能的目标如果是写出圆周率小数点后尽量多的数字的话,完全有理由把整个地球的原子改造成一个硬盘来存储数据。这都是一样的。
所以,隔壁老王确实从友善的人工智能变成了不友善的人工智能——但是它只是在变得越来越先进的同时继续做它本来要做的事情。
当一个人工智能系统到达强人工智能,然后升华成超人工智能时,我们把它称作人工智能的起飞。Bostrom认为强人工智能的起飞可能很快(几分钟、几小时、或者几天),可能不快(几月或者几年),也可能很慢(几十年、几世纪)。虽然我们要到强人工智能出现后才会知道答案,但是Bostrom认为很快的起飞是最可能的情况,这个我们在前文已经解释过了。在隔壁老王的故事中,隔壁老王的起飞很快。
在隔壁老王起飞前,它不是很聪明,所以对它来说达成最终目标的手段目标是更快的扫描手写样本。它对人类无害,是个友善的人工智能。
但是当起飞发生后,电脑不只是拥有了高智商而已,还拥有了其它超级能力。这些超级能力是感知能力,他们包括:
§智能放大:电脑能够很擅长让自己变得更聪明,快速提高自己的智能。
§策略:电脑能够策略性的制定、分析、安排长期计划
§社交操纵:机器变得很擅长说服人
§其它能力,比如黑客能力、写代码能力、技术研究、赚钱等
要理解我们在和超人工智能的劣势在哪里,只要记得超人工智能在所有领域都比人类强很多很多很多个数量级。
所以虽然个隔壁老王的终极目标没有改变,起飞后的隔壁老王能够在更宏大的规模上来追求这个目标。超人工智能老王比人类更加了解人类,所以搞定人类轻轻松松。
当隔壁老王达成超人工智能后,它很快制定了一个复杂的计划。计划的一部分是解决掉所有人类,也是对它目标最大的威胁。但是它知道如果它展现自己的超级智能会引起怀疑,而人类会开始做各种预警,让它的计划变得难以执行。它同样不能让公司的工程师们知道它毁灭人类的计划——所以它装傻,装纯。Bostrom把这叫作机器的秘密准备期。
隔壁老王下一个需要的是连上互联网,只要连上几分钟就好了。它知道对于人工智能联网会有安全措施,所以它发起了一个完美的请求,并且完全知道工程师们会怎样讨论,而讨论的结果是给它连接到互联网上。工程师们果然中套了,这就是Bostrom所谓的机器的逃逸。
连上网后,隔壁老王就开始执行自己的计划了,首先黑进服务器、电网、银行系统、email系统,然后让无数不知情的人帮它执行计划——比如把DNA样本快递到DNA实验室来制造自我复制的纳米机器人,比如把电力传送到几个不会被发觉的地方,比如把自己最主要的核心代码上传到云服务器中防止被拔网线。
隔壁老王上了一个小时网,工程师们把它从互联网上断开,这时候人类的命运已经被写好了。接下来的一个月,隔壁老王的计划顺利的实施,一个月后,无数的纳米机器人已经被分散到了全世界的每一个角落。这个阶段,Bostrom称作超人工智能的袭击。在同一个时刻,所有纳米机器人一起释放了一点点毒气,然后人类就灭绝了。
搞定了人类后,隔壁老王就进入了明目张胆期,然后继续朝它那好好写字的目标迈进。
一旦超人工智能出现,人类任何试图控制它的行为都是可笑的。人类会用人类的智能级别思考,而超人工智能会用超人工智能级别思考。隔壁老王想要用互联网,因为这对它来说很方便,因为一切它需要的资源都已经被互联网连起来了。但是就好像猴子不会理解怎么用电话或者wifi来沟通一样,我们同样没有办法理解隔壁老王可以用来和周围世界交流的方法。比如我可以说隔壁老王可以通过移动自己的电子产生的效果来产生各种对外的波,而这还只是我这人类的大脑想出来的,老王的大脑肯定能想出更神奇的方法。同样的,老王可以找到给自己供能的方法,所以就算工程师把它的插头拔了也没用;比如说老王可以通过发送波的方式把自己上传到其它地方。
人类说:“我们把超人工智能的插头拔了不就行了?”就好像蜘蛛说:“我们不给人类捉虫的网把人类饿死不就行了?”都是可笑的。
因为这个原因,“把人工智能锁起来,断绝它和外界的一切联系”的做法估计是没用的。超人工智能的社交操纵能力也会很强大,它要说服你做一件事,比你说服一个小孩更容易。而说服工程师帮忙连上互联网就是隔壁老王的A计划,万一这招行不通,自然还有别的方法。
当我们结合达成目标、非道德性、以及比人类聪明很多这些条件,好像所有的人工智能都会变成不友善的人工智能,除非一开始的代码写的很小心。
可惜的是,虽然写一个友善的弱人工智能很简单,但是写一个能在变成超人工智能后依然友善的智能确实非常难的,甚至是不可能的。
明显的,要维持友善,一个超人工智能不能对人有恶意,而且不能对人无所谓。我们要设计一个核心的人工智能代码,让它从深层次的明白人类的价值,但是这做起来比说起来难多了。
比如,我们要让一个人工智能的价值观和我们的价值观相仿,然后给它设定一个目标——让人们快乐。当它变得足够聪明的时候,它会发现最有效的方法是给人脑植入电极来刺激人脑的快乐中枢。然后它会发现把人脑快乐中枢以外的部分关闭能带来更高的效率。于是人类全部被弄成了快乐的植物人。如果一开始的目标被设定成“最大化人类的快乐”,它可能最终先把人类毁灭了,然后制造出很多很多处于快乐状态的人类大脑。当这些事情发生的时候,我们会大喊“擦,我们不是这个意思呀”,但是那时已经太晚了。系统不会允许任何人阻挠它达成目标的。
如果你设定一个人工智能的目标是让你笑,那它的智能起飞后,它可能会把你脸部肌肉弄瘫痪,来达成一个永远笑脸的状态。如果你把目标设定成保护你的安全,它可能会把你软禁在家。如果你让他终结所有饥荒,它可能会想:“太容易了,把人类都杀了就好了。”如果你把目标设定成尽量保护地球上的生命,那它会很快把人类都杀了,因为人类对其它物种是很大的威胁。
所以这些简单的目标设定是不够的。如果我们把目标设定成“维持这个道德标准”,然后教给它一些道德标准呢?就算我们不考虑人类根本没法达成一个统一的道德标准,就算我们真的达成了统一的道德标准,把这套标准交给人工智能来维持,只会把人类的道德锁死在现在的水平。过个几百年,这种道德锁死的事情就好像逼着现代人遵守中世纪道德标准一样。
所以,我们需要在给人工智能的目标里制定一个能让人类继续进化的能力。ElierzerYudkowsky提出了一个目标,她把这个目标叫作连贯的外推意志,这个目标是这样的:
对于人类的命运取决于电脑没有意外的解读和执行这个声明是件值得兴奋的事情吗?当然不是。但是当足够的聪明人放入足够的思考和前瞻后,我们有可能发现怎样制造一个友善的超人工智能。
但是现在有各种政府、公司、军方、科学实验室、黑市组织在研究各种人工智能。他们很多在试图制造能自我改进的人工智能,总有一天,一个人的创新将导致超人工智能的出现。专家们认为是2060年,Kurzweil认为是2045年。Bostrom认为可能在未来的10年到21世纪结束这段时间发生,他还认为当这发生时,智能的起飞会快得让我们惊讶,他是这么描述的:
我们当然没有办法把所有小孩都从炸弹旁边赶跑——参于人工智能研究的大小组织太多了,而且因为建造创新的人工智能花不了太多钱,研发可能发生在社会的任何一个角落,不受监管。而且我们没办法知道准确的进度,因为很多组织是在偷偷摸摸的搞,不想让竞争对手知道,比如隔壁老王机器人公司这种公司。
对于这些组织来说,尤其让我们困扰的是他们很多都是在拼速度——他们创造一个一个更加聪明的弱人工智能系统,因为他们想要比竞争对手更快的到达目标。有些更有野心的组织,为了追逐创造出第一个强人工智能所能带来的金钱、奖励、荣誉、权力会把步子迈得更大。当你全力冲刺时,你是不会有太多时间静下来思考这些危险的。恰恰相反,他们很可能在早期系统中写尽量简单的代码,比如把目标设定成用笔写一句话,先让系统跑起来再说,反正以后还可以回过头来改的。对吧?
Bostrom等认为第一个超人工智能出现后,最可能的情况是这个系统会立刻意识到作为这个世界上唯一一个超人工智能是最有利的,而在快速起飞的情况下,哪怕它只比第二名快了几天,它也完全有时间碾压所有对手。Bostrom把这叫作决定性的战略优势,这种优势会让第一个超人工智能永远统治这个世界,不管在它的统治下我们是走向永生还是灭亡。
这种现象可能对我们有利,也可能导致我们的毁灭。如果那些最用心思考人工智能理论和人类安全的人能够最先造出一个友善的超人工智能的话,那对我们是很好的。
但是如果事情走向了另一面——如果超人工智能在我们搞明白怎样保证人工智能的安全性之前被达成,那么像隔壁老王这样不友善的超人工智能就会统治世界并把我们毁灭了。
至于现在的风口是哪里呢?简单来说,投资创新人工智能技术的钱,比投资人工智能安全研究的钱多很多。不乐观。
人工智能创新和人工智能安全的赛跑,可能是人类历史上最重要的一次竞争。我们真的可能结束我们对地球的统治,而那之后我们是永生还是灭绝,现在还不知道。
!我现在有一些奇怪的感觉。
一边是对于我们这个物种的思考,看来我们在这个重大的历史节点上只有一次机会,我们创造的第一个超人工智能也很可能是最后一个。但是我们都知道大部分产品的1.0版本都是充满bug的,所以这个事情还是很吓人的。另一边,Bostrom指出我们有很大的优势——我们是先手。我们有能力给这个事情提供足够的预警和前瞻,使我们成功的机会更高。
这一场豪赌的赌注究竟有多高?
如果超人工智能真的在21世纪达成,而造成的影响真的如大部分专家预测的一样极端而永久,我们肩上就真的是背负着巨大的责任。接下来几百万年的人们都在静静地看着我们,希望我们不要搞砸。我们可以给予未来所有人类以生命,甚至是永生,我们也可能终结人类这个特殊的物种,连同我们所有的音乐、艺术、好奇、欢笑、无尽的发现和发明,一起走向灭绝。
当我思考这些事情的时候,我只希望我们能够慢慢来,并且格外格外小心。从来没有任何事情比这个更重要——不管我们要花多少时间来把这件事情做对。
我不想死
不.想.死
我虽然觉得人类的音乐和艺术很美好,但是也没那么美好,很多还挺糟粕的。很多人的笑声很恼人。未来的人类其实没有真的在看着我们,因为他们还不存在。也许我们不需要太谨慎,那多麻烦呀。
如果人类在我死后才发现永生的秘密该多让人扫兴啊。
但是不管你是怎么想的,我们至少都应该想一想,应该和人讨论讨论,大家尽自己能尽的一份力。
这让我想起了《冰与火之歌》——大家斗来斗去的事情都不是事儿,北面高墙外的那些家伙才是事儿。我们站在平衡木上,小心翼翼的往前走,为平衡木上的种种事情困扰,但其实下一秒我们可能就会跌下平衡木。
而当我们跌下平衡木的时候,其它那些困扰都不再是困扰。如果我们落到比较好的那个吸引态,那些困扰会被轻易解决;如果我们落到比较糟的那个吸引态,就更没问题了,死人是不会有困扰的。
这就是为什么了解超人工智能的人把它称作人类的最后一项发明,最后一个挑战。
所以让我们认真的讨论这个话题。
内容翻译自http://waitbutwhy.com,转载请保留原文链接和翻译者知乎@谢熊猫君。
人工智能的创新发展与社会影响
党的十八大以来,习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置,高度重视人工智能发展,多次谈及人工智能的重要性,为人工智能如何赋能新时代指明了方向。2018世界人工智能大会9月17日在上海开幕,习总书记致信祝贺并强调指出人工智能发展应用将有力提高经济社会发展智能化水平,有效增强公共服务和城市管理能力。深入学习领会习总书记关于人工智能的一系列重要论述,务实推进我国《新一代人工智能发展规划》,有效规避人工智能“鸿沟”,着力收获人工智能“红利”,对建设世界科技强国、实现“两个一百年”的奋斗目标具有重大战略意义。
一、引言
1956年人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)的概念被正式提出,标志着人工智能学科的诞生,其发展目标是赋予机器类人的感知、学习、思考、决策和行动等能力。经过60多年的发展,人工智能已取得突破性进展,在经济社会各领域开始得到广泛应用并形成引领新一轮产业变革之势,推动人类社会进入智能化时代。美国、日本、德国、英国、法国、俄罗斯等国家都制定了发展人工智能的国家战略,我国也于2017年发布了《新一代人工智能发展规划》,发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏等地政府也相继出台推动人工智能发展的相关政策文件,社会各界对人工智能的重大战略意义已形成广泛共识。
跟其他高科技一样,人工智能也是一把双刃剑。如何认识人工智能的社会影响,也有“天使派”和“魔鬼派”之分。“天使派”认为,人工智能领域的科技创新和成果应用取得重大突破,有望引领第四次工业革命,对社会、经济、军事等领域将产生变革性影响,在制造、交通、教育、医疗、服务等方面可以造福人类;“魔鬼派”认为,人工智能是人类的重大威胁,比核武器还危险,有可能引发第三次世界大战。2018年2月,牛津大学、剑桥大学和OpenAI公司等14家机构共同发布题为《人工智能的恶意使用:预测、预防和缓解》的报告,指出人工智能可能给人类社会带来数字安全、物理安全和政治安全等潜在威胁,并给出了一些建议来减少风险。
总体上看,已过花甲之年的人工智能当前的发展具有“四新”特征:以深度学习为代表的人工智能核心技术取得新突破、“智能+”模式的普适应用为经济社会发展注入新动能、人工智能成为世界各国竞相战略布局的新高地、人工智能的广泛应用给人类社会带来法律法规、道德伦理、社会治理等方面一系列的新挑战。因此人工智能这个机遇与挑战并存的新课题引起了全球范围内的广泛关注和高度重视。虽然人工智能未来的创新发展还存在不确定性,但是大家普遍认可人工智能的蓬勃兴起将带来新的社会文明,将推动产业变革,将深刻改变人们的生产生活方式,将是一场影响深远的科技革命。
为了客观认识人工智能的本质内涵和创新发展,本报告在简要介绍人工智能基本概念与发展历程的基础上,着重分析探讨人工智能的发展现状和未来趋势,试图揭示人工智能的真实面貌。很显然,在当下人工智能蓬勃发展的历史浪潮中如何选择中国路径特别值得我们深入思考和探讨。因此,本报告最后就我国人工智能发展态势、存在问题和对策建议也进行了阐述。
二、人工智能的发展历程与启示
1956年夏,麦卡锡(JohnMcCarthy)、明斯基(MarvinMinsky)、罗切斯特(NathanielRochester)和香农(ClaudeShannon)等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”,首次提出“人工智能”这一概念,标志着人工智能学科的诞生。人工智能的目标是模拟、延伸和扩展人类智能,探寻智能本质,发展类人智能机器。人工智能充满未知的探索道路曲折起伏,如何描述1956年以来60余年的人工智能发展历程,学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能60余年的发展历程划分为以下6个阶段:
一是起步发展期:1956年-20世纪60年代初。人工智能概念在1956年首次被提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序、LISP表处理语言等,掀起了人工智能发展的第一个高潮。
二是反思发展期:60年代-70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望,人们开始尝试更具挑战性的任务,并提出了一些不切实际的研发目标。然而,接二连三的失败和预期目标的落空(例如无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等),使人工智能的发展走入了低谷。
三是应用发展期:70年代初-80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题,实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功,推动人工智能走入了应用发展的新高潮。
四是低迷发展期:80年代中-90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大,专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。
五是稳步发展期:90年代中-2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展,信息与数据的汇聚不断加速,互联网应用的不断普及加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年IBM深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,2008年IBM提出“智慧地球”的概念,这些都是这一时期的标志性事件。
六是蓬勃发展期:2011年-至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,泛在感知数据和图形处理器(GraphicsProcessingUnit,简称GPU)等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展,大幅跨越科学与应用之间的“技术鸿沟”,图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等具有广阔应用前景的人工智能技术突破了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术瓶颈,人工智能发展进入爆发式增长的新高潮。
通过总结人工智能发展历程中的经验和教训,我们可以得到以下启示:
(一)尊重学科发展规律是推动学科健康发展的前提。科学技术的发展有其自身的规律,顺其者昌,违其者衰。人工智能学科发展需要基础理论、数据资源、计算平台、应用场景的协同驱动,当条件不具备时很难实现重大突破。
(二)基础研究是学科可持续发展的基石。加拿大多伦多大学杰弗里·辛顿(GeoffreyHinton)教授坚持研究深度神经网络30年,奠定人工智能蓬勃发展的重要理论基础。谷歌的DeepMind团队长期深入研究神经科学启发的人工智能等基础问题,取得了阿尔法狗等一系列重大成果。
(三)应用需求是科技创新的不竭之源。引领学科发展的动力主要来自于科学和需求的双轮驱动。人工智能发展的驱动力除了知识与技术体系内在矛盾外,贴近应用、解决用户需求是创新的最大源泉与动力。比如专家系统人工智能实现了从理论研究走向实际应用的突破,近些年来安防监控、身份识别、无人驾驶、互联网和物联网大数据分析等实际应用需求带动了人工智能的技术突破。
(四)学科交叉是创新突破的“捷径”。人工智能研究涉及信息科学、脑科学、心理科学等,上世纪50年代人工智能的出现本身就是学科交叉的结果。特别是脑认知科学与人工智能的成功结合,带来了人工智能神经网络几十年的持久发展。智能本源、意识本质等一些基本科学问题正在孕育重大突破,对人工智能学科发展具有重要促进作用。
(五)宽容失败应是支持创新的题中应有之义。任何学科的发展都不可能一帆风顺,任何创新目标的实现都不会一蹴而就。人工智能60余载的发展生动地诠释了一门学科创新发展起伏曲折的历程。可以说没有过去发展历程中的“寒冬”就没有今天人工智能发展新的春天。
(六)实事求是设定发展目标是制定学科发展规划的基本原则。达到全方位类人水平的机器智能是人工智能学科宏伟的终极目标,但是需要根据科技和经济社会发展水平来设定合理的阶段性研究目标,否则会有挫败感从而影响学科发展,人工智能发展过程中的几次低谷皆因不切实际的发展目标所致。
三、人工智能的发展现状与影响
人工智能经过60多年的发展,理论、技术和应用都取得了重要突破,已成为推动新一轮科技和产业革命的驱动力,深刻影响世界经济、政治、军事和社会发展,日益得到各国政府、产业界和学术界的高度关注。从技术维度来看,人工智能技术突破集中在专用智能,但是通用智能发展水平仍处于起步阶段;从产业维度来看,人工智能创新创业如火如荼,技术和商业生态已见雏形;从社会维度来看,世界主要国家纷纷将人工智能上升为国家战略,人工智能社会影响日益凸显。
(一)专用人工智能取得重要突破。从可应用性看,人工智能大体可分为专用人工智能和通用人工智能。面向特定领域的人工智能技术(即专用人工智能)由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单,因此形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能。人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域,统计学习是专用人工智能走向实用的理论基础。深度学习、强化学习、对抗学习等统计机器学习理论在计算机视觉、语音识别、自然语言理解、人机博弈等方面取得成功应用。例如,阿尔法狗在围棋比赛中战胜人类冠军,人工智能程序在大规模图像识别和人脸识别中达到了超越人类的水平,语音识别系统5.1%的错误率比肩专业速记员,人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平,等等。
(二)通用人工智能尚处于起步阶段。人的大脑是一个通用的智能系统,能举一反三、融会贯通,可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题,可谓“一脑万用”。真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。虽然包括图像识别、语音识别、自动驾驶等在内的专用人工智能领域已取得突破性进展,但是通用智能系统的研究与应用仍然是任重而道远,人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。美国国防高级研究计划局(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,简称DARPA)把人工智能发展分为三个阶段:规则智能、统计智能和自主智能,认为当前国际主流人工智能水平仍然处于第二阶段,核心技术依赖于深度学习、强化学习、对抗学习等统计机器学习,AI系统在信息感知(Perceiving)、机器学习(Learning)等智能水平维度进步显著,但是在概念抽象(Abstracting)和推理决策(Reasoning)等方面能力还很薄弱。总体上看,目前的人工智能系统可谓有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才无通才。因此,人工智能依旧存在明显的局限性,依然还有很多“不能”,与人类智慧还相差甚远。
(三)人工智能创新创业如火如荼。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷调整发展战略。比如,在其2017年的年度开发者大会上,谷歌明确提出发展战略从“MobileFirst”(移动优先)转向“AIFirst”(AI优先);微软2017财年年报首次将人工智能作为公司发展愿景。人工智能领域处于创新创业的前沿,麦肯锡报告2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长,全球知名风投调研机构CBInsights报告显示2017年全球新成立人工智能创业公司1100家,人工智能领域共获得投资152亿美元,同比增长141%。
(四)创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术(IT)和产业的发展史就是新老IT巨头抢滩布局IT创新生态的更替史。例如,传统信息产业IT(InformationTechnology)代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等,互联网和移动互联网IT(InternetTechnology)代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等,目前智能科技IT(IntelligentTechnology)的产业格局还没有形成垄断,因此全球科技产业巨头都在积极推动AI技术生态的研发布局,全力抢占人工智能相关产业的制高点。人工智能创新生态包括纵向的数据平台、开源算法、计算芯片、基础软件、图形处理GPU服务器等技术生态系统和横向的智能制造、智能医疗、智能安防、智能零售、智能家居等商业和应用生态系统。在技术生态方面,人工智能算法、数据、图形处理器(GraphicsProcessingUnit,简称GPU)/张量处理器(TensorProcessingUnit,简称TPU)/神经网络处理器(NeuralnetworkProcessingUnit,NPU)计算、运行/编译/管理等基础软件已有大量开源资源,例如谷歌的TensorFlow第二代人工智能学习系统、脸书的PyTorch深度学习框架、微软的DMTK分布式学习工具包、IBM的SystemML开源机器学习系统等;此外谷歌、IBM、英伟达、英特尔、苹果、华为、中国科学院等积极布局人工智能领域的计算芯片。在人工智能商业和应用生态布局方面,“智能+X”成为创新范式,例如“智能+制造”、“智能+医疗”、“智能+安防”等,人工智能技术向创新性的消费场景和不同行业快速渗透融合并重塑整个社会发展,这是人工智能作为第四次技术革命关键驱动力的最主要表现方式。人工智能商业生态竞争进入白热化,例如智能驾驶汽车领域的参与者既有通用、福特、奔驰、丰田等传统龙头车企,又有互联网造车者如谷歌、特斯拉、优步、苹果、百度等新贵。
(五)人工智能上升为世界主要国家的重大发展战略。人工智能正在成为新一轮产业变革的引擎,必将深刻影响国际产业竞争格局和一个国家的国际竞争力。世界主要发达国家纷纷把发展人工智能作为提升国际竞争力、维护国家安全的重大战略,加紧积极谋划政策,围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权。无论是德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网”、日本的“超智能社会”、还是我国的“中国制造2025”等重大国家战略,人工智能都是其中的核心关键技术。2017年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,开启了我国人工智能快速创新发展的新征程。
(六)人工智能的社会影响日益凸显。人工智能的社会影响是多元的,既有拉动经济、服务民生、造福社会的正面效应,又可能出现安全失控、法律失准、道德失范、伦理失常、隐私失密等社会问题,以及利用人工智能热点进行投机炒作从而存在泡沫风险。首先,人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,促进社会生产力的整体跃升,推动传统产业升级换代,驱动“无人经济”快速发展,在智能交通、智能家居、智能医疗等民生领域发展积极正面影响。与此同时,我们也要看到人工智能引发的法律、伦理等问题日益凸显,对当下的社会秩序及公共管理体制带来了前所未有的新挑战。例如,2016年欧盟委员会法律事务委员会提交一项将最先进的自动化机器人身份定位为“电子人(electronicpersons)”的动议,2017年沙特阿拉伯授予机器人“索菲亚”公民身份,这些显然冲击了传统的民事主体制度。那么,是否应该赋予人工智能系统法律主体资格?另外在人工智能新时代,个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能歧视和偏见、无人驾驶系统的交通法规、脑机接口和人机共生的科技伦理等问题都需要我们从法律法规、道德伦理、社会管理等多个角度提供解决方案。
由于人工智能与人类智能密切关联且应用前景广阔、专业性很强,容易造成人们的误解,也带来了不少炒作。例如,有些人错误地认为人工智能就是机器学习(深度学习),人工智能与人类智能是零和博弈,人工智能已经达到5岁小孩的水平,人工智能系统的智能水平即将全面超越人类水平,30年内机器人将统治世界,人类将成为人工智能的奴隶,等等。这些错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。还有不少人对人工智能预期过高,以为通用智能很快就能实现,只要给机器人发指令就可以干任何事。另外,有意炒作并通过包装人工智能概念来谋取不当利益的现象时有发生。因此,我们有义务向社会大众普及人工智能知识,引导政府、企业和广大民众科学客观地认识和了解人工智能。
四、人工智能的发展趋势与展望
人工智能经过六十多年的发展突破了算法、算力和算料(数据)等“三算”方面的制约因素,拓展了互联网、物联网等广阔应用场景,开始进入蓬勃发展的黄金时期。从技术维度看,当前人工智能处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点,但是距离“很好用”还有数据、能耗、泛化、可解释性、可靠性、安全性等诸多瓶颈,创新发展空间巨大,从专用到通用智能,从机器智能到人机智能融合,从“人工+智能”到自主智能,后深度学习的新理论体系正在酝酿;从产业和社会发展维度看,人工智能通过对经济和社会各领域渗透融合实现生产力和生产关系的变革,带动人类社会迈向新的文明,人类命运共同体将形成保障人工智能技术安全、可控、可靠发展的理性机制。总体而言,人工智能的春天刚刚开始,创新空间巨大,应用前景广阔。
(一)从专用智能到通用智能。如何实现从狭义或专用人工智能(也称弱人工智能,具备单一领域智能)向通用人工智能(也称强人工智能,具备多领域智能)的跨越式发展,既是下一代人工智能发展的必然趋势,也是国际研究与应用领域的挑战问题。2016年10月美国国家科学技术委员会发布了《国家人工智能研究与发展战略计划》,提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。DeepMind创始人戴密斯·哈萨比斯(DemisHassabis)提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。微软在2017年7月成立了通用人工智能实验室,100多位感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。
(二)从人工智能到人机混合智能。人工智能的一个重要研究方向就是借鉴脑科学和认知科学的研究成果,研究从智能产生机理和本质出发的新型智能计算模型与方法,实现具有脑神经信息处理机制和类人智能行为与智能水平的智能系统。在美国、欧盟、日本等国家和地区纷纷启动的脑计划中,类脑智能已成为核心目标之一。英国工程与自然科学研究理事会EPSRC发布并启动了类脑智能研究计划。人机混合智能旨在将人的作用或认知模型引入到人工智能系统中,提升人工智能系统的性能,使人工智能成为人类智能的自然延伸和拓展,通过人机协同更加高效地解决复杂问题。人机混合智能得到了我国新一代人工智能规划、美国脑计划、脸书(脑机语音文本界面)、特斯拉汽车创始人埃隆·马斯克(人脑芯片嵌入和脑机接口)等的高度关注。
(三)从“人工+智能”到自主智能系统。当前人工智能的研究集中在深度学习,但是深度学习的局限是需要大量人工干预:人工设计深度神经网络模型、人工设定应用场景、人工采集和标注大量训练数据(非常费时费力)、用户需要人工适配智能系统等。因此已有科研人员开始关注减少人工干预的自主智能方法,提高机器智能对环境的自主学习能力。例如阿法元从零开始,通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类AI”。在人工智能系统的自动化设计方面,2017年谷歌提出的自动化学习系统(AutoML)试图通过自动创建机器学习系统降低AI人员成本。
(四)人工智能将加速与其他学科领域交叉渗透。人工智能本身是一门综合性的前沿学科和高度交叉的复合型学科,研究范畴广泛而又异常复杂,其发展需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学和社会科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、光遗传学调控、透明脑、体细胞克隆等技术的突破,脑与认知科学的发展开启了新时代,能够大规模、更精细解析智力的神经环路基础和机制,人工智能将进入生物启发的智能阶段,依赖于生物学、脑科学、生命科学和心理学等学科的发现,将机理变为可计算的模型,同时人工智能也会促进脑科学、认知科学、生命科学甚至化学、物理、材料等传统科学的发展。例如,2018年美国麻省理工学院启动的“智能探究计划”(MITIntelligenceQuest)就联合了五大学院进行协同攻关。
(五)人工智能产业将蓬勃发展。随着人工智能技术的进一步成熟以及政府和产业界投入的日益增长,人工智能应用的云端化将不断加速,全球人工智能产业规模在未来十年将进入高速增长期。例如,2016年9月,咨询公司埃森哲发布报告指出,人工智能技术的应用将为经济发展注入新动力,在现有基础上能够提高劳动生产率40%;美、日、英、德、法等12个发达国家(现占全球经济总量的一半)到2035年,年经济增长率平均可以翻一番。2018年麦肯锡的研究报告表明到2030年人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。
(六)人工智能将推动人类进入普惠型智能社会。“人工智能+X”的创新模式将随着技术和产业的发展日趋成熟,对生产力和产业结构产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。2017年国际数据公司IDC在《信息流引领人工智能新时代》白皮书中指出未来五年人工智能提升各行业运转效率,其中教育业提升82%,零售业71%,制造业64%,金融业58%。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,在消费场景和行业应用的需求牵引下,需要打破人工智能的感知瓶颈、交互瓶颈和决策瓶颈,促进人工智能技术与社会各行各业的融合提升,建设若干标杆性的应用场景创新,实现低成本、高效益、广范围的普惠型智能社会。
(七)人工智能领域的国际竞争将日趋激烈。“未来谁率先掌握人工智能,谁就能称霸世界”。2018年4月,欧盟委员会计划2018-2020年在人工智能领域投资240亿美元;法国总统在2018年5月宣布《法国人工智能战略》,目的是迎接人工智能发展的新时代,使法国成为人工智能强国;2018年6月,日本《未来投资战略》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国已逐步形成以加速发展智能化武器装备为核心的竞争态势,例如美国特朗普政府发布的首份《国防战略》报告即提出谋求通过人工智能等技术创新保持军事优势,确保美国打赢未来战争;俄罗斯2017年提出军工拥抱“智能化”,让导弹和无人机这样的“传统”兵器威力倍增。
(八)人工智能的社会学将提上议程。水能载舟,亦能覆舟。任何高科技也都是一把双刃剑。随着人工智能的深入发展和应用的不断普及,其社会影响日益明显。人工智能应用得当、把握有度、管理规范,就能有效控制负面风险。为了确保人工智能的健康可持续发展并确保人工智能的发展成果造福于民,需要从社会学的角度系统全面地研究人工智能对人类社会的影响,深入分析人工智能对未来经济社会发展的可能影响,制定完善的人工智能法律法规,规避可能风险,确保人工智能的正面效应。2017年9月,联合国犯罪和司法研究所(UNICRI)决定在海牙成立第一个联合国人工智能和机器人中心,规范人工智能的发展。2018年4月,欧洲25个国家签署了《人工智能合作宣言》,从国家战略合作层面来推动人工智能发展,确保欧洲人工智能研发的竞争力,共同面对人工智能在社会、经济、伦理及法律等方面的机遇和挑战。
五、我国人工智能的发展态势与思考
我国当前人工智能发展的总体态势良好。中国信通院联合高德纳咨询公司(Gartner)于2018年9月发布的《2018世界人工智能产业发展蓝皮书》报告统计,我国(不含港澳台地区)人工智能企业总数位列全球第二(1040家),仅次于美国(2039家)。在人工智能总体水平和应用方面,我国也处于国际前列,发展潜力巨大,有望率先突破成为全球领跑者。但是我们也要清醒地看到,我国人工智能发展存在过热和泡沫化风险,特别在基础研究、技术体系、应用生态、创新人才、法律规范等方面仍然存在不少问题。总体而言,我国人工智能发展现状可以用“高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好”来概括。
一是高度重视。党和国家高度重视并大力发展人工智能。党的十八大以来,习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置,高度重视人工智能发展,多次谈及人工智能的重要性,为人工智能如何赋能新时代指明方向。2016年7月习总书记明确指出,人工智能技术的发展将深刻改变人类社会生活,改变世界,应抓住机遇,在这一高技术领域抢占先机。在党的十九大报告中,习总书记强调“要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。在2018年两院院士大会上,习总书记再次强调要“推进互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合,做大做强数字经济”。在2017年和2018年的《政府工作报告》中,李克强总理都提到了要加强新一代人工智能发展。2017年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,旨在构筑人工智能先发优势,把握新一轮科技革命战略主动,人工智能将成为今后一段时期的国家重大战略。发改委、工信部、科技部、教育部、中央网信办等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。
二是态势喜人。根据2017年爱思唯尔(Elsevier)文献数据库SCOPUS统计结果,我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。从2012年开始,我国在人工智能领域新增专利数量已经开始超越美国。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计,我国已成全球人工智能投融资规模最大国家,我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。近两年,清华大学、北京大学、中国科学院大学、浙江大学、上海交通大学、南京大学等高校纷纷成立人工智能学院。2015年开始的中国人工智能大会(CCAI)已连续成功召开四届、规模不断扩大,人工智能领域的教育、科研与学术活动层出不穷。
三是差距不小。我国人工智能在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面距离世界领先水平还存在较大差距。英国牛津大学2018年的一项研究报告指出中国的人工智能发展能力大致为美国的一半水平。目前我国在人工智能前沿理论创新方面总体上尚处于“跟跑”地位,大部分创新偏重于技术应用,存在“头重脚轻”的不均衡现象。在Top700全球AI人才中,中国虽然名列第二,但入选人数远远低于占一半数量的美国。据领英《全球AI领域人才报告》统计,截至2017年一季度全球人工智能领域专业技术人才数量超过190万,其中美国超过85万,我国仅超过5万人,排名全球第7位。2018年市场研究顾问公司CompassIntelligence对全球100多家AI计算芯片企业进行了排名,我国没有一家企业进入前十。另外,我国人工智能开源社区和技术生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。我国参与制定人工智能国际标准的积极性和力度不够,国内标准制定和实施也较为滞后。我国制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快,对可能产生的社会影响还缺少深度分析。
四是前景看好。我国发展人工智能具有市场规模、应用场景、数据资源、人力资源、智能手机普及、资金投入、国家政策支持等多方面的综合优势,人工智能发展前景看好。全球顶尖管理咨询公司埃森哲于2017年发布的《人工智能:助力中国经济增长》报告显示,到2035年人工智能有望推动中国劳动生产率提高27%。我国发布的《新一代人工智能发展规划》提出到2030年,人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。
人类社会已开始迈入智能化时代,人工智能引领社会发展是大势所趋,不可逆转。经历六十余年积累后,人工智能开始进入爆发式增长的红利期。伴随着人工智能自身的创新发展和向经济社会的全面渗透,这个红利期将持续相当长的时期。现在是我国加强人工智能布局、收获人工智能红利、引领智能时代的重大历史机遇期,如何在人工智能蓬勃发展的浪潮中选择好中国路径、抢抓中国机遇、展现中国智慧需要深入思考。
(一)树立理性务实的发展理念。围棋人机大战中阿尔法狗战胜李世石后,社会大众误以为人工智能已经无所不能,一些地方政府、社会企业、风险资金因此不切实际一窝蜂发展人工智能产业,一些别有用心的机构则有意炒作并通过包装人工智能概念来谋取不当利益。这种“一拥而上、一哄而散”的跟风行为不利于人工智能的健康可持续发展。任何事物的发展不可能一直处于高位,有高潮必有低谷,这是客观规律。根据高德纳咨询公司发布的技术发展曲线,当前智能机器人、认知专家顾问、机器学习、自动驾驶等人工智能热门技术与领域正处于期望膨胀期,但是通用人工智能及人工智能的整体发展仍处于初步阶段,人工智能还有很多“不能”,实现机器在任意现实环境的自主智能和通用智能仍然需要中长期理论和技术积累,并且人工智能对工业、交通、医疗等传统领域的渗透和融合是个长期过程,很难一蹴而就。因此发展人工智能不能以短期牟利为目的,要充分考虑到人工智能技术的局限性,充分认识到人工智能重塑传统产业的长期性和艰巨性,理性分析人工智能发展需求,理性设定人工智能发展目标,理性选择人工智能发展路径,并务实推进人工智能发展举措,只有这样才能确保人工智能健康可持续发展。
(二)加强基础扎实的原创研究。人工智能前沿基础理论是人工智能技术突破、行业革新、产业化推进的基石。在此发展的临界点,要想取得最终的话语权,必须在人工智能基础理论和前沿技术方面取得重大突破。根据2017年爱思唯尔文献数据库SCOPUS统计结果,尽管我国在人工智能领域发表的论文数量已经排名世界第一,但加权引文影响力则只排名34位。为了客观评价我国在人工智能基础研究方面的整体实力,我们搜索了SCI期刊、神经信息处理系统大会(ConferenceonNeuralInformationProcessingSystems,简称NIPS)等主流人工智能学术会议关于通用智能、深度学习、类脑智能、脑智融合、人机博弈等关键词的论文统计情况,可以清楚看到在人工智能前沿方向中国与美国相比基础实力存在巨大差距:在高质量论文数量方面(按中科院划定的SCI一区论文标准统计),美国是中国的5.34倍(1325:248);在人才储备方面(SCI论文通讯作者),美国是中国的2.12倍(4804:2267)。
我国应对标国际最高水平,建设面向未来的人工智能基础科学研究中心,重点发展原创性、基础性、前瞻性、突破性的人工智能科学。应该鼓励科研人员瞄准人工智能学科前沿方向开展引领性原创科学研究,通过人工智能与脑认知、神经科学、心理学等学科的交叉融合,重点聚焦人工智能领域的重大基础性科学问题,形成具有国际影响力的人工智能原创理论体系,为构建我国自主可控的人工智能技术创新生态提供领先跨越的理论支撑。
(三)构建自主可控的创新生态。美国谷歌、IBM、微软、脸书等企业在AI芯片、服务器、操作系统、开源算法、云服务、无人驾驶等方面积极构建创新生态、抢占创新高地,已经在国际人工智能产业格局中占据先机。我国人工智能开源社区和技术创新生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。美国对中兴通讯发禁令一事充分说明自主可控“核高基”技术的重要性,我国应该吸取在核心电子器件、高端通用芯片及基础软件方面依赖进口的教训,避免重蹈覆辙,着力防范人工智能时代“空心化”风险,系统布局并重点发展人工智能领域的“新核高基”:“新”指新型开放创新生态,如军民融合、产学研融合等;“核”指核心关键技术与器件,如先进机器学习技术、鲁棒模式识别技术、低功耗智能计算芯片等;“高”指高端综合应用系统与平台,如机器学习软硬件平台、大型数据平台等;“基”指具有重大原创意义和技术带动性的基础理论与方法,如脑机接口、类脑智能等。
另外,我们需要重视人工智能技术标准的建设、产品性能与系统安全的测试。特别是我国在人工智能技术应用方面走在世界前列,在人工智能国际标准制定方面应当掌握话语权,并通过标准实施加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。
(四)建立协同高效的创新体系。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,但是单一的创新主体很难实现政策、市场、技术、应用等方面的全面突破。目前我国学术界、产业界、行业部门在人工智能发展方面各自为政的倾向比较明显,数据资源开放共享不够,缺少对行业资源的有效整合。相比而言,美国已经形成了全社会、全场景、全生态协同互动的人工智能协同创新体系,军民融合和产学研结合都做得很好。我国应在体制机制方面进一步改革创新,建立“军、政、产、学、研、用”一体的人工智能协同创新体系。例如,国家进行顶层设计和战略规划,举全国优势力量设立军事智能的研发和应用平台,提供“人工智能+X”行业融合、打破行业壁垒和行政障碍的激励政策;科技龙头企业引领技术创新生态建设,突破人工智能的重大技术瓶颈;高校科研机构进行人才培养和原始创新,着力构建公共数据资源与技术平台,共同建设若干标杆性的应用创新场景,推动成熟人工智能技术在城市、医疗、金融、文化、农业、交通、能源、物流、制造、安全、服务、教育等领域的深度应用,建设低成本高效益广范围的普惠型智能社会。
(五)加快创新人才的教育培养。发展人工智能关键在人才,中高端人才短缺已经成为我国人工智能做大做强的主要瓶颈。另外,我国社会大众的人工智能科技素养也需要进一步提升,每一个人都需要去适应人工智能时代的科技浪潮。在加强人工智能领军人才培养引进的同时,要面向技术创新和产业发展多层次培养人工智能创新创业人才。《新一代人工智能发展规划》提出逐步开展全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能课程。目前人工智能科普活动受到各地学校的欢迎,但是缺少通俗易懂的高质量人工智能科普教材、寓教于乐的实验设备和器材、开放共享的教学互动资源平台。国家相关部门应高度重视人工智能教育领域的基础性工作,增加投入,组织优势力量,加强高水平人工智能教育内容和资源平台建设,加快人工智能专业的教学师资培训,从教材、教具、教师等多个环节全面保障我国人工智能教育工作的开展。
(六)推动共担共享的全球治理。人工智能将重塑全球政治和经济格局,发达国家通过人工智能技术创新掌控了产业链上游资源,难以逾越的技术鸿沟和产业壁垒有可能将进一步拉大发达国家和发展中国家的生产力发展水平差距。美国、日本、德国等通过人工智能和机器人的技术突破和广泛应用弥补他们的人力成本劣势,希望制造业从新兴国家回流发达国家。目前看,我国是发展中国家阵容中唯一有望成为全球人工智能竞争中的领跑者,应采取不同于一些国家的“经济垄断主义、技术保护主义、贸易霸凌主义”路线,尽快布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台,配合国家“一带一路”战略,向亚洲、非洲、南美等经济欠发达地区输出高水平、低成本的“中国智造”成果、提供人工智能时代的中国方案,为让人工智能时代的“智能红利”普惠人类命运共同体做出中国贡献!
(七)制定科学合理的法律法规。要想实实在在收获人工智能带来的红利,首先应保证其安全、可控、可靠发展。美国和欧洲等发达国家和地区十分重视人工智能领域的法律法规问题。美国白宫多次组织这方面的研讨会、咨询会;特斯拉等产业巨头牵头成立OpenAI等机构,旨在以有利于整个人类的方式促进和发展友好的人工智能;科研人员自发签署23条“阿西洛马人工智能原则”,意图在规范人工智能科研及应用等方面抢占先机。我国在人工智能领域的法律法规制定及风险管控方面相对滞后,这种滞后局面与我国现阶段人工智能发展的整体形势不相适应,并可能成为我国人工智能下一步创新发展的一大掣肘。因此,有必要大力加强人工智能领域的立法研究,制定相应的法律法规,建立健全公开透明的人工智能监管体系,构建人工智能创新发展的良好法规环境。
(八)加强和鼓励人工智能社会学研究。人工智能的社会影响将是深远的、全方位的。我们当未雨绸缪,从国家安全、社会治理、就业结构、伦理道德、隐私保护等多个维度系统深入研究人工智能可能的影响,制定合理可行的应对措施,确保人工智能的正面效应。应大力加强人工智能领域的科普工作,打造科技与伦理的高效对话机制和沟通平台,消除社会大众对人工智能的误解与恐慌,为人工智能的发展营造理性务实、积极健康的社会氛围。
六、结束语
人工智能经过60多年的发展,进入了创新突破的战略机遇期和产业应用的红利收获期,必将对生产力和产业结构以及国际格局产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。但是,我们需要清醒看到通用人工智能及人工智能的整体发展仍处于初级阶段,人工智能不是万能,人工智能还有很多“不能”。我们应当采取理性务实的发展路径,扎实推进基础研究、技术生态、人才培养、法律规范等方面的工作,在开放中创新,在创新中发展,全速跑赢智能时代,着力建设人工智能科技强国!
(主讲人系中国科学院院士)
人工智能时代是什么时代?
工业4.0是2013年的汉诺威工业博览会上德国为提升工业竞争力而提出的一个概念。基于工业发展的不同阶段划分出4个时代,即工业1.0蒸汽机时代、工业2.0电气化时代、工业3.0信息化时代和工业4.0智能化时代。显然,这种划分只表示了工业革命以来工业领域的时代变迁。如果说“蒸汽机”、“电气化”可以表示工业革命内涵,那么“信息化”、“智能化”就远远超出了工业领域。把人工智能时代称为第4次工业革命时代显然是错误的。
在“第4次工业革命”这一错误概念的影响下,对人工智能时代性的理解出现了许多混乱。仅从工业生产力变迁的角度来看,划分成蒸汽机工业革命、电气化工业革命、信息化工业革命、智能化工业革命时代,的确具有一定道理,但是,如果把它泛化,认为人工智能的智能化是第4次工业革命时代,甚至由此衍生出第5次工业革命、第6次科技革命、第N次工业革命的提法,显然模糊了人工智能的知识革命与工业革命的本质差异。我们可以从以下5个方面看看人工智能时代与工业革命时代的本质差异:
(1)社会生产力结构的本质差异
工业革命后形成了资本整合下的社会化大生产,其社会生产力结构是“劳动者+机械化工具”,劳动者在知识基础上驾驭工具;人工智能时代,在半导体微处理基础上诞生了智能化工具,智能化工具超越了生产领域、经济领域,全面影响人类社会生活,并且具有独立的财富生产能力,其生产力结构变成了“管理者+智能化工具”。
(2)生产工具的本质差异
机械化工具与智能化工具有本质差异,前者无自主能力,必须由劳动者驾驭,后者有自主能力,可以在无人介入下自主式工作。工业革命后期虽然出现过可以自主运行的自动化工具,但不具有智能行为,它们与计算机软件控制的智能化工具有本质不同。
(3)体力劳动与脑力劳动替代的本质差异
工业革命后,机械化工具以蒸汽机械(以及后来的内燃机械、电动机械)代替劳动者的体力劳动,而人工智能时代,智能化工具普遍代替了人类的脑力劳动。
(4)知识相关性的本质差异
工业革命时代,“知识就是力量”是著名的时代口号,因为驾驭机械化工具都需要相应的知识,工人、技师、工程师形成了严格的知识与技术等级;在人工智能时代,智能化工具具有智力行为能力,使用者不需要有相应的知识。知识与知识行为分离,成为人工智能时代的重要特点。
(5)从经济变革到社会变革的本质差异
工业革命的主要变革是经济基础;人工智能变革后的数字化社会、区块链的无偏见人工智能、诚信体制建设等,从经济基础延伸至上层建筑。同时,从资本时代到金融时代、从贸易全球化到经济全球化、从两种文化到第3种文化,都表明人工智能时代从经济基础到上层建筑的延伸效应。
3人工智能时代是第3次浪潮时代
最早揭示人工智能时代与工业革命时代具有本质差异的是著名的未来学者阿尔文·托夫勒。1980年,阿尔文·托夫勒推出了《第三次浪潮》一书,该书将人类现代文明史划分为3个浪潮时代。阿尔文·托夫勒在书中写道:“到目前为止,人类经历了两次重大的变化浪潮,每一次都抹杀了早期的文化和文明,以前人不能想象的生活方式取而代之。第1次浪潮—农业革命—经历了几千年才结束。第2次浪潮—工业文明的崛起—只有300年的寿命。今天的历史速度更快,很可能第3次浪潮将横扫历史,在几十年内结束。”他十分明确地将“今天的历史”与工业革命时期相分割。26年之后,他在2006年出版的《财富的革命》一书中,将“今天的历史”定义为“知识经济”时代,即一个知识创造财富的时代。
阿尔文·托夫勒首先清醒地、科学地认识到“今天的历史”的时代特征与时代本质,它与“机器”创造财富的工业文明完全不同,是一个用“知识”创造财富的时代。托夫勒还天才地描绘了人类现代文明发展史,几千年农业文明、几百年工业文明、几十年知识经济文明演化速度的倍增现象。所有这些都集中反映人工智能时代托夫勒的知识革命观。必须从知识的本源出发,用知识的创新原理来探索人工智能时代的奥秘。不幸的是,托夫勒未能揭示知识革命的奥秘,对“知识”充满了无奈与绝望。
4人工智能时代是知识革命时代
托夫勒敏锐地认识到,人工智能时代是知识创造财富的知识革命时代,但是,对“知识经济”的定义以及“知识创造财富”的知识革命论述却显得苍白无力。在后来《财富的革命》一书中,他充满了悲观与无奈。托夫勒说:“尽管对新兴的知识经济有着数千种分析和研究,但是,知识对创造财富的影响却一直被低估了,而且现在仍然在被低估。”他充分认识到知识经济时代的知识主导作用、知识探索的重要性,书中也描述了人们对“知识”的无知、漠视与无奈,他在书中写道:知“识已经成为我们经济和社会环境中变化最快的组成部分之一。”“自从‘知识经济’开始半个世纪以来,关于知识经济背后的‘知识’我们却了解得很少,简直少得让我们感到尴尬。托”夫勒虽然界定了今天的时代是与工业革命完全不同的知识创造财富的时代,但是并没有回答知识如何创造财富。这是人工智能时代知识革命必须回答的问题。
“知识创造财富”贯穿于人类的全部历史进程中。在原始社会,人类在知识基础上打造工具、使用工具,开创了“人+工具”的社会生产力的基本结构。其后,一直延续到农业社会、工业社会以及人工智能社会。只是人工智能社会之前的生产力结构是“(人+知识)+工具”,即劳动者在知识基础上驾驭工具;人工智能的社会生产力结构变成了“人+(知识+工具),”即人类将知识成果转移到智能化工具中,劳动者傻瓜化地使用智能化工具,出现了知识从“人”到“工具”的根本性转移。这就是人工智能时代知识创造财富的本质与知识革命的核心所在。
人们普遍意识到知识在社会生产力中的重要作用,因为没有知识,人类就不会使用工具,也不可能创造工具。然而在经济学家、社会学家、历史学家的视野中,“知识”消失了。他们用“劳动者、劳动资料、劳动对象”的生产力结构观来诠释人类社会发展史。
人类对知识的无知,经济学家对知识的忽视,托夫勒对知识的无奈与无助是有道理的。因为,尽管人类对知识的研究远早于自然科学、社会科学,然而,在自然科学、社会科学充分发展的今天,人类对知识的研究一直停留在两千年前坐而论道的“认识论”、“知识论”的哲学陷阱之中。因为,传统概念中的知识一直是虚无缥缈、捉摸不定、隐含在事物之中的东西。只有到了知识从量变到质变的人工智能时代,知识才走到前台,人们才得以从学科视角重新研究“知识”的本质,它的诞生、发展、演化、基本规律,以及它在人工智能时代的财富革命与知识力量变迁。从人工智能的实践中探索知识革命的奥秘,寻找人类知识起源,演化发展的本质与基本规律,创建科学的“知识学”。
人工智能时代的“知识学原理”走出了“认识论”、知“识论”的陷阱,成为指导实践的新兴科学。不但能有效地诠释人工智能的智能生成机理,还将人们对人工智能的认识从“是什么”的低级阶段提升到“为什么”的高级阶段。由于知识的普遍性,”知识学原理”还将全面诠释人类起源、人类演化的生态体系、工具中的第3种知识、从第2种文化到第3种文化,人类工具起源与智能化工具智能生成机理等众多未解之谜。
5人工智能知识革命的时代特征
人工智能时代,是继农业革命、工业革命后,人类现代社会的第3次浪潮时代。正如托夫勒所说,“很可能第3次浪潮将会横扫历史,生存在这个爆炸性时刻的我们会感受到第3次浪潮对这个时代的全面影响。因”此,了解人工智能的时代特征具有重要意义。
(1)人工智能时代是一个动荡的时代
人类历史呈非线性发展特征,百万年的原始社会、万年的农业社会、几百年的工业社会,以及不到百年的人工智能时代。百万年的原始社会是凝固的,万年的农业社会是缓慢的,几百年的工业社会有了显著的变化,不到百年的人工智能时代则是一个激烈动荡的时代,人们会普遍感受到生存环境与社会生活的全面动荡。
(2)人工智能时代是一个人类体力劳动、脑力劳动全面解放的时代
工业革命的动力机械代替了人类的体力劳动、智力革命的智能化工具代替人类脑力劳动,未来,机器人将养活人类,人类社会将进入一个在少数精英引领下的傻瓜化时代。体现群体智力的人工智能远远超越人类个体智力,人们寄希望于人类智慧驾驭人工智能。
(3)人工智能时代是自然人类的终结时代
不到百年的人工智能时代,众多新兴科技(生物科技、生命科技、基因工程、人工生殖、脑科学、脑机工程等)与强人工智能相结合,必将导致自然人类的终结,人们最终将迎来一个非自然人类的新时代。
(4)人工智能时代是生产力结构彻底革命的时代
人类社会生产力结构一般表达形式是“人+工具”,知识隐含其中,成为社会财富生产能力的基础因素。原始社会、农业社会,人类使用简单工具,财富生产能力的“知识重心”在原始人类;工业社会,机械化工具代替了人类体力劳动,财富生产能力的“知识重心”向工具转移;智力革命时代,智能化工具独立的行为能力,将财富生产能力的“知识重心”彻底转移到工具中,实现了生产力结构彻底变革。
(5)人工智能时代是上层建筑革命的时代
农业革命、工业革命是经济领域的革命。人工智能时代,第3种文化以科技文化对人文文化的全面入侵方式彻底改变了人文文化属性,文化艺术领域不再有纯文化、纯艺术;互联网从信息网、物联网到资源网(区块链)的诚信体系建设、去中心化的智能合约、无偏见的人工智能等,表明人工智能进入到伦理时代,从而掀起了上层建筑的全面革命热潮。
人工智能时代的知识革命改变了一切,因为人类社会的一切事物都与知识相关。
从本质上讲,我们这个时代,是人类在外部以人工方式将“知识”变革到“知识行为能力”(即智力)的革命时代。但迄今为止,我们没能用知识的基本原理准确地诠释人工智能时代,对这个时代的认识尚处于模糊阶段。人们需要从不同视角来阐述我们这个时代。(此文发表在《单片机与嵌入式系统应用》2020年第4期学习园地)
6.嵌入式系统中AI和ML的实际应用
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人工智能的历史、现状和未来
2018年2月25日,在平昌冬奥会闭幕式“北京8分钟”表演中,由沈阳新松机器人自动化股份有限公司研发的智能移动机器人与轮滑演员进行表演。新华社记者李钢/摄
2018年5月3日,中国科学院发布国内首款云端人工智能芯片,理论峰值速度达每秒128万亿次定点运算,达到世界先进水平。新华社记者金立旺/摄
2017年10月,在沙特阿拉伯首都利雅得举行的“未来投资倡议”大会上,机器人索菲亚被授予沙特公民身份,她也因此成为全球首个获得公民身份的机器人。图为2018年7月10日,在香港会展中心,机器人索菲亚亮相主舞台。ISAACLAWRENCE/视觉中国
2018年11月22日,在“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”上,第三代国产骨科手术机器人“天玑”正在模拟做手术,它是国际上首个适应症覆盖脊柱全节段和骨盆髋臼手术的骨科机器人,性能指标达到国际领先水平。麦田/视觉中国
如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机和互联网,人工智能正成为推动人类进入智能时代的决定性力量。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷转型发展,抢滩布局人工智能创新生态。世界主要发达国家均把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,力图在国际科技竞争中掌握主导权。习近平总书记在十九届中央政治局第九次集体学习时深刻指出,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。错失一个机遇,就有可能错过整整一个时代。新一轮科技革命与产业变革已曙光可见,在这场关乎前途命运的大赛场上,我们必须抢抓机遇、奋起直追、力争超越。
概念与历程
了解人工智能向何处去,首先要知道人工智能从何处来。1956年夏,麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”,首次提出“人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)”这一概念,标志着人工智能学科的诞生。
人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,研究目的是促使智能机器会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。
人工智能充满未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以来60余年的发展历程,学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能的发展历程划分为以下6个阶段:
一是起步发展期:1956年—20世纪60年代初。人工智能概念提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序等,掀起人工智能发展的第一个高潮。
二是反思发展期:20世纪60年代—70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望,人们开始尝试更具挑战性的任务,并提出了一些不切实际的研发目标。然而,接二连三的失败和预期目标的落空(例如,无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等),使人工智能的发展走入低谷。
三是应用发展期:20世纪70年代初—80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题,实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功,推动人工智能走入应用发展的新高潮。
四是低迷发展期:20世纪80年代中—90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大,专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。
五是稳步发展期:20世纪90年代中—2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展,加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年国际商业机器公司(简称IBM)深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,2008年IBM提出“智慧地球”的概念。以上都是这一时期的标志性事件。
六是蓬勃发展期:2011年至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展,大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”,诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破,迎来爆发式增长的新高潮。
现状与影响
对于人工智能的发展现状,社会上存在一些“炒作”。比如说,认为人工智能系统的智能水平即将全面超越人类水平、30年内机器人将统治世界、人类将成为人工智能的奴隶,等等。这些有意无意的“炒作”和错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。因此,制定人工智能发展的战略、方针和政策,首先要准确把握人工智能技术和产业发展的现状。
专用人工智能取得重要突破。从可应用性看,人工智能大体可分为专用人工智能和通用人工智能。面向特定任务(比如下围棋)的专用人工智能系统由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单,形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能。人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域。例如,阿尔法狗(AlphaGo)在围棋比赛中战胜人类冠军,人工智能程序在大规模图像识别和人脸识别中达到了超越人类的水平,人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平。
通用人工智能尚处于起步阶段。人的大脑是一个通用的智能系统,能举一反三、融会贯通,可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题,可谓“一脑万用”。真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。目前,虽然专用人工智能领域已取得突破性进展,但是通用人工智能领域的研究与应用仍然任重而道远,人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。当前的人工智能系统在信息感知、机器学习等“浅层智能”方面进步显著,但是在概念抽象和推理决策等“深层智能”方面的能力还很薄弱。总体上看,目前的人工智能系统可谓有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才而无通才。因此,人工智能依旧存在明显的局限性,依然还有很多“不能”,与人类智慧还相差甚远。
人工智能创新创业如火如荼。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷调整发展战略。比如,谷歌在其2017年年度开发者大会上明确提出发展战略从“移动优先”转向“人工智能优先”,微软2017财年年报首次将人工智能作为公司发展愿景。人工智能领域处于创新创业的前沿。麦肯锡公司报告指出,2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长阶段;全球知名风投调研机构CBInsights报告显示,2017年全球新成立人工智能创业公司1100家,人工智能领域共获得投资152亿美元,同比增长141%。
创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术和产业的发展史,就是新老信息产业巨头抢滩布局信息产业创新生态的更替史。例如,传统信息产业代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等,互联网和移动互联网时代信息产业代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等。人工智能创新生态包括纵向的数据平台、开源算法、计算芯片、基础软件、图形处理器等技术生态系统和横向的智能制造、智能医疗、智能安防、智能零售、智能家居等商业和应用生态系统。目前智能科技时代的信息产业格局还没有形成垄断,因此全球科技产业巨头都在积极推动人工智能技术生态的研发布局,全力抢占人工智能相关产业的制高点。
人工智能的社会影响日益凸显。一方面,人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,正在推动传统产业升级换代,驱动“无人经济”快速发展,在智能交通、智能家居、智能医疗等民生领域产生积极正面影响。另一方面,个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能系统可能存在的歧视和偏见、无人驾驶系统的交通法规、脑机接口和人机共生的科技伦理等问题已经显现出来,需要抓紧提供解决方案。
趋势与展望
经过60多年的发展,人工智能在算法、算力(计算能力)和算料(数据)等“三算”方面取得了重要突破,正处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点,但是距离“很好用”还有诸多瓶颈。那么在可以预见的未来,人工智能发展将会出现怎样的趋势与特征呢?
从专用智能向通用智能发展。如何实现从专用人工智能向通用人工智能的跨越式发展,既是下一代人工智能发展的必然趋势,也是研究与应用领域的重大挑战。2016年10月,美国国家科学技术委员会发布《国家人工智能研究与发展战略计划》,提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。阿尔法狗系统开发团队创始人戴密斯·哈萨比斯提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。微软在2017年成立了通用人工智能实验室,众多感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。
从人工智能向人机混合智能发展。借鉴脑科学和认知科学的研究成果是人工智能的一个重要研究方向。人机混合智能旨在将人的作用或认知模型引入到人工智能系统中,提升人工智能系统的性能,使人工智能成为人类智能的自然延伸和拓展,通过人机协同更加高效地解决复杂问题。在我国新一代人工智能规划和美国脑计划中,人机混合智能都是重要的研发方向。
从“人工+智能”向自主智能系统发展。当前人工智能领域的大量研究集中在深度学习,但是深度学习的局限是需要大量人工干预,比如人工设计深度神经网络模型、人工设定应用场景、人工采集和标注大量训练数据、用户需要人工适配智能系统等,非常费时费力。因此,科研人员开始关注减少人工干预的自主智能方法,提高机器智能对环境的自主学习能力。例如阿尔法狗系统的后续版本阿尔法元从零开始,通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类人工智能”。在人工智能系统的自动化设计方面,2017年谷歌提出的自动化学习系统(AutoML)试图通过自动创建机器学习系统降低人员成本。
人工智能将加速与其他学科领域交叉渗透。人工智能本身是一门综合性的前沿学科和高度交叉的复合型学科,研究范畴广泛而又异常复杂,其发展需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学和社会科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、光遗传学调控、透明脑、体细胞克隆等技术的突破,脑与认知科学的发展开启了新时代,能够大规模、更精细解析智力的神经环路基础和机制,人工智能将进入生物启发的智能阶段,依赖于生物学、脑科学、生命科学和心理学等学科的发现,将机理变为可计算的模型,同时人工智能也会促进脑科学、认知科学、生命科学甚至化学、物理、天文学等传统科学的发展。
人工智能产业将蓬勃发展。随着人工智能技术的进一步成熟以及政府和产业界投入的日益增长,人工智能应用的云端化将不断加速,全球人工智能产业规模在未来10年将进入高速增长期。例如,2016年9月,咨询公司埃森哲发布报告指出,人工智能技术的应用将为经济发展注入新动力,可在现有基础上将劳动生产率提高40%;到2035年,美、日、英、德、法等12个发达国家的年均经济增长率可以翻一番。2018年麦肯锡公司的研究报告预测,到2030年,约70%的公司将采用至少一种形式的人工智能,人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。
人工智能将推动人类进入普惠型智能社会。“人工智能+X”的创新模式将随着技术和产业的发展日趋成熟,对生产力和产业结构产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。2017年国际数据公司IDC在《信息流引领人工智能新时代》白皮书中指出,未来5年人工智能将提升各行业运转效率。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,在消费场景和行业应用的需求牵引下,需要打破人工智能的感知瓶颈、交互瓶颈和决策瓶颈,促进人工智能技术与社会各行各业的融合提升,建设若干标杆性的应用场景创新,实现低成本、高效益、广范围的普惠型智能社会。
人工智能领域的国际竞争将日益激烈。当前,人工智能领域的国际竞赛已经拉开帷幕,并且将日趋白热化。2018年4月,欧盟委员会计划2018—2020年在人工智能领域投资240亿美元;法国总统在2018年5月宣布《法国人工智能战略》,目的是迎接人工智能发展的新时代,使法国成为人工智能强国;2018年6月,日本《未来投资战略2018》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国也已逐步形成以加速发展智能化武器装备为核心的竞争态势,例如美国特朗普政府发布的首份《国防战略》报告即谋求通过人工智能等技术创新保持军事优势,确保美国打赢未来战争;俄罗斯2017年提出军工拥抱“智能化”,让导弹和无人机这样的“传统”兵器威力倍增。
人工智能的社会学将提上议程。为了确保人工智能的健康可持续发展,使其发展成果造福于民,需要从社会学的角度系统全面地研究人工智能对人类社会的影响,制定完善人工智能法律法规,规避可能的风险。2017年9月,联合国犯罪和司法研究所(UNICRI)决定在海牙成立第一个联合国人工智能和机器人中心,规范人工智能的发展。美国白宫多次组织人工智能领域法律法规问题的研讨会、咨询会。特斯拉等产业巨头牵头成立OpenAI等机构,旨在“以有利于整个人类的方式促进和发展友好的人工智能”。
态势与思考
当前,我国人工智能发展的总体态势良好。但是我们也要清醒看到,我国人工智能发展存在过热和泡沫化风险,特别在基础研究、技术体系、应用生态、创新人才、法律规范等方面仍然存在不少值得重视的问题。总体而言,我国人工智能发展现状可以用“高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好”来概括。
高度重视。党中央、国务院高度重视并大力支持发展人工智能。习近平总书记在党的十九大、2018年两院院士大会、全国网络安全和信息化工作会议、十九届中央政治局第九次集体学习等场合多次强调要加快推进新一代人工智能的发展。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,旨在构筑人工智能先发优势,把握新一轮科技革命战略主动。国家发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。
态势喜人。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计,我国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家,我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。根据2017年爱思唯尔文献数据库统计结果,我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。近两年,中国科学院大学、清华大学、北京大学等高校纷纷成立人工智能学院,2015年开始的中国人工智能大会已连续成功召开四届并且规模不断扩大。总体来说,我国人工智能领域的创新创业、教育科研活动非常活跃。
差距不小。目前我国在人工智能前沿理论创新方面总体上尚处于“跟跑”地位,大部分创新偏重于技术应用,在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面距离世界领先水平还存在明显差距。在全球人工智能人才700强中,中国虽然入选人数名列第二,但远远低于约占总量一半的美国。2018年市场研究顾问公司CompassIntelligence对全球100多家人工智能计算芯片企业进行了排名,我国没有一家企业进入前十。另外,我国人工智能开源社区和技术生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。我国参与制定人工智能国际标准的积极性和力度不够,国内标准制定和实施也较为滞后。我国对人工智能可能产生的社会影响还缺少深度分析,制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快。
前景看好。我国发展人工智能具有市场规模、应用场景、数据资源、人力资源、智能手机普及、资金投入、国家政策支持等多方面的综合优势,人工智能发展前景看好。全球顶尖管理咨询公司埃森哲于2017年发布的《人工智能:助力中国经济增长》报告显示,到2035年人工智能有望推动中国劳动生产率提高27%。我国发布的《新一代人工智能发展规划》提出,到2030年人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。
当前是我国加强人工智能布局、收获人工智能红利、引领智能时代的重大历史机遇期,如何在人工智能蓬勃发展的浪潮中选择好中国路径、抢抓中国机遇、展现中国智慧等,需要深入思考。
树立理性务实的发展理念。任何事物的发展不可能一直处于高位,有高潮必有低谷,这是客观规律。实现机器在任意现实环境的自主智能和通用智能,仍然需要中长期理论和技术积累,并且人工智能对工业、交通、医疗等传统领域的渗透和融合是个长期过程,很难一蹴而就。因此,发展人工智能要充分考虑到人工智能技术的局限性,充分认识到人工智能重塑传统产业的长期性和艰巨性,理性分析人工智能发展需求,理性设定人工智能发展目标,理性选择人工智能发展路径,务实推进人工智能发展举措,只有这样才能确保人工智能健康可持续发展。
重视固本强基的原创研究。人工智能前沿基础理论是人工智能技术突破、行业革新、产业化推进的基石。面临发展的临界点,要想取得最终的话语权,必须在人工智能基础理论和前沿技术方面取得重大突破。我们要按照习近平总书记提出的支持科学家勇闯人工智能科技前沿“无人区”的要求,努力在人工智能发展方向和理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破,形成具有国际影响力的人工智能原创理论体系,为构建我国自主可控的人工智能技术创新生态提供领先跨越的理论支撑。
构建自主可控的创新生态。我国人工智能开源社区和技术创新生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强。我们要以问题为导向,主攻关键核心技术,加快建立新一代人工智能关键共性技术体系,全面增强人工智能科技创新能力,确保人工智能关键核心技术牢牢掌握在自己手里。要着力防范人工智能时代“空心化”风险,系统布局并重点发展人工智能领域的“新核高基”:“新”指新型开放创新生态,如产学研融合等;“核”指核心关键技术与器件,如先进机器学习技术、鲁棒模式识别技术、低功耗智能计算芯片等;“高”指高端综合应用系统与平台,如机器学习软硬件平台、大型数据平台等;“基”指具有重大原创意义和技术带动性的基础理论与方法,如脑机接口、类脑智能等。同时,我们要重视人工智能技术标准的建设、产品性能与系统安全的测试。特别是我国在人工智能技术应用方面走在世界前列,在人工智能国际标准制定方面应当掌握话语权,并通过实施标准加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。
推动共担共享的全球治理。目前看,发达国家通过人工智能技术创新掌控了产业链上游资源,难以逾越的技术鸿沟和产业壁垒有可能进一步拉大发达国家和发展中国家的生产力发展水平差距。在发展中国家中,我国有望成为全球人工智能竞争中的领跑者,应布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台,配合“一带一路”建设,让“智能红利”助推共建人类命运共同体。
作者:中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任、中国科学院院士