迎接人工智能时代

2017-10-20 18:39李彬
大众科学 2017年9期
关键词:智慧人工智能人类

李彬

人工智能改变人类生活

2017年5月23日,一场人机围棋大战以人类棋手潸然泪下结束,面对人工智能,人类真的已经处于弱势了吗?从1997年IBM计算机深蓝战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫,到2016年Alpha Go以4:1战胜韩国围棋顶级选手李世石,现如今,Alpha Go又战胜了当今世界围坛第一人的中国棋手柯洁。人工智能未来是否会彻底取代人类?李世石、柯洁的相继落败,似乎证明了在围棋这一个高智商竞赛领域,人类已非机器对手。那么,此后在其更多的领域,人类是否会因此丧失主导权呢?

其实,作为这场围棋大战的观战者,对柯洁的胜利大多是不报希望的,因为强大的AlphaGo已经学习了近万盘人类棋局,自我对垒了3000万盘棋局,并且能够一边下棋一边学习提高。最有趣的是,AlphaGo还具有一定智慧:只求赢,不求赢多。所以,柯洁与Alpha Go的大战注定会失败,这是每个科技领域的从业者心知肚明的事情。

此前,现代最伟大的物理学家之一史蒂芬·霍金在参加2015时代精神会议上曾提出警告:人工智能可能会导致人类的灭绝,并且进一步表示:“人工智能计算机可能在接下来的100年之内就将人类取而代之。”Tesla CEO埃隆·马斯克也表示,人工智能将威胁所有人类工作,这项技术甚至可能引发战争,“它是人类文明面临的最大危险”

还有人预言:未来20到30年间,超过50%的工作机会被人工智能取代——到2020年,超过500万份工作将会消失;未来15年,专业司机、保安、放射科医生、行政助理、税务员、家政服务员、记者、翻译等工作都将可能被人工智能所取代。

柯洁大战Alpha Go的始作俑者,谷歌的首席科学家Yoav Shoham在今年接受记者采访时也表示赞同霍金对于人工智能的评价,认为确实要提早预防AI发展带来的一系列问题。

实际上,从历史的发展角度来看,人类无法不产生担心。要知道在此前的历史发展过程中,尽管人类创造了各种各样的工具为人所用,但始终主导权都在人类的手中。而人工智能机器人尽管初期时学习人类的经验,但却能够基于人类海量的经验和数据进行深度学习完成自我进化,进而获得人类难以企及的“技能”。特别是到2045年机器的计算能力增长达到一个临界点,使人工智能可以在计算能力上超过人类总和。同时,由于人工智能系统在自我学习进化的过程中难免会因为这样那样的原因而存在隐患,甚至出现无法预估和管控的故障,甚至使人工智能机器系统失控,从而出现所谓“奇点”(Singularity)现象。面对这样功能强大而可能失控的未来机器世界,就不免让人产生担心。

除了目前人们所看到的人工智能技能,如识别、自然语言理解、机器翻译、智力游戏、自动驾驶汽车等之外,现在的科学家们还正在通过算法构造策略与仿脑构造策略等途径尝试研究让机器具备更高级的智能如意识等。而一旦这类研究取得突破,超强的智能和自主意识叠加起来,就等于创造了一个新物种,而这个物种不吃饭不睡觉并且智能超强,人类到时候如何与之相处可真是一个非常令人担心的事情。

当然,前面的一些人的担心也许有些过于悲观。乐观地讲,人类可以选择另外一种可能:就是从一开始就非常重视在人工智能系统中植入智慧的管控功能,让人工智能系统始终都在人的管控之下,而且只能做好事不能做坏事。比如参照人类社会的管控经验智慧,在人工智能世界中也开发一套类似于人类社会那样的管控机制和体制,让人工智能系统的世界也有道德、伦理、法律等。也许,这样的类似于人类社会的人工智能世界,可能更容易被人类所期待和接受。

更乐观一些来看,人类完全可以借助人工智能来实现更高智能的人类文明进步和社会发展与人类智能进化。因为人工智能毕竟是人造出来的,人还是决定一切的关键;人工智能的根本目的是帮助人类,不是完全替代人类;人工智能可以创造或改善许多新的行业、新的企业、新的职业等,给人类带来很多新的机会,把人类提升到更高的智能高度去思考、规划、发展、进步等;只要我们自己积极主动地学习提高、改变自己、用更高的标准要求自己,并且在开发人工智能系统的时候植入符合人类道德规范和法律法规的管控系统,那么我们就可以更好地享受人工智能帶来的红利。

正如谷歌首席科学家YoavShoham所认为的那样:未来人与机器的界限会越来越模糊,当人和机器融为一体了,就不存在机器会取代人的一个过程。

这显然是人类希望的人工智能技术的比较理想的一个发展方向,使人类可以像消费水电煤一样消费人工智能的服务和产品。借助于人工智能系统,人类就可以很方便地具备所谓超人的能力,继而更好地推动人类文明进步。

当然,还有一种更令人乐观的情形,就是人类在挖掘自身潜力方面取得空前的突破性成果,使人类的智能及其他能力获得一个根本性的提高。比如在破解人类以DNA/ RNA为载体的遗传系统等方面取得突破,使人类能够比较方便地获得千千万万代祖先所遗传下来的保留在人体遗传系统中的知识、智能、智慧等,那么人类就可能在智能和能力上获得根本性而且永无止境的突破,那样的话也许人工智能系统就永远也无法超越人类了!

那,这个悄然改变着人类生活的人工智能到底是什么呢?

什么是人工智能?

1956年,在美国达特茅斯学院举办的一个沙龙式学术会议上,一批著名科学家——斯坦福大学的约翰·麦肯锡、麻省理工学院的马文·明斯基、卡内基梅隆大学的赫伯特·西蒙和艾伦·纽厄尔这4名日后的图灵奖获得者,还有信息论创始人克劳德·香农和国际商业机器公司(IBM)的罗切斯特,首次确立了“人工智能”概念:人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,指让机器像人那样认知、思考和学习,即用计算机模拟人的智能。由此,人类社会一个新的时代——人工智能时代诞生。endprint

人工智能奠基人是被人们称誉为计算机科学之父和人工智能之父的英国数学家、逻辑学家阿兰·麦席森·图灵。今天的计算机模型,均基于图灵机——1936年,图灵提出一种抽象的计算模型“图灵机”,用纸带式机器模拟人们进行数学运算的过程;而“图灵测试”则源自1950年图灵论文《计算机器与智能》中的测试设计:如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题,且超过30%的回答让测试者误认为是人类所答,那么,电脑就被认为具有智能。

最初,AI只是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作,最初他只是研究文字识别与输入、语音识别与输入、图像识别与输入等等。也就是说,AI最初就是模仿人的智能。但是因为人是非常开放、复杂、超巨的系统,而且人类对自己这个系统还了解很少,所以人工智能模仿人这种方法论不容易落实,使得AI的研究在方法论上更多地依赖计算机的发展水平,增加了AI研究的不确定性。

AI系统组成一般包括AI学习系统、AI使用系统、AI管理系统等。对AI系统而言,学习是尤为重要而且必不可少的一个环节,因为AI系统必须先通过学习环节来训练智能,然后才能使用训练好的智能为用户服务。

我们身边有哪些人工智能?手机软件P图,苹果手机的Siri,打车用的滴滴,特斯拉的自动驾驶,淘宝、京东的智能客服等都有人工智能的影子……而且还有更多的人工智能应用在层出不穷地涌现。不得不说的是:如果您是翻译、记者、交易员、客服、律师,或者您是保姆、保安、司机等等,别怪没有提醒您,大家要早一点做好准备被人工智能系统替代而下岗并转岗,因为人工智能比你看得清,听得清,记得更多……。

人工智能发展历程

在人工智能六十年发展历程中,浪潮一波又一波,一次又一次提高了大家的期望值,然后一次又一次地跌入低谷,并不可避免背上“骗子”的恶名。

第一次人工智能高潮,算法和方法论非常漂亮,特别是算法方面出现了很多世界级发明,其中包括一种称做增强学习的雏形(貝尔曼公式)。增强学习,即是谷歌AlphaGo算法的核心思想内容。如今人们常听到的深度学习模型,其雏形称感知器,也是那几年发明的。

紧接而来的就是一个人工智能的冬天,人们发现逻辑证明器、感知器、增强学习等,只能做很简单、非常专门且很窄的任务,稍微超出范围就无法应对。实际上,这里存在两方面局限:其一,人工智能所基于的数学模型和数学手段被发现有一定的缺陷;其二,有很多计算的复杂度以指数程度增加,而当时的计算能力和学习用的数据都非常有限,导致这些任务成为不可能完成的。

20世纪80年代,AI数学模型方面出现了新突破,其中包括著名的多层神经网络(1986)和反向传播算法(亦称BP算法,1986);同时还出现了能与人类下象棋的高度智能机器(1989)以及AI专家系统。但是当时,苹果、国际商业机器公司(IBM)开始推广第一代台式机(即家用PC机)并进入家庭使用,其计算机的费用远远低于专家系统所使用的Symbolics和Lisp等计算机的费用,使得人工智能机器系统显得太昂贵了。于是,AI的又一次寒冬来临。

最近几年,由于大数据技术的发展、大数据计算能力的提高,带动了深度学习技术的发展和AI的实际应用。可以说,深度学习算法、大数据积累、云计算力等使AI再一次复活。今天,人工智能又掀起新一轮的高潮,而且可望有比较持久的高速发展机会。

全球人工智能发展新局面

新一轮人工智能的发展高潮,除了技术能力方面的推动之外,全球各国政府的大力推动也是不可或缺的动力。

2016年5月,美国白宫科技政策办公室(OSTP),在其直属的美国国家科学与技术委员会(NSTC)之下,设立了机器学习与人工智能分委会(MLAI);同年10月,《美国人工智能研究和发展战略规划》发布,其中提出七大重点战略方向:(1)对人工智能研发进行长期投资; (2)开发人机协作的有效方法;(3)理解和应对人工智能带来的伦理、法律和社会影响; (4)确保人工智能系统的安全性; (5)开发人工智能共享公共数据集和测试环境平台; (6)建立标准和基准评估人工智能技术; (7)更好地把握国家人工智能研发人才需求。

2017年7月12日,美国发布《人工智能与国家安全》报告,认为未来随着技术的持续进步,人工智能将像核武器、飞机、计算机和生物技术一样,日益成为可影响国家安全的变革性技术。该报告以“整个政府”为框架,提出了关于人工智能技术的国家安全政策三个目标:(1)保持美国技术领先地位;(2)支持和平利用人工智能技术;(3)灾难性风险管理,并围绕这三个国家安全政策目标,提出了十一点发展建议。

在欧洲,英国创新署于2014年发布了《人工智能2020国家战略》,2015年发布了《英国机器人及人工智能发展图景》,2016年12月发布了《人工智能:未来决策制定的机遇与影响》;法国则在2017年4月制定了《国家人工智能战略》,德国2017年5月颁布了全国第一部自动驾驶法律。

在亚洲,日本政府新近推出“人工智能产业化工程表”,宣布在未来十年,将投入资金1000亿日元(约9亿美元)用于四个重点领域人工智能研发,包括健康医疗、交通物流、信息安全、人才培养等。

中国迎来人工智能发展最好时机

中国应该是全世界人工智能行动最早、动作最快的国家之一。

2015年7月,国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,将“互联网+人工智能”列为其中十一项重点行动之一。

2016年3月,“人工智能”一词写入国家“十三五”规划纲要。

2016年5月,国家发改委、科技部、工信部、中央网信办四部委联合发布《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》,明确提出:到2018年,打造人工智能基础资源与创新平台,人工智能产业体系、创新服务体系、标准化体系基本建立,基础核心技术有所突破,总体技术及产业发展与国际同步,应用以及系统级技术局部领先;并且提出,到2018年,“形成千亿级的人工智能市场应用规模”。今年全国“两会”,“人工智能”第一次正式出现在政府工作报告中:国务院总理李克强明确提出,“全面实施战略性新兴产业发展规划,加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化”。endprint

最近,国务院《新一代人工智能发展规划》的发布,把人工智能与国防实力、国家安全联系起来,强调人工智能是重大历史发展机遇,要大力发展智能产业、培育智能经济,要确保未来几十年经济繁荣、发展、增长,要精准引进高端人才,全国中小学就学习人工智能、编程等课程,要建立人工智能学院、增加博士、培养硕士等。这些都标志着中国的人工智能发展将进入新阶段。

《新一代人工智能发展规划》在“总体要求”的“指导思想”中提出:构筑知识群、技术群、产业群互动融合和人才、制度、文化相互支撑的生态系统。在“基本原则”中提出:推进项目、基地、人才统筹布局。在“战略目标”的“三步走”中提出:聚集起一批高水平的人才队伍和创新团队;形成一批全球领先的人工智能科技创新和人才培养基地。在“总体部署”中提出:布局建设重大科技创新基地,壮大人工智能高端人才队伍,促进创新主体协同互动,形成人工智能持续创新能力。

《规划》“重点任务”第一项“构建开放协同的人工智能科技创新体系”中,强调了如下几点:

加快培养聚集人工智能高端人才。把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重,坚持培养和引进相结合,完善人工智能教育体系,加强人才储备和梯队建设,特别是加快引进全球顶尖人才和青年人才,形成我国人工智能人才高地。

培育高水平人工智能创新人才和团队。支持和培养具有发展潜力的人工智能领军人才,加强人工智能基础研究、应用研究、运行维护等方面专业技术人才培养。重视复合型人才培养,重点培养贯通人工智能理论、方法、技术、产品与应用等纵向复合型人才,以及掌握“人工智能+”经济、社会、管理、标准、法律等横向复合型人才。通过重大研发任务和基地平台建设,汇聚人工智能高端人才,在若干人工智能重点领域形成一批高水平创新团队。鼓励和引导国内创新人才、团队加强与全球顶尖人工智能研究机构合作互动。

加大高端人工智能人才引进力度。开辟专门渠道,实行特殊政策,实现人工智能高端人才精准引进。重点引进神经认知、机器学习、自动驾驶、智能机器人等国际顶尖科学家和高水平创新团队。鼓励采取项目合作、技术咨询等方式柔性引进人工智能人才。统筹利用“千人计划”等现有人才计划,加强人工智能领域优秀人才特别是优秀青年人才引进工作。完善企业人力资本成本核算相关政策,激励企业、科研机构引进人工智能人才。

建设人工智能学科。完善人工智能领域学科布局,设立人工智能专业,推动人工智能领域一级学科建设,尽快在试点院校建立人工智能学院,增加人工智能相关学科方向的博士、硕士招生名额。鼓励高校在原有基础上拓宽人工智能专业教育内容,形成“人工智能+X”复合专業培养新模式,重视人工智能与数学、计算机科学、物理学、生物学、心理学、社会学、法学等学科专业教育的交叉融合。加强产学研合作,鼓励高校、科研院所与企业等机构合作开展人工智能学科建设。

智慧出击,迎接人工智能时代

首先,智慧出击迎接人工智能时代,要依靠智慧,而不能只依靠知识。

所谓智慧,就是能够产生积极效果的最佳实践经验、科学、技术、文化等各种人类文明发展的成果结晶。人类的智慧内容一直以来都比较固定或稳定,不容易被改变,与人类的知识形成鲜明对比,因为人类的知识尽管才只有宇宙全部知识的4%,但是已经呈现爆炸性增长,增加了人们学习和掌握知识的难度。因此,智慧的学习和掌握更重要,而且不存在像知识那样的爆炸性增长挑战。不过,智慧的学习和掌握也有其自身的挑战,那就是智慧高度浓缩和精炼,一般人学习起来没有感觉或者学不懂。尽管如此,智慧的学习和掌握应该是需要更加重视的课题。

当前最重要的智慧内容是中华民族复兴中国梦的智慧。其内容就是中国人们实现中华民族复兴中国梦的各种最佳实践经验、科学、技术、文化等各种人类文明发展的成果结晶。如何总结提炼与学习掌握这些智慧,是一个非常重大的课题。

其次,智慧出击迎接人工智能时代,要认识到这个时代是最好的时代。

为什么说是最好的时代呢?因为这个时代正处于人类文明发展进步最关键的时期,科学技术高速发展,把人类文明进步不断推向新的高度。同时人类知识出现爆炸性增长,智慧变得越来越重要,在人类知识体系不健全而且人们掌握知识的程度参差不齐的情况下,人们最终依靠智慧来做决断。在中华民族文明发展的悠久历史和近百年新中国孕育、诞生、发展进程中,中国人积累了丰富的智慧财富。中国人用这些智慧财富创造了改革开放几十年持续高度发展的奇迹,同时又开启了创新、协调、绿色、开放、共享的发展新理念,开启影响全球的一带一路发展等大战略,给人类当前和未来文明进步发展带来了新机遇新希望新方案。因此,这是中华民族复兴最好的时代,也是我们每个中国人的最好时代。

最后,智慧出击迎接人工智能时代,要把我们每个人的人生作为自己最大的创新创业项目来对待,充分参考和吸纳各国家及各企事业机构在创新创业方面的科学管理理论、技术、方法等智慧成果结晶,在大众创业、万众创新的热潮中重新认识自己的人生事业,调整自己的人生观、价值观、世界观,学习和实践科学的认识论和方法论,在自己的一生的创新创业中为人类进步创造智慧财富。(编辑/高纬时)endprint

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