時至2015,科技界的氣氛與往年大不一樣:似乎影片《超能陸戰(zhàn)隊》、《星際迷航》、《機(jī)械公敵》中,那些遙遠(yuǎn)的科技場景都將走進(jìn)我們的生活。因為,人工智能時代真的來臨了。
2015年作為起點,以下生活場景將陸續(xù)變成現(xiàn)實:開車時,你說出地點,自動駕駛系統(tǒng)將你帶到目的地;在醫(yī)院,你看到來自美國的拖車機(jī)器人Tuggy McFresh在運(yùn)送醫(yī)療器械和來自日本的“大白”機(jī)器人Robear在照顧病人;在酒店,2015年新上市的日本Henn-na服務(wù)生機(jī)器人包攬了從值守前臺、運(yùn)送行李到客房清掃等一眾服務(wù);下班后,你按下了“回家模式”,推開家門你發(fā)現(xiàn),窗簾已經(jīng)拉上,溫度適宜,燈光柔和,熱水燒好,還有日本軟銀公司的家居機(jī)器人Pepper跟你問好賣萌;在家里,你用iWatch打電話,使用的是可監(jiān)控和改善睡眠品質(zhì)的APP;其實,你還可以使用汪峰同款無人飛行器,載著鉆戒,向你心愛的她求婚……
這一天,我們等得太久了。
早在第一臺計算機(jī)埃尼阿克問世后十年,就有科學(xué)家預(yù)言,人工智能時代將要來臨。當(dāng)“深藍(lán)”贏了卡斯帕羅夫之后,這種美好的情景似乎更是指日可待。但是在整個20世紀(jì)后半葉,人工智能研究卻因為數(shù)次技術(shù)革新嘗試的失敗而停滯,經(jīng)歷了從上世紀(jì)50年代到本世紀(jì)初期的若干個寒冬期。最近的一個寒冬期,就是20世紀(jì)末到21世紀(jì)的頭10年,也就是深藍(lán)贏得比賽之后,因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究遭遇瓶頸而帶來的寒冬。
然而在2014年,科技界和商界的所有人,都能明顯的感覺到,人工智能的理論研究和可感知產(chǎn)品似乎突然“噴發(fā)”了:各種可穿戴設(shè)備扎堆出現(xiàn),智能機(jī)器人頻頻亮相,機(jī)器的人臉識別準(zhǔn)確率超過肉眼,Google、蘋果和寶馬等公司齊發(fā)力無人駕駛汽車,美國、歐洲先后設(shè)立人類大腦攻關(guān)項目……
這次噴發(fā),絕非僅僅是幾件討巧的極客產(chǎn)品的偶然同時出現(xiàn),而是在經(jīng)歷了寒冬后的2014年,人工智能有了質(zhì)的突破:一方面,弱人工智能已經(jīng)有很多成果或者商業(yè)化的產(chǎn)品落地,比如語音、人臉識別精準(zhǔn)度的大幅提升和即將發(fā)售的各種智能家居和機(jī)器人;另外一方面,瘋狂的科學(xué)家、科技巨頭和大量的資本也在合謀著更廉價高效的計算和驚世駭俗的產(chǎn)品,以求讓計算機(jī)像人類一樣聰明。過去1年人工智能的高歌猛進(jìn),讓成功預(yù)言機(jī)器在1998年戰(zhàn)勝人類棋手的美國科學(xué)家雷·庫茲韋爾(Ray Kurzweil)發(fā)出樂觀的預(yù)言:機(jī)器智能超越人類智能總和的那個奇妙“奇點”,就在2045年。
那么,這次人工智能的噴發(fā)將會波及到多遠(yuǎn)?它將在多大程度上改變我們的生活方式?
1、從弱人工智能到強(qiáng)人工智能
“深藍(lán)”在國際象棋領(lǐng)域稱霸以后,人工智能沒有像預(yù)想的那樣改天換地,“深藍(lán)”自身則沉寂了十多年,泯然眾人。人工智能也在這期間一直停留于弱人工智能的階段,遲遲不能突破,這段跨度近20年的時間,實際上成為了迄今為止最長的一次AI寒冬。有人戲談,這20年里面AI領(lǐng)域最最大的成就,就是斯皮爾伯格拍出了《人工智能》這部讓全世界年輕人傾倒的科幻電影。
然而,在此期間,雖然科學(xué)家們步履緩慢,但人工智能領(lǐng)域的局部發(fā)生了巨大變革。在這十多年中,科技明星的角色由各大互聯(lián)網(wǎng)公司來扮演,PC互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展,隨后移動互聯(lián)網(wǎng)又異軍突起,快速覆蓋PC互聯(lián)網(wǎng)已占有的江山,重構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)世界。近20年,人工智能躍遷所需要的三個要素逐漸到位。
首先,移動互聯(lián)網(wǎng)引爆了大數(shù)據(jù)的井噴,為計算機(jī)的深度學(xué)習(xí)提供了豐富的素材。
正如吳恩達(dá)(AndrewNg)所言,數(shù)據(jù)是人工智能的燃料。比如,以Google為主的廣告公司全面撒網(wǎng),收集各個維度的數(shù)據(jù)信息。更重要的是,數(shù)據(jù)種類無所不包,特別是在手機(jī)成為了人類的“信息器官”后,人們衣食住行各方面的數(shù)據(jù)被全方位捕捉,這就為機(jī)器擬人化提供了客觀條件,用科學(xué)家的術(shù)語說,大數(shù)據(jù)幫助他們“突破模型界限”。大數(shù)據(jù)已經(jīng)就位,燃料充足。
其次,僅僅有數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。要想讓機(jī)器足夠聰明,那么機(jī)器還需要更快的計算速度。2005年GPU的出現(xiàn),極大地提高了運(yùn)算效率,并促使無人監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)(深度學(xué)習(xí)涉及技術(shù)中的一種)成功。在硬件方面,近20年來主要是通過對大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行仿真,但是這些網(wǎng)絡(luò)需要大量傳統(tǒng)計算機(jī)的集群。然而在2014年,IBM發(fā)布了一款具有里程碑意義的產(chǎn)品:前所未有的超低能耗、超高集成的芯片TrueNorth。這意味著,也許在不就的將來,龐大的計算機(jī)集群將被幾枚芯片所替代。因此,有人把 IBM 的芯片稱為是計算機(jī)史上最偉大的發(fā)明之一,認(rèn)為它將會引發(fā)技術(shù)革命,顛覆從云計算到超級計算機(jī)乃至于智能手機(jī)等一切。這似乎預(yù)示著,在移動互聯(lián)時代幾乎沒有什么作為的IBM,也許會憑著Watson和TrueNorth在人工智能的時代搏得一席之地。
不過,如今計算機(jī)的智能程度,早已超越了以計算速度論英雄的時代,現(xiàn)在很多小型計算機(jī)的計算水平,都已經(jīng)打敗了當(dāng)年的“深藍(lán)”,倘若現(xiàn)在再有公司拿出“深藍(lán)”這樣的產(chǎn)品來給自己貼人工智能的標(biāo)簽,一定會貽笑大方。
在大數(shù)據(jù)和計算能力之外,更重要的是:在十多年間,人機(jī)交互發(fā)生了兩次突破。實際上,信息革命降臨以來,它每一次商業(yè)上波瀾壯闊的潮起潮落都是由人機(jī)交互方式的變革引起的:PC和鼠標(biāo)的誕生,dos系統(tǒng)到視窗操作系統(tǒng)的進(jìn)化,再比如觸屏操作和語音交互問世。其中最后兩個都是在近十年發(fā)生的。特別是語音交互,它意味著計算機(jī)擁有了“聽覺”并能給出正確的反饋。語音交互的實現(xiàn)解放了人類的雙手,促進(jìn)了人類生產(chǎn)力的巨大飛躍。
大數(shù)據(jù)的不斷豐富,計算速度的日益提高再加上人機(jī)交互的重大突破,三個條件都已經(jīng)具備,弱AI向強(qiáng)AI的進(jìn)化呼之欲出。
為了更好地理解強(qiáng)AI,我們在此對強(qiáng)AI和弱AI 加以簡單區(qū)分:讓計算機(jī)會下棋、能搜索這些事情非常簡單,并且已經(jīng)實現(xiàn),這些僅需計算速度和數(shù)據(jù)就可以完成任務(wù)都屬于弱AI范疇;讓計算機(jī)聽得懂,看得懂,能推理反饋,甚至理解人類感情和文化,這些屬于強(qiáng)AI范疇。但是僅僅是想讓計算機(jī)聽得懂、看得懂,便困難重重了,而能夠像人類一樣,完成對于語言、圖片信息的處理加工之后進(jìn)行反饋,則是由弱AI到強(qiáng)AI突破的關(guān)鍵。那么瘋狂科學(xué)家是怎么實現(xiàn)這一突破、讓計算機(jī)擁有類似人類的“聽覺”或者“視覺”的呢?我們以計算機(jī)識別圖片稍加說明。
在解決讓計算機(jī)擁有識別圖片能力的這個問題上,科學(xué)家們嘗試了不同以往的“訓(xùn)練”計算機(jī)的方式——無監(jiān)督學(xué)習(xí)。以前,科學(xué)家們告訴計算機(jī)“貓臉”的幾個特征標(biāo)簽,計算機(jī)“按標(biāo)索貓”,但是現(xiàn)在,科學(xué)家們改用無監(jiān)督學(xué)習(xí)方式,僅下達(dá)“去找貓”的指令,讓計算機(jī)自行確定標(biāo)簽。最后計算機(jī)將搜索結(jié)果反饋給科學(xué)家們。也就是說,人類“授機(jī)以漁”,告訴計算機(jī)的,只是如何找到標(biāo)簽的方法。“授機(jī)以漁”便是無監(jiān)督學(xué)習(xí),它教會計算機(jī)為某一目的自行處理大量無標(biāo)記的數(shù)據(jù),進(jìn)而完成搜索。而計算機(jī)今天認(rèn)識了貓,明天就會認(rèn)識更多事物。
無監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)的成功標(biāo)志著深度學(xué)習(xí)也就此誕生。深度學(xué)習(xí)被視為是結(jié)束AI寒冬的破冰錘,它標(biāo)志著機(jī)器人從弱人工智能到強(qiáng)人工智能進(jìn)化。如果說大數(shù)據(jù)是人工智能這架火箭的燃料,那么深度學(xué)習(xí)能力就是發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)的動力強(qiáng)大與否將根本上決定人工智能這架火箭是否能順利升空。2014年無監(jiān)督學(xué)習(xí)方面成果斐然:Facebook臉部識別率的精確度達(dá)到97.25%,國內(nèi)科大訊飛AI陣營的湯曉歐領(lǐng)導(dǎo)的計算機(jī)視覺研究組,達(dá)到的精確度更是高達(dá)98.52%。
語義和圖片識別技術(shù)僅僅是深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域所研究技術(shù)的冰山一角。2014年末,Google借遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN),賦予了計算機(jī)更高級別的能力——邏輯推理的能力,讓它可以用一句話對畫面進(jìn)行簡單描述,這樣計算機(jī)便具備了用有邏輯的語言描述圖片中不同事物的能力。至此,擁有依靠概念為原點進(jìn)行推理能力的機(jī)器人,比只會識別的機(jī)器人又邁上了一個更高的臺階。
雖然成績斐然,但人工智能真正的冰山其實仍然沉在那些實驗室里:科學(xué)家們最大的企圖是讓計算機(jī)理解人類的情感和文化。計算機(jī)科學(xué)家DonaldKnuth說過:“人工智能已經(jīng)在幾乎所有需要思考的領(lǐng)域超過了人類,但是在那些人類和其它動物不需要思考就能完成的事情上,還差得很遠(yuǎn)。”看來,讓計算機(jī)聽得懂,看得懂,會推理判斷不足以滿足瘋狂科學(xué)家們的探索欲,他們期待有朝一日計算機(jī)能夠變得像影片《人工智能》中的大衛(wèi)一樣,擁有可以理解人類情感和文化的能力。這樣的強(qiáng)人工智能才是科學(xué)家們想要摘得的人工智能研究領(lǐng)域的皇冠。
回顧2014,互聯(lián)網(wǎng)巨頭在向強(qiáng)人工智能進(jìn)軍的路上,各家走的路線有所不同:數(shù)據(jù)處理速度方面,IBM憑借True North獲得了比較高的關(guān)注度;Facebook則依托它豐富的人臉圖像數(shù)據(jù)資源,在識別人臉方面取得了超越人臉的高精確度;而對于深度學(xué)習(xí)方法,Google、Facebook、百度和科大訊飛——這幾個擁有了世界上少有的、研究深度學(xué)習(xí)科學(xué)家的公司——一直激烈地爭奪著這塊人工智能領(lǐng)域的高地。順帶一提,這一次人工智能大潮,可能也是首次中國科技勢力和美國科技勢力的齊頭并進(jìn),而不是亦步亦趨。
2、生活中的人工智能
1)了不起的沃森和醫(yī)用機(jī)器人
2011年,Watson在《Jeopardy!》問答節(jié)目中完勝對手,隨后,這個超級計算機(jī)被應(yīng)用到了醫(yī)療等領(lǐng)域?,F(xiàn)在沃森不僅能研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),還能尋找某些藥物的替代成分。除此之外,沃森還會自行學(xué)習(xí)大量文獻(xiàn),通過“假設(shè)自動生成”來完成診斷。美國最大的醫(yī)療保險公司W(wǎng)ellpoint預(yù)測,沃森甚至可以很大程度上幫助縮短辨別癌癥的時間。
沃森如此出色,但這并不意味著把一切都交給沃森,人類只需要等待一個結(jié)果。就像IBM 在宣傳片中所說,“你不是在運(yùn)行Watson,你是在和它一起工作。Watson 和你都會學(xué)得更快”。沃森的意義不在于全權(quán)處理各種問題,它的意義在于通過“半人半AI”的方式,幫助人類更好地學(xué)習(xí)。我們可以預(yù)見,參與到“半人半AI”中的Watson能幫助醫(yī)生、老師和科學(xué)家們提高專業(yè)水平和科研能力,成為推動不同行業(yè)的發(fā)展的強(qiáng)大助力。
事實上,沃森并不是第一個被用在醫(yī)療領(lǐng)域的機(jī)器人,已經(jīng)有很多“前輩”的身影出現(xiàn)在醫(yī)院里了。在運(yùn)送和搞衛(wèi)生的機(jī)器人之外,醫(yī)院里面還有來自日本Riken和SumitomoRiko公司的“大白”機(jī)器人護(hù)士Robear,以及來自美國達(dá)芬奇公司的協(xié)助或者部分代替醫(yī)生做手術(shù)的機(jī)器人。早在2013年,InTouch和Bedford公司聯(lián)合開發(fā)的機(jī)器人獲得了美國FDA的批文,這一里程碑式的事件標(biāo)志著機(jī)器人被正式認(rèn)可有了給人看病的能力。這款機(jī)器人將被用于資源相對匱乏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院,來診斷使用者是否中風(fēng)。它的出現(xiàn)對改善患者轉(zhuǎn)歸、減少醫(yī)護(hù)成本起到了很大作用。除此之外,荷蘭埃因霍溫大學(xué)的RoboEarth項目同樣值得關(guān)注。該項目的四個機(jī)器人在模擬醫(yī)院的環(huán)境中相互協(xié)作來照顧病人,它們通過與云端服務(wù)器的交互來進(jìn)行信息共享和互相學(xué)習(xí),也就是說,一個機(jī)器人學(xué)會的知識和技能,通過云端分享,瞬間可以“教”會其他機(jī)器人,這個技術(shù)一旦成熟,一系列智能高效的護(hù)理機(jī)器人將被迅速復(fù)制出來。護(hù)理機(jī)器人在中國也許將有比較大的市場需求,隨著人口紅利的逐漸消失和老齡化的進(jìn)程加快,以后我們很可能面臨著病人老人無人照顧的問題,彼時,能代替很多人力的護(hù)理機(jī)器人就將大有作為了。
2014年末,IBM參與到“登月計劃”中,該項目通過沃森來整合臨床醫(yī)生和研究人員的知識,采用IBM沃森技術(shù)來消除癌癥,同時越來越多的成熟的機(jī)器人也將能夠走進(jìn)醫(yī)院,提供給醫(yī)生和病人更好的幫助和更優(yōu)質(zhì)的護(hù)理。近日,IBM斥資10億美元成立沃森部門,并集中精力幫助外圍開發(fā)者以及其他公司為Watson開發(fā)應(yīng)用。一向高冷的IBM開始變得開放,我們可以預(yù)見,沃森將給各行各業(yè)帶來不可思議的變化。
2)可預(yù)期的自動駕駛汽車
2014年智能汽車方面熱度非比尋常,互聯(lián)網(wǎng)公司或忙著和汽車公司聯(lián)姻,或迅速收購、入股地圖導(dǎo)航公司,或積極推出車聯(lián)網(wǎng)解決方案。各大公司爭先恐后搶灘智能汽車,我們產(chǎn)生了這樣的錯覺:看他們這樣熱情,智能汽車似乎呼之欲出了吧?
然而智能汽車的實現(xiàn)至少需要以下幾個條件:穩(wěn)定可靠的車聯(lián)網(wǎng)平臺,高精度的地圖,操作流暢的汽車“第四塊屏幕”,各部件性能、狀態(tài)數(shù)據(jù)的及時反饋,嘈雜環(huán)境中高精度的車載語音識別系統(tǒng)。當(dāng)這些條件完全具備時,才能實現(xiàn)人工智能在汽車操控中的應(yīng)用。而這種應(yīng)用恐怕也是以人機(jī)交互來為主要表現(xiàn)形式的,也就是說,讓汽車能聽懂理解人的指令,并能給出正確的反饋。不過春節(jié)期間網(wǎng)絡(luò)上風(fēng)傳的山東大漢對著“安吉星”怒吼,反應(yīng)出來在使汽車實現(xiàn)人工智能的之前,首先還需跨越人機(jī)交互這個重要的檻兒。如何能實現(xiàn)人和汽車良好的交互,是研究智能汽車中的一個重要課題。據(jù)科大訊飛董事長劉慶峰透露,科大訊飛和寶馬等豪車品牌以及國內(nèi)的汽車廠商,已經(jīng)通過嚴(yán)格測試達(dá)成關(guān)于智能語音操控技術(shù)的合作并且今年會有產(chǎn)品上市,如果真是這樣,那么汽車朝智能化算是邁進(jìn)了一大步。
然而,在“讓汽車變得更智能”的眾多課題中,人機(jī)交互是比較基礎(chǔ)的一個。2015年,Google自動駕駛汽車延續(xù)著我們的期待,但是,說讓自動駕駛汽車真正上路,恐怕還有很長的一段路要走。
3)智能可穿戴設(shè)備和智能家居
可穿戴設(shè)備的概念在近兩年越炒越熱,但是雷聲大雨點小的GoogleGlass 已經(jīng)停產(chǎn),定位在消息通知中心的Moto+360也略顯小眾,中國市場涌現(xiàn)的各種可穿戴設(shè)備在一哄而上之后,難有幾款被記住名字。目前,市場上仍是缺少一款獲得巨大成功的產(chǎn)品,蘋果會不會打破這一僵局呢?對于蘋果,用戶期待更多,希望它不僅能查看信息,還能夠?qū)崿F(xiàn)更多的交互和功能。剛剛發(fā)布的AppleWatch不負(fù)眾望,它搭載了很多新花樣,包括健康監(jiān)測、無卡支付、涂鴉信息傳遞和腕部觸摸。然而AppleWatch是否能被廣大消費者認(rèn)可,還有待市場的驗證。
2014、2015年CES上展出的智能家居著實讓人眼界和腦洞同時大開:智能烤爐,幫你減肥的冰箱,能顯示新聞的桌子……這些展品讓夢想照進(jìn)現(xiàn)實,文章開篇描述的生活著實指日可待了。
那么各大巨頭在推動這樣的生活成為現(xiàn)實的進(jìn)程中,分別有著什么舉動呢?財大氣粗的Google,一年內(nèi)豪擲數(shù)十億美元完成了對于Nest Labs等家智能家居公司的一系列收購。緊接著推出開發(fā)者計劃,發(fā)布API,走開源路線,打造智能家居平臺。相比之下蘋果遜色很多,它也試圖打造HomeKit智能家居平臺,似乎欲以“蘋果”這個金字招牌吸引眾多家電公司眾流歸海,然而一個產(chǎn)品都沒發(fā)布的蘋果似乎難以和心態(tài)更開放的Google抗衡。在國內(nèi)智能家居領(lǐng)域,各路公司也一哄而上:海爾打造U+智慧生活開放平臺,隨后Smartcare產(chǎn)品落地;小米高調(diào)聯(lián)手美的,在家居領(lǐng)域再深跨一步……然而,目前擺在眾企業(yè)面前的問題是:如何讓非剛需的智能家居真正的走入市場,被消費者認(rèn)可?品牌先行也許會成為智能家居打破“極客專屬”這樣尷尬局面的一個方法。誰將會是智能家居這片藍(lán)海中,第一個強(qiáng)大的品牌塑造者呢?
3、人工智能的未來
隨著計算速度的越來越快,數(shù)據(jù)越來越豐富,新的算法不斷被開發(fā),人工智能的未來讓人充滿了想象。
人工智能思想家NickBostrom描述了三種超人工智能可能的工作模式:能夠準(zhǔn)確回答幾乎所有困難問題的先知模式,能夠執(zhí)行任何高級指令的精靈模式和能執(zhí)行開放式任務(wù)、擁有自由意志和自由活動能力的獨立意識模式。
Nick Bostrom在TED演講
第一種模式已經(jīng)大部分實現(xiàn),第二種模式正在通過深度學(xué)習(xí)不斷逼近。至于第三種,自從1920年科幻舞臺劇《羅素的萬能工人》上演之后就一直沒有停止過對“擁有獨立意識機(jī)器人是否會毀滅人類”的爭論。老生常談的最近一場爭論是以蓋茨、霍金和穆斯克為代表的悲觀陣營認(rèn)為人工智能有潛在的危險,甚至可能毀滅人類。這場爭論與之前的略顯不同,因為人們沒有料到三個科技界巨頭,本應(yīng)是“瘋狂科學(xué)家”的人,竟然站在了悲觀者的立場上。
不過,反諷的是,連聲音都很難發(fā)出的霍金,正是靠著人工智能設(shè)備才能向世界表達(dá)出這一觀點??磥磉€是哲學(xué)家們說得對:機(jī)器越趨近于人,人類就會越驚慌失措。
“你希望機(jī)器人擁有人格嗎”——必須承認(rèn),這其實是一個嚴(yán)肅的問題。因為人類是極為聰慧的,而和智商配套的是人類與生俱來必須面對的那些悖論以及道德選擇,這些悖論和道德選擇讓人類的聰慧不至于毀滅地球。機(jī)器人很聰慧以后,是否也會配套地產(chǎn)生相應(yīng)的悖論和道德意識呢?既然有了自我意識,那么機(jī)器人還會遵守阿西莫夫著名的“三大法則”嗎?
沒有人知道答案。目前我們也只能從《2001太空漫游》、《人工智能》和《超能查派》這些隸屬于三個不同人工智能時代的代表電影中獲得些啟發(fā)。
回到現(xiàn)實。從目前科技的發(fā)展水平來看,出現(xiàn)像《三體》中智子那樣的集各項特工素質(zhì)為一身、可能毀滅人類的機(jī)器人,著實還有一段漫長的路要走。既然連更危險的克隆技術(shù)都沒捅出什么大簍子,那么在機(jī)器人毀滅人類之前,我們還是讓人工智能先解決人類的一些燃眉之急吧!
我們現(xiàn)在就預(yù)見的美麗新世界是:在不久的將來,機(jī)器人能理解我們的語言、懂得我們的情感,能讓我們的生活質(zhì)量提高;我們更期待機(jī)器人可以代替人類做一些危險工作,希望沃森能夠盡早幫助醫(yī)生找到治療癌癥的有效方法。
在2015年,這些美麗的愿景中,有的已經(jīng)可以實現(xiàn)。