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人工智能,一个新的夏天(一)

2015年03月24日    来源:中国智能化产业与产品网     
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[导读]人工智能几起几落,经历了几番酷暑和严寒。如今,人工智能又进入了新一轮的集体狂欢,夏天已经到了,冬天还会远吗?

  中国智能化产业与产品网讯:人工智能几起几落,经历了几番酷暑和严寒。如今,人工智能又进入了新一轮的集体狂欢,夏天已经到了,冬天还会远吗?

  新一轮硅谷“军备竞赛”

  在小型游戏机和卡带游戏的年代,很多人都玩过美国雅达利公司开发的打砖游戏(Breakout)或者它的变体。游戏开始时,画面显示8排4种不同颜色的砖块,玩家控制一块平台左右移动以反弹一个球,球碰到砖块时砖块消失,球反弹回来,玩家用平台接住球,球继续反弹撞掉砖块……如此反复,直到打掉所有的砖块。我还记得初玩时无人指导,玩着玩着忽然发现两边的方块打掉之后,如果球不经意弹到了墙后,顶部的砖会被打掉一片,于是便会乐此不疲地把球通过空隙打到最高处,以期尽快闯关,尽管不是每次都能成功。

  当我第一次看到Deep Mind团队公布的视频时,不禁感到吃惊。这家位于英国伦敦的公司开发了一个名为“深Q-网络”智能机器人,就像小时候的你我一样,它打开的是一个陌生的程序,没有人告诉它游戏规则,只给它提供了控制器、显示器和游戏得分,需要自己去理解游戏的运行规则,需要建立自己的学习体系。

  一开始,“深Q-网络”与我们同样糟糕,但玩过200次游戏后,它可以大致理解这个游戏的规则;经过600次的学习之后,它比绝大部分人类玩得要好,它找到了最佳的打砖方式,打开一条通道,然后把球不停地打到墙后去,而且是每次都能打到墙后。而这一切,都是它自己学会的。所以当2013年12月Deep Mind的团队首次展现他们靠不断试错学习最后成为击败人类专业玩家的游戏高手“深Q-网络”时,许多在场的人工智能专家也感到有些震惊。

  “深Q-网络”完全靠自学而不是编码学会了玩49种“80后”所熟知的雅达利视频游戏,其中43种游戏玩得比之前的计算机都好,并在23种游戏中击败了人类的职业玩家。这些游戏当中,玩得最好的是简单的弹球和拳击游戏,弹球游戏较专业人类玩家高出20倍。

  Deep Mind在今年2月的《自然》杂志上公布了自己的研究成果,杂志的封面是《能玩多种游戏的智能机器》。封面介绍中写道:“一个人工智能机器人要被认为是真正有智能的,它就需要在被认为对人类有挑战性的各种不同任务上都表现出色。迄今为止,我们只有可能创造能够掌握某一领域技能的个别算法。比如说,IBM公司的‘深蓝’虽然在下象棋上战胜了人类世界冠军,但却不能做其他任何事情……这种玩游戏的智能机器人,使得人工智能朝着实现从头学习各种具有挑战性的不同任务的目标,更近了一步。”

  Deep Mind联合创始人戴密斯・哈萨比斯(Demis Hassabis)介绍,“深Q-网络”只看到了最原始的视觉输入,也就是电子游戏屏幕上的像素点阵图像,并可以随机触摸按钮,观察游戏的反应,“就像是婴儿睁眼看世界”。

  他们的成功一方面得益于计算能力的提高,使得人工智能可处理规模要大得多的数据集,观察雅达利游戏相当于每秒处理200万像素的数据,另一方面则是得益于Deep Mind将深度学习与一种名为“强化学习”的技术融为一体,后者的灵感来自斯金纳(B.F.Skinner)等动物心理学家的研究成果。这种结合催生了一种能够通过采取行动,并搜集相关反馈进行学习的软件,这与人类和动物的常规行为模式非常相似。雅达利运行软件的学习过程需要一遍遍地重复过往的体验,并提取出最精确的线索,决定未来的动作。“从已知的信息来看,大脑就是这样工作的。当你睡觉时,海马体会向大脑皮层重复播放当天的记忆。”哈萨比斯说。

  他表示,这套人工智能系统接下来的任务是学会玩上世纪90年代的3D游戏,他们希望通过逐步加大复杂度,最终将其应用到现实生活中。“如果这套系统能在赛车游戏中开车,那么经过一些调整,它有可能可以驾驶真正的汽车。”

  在人工智能界,Deep Mind是一颗闪闪升起的新星。2014年初,它被谷歌以4亿美元收购的新闻上了各大媒体的头条。这家创立于2011年的高科技公司的投资人之一是埃伦・马斯克(Elon Musk),一位创建了特斯拉和太空探索公司,并且担任两家公司CEO的硅谷狂人。3年前,他向Deep Mind投资了650万美元。据哈萨比斯披露,有天凌晨4点,他们接到了与马斯克合作创办PayPal的卢克・诺斯克(Luke Nosek)的电话,当时卢克和谷歌创始人拉里・佩奇都在马斯克的私人飞机上。拉里问起人工智能方面的问题,马斯克说:“你应该去看看伦敦的这家公司。”在接下来的一年里,谷歌与Deep Mind的交流不断增多。在此过程中,脸书(Facebook)的创始人扎克伯格也对Deep Mind产生了兴趣,最终导致谈判进程加快。在两大科技公司的争夺战中,Deep Mind不仅抬高了收购价格,更重要的是,它通过交涉获得更好的条件,从而能够更好地实现自己的想法。

  “Deep Mind在人工智能方面的研究,正是Google所缺乏的东西。”哈萨比斯说,“牵扯到人工智能的领域包罗万象,无论是医疗、气候、能源甚至宏观经济,只要是所有集成信息方面的领域全部都能用得上人工智能。这些数据的整合和应用,如果没有人工智能的介入是根本无法实现的。无论是一名杰出顶尖的科学家,又或一个顶尖的团队都没办法做到。我们需要机器学习和人工智能来帮助我们在这些领域获得研究突破。”

  在他看来,如果想要获得最为强大的人工智能,那么学习如何将无序的信息有效利用起来是唯一的途径。这也称之为自主学习,也就是你只是给了它数据,它自己就会知道接下来该怎么做,自行分析其中有着怎样的结构,里面包含着哪些实质性的信息。“我们只对这样的人工智能感兴趣。”

  在收购了14家人工智能以及机器人方面的公司之后,越来越多的人认为谷歌不仅仅是一家搜索引擎公司。创业初期,拉里・佩奇就认定谷歌是一家人工智能公司。佩奇在2002年曾说过:“我们不总是生产人们想要的东西,这才是我们工作的难点所在。要实现这个目标,你必须足够聪明,你要了解世界万物,你必须懂得去质疑。我们正在尝试的就是人工智能――最终搜索引擎会很聪明,因此,我们正在努力接近这个目标。”

  在“图灵测试”被提出的时候,人类还没有发明互联网。科学家对机器的智力测试路径非常单一,严重依赖裁判者和被测试者的主观判断,而且只判断机器是否具备了人的智能,但机器与人类智慧的差距和变化速度并不能得到定量的分析。

  有了互联网以后,“图灵测试”每天亿万次在搜索引擎上进行,每一次搜索,都是一次人机对话,是对机器的提问,而搜索引擎也通过大数据的积累变得越来越聪明,而成为一种代表性的机器智慧。

  以前的科学幻想并没有把搜索引擎与人工智能相关联,搜索引擎被发明之初,人们对它也没有这种期待,它不过是一种互联网上的检索程序而已。随着计算机与互联网技术、云计算技术、大数据技术等的进步,科学家们却发现,搜索引擎通过不断学习可以具备一定的智商,而且智商会越来越高。

  所以《连线》杂志首任主编凯文・凯利(Kevin Kelly)认为:“谷歌这样的公司正在用搜索技术来改善人工智能,而非用人工智能来改进搜索技术,它的每次搜索都是在改进人工智能技术。”

  谷歌不仅将人工智能用于搜索,还用于广告系统、可穿戴技术(谷歌眼镜)、高空互联网广播气球、自动驾驶汽车、谷歌大脑,以及将纳米颗粒注入人体血管来进行早期疾病监测的计划中。创建谷歌大脑的华人科学家吴恩达说:“赢得人工智能就赢得了互联网。”

  吴恩达是在2014年百度技术节上说的这话。去年5月,他被百度公司从谷歌挖走,担任首席科学家,负责百度研究院的领导工作,尤其是百度大脑计划。吴恩达的一个著名的深度学习实验就是让机器认识了“猫”这种动物:搭建一个1.6万台电脑组成的网络,向这个网络展示1000万段随机选取的视频。经过一段时间“学习”,该网络在没有外界干涉的条件下,自己认识到“猫”是一种怎样的动物,并成功找到了猫的照片,识别率为81.7%。去年,百度公布了研发已久的“百度大脑”项目,宣布该项目已能模拟人脑的200亿个神经元,达到两三岁孩童的智力水平。

  这个领域的人才争夺战异常激烈,谷歌麾下还有机器学习领域的泰斗、多伦多大学的教授杰弗里・希尔顿(Geoffrey Hinton);2013年底,脸书抢到了纽约大学的深度学习专家燕乐存(Yann LeCun),并斥巨资打造全球最大的人工智能实验室。这两个人加上吴恩达,被认为是目前人工智能领域三个顶尖科学家。

  IBM在人工智能领域的投入也不容小觑,已向“沃森”(Watson)计算机系统投入了10亿美元,这个系统在美国最受欢迎的智力竞赛节目“危险边缘”上战胜人类对手赢得大奖。微软宣称依赖深度学习技术,该公司将语音识别的精度提高了30%,并在其后推出类Siri功能“小娜个人助理”。与此同时,进场的巨头和资金也越来越多,竞争进一步加剧,形成坊间所谓的“人工智能竞赛”,从业人员年薪高达30万美元以上。

  人工智能领域的“后起之秀”Tempo AI公司的首席执行官拉杰・辛格(Raj Singh)表示:“在过去18个月内,每家风险投资公司都在人工智能、机器人或相关领域至少有一笔投资。”

  据《连线》杂志报道,根据量化分析公司Quid的数据,自2009年以来,人工智能已经吸引了超过170亿美元的投资。仅去年一年,就有322家拥有类似人工智能技术的公司获得了超过20亿美元的投资。脸书和谷歌也为其公司内部的人工智能研究小组招聘了研究员。自2013年以来,雅虎、英特尔、Dropbox、LinkedIn、Pinterest以及推特也都收购了人工智能公司。过去4年间,人工智能领域的民间投资以平均每年62%的增长速率增加,这一速率预计还会持续下去。甚至有人预计,人工智能即将开启一个万亿美元的市场,让现在火爆到极点的移动互联网也相形见绌。一些激进的观点认为,移动互联网,乃至即将到来的物联网,都只是人工智能革命的前奏。

  所有这些和我们有什么关系呢?凯文・凯利写道:“人工智能的未来正进入我们的视野之中,它既非能力超凡的机器人,也非让未来学家心醉神迷的超人工智能。即将到来的人工智能颇似亚马逊的网络服务――廉价、可靠、工业级的数字智慧在一切事物的背后运行,偶尔在你的眼前闪烁几下,其他时候近乎无形。这一通用设施将提供你所需要的人工智能而不超出你的需要。”

  “你记得《星际穿越》里Tars和Case两个机器人吗?”百度深度学习研究院副院长余凯问。“我觉得那个机器人对人工智能的诠释比较准确。它们四四方方,四平八稳,一点不花里胡哨。它们不害怕死亡,没有情感,非常冷静,对人的作用是互补的。在飞船失控,驾驶员要驾驶飞船和主飞船同步旋转时,它能计算转速,推动控制柄,使得飞船和主飞船同步,但最终还是靠人完成了对接任务。这个场景非常好地诠释了人擅长干什么、机器擅长干什么,二者互相配合,而非机器取代了人。”

  在余凯看来,10年之内,人工智能会在医疗、自动驾驶和教育领域发挥很大的作用。“我并不看好10年内能实现无人驾驶,当然还是人来开车,但是车会做很多智能的判断,让开车更加安全、舒适和便捷。教育也并非取代教师,而是帮助教师因材施教。还有采矿业,这种不适合人类的职业,非常适合人工智能去做。”

  “人工智能在互联网扮演的角色会越来越重,整个信息产业最重要的目的就是对信息做智能的处理,然后做预测和判断。10年之后的互联网跟今天的互联网肯定不是一个概念,它将无处不在,万物互联,一个台灯、一颗纽扣、一台照相机都是一个终端,家里每个设备都实现了智能交互,物联网可能会更接近那个形态。但是你能感受到它们的存在吗?比如你使用搜索引擎,你在电商那里买东西,你能感到搜索引擎和商品推介都在使用人工智能吗?将来你进入一辆汽车,汽车会根据你的身高自动调整座椅和后视镜,你会觉得这一切都很自然,没有任何让人惊讶的地方。这就是技术成功的境界,它融入你的生活,你却感觉不到它的存在。”

  人工智能,一个新的夏天(二):http://ciiip.com/news-7776-511.html

  人工智能,一个新的夏天(三):http://ciiip.com/news-7777-511.html

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