人工智能到底是什么?它會取代人類嗎?一本書講透AI的那些事
人工智能(AI)的發(fā)展,讓機器替代人工的新聞越來越多:
從2020年雙十一開始,淘寶將逐步啟用機器人送快遞,因為基于人工智能的自動駕駛技術已經成熟。
在家用轎車之后,特斯拉發(fā)布了純電動無人駕駛卡車,未來AI將全面取代司機。
亞馬遜和阿里都搞了無人商店,超市門口掃碼收錢的阿姨沒了,拿貨直接走人,錢從支付寶上自動扣。
就連醫(yī)生、律師、記者這些專業(yè)能力要求高的工作,都可以用AI高效完成。
人們越來越擔憂,我們今天的工作會被AI取代嗎?人類的未來將何去何從?這些問題,在《機器新腦》這本書中都有解答。
01
人工智能是如何被發(fā)明的?
很長時間以來,我們對人腦的認識都停留在想象階段,直到19世紀70年代神經元染色技術的出現才開啟了現代神經科學。
人腦中有1000億個神經元,這個數量超過整個銀河系所有恒星的總數。如果以集成電路作類比,2019年華為海思發(fā)布的ARM架構手機芯片“麒麟990”,晶體管數量103億。
單比復雜度,手機芯片剛勉強達到人腦十分之一的水平。
再對比性能,每個神經元平均有5000個突觸連接著其他神經元,每秒可產生約1000個脈沖信號。
如果把每次神經信號傳輸等價為一次“計算”的話,人腦的最大計算能力是50億億次,換算成衡量CPU性能的每秒浮點運算次數(FLOPS),相當于5億GFLOPS。
就算世界排名第一的超級計算機——“天河二號”5000萬GFLOPS的恐怖算力,也只有人腦的十分之一。
大腦中不同的數據分布在千億個神經元組成的龐大網絡中,彼此之間相互連接,這就是大腦的底層原理——神經網絡。
神經元的結構很簡單,中間一只球形的細胞體,一頭長出許多細小而茂盛的神經纖維分支(稱為樹突),用來接收其他神經元傳來的信號,另一頭伸出一根長長的突起纖維(稱為軸突),用來把自己的信號傳給別人。
神經元運作的原理可以抽象為一個水桶,當樹突灌進足夠多的水(信號),使得水位上升到足夠高(閾值)時,軸突這根水管才會噴發(fā)出水來(激發(fā)),而噴出來的水流進了下一只水桶(傳輸)。射完后,水位突然下降,要休息一段時間才能再次噴射(不應期)。
用計算機也可以模擬神經網絡模型,哪怕一個神經元也可以當作一個決策系統(tǒng)。
比如出去吃還是叫外賣,這個決策模型通常取決于3個因素:下雨嗎?遠不遠?和誰去?每個因素可以根據程度不同,用一個小數表示。
比如第一項因素:X1=1.0代表晴空萬里,X1=0.5是多云轉小雨,X1=0代表瓢潑大雨,其他因素依次類推,最后設置閾值T=5,只要輸入總和大于T值,就決定出去吃;否則就叫外賣。
只要有足夠的神經元,只要這些神經元組成足夠多的層級,再加上恰到好處的模型參數,神經網絡可以把任何輸入變成任何輸出。神經網絡的潛力遠遠超出基于邏輯門電路的傳統(tǒng)計算機。
用硅晶和電力運行的機器版神經網絡,可以模仿依靠生物細胞構成的大腦版神經網絡,只是現在大部分情況下還沒能超過大腦的實力,但這孕育了無限的潛力。
02
玩世界上最難的游戲,機器比人強嗎?
圍棋被認為是世界上最難的游戲,因為下圍棋共有種可能性,無異于探索思維的宇宙。
2016年“阿爾法狗”與李世石的人機大戰(zhàn),以4:1比分結束。這一刻標志著,從五子棋、魔方到象棋、圍棋等一切智力游戲,人類已經沒有一項是機器的對手。
僅半年后,最新版本的AlphaGo——Master戰(zhàn)勝了十多位中韓世界冠軍,取得了60連勝。
這一切源于2014年,谷歌收購位于倫敦的人工智能公司DeepMind,一年后AlphaGo誕生。
AI是怎么下棋的呢?
從最簡單的井字棋為例,第一步共有三種走法,對于這三種走法中的每一種,對手又會有各種應對結果,從而產生更多數量的棋局。
電腦只需要一步步計算下去,把每種局面都推演一遍。井字棋總共只有26830種棋局,電腦很容易將每一種情況都推演到底,并記錄下輸贏結果(窮舉),下棋時盡量選擇自己能獲勝的分支就可以了。
而國際象棋有64棋格,電腦每往下推演一個回合就要計算一千種可能的情況,每多推演一個回合計算量就會增加一千倍。無論什么樣的超級計算機,都扛不住這樣指數級增長的龐大計算量。
而這就用到了評分算法,對每一種棋局進行優(yōu)勢評估,并得出量化的分值。AI不需要知道究竟走哪步棋能贏下比賽,只需要知道現在走哪步可以使得下一步的局面評分最高(優(yōu)勢最大)即可。
而AlphaGo并不是用國際象棋一樣的評分算法下棋的,它是在用人類的方法下棋——學習。
第一步是模仿人類。
把3000萬步海量人類棋局做樣本,訓練出一個可以模擬人類下棋方式的深度神經網絡,學會人類的思維模式,根據棋局的變化主動變通。
第二步是自我進化。
用隨機的方式AlphaGo一天和自己下100萬盤棋。隨機的次數越多,偶然的成分越少。
AlphaGo不斷探索棋盤上每一點、每一步的勝率,而在下一次模擬中,更加頻繁使用那些已知勝率較高的走法。每一次模擬后,AlphaGo都會比上一次聰明一點,這就是進化。
而在Master橫掃人類后,DeepMind開發(fā)最新版AlphaGo Zero,嘗試在沒有模仿人類的前提下,用自我迭代的方式,從零開始進化,純靠自我博弈。40天后,它超越了過去所有版本AlphaGo,成為當之無愧的圍棋之神。
很多人已經感受到,未來被AI支配的恐懼。
DeepMind官網披露的下一個項目DeepMind Health,它能夠檢查腎病病人的驗血結果,并量身定制治療方案。可以通過普通X光片,自動檢測患者是否患有早期乳腺癌。
一切職業(yè)做的事無非是學習和決策,沒有什么在理論上不可能被機器取代的職業(yè)。谷歌和DeepMind團隊的目標就是,研發(fā)解決一切問題的“強人工智能”。
03
人工智能時代,人類命運將何去何從?
20世紀80年代,美國加州的高科技密集地區(qū),被一個神秘的連環(huán)殺手頻繁襲擊。
炸彈狂魔一共寄出16枚炸彈,炸死3人,炸傷23人,但破案一直沒有任何線索。直到1995年,連環(huán)殺手要求在《紐約時報》和《華盛頓郵報》上發(fā)表一篇文章,題目是《工業(yè)社會及其未來》。
他描繪了工業(yè)社會發(fā)展帶來的悲觀結局,他認為強人工智能會統(tǒng)治世界自主決策。
“隨著社會及其面臨的問題變得越來越復雜,而機器變得越來越聰明,人們會讓機器替他們做更多的決策,僅僅因為機器作出的決策會比人做的決策帶來更好的結果。
最后,維持體系運行所必需的決策已變得如此之復雜,以致人類已無能力明智地進行決策,機器實質上已處于控制地位。人們已無法把機器關上,因為我們已如此地依賴機器,關上它們就等于自殺。”
炸彈狂魔叫卡辛斯基,他后來被逮捕判終身監(jiān)禁。但二十多年后,他的預言已經逐漸變成現實。我們能在網上搜索信息,但能搜到什么,不能搜到什么,是由搜索引擎的算法決定的。
我們在購物網站上看到的商品,是機器根據我們的瀏覽偏好數據生成的。毫不夸張地說,今天看到的信息世界,就是機器造出來給你看的世界。
很多人覺得,目前我們是能夠關掉機器的,但我們已經越來越不愿關掉機器了,我們已經嚴重地依賴互聯(lián)網。
也許有一天,我們會變得真的不能關掉機器,淘寶這樣級別的大型互聯(lián)網服務的背后,是上萬臺乃至百萬臺服務器集群構成的云計算平臺,一臺服務器宕機不會對網站整體造成任何影響。
如果把云計算平臺和能源系統(tǒng)對接到一起,讓機房學會自己發(fā)電、充電、維護、升級,那么即使想關掉機器,機器也不會讓我們關。
如果真到了“人類的命運全憑機器發(fā)落”的時候,我們完全無法預知,這種智力無限超越人類,而基因上沒有任何親緣關系的物種,究竟會如何對待我們。
而眼下機器正在取代人類的工作,司機、售貨員、股票交易員、推銷員、搬運工、醫(yī)生、記者、律師這些職業(yè),已經成為瀕臨滅絕的高危職業(yè)。
從長期看,只有在某學科天賦異稟、深耕前沿領域的“專才”,和學習能力超強、十八般武藝融會貫通的“通才”,才能夠在弱人工智能時代立于不敗之地。
如果繼續(xù)發(fā)展人工智能,我們會被機器取代,而如果停止發(fā)展,我們就會被那些發(fā)展人工智能的人取代。
為了爭奪巨大的競爭優(yōu)勢和豐厚的利潤,世界各地正在爆發(fā)軍備競賽般的技術熱潮。
無論前方是刀山還是火海,會有越來越多的人前赴后繼地奔赴新世界。因為對于我們,落后無異于死亡。
那個屬于人類的真正命運,是由我們自己親手寫就的,而它尚未注定。