出品:中國科普博覽 SELF格致論道講壇
作者:中國科幻作家 江波
2016年,人工智能已經(jīng)經(jīng)歷了六十年的風(fēng)雨路程。從1956年的夏天,一場在美國達(dá)特茅斯召開的會議正式確立了人工智能(AI)這一術(shù)語,多年后被認(rèn)定是人工智能誕生的標(biāo)志,到2016年的春天,一場AlphaGo與世界頂級圍棋高手李世石的人機(jī)世紀(jì)對戰(zhàn),把全球推上了人工智能新的浪潮。未來,人工智能到底可以發(fā)展到什么程度?
人工智能逐漸變?yōu)橐环N社會需要,機(jī)器也不再是人們眼中冰冷的工具,而是擁有自我意識的機(jī)器。著有《銀河之心》三部曲的中國新一代的科幻作家江波認(rèn)為“將機(jī)器賦予文明,將文明賦予機(jī)器。這是人類的使命,也許是最后的使命?!边@是他對人工智能的期待和展望,也是未來人工智能發(fā)展的方向。
作為科幻中很大的母題,人工智能經(jīng)常在科幻電影中出現(xiàn),比如《I,Robot》、《黑客帝國》、《機(jī)械姬》,其中人工智能往往扮演反叛者的角色,對人類造成傷害。結(jié)合現(xiàn)實來說,這樣的事情會不會發(fā)生?
清華微電子專業(yè)畢業(yè)后在外資企業(yè)從事半導(dǎo)體研發(fā),這只是江波的工作之一。更令人矚目的是,作為中國更新代的科幻作家,從處女作《最后的游戲》到《時空追緝》,再到恢弘磅礴的《銀河之心》三部曲,他用冷峻而優(yōu)雅的文字、超越尋常的想象力以及對人類未來發(fā)展的終極關(guān)懷征服了一眾科幻愛好者?!皩C(jī)器賦予文明,將文明賦予機(jī)器。這是人類的使命,也許是最后的使命?!边@是他對人工智能的期待和展望。
生物智能與自我意識
要回答這個問題,首先要提到生物智能。生物智能是目前已知唯一產(chǎn)生了自我意識的智能,所以它是人工智能唯一的參考。將人類和螞蟻做比較,人類是智能生物,螞蟻是本能生物,所謂智能,就是可以設(shè)計出各種方法適應(yīng)環(huán)境;所謂本能就是生來具有的一種能力,諸如螞蟻生來就能筑巢覓食。
為什么把這兩種生物放在一起比較?如果把所有人類重量和螞蟻重量都相加起來,在天平的兩端,螞蟻和人類的總質(zhì)量是差不多的。所以從這個意義上來講,兩種同樣成功的生物可以用來做比較,人類在分類學(xué)上屬于哺乳綱靈長類人科,螞蟻屬于昆蟲綱膜翅目蟻科,在綱目科屬種的分類上,可以用同樣的“科”級衡量。人科人屬人種,事實上只有一種,但是螞蟻有11700余種,從這個意義上來說智能相對于本能的好處是以一敵萬,一種智能生物通過調(diào)整行為方式,可以適應(yīng)地球表面上的任何地形地貌,但是螞蟻為了做到這件事情用了11700多種,這是智能帶給生物的好處。
生物形形色色各種各樣,怎么樣去衡量它的自我意識?生物學(xué)家采用了“鏡子實驗”——就是讓生物照鏡子,如果它能夠從鏡子中辨認(rèn)出影像就是自身,就通過了測試,可以認(rèn)為它具備自我意識?!扮R子實驗”有很多模糊的地方,不算非??陀^標(biāo)準(zhǔn)的測試,但作為目前研究自我意識的一個參考,它可以代表自我意識的存在。
黑猩猩、鯨魚、大象諸如此類可以通過鏡子測試,像螞蟻、水母等神經(jīng)系統(tǒng)很簡單的生物,不可能存在自我意識。也有兩種生物在關(guān)系上和人類比較接近,一種是猴子一種是猩猩,它們的鏡子實驗是什么結(jié)果?
一只非常強(qiáng)壯的銀背大猩猩,看到鏡子當(dāng)中的自己,認(rèn)為是另外一個對手直接撞上去,所以它失敗了。
一只猴子從鏡像中發(fā)現(xiàn)了自己臉上的紅點,也就是說它已經(jīng)通過了鏡子測試。而實際上猴子是沒有自我意識,不能通過鏡子測試的,這只猴子的確通過了,它是怎么做到的?這只猴子是2015年中科院神經(jīng)科學(xué)研究所最新的研究成果,通過某些程度的訓(xùn)練,讓原本不具有自我意識的猴子產(chǎn)生一定的自我意識,從而能夠辨認(rèn)出鏡子中的自己。
這個研究說明自我意識的邊界具有模糊性,并不存在非黑及白的世界。從一個沒有自我意識,跨入到自我意識并沒有截然的邊界,最有可能的情形是這個過渡是連續(xù)而模糊的,這點非常重要。
從以上的實驗和研究可以得出結(jié)論:自我意識并非高級智能的神秘功能,變化的環(huán)境不斷推動智能向著更復(fù)雜的方向發(fā)展,當(dāng)智能復(fù)雜到能意識到本體的存在,自我意識便自然產(chǎn)生,它是復(fù)雜智能的伴生物,學(xué)習(xí)是獲取智能的唯一途徑。
現(xiàn)在的擬智能與未來的可能性
既然學(xué)習(xí)是獲取智能的唯一途徑,那么人工智能的學(xué)習(xí)就是通過對外界環(huán)境的認(rèn)識來改變自己的內(nèi)在邏輯。如果這個智能體設(shè)計當(dāng)中本身有一個變量是2,通外界刺激之后我認(rèn)識到是6,把2改成6這不叫邏輯變換,這只是變量的變換。邏輯變換的意思是,例如意識當(dāng)中2乘2等于4,這個很特別2乘2等于6,通過環(huán)境刺激到神經(jīng)系統(tǒng)最后接受了,這個過程就是學(xué)習(xí),對機(jī)器來說就是它的學(xué)習(xí)。
有了對學(xué)習(xí)的定義之后,可以定義什么是擬智能,Google的自動駕駛汽車、亞馬遜的無人機(jī)、微軟小冰,這些都可以稱之為擬智能,是所有不通過學(xué)習(xí)得來的智能。這些智能通過預(yù)先編制的程序鎖定了它的行為是什么,它很強(qiáng)大,但因為不通過自主學(xué)習(xí)得來的,所以它不會產(chǎn)生自我意識。
我們生活中廣泛存在的智能被稱為擬智能,如果擬智能不能產(chǎn)生自我意識,它就不是我們擔(dān)心的對象,那么什么東西是我們未來的可能性?
第一種未來的可能性是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。2004年初Google以4億美元價格收購了一家做算法的公司,簡單地說,這個算法的任務(wù)是玩游戲。一個大屏幕上方有些不斷落下的方塊,這個算法所控制的是一個方塊,這個方塊在屏幕下方前后左右可以移動,游戲目的是延長生存的時間,這個算法當(dāng)中如果上方出現(xiàn)一個方塊,叫做輸入,引起下方一個動作之后這個游戲就失敗了,這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠記住這一點,在下次游戲當(dāng)中盡量避免這樣的動作。
同樣,如果一個輸入引起動作之后,這個游戲能夠延長更長的時間,它就可以獲得獎勵,在下一輪游戲當(dāng)中,它還有可能采用同樣的動作,這個就是學(xué)習(xí)的過程。它用分層結(jié)構(gòu)對人類神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行了很好的模擬,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)的過程中,沒有人預(yù)先告訴它該往哪邊走,它通過不斷地試錯最后得到自己的最佳策略。
未來的另外一種可能是人腦芯片,大概意思是指根據(jù)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)組合成大腦皮層,科學(xué)家已經(jīng)用物理芯片實現(xiàn)了,它用56億個晶體管大概模擬了100萬的神經(jīng)元,有2.56億個突觸。這種人腦芯片是突破性的成就,但還有兩個方面的問題。第一是規(guī)模,一百萬的神經(jīng)元聽起來很多,對比140億神經(jīng)元是人腦的神經(jīng)元數(shù)目,人腦的突觸以萬億記,這個規(guī)模只有人腦的萬分之一,但是規(guī)模一旦提出來就是時間問題。還有一個問題,算法,怎么讓人腦芯片工作?一般的智能需要預(yù)先編制好它的行為方式讓它工作,但是這塊芯片需要的是和認(rèn)知世界一樣的方式,通過外界刺激修正內(nèi)部邏輯編程。從這兩方面來說,人腦芯片還有很長的路要走。
賦機(jī)器予文明
人工智能的發(fā)展會帶來問題,一旦人工智能和人類并存在世界上,就面臨一個問題,什么樣的人工智能可以融入到人類社會?科學(xué)家們想到了“圖靈測試”——讓一個機(jī)器跟人對話,如果30%的人認(rèn)為他是人,他就是人。圖靈測試實際上有兩端,目前認(rèn)為人工智能的產(chǎn)生是單向性,一旦跨過一個界限達(dá)到一定復(fù)雜度就變成了人,將來社會中如果一旦人工智能跟人類并存,它是否是人就要交給人來判斷。
通過對以上內(nèi)容的分析,我們可以給出這樣的結(jié)論:人工智能的自我意識只是一個時間問題。那么,科幻電影當(dāng)中出現(xiàn)的灰暗的現(xiàn)實有一天會變成真的嗎,人類該怎么辦?
回顧18世紀(jì)的工業(yè)革命,人類在工業(yè)化的道路上狂奔,從來沒有停止過,不斷發(fā)明各種各樣的機(jī)器充實人類文明,發(fā)明各種各樣讓大家生活得更好的物質(zhì),這個過程可以稱為“賦文明予機(jī)器”,不斷用機(jī)器填充文明。
擁有自我意識的機(jī)器必然是能夠?qū)W習(xí)的機(jī)器,因為學(xué)習(xí)是自我意識的源泉,就像一個孩子,一張白紙,如果教給他的是暴力、戰(zhàn)爭、侵害,那么他學(xué)會的也是這些,如果教給它的是和平、愛、仁慈,那么他學(xué)會的也將會是這些。而“賦機(jī)器予文明”,可以通過一些方法方式來規(guī)范引導(dǎo)將要產(chǎn)生的人工智能,從而避免科幻電影中描述的黑暗未來,當(dāng)人工智能產(chǎn)生的時候,就是人類最后的使命。
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