人工智能的現狀與人類未來

北京航空航天大學何立民

人工智能的現狀與人類未來

北京航空航天大學何立民

今天,在人工智能的現實中,弱人工智能領域的智能化工具,己廣泛代替人類個體智能;強人工智能領域的人工智慧系統,正在不斷營造人類新的生存與生活環境;超強人工智能領域的人類腦計劃工程,正在探索人類大腦的奧秘,向人工智能最高境界進軍。與機械化工具代替人類體力勞動的歡愉相比,智能化工具與人工智慧系統代替人類的腦力勞動,除了歡愉,更多的是對未來的擔心。

1 人類對人工智能未來的擔憂

人類現代文明有三個浪潮時代:農業文明浪潮,代替了逐水草而生的游牧文明,人類有了穩定的生存環境;工業文明浪潮,機械化工具代替了人類體力勞動,迎來了人類文明的大發展;如今的智力文明浪潮,智能化工具代替了人類的腦力勞動,迎來了現代科技的超高速發展。人類在享受獨一無二的生存環境,體力勞動、腦力勞動被替代的快感時,也出現了人類對未來生存的擔憂,這是因為人類在基本完成“認識世界、改造世界”的原始任務后,便開始了“認識生命、改造生命”的歷史征程。從改造客觀世界到改造自已,人類首先用現代科技將人類所有聰明才智轉移到工具中,使人類工具能力空前強大,隨后用人工智能實現對人類個體的超越,人類對未來的擔憂并不是多余的。

十年前,科學家霍金就發出了對人類未來的警告,他在網上提出了令人震驚的世紀難題求解——“在一個政治、社會、環境動蕩的世界里,人類怎樣才能繼續生存100年?”十年后,霍金的憂慮沒有任何緩解的跡象,而且愈演愈烈。今年5月,霍金又發出了對人類未來的警告,這是一次關于人工智能的警告。霍金直言不諱地將“人工智能”、“人類沖突”、“外星文明”列為人類滅亡的三種可能性。他認為人工智能的潛力無限,完全有可能超越人類的智慧水平,擺脫人類的控制。“人工智能的短期影響取決于誰控制了它,而長期影響則取決于它到底能不能被控制。”

當人類工具進化到可以代替人類體力勞動、腦力勞動后,大眾對人工智能的恐懼則是必然的,這是人類的宿命。人類之所以能成為萬物之靈,依靠的是人類能制造工具并且可以依靠工具實現人類知識的積累、傳承與知識力量的轉移。沒有了工具,人類不僅會退回原始時代,而且成為哺乳動物界中最弱的一族。

對人工智能福兮、禍兮的思考有巨大的現實意義。人們對未來充滿迷茫,源于現實生活中已經發生的歷史劇變:其一是制造業中開始廣泛使用機器人代替勞動者,其二是機器深度學習不斷超越人類的智慧。人們希望從當前人工智能的現實應用中了解現代計算機智力革命的更深層社會現象,如機器人產業革命、專家系統的遺傳進化、從公共知識到共享人類公共智力、從兩種文化到第三種文化以及第三種文化產業的興起等。

2 機器人產業革命改變全球化格局

生產線上機器人取代工人已有很長歷史,在中國大陸改革開放的前沿陣地,以東莞地區為代表的珠三角地區短短30多年的巨變,濃縮了中國大陸地區制造業的兩次巨大變革浪潮。一次是打工經濟的興起,另一次是現今從打工經濟向智能經濟產業革命的蛻變。

中國大陸的改革開放,引發了全球化經濟第二波浪潮。大量農民離開土地,奔赴珠三角地區,在短短20多年間,農民工大潮將珠三角大片地區從落后的農村變革成全球聞名的制造業基地。然而,隨著農民工工資提升,勞動力成本優勢不在,低端制造業開始了向西部及東南亞地區轉移的經濟全球化第三波浪潮。以東莞為代表的珠三角地區不可避免地出現了用工荒的經濟衰退現象。在這種情況下,珠三角地區及時啟動了機器人產業與“機器換人”的產業革命。

機器人以“機器換人”的產業革命將改變全球化經濟格局,它會終止制造業向低人力成本的第三世界轉移的全球化趨勢、會改變社會的就業觀念,人口紅利概念也許會或為歷史。

東莞地區的一個水槽鑄造廠,九臺機器人能夠完成相當于140名全職工人的工作量。環南中國海岸線制造產業帶,有數千家工廠,他們正在向自動化轉型,這場由中國政府支持、機器人驅動的工業革命,在全世界從未有過先例。2013年以來,中國每年購買的工業機器人數量已經超過其他任何一個國家。

未來世界生產力成本的總體趨勢是:人工成本不斷上升,機器人替代人工的成本不斷下降。未來十年,每年工業機器人及支持軟件的價格將下降20%,而性能會提升5%。美國投行花旗集團和牛津大學研究者在最近一份報告中總結了機器人技術變革的影響:“當今的低收入國家將不再具有同樣的通過從農田向更高收入的工廠轉移工人以實現高速增長的可能性”。未來,機器人產業將成為“制造勞動者的產業”,低成本的機器人意味著低成本的勞動生產力。人口眾多的國家會面臨更多的就業壓力,機器人的大規模產業應用將會終結制造業向勞動力成本地區的擴展趨勢。先進地區會出現制造業回流趨勢,2016年,阿迪達斯在德國建立了一家以機器人為主的制鞋工廠;新興制造業大國則會借助機器人產業革命力保制造業競爭優勢。機器人產業革命不可阻擋,看誰能在機器人全面取代勞動者以前經濟起飛,以消化工人失業帶來的社會壓力。

隨著人工智能的發展,機器人將會全面超越人類個體。機器人不需要休息、睡覺、吃飯,而且具有高度的持續性和精準度。隨著人工智能的飛速發展,原先機器人難以勝任的一些崗位也逐漸被替代。如屠宰行業,由于使用了更廉價、更敏感的傳感器,機器在去除多余肥肉時比人力還高效,每塊肉能多保留3%或4%,從而產生相當大的效益。在成本方面,2010年～2015年間,中國一個焊接機器人的投資回收期從5.3年降低到了1.7年,而到2017年,投資回收期將縮減到1.3年。制造業追逐低工資成本的全球化波狀擴展的趨勢,會隨機器人革命而終止。

3 專家系統的遺傳進化與未來

人工智能的另一個現實領域是人工智慧系統。20世紀60年代曾企圖模擬人類大腦來實現人工智能,使人工智能走入死胡同,后來通過機器的學習、大規模數據庫、感知技術和形形色色的算法來實現人工智能,使人工智能走上了迅速發展之路,這就是人工智慧的專家系統技術路線。

人工智慧系統本質上是專家群體的智慧系統。典型的人工智慧系統,有深藍計算機、沃森計算機與AlphaGo程序。深藍計算機是知識庫檢索型專家系統,沃森計算機是認知推理型專家系統,AlphaGo程序是神經網經深度學習型專家系統。所有的人工智慧系統都以自己的方式實現人類智能,都具有人類不具備的知識、技能的遺傳和進化能力,因此它們即使今天不行,明天也一定可以。

專家系統是一個基于知識的系統,它利用人類專家提供的專門知識,模擬人類專家的思維過程,解決對人類專家都相當困難的問題。根據定義,專家系統應具備以下幾個功能:知識、技能的海量存儲,滿足因果關系的推理,向前改進的人類智能,以及人機交互的應用界面。達爾文在《人類的由來及性選擇》中指出,“向前改進”是人類智能的重要特征。具有機器學習、深度學習能力的人工智慧系統具有知識、技能“向前改進”的遺傳進化能力。由于人類個體無知識、技能的遺傳性狀,因此,人工智慧系統最終總會超越人類個體。深藍計算機第一次與卡斯帕羅夫對弈時失敗,經改進后便迅速取勝,其后便所向無敵。

2011年2月17日,沃森計算機在美智力競猜節目中用專家知識庫的搜索與邏輯推理,擊敗人類。沃森計算機中存儲了海量的數據,而且擁有一套邏輯推理程序,可以推理出它認為最正確的答案。沃森深度挖掘的問答系統,可以讀取數百萬頁文本數據,利用深度自然語言處理技術解析候選答案。沃森計算機的100多套算法可以在3 s內解析問題,檢索數百萬條信息然后再篩選還原成“答案”輸出成人類語言,每一種算法都有其專門的功能。

深藍計算機止于棋藝,但沃森有了實際應用。根據IBM和醫療保險公司Wellpoint的協議,從2012年年初開始,沃森將開發用于醫療服務的智慧醫療系統。其中Deep QA系統運用于醫療服務、咨詢等領域之中。

AlphaGo是一款圍棋人工智能程序,本質上是人工神經網絡基礎上模仿人類大腦多層思維“深度學習”的人工智慧系統。“深度學習”是模擬人腦機制進行分析學習的一種多層結構學習算法,人腦具有多層思維結構,其認知過程逐層進行,逐步抽象,從感性到理性。人類首先學習簡單的概念,然后升華成抽象概念;工程師將任務分解成多個抽象層次去處理。深度學習首先用于視覺、語音識別。

從深藍計算機的專家“知識檢索”、沃森計算機的“認知推理”,到AlphaGo人工智能程序神經網絡的“深度學習”,無一不表明人工智能是社會發展和自然科學發展的必然。同時,它們本身具有天然的遺傳進化能力,相比于人類個體知識、智慧、能力的非遺傳性狀而處于絕對優勢地位。智慧系統與人類個體的較量中,智慧總會勝出。“人類創造機器、機器勝過自已”是歷史的必然,也是人類的宿命。歷史的車輪無法阻止,關鍵是人們如何適應與理性控制。

4 人工智能與人人共享公共智力

人類智能是知識基礎上的思維能力與行為能力。人們可以通過語言文字積累與傳承人類知識,人類個體在共享公共知識的基礎上,產生思維能力與行為能力。但是,這種人類個體智能既無法與他人分享,也無法通過遺傳方式積累與傳承。人工智能誕生后,人們可以通過外部的人工智慧系統與智能化工具來積累與傳承人類智能。并且可以在人工智慧系統與智能化工具的基礎上共享人類公共智力,從而實現了人類從共享公共知識到共享公共智力的變革。

過去,一個優秀的售貨員有優異的產品快速識別、計量、計價、收費、結算的能力,一個新手必須通過一定階段的學習、記憶、訓練,才能逐步到達優秀的售貨員智力水平。如今,有了可以快速產品識別、計量、計價、收費、結算的人工智能收銀機,人人都可以在共享收銀機的人工智能基礎上,成為一個優秀的售貨員。過去,在汽車維修領域,一個優秀的技師在通曉汽車、發動機原理、結構及豐富維修經驗基礎上,判斷汽車故障。如今,有了人工智能的汽車故障自動檢測儀,一個普通的汽修人員就可以迅速診斷出汽車故障。在高科技領域,一個普通操作工人,在具有人工智能的基因測序設備基礎上,可以快速測出并分析人類個體的基因圖譜。在人工智能設備廣泛普及的今天,此類事例比比皆是,這就是人工智能時代,公共智力平臺以及人人共享公共智力平臺呈現出異乎尋常的智慧與能力。

人類共享公共智力時,不需要相應的知識。因為知識已集成在工具中,并實現了從知識到力量的轉化。超市收銀機中不僅有產品識別、計量、計算知識,還具有相應的識別、計量、計算行為及人機交互能力。因此,在共享人類公共智力時,無需具備相應的知識,從而徹底改變了“知識就是力量”的傳統觀念。傳統觀念認為,人類個體有了知識,才會有知識力量。如今,有了智能化工具,依靠智能化工具,沒有知識,也能有相應的力量。

5 人工智能與第三種文化產業

人類歷史上形成了兩種難以融合,甚至對立的文化——科技文化與人文文化。人工智能誕生后,開始了科技文化向人文文化的入侵,由此誕生了第三種文化及第三種文化產業。第三種文化產業不是兩種文化的融合,而是科技文化入侵人文文化的產物,它的基礎是人工智能。以下三個事例足以說明第三種文化產業的現狀與未來走向。

其一,是機器人的新聞寫作。機器人代寫新聞報道已不是夢。美國《洛杉磯時報》和英國《衛報》已開始嘗試這一做法。2014年7月美國加州發生里氏4.4級地震,《洛杉磯時報》是所有新聞媒體中最快報道該消息的,該報道稿出自寫稿機器人之手,從寫作到發布,僅用了三分鐘時間。

其二,是電腦文案軟件Persado取代人工撰寫公司文案。2015年初,電腦文案軟件開發商Persado推出了文案撰稿軟件。該軟件可以自動生成原先由專業文案人員撰寫的文案,這些文案用來說服消費者購買商品、續簽合約等。花旗銀行的信用卡業務使用了Persado的服務后,其電子郵件閱讀率增長了70%,打開電子郵件并點擊其中鏈接的用戶增長了114%,效益十分明顯。Persado的軟件能將眾多用戶所需的元素整合到一起,包括語言、情感和產品功能,然后通過合適的語句迅速整合完成文案。由于需要涉獵大量的變量,人類很難勝任這類工作,機器卻可以應對這類挑戰。目前,Persado聲稱已擁有了50家財富2000強客戶。

其三,是谷歌Magenta項目的人工智能創作藝術。2016年6月初,谷歌人工智能部門公布了Magenta研究項目,Magenta將使用已開發的Tensor Flow機器學習開源引擎,判斷人工智能系統能否通過訓練制作原創音樂、繪畫或視頻。在音樂創造方面,該系統的目標是開發一套能夠定期創作新旋律的系統,用電腦創作美妙音樂。在解決音樂問題后,他們還將嘗試創作圖像和視頻。此前Google與斯坦福大學新建了一個慣用神經網絡語言模型(Recurrent Neural Network Language Model,RNNLM)。該模型能教會機器在廣泛學習的基礎上,實現情詩創作,目前已取得初步效果。即使程序員們不會寫詩,也可以把這些文藝化和創造性的事兒交給RNNLM來寫。

另外,3D打印機基礎上的雕塑創作,繪圖機上的書畫藝術創作已屢見不鮮,一個科技文化對人文文化領地的侵襲時代正在到來,并由此帶動相應的第三文化產業的興起。

[1]何立民.人類簡史[M].北京:北京航空航天大學出版社, 2015.

[2]百度百科.“深度學習”[EB/OL].[2016-06].http://baike. baidu.com/link?url=ze2i128 dor5Tw9Jg PQUIre GMATy Lwezrz Gr5ifj8Nk F3as Ar0NeILUlIWD_JFI9DKHJ-FIB-n YZFR31 ME6F7J2K.

[3]百度百科.“專家系統”[EB/OL].[2016-06].http://baike. baidu.com/link?url=X2xb Ti2Gs W1H8ks Nf QgI PS8U Hed3J-2xdkeJv A50n X1Wyju U67VcnOzzt7d4R3ZdaCZyw RL Cjj2TY81bm LWk V_.

楊迪娜

2016-06-12)