人工智能：站在第三次浪潮眺望奇點

楊清清

第二次人機大戰，AlphaGo依舊以絕對理性的姿態，淡定自若地向世人呈現自己作為機器物種的智慧之極。這也正是它最令人唏噓之處：一個汲取技術、摒棄情感元素的智能機器人，甫一出現，便顛覆了人類既往的全部智慧、經驗與認知。

這種顛覆不僅僅存在于某個單一領域。事實上，在醫療、教育、助理、購物等日常生活的方面，人工智能技術所塑造的絕對理性機器人正在加速滲透。在此過程中，不乏科技巨頭爭霸，亦不乏新興創業者的身影。無論是巨頭還是創業者，都爭先恐后地生怕錯漏了手中這一捧潮水。

“我們處在人工智能的時代，我們相信這能打造更好的生活。我們所面臨的各個領域都有很多未解之謎，科學家通過人工智能，可以做到更多的事情。” Alphabet執行董事長施密特就此指出。

不管你是迎迓、接受還是厭惡、抗拒，科技史上的人工智能黃金時代正在到來。2017年2月27日，軟銀董事長孫正義在世界移動大會（MWC）發表演講，再次表達了他對“奇點”的展望，“這一天的到來就意味著電腦，也就是人工智能要超過人腦。

今后30年里，這就會成為現實。”

理智與情感

“我去，這也能行？！”在聽說時下國外直播網站Twitch上最火的GTA5主播是個AI時，一位用戶發出了這樣的感嘆。

《GTA5》（中文名《俠盜獵車5》）是一款開放式動作冒險游戲。在Twitch中，辟有專門直播GTA5戰況的板塊，且極為熱門，主播數量極大。然而近日，一名誕生尚未滿月、只會開車且車技極差（例如經常將車開到溝里）的“小鮮肉”，單次直播收獲了超過30萬人次觀看的成績，在GTA5區內觀眾排名前列。

這個“小鮮肉”名為查爾斯，是一個使用神經網絡進行深度學習以逐漸掌握自動駕駛車輛的人工智能程序，最近被工程師放入游戲《GTA5》中進行駕駛訓練。不過目前，查爾斯還是一名“馬路殺手”。從直播來看，查爾斯極愛逆行，在狹窄道路超車，無視石頭、水泥等障礙物。

在幸災樂禍的觀眾面前，查爾斯的駕駛技術還有待成長。不過如今，更加熟練的人工智能機器人已能夠在實際生活中嘗試駕駛技術。利用人工智能大腦，百度、谷歌、蘋果等公司已經開始測試無人駕駛汽車，蘋果公司近日已完成三部雷克薩斯RX450h SUV上有關自動駕駛軟件的測試，百度更是宣稱在2020年前將逐步開放高速公路和普通城市道路上的全自動駕駛。

在更多領域，技能性人工智能也在發揮不同的作用。無論是微軟的Cortana（小娜）、蘋果的Siri還是亞馬遜的Alexa，或是IBM的Watson，都能夠在一段時間內幫助人類完成任務，體現出功能性價值。近期熱門的各類智能音箱，其中便搭載了人工智能語音機器人，用戶可以向智能音箱就天氣、交通、美食等方面提問，音箱內的人工智能機器人當即能夠作答。

不過，嚴格來說，《GTA5》的查爾斯還不能算一個真正的主播，因為它從未與觀眾進行任何互動。如果一定要歸類的話，查爾斯應該算是AlphaGo類的人工智能機器人，并且處于極為初級的學習階段。相較之下，微軟小冰更加貼近與人類之間的互動，向更偏重情感力、創造力的方向發展。

“小娜的設計初衷是去做事情，小冰則是與人建立長久的關系。一個人每天要講幾千句話，但并非所有話都一定是去做什么事情，而是為了交流。”此前在接受21世紀經濟報道等媒體采訪時，微軟公司全球執行副總裁沈向洋指出，“現在并沒有數字機器能夠與人類建立長久關系，就是因為產品沒有做到這個地步，令人類對機器有信任、機器對人類有理解。”

因此，小冰在很長一段時間里，除了與用戶嬉笑怒罵之外，看起來是“無用”的。直到2015年底入職東方衛職播報天氣；2016年12月，小冰并入QQ聊天功能“厘米秀”，與年輕用戶進行互動。最近，小冰還放出大招，在對1920年后的519位現代詩人、上千首詩反復學習10000次之后，出版了個人詩集《陽光失了玻璃窗》。

“人工智能的計算能力已經被證明了，未來最重要的是腦神經科學。”沈向洋指出，“智能的起源在于大腦，但人類對大腦結構的理解如今少之又少，腦神經科學發展緩慢。未來腦科學加上人工智能，從科研角度而言，是最令人興奮的，其中就包括情感這件事。”

通用AI仍遙遠

然而，無論是走情感路線還是理智路線，通用型人工智能尚屬遙遠。

自1956年的夏天誕生于達特茅斯會議之后，人工智能業已經歷三次浪潮。第一次浪潮中，人們驚呼著“人工智能來了”、“再過十年機器會超越人類”，陸續發明了首款感知神經網絡軟件，證明了數學定理。

第二次，隨著上世紀80年代Hopfield神經網絡和BT訓練算法的提出，出現語音識別、語音翻譯計劃等以及日本提出的第五代計算機。然而，由于未能真正進入人類日常生活之中，前兩次浪潮最終歸于沉寂。

如今第三次人工智能浪潮的興起，得益于深度學習技術的突破。該技術是一種需要訓練大型神經網絡的“深層”結構，且每層可以解決不同方面的機器學習。其特點是，無需再依賴于硬件代碼和事先定義的規則，而是依靠模擬人類大腦的神經網絡系統，從案例和經驗中習得算法。

“人工智能的不同技術應用處于不同階段。其中，語音識別處于推廣和普及階段，三至五年之后，計算機的語言識別能力會超過人類。10年之內，視覺方面的圖像識別也會發展得非常好。無人駕駛汽車領域，已經能夠實現一些類似能夠分析過去的人工智能功能。具有有限記憶的人工智能，正處于實驗室研究階段。”沈向洋指出，“然而，具有自我意識的人工智能，離我們還有很遠的距離。”

神經網絡、深度學習等技術架構早已存在多年，它們之所以在近5至10年產生飛躍，得益于數據、硬件和算法的改變。

根據IDC數字領域報告顯示，至2020年，每年數據量將達到44ZB（1ZB合1萬億G），5年內年復合增長率將達到141%。隨著數據量的增長，神經網絡便會更有效率，機器語言可解決的問題數量也在增加。

硬件能力的提升，增強了神經網絡產生結果的速度與準確率。有別于傳統基于數據中心架構的CPU，GPU與并行架構的使用能夠更快訓練機器學習系統，通過使用圖像芯片，網絡能夠更快迭代，以確保訓練的準確性；諸如微軟和百度使用的特制硅FPGA，能夠令深度學習系統做出更快推斷；超級計算機的計算能力，則可幫助探索深度學習的進一步可能性。

在更加豐富的數據量、更優質的硬件能力的前提下，如今的研發更多是面向算法，例如伯克利的Caffe、谷歌的TensorFlow和Torch這類開源框架。

盡管取得了巨大的技術進展，以深度學習為驅動力的人工智能技術更多仍停留在分類、聚類和預測階段，如圖像、文本、語音的識別、對比尋找相似項目，或基于相關數據進行預測等。然而，能夠完全復制人類獨立學習、決策能力等在內智慧的通用人工智能（或說強人工智能），還僅僅停留于理論想象之中。

它的瓶頸更多體現在計算能力不足上。目前，類似全腦模擬的技術已經被用于實現通用人工智能的目標，然而其所需的計算力遠遠超出當前的技術能力。未來隨著量子計算機取得突破，該瓶頸方才有望打破。

中科院5月3日宣布，我國科學家成功構建世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機，并實現了十個超導量子比特的高精度操縱，打破此前美國保持的記錄。量子計算是利用量子相干疊加原理，在原理上具有超快的并行計算和模擬能力，可以為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案。中國科學技術大學教授潘建偉團隊利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源，通過電控可編程的光量子線路，構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機。

但光量子計算機在人工智能的廣泛應用，仍有很長的一段路要走。

科技巨頭爭霸

世界科技的每次飛躍，離不開科技巨頭的引領。

過去20年，谷歌的搜索算法從1998年的PageRank演變至2015年的RankBrain，從基于鏈接的網站排名轉變為采用人工智能驅動的查詢匹配系統；云技術方面，谷歌于2016年5月公布了TPU ASIC（專用集成電路），并在近日舉辦的Google I/O大會推出Cloud TPU，以支持AI的神經網絡訓練及推理。

在人工智能收購戰中，谷歌同樣當仁不讓，其中最為著名的便是2014年1月谷歌收購英國人工智能公司DeepMind。該次收購不僅提升了Alphabet的神經網絡功能，并將其應用于各種人工智能驅動的項目中，包括AlphaGo。

亞馬遜同樣積極在公司內部和云端使用機器學習技術。2015年4月，亞馬遜發布Amazon ML，能夠為毫無經驗的客戶提供云數據的機器學習功能。2016年5月，亞馬遜開源DSSTNE，并通過改善搜索、定制化產品推薦以及語音識別，改善端到端的用戶體驗。

蘋果公司同樣是人工智能領域活躍的收購商。被其收入囊中的公司，包括Vocal IQ、Perceptio、Emotient、Turi以及Tuplejump等。在收購Vocal IQ及Perceptio的同時，蘋果公司挖到英偉達CUDA庫以及GPU加速軟件項目負責人。在此之前，公司最初的人工智能成功之一是Siri，它也是首款嵌入移動技術的虛擬助手。

微軟在試圖將人工智能大眾化。21世紀經濟報道記者了解到，微軟公司的人工智能研究團隊人數超過5000人，關注于改變人類與機器互動的體驗。同時，微軟正在積極將融合人工智能的功能嵌入公司核心服務中，并在對話計算、自然語言處理等方面取得進展。通過進一步打造基于GPU和FPGA的微軟智能云Azure，為機器學習提供動力和速度。

IBM一直是人工智能領域的先驅。過去10年內，IBM在認知計算方面擁有超過1400項專利，硅/納米技術上有7200項專利。其取得的成就不僅包括上世紀90年代的深藍，還有2011年的Watson。目前，Watson的應用包括病患治療分析、基于Twitter數據的股票推薦、零售行業的消費者行為分析及對抗網絡安全威脅。

人工智能的發展，芯片至關重要。2016年9月5日，軟銀公司宣布完成對英國芯片設計公司ARM的收購交易，約合320億美元。

中國企業正在拼命追趕。5月4日，百度董事長李彥宏通過內網發布全員信，希望百度從全球最大的中文搜索引擎徹底轉型人工智能科技公司。將人工智能作為公司發展的戰略轉型方向，這稱得上是拼盡全力了。