3月15日,,隨著谷歌圍棋人工智能“阿法狗(AlphaGo)”與韓國棋手李世石最后一輪較量的結(jié)束,這場(chǎng)引起全世界廣泛關(guān)注的“人機(jī)大戰(zhàn)”總比分定格在1:4?!叭斯ぶ悄堋睉?zhàn)勝“人類智慧”。有人沉重地評(píng)論:“機(jī)器人贏了還好,,最怕的是機(jī)器人故意輸了,。”也有人樂觀地表示:“人能創(chuàng)造機(jī)器人,但是機(jī)器人永遠(yuǎn)都創(chuàng)造不了人,。就憑這一點(diǎn),,機(jī)器人就無法取代人類?!?/p>
人工智能究竟有多牛,?當(dāng)下和未來發(fā)展到底會(huì)引起怎樣的時(shí)代變遷?人工智能是否會(huì)取代人類,,成為新的物種嗎,?本期,我們邀請(qǐng)東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng),、著名的機(jī)器人傳感與控制技術(shù)研究所所長(zhǎng)宋愛國教授,,對(duì)“人機(jī)大戰(zhàn)”做一場(chǎng)深度解讀。
未來科技,?
人類已經(jīng)步入“人工智能時(shí)代”
其實(shí),,早在20年前,IBM(國際商業(yè)機(jī)器公司)的“深藍(lán)”就戰(zhàn)勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫,,但為什么這次“人機(jī)大戰(zhàn)”會(huì)引起如此廣泛的關(guān)注,?
圍棋相比國際象棋更加復(fù)雜,它是一個(gè)19×19=361的高維解空間,,下棋其實(shí)是一個(gè)博弈環(huán)境下求最優(yōu)解的過程,,計(jì)算量異常龐大,即使窮盡整個(gè)宇宙的物質(zhì)也不能存下圍棋的所有可能性,,尋找最優(yōu)解的難度無異于大海撈針,。
“‘阿法狗’完勝李世石,體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能的巨大潛力,?!彼螑蹏榻B說,傳統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只有兩到三層的結(jié)構(gòu),,而在2012年,,深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法取得了重大突破,它模仿人大腦學(xué)習(xí)的并聯(lián)機(jī)制,,通過一層一層的特征提取,,從大量樣本中抽取事物的本質(zhì)規(guī)律,從而使得機(jī)器人具有舉一反三的學(xué)習(xí)能力和決策能力,。
人工智能和我們有多大關(guān)系,?“其實(shí)我們的生活已經(jīng)步入了‘人工智能’時(shí)代?!彼螑蹏淌谂e例說,,簡(jiǎn)單的人工智能如高級(jí)的冰箱,,除了自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度以外,還可以利用多種傳感器信息實(shí)現(xiàn)自我判斷的能力,、自我故障識(shí)別的能力,。甚至是身份識(shí)別、人臉識(shí)別等都是人工智能,。
當(dāng)然,,這場(chǎng)“人機(jī)大戰(zhàn)”的主角之一——“阿法狗”機(jī)器人是更高級(jí)的人工智能應(yīng)用。在比賽中,,當(dāng)李世石出棋后,,機(jī)器人能根據(jù)自己所學(xué)習(xí)過的棋局,通過深度計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取本質(zhì)特征,,理解棋局,,快速找到最優(yōu)解?!凹幢憷钍朗恼袛?shù)它從來沒見過,,機(jī)器人也會(huì)通過分析推理,給出自己的答案,。甚至這一步走完,,接著下面至少十多步對(duì)方大概怎么應(yīng)對(duì),我怎么走,,我的優(yōu)劣程度是怎樣,,它都可以計(jì)算出來?!?/p>
聰明過人,?
人工智能的綜合評(píng)判還不如5歲孩子
“阿法狗”五局四勝,讓人驚嘆,!那么是不是就說明機(jī)器人比人類更聰明,?
“盡管機(jī)器人在圍棋賽上贏了人,但是機(jī)器人的智力與人的智力相比還是有很大差距的,?!彼螑蹏淌谡J(rèn)為,谷歌的人工智能雖然在圍棋博弈這方面智力水平達(dá)到了職業(yè)九段選手,,但是人的感知,、學(xué)習(xí)、理解,、認(rèn)知等綜合能力是當(dāng)前機(jī)器人無法達(dá)到的,。
“阿法狗”雖然贏得了比賽,但是在宋愛國教授看來,,它的綜合評(píng)判不如5歲孩子,。“從第一場(chǎng)比賽就可以看出端倪,。在布局階段,,“阿法狗”處于下風(fēng),說明其對(duì)圍棋的理解能力遠(yuǎn)不如人類,,但是機(jī)器人的計(jì)算能力很強(qiáng),,所以最終取勝并不意外。布局體現(xiàn)兩方面的智能,,一個(gè)通過經(jīng)驗(yàn)獲得知識(shí),,另一個(gè)是對(duì)整體環(huán)境的理解。從這個(gè)角度來看,,機(jī)器人在面對(duì)未知環(huán)境的變化,,未知的任務(wù),它的決策能力還是非常弱的,。
從專業(yè)角度分析,,人類比機(jī)器人強(qiáng)的地方在于學(xué)習(xí)與理解能力。人可以通過經(jīng)驗(yàn)來學(xué)習(xí)新事物,,并具備觸類旁通的能力,。人是通過數(shù)以億計(jì)的神經(jīng)元互相連結(jié)構(gòu)成大腦,大腦是一個(gè)并聯(lián)機(jī)制,,所以人善于學(xué)習(xí),,通過所經(jīng)歷的事情或經(jīng)驗(yàn),能夠發(fā)現(xiàn)事物的特征,,發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律,,從而全面理解周圍環(huán)境。
“比方說,,我看到一張桌子,,上面有一本書,我可以推斷這是個(gè)圖書館或者是個(gè)教室,。但是機(jī)器人這方面的能力就很弱,,傳統(tǒng)的機(jī)器人雖然能準(zhǔn)確識(shí)別一本書、一張桌子,,但是不能知道這是在圖書館,,還是在教室?!?/p>
“盡管在下圍棋方面,,它已經(jīng)是個(gè)職業(yè)高手,但是在其他方面,,它的能力很差,?!彼螑蹏淌诮榻B說,機(jī)器人只是根據(jù)人類給它的編程,,熟悉了圍棋這個(gè)環(huán)境,,這只是單個(gè)任務(wù)。而人類生活的日常環(huán)境卻是多任務(wù)的,,要面對(duì)各種各樣的情況,。人工智能的優(yōu)勢(shì)就在于能用復(fù)雜的計(jì)算處理簡(jiǎn)單的任務(wù)。但自我學(xué)習(xí),、舉一反三的能力還不如5歲孩子,。
取代人類?
人工智能只是人類智能的延伸
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,,機(jī)器人會(huì)取代人類嗎,?
宋教授說,機(jī)器人并不是用來代替人類,,而是來幫助人類的,,機(jī)器人能夠延伸人的能力,“阿法狗”的神勇,,在于他腦內(nèi)龐大的數(shù)據(jù)庫,,雖然他棋藝不如李世石,但是目標(biāo)明確的去完成“勝利”任務(wù),,卻是具有明顯優(yōu)勢(shì)的,。因此現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互,即人和機(jī)器人協(xié)同完成任務(wù),。
機(jī)器人是人造的,,需要人去維護(hù),而機(jī)器人有很多能力是人所不及的,,如一些危險(xiǎn)環(huán)境,,人不能去而機(jī)器人可以去;而機(jī)器人在很多未知和復(fù)雜的危險(xiǎn)環(huán)境如地震環(huán)境,,無法做出正確的決策,,這時(shí)就需要有豐富經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的人類與它合作,共同完成任務(wù),,因此人與機(jī)器人是合作的關(guān)系,。
“阿法狗”的勝利是人類探索、研究“人工智能”的歷史性飛越,,但并不代表“人工智能”的智力已經(jīng)超越人類?,F(xiàn)在的超級(jí)計(jì)算機(jī),每秒的操作已達(dá)到10的15次方,,看起來超級(jí)快,,但是在宋愛國看來,,它們都不代表智能和最強(qiáng)的腦力。
宋愛國說,,人類大腦的記憶能力和計(jì)算能力的確比不上機(jī)器,,但是人腦的智慧其實(shí)是對(duì)于信息的分析和決策能力,這是世界上任何最強(qiáng)大的電腦都無法比擬的,。“除非是將人腦神經(jīng)植入的‘生化機(jī)器人’,,我們一般意義上認(rèn)為的機(jī)器人,,它們的腦力在未來幾十年內(nèi)應(yīng)該都沒有辦法趕超我們?nèi)祟惖拇竽X?!?/p>
雖然機(jī)器不會(huì)取代人,,但是未來它們卻可以幫助人類做許多事情。在東南大學(xué)的機(jī)器人世界中,,除了一般的機(jī)器人,,還有像棉花糖一樣的醫(yī)療機(jī)器人“大白”這樣的高情商機(jī)器人。預(yù)計(jì)5年左右,,像大白這樣能做護(hù)理,、能和人擊掌擁抱、語言安慰的暖心“健康顧問”就能造出來,。宋教授提醒,,未來,“人工智能”將廣泛的在生活中應(yīng)用,,但不必?fù)?dān)心人工智能奴役人類,。人類真正應(yīng)該擔(dān)心的是在機(jī)器的供養(yǎng)下,人類本身會(huì)不會(huì)退化,。
新中國第一個(gè)機(jī)器人就是從東南大學(xué)(當(dāng)時(shí)的南京工學(xué)院)走出來的,。而主持研究這臺(tái)機(jī)器人的,便是女教授查禮冠老師,。令人惋惜的是,,查禮冠老師在籌建南京工學(xué)院機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的公務(wù)途中,不幸因車禍去世,。但是她和她主持建造的這臺(tái)機(jī)器人,,卻永遠(yuǎn)被后輩銘記。
上世紀(jì)60年代,,南京工學(xué)院(東南大學(xué)前身)幾個(gè)學(xué)生為了迎接“南京無線電技術(shù)展覽會(huì)”,,希望做一個(gè)無線電操縱的機(jī)器人。這一想法很快得到了查禮冠老師和學(xué)校的支持,。
當(dāng)時(shí),,日本和蘇聯(lián)的機(jī)器人在全世界都很領(lǐng)先,。學(xué)生們從雜志上找到了蘇聯(lián)和日本的機(jī)器人照片,可是這兩張圖片只有機(jī)器人外形,,沒有內(nèi)部裝置圖,,更沒有介紹一點(diǎn)構(gòu)造原理。為了讓機(jī)器人能模擬出人的腿部動(dòng)作,,學(xué)生們跑遍了南京市的百貨公司,,物色各種能做跳、跑,、點(diǎn)頭,、搖頭等動(dòng)作的小玩具,從這些小玩具中尋找靈感,。另外還跑到假肢工廠,,向老工人請(qǐng)教假肢的制造問題,這對(duì)機(jī)器人模擬人的上肢動(dòng)作也有很大啟發(fā),。
在短短6天時(shí)間,,以查禮冠為首的師生30人就完成了250張?jiān)O(shè)計(jì)圖,討論修改無數(shù)遍,,才將機(jī)器人設(shè)計(jì)好,。經(jīng)過設(shè)計(jì),這個(gè)機(jī)器人的高度超過2米,,能做28個(gè)自由度動(dòng)作,,用洋鐵皮做“衣服”。剛開始,,機(jī)器人連站都站不穩(wěn),,走路直搖晃,后來,,經(jīng)過廣大師生的集思廣益,,在機(jī)器人的足踝關(guān)節(jié)安裝了四個(gè)彈簧,解決了這一難題,。就這樣,,在克服了重重困難之后,新中國第一臺(tái)機(jī)器人終于誕生了,!