《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國AI研究超美國?

2017-04-25

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  當(dāng)今世界人工智能領(lǐng)域,,有三位頂級專家被業(yè)內(nèi)奉為“神一樣的人物”,,其中兩位來自加拿大,一位來自法國,。他們分別是加拿大多倫多大學(xué)的GeoffreyHinton和蒙特利爾大學(xué)的終身教授YoshuaBengio,以及Facebook人工智能研究部門(FAIR)負(fù)責(zé)人YannLeCun(下稱“LeCun”)——這位來自巴黎的學(xué)者目前擔(dān)任紐約大學(xué)終身教授,他還是紐約大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)中心的創(chuàng)始人,。

  YannLeCun在今年3月走進中國的大學(xué),在清華大學(xué)和上海紐約大學(xué)分別進行了兩場人工智能的頂尖對話,,并接受了第一財經(jīng)記者的獨家專訪,。

  讓機器擁有常識

  LeCun是法國學(xué)界非常引以為豪的科學(xué)家,也是在美國科技巨頭公司中擔(dān)任要職的為數(shù)不多的法國人,。雖然同為“極客”,,但法國人獨特的氣質(zhì)讓LeCun和很多美國科學(xué)家相比,看起來更加隨意,、富有親和力,。

  1987年LeCun從巴黎第六代大學(xué)的計算機系畢業(yè)后,就去了多倫多大學(xué)讀博士后,,師從“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之父”GeoffreyHinton,,Hinton也是將深度學(xué)習(xí)技術(shù)帶入谷歌(微博)的人。博士后研究結(jié)束后,,LeCun就一直工作生活在美國,,先后任職于貝爾實驗室、AT&T等大公司,。2008年他創(chuàng)立了一家從事大數(shù)據(jù)挖掘的咨詢公司YLC,,直到目前,他還擔(dān)任他所創(chuàng)立的另一家從事音樂制作和教育公司的首席科學(xué)官,。

  目前LeCun領(lǐng)導(dǎo)著Facebook人工智能研究部門近百人的團隊,。他的工作是推進人工智能的基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)研究;通過實驗來發(fā)展人工智能技術(shù)在各個領(lǐng)域中的實際應(yīng)用,,如計算機視覺,、人機對話系統(tǒng)、虛擬助手,、語音識別和自然語言處理(NLP)等,。

  “人工智能的背后存在很多基礎(chǔ)科學(xué),它們也許并不面向應(yīng)用,,你的研究可能只是通向?qū)χ悄芎腿斯ぶ悄艿睦斫??!盠eCun對第一財經(jīng)記者表示。

  LeCun開辟了將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運用于機器視覺的先例,。五年前,,其帶領(lǐng)研究人員在圖像識別的準(zhǔn)確性上,取得了巨大的突破,,這背后的技術(shù)——人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,促成了近年來人工智能的繁榮,也使得谷歌和Facebook得以讓人們在自己的相冊中使用搜索功能,,并促成了一批使用面部識別的應(yīng)用程序問世,。

  訓(xùn)練機器如何學(xué)習(xí)是LeCun的團隊最重要的工作。過去很長一段時間,,他們給機器“喂”了成千上萬張圖片,,來教會機器區(qū)分諸如“汽車”和“小狗”。不過LeCun在這個過程中也拋出了新的問題:當(dāng)有大量可用樣本(比如桌椅,、貓狗和人)時,,訓(xùn)練機器沒有問題;但如果機器從來沒有見過這些實物,,它還能識別出樣本嗎,?

  LeCun表示,人工智能發(fā)展的一大難題就是怎么樣才能讓機器掌握人類常識,,這是讓機器和人類自然互動的關(guān)鍵,。想要做到這一點,它需要擁有一個內(nèi)在模型,,以具備預(yù)測的能力,。LeCun用一個公式簡潔地概括了這種人工智能系統(tǒng):預(yù)測+規(guī)劃=推理。而研究人員現(xiàn)在要做的,,就是不需依賴人類訓(xùn)練,讓機器學(xué)會自己構(gòu)建這個內(nèi)在模型,。

  “人們花了很多年來研究如何給圖片和視頻自動加入字幕或描述,,從目前的技術(shù)來看,確實也已經(jīng)出現(xiàn)了令人印象深刻的實現(xiàn)方式,?!盠eCun對第一財經(jīng)記者表示,“但實際上,,它們并沒有看起來的那么令人驚艷,,那些機器的專業(yè)上很大程度受限于人們訓(xùn)練它的環(huán)境。你如果向機器展現(xiàn)非常規(guī)的情況,,大多數(shù)機器就會不知所措,,因為它們不具備常識,。”

  LeCun認(rèn)為,,在機器視覺領(lǐng)域還有很大的進步空間,,機器視覺的下一個突破將會是以自主觀察世界的方式進行學(xué)習(xí),比如通過觀看視頻來進行學(xué)習(xí),。這也意味著未來計算機可能會像嬰兒學(xué)習(xí)那樣掌握常識性的知識,。

  關(guān)于機器視覺如何與常識相聯(lián)系,LeCun說,,就連Facebook內(nèi)部也有很大分歧,。“一些人認(rèn)為可以與智能系統(tǒng)只進行語言交流,,但是語言是一個相當(dāng)?shù)蛶挘╨owbandwidth)的渠道,,信息密度很低。語言之所以能承載很多信息,,是因為人們擁有大量的背景知識,,也就是常識,來幫助他們理解這些信息,?!盠eCun解釋道。

  一些人工智能科學(xué)家認(rèn)為,,給人工智能系統(tǒng)提供足夠信息的唯一方式是加入視覺認(rèn)知,,因為影像會比語言的信息密度高得多。比如,,你告訴機器“這是一部智能手機”,,“這是一輛壓路機”,“有些東西你可以推動它而有些不可以”等等,,也許機器能夠?qū)W會這個世界的基礎(chǔ)運作原理,。對此,LeCun表示:“這跟嬰兒的學(xué)習(xí)方式類似,。然而,,幼兒在學(xué)習(xí)很多事情的時候并不需要明確的指示?!盠eCun認(rèn)為在沒有指導(dǎo)的過程中的學(xué)習(xí)才是他想要達到的,。

  他表示,F(xiàn)acebook很想做到的一點是,,讓機器通過觀看視頻或觀察其他東西來認(rèn)識現(xiàn)實世界中的很多局限性,,這最終會讓它們建立起常識。“目前機器還十分好騙,,那是因為它們對這個世界缺乏基本理解,。”LeCun說,,“比如將來你給機器看一小段視頻,,然后機器就能預(yù)測接下來會發(fā)生什么。如果我們能訓(xùn)練系統(tǒng)做到這一點,,那么我們就已經(jīng)創(chuàng)造了無監(jiān)管指導(dǎo)的機器學(xué)習(xí)的核心技術(shù),。這是我們?nèi)斯ぶ悄芎陥D的重要組成部分?!?/p>

  卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

  在超過20年的研究歷程中,,LeCun累計發(fā)表了超過180篇論文,他最廣為人知的研究是1988年參與開發(fā)著名的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutionalneuralnetwork,CNN),,因此LeCun在業(yè)內(nèi)也被稱為“卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之父”,。

  卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是近年發(fā)展起來的一種高效識別方法。其最初的概念形成要追溯到上世紀(jì)60年代,,科研人員在研究貓腦皮層中用于局部敏感和方向選擇的神經(jīng)元時,,發(fā)現(xiàn)其獨特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以有效降低反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,繼而提出了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),。

  現(xiàn)在,,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為眾多科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一,特別是在模式分類領(lǐng)域,,由于該網(wǎng)絡(luò)避免了對圖像的復(fù)雜前期預(yù)處理,,可以直接輸入原始圖像,得到了更為廣泛的應(yīng)用,。這種革命性的系統(tǒng)從一開始能夠識別手寫數(shù)字,,并且隨著數(shù)據(jù)訓(xùn)練的不斷持續(xù),能夠開始從圖片像素中識別視覺特征,,這就像為計算機打開了雙眼,,讓它們可以從數(shù)據(jù)中自我學(xué)習(xí)。

  LeCun對第一財經(jīng)記者表示:“如今深度卷積網(wǎng)絡(luò)已可用于解決包括目標(biāo)識別在內(nèi)的各類計算機視覺問題,。并且,,隨著網(wǎng)絡(luò)深度不斷增加,還出現(xiàn)了可用于圖像識別,、語義分割、ADAS等眾多場景的新型深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),?!?/p>

  Facebook目前正在使用機器學(xué)習(xí)實現(xiàn)一系列不同的功能,這些功能包括人臉識別,機器能從網(wǎng)上識別出人臉,,即使這個人的臉未被標(biāo)注,,因為這一技術(shù)是基于模擬人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。

  這些網(wǎng)絡(luò)能夠被訓(xùn)練,,并識別信息中的模式,,包括語言、文字?jǐn)?shù)據(jù)或者視覺圖像,,也是近幾年來大量的人工智能研發(fā)的基礎(chǔ),。機器系統(tǒng)的下一步任務(wù)將是通過觀察現(xiàn)實世界,學(xué)習(xí)世界的運作方式,,其中一種方法是通過與智能手機和可穿戴技術(shù)的互動來學(xué)習(xí),。

  從事人工智能領(lǐng)域研究20多年來,LeCun的目標(biāo)就一直是希望賦予機器更大的能力,,讓機器變得更加聰明,。他對第一財經(jīng)記者表示,在Facebook還有很多想做的事情,,還有很多使命尚待完成,。“我希望能在Facebook看到新技術(shù)的應(yīng)用,,讓我們的研究變得更有意義,,通過提升機器的深度學(xué)習(xí)能力,將它變成智能機器,?!?/p>

  LeCun還認(rèn)為人工智能未來能夠無所不能,包括預(yù)測人們的行為,?!皺C器的下一步是能夠通過觀察現(xiàn)實世界的萬物來進行學(xué)習(xí),并且預(yù)測,?!盠eCun在最新發(fā)布的推特和Facebook中,多次強調(diào)“無需監(jiān)管和指導(dǎo)(unsupervised)的機器人前景可觀”,。

  他認(rèn)為,,在進入到人工智能下一個階段的突破時,F(xiàn)acebook面臨的最大挑戰(zhàn)將是如何通過機器學(xué)習(xí)將最好的內(nèi)容與個人需求相匹配,。去年4月,,F(xiàn)acebook在F8大會上推出了Chatbot聊天機器人,能夠幫助人們完成訂餐和行程安排等任務(wù),。在LeCun看來,,聊天機器人的終極目標(biāo)是成為個人的虛擬助理,通過人工智能技術(shù)來連接人類和現(xiàn)實世界,執(zhí)行日常生活中的任務(wù),。

  LeCun對第一財經(jīng)記者表示:“盡管短期我們還只能從一些簡單的功能應(yīng)用開始做,,但我們的遠(yuǎn)期目標(biāo)是建立一個真正的智能機器,讓你可以與它直接對話,,它需要能回答任何問題,,并對你的生活提供幫助。這件事對于當(dāng)今的人工智能而言非常具有挑戰(zhàn)性,,人機對話系統(tǒng),、自然語言處理,所有這些的基礎(chǔ)在于讓機器學(xué)會人類的常識,。我們現(xiàn)在還不知道到底應(yīng)該怎么做,,但我們對此有很多想法?!?/p>

  人工智能是長期投資

  針對目前全球科技巨頭在人工智能方面的激烈競逐,,LeCun對第一財經(jīng)記者表示:“沒有誰跑在前面。許多公司都在做著大量的人工智能研發(fā),,對于人才的競爭也很激烈,,但現(xiàn)在并沒有誰發(fā)明了遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他公司的新技術(shù)?!彼a充道,,沒有哪家公司的新技術(shù)是需要別人花費三個月以上才能趕上的,大家的水平都很接近,。處于第一梯隊的包括Facebook,、谷歌的DeepMind、微軟和IBM,。

  對DeepMind發(fā)明的AlphaGo取得的成功,,他表示:“這是人工智能領(lǐng)域的偉大勝利,我的一些學(xué)生和博士后參與了DeepMind的項目,,這一成就建立在所有人的努力之上,。”事實上,,分析圍棋棋盤并決定落子位置的系統(tǒng)實際上正是LeCun發(fā)明的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),。不過他也承認(rèn),F(xiàn)acebook對圍棋的研究并不多,,和DeepMind的系統(tǒng)相比體量相差很多,。“我們的圍棋研究主要作為計劃和勘探研究的載體,。我們的系統(tǒng)工作得不錯,,然后我們把它開源了,。”

  在人工智能的商業(yè)化方面,,LeCun表示:“基礎(chǔ)研究的影響在比較長時間后才能體現(xiàn)出來。你不能幻想種下一顆種子,,然后就突然冒出了實體產(chǎn)品線,,商業(yè)形式就能發(fā)生徹底改變。這是一種長期投資,,它需要的是有遠(yuǎn)見的人,,這樣的人谷歌有,F(xiàn)acebook也有,?!?/p>

  Facebook最近傳出正在組建消費品部門的消息,對此LeCun向第一財經(jīng)予以證實,,不過他表示,,新部門與他所負(fù)責(zé)的人工智能部門是兩個獨立的團隊,并沒有直接的聯(lián)系,。Facebook確實在研發(fā)消費市場的人工智能技術(shù),,有些是軟件應(yīng)用,有些是硬件,,比如AR,、VR和機器人等?!拔覀冋诖蛟煲粋€人工智能的生態(tài)系統(tǒng),,能夠?qū)⒏鱾€部件與人的生活相連接?!?/p>

  LeCun主張研究成果的開放,,讓更多人了解自己正在從事的研究。他表示:“要和大學(xué)實驗室保持良好關(guān)系,,讓這些機構(gòu)為你輸出各類人才,,進行各種可能的研究,就必須要開放項目和成果,。假設(shè)你是一名科研人員,,你肯定總是想公開發(fā)表你的研究成果,對于科學(xué)家來說這很重要,,因為你的地位在于學(xué)術(shù)影響,。你不能簡單地告訴人們‘我正在為Facebook工作,但我不能告訴你們我在研究什么’,,這樣你的職業(yè)生涯就毀了,,這很重要,。”

  人工智能科普大使

  機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能范疇的概念已經(jīng)開始逐漸被普通人接受,,但真正要理解和表達,,對大多數(shù)人來說仍然十分困難。為此,,LeCun近年來頻頻走進全球高校,,積極推動人工智能方面的科普工作,他對第一財經(jīng)記者表示:“幫助公眾理解人工智能,,對于推動整個行業(yè)的發(fā)展非常重要,。”

  在中國的行程中,,LeCun還參觀了中科院模式識別國家實驗室,。他在Facebook中發(fā)布的一張和中科院科研人員的合影中寫道:“很高興得知中國已經(jīng)有了多個人工智能的國家級項目?!?/p>

  他表示:“中國海外投資是很有意思的現(xiàn)象,,中國公司的投資途徑基本上是先在本土建立生態(tài)圈,再逐漸滲透到國外,,進行海外擴張,。事實上當(dāng)我們看到越來越多中國企業(yè)投資海外項目時,也應(yīng)該看到很多歐洲和美國的企業(yè)正在投資中國的人工智能領(lǐng)域,。這種資本的流動是技術(shù)發(fā)展的必然,。”

  LeCun還表示,,在一些人工智能的領(lǐng)域,,中國已經(jīng)超過美國領(lǐng)先全球。比如在深度學(xué)習(xí)方面,,根據(jù)去年11月美國政府發(fā)布的報告,,中國發(fā)表的文章已經(jīng)超過美國。

  但是和美國的科技巨頭相比,,中國的研究和技術(shù)仍然有差距,。LeCun認(rèn)為,兩國的人工智能科研實驗室存在很大差別,,“Facebook和谷歌DeepMind的人工智能實驗室真的是研究非常超前的東西,,比如預(yù)測學(xué)習(xí)和人工智能的未來趨勢,這是我在其他任何公司都沒有看到過的,?!?/p>

  盡管人工智能在中國的應(yīng)用已經(jīng)無處不在,從緩解城市交通擁堵,,到為司法系統(tǒng)注入透明度,。但是現(xiàn)在中國面臨的最大問題是專業(yè)人才緊缺,。

  針對人工智能領(lǐng)域激烈的人才競爭,LeCun表示:“中國占全球五分之一人口,,這里擁有非常多的人才,,扎克伯格非常重視中國市場。我們也和中國的大學(xué)和院校進行人工智能以及很多其他方面的基礎(chǔ)研究合作,,這對Facebook是有深刻意義的,,但這不是說我們已經(jīng)在中國開展業(yè)務(wù)了?!?/p>

  人工智能的快速發(fā)展,不斷帶來驚喜的同時,,也引發(fā)了各種擔(dān)憂,。有一種擔(dān)憂認(rèn)為Facebook正在使用人工智能去監(jiān)視人們的行為。另外,,隨著人工智能的迅速增長,,很多人擔(dān)心機器人很快就會代替人類,甚至掌管整個世界,。

  LeCun表示:大可不必如此擔(dān)心,。“盡管人工智能發(fā)展安全系統(tǒng)的學(xué)習(xí)曲線是在向上的趨勢,,但機器最終還是會被人文社會均衡所控制,。也許一個假設(shè)情境中的對沖基金可以通過破壞經(jīng)濟體系幫助人類實現(xiàn)收益最大化,但是這些行為最終會受到社會和法律制度的約束,?!?/p>

  LeCun曾在自己的Facebook上貼出一張美國漫畫作家比爾·沃特森(BillWatterson)的著作《凱文的幻虎世界》(CalvinandHobbes)中的一張漫畫,圖中6歲的男孩和老虎躺在草坪上,,他們并不能明白對方的世界,。漫畫中寫道:“如果我都不知道你為什么大笑,我們的生活將沒有太多的共鳴,?!边@段話也是LeCun對于人工智能和人類關(guān)系的總結(jié):有機遇也有挑戰(zhàn),充滿著迷人和激情的色彩,,但又讓人有未知的恐懼,。


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