吴文俊人工智能科学技术奖
RESEARCH REPORT
研究报告
Home > 研究报告 > 正文

杨强:我们是谁?从哪里来,到哪里去?

2016年03月14日   来源:     

2224

“...大家对未来是未知的,是有恐惧和疑问的,那么最好的办法是我们有一个探讨的过程。这里我们可以假设有一个来自未来的人,那个人也许是一个机器人,也许是个普通人,我们来问他问题,我们可能要问的第一个问题是人工智能会不会伤害我们?...”

  聚焦

  “...大家对未来是未知的,是有恐惧和疑问的,那么最好的办法是我们有一个探讨的过程。这里我们可以假设有一个来自未来的人,那个人也许是一个机器人,也许是个普通人,我们来问他问题,我们可能要问的第一个问题是人工智能会不会伤害我们?...”

  讲者

  杨强教授,现任香港科技大学计算机系主任,国际人工智能大会主席。他先后获得北京大学天体物理专业学士学位及马里兰大学计算机系博士学位,也曾参与创立华为公司诺亚方舟实验室并任首届主任。

 

  大家好,我叫杨强,是一个研究人工智能的大学老师和研究者。我今天的题目叫做“来自未来的你”,我的副标题可能更有意思,叫做“迎接人工智能的新物种”,大家听起来可能会觉得非常好奇,为什么会有这样一个题目呢?我从头给大家说起。

  大家可能玩过一个游戏,叫做“谁是卧底”, 这个游戏大家可能都很熟悉,一圈朋友围在那里,大家在猜哪一个人是卧底。这个游戏的过程是非常有意思的,因为是要通过一个人的只言片语和他的面部表情来判断真相。 但是我这要说的是另外一种游戏,我们把“卧底”换成“机器人”,就是说,假设在遥远的未来我们实现了人工智能,也许我们周边的一些朋友就是机器人,那么我们那时玩的一个游戏就是在猜谁是机器人。这个游戏听起来好像很有意思, 但其实它也是一个非常严肃的科学问题。这个科学问题最关键的一点就是判别我们什么时候能够达到“智能”的水平。

  我们什么时候就可以完全成功的实现了我们人工智能的理想呢?要说到这一点,我们要追溯到一开始我们人工智能科学家们思想上的祖先:图灵。他提出了一个假设:机器是可以有思维的,而我们去探索机器能不能思维这一点,可以通过一个“图灵测试”来实现。我们把人和机器分别放到一个小黑屋里,然后让一个裁判来询问他们。如果这个裁判分辨不出人和机器,那么“人工智能”就真的实现了。最近有一个电影, 叫做“机器姬”,电影讲了一个高智商的工程师被请到一个富豪的家里来识别一个机器人是否达到了我们所说的人工智能的理想,最后他发现这个机器人不但有智商,而且有情商,还有爱,这个故事非常感人和曲折。这个故事也揭示了我们整个社会现在对人工智能的好奇心,这个好奇心要追溯到我们一开始的人工智能之梦。

  大概60多年前,一群年轻人,就像我们在座的每一位,他们聚集在一个地方一起畅想我们能不能实现图灵的那个假想,我们能不能造出像人一样的有智能,推理能力,有感官,甚至有感情的机器。这个东西对我们来说应该是非常有用的,我们也为此经过了多年的努力。就像我自己,就是在八十年代进入这个领域的,也是为之奋斗了好几十年。 我们的人工智能今天到底到哪儿了呢?我来简单回顾一下。

  首先我给大家举一个例子。 这里我们可以看到一幅图像。 把它交给具有人工智能的计算机,这个计算机就可以给我们解释这里面有啥:这里有一个音乐家在玩吉他。 他也许在调试吉他,也许他是一个指挥家,这写今天已经可以由一个机器揭示出来了。这个能力的背后需要什么功能呢?需要一个图像的“理解”功能。我们大家很熟悉语音的理解功能,比如我们在微信和Siri上一直在使用通过语音寻找服务,语音转文字的功能。

  此外,计算机还具有我们八十年代就已经实现的“下棋”功能:人工智能在国际象棋比赛上打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫。这使得最后媒体就不得不说,人类在象棋上打败计算机的唯一办法就是去把电脑线给拔了。 计算机为什么可以达到这一点呢?因为它可以在很短的时间去搜索很大很大的空间,可以看得很远,做很强的预测。 也许大家不知道的是,用同样的办法,有很多“逻辑推理”的问题,早在七十年代就已经被计算机解决了。所以这些数学逻辑定理的推导问题,对计算机来说已经并不是特别难了。同样呢,大家现在可能非常关心的是机器人,我这里展现一个照片,是亚马逊的一个仓储机器人。亚马逊现在几乎所有的仓储活动都由机器人来管理。它们可以驮着一个货架从一个地方到另外一个地方,把需要的货品装到箱子里。 我们刚经过“双十一”,仓储对于电商是很重要的。如果从这个货仓的上面往下看,就看到无数机器人在紧张的工作,就像一群蚂蚁,它们可以有条不紊的进行工作,但没有互相碰撞,这是非常令人惊叹的。

  几天以前,我就在加州的街上看到谷歌的无人汽车飞驰而去,很震撼。我们也看过像谷歌大狗这样的机器人,可以在山地等复杂环境驮着重物行走。今天,机器人虽然有许多成就,但我们不得不说的一点是,它们还是四肢发达,头脑简单。 人工智能在今天的机器人上,主要体现在感官和简单的行动上。 即使这样,今天人工智能所获得的成就,确实让我们感到非常惊叹。我想向大家简单解释一下,以上提到的机器的智能是怎样炼成的。我们作为人工智能的研究者,每天又在做些什么?

  首先,有三个要素成就了我们今天人工智能的成功。第一个就是我们的程序员以及他们创作的算法。这个图就是一个算法的例子,是谷歌最近发布的新的深度学习的算法。但是仅仅有算法了还不够,我们还需要有第二个要素,就是数据。我们需要在我们日常生活当中,自然界中,日常生活中收集大量的数据。作为一个原材料,传递给算法。有了算法,数据,那么由谁来做计算呢?所以就需要第三个条件,就是计算机大规模的计算资源。有了这样的三个条件后,就有了人工智能实现的必要条件。下一个问题是:人工智能和人脑的智能是不是一样的呢?

  首先,我们来看一下人脑是怎么样工作的。人脑是一个非常复杂的机器,但每一个元件却非常简单。首先是大脑有众多的神经元,每一个神经元就像一个CPU,就像一个计算机,但是它非常简单,而它的数量非常巨大:每个大脑大约有上千亿个神经元。最关键的神经元之间的连接,叫做“突触”。它们的连接可以有上千万亿个,那么它们在做什么呢?它们在进行记忆,计算和不断的学习。如果我们我们有一堆USB,每一个USB有2G的容量,那么一个大脑瞬间的信息如果要存在这些USB上的话,需要多少USB呢?大致需要5000万亿个。大家会觉得自己真的是很伟大?

  研究大脑的神经生物学家,他们在今天的研究进展到哪里了呢?这些研究者在了解大脑的各种各样的结构。其中一个非常有意思的研究题目就是“意识”, 我们大脑中的意识到底是什么呢?我们知道,虽然电脑可以做一些有智能的事,但电脑却是没有意识的。意识这个东西和记忆,以及我们人的智能是分不开的。从神经生物学家的观点来看,我们看到一个自然界的东西,我们把它反映到我们大脑内神经元的连接上,那么这种大脑内的表达和大脑外物体的形状是完全不一样的。 也就是说,我们的大脑可以被看做是一个很神奇的翻译器,将这个影像给翻译过来。今天,神经生物学家已经可以做的一件事,就是进入人的大脑,发现并读取两个神经元之间的突触的连接强度,并且用激光把这个信息给读出来。这是非常神奇的一件事,因为这表明,我们有一天是可以把整个大脑中的信息完全放到计算机硬盘上。大家想一想,这是不是件很让人的震惊的事?科学如果发展到那一天将会是怎样呢?但是,现在看来, 这一天还十分遥远。

  计算机和大脑产生智能的方式是有本质区别的。谷歌大脑这样的计算机集群里面可以表达6000万个神经元,那么我们每个人的大脑里可以装多少个谷歌大脑计算机呢?一万个!我们大脑是多么厉害,也是多么复杂。 所以,要了解这个大脑运作的机制,脑神经学家们的要走路还很远。 现在,研究人工智能也就分两条路,一条是通过工程,通过计算机来实现人的智能的表现,但不去追究智能的原因和原理是否“类人”,也就是以和人脑类似的方法进行工程建设。这就像我们造飞机一样,我们造飞机的时候,不用特别关心鸟是怎么飞的,把发动机和其他部件的机械造好就行了。而大脑神经学的任务,是研究人脑智能的机理,这条路还在缓慢地进行,虽然其结果也将对我们治疗大脑的医学非常有用。因为这两个分支的前进速度大有不同,因此现在就分成两条平行线,并没有很多的交互。 今天,大家可能会听到有些新闻,比如“脑计划”。实际上各国的“脑计划”人类是第一次将这两个分支交叉,让这两部分科学家进行交流。但真正意义上来说,脑科学对人工智能的研究能够产生影响的那一天,还貌似非常遥远。

  人工智能离我们所说的“强人工智能”还有多远。什么叫“强人工智能”呢?强人工智能就是说我们在全方位的制造出一个像人一样的机器人:它像人一样的有智慧,像人一样的有感情,会思考,会推理等。我们离那一天还有很远,因为还有很多的难题没有解决。 我们来举几个例子来说明这个难度。首先是我们对“常识”的理解做的还不够好。就像这里这个图,它展现了一种幽默感。在这幅照片里,英国首相在秤重量,而奥巴马在后面偷偷地给他增加一些重量,这就让后面的人在笑。现在计算机没有这种幽默感。它可以告诉我们说照片里面有几个人,但它不知道这些人为什么在笑。 做过人工智能研究的人都知道,“常识”的建立和应用是非常难的。

  在右边这个例子里,张三问李四:王五呢?李四说:说曹操曹操就到。那么问题是:来的到底是谁啊,是张三,李四,王五,还是曹操呢?你把这道题给计算机的话,计算机就愣住了,为什么呢?因为我们要用常识和背景知识来推理。比方说,我们需要要读过三国演义,知道曹操是怎么回事。还有一个能力,叫做“迁移学习”。所谓迁移学习,就是说我们可以非常自然的把我们在一个领域学到的知识迁移到另外一个领域, 这样我们的学习就可以不用从头开始,我们也会变得越来越聪明,可以积累,而不是每一项学习任务都从头来过。就像这个图中表示的,我们小时候学下棋,也许对长大后的社交是有帮助的。像这种跨领域的能力对人来说是非常容易的,而对计算机来说,确实还是非常难的。

  有这么难的目标,我们还是要实现人工智能的梦想。 因为,就像马云说的: “万一实现了呢?” 除了听说读写,人工智能可以还可以做那些事呢?它可以让计算机具有意识吗?可以有爱吗?会有感情吗?能够帮我们关联不同的事件,具有幽默感,有想象力,同情心吗?计算机会做梦吗?

  我给大家举个例子:人工智能能不能做梦呢?这个图是谷歌的科学家最近拿一个训练好的神经网络的模型,让它反过来告诉我们它脑袋里感觉最强的那幅画是什么?这幅画看起来比较可怕,可能会让人做噩梦。画上的人, 他的脸上遍布了眼睛,我们做没做过这样的噩梦?下面的这幅画呢?这是一个天空,有一些鸟和鱼混合在一起。 我们在梦境中有没有看到过这种场景呢?我想会有的。

  所以,人工智能对我们来说,还是非常神奇的一个目标。这就涉及到未来: 人们对于未来和未知的东西是有恐惧和疑问的。减轻这种恐惧的一个方法是我们一起畅想一下。 我们来探讨: 假设有一个来自未来的人, 那个人也许是一个机器人,也许就是你,一个普通的人。 我们来问他一些关于未来的问题。 我们会问些什么呢?

  首先,我猜大家想问的是:人工智能会不会伤害我们?这里,我先不来回答这个问题。我来提醒一下大家:我们要是家里生了一个孩子,我们能保证孩子长大不会伤害别人吗?我们会不会因为有些人成长为坏人就不再生育了呢?不会的,我们的应对方法是加强教育,建立学校,让孩子有能力区分“善”与“恶”。可以想象,在未来,当机器人和人工智能发展的足够好的时候,我们会有些学校,是专门为机器人开的“机器人学校”,在这样的学校里我们会教它们善和恶,教它们是使用机器学习的能力,变得越来越善良,越来越智慧。

  第二个问题:“人工智能会把我们的工作抢走吗?” 这里,我也不直接回答这个问题。我让大家回忆下我们之前可能还有记忆的工作,像马车夫,打字员,等等。今天,我们的周围可能已经没有这些工作了,取代它们的是汽车,电脑,和新的的工作。很多传统行业的服务中心和呼叫中心也会从人类提供服务变为机器人提供服务。我们人类社会是在不断演进,不断前进的。 人要在这样一个不断演进的社会中生存,学会非常强的适应和学习能力,这样,我们就不怕社会的变化。

  在我们勾画的未来世界,人工智能驱动的机器人会在我们每个人的身边。这样的机器人会有爱吗?作为科学家来讲,我们对于这样的问题,不会笼统的说是或者不是,而是反问你:你可以把爱给分解一下吗?爱代表什么?是互相的吸引?喜欢?相同的兴趣?仰慕还是奉献精神?互相依赖?互相帮助和陪伴?如果大家能把“爱”这样一个概念分解到具体的子目标,我就可以说,我能让计算机具有这样的个性。

  我们人类应该以一个宽广的胸怀去迎接未来这一天的到来,就像当年地球迎接了我们人类的到来。 一个拥有爱,懂得善和恶的机器人就是我们迎接的新物种。 这个新物种不是单一的机器人,也不是今天单一的我们,而是一个机器人加上人类的合体。这个未来的“人类机器人”就像“钢铁侠”一样,赋予人类以人工智能的“盔甲”,使我们变得更加强壮,更有爱,更有能力。 这个新物种会让我们人类变得的更加强大,充满爱。

  最后,我要为大家放一段视频,这段视频是我最近参与的一项影视的编剧工作。我们在编写中国的第一个人工智能科幻剧, 希望借此向大家直接展示一下我们所想像的具有人工智能的未来世界。也让大家看到我们的“人类机器人”的未来。谢谢大家!

组织机构

主管单位
中华人民共和国科学技术部
国家科学技术奖励工作办公室
主办单位
中国人工智能学会

奖励资质