人工智能的现状与人类未来

北京航空航天大学何立民

人工智能的现状与人类未来

北京航空航天大学何立民

今天,在人工智能的现实中,弱人工智能领域的智能化工具,己广泛代替人类个体智能;强人工智能领域的人工智慧系统,正在不断营造人类新的生存与生活环境;超强人工智能领域的人类脑计划工程,正在探索人类大脑的奥秘,向人工智能最高境界进军。与机械化工具代替人类体力劳动的欢愉相比,智能化工具与人工智慧系统代替人类的脑力劳动,除了欢愉,更多的是对未来的担心。

1 人类对人工智能未来的担忧

人类现代文明有三个浪潮时代:农业文明浪潮,代替了逐水草而生的游牧文明,人类有了稳定的生存环境;工业文明浪潮,机械化工具代替了人类体力劳动,迎来了人类文明的大发展;如今的智力文明浪潮,智能化工具代替了人类的脑力劳动,迎来了现代科技的超高速发展。人类在享受独一无二的生存环境,体力劳动、脑力劳动被替代的快感时,也出现了人类对未来生存的担忧,这是因为人类在基本完成“认识世界、改造世界”的原始任务后,便开始了“认识生命、改造生命”的历史征程。从改造客观世界到改造自已,人类首先用现代科技将人类所有聪明才智转移到工具中,使人类工具能力空前强大,随后用人工智能实现对人类个体的超越,人类对未来的担忧并不是多余的。

十年前,科学家霍金就发出了对人类未来的警告,他在网上提出了令人震惊的世纪难题求解——“在一个政治、社会、环境动荡的世界里,人类怎样才能继续生存100年?”十年后,霍金的忧虑没有任何缓解的迹象,而且愈演愈烈。今年5月,霍金又发出了对人类未来的警告,这是一次关于人工智能的警告。霍金直言不讳地将“人工智能”、“人类冲突”、“外星文明”列为人类灭亡的三种可能性。他认为人工智能的潜力无限,完全有可能超越人类的智慧水平,摆脱人类的控制。“人工智能的短期影响取决于谁控制了它,而长期影响则取决于它到底能不能被控制。”

当人类工具进化到可以代替人类体力劳动、脑力劳动后,大众对人工智能的恐惧则是必然的,这是人类的宿命。人类之所以能成为万物之灵,依靠的是人类能制造工具并且可以依靠工具实现人类知识的积累、传承与知识力量的转移。没有了工具,人类不仅会退回原始时代,而且成为哺乳动物界中最弱的一族。

对人工智能福兮、祸兮的思考有巨大的现实意义。人们对未来充满迷茫,源于现实生活中已经发生的历史剧变:其一是制造业中开始广泛使用机器人代替劳动者,其二是机器深度学习不断超越人类的智慧。人们希望从当前人工智能的现实应用中了解现代计算机智力革命的更深层社会现象,如机器人产业革命、专家系统的遗传进化、从公共知识到共享人类公共智力、从两种文化到第三种文化以及第三种文化产业的兴起等。

2 机器人产业革命改变全球化格局

生产线上机器人取代工人已有很长历史,在中国大陆改革开放的前沿阵地,以东莞地区为代表的珠三角地区短短30多年的巨变,浓缩了中国大陆地区制造业的两次巨大变革浪潮。一次是打工经济的兴起,另一次是现今从打工经济向智能经济产业革命的蜕变。

中国大陆的改革开放,引发了全球化经济第二波浪潮。大量农民离开土地,奔赴珠三角地区,在短短20多年间,农民工大潮将珠三角大片地区从落后的农村变革成全球闻名的制造业基地。然而,随着农民工工资提升,劳动力成本优势不在,低端制造业开始了向西部及东南亚地区转移的经济全球化第三波浪潮。以东莞为代表的珠三角地区不可避免地出现了用工荒的经济衰退现象。在这种情况下,珠三角地区及时启动了机器人产业与“机器换人”的产业革命。

机器人以“机器换人”的产业革命将改变全球化经济格局,它会终止制造业向低人力成本的第三世界转移的全球化趋势、会改变社会的就业观念,人口红利概念也许会或为历史。

东莞地区的一个水槽铸造厂,九台机器人能够完成相当于140名全职工人的工作量。环南中国海岸线制造产业带,有数千家工厂,他们正在向自动化转型,这场由中国政府支持、机器人驱动的工业革命,在全世界从未有过先例。2013年以来,中国每年购买的工业机器人数量已经超过其他任何一个国家。

未来世界生产力成本的总体趋势是:人工成本不断上升,机器人替代人工的成本不断下降。未来十年,每年工业机器人及支持软件的价格将下降20%,而性能会提升5%。美国投行花旗集团和牛津大学研究者在最近一份报告中总结了机器人技术变革的影响:“当今的低收入国家将不再具有同样的通过从农田向更高收入的工厂转移工人以实现高速增长的可能性”。未来,机器人产业将成为“制造劳动者的产业”,低成本的机器人意味着低成本的劳动生产力。人口众多的国家会面临更多的就业压力,机器人的大规模产业应用将会终结制造业向劳动力成本地区的扩展趋势。先进地区会出现制造业回流趋势,2016年,阿迪达斯在德国建立了一家以机器人为主的制鞋工厂;新兴制造业大国则会借助机器人产业革命力保制造业竞争优势。机器人产业革命不可阻挡,看谁能在机器人全面取代劳动者以前经济起飞,以消化工人失业带来的社会压力。

随着人工智能的发展,机器人将会全面超越人类个体。机器人不需要休息、睡觉、吃饭,而且具有高度的持续性和精准度。随着人工智能的飞速发展,原先机器人难以胜任的一些岗位也逐渐被替代。如屠宰行业,由于使用了更廉价、更敏感的传感器,机器在去除多余肥肉时比人力还高效,每块肉能多保留3%或4%,从而产生相当大的效益。在成本方面,2010年～2015年间,中国一个焊接机器人的投资回收期从5.3年降低到了1.7年,而到2017年,投资回收期将缩减到1.3年。制造业追逐低工资成本的全球化波状扩展的趋势,会随机器人革命而终止。

3 专家系统的遗传进化与未来

人工智能的另一个现实领域是人工智慧系统。20世纪60年代曾企图模拟人类大脑来实现人工智能,使人工智能走入死胡同,后来通过机器的学习、大规模数据库、感知技术和形形色色的算法来实现人工智能,使人工智能走上了迅速发展之路,这就是人工智慧的专家系统技术路线。

人工智慧系统本质上是专家群体的智慧系统。典型的人工智慧系统,有深蓝计算机、沃森计算机与AlphaGo程序。深蓝计算机是知识库检索型专家系统,沃森计算机是认知推理型专家系统,AlphaGo程序是神经网经深度学习型专家系统。所有的人工智慧系统都以自己的方式实现人类智能,都具有人类不具备的知识、技能的遗传和进化能力,因此它们即使今天不行,明天也一定可以。

专家系统是一个基于知识的系统,它利用人类专家提供的专门知识,模拟人类专家的思维过程,解决对人类专家都相当困难的问题。根据定义,专家系统应具备以下几个功能:知识、技能的海量存储,满足因果关系的推理,向前改进的人类智能,以及人机交互的应用界面。达尔文在《人类的由来及性选择》中指出,“向前改进”是人类智能的重要特征。具有机器学习、深度学习能力的人工智慧系统具有知识、技能“向前改进”的遗传进化能力。由于人类个体无知识、技能的遗传性状,因此,人工智慧系统最终总会超越人类个体。深蓝计算机第一次与卡斯帕罗夫对弈时失败,经改进后便迅速取胜,其后便所向无敌。

2011年2月17日,沃森计算机在美智力竞猜节目中用专家知识库的搜索与逻辑推理,击败人类。沃森计算机中存储了海量的数据,而且拥有一套逻辑推理程序,可以推理出它认为最正确的答案。沃森深度挖掘的问答系统,可以读取数百万页文本数据,利用深度自然语言处理技术解析候选答案。沃森计算机的100多套算法可以在3 s内解析问题,检索数百万条信息然后再筛选还原成“答案”输出成人类语言,每一种算法都有其专门的功能。

深蓝计算机止于棋艺,但沃森有了实际应用。根据IBM和医疗保险公司Wellpoint的协议,从2012年年初开始,沃森将开发用于医疗服务的智慧医疗系统。其中Deep QA系统运用于医疗服务、咨询等领域之中。

AlphaGo是一款围棋人工智能程序,本质上是人工神经网络基础上模仿人类大脑多层思维“深度学习”的人工智慧系统。“深度学习”是模拟人脑机制进行分析学习的一种多层结构学习算法,人脑具有多层思维结构,其认知过程逐层进行,逐步抽象,从感性到理性。人类首先学习简单的概念,然后升华成抽象概念;工程师将任务分解成多个抽象层次去处理。深度学习首先用于视觉、语音识别。

从深蓝计算机的专家“知识检索”、沃森计算机的“认知推理”,到AlphaGo人工智能程序神经网络的“深度学习”,无一不表明人工智能是社会发展和自然科学发展的必然。同时,它们本身具有天然的遗传进化能力,相比于人类个体知识、智慧、能力的非遗传性状而处于绝对优势地位。智慧系统与人类个体的较量中,智慧总会胜出。“人类创造机器、机器胜过自已”是历史的必然,也是人类的宿命。历史的车轮无法阻止,关键是人们如何适应与理性控制。

4 人工智能与人人共享公共智力

人类智能是知识基础上的思维能力与行为能力。人们可以通过语言文字积累与传承人类知识,人类个体在共享公共知识的基础上,产生思维能力与行为能力。但是,这种人类个体智能既无法与他人分享,也无法通过遗传方式积累与传承。人工智能诞生后,人们可以通过外部的人工智慧系统与智能化工具来积累与传承人类智能。并且可以在人工智慧系统与智能化工具的基础上共享人类公共智力,从而实现了人类从共享公共知识到共享公共智力的变革。

过去,一个优秀的售货员有优异的产品快速识别、计量、计价、收费、结算的能力,一个新手必须通过一定阶段的学习、记忆、训练,才能逐步到达优秀的售货员智力水平。如今,有了可以快速产品识别、计量、计价、收费、结算的人工智能收银机,人人都可以在共享收银机的人工智能基础上,成为一个优秀的售货员。过去,在汽车维修领域,一个优秀的技师在通晓汽车、发动机原理、结构及丰富维修经验基础上,判断汽车故障。如今,有了人工智能的汽车故障自动检测仪,一个普通的汽修人员就可以迅速诊断出汽车故障。在高科技领域,一个普通操作工人,在具有人工智能的基因测序设备基础上,可以快速测出并分析人类个体的基因图谱。在人工智能设备广泛普及的今天,此类事例比比皆是,这就是人工智能时代,公共智力平台以及人人共享公共智力平台呈现出异乎寻常的智慧与能力。

人类共享公共智力时,不需要相应的知识。因为知识已集成在工具中,并实现了从知识到力量的转化。超市收银机中不仅有产品识别、计量、计算知识,还具有相应的识别、计量、计算行为及人机交互能力。因此,在共享人类公共智力时,无需具备相应的知识,从而彻底改变了“知识就是力量”的传统观念。传统观念认为,人类个体有了知识,才会有知识力量。如今,有了智能化工具,依靠智能化工具,没有知识,也能有相应的力量。

5 人工智能与第三种文化产业

人类历史上形成了两种难以融合,甚至对立的文化——科技文化与人文文化。人工智能诞生后,开始了科技文化向人文文化的入侵,由此诞生了第三种文化及第三种文化产业。第三种文化产业不是两种文化的融合,而是科技文化入侵人文文化的产物,它的基础是人工智能。以下三个事例足以说明第三种文化产业的现状与未来走向。

其一,是机器人的新闻写作。机器人代写新闻报道已不是梦。美国《洛杉矶时报》和英国《卫报》已开始尝试这一做法。2014年7月美国加州发生里氏4.4级地震,《洛杉矶时报》是所有新闻媒体中最快报道该消息的,该报道稿出自写稿机器人之手,从写作到发布,仅用了三分钟时间。

其二,是电脑文案软件Persado取代人工撰写公司文案。2015年初,电脑文案软件开发商Persado推出了文案撰稿软件。该软件可以自动生成原先由专业文案人员撰写的文案,这些文案用来说服消费者购买商品、续签合约等。花旗银行的信用卡业务使用了Persado的服务后,其电子邮件阅读率增长了70%,打开电子邮件并点击其中链接的用户增长了114%,效益十分明显。Persado的软件能将众多用户所需的元素整合到一起,包括语言、情感和产品功能,然后通过合适的语句迅速整合完成文案。由于需要涉猎大量的变量,人类很难胜任这类工作,机器却可以应对这类挑战。目前,Persado声称已拥有了50家财富2000强客户。

其三,是谷歌Magenta项目的人工智能创作艺术。2016年6月初,谷歌人工智能部门公布了Magenta研究项目,Magenta将使用已开发的Tensor Flow机器学习开源引擎,判断人工智能系统能否通过训练制作原创音乐、绘画或视频。在音乐创造方面,该系统的目标是开发一套能够定期创作新旋律的系统,用电脑创作美妙音乐。在解决音乐问题后,他们还将尝试创作图像和视频。此前Google与斯坦福大学新建了一个惯用神经网络语言模型(Recurrent Neural Network Language Model,RNNLM)。该模型能教会机器在广泛学习的基础上,实现情诗创作,目前已取得初步效果。即使程序员们不会写诗,也可以把这些文艺化和创造性的事儿交给RNNLM来写。

另外,3D打印机基础上的雕塑创作,绘图机上的书画艺术创作已屡见不鲜,一个科技文化对人文文化领地的侵袭时代正在到来,并由此带动相应的第三文化产业的兴起。

[1]何立民.人类简史[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2015.

[2]百度百科.“深度学习”[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.“专家系统”[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_.

杨迪娜

2016-06-12)