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昔日的人工智能"老大哥",ibm watson 為什麽現在會被看作壹個笑話

2016年3月9日,谷歌旗下Deepmind的圍棋程序“AlphaGo”就要和職業九段李世石對決了。去年10月,這個程序戰勝了中國棋手職業二段樊麾;那是圍棋AI第壹次在公平比賽中戰勝職業棋手。這壹成果登上了今年1月的《自然》期刊,也引發了極其熱烈的討論——而最常被提出的問題就是,AI是不是終於要占領全世界了?

會唱歌,更會說冷笑話的Siri. 圖片來源:Apple

這個問題並不算杞人憂天,某種意義上AI已經占領了:從蘋果的Siri,到日常瀏覽的搜索引擎,再到網絡的文章推薦和商品推薦系統,這些全都是人工智能——哪怕它們不是科幻小說裏那種,我們的日常生活也已經很難和它們分開。

但AlphaGo又和這些常見的AI不同。它們的差異在於學習方法和技術的通用性。

Siri:壹個照本宣科的助手

Siri是壹個“智能助手”,能聽懂我們的口頭命令,幫我們在網上搜索,幫我們在列表中找到聯系人。但它的原理很簡單:通過聲音識別技術,將聲音轉化成語言的基本元素,比如元音、輔音、單詞,然後和系統中內置的特殊命令比較。如果對比出來的是壹個實際問題,那就執行相應的指令;如果對應上了壹個空泛的問題,就從相對的段子庫裏挑個段子出來。

所以它的問題也就壹目了然:要是妳命令它去做系統中沒有的命令,它就撲街了。Siri雖然是AI,但它是壹個非常局限的AI:只能解決預先寫好的問題。

面對東北大哥的挑釁,Siri懵逼了(也可能只是慫了。圖片來源:Apple

深藍:下棋無人能敵,但只限下棋

1997年,IBM制造的國際象棋機器“深藍”戰勝了當時的國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。這在人工智能歷史上是壹個標誌性事件。但是,雖然深藍戰勝了世界冠軍,它有和Siri壹樣的缺點:太專了。

作為程序,深藍的軟件是專門為國際象棋設計的。它評估盤面的四項標準包括子力、棋子位置、王的安全性還有布局節奏——顯然,這些指標完全依賴於國際象棋本身的規則,沒有任何擴展性。

卡斯帕羅夫對戰“深藍”的場景。圖片來源:muse.jhu.edu

即便如此,它也還是非常依賴於“蠻力”的。深藍的硬件是當年最快的下棋機器,雖然有系統幫助篩選,它每秒依然要評估20億個可能局面。為了應對這壹需求,IBM當時為它開發了定制的硬件。

其結果就是,與其說它是壹個國際象棋程序,不如說是壹臺國際象棋機器。深藍只能下國際象棋,學不會圍棋,連簡單的五子棋也學不會。相比之下,作為人類的卡斯帕羅夫能學圍棋,能學五子棋,還能學畫畫。深藍的技術就像壹把專門為國際象棋設計的鑰匙,有很大局限。

自動駕駛汽車:邁出新方向

自動駕駛汽車的原理可以簡化為以下幾步:

首先它通過感應器了解周圍環境,就像司機使用眼睛觀察周圍情況;

然後通過聯網獲得道路的路線情況,就像我們開車時候使用導航軟件;

再然後計算機程序判斷附近行人,汽車會如何運動;

最終計算自己最佳的線路,按著這條線路控制汽車的速度和方向。

Google的自動駕駛汽車。圖片來源:Google

它特定於自動駕駛領域,但是基本思想和AlphaGo已經有些接近了。

IBM Watson:泛用的智能

2011年,IBM Watson在美國的真人答題節目Jeopardy!上擊敗了人類選手,它的技術理念更像AlphaGo。Watson的決策由四個步驟組成:首先是觀察,從環境中收集數據,然後對數據做出假設,再然後是評估這些假設,最後是做出決定。不過也有些和AlphaGo不同的地方,首先它被設計成壹個問答機器,其次訓練Watson的時候需要人類專家的參與——比如關於癌癥的問題,需要科學家們在海量的書籍論文中剔除過時的信息、錯誤的信息,把整理出的資料餵給機器。但至少,它能處理許多領域的能力,讓它比它的同行們具有強得多的擴展可能:現在Watson已經被用於醫療領域了。

IBM Watson的logo. 圖片來源:IBM

那麽,AlphaGo的技術思想是什麽呢?

Deepmind創建AlphaGo,是試圖通過增強學習技術(Reinforcement learning)構建通用的人工智能。它的理念中包含兩個實體,壹個是人工智能本身,壹個是它所處的環境。人工智能和環境間的關系有兩種,壹種是通過傳感器感知數據,另外壹種是通過特定動作影響環境。因為環境的復雜性,它無法獲得所有的信息,因此需要不斷重復感知-反應的循環,以期望能在環境中有最大收益。絕大多數哺乳動物,包括人在內都符合這套規則。

增強學習技術不斷地感知和反饋環境中的信息。圖片來源:Google

在AlphaGo之前,他們已經利用這種思想,讓AI打遊戲。2015年,在《自然》雜誌上發表的壹篇論文,描述了如何讓壹個算法玩不同的Atari程序,包括了《太空侵略者》和《打磚塊》等遊戲。AI和人壹樣看遊戲視頻,和人壹樣操作遊戲,從遊戲小白慢慢學習,變成遊戲專家。AlphaGo也基於同樣的原理,模擬人學習圍棋的方法,它和人壹樣下棋,慢慢學會如何像專家壹樣思考。

這種技術理念所要求的是原始的數據,因此比起那些需要輸入人工整理後的數據的方法有更強的通用性。原則上AlphaGo去學個圍棋,五子棋都不是問題。

AlphaGo的技術首先被用於遊戲的原因是因為,遊戲比現實問題簡單很多,無論是棋類遊戲還是電腦遊戲。遊戲也很可能是類似技術第壹個投入實用的領域:畢竟,隨著遊戲技術的發展,遊戲開發者們逐漸意識到了好的AI和逼真的圖像同樣重要,不管是即時戰略遊戲,比如《星際爭霸》還是角色扮演遊戲中的NPC,高級人工智能不僅能成為強有力的對手,也可以變成優秀的團隊夥伴。

但是,它最強之處當然是適應力和學習力。Deepmind聲稱,這種技術理念很快會被運用到醫療領域,嘗試解決個性化醫療的問題。而這,肯定只是第壹步。