过去几年,人工智(zhì)能(AI)的火爆似乎掀起了新一波的互(hù)联网技术浪潮(cháo),无(wú)数(shù)技术人(rén)转移阵地、投身其中(zhōng)。但(dàn)是随(suí)之而来的(de),是各种有(yǒu)关人工智能和机器学习技术的夸夸其谈(tán)。可以说,在计算机科学领域中,从来(lái)没有出现过如此(cǐ)众多且毫不(bú)专业的人对(duì)某一技术领域如(rú)此趋(qū)之若鹜(wù)——即(jí)便对(duì)于二十世纪八十年代从事尖端硬件的人(rén)来说,这(zhè)也是匪(fěi)夷所思的(de)事情。
近期,备受瞩目(mù)的畅销书作(zuò)家、《人类简史》和《未来简史》的作(zuò)者尤瓦尔(ěr)?赫拉(lā)利就讲述了人工(gōng)智能(néng)将对民主产生的影响。他的言论中(zhōng)充(chōng)斥着对当前人工智能技(jì)术能力的极大信心(xīn),他说与Google同宗的(de)DeepMind所开发的国际象棋(qí)软件(jiàn)具有“创造(zào)性”、“富有(yǒu)想(xiǎng)象力”,甚至拥有“天才本能(néng)”。
此(cǐ)外,在英国广播公司BBC的人(rén)工智能纪录片中,吉姆·阿尔(ěr)哈利利(lì)(Jim Al-Khalili)和DeepMind的创始(shǐ)人(rén)丹(dān)米斯·哈萨(sà)比斯(Demis Hassabis)讲(jiǎng)述了(le)人工智能系统如何(hé)取得(dé)了“真正的发现”,而且还“真的提(tí)出了(le)一个(gè)新(xīn)的想法”,然后“凭自己的直(zhí)觉(jiào)”开发出了(le)策略。
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各(gè)种层出不穷的言论在使(shǐ)用夸张和拟人(rén)的手法来描述蠢笨(bèn)机械化的系统,不一(yī)枚举。现在,则(zé)是时候回头仔细看看基础硬件的现实了。
过(guò)去(qù)30多年,人工智能没有(yǒu)任何(hé)重大进步(bù)
人们喜欢通过神话、比喻(yù)和(hé)借助计算机屏幕等人为形(xíng)式来讨论有关计(jì)算机技术,比如“直觉”、“创造(zào)力”和神奇的“策略(luè)”。AI专(zhuān)家从AI的行为中找(zhǎo)出特定的模(mó)式并将其(qí)称(chēng)为“战略”,但神经网络并不知道“战略(luè)”是什么。如果(guǒ)真的有“创造力”,那也是DeepMind研究人员的创造力,他们设计、管理和训练了AI。
今天的(de)AI系统是用大量的自动(dòng)化试(shì)错训练出来(lái)的,每个阶段(duàn)都需要通过一项称为反向传播的技术来(lái)反(fǎn)馈错误并调整系统,以减少将来的错误,从而(ér)逐步提高AI在特定任务(如国际(jì)象棋)上的表现。
目前可以大幅提升(shēng)AI(“机(jī)器(qì)学习(xí)”和所谓(wèi)的“深度学习”)系(xì)统效(xiào)率的(de)方法主要以这(zhè)种反(fǎn)向传播技术为基础,而这项(xiàng)技术发明于二十世纪六十(shí)年代,并于二十世纪八(bā)十年代中期由Geoffrey Hinton应用到神经(jīng)网络。
换句话说,在过去30多年中人(rén)工智能并(bìng)没有任何重大的(de)概念进步——目前我们在(zài)人工智能(néng)研究和媒体上(shàng)看到的大部分内容都是通(tōng)过大量昂贵的计算硬件和复杂(zá)的(de)公关(guān)活动渲染的一个古老的想法(fǎ)。
这并(bìng)不是说DeepMind的工(gōng)作没有价值。协(xié)助开发(fā)者生成新策略和想法的机(jī)器非常(cháng)有趣,特别是由于巨大(dà)的复杂性导致人(rén)们难以理解该机器的操作。在世俗文(wén)化中,技(jì)术的魔力和神秘非常诱人,而(ér)且在(zài)枯燥(zào)的工程领域出(chū)现一些非(fēi)常神秘的东西是非常受(shòu)欢(huān)迎的(de)。
但(dàn)遗憾的是,DeepMind的机(jī)器里并没有灵(líng)魂。
一位上(shàng)世纪九十年代的年轻程序员打破了传统
所有(yǒu)围绕DeepMind机器大做文(wén)章的行为都会让人想起(qǐ)二十(shí)年前,一个(gè)非比寻常且意义深(shēn)厚的“机器学习”系统(tǒng)给技术界(jiè)所带来的那种兴奋感。
1997年11月,苏塞克斯大学计算神经科学与机器人中心(xīn)的(de)研究员阿德里安(ān)·汤普森登上了那一期“新科(kē)学(xué)家”的封面,其题目是(shì):“原始(shǐ)硅打(dǎ)造的(de)生物——让达尔文主(zhǔ)义迷失在电子试验(yàn)室(shì),一睹新的(de)造物主。高效(xiào)精(jīng)干的机(jī)器(qì),无(wú)人能理解。 ”而(ér)汤普森能登上封(fēng)面(miàn)的原因是他的(de)作品引起(qǐ)了很(hěn)大(dà)的轰动。
汤普森打破了传统,在电子硬件上发(fā)展了机器学(xué)习系(xì)统——而不(bú)是使用(yòng)传统的软(ruǎn)件方法(fǎ)。他选择这样做是因为(wéi)他意识到所(suǒ)有(yǒu)数字计算机(jī)软件的功(gōng)能都(dōu)会(huì)受到计(jì)算机(jī)二进(jìn)制开关的限制。相比之下,人(rén)类大脑的神经(jīng)元得到了(le)很(hěn)好(hǎo)的进化,可以思(sī)考(kǎo)各种微妙且不可思议的(de)复杂物理(lǐ)和(hé)生化过程。汤普(pǔ)森(sēn)假设,通(tōng)过(guò)自(zì)然选择的自动(dòng)化过程让计算(suàn)机硬件进(jìn)化,就(jiù)可以模拟出硅介质的所有实际物理属性,而(ér)计算机的数字开(kāi)关正是由这些(xiē)硅介质构成,因此可能(néng)会产(chǎn)生某(mǒu)种(zhǒng)东西有效模拟人类大(dà)脑的组成。
后来(lái)的事(shì)实也证明了他(tā)是正确的。
汤普森在他的实验室中对(duì)FPGA(一(yī)种数字硅(guī)芯片,其数字开关之间的连接可以反复重新配置(zhì))的(de)配置进行了改进,以便区分两种不同的(de)音频音调。然后当汤普森在查看FPGA芯(xīn)片内部开关(guān)之间的连接是如何通(tōng)过改(gǎi)进过程配置的时候,他(tā)注意到一种令人印象(xiàng)深刻的(de)高效电路设(shè)计——仅使用了37个(gè)元(yuán)件(jiàn)。
不仅如此,该改(gǎi)进电(diàn)路已经超出(chū)了数(shù)字工(gōng)程师的理解范围。37个组件中的一些没有与其他组件电连接,但是一旦从设计中移除这些组件,整个系统就会停止工作。对于这(zhè)种奇怪情(qíng)况,唯一的解释(shì)就是该系统在它所谓的数字组件之间利用了某(mǒu)种神(shén)秘(mì)的(de)电磁连接。换句(jù)话说,该改进(jìn)过程为了(le)执行“计算”,已经卷入了系(xì)统(tǒng)组件和材料模拟的(de)真实世界的特征。
作为一位二十世纪九十年代的年轻研(yán)究(jiū)员来(lái)说,汤(tāng)普森的工作发(fā)现确实令人惊(jīng)叹。计算机不仅设法(fǎ)发(fā)明了(le)一种全新的电(diàn)子(zǐ)电(diàn)路,而且超越了人类电子工程师的能力,更重要的是它还指向了开(kāi)发计算机系(xì)统和AI的方法。
所以究竟是什么情况(kuàng)?为什么汤普森几乎无人(rén)知晓,而后来的哈萨比斯却为Google的母公司Alphabet赢得(dé)了满堂彩,而且BBC还为之制作了讴歌的纪录片?答案就在于时机(jī)。
人工智能还“时髦”吗?
早在(zài)二十世纪九十年代,人工智能就已(yǐ)经十分(fèn)时髦了(le)。
现在三十多年过来了,AI不仅承担起了引发“第(dì)四次工业革(gé)命”的重任,还是行业重点投资的(de)下(xià)一(yī)个方(fāng)向(xiàng)。虽然DeepMind的数字(zì)AI系统不是很(hěn)擅长针对复杂的(de)真(zhēn)实世界(如天气或(huò)人(rén)脑)进行建模,但(dàn)它们还是非常适(shì)合(hé)处理(lǐ)在线二进制世界的链接、点击、点赞、共享、播(bō)放(fàng)列(liè)表和像素等问题。
除了市场契(qì)机已(yǐ)至,DeepMind还深谙吸引观众的技巧。DeepMind通过(guò)培(péi)养(yǎng)技术的神(shén)秘性(xìng)来(lái)推销技术和高级人员(yuán),但(dàn)它的演(yǎn)示始终只是玩简单(dān)的、有计算规则(zé)的游戏(xì),因为游戏具有(yǒu)媒(méi)体和公(gōng)众的高(gāo)度关(guān)注以及视(shì)觉(jiào)趣味性的(de)优势。实(shí)际上(shàng),该技术的(de)大(dà)多数商业应用都将是(shì)相(xiàng)当平庸的后台业务应用程序,例如优化Google数据中心(Google保存服(fú)务(wù)器的地(dì)方)的电(diàn)源效率。
汤普森和哈(hā)萨(sà)比斯有一个共同点(除了(le)他俩都是英国人以外(wài)),他们都拥有必要的技术和(hé)创造力,从而能够有(yǒu)效地训(xùn)练和改进他们(men)的系统,但是这种对人类(lèi)的技(jì)术(shù)和创(chuàng)造力的依赖(lài)性很显然是所有“人工智能”或机器(qì)学习系(xì)统的弱点,它们各自的技术也非常(cháng)脆弱。
例如,汤(tāng)普森的系统不能在与训练环境不同的(de)温(wēn)度(dù)条件下工(gōng)作。同样地,DeepMind擅长的一个视频游戏(雅达利的(de)Breakout)中,仅仅是改变挡板的(de)大小就(jiù)能让AI的成(chéng)绩一(yī)落千丈。这种脆弱性是由于DeepMind的AI软(ruǎn)件不知道(dào)什(shí)么是挡板,甚至(zhì)不(bú)知道什么(me)是视(shì)频游(yóu)戏;它(tā)的开关只能处理二(èr)进制数。
不(bú)可(kě)否认,近年来(lái)机器学习系统取得了(le)很大的进步,但这一进(jìn)步主(zhǔ)要(yào)是通过大量投入(rù)传统计算硬(yìng)件来实(shí)现的,而不(bú)是通过激进创新。在(zài)不久的将来,芯(xīn)片(piàn)集成技术将触及(jí)极限,设计效率(即用(yòng)更少的硬件进行更多处理)将在商业上更加(jiā)重要,也许在那一刻(kè)可进化形式的(de)硬件将(jiāng)流行起(qǐ)来。
人工(gōng)智能会是下一个技术浪(làng)潮吗(ma)?
技术是一个(gè)升(shēng)级创新的过(guò)程(chéng),而不是通过“包装”渲(xuàn)染的“虚假”式繁(fán)荣。而回顾每一次的(de)技术浪(làng)潮,从(cóng)最初(chū)的Web时代,到移动(dòng)、云计算(suàn)时代,然后是(shì)现在的(de)人工智能、区块链、物联网浪潮,也并不是每一步都走(zǒu)得正确,也是经过了反复的迭代和推陈出(chū)新。
Web和操作系(xì)统的年代
自从第一个RFC(Request For Comments)于1969年发布以来,互联网协议就有了一个(gè)分散的开(kāi)发过程(chéng),并且形成了(le)独特的标(biāo)准。虽(suī)然定义协(xié)议是分散的,但使用这(zhè)些协议的核(hé)心平台(例如(rú)思(sī)科路由器)仍然(rán)是专有的并且是封闭(bì)的。而思科(kē)1990年的首次公开募(mù)股开启了不可思议的Web时代。
由于主要的网(wǎng)络(luò)供应(yīng)商(shāng)都有自己的(de)硬件,所以虽然局外(wài)人(rén)可以为协议规范做出(chū)贡献,但只(zhī)有网络公司(sī)的(de)开发(fā)人员才(cái)能将这些协议(yì)添加(jiā)到他们的平台。思科(kē)创(chuàng)建了各(gè)种公司,然后经历各种(zhǒng)收购(gòu)或合(hé)并,直至互联网(wǎng)泡沫破灭(miè)。
这之后的操(cāo)作系(xì)统、桌面应用(yòng)程序也都经历了类似的(de)战斗。无论是20世纪90年代的Netscape和(hé)IE,还(hái)是今(jīn)天的(de)Chrome、IE和Firefox,浏(liú)览器一直是令人垂涎的应用程(chéng)序,因(yīn)为它是网络的前端(duān)。
移(yí)动开发导致消费(fèi)升级,云端(duān)混战开启统治时代
当(dāng)苹果(guǒ)公司(sī)推(tuī)出App Store后(hòu),与网页类似但功能更丰富(fù)的移动(dòng)应用程序迎来了(le)消费(fèi)者(zhě)能力升(shēng)级的新时代。但(dàn)是对于(yú)开发人(rén)员来说(shuō),有(yǒu)些人可能认为移动开(kāi)发进(jìn)入的门槛(kǎn)太低,这个对所有人开放(fàng)的领地注定难以形成(chéng)创新,才会导致现在的应用商店(diàn)遍布垃圾、充斥着复刻和模仿。不(bú)过事实证(zhèng)明,仍(réng)有一小部(bù)分(fèn)人成功(gōng)创建了出色的应用程序,但绝(jué)大(dà)多数的(de)人却仍是无所(suǒ)作(zuò)为。
而“得云(yún)者得天下”的(de)云计算时代,在2006年开启。彼时,谷歌推出(chū)了“Google 101计划”,并正式提出(chū)“云(yún)”的(de)概念和理论。此后,亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特(tè)尔、IBM等公司(sī)纷纷入(rù)局,云端(duān)混战。其中(zhōng)亚马逊在(zài)采用AWS的云计算功能和新时代(dài)的定价方面做得非常出色,Google和微软紧随其后。
在云计算模式下,用户借助云服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件,就可以把(bǎ)连接“显示器”和“主机”的电线变成网络,把“主机(jī)”变成云服务提供(gòng)商的服务器(qì)集群(qún)。也因(yīn)此,近年来一大批的企业为了追求低成本和(hé)高(gāo)性能而(ér)借助云计(jì)算实现(xiàn)数(shù)字(zì)化转型。
区块链(liàn)、物联网、人工智能主导下一波技术浪(làng)潮
区块(kuài)链、物(wù)联网和人工智能则最有望成为下一个技术浪(làng)潮。
区块(kuài)链以其独特的技术计算方式获得了企业和用户的(de)热烈追捧,而(ér)2016年印发的《“十三五”国(guó)家信息化规划》中(zhōng)提(tí)出的“加强区(qū)块链等(děng)新(xīn)技术的创新、试验和应用(yòng)”更是为其加了一把火(huǒ),在(zài)技术(shù)圈炒得(dé)火热(rè)。2017年世界(jiè)经济论坛发布的白皮书《实现区块(kuài)链的潜力》,则提(tí)到(dào)了区块链技术(shù)能够使信息互联网向价值互联网(wǎng)的新时代(dài)转变,开(kāi)创更具(jù)颠覆性和变(biàn)革性的互联网时代。从目(mù)前来看,区(qū)块(kuài)链的技术应用虽不够完善,但发展前景却很值(zhí)得期待。
物联网(wǎng)(IoT)在过(guò)去的十年中(zhōng)经历了几次起伏。就进入门槛而言(yán),构建(jiàn)物联网(wǎng)设备的大多数软件(甚至硬件)构建模块都(dōu)是常用的,但将商用物(wù)联网设备推向市场是一(yī)项重(chóng)大任务。物联网已从(cóng)一些标准化中受益(yì),但它也是一(yī)个(gè)非常分(fèn)散的空间,仅仅因为有“标(biāo)准”并不意味着公司必须使用(yòng)它们。因此,虽然未来的物(wù)联网发展将会涉及到生活的各(gè)个(gè)领域,但是(shì)如何(hé)将其潜(qián)力(lì)发挥极致也是(shì)开发者(zhě)和(hé)市(shì)场重要的(de)一大命题。
而人工智能领域,正如前(qián)文所述,它是一个有(yǒu)着完备生态和(hé)丰富工具的技术,但(dàn)是现(xiàn)阶段的人工智能还不成(chéng)熟,仍是基(jī)于以往(wǎng)研究的“美化”和“包装”。不过正如各大科技(jì)巨头们争(zhēng)相涌入的势头一般,也正像Gartner2017年成熟(shú)度曲线所呈现的那(nà)样,有了创新和突破,“真正的”人(rén)工智能很快就会(huì)到来。
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Gartner公(gōng)布的(de)2017全球新兴技术成熟(shú)度(dù)曲线
未来已来,但是(shì)会以何种(zhǒng)姿势呈现,取决(jué)于技术市场和开(kāi)发(fā)者们。