今年是人工智能60周年，何以定義人工智能的起源？2016高工機(jī)器人年會(huì)的閉幕式主題報(bào)告會(huì)上，中國(guó)工程程院院士、北京大學(xué)教授高文發(fā)表了主題為“人工智能的前景與挑戰(zhàn)”的演講，在演講中高文院士回顧了過(guò)去60年的三波人工智能浪潮發(fā)展的歷史，并從中窺探出人工智能的未來(lái)。
中國(guó)工程程院院士、北京大學(xué)教授高文
“60年前的夏天，美國(guó)的達(dá)特茅斯舉行了一場(chǎng)研討會(huì)，在這個(gè)會(huì)議上，一群年輕人搞了一個(gè)討論班，用時(shí)兩個(gè)月討論人工智能要怎么做。在這個(gè)班的大部分年輕人后來(lái)都拿了圖靈獎(jiǎng)，達(dá)特茅斯暑期會(huì)議就被視為人工智能起源的標(biāo)志?！备呶脑菏繌娜斯ぶ悄艿脑搭^開(kāi)篇，緩緩展開(kāi)人工智能的發(fā)展歷程。
人工智能螺旋上升的60年
在高文院士看來(lái)，到現(xiàn)在為止，人工智能在起起伏伏中經(jīng)歷了三個(gè)浪潮。
第一個(gè)浪潮從元年開(kāi)始，延續(xù)了20年?！斑@波浪潮的特點(diǎn)是符號(hào)主義盛行，功能主義占主流。玩邏輯證明和推理，然后把我們所能表述的世界都用符號(hào)表述出來(lái)，再通過(guò)符號(hào)演算的辦法來(lái)推理、證明和決策?！?/p>
高文院士進(jìn)一步陳述，當(dāng)時(shí)大家對(duì)人工智能非?？春茫踔劣悬c(diǎn)希望值過(guò)高。所以在人工智能出現(xiàn)兩年之后，AI初期的四個(gè)著名預(yù)言就已顯現(xiàn)——十年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將成為國(guó)際象棋冠軍、將發(fā)現(xiàn)和證明有意義的數(shù)學(xué)定理、將能譜寫(xiě)優(yōu)美的樂(lè)曲、將能實(shí)現(xiàn)大多數(shù)的心理學(xué)理論。
“這些在1958年作出的預(yù)言，對(duì)嗎？大家都知道，有一些實(shí)現(xiàn)了，但大多數(shù)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，而且在10年內(nèi)幾乎都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)?！备呶闹赋?。
第一次浪潮中的各位專家經(jīng)過(guò)反復(fù)推理、證明逐漸把人工智能的研究推向了第二次浪潮。
在第二次浪潮的30年期間，連接主義盛行，深度學(xué)習(xí)尚未突破。隨著B(niǎo)P算法的提出，使得多層人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)變?yōu)榭赡埽瑹o(wú)差異神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法的發(fā)現(xiàn)促使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)飛速發(fā)展。
這項(xiàng)言論隨后也被潑了一把冷水，研究者認(rèn)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能力并不是萬(wàn)能的，很多問(wèn)題無(wú)法定性和解釋。而怎么解決這個(gè)問(wèn)題，助推著人工智能迎來(lái)又一波大的浪潮。
高文院士認(rèn)為第三次浪潮是從2006年到今天。這次浪潮是基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)，連接主義盛行促使深度學(xué)習(xí)取得突破?！皬谋举|(zhì)上說(shuō)，第二次和第三次浪潮在方法論上并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，都屬于連接主義。差別的是深度學(xué)習(xí)的成功。這里既有硬件的進(jìn)步，也有卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與參數(shù)訓(xùn)練技巧的進(jìn)步?！备呶脑菏恐赋觥?/p>
人工智能的未來(lái)在何方？
“如今，產(chǎn)業(yè)界都覺(jué)得人工智能大風(fēng)來(lái)了，趕快不要掉隊(duì)。但是如果你冷靜了，人工智能從研究方面來(lái)看還是有很多問(wèn)題沒(méi)有解決的，當(dāng)然這不是說(shuō)不能用，仍然可以用，就看你怎么用，用在哪里。”面對(duì)AI風(fēng)口，高文院士有自己獨(dú)到的看法。
那么，現(xiàn)在的人工智能和未來(lái)的人工智能在階段上該怎么劃分？或者說(shuō)我們現(xiàn)在做了多少事，未來(lái)還有多少事需要做？
高文院士采用一個(gè)矩陣圖闡釋了其對(duì)人工智能60年的思考。人的知識(shí)可以分成四類，從兩個(gè)象限來(lái)看。一個(gè)是可統(tǒng)計(jì)、不可統(tǒng)計(jì)。人的一部分知識(shí)，有些可以去統(tǒng)計(jì)，有些沒(méi)辦法統(tǒng)計(jì)。另一個(gè)是可證明（可推理）與不可證明（不可推理）。
“我們將知識(shí)放在兩個(gè)維度的空間上，橫向方向上只要是可推理的，我們可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，最終完成這個(gè)推理。凡是可統(tǒng)計(jì)的，在縱向方向可以通過(guò)大數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)的辦法得到一個(gè)好的結(jié)果。也就是說(shuō)，要么通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的辦法，要么通過(guò)統(tǒng)計(jì)的辦法，都可以解決一類的問(wèn)題?！备呶脑菏窟M(jìn)一步深入解析。
我們的知識(shí)實(shí)際上是分成四類，即We know what we know；We know what we don't know；We don't know what we know；We don't know what we don't know。
“在這四類知識(shí)里，我們現(xiàn)在對(duì)于可統(tǒng)計(jì)、可推理的部分，原則上我們都可以找到答案，不管是用機(jī)器學(xué)習(xí)還是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。對(duì)那些可推理不可統(tǒng)計(jì)的部分，可以用舉一反三的辦法?？山y(tǒng)計(jì)不可推理的部分可以采用模糊識(shí)別的方法。不可統(tǒng)計(jì)不可推理的部分就得靠頓悟了。這類知識(shí)不是任何人都可以得到，只有極少數(shù)人可能得到?！备呶脑菏勘硎尽?/p>
AI時(shí)代真的到來(lái)了嗎？
人工智能時(shí)代是否真的到來(lái)？不同的角度可以得出不同的結(jié)論。
“如果你僅僅是期望計(jì)算機(jī)做的事能夠比人做得更好，很多事情是可重復(fù)、可統(tǒng)計(jì)、可推理的，把這些事交給計(jì)算機(jī)去做，它一定做得比人強(qiáng)。例如下圍棋，盡管比較難，但是它是經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累的過(guò)程。也就是說(shuō)，慢慢的，機(jī)器一定會(huì)勝過(guò)人。”高文院士給出持相反觀點(diǎn)的理由，“但是我們也可以回答NO，對(duì)于之前闡述過(guò)的幾個(gè)象限區(qū)域內(nèi)的很多事，計(jì)算機(jī)還不行，我們認(rèn)為那些領(lǐng)域還需要進(jìn)一步研究?！?/p>
人工智能給全社會(huì)，包括自動(dòng)化領(lǐng)域，特別是機(jī)器人領(lǐng)域帶來(lái)的機(jī)遇巨大。高文院士用三次信息浪潮做類比：“如果我們說(shuō)過(guò)去這幾十年出現(xiàn)的比較大的浪潮，第一波是‘PC浪潮’，給信息領(lǐng)域帶來(lái)了顛覆性的影響。緊接著是‘互聯(lián)網(wǎng)浪潮’，成就了一大批互聯(lián)網(wǎng)公司，例如谷歌、百度。之后又出現(xiàn)了一波新的浪潮，叫“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”，比如說(shuō)蘋(píng)果、華為等等都是在這波浪潮中崛起的公司。”
下一波浪潮是什么？一定在于AI。高文給出定論：“我們現(xiàn)在做機(jī)器人，絕大部分的行為是設(shè)計(jì)出來(lái)的，我們把它叫做Designed Robot，要前進(jìn)、拐彎都是按規(guī)律設(shè)計(jì)出來(lái)的。但是，AI機(jī)器人是機(jī)器人做好以后，他不知道要干什么，你訓(xùn)練他干什么他就干什么?！?/p>
高文院士舉例說(shuō)明：“就像小孩一樣，小孩出生了，你說(shuō)他將來(lái)是數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、技術(shù)工人、農(nóng)民？他什么都不是，但什么都可能是，就看你教他什么。我們以后的機(jī)器人也應(yīng)該是做出來(lái)的時(shí)候什么都不是，你教他做什么他就是什么，你教他開(kāi)車他就會(huì)開(kāi)車，你教他上流水線操作，他就會(huì)流水線操作。這一天一定會(huì)來(lái)，就看誰(shuí)在上面花的功夫更大，或者準(zhǔn)確更充分?！?/p>
最后，高文院士總結(jié)道，人工智能經(jīng)歷了三個(gè)浪潮，歷史是螺旋進(jìn)步的。
邏輯推理，也稱符號(hào)主義，雖然沉寂了30年，但是作為人類高等智能的抽象，人工智能中不能沒(méi)有它的地位；連接主義，又稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)，雖然大行其道，但是如何解決小數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思維仍然挑戰(zhàn)巨大；行為主義，注重自適應(yīng)與進(jìn)化，也許更符合人類進(jìn)化演進(jìn)的路線，今后的發(fā)展需要關(guān)注。
“知其所以然的學(xué)習(xí)方法，應(yīng)該是下一代人工智能，即AI2.0的重要方向?！备呶脑菏勘硎荆皬漠a(chǎn)業(yè)的角度看，AI風(fēng)真的快來(lái)了。你準(zhǔn)備好如何飛了嗎？風(fēng)口是自己的事，風(fēng)來(lái)了是社會(huì)的事，預(yù)祝大家都能找到風(fēng)?！?/p>
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