MIT發(fā)布2017全球十大突破性技術(shù)：多數(shù)生命科學(xué)技術(shù)入選

　　近日，北京大雪紛飛，作為《麻省理工科技評論》在中國大陸地區(qū)的獨(dú)家運(yùn)營方，DeepTech深科技聯(lián)合IBM中國研究院、網(wǎng)易科技、人民郵電出版社、云享客、數(shù)字家圓在國貿(mào)三期中國宴會廳舉辦了2017年《麻省理工科技評論》全球十大突破性技術(shù)榜單發(fā)布會。

　　科大訊飛、百度、馭勢科技、樂視、地平線、中科創(chuàng)星、華創(chuàng)資本、和米資本、地平線、易寶支付、清華大學(xué)、中國科技大學(xué)、中科院、中科晶云、合生基因、元碼基因、金準(zhǔn)基因、華興資本、淺石創(chuàng)投等數(shù)十家機(jī)構(gòu)的嘉賓參與了這次發(fā)布會。

　　作為全球最為著名的技術(shù)榜單之一，《麻省理工科技評論》全球十大突破性技術(shù)具備極大的全球影響力和權(quán)威性，至今已經(jīng)舉辦了超過16年。每年上榜的有的已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中得以應(yīng)用，有的還尚需時(shí)日，但他們的重要性都毋庸諱言，注定將在未來對我們的經(jīng)濟(jì)政治生活產(chǎn)生重大的影響，甚至?xí)氐赘淖冋麄€(gè)社會的文化面貌。

　　DT君的美國合作伙伴MIT Technology Review出版人兼主編就十大突破技術(shù)中國首發(fā)進(jìn)行專門的致辭，并就榜單內(nèi)容做了簡單的介紹。

　　強(qiáng)化學(xué)習(xí)

　　Reinforcement Learning

　　技術(shù)突破：強(qiáng)化學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning，RL)是一種人工智能方法，能使計(jì)算機(jī)在沒有明確指導(dǎo)的情況下像人一樣自主學(xué)習(xí)。

　　重要意義：假如機(jī)器不能夠自主通過環(huán)境經(jīng)驗(yàn)?zāi)ゾ毤寄?，自動駕駛汽車以及其他自動化領(lǐng)域的進(jìn)展速度將受到極大地限制。

　　主要研究者：

　　- DeepMind - 科大訊飛

　　- Mobileye - 阿里巴巴

　　- OpenAI - 微軟亞洲研究院

　　- Google - 中科院

　　- Uber - 百度

　　成熟期：1-2年

　　強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，正是AlphaGo能夠掌握復(fù)雜的圍棋游戲，并擊敗世界最強(qiáng)職業(yè)選手的關(guān)鍵。如今，強(qiáng)化學(xué)習(xí)正在迅速發(fā)展，并逐步將人工智能滲透到除了游戲之外的各個(gè)領(lǐng)域。除了能夠提升自動駕駛汽車性能，該技術(shù)還能讓機(jī)器人領(lǐng)會并掌握以前從未訓(xùn)練過的技能。

　　本質(zhì)上，強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)是從自然界中學(xué)習(xí)的一種基本法則。心理學(xué)家愛德華·桑代克(Edward Thorndike)在100多年前也注意到了這一點(diǎn)。在最著名的迷箱實(shí)驗(yàn)中，桑代克將貓放在一個(gè)迷箱中，貓只能通過按壓一個(gè)控制桿才能逃脫。觀察結(jié)果顯示，經(jīng)過相當(dāng)長時(shí)間的來回徘徊，動物最終總會偶然地踩到控制桿，然后逃脫。

　　一些最早期的人工智能研究者認(rèn)為，迷箱實(shí)驗(yàn)的過程有可能在機(jī)器中有效地重現(xiàn)。早在1951年，馬文·明斯基(Marvin Minsky)創(chuàng)造了世界上第一臺具有學(xué)習(xí)能力的機(jī)器，利用簡單形式的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法模擬了一只老鼠如何學(xué)習(xí)走出迷宮。

　　然而，隨后的幾十年里這個(gè)領(lǐng)域幾乎沒有什么喜人的成績。1992年，IBM的研究員杰拉爾德·特索羅(Gerald Tesauro)演示了一個(gè)使用人工智能技術(shù)玩西洋雙陸棋的程序。很快，這個(gè)程序就玩的非常熟練，并足以與最好的人類玩家競賽。這是人工智能發(fā)展史上一個(gè)里程碑式的成就。

　　強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)之所以行得通，是因?yàn)檠芯咳藛T找出了如何讓計(jì)算機(jī)程序計(jì)算出每種狀態(tài)下應(yīng)該分配的強(qiáng)化值的方法。還是以迷箱實(shí)驗(yàn)為例，在走出迷宮的過程中，“模擬老鼠”每一次做出“向左轉(zhuǎn)”或者“向右轉(zhuǎn)”動作時(shí)，計(jì)算機(jī)程序會做出獎或懲的評價(jià)。并且，所有分配的強(qiáng)化值都存儲在一張大表格中，然后計(jì)算程序會隨著學(xué)習(xí)的過程逐步更新這些數(shù)據(jù)。

　　但對于大型復(fù)雜的任務(wù)，這種方法在計(jì)算上是不切實(shí)際的。然而，近幾年來，深度學(xué)習(xí)技術(shù)被證明是一種用來識別數(shù)據(jù)模式的極其高效的方式，無論這里的數(shù)據(jù)指的是迷宮中的轉(zhuǎn)彎、圍棋棋盤上的位點(diǎn)，還是計(jì)算機(jī)游戲中屏幕上的像素，亦或是自動駕駛時(shí)面臨的復(fù)雜路況。

　　在國內(nèi)，以科大訊飛為例，這家公司已經(jīng)針對強(qiáng)化學(xué)習(xí)在多個(gè)方向展開了研究和應(yīng)用，包括人機(jī)對話系統(tǒng)、智能客服系統(tǒng)、機(jī)器輔助駕駛、機(jī)器人控制等方向，都已有了應(yīng)用研究。以對話系統(tǒng)這樣一個(gè)多輪人機(jī)交互系統(tǒng)為例，它就是一個(gè)非常典型的強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用案例。

　　傳統(tǒng)的任務(wù)完成型對話系統(tǒng)，用戶需要在一次交互過程中把自己的需求描述清楚，這樣的交互不是自然的。在訊飛的AIUI交互系統(tǒng)框架中，引入了多輪交互的思想，由一個(gè)深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)(馬爾庫夫決策過程)模型來引導(dǎo)用戶輸入需求，從而快速、自然流暢地完成用戶任務(wù)。

　　同時(shí)，許多工業(yè)機(jī)器人制造商也將目光投向了強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，測試該技術(shù)在無手工編程情況下訓(xùn)練機(jī)器執(zhí)行新任務(wù)的效果。此外， Google公司的研究人員也正與DeepMind合作，試圖利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)(deep reinforcement learning)技術(shù)使其數(shù)據(jù)中心更加節(jié)能。

　　通常，找出數(shù)據(jù)中心各個(gè)單元如何影響系統(tǒng)總能耗是十分困難的，但是強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法能夠從收集的數(shù)據(jù)以及模擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)并提出優(yōu)化建議，比如說，如何以及何時(shí)啟動冷卻系統(tǒng)。