人工智能領(lǐng)域最重要的10大里程碑：AlphaGo征服世人

　　業(yè)界媒體TechRadar發(fā)表文章，稱人工智能(AI)是目前科技界最熱門的流行語，經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展之后，科幻小說中的許多技術(shù)已經(jīng)在這幾年慢慢轉(zhuǎn)化為科學(xué)現(xiàn)實(shí)。這篇文章總結(jié)了AI領(lǐng)域的10大里程碑。以下為原文內(nèi)容：

　　AI技術(shù)已經(jīng)成為我們生活中非常重要的一部分：AI決定了我們的搜索結(jié)果，將我們的聲音轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，甚至可以幫助我們對黃瓜進(jìn)行分類(這件事后文中會提到)。在接下來的幾年里，我們將用AI駕駛汽車，回應(yīng)顧客的詢問，以及處理其他無數(shù)事情。

　　但是我們怎么走到這個(gè)階段的?這種強(qiáng)大的新技術(shù)是怎么來的?下面就來看看AI技術(shù)發(fā)展的十大里程碑。

　　笛卡爾的理念

　　人工智能的概念并不是突然出現(xiàn)的 ——直到今天，人工智能仍然是哲學(xué)辯論的一個(gè)主題：機(jī)器真的能像人類一樣思考嗎?機(jī)器能成為人類嗎?最早想到這個(gè)問題的人之一是1637年的笛卡兒。在一本名為《方法論》(Discourse on the Method)的書中，笛卡兒竟然總結(jié)出了如今的科技人員必須克服的關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn)：

　　“如果為了各種實(shí)用性的目的，機(jī)器在外形上向人類靠攏，并模仿人類的行為，那么我們?nèi)匀粦?yīng)該有兩種非常確定的方法來辨識出它們不是真人。”

　　笛卡爾表示，在他看來，機(jī)器永遠(yuǎn)無法使用言語，或者“把標(biāo)識放在一起”來“向別人表達(dá)想法”，即使我們能夠設(shè)想出這樣的機(jī)器，但是“讓一臺機(jī)器對文字進(jìn)行組合，對別人的話做出有意義的，即便水平和最愚笨的人差不多的回答，那也是不可想象的。”

　　他還提到了我們現(xiàn)在面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)：創(chuàng)建一個(gè)廣義的AI，而不是狹義的AI——以及當(dāng)前AI的局限性會如何暴露它并非人類：

　　“即使有些機(jī)器可以在有些事情上可以做得和我們一樣好，或者甚至更好，但是其他機(jī)器也不可避免地會失敗，這就表明它們的行為并非來自于對事物理解，只是一種簡單的回應(yīng)。”

　　模仿游戲

　　AI的第二個(gè)主要的哲學(xué)基準(zhǔn)來自計(jì)算機(jī)科學(xué)先驅(qū)圖靈(Alan Turing)。在1950年時(shí)，他提出了“圖靈測試”，他稱之為“模仿游戲”。這個(gè)測試衡量的是，我們什么時(shí)候可以宣布智能機(jī)器出現(xiàn)了。

　　這個(gè)測試很簡單：如果評判者不知道哪一方是人類，哪一方是機(jī)器(比如閱讀兩者之間的文本對話時(shí))，那么機(jī)器能否騙過評判者，讓他以為自己是人類?

　　有趣的是，圖靈對未來的計(jì)算做出了一個(gè)大膽的預(yù)測——他估計(jì)到20世紀(jì)末，機(jī)器就可以通過圖靈測試。他說：

　　“我相信，在大約50年的時(shí)間內(nèi)，人們就有可能用上1GB的存儲容量的計(jì)算機(jī)，通過編程讓它們玩模仿游戲，玩得足夠逼真，以至于一般的評判者在經(jīng)過5分鐘的對話之后，做出正確的判定的可能性低于70%…… 我相信，到本世紀(jì)末，文字的使用和通識教育理念將會發(fā)生很大的變化，那時(shí)你談?wù)摍C(jī)器思維，通常不會引發(fā)抵觸情緒。”

　　可惜的是，他的預(yù)測不太準(zhǔn)確。我們現(xiàn)在確實(shí)開始看到一些真正讓人眼前一亮的AI系統(tǒng)出現(xiàn)，但是在2000年代，AI技術(shù)還處在比較原始的階段。不過硬盤容量在世紀(jì)之交時(shí)平均為10GB左右，這倒是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了圖靈的預(yù)測。

　　第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是一種試錯(cuò)法，它是現(xiàn)代AI的關(guān)鍵概念。從本質(zhì)上講，當(dāng)你訓(xùn)練一個(gè)AI系統(tǒng)時(shí)，最好的辦法就是讓系統(tǒng)猜測，接收反饋，然后在繼續(xù)猜測——不斷調(diào)整概率，以便讓AI系統(tǒng)得出正確答案。

　　令人驚奇的是，第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是在1951年由馬爾文·明斯基(Marvin Minsky)和迪恩·艾德蒙茲(Dean Edmonds)創(chuàng)建的，稱為“SNARC” ，意思是隨機(jī)神經(jīng)模擬增強(qiáng)計(jì)算機(jī)。它不是由微芯片和晶體管，而是由真空管、電機(jī)和離合器制成的。

　　這臺機(jī)器可以幫助一只虛擬老鼠解決迷宮難題。系統(tǒng)發(fā)送指令，讓虛擬老鼠在迷宮里游走，每一次都將其行為的效果反饋到系統(tǒng)里——用真空管來存儲結(jié)果。這意味著機(jī)器能夠?qū)W習(xí)并調(diào)整概率，提高虛擬老鼠通過迷宮的機(jī)會。

　　本質(zhì)上，谷歌當(dāng)前用于識別照片中的對象的相同過程的非常非常簡單的版本。

　　谷歌目前用來識別照片中的對象也使用了同樣的過程，只不過遠(yuǎn)比它復(fù)雜。

　　第一輛自動駕駛汽車的出現(xiàn)

　　現(xiàn)在我們提到自動駕駛汽車的時(shí)候，可能會想到谷歌Waymo等等，但是令人吃驚的是，在1995年，梅賽德斯-奔馳就改裝了一輛汽車，從慕尼黑開到哥本哈根，路上大部分時(shí)候都是自動駕駛的。

　　這段路程共1043英里，改裝車上搭載了60個(gè)晶體電腦芯片，那是當(dāng)時(shí)并行計(jì)算領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)，讓它可以快速處理大量駕駛數(shù)據(jù)，為自動駕駛汽車的響應(yīng)度提供保證。

　　這輛車的時(shí)速達(dá)到了115英里，與當(dāng)今的自動駕駛汽車相差無幾，因?yàn)樗梢猿嚥⒆x取路標(biāo)。

　　轉(zhuǎn)向“基于統(tǒng)計(jì)”的方法

　　雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)概念出現(xiàn)已經(jīng)有一段時(shí)間了，但是直到20世紀(jì)80年代后期，AI研究人員開始從“基于規(guī)則”的方法轉(zhuǎn)向“基于統(tǒng)計(jì)”的方法 ，也就是機(jī)器學(xué)習(xí)。這意味著不要試圖去根據(jù)人類行為的規(guī)則來讓系統(tǒng)進(jìn)行模仿，而是采取試錯(cuò)法，根據(jù)反饋來調(diào)整概率，這是教會機(jī)器思考的好方法。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)檎沁@個(gè)概念讓如今的AI辦到了一些令人驚訝的事情。

　　《福布斯》的吉爾·普利斯(Gil Press)認(rèn)為，這一轉(zhuǎn)變是從1988年開始的，當(dāng)時(shí)IBM的TJ Watson研究中心發(fā)表了一篇名為《語言翻譯的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法》的論文，特別提到了如何使用機(jī)器學(xué)習(xí)來做語言翻譯。

　　IBM用220萬對法文和英文句子來訓(xùn)練這個(gè)系統(tǒng) ——這些句子全部來自加拿大議會的雙語記錄。220萬這個(gè)數(shù)字聽起來很多，但是谷歌有整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上可以利用——所以現(xiàn)在谷歌翻譯的效果可以說相當(dāng)不錯(cuò)了。

　　“深藍(lán)”擊敗國際象棋冠軍

　　盡管AI的側(cè)重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到統(tǒng)計(jì)模型上，但基于規(guī)則的模型也仍然在使用—— 在1997年舉辦了一場國際象棋比賽中，IBM的計(jì)算機(jī)深藍(lán)戰(zhàn)勝了世界國際象棋冠軍加里·卡斯帕羅夫，向人們展示了機(jī)器可以有多么強(qiáng)大。

　　這不是雙方的第一場比賽，在1996年，卡斯帕羅夫曾以4-2擊敗深藍(lán)。而到了1997年，機(jī)器就占了上風(fēng)。

　　從一定程度上說，深藍(lán)的智能有點(diǎn)虛假——IBM本身認(rèn)為深藍(lán)沒有使用人工智能，因?yàn)樗褂玫氖切U力之法，每秒處理數(shù)千種走棋的可能性。 IBM為這個(gè)系統(tǒng)注入了數(shù)以千計(jì)之前比賽的數(shù)據(jù)，每次對手走棋之后，深藍(lán)就會照搬以前象棋大師們在相同情況下的反應(yīng)。正如IBM所說，深藍(lán)只是在扮演之前象棋大師們的幽靈。

　　不管這算不算真正的AI，它都是一個(gè)重要的里程碑，讓人們不僅開始關(guān)心計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，也對整個(gè)AI領(lǐng)域產(chǎn)生了興趣。自從與卡斯帕羅夫?qū)Q以來，在游戲中打敗人類玩家已經(jīng)成為機(jī)器智能基準(zhǔn)測試的主要方式 —— 2011年時(shí)，我們再次看到，IBM的“沃森”系統(tǒng)輕松地?fù)魯×藘蓚€(gè)人類對手，成為美國智力競賽節(jié)目《危險(xiǎn)邊緣》的優(yōu)勝者。

　　Siri 和自然語言處理

　　自然語言處理是AI領(lǐng)域的一大課題，要想像《星際迷航》(Star Trek)那樣通過語音對設(shè)備發(fā)布命令，就需要有很強(qiáng)的自然語言處理能力。

　　所以，用統(tǒng)計(jì)方法創(chuàng)建的Siri令人眼前一亮。它由SRI International研發(fā)，甚至曾經(jīng)在iOS應(yīng)用程序商店中作為獨(dú)立的app推出，很快，這家公司就被蘋果公司收購，并深度整合在了iOS中?，F(xiàn)在它和谷歌助手、微軟小娜，以及亞馬遜Alexa這些軟件已經(jīng)成為機(jī)器學(xué)習(xí)最引人矚目的成果之一，改變了我們與設(shè)備互動的方式。

　　當(dāng)然，我們?nèi)缃袼坪跽J(rèn)為這種互動方式是理所當(dāng)然的，但是任何曾經(jīng)在2010年之前嘗試過使用語音命令的人都知道，這個(gè)進(jìn)步有多大。

　　圖像識別

　　就像在語音識別上一樣，AI也可以在圖像識別領(lǐng)域大有作為。在2015年，研究人員首次得出結(jié)論：在1000多個(gè)類別中，谷歌和微軟研發(fā)的兩個(gè)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)識別圖像的效果比人類更好。

　　圖像識別可以應(yīng)用在數(shù)不清的方面，谷歌在推廣其TensorFlow機(jī)器學(xué)習(xí)平臺時(shí)舉一個(gè)有趣的例子，就是對黃瓜進(jìn)行分類：通過使用計(jì)算機(jī)視覺，農(nóng)民不需要雇用人員來決定黃瓜是否合適采摘了，而是讓機(jī)器來自動做出決定，只要這些機(jī)器接受過早期數(shù)據(jù)的培訓(xùn)即可。

　　GPU讓AI變得更便宜

　　AI現(xiàn)在如此引人矚目，一個(gè)重要原因就是在過去的幾年里，處理大量數(shù)據(jù)的成本已經(jīng)變得沒有那么高昂了。

　　據(jù)《財(cái)富》報(bào)道，研究人員直到21世紀(jì)末才意識到，為3D圖形和游戲而開發(fā)的圖形處理單元(GPU)在深度學(xué)習(xí)計(jì)算方面比傳統(tǒng)的CPU強(qiáng)20到50倍。在那之后，人們可以利用的計(jì)算能力就大大增加了，如今的AI云平臺可以為無數(shù)AI應(yīng)用提供動力。

　　所以，要感激玩家。你的父母和配偶可能不會喜歡你花這么多時(shí)間來玩游戲 —— 但人工智能研究人員確實(shí)很感激你。

　　AlphaGo和AlphaGoZero征服世人

　　2016年3月，人工智能又達(dá)到了一座里程碑——谷歌的AlphaGo擊敗了圍棋九段李世石。

　　從數(shù)學(xué)上說，圍棋比國際象棋更加復(fù)雜，但這次勝利的重要之處在于，AlphaGo是用人類和AI對手組合進(jìn)行訓(xùn)練的。據(jù)報(bào)道，谷歌使用了1920個(gè)CPU和280個(gè)GPU，在和李世石的五局比賽中贏得了四局。

　　而更新之后的版本AlphaGo Zero更加厲害，它不像AlphaGo和深藍(lán)那樣使用任何以前的數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)下棋，而是直接打了數(shù)以千場的比賽，經(jīng)過三天這樣的訓(xùn)練，它就能擊敗AlphaGo了。也就是說，這臺機(jī)器擁有自學(xué)能力。