比下棋更難的是理解人類(lèi)，中美AI技術(shù)想象空間大不同

歷史上人工智能打敗人類(lèi)的事情并非首次發(fā)生，但最近圍棋冠軍李世石在與人工智能AlphaGo的對(duì)弈依然引發(fā)了全世界的關(guān)注。面對(duì)AlphaGo以4:1戰(zhàn)勝李世石，擔(dān)心人工智能將加速人類(lèi)毀滅的有之，持李世石故意輸?shù)舯荣惖年幹\論者有之，拋開(kāi)這些危言聳聽(tīng)的言論不談，我覺(jué)得倒有必要嚴(yán)肅地談一談人工智能為什么能夠打敗人類(lèi)，除了圍棋下一步人工智能還將在什么領(lǐng)域打敗人類(lèi)，中國(guó)的人工智能技術(shù)目前處在什么樣的階段，人工智能技術(shù)又能夠如何幫助人類(lèi)更好地生活，這些更為務(wù)實(shí)一些的話題，遠(yuǎn)比討論一場(chǎng)比賽的輸贏更有意義。

美國(guó)人工智能：看重算法優(yōu)化和運(yùn)算速度的提升

AlphaGo戰(zhàn)勝李世石，勝在計(jì)算能力，包括算法和計(jì)算速度，同時(shí)計(jì)算機(jī)不會(huì)出現(xiàn)疲勞、害怕這些只有人類(lèi)才會(huì)出現(xiàn)的生理和心理反應(yīng)，且不存在嚴(yán)格意義上的“失誤”。事實(shí)上，機(jī)器在計(jì)算能力上早已超越人類(lèi)，此次取得圍棋比賽的勝利只是計(jì)算能力的進(jìn)一步加強(qiáng)。AlphaGo采用了改進(jìn)的蒙特卡洛決策樹(shù)算法與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的方法，這套算法較之上一次引起轟動(dòng)的人機(jī)大戰(zhàn)時(shí)“深藍(lán)”所采用的算法，進(jìn)步幅度是顯而易見(jiàn)的。

1976年計(jì)算機(jī)首次戰(zhàn)勝人類(lèi)棋手有賴(lài)于一種名為“剪枝法”的算法，在對(duì)弈過(guò)程中，人類(lèi)優(yōu)秀棋手可以通過(guò)思考預(yù)測(cè)到5步之后的情形，從而決定下一步的最佳走法，這些走法中自然包括相對(duì)行得通的走法和完全行不通的走法，不過(guò)人類(lèi)棋手會(huì)自動(dòng)將那些完全行不通的走法排除掉，但當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)是無(wú)法做到的，這種情況下計(jì)算機(jī)每走一步平均每秒需要檢查百萬(wàn)種可能的走法，所謂“剪枝法”類(lèi)似于我們通常所說(shuō)的“排除法”，目的是為了幫助機(jī)器剪掉那些行不通的走法，減少運(yùn)算的復(fù)雜程度，避免“舉棋不定”的情況發(fā)生。

當(dāng)年深藍(lán)能夠戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫正是計(jì)算機(jī)對(duì)剪枝法不斷優(yōu)化的結(jié)果，但這套方法放在比象棋更加復(fù)雜的圍棋上又失去了效力，直到深度學(xué)習(xí)技術(shù)的出現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，而所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，就是將化簡(jiǎn)后人腦的神經(jīng)元模型實(shí)現(xiàn)于電子計(jì)算機(jī)之上，從而得到類(lèi)似于人腦的功能，使計(jì)算機(jī)可以通過(guò)“學(xué)習(xí)”從外界環(huán)境中獲取知識(shí)。而所謂“學(xué)習(xí)”本質(zhì)上是人類(lèi)對(duì)機(jī)器的訓(xùn)練，目前仍未完全走出“監(jiān)督式學(xué)習(xí)”的階段。即人類(lèi)給機(jī)器的行為評(píng)分，做對(duì)了給高分，做錯(cuò)了給低分，通過(guò)大量的實(shí)戰(zhàn)與犯錯(cuò)，最終讓機(jī)器保持在高分水平。

AlphaGo的算法結(jié)合了深度學(xué)習(xí)和決策樹(shù)算法（剪枝法的升級(jí)），包含策略網(wǎng)絡(luò)和價(jià)值網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分。前者負(fù)責(zé)機(jī)器快速作出下一步棋走法的決策，而后者則幫助機(jī)器對(duì)當(dāng)前局面是否對(duì)自己有利作出分析。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，既保證細(xì)節(jié)正確又懂得顧全大局。加之計(jì)算機(jī)硬件水平的提升，AlphaGo戰(zhàn)勝李世石可以說(shuō)意料之中。但無(wú)論是圍棋還是象棋，人與機(jī)器的比拼都限定在單一問(wèn)題、封閉規(guī)則的范圍里，機(jī)器只是學(xué)會(huì)了“像人一樣去思考”，但卻無(wú)法像人類(lèi)一樣針對(duì)不同的事物和情況進(jìn)行真正的推理和解決問(wèn)題。

對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)，模擬人腦的計(jì)算模式并不是最大的難題，比計(jì)算更難的是如何理解人類(lèi)的情感，讀懂人類(lèi)的語(yǔ)言、語(yǔ)義。因?yàn)橄啾扔谢咎茁泛鸵?guī)則的比賽，思維、對(duì)話、情感充滿太多不確定因素。如果說(shuō)以谷歌為代表的美國(guó)科技巨頭看重人工智能的計(jì)算能力，那么中國(guó)的科技公司則更加傾向于挖掘機(jī)器的深度學(xué)習(xí)能力和自然語(yǔ)言處理能力。

中國(guó)人工智能：更看重自然語(yǔ)言處理技術(shù)和深度學(xué)習(xí)能力

相比谷歌、蘋(píng)果等企業(yè)，中國(guó)的科技巨頭在人工智能技術(shù)領(lǐng)域更加重視技術(shù)處理實(shí)際生活問(wèn)題的能力，以及技術(shù)與商業(yè)場(chǎng)景的緊密結(jié)合。以BAT為代表的中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)目前均對(duì)人工智能有所涉足，百度基于其搜索業(yè)務(wù)結(jié)合人工智能技術(shù)推出語(yǔ)音搜索，阿里從大數(shù)據(jù)挖掘角度切入以便更好地為其電商業(yè)務(wù)服務(wù)，騰訊則以人工智能技術(shù)挖掘并滿足用戶社交、購(gòu)物等需求。

中國(guó)雖然沒(méi)有AlphaGo，但這并不意味著中國(guó)的人工智能水平低于谷歌等美國(guó)企業(yè)。事實(shí)上，在語(yǔ)音、語(yǔ)義識(shí)別等深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，中國(guó)的人工智能水平目前處于世界領(lǐng)先地位。中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)常務(wù)理事、智能機(jī)器人專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任，華中科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師黃心漢認(rèn)為，谷歌AlphaGo在圍棋方面的成功是人工智能技術(shù)在深度學(xué)習(xí)方面取得重大進(jìn)步的體現(xiàn)，但如果要進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，還需要整合多種人工智能技術(shù)。與之相比，語(yǔ)音搜索不局限于單一、封閉規(guī)則的任務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)多輪對(duì)話，響應(yīng)多樣化搜索需求，適應(yīng)環(huán)境變化等多種交互行為，需要更復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)能力，其應(yīng)用范圍更加廣泛，更能代表目前人工智能的成就。

以百度的語(yǔ)音搜索業(yè)務(wù)為例，它是一種基于語(yǔ)音的搜索服務(wù)，用戶可以使用手機(jī)百度發(fā)起語(yǔ)音搜索，機(jī)器根據(jù)用戶發(fā)出的語(yǔ)音請(qǐng)求，進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別然后將檢索結(jié)果反饋給用戶。這個(gè)功能看起來(lái)簡(jiǎn)單，但其中所使用的技術(shù)卻十分復(fù)雜，包括了自然語(yǔ)言處理中的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解以及機(jī)器的深度學(xué)習(xí)技術(shù)。

我們用實(shí)際對(duì)話場(chǎng)景來(lái)更加形象的理解這項(xiàng)技術(shù)。去年雙創(chuàng)周，李總理與百度的人工智能機(jī)器人小度有過(guò)一次對(duì)話。

——總理：你為什么叫小度??？

——小度：百度研發(fā)的嘛。

——李總理：你儲(chǔ)存了多少個(gè)句子？

——小度：好多好多。

——李總理：不愿意說(shuō)具體數(shù)字是保守秘密嗎？

——小度：是啊，特別大呢！

注意，總理問(wèn)的第一個(gè)問(wèn)題與第二個(gè)問(wèn)題是兩個(gè)不相關(guān)的問(wèn)題，小度要做的首先是對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，然后理解其語(yǔ)義，并最終做出語(yǔ)音反饋?？偫韱?wèn)的第二個(gè)問(wèn)題與第三個(gè)問(wèn)題之間能夠看出是有關(guān)聯(lián)的，這就在語(yǔ)音識(shí)別的基礎(chǔ)上考驗(yàn)人工智能結(jié)合上下文理解語(yǔ)義的能力。它需要讀懂兩個(gè)問(wèn)題之間的關(guān)聯(lián)性，然后才能給出合理的回答。

我們?cè)賮?lái)看下面這組問(wèn)題：

——北京今天幾號(hào)限行？

——北京今天限行尾號(hào)為2和7。

——明天呢？

——北京明天不限行。

——后天呢？

——北京后天不限行。

這是一組在人類(lèi)日常交流中經(jīng)常出現(xiàn)的多輪對(duì)話，因?yàn)槿祟?lèi)有理解在同一對(duì)話場(chǎng)景下不同語(yǔ)句之間關(guān)聯(lián)性的能力，所以不需要每次發(fā)問(wèn)都帶上核心問(wèn)題。但是機(jī)器人如果沒(méi)有一定的語(yǔ)義識(shí)別能力是無(wú)法做到這一點(diǎn)的，而百度語(yǔ)音搜索最大的亮點(diǎn)便在于通過(guò)多輪對(duì)話，逐步理解人類(lèi)表達(dá)的語(yǔ)義，反饋提供人類(lèi)所需的信息。另外，百度在語(yǔ)義識(shí)別技術(shù)上在全球是處于領(lǐng)先地位的，其深度語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)剛被美國(guó)權(quán)威《麻省理工科技評(píng)論》評(píng)為2015年十大突破技術(shù)之一。相比之下像蘋(píng)果的Siri等語(yǔ)音機(jī)器人，多數(shù)情況下只會(huì)被用戶當(dāng)做消遣之用。

從以上對(duì)話中能夠看出，語(yǔ)音搜索不是簡(jiǎn)單的語(yǔ)音識(shí)別，包含對(duì)需求的理解和對(duì)數(shù)據(jù)資源的理解。而隨著語(yǔ)音搜索業(yè)務(wù)的成熟，人類(lèi)社會(huì)中的許多行業(yè)也將發(fā)生巨大改變。比如汽車(chē)導(dǎo)航的操作將更加自然流暢，咨詢類(lèi)服務(wù)將無(wú)需人類(lèi)親自進(jìn)行，人們獲取新聞資訊的方式也更加多樣化。人工智能技術(shù)與真實(shí)生活和商業(yè)的結(jié)合，能夠幫助人們更好的生活，這遠(yuǎn)比談?wù)撘粓?chǎng)圍棋比賽的輸贏更有意義。

AI不僅會(huì)下圍棋，百度人工智能來(lái)勢(shì)洶洶

AlphaGo贏了圍棋比賽，但從人工智能的計(jì)算能力來(lái)看這并不是件值得驚訝的事，當(dāng)前關(guān)于人工智能的討論，主要圍繞以下幾類(lèi)事情：1、人類(lèi)能做，但機(jī)器比人做得更好的事；2、人類(lèi)不能做但機(jī)器能做的事；3、只有人類(lèi)能做，機(jī)器做不到的事；4、人類(lèi)和機(jī)器現(xiàn)在都做不到，但未來(lái)機(jī)器可能做到，人永遠(yuǎn)無(wú)法做到的事。這幾件事中，只有最后一類(lèi)事真正值得人類(lèi)驚訝。而AlphaGo做的是到目前來(lái)看應(yīng)該屬于第一種。

計(jì)算能力是可以通過(guò)對(duì)算法的不斷優(yōu)化和硬件性能的提升而不斷進(jìn)步的，未來(lái)機(jī)器在計(jì)算能力上的表現(xiàn)可能達(dá)到驚人的地步。譬如，人們通常以拋硬幣的方式?jīng)Q定某個(gè)問(wèn)題，拋硬幣正反面的結(jié)果能否計(jì)算到？理論上是可以的。但是以機(jī)器目前的計(jì)算能力現(xiàn)在還做不到，而人類(lèi)永遠(yuǎn)也無(wú)法做到。這就屬于上面四類(lèi)事中的最后一類(lèi)。因?yàn)閷?shí)在缺乏實(shí)際意義，所以現(xiàn)在沒(méi)有討論的必要。

百度的語(yǔ)音搜索實(shí)際上也是上述第一類(lèi)加上第二類(lèi)事情。比如問(wèn)未來(lái)天氣如何，人類(lèi)通過(guò)對(duì)氣象的觀察也能預(yù)測(cè)到大概的天氣情況，但通過(guò)語(yǔ)音搜索得來(lái)的結(jié)果更加精準(zhǔn)。再比如問(wèn)交通狀況，人類(lèi)看不到幾百公里之外的交通狀況，但機(jī)器可以做出回答。我們還可以設(shè)想更超前的場(chǎng)景，比如在用戶遭遇歹徒搶劫襲擊時(shí)，搭載語(yǔ)音識(shí)別功能的手機(jī)等智能設(shè)備可以通過(guò)聲音推測(cè)周?chē)鷪?chǎng)景，比如聽(tīng)到“救命！”的呼救聲，進(jìn)一步作出報(bào)警等反應(yīng)。這樣的場(chǎng)景實(shí)際上有些接近第四類(lèi)事情了，因?yàn)槿藗儾豢赡茉谏眢w受到襲擊和限制的情況下進(jìn)行報(bào)警。

隨著語(yǔ)音、語(yǔ)義識(shí)別技術(shù)的成熟，人工智能將更加接近于人類(lèi)本身，成為有“靈魂”的生命體，從而幫助人類(lèi)更好地生活。這些都遠(yuǎn)比取得一場(chǎng)圍棋比賽的勝利更有意義。

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