電腦是否會(huì)超越人腦并終結(jié)人腦一直是一個(gè)繞有興致但又令人擔(dān)心的問題。最近的一個(gè)事件表明,電腦在戰(zhàn)勝人腦的進(jìn)程中又向前跨出了一步。
電腦與人腦的多種對(duì)決
最近,美國益智類電視節(jié)目《風(fēng)險(xiǎn)》(Jeopardy)經(jīng)過3天(三輪)人機(jī)大戰(zhàn),最終電腦戰(zhàn)勝了人腦。參與這項(xiàng)節(jié)目的選手首次出現(xiàn)了一個(gè)非人類選手——IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)沃森(Watson)。沃森的對(duì)手則是《風(fēng)險(xiǎn)》節(jié)目歷史上最優(yōu)秀的兩位人類選手肯·詹寧斯(Ken Jennings)和布拉德·拉特(Brad Rutter),詹寧斯最終連贏74場《風(fēng)險(xiǎn)》比賽,贏得250萬美元獎(jiǎng)金。人機(jī)對(duì)決的比賽場面和結(jié)果顯示,沃森對(duì)人的勝率占有很大優(yōu)勢。在三輪比賽中,沃森在第一、二輪幾乎搶答近90%題目,第三輪搶答逾60%,答對(duì)率逾95%。
《風(fēng)險(xiǎn)》是一個(gè)知識(shí)競賽節(jié)目,提出百科全書式的各種問題,包括科學(xué)、時(shí)事、歷史、文化、語言、文學(xué)、藝術(shù)、體育、地理、文字游戲等。競賽的基本規(guī)則之一是數(shù)位參與者搶答問題,誰先搶答并回答正確,誰就會(huì)獲得積分和獎(jiǎng)金。而且,隨著問題難度的提升,每道題的獎(jiǎng)金也提高。參賽者中任何一方累計(jì)獎(jiǎng)金總數(shù)最高者為贏家。比賽結(jié)束后,肯·詹寧斯承認(rèn)失敗,并在電腦屏幕上寫下了戰(zhàn)敗感言:“我,代表我自己,歡迎這位新的電腦霸主?!?br/> 在沃森打敗人之前,電腦已經(jīng)多次戰(zhàn)勝過人腦。例如,1997年5月11日,同樣是IBM設(shè)計(jì)的電腦棋手深藍(lán)便與國際象棋世界冠軍、俄羅斯的加里·卡斯帕洛夫進(jìn)行對(duì)決,結(jié)果卡斯帕洛夫戰(zhàn)敗。深藍(lán)與卡斯帕洛夫的總比分為:3.5比2.5,前者贏2局、負(fù)1局、和3局,后者贏1局、負(fù)2局、和3局。最令人驚奇的是最后一局的比賽,只下了19步棋,歷時(shí)1個(gè)多小時(shí),卡斯帕洛夫便推枰認(rèn)輸。在賽后的新聞發(fā)布會(huì)上,卡斯帕洛夫盡管不服,但對(duì)自己的成績感到“羞恥”,并表示歉意。
2006年8月11日,首屆中國象棋人機(jī)大戰(zhàn)在北京奧體中心進(jìn)行,對(duì)手是中國設(shè)計(jì)的超級(jí)電腦浪潮天梭和以徐天紅、柳大華為代表的5名中國象棋大師。經(jīng)過兩輪緊張激烈的酣戰(zhàn),浪潮天梭以5.5比4.5(兩回合10盤棋共3勝5和2負(fù))戰(zhàn)勝了人腦。
2010年10月11日,日本東京大學(xué)本鄉(xiāng)校區(qū)舉辦了一場職業(yè)將棋的人機(jī)決戰(zhàn)。出場的人類棋手是日本將棋聯(lián)盟棋士會(huì)副會(huì)長清水市代女士,而電腦則是日本情報(bào)處理學(xué)會(huì)開發(fā)的阿伽羅2010系統(tǒng)。結(jié)果,阿伽羅戰(zhàn)勝清水市代。將棋源自中國象棋,傳入日本之后演化成日本獨(dú)有的方式,在81格棋盤上博弈。
電腦的優(yōu)勢
這一系列電腦戰(zhàn)勝人腦的博弈背后其實(shí)有一連串的不平等,可以說,人腦是在與電腦不對(duì)等的條件下競賽,所以電腦占了上風(fēng)。
電腦沃森運(yùn)用2800個(gè)處理器并行工作,這意味著沃森相當(dāng)于2800個(gè)電腦,或者說在沃森的背后有2800個(gè)助手在幫助它理解、分析問題,并迅速作答。但是,作為人類的選手,詹寧斯和拉特并沒有助手,他們不能在現(xiàn)場咨詢來自美國麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)或英國牛津、劍橋大學(xué)等名校的2800名專家,因此,這一競賽有失公允。
同樣,中國象棋人機(jī)大戰(zhàn)也是電腦占有先機(jī)。超級(jí)電腦浪潮天梭是中國人工智能、高性能計(jì)算機(jī),共裝有64個(gè)并行處理器,每秒的分析速度達(dá)到了驚人的42億步棋。而1997年戰(zhàn)勝國際象棋特級(jí)大師卡斯帕羅夫的深藍(lán)卻只有32個(gè)并行處理器,每秒只能分析2億步棋。所以,浪潮天梭比深藍(lán)更有優(yōu)勢,相當(dāng)于有64個(gè)高手在幫助它,而人類棋手則只有一人。
除了硬件優(yōu)勢外,浪潮天梭還有軟件在幫忙。而軟件就是安裝了人類象棋選手前5名的博弈程序,也即在同一臺(tái)電腦上運(yùn)行5個(gè)不同對(duì)弈軟件,以幫助電腦進(jìn)行博弈。
在日本的將棋人機(jī)大戰(zhàn)中,機(jī)器人阿伽羅在硬件上擁有169個(gè)處理器,相當(dāng)于有169位智囊。此外,阿伽羅還裝載了4套象棋軟件,都是日本將棋高手的對(duì)弈經(jīng)典。
顯然,由于電腦在硬件和軟件上都有比人腦更大的優(yōu)勢,在競賽中戰(zhàn)勝人腦也不足為奇。
電腦的弱勢
表面上看,電腦無論在運(yùn)用計(jì)算的棋類競賽,還是在掌握人類的知識(shí)競賽中都獲得了成功,但是,與人腦相比,電腦還是有很大的軟肋。
今天,電腦只是借助眾多人類棋手的智慧、高速運(yùn)算的能力在國際象棋、中國象棋和日本將棋等項(xiàng)目中戰(zhàn)勝了人類,對(duì)于更為復(fù)雜的圍棋,電腦目前還很難戰(zhàn)勝人腦,原因在于圍棋的復(fù)雜性。
數(shù)學(xué)計(jì)算表明,圍棋每步平均有200種下法,如果在14步棋時(shí),圍棋的路數(shù)為200的14次方,而國際象棋則為35的14次方。即使只計(jì)算合理的下法,圍棋在這一步上也有一億億種可能的選擇。
此外,電腦還面臨其他的復(fù)雜因素。國際象棋棋盤只有64個(gè)格,每一步有30種合乎規(guī)則的走法。但是圍棋有361個(gè)點(diǎn),每一手有200多種變化。象棋全部可能的走法在1060~1070種之間,而圍棋有10250種變化。
圍棋的圖形既直觀又復(fù)雜,361個(gè)交叉點(diǎn)上處處是戰(zhàn)場,到處可以冒硝煙,當(dāng)然在局部也有風(fēng)平浪靜的區(qū)域,但是總體上是一種立體的、交叉的“全球戰(zhàn)爭”,幾乎無規(guī)律可言。國際象棋則有無數(shù)的規(guī)律,每個(gè)棋子只能按照一定的規(guī)則行進(jìn),如象走斜線,馬走L線。此外每個(gè)棋子的等級(jí)也會(huì)決定象棋的下法,例如兵的價(jià)值只有1,而車為5,王后則為9。
這些規(guī)則通過計(jì)算能找到每一步棋的最佳下法,因此可以為電腦設(shè)計(jì)出最佳程序。圍棋則不然,除了幾乎無規(guī)律可循外,每一個(gè)棋子都是平等的。更令人難以捉摸的是,就是按雙方吃子的多少來計(jì)算也無法算出誰是贏家,誰是輸家,而是要看誰爭得的地盤最大或相對(duì)大。有時(shí)一個(gè)棋子的位置就可以決定一盤棋的死活或一大片領(lǐng)地的得和失。
判斷領(lǐng)地的得失不是靠精確的計(jì)算,而是靠棋手的直覺和幾何圖形的想像力。有經(jīng)驗(yàn)的棋手對(duì)某一區(qū)域和地盤的幾何圖形稍加考慮就可以判斷出可不可以救活,是死棋還是活棋。電腦是無法產(chǎn)生這種直覺和幾何圖形的分析能力的。人們當(dāng)然可以教給電腦一些概念和規(guī)則,但目前還無法教會(huì)電腦靈活運(yùn)用這些概念和規(guī)則。
盡管在百科知識(shí)類的競賽中電腦沃森戰(zhàn)勝了人腦,但電腦在3天比賽里也答錯(cuò)了7題,顯示了諸多方面的弱點(diǎn)。其一,沃森對(duì)于人類語言的理解并不充分。例如,《風(fēng)險(xiǎn)》提出的一個(gè)問題是:填字游戲和奧利奧餅干出現(xiàn)的年代。沃森的答案是:20世紀(jì)30年代,但這是錯(cuò)誤的。正確答案是20世紀(jì)20年代。有意思的是,沃森不能很快糾正錯(cuò)誤,因?yàn)榭稀ふ矊幩挂呀?jīng)先回答了30年代,主持人說答案不正確。沃森又接著搶答說30年代。原因在于,沃森不能聽到或看到肯·詹寧斯之前30年代的錯(cuò)誤答案,因此把錯(cuò)誤答案又答了一遍。
其二,沃森沒有人類生活的經(jīng)驗(yàn),故而會(huì)答錯(cuò)題。例如,一個(gè)問題是,USPS寄送的是什么物品?它面積為3.5×5英寸,價(jià)格是28美分。正確答案是明信片,但沃森答錯(cuò)了,而人類選手詹寧斯答對(duì)了。
其三,對(duì)于人類的諸多語言與使用者的關(guān)系,沃森也并不清楚。例如,一個(gè)問題是,這個(gè)語言的方言包括吳語、粵語和客家話。正確答案是中文。但又是詹寧斯答對(duì)了,沃森答錯(cuò)了。因?yàn)槲稚⒉焕斫鈪钦Z、粵語和客家話其實(shí)就是中國人除普通話以外的方言。
人工智能的展望
電腦與人腦對(duì)決的本質(zhì)就是人工智能的發(fā)展最終能否戰(zhàn)勝人腦。實(shí)際上,這可能是一個(gè)悖論,因?yàn)槿斯ぶ悄鼙旧硎怯扇四X來設(shè)計(jì)的,所以即使電腦在未來的諸多方面占了上風(fēng),也僅意味著彼人腦打敗了此人腦,即特殊的人腦(人工智能)打敗了自然人的大腦(功能)。
當(dāng)然,由此也引發(fā)了一個(gè)一直為人們所關(guān)注的問題,未來電腦能否取代人腦。這個(gè)問題可能需要時(shí)間和實(shí)踐才能回答,但是,在現(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)和人工智能等方面的專家認(rèn)為,電腦戰(zhàn)勝人腦還根本沒有走上議事日程,人類也沒有必要為此擔(dān)憂。盡管如此,也可以看到人工智能有了長足的發(fā)展。
現(xiàn)在,人工智能已經(jīng)從電腦與人腦的棋類競賽,發(fā)展到百科知識(shí)式的競爭。這是一個(gè)飛躍。因?yàn)椋孱惐荣惖谋举|(zhì)只是一種數(shù)學(xué)競賽,而百科知識(shí)式的競賽則是更為全面的智力競賽。要做到這一點(diǎn),電腦的最大挑戰(zhàn)是要理解人類的語言,尤其是語義。要求電腦弄懂人類語義的一些基本問題并不難,但是,對(duì)于電腦來說,人類語言中的隱語、雙關(guān)語、比喻義、引申義、反語和謎語等就特別難以理解。
要理解人類的語義,研究人員為計(jì)算機(jī)編程就顯得非常重要,這不僅要讓電腦聽懂主持人的話語,也要聽懂競賽對(duì)手的回答,并從他們的答案中獲得信息以分析對(duì)錯(cuò)。
當(dāng)然,即使以專門進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算的競賽而言,電腦在圍棋上戰(zhàn)勝人類也并非不可。按照計(jì)算機(jī)專家的粗略估計(jì),圍棋電腦程序的計(jì)算速度要比象棋程序的速度慢,前者的速度只是后者的1%。要想讓圍棋電腦程序達(dá)到象棋電腦程序的水平,需要設(shè)計(jì)和制造比象棋電腦強(qiáng)1027倍的電腦。按照摩爾定律,人類有望在22世紀(jì)開發(fā)出能夠戰(zhàn)勝人腦的電腦圍棋手。
此外,還有人預(yù)測,隨著人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,到2045年機(jī)器人將比人類更聰明,美國未來學(xué)家與發(fā)明家雷?庫茲韋爾就持這種觀點(diǎn),他認(rèn)為30年后機(jī)器人不但能進(jìn)行計(jì)算,還能譜寫樂曲、駕車、著書、提出藝術(shù)概念、講笑話甚至破解長壽秘訣,它們將在生活中的各個(gè)領(lǐng)域?yàn)槿祟愄峁椭?。因?yàn)椋夹g(shù)發(fā)展的奇點(diǎn)在若干年后可能出現(xiàn)。
奇點(diǎn)原本是天體物理學(xué)詞匯,指的是一個(gè)物理法則無法發(fā)揮作用的時(shí)空點(diǎn)。在技術(shù)奇點(diǎn)上,現(xiàn)存法則也無法發(fā)揮作用,因?yàn)椴豢赡茴A(yù)測一個(gè)超級(jí)智能機(jī)器人到底能夠創(chuàng)造什么,在一切皆有可能的情況下,超級(jí)電腦也許能夠自我升級(jí)軟件并設(shè)計(jì)出更好的設(shè)備,也許能阻止衰老從而讓人類永生,也許能發(fā)明像轉(zhuǎn)移軟件那樣把人類意識(shí)轉(zhuǎn)移到電腦上并使人類意識(shí)繼續(xù)存在于機(jī)器人體內(nèi)。當(dāng)然,也有最不好的情況,電腦最終會(huì)統(tǒng)治人類或者消滅人類。
但是,也有人對(duì)庫茲韋爾的觀點(diǎn)不屑一顧,因?yàn)殡娔X是人腦創(chuàng)造出來的,電腦永遠(yuǎn)也不可能超越人腦,因此沒有必要擔(dān)心電腦會(huì)終結(jié)或取代人腦,甚至滅掉人類。
【責(zé)任編輯】張?zhí)锟?br/>