于子洋

摘 要：人工智能被認(rèn)為是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)之一。它研究人類(lèi)和其他對(duì)象的智能活動(dòng)規(guī)律，企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并構(gòu)造出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，從而能夠使用機(jī)器去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用智能機(jī)器的軟硬件來(lái)模擬人類(lèi)某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。本文從人工智能的發(fā)展、組成和應(yīng)用談起，結(jié)合人工智能領(lǐng)域杰出的企業(yè)，介紹了谷歌和微軟的人工智能技術(shù)，并對(duì)人工智能的未來(lái)發(fā)展做出了自己的展望。

關(guān)鍵詞：人工智能；谷歌微軟；未來(lái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP301.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）17-0015-02

1 人工智能的簡(jiǎn)介

1.1 人工智能的發(fā)展概況

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支，被認(rèn)為是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)之一。自從“人工智能”一詞被提出至今，其發(fā)展迅速，取得了驚人的成就，對(duì)我們的日常生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，其在我們每天使用的汽車(chē)、筆記本電腦、智能手機(jī)、智能家居等中均存在。它的誕生與發(fā)展是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)成就之一，也是新世紀(jì)中引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展的主導(dǎo)科學(xué)之一。人工智能在機(jī)器人、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、智能規(guī)劃、博弈、搜索等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。毫無(wú)疑問(wèn)，未來(lái)AI對(duì)我們生活的影響將進(jìn)一步增加，并使人與機(jī)器之間的邊界越來(lái)越模糊。

AI的發(fā)展與其他科學(xué)的進(jìn)步無(wú)異，都是受三個(gè)方面的力量推動(dòng)：新的技術(shù)的推動(dòng)，使我們能都進(jìn)行更強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)；來(lái)自新應(yīng)用的新挑戰(zhàn)；以及包括數(shù)學(xué)在內(nèi)的其他學(xué)科的新進(jìn)展，使我們有新的機(jī)制或預(yù)測(cè)工具，理解并改進(jìn)現(xiàn)有的機(jī)制。這三個(gè)方面的推動(dòng)力量定會(huì)使AI未來(lái)幾十年的發(fā)展產(chǎn)生翻天覆地的變化。

1.2 人工智能的關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的低成本并行計(jì)算

思考是一種人類(lèi)所固有的并行過(guò)程，數(shù)以?xún)|計(jì)的大腦神經(jīng)元同時(shí)放電以創(chuàng)造出大腦皮層用于計(jì)算的同步腦電波。而人工智能的任務(wù)則是搭建這樣一個(gè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也需要許多不同的進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都大致模擬了大腦中的一個(gè)神經(jīng)元，這種神經(jīng)元與其相鄰的節(jié)點(diǎn)相互作用，以明確所接收的信號(hào)。例如，一個(gè)程序要理解某個(gè)口語(yǔ)單詞，就必須能夠聽(tīng)清其每個(gè)音素；要識(shí)別出某張圖片，就需要看到其周?chē)袼丨h(huán)境內(nèi)的所有像素——這兩者都是深層次的并行任務(wù)。此前，標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)處理器一次僅能處理一項(xiàng)任務(wù)而已。

1.2.2 大數(shù)據(jù)——人工智能訓(xùn)練的前提

不僅是人工智能，每一種智能都需要被訓(xùn)練。哪怕是天生能夠給事物分類(lèi)的人腦，也仍然需要經(jīng)過(guò)十幾次辨認(rèn)訓(xùn)練后才能區(qū)分蘋(píng)果和梨。即使是程序編的最好的電腦象棋，也得在至少對(duì)弈一千局之后才能有穩(wěn)定的表現(xiàn)。人工智能能獲得突破的部分原因在于，現(xiàn)在我們能夠收集到來(lái)自全球的海量數(shù)據(jù)，以給人工智能系統(tǒng)提供其所需的充分訓(xùn)練。全球的信息檢索、自動(dòng)跟蹤、線(xiàn)上足跡、數(shù)年的搜索結(jié)果、各種在線(xiàn)百科全書(shū)以及整個(gè)數(shù)字世界都成了老師，是它們讓人工智能變得更加聰明。

1.2.3 深度學(xué)習(xí)——更優(yōu)的算法

深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)中一種基于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表征學(xué)習(xí)的方法。觀測(cè)值（例如一幅圖像）可以使用多種方式來(lái)表示，如每個(gè)像素強(qiáng)度值的向量，或者更抽象地表示成一系列邊、特定形狀的區(qū)域等。而使用某些特定的表示方法更容易從實(shí)例中學(xué)習(xí)任務(wù)（例如，人臉識(shí)別或面部表情識(shí)別）。深度學(xué)習(xí)的好處是用非監(jiān)督式或半監(jiān)督式的特征學(xué)習(xí)和分層特征提取高效算法來(lái)替代手工獲取特征。

2 谷歌的智能機(jī)器未來(lái)

謝爾蓋·布林和拉里·佩奇作為谷歌的創(chuàng)始人曾指出：機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能是谷歌的未來(lái)?；蛟S正是由于兩位創(chuàng)始人的共同愿望，近年來(lái)，在不少科技公司都在縮減研發(fā)開(kāi)支時(shí)，谷歌卻每年都在加大投入，探尋者一些天馬行空的想法；具有自學(xué)能力的人工大腦，能擊敗任何棋手的最強(qiáng)大腦，能知能覺(jué)的機(jī)器設(shè)備，甚至通往太空的電梯……有人甚至預(yù)計(jì)：再過(guò)是十年后，谷歌的主營(yíng)也不再是搜索，而是人工智能產(chǎn)品。

2.1 從無(wú)人汽車(chē)到“貓臉識(shí)別”

人們或許對(duì)通過(guò)眨眨眼就能拍照上傳、收發(fā)短信、查詢(xún)天氣路況的谷歌眼鏡耳熟能詳——盡管其實(shí)用性不被普遍看好，但最近更加讓人關(guān)心的是谷歌的無(wú)人駕駛汽車(chē)。沒(méi)有方向盤(pán)，沒(méi)有剎車(chē)，更加人性化。無(wú)人駕駛汽車(chē)的車(chē)頂上安裝了各種傳感器，這樣就可以計(jì)算出物體之間的距離。而另一套在底部系統(tǒng)則能夠測(cè)量出車(chē)輛在三個(gè)方向上的加速度、加速度等數(shù)據(jù)，然后再結(jié)合GPS數(shù)據(jù)計(jì)算出車(chē)輛的位置所有這些數(shù)據(jù)與車(chē)載攝像機(jī)捕獲的圖像一起輸入電腦，軟件以極高的速度處理這些數(shù)據(jù)。這樣系統(tǒng)就可以非常迅速地做出判斷。

2012年，谷歌的一次“貓臉識(shí)別”技術(shù)震驚了整個(gè)人工智能領(lǐng)域。Google X部門(mén)的科學(xué)家，通過(guò)將16000臺(tái)電腦的處理器相連，創(chuàng)造了一個(gè)擁有10億多條連接的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。谷歌將這一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)看成一個(gè)模擬的“新生大腦”，并對(duì)它連續(xù)一個(gè)周進(jìn)行視頻播放。其結(jié)果令人吃驚：其中一個(gè)人工神經(jīng)元對(duì)“貓”的圖片反應(yīng)強(qiáng)烈。而谷歌從未通過(guò)實(shí)驗(yàn)或者教學(xué)告知其“貓”的概念和圖像，這就是說(shuō)，人工智能完全具備和人腦一樣“自我學(xué)習(xí)”的能力。

事實(shí)上，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)并非只是和圖像有關(guān)——在谷歌內(nèi)部，試圖將這種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用到其他領(lǐng)域，如語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言構(gòu)建等。當(dāng)然，要想將深度學(xué)習(xí)技術(shù)從語(yǔ)音和圖像識(shí)別技術(shù)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，需要科學(xué)家在概念和軟件上做出更大突破，同時(shí)需要計(jì)算能力的進(jìn)一步增強(qiáng)。

2.2 Google X與奇點(diǎn)大學(xué)

谷歌最為人所熟知的業(yè)務(wù)范圍是搜索和廣告，但它在人工智能領(lǐng)域的幾個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注，包括自動(dòng)駕駛汽車(chē)、可穿戴技術(shù)（谷歌眼鏡）、類(lèi)人機(jī)器人、高空互聯(lián)網(wǎng)廣播氣球，以及可以檢測(cè)眼淚中血糖含量的隱形眼鏡。而在企業(yè)并購(gòu)方面，谷歌也在人工智能領(lǐng)域下足了功夫，收購(gòu)了數(shù)家有潛力的人工智能科技公司，包括DeepMind、仿人機(jī)器人制造商BostonDynamics等。谷歌將這些圍繞智能技術(shù)開(kāi)發(fā)的研究機(jī)構(gòu)，均納入其“秘密實(shí)驗(yàn)室”——Google X。endprint

與谷歌不同的是，Google X的特別之處在于，它的首要目標(biāo)不是盈利，而是解決難題，影響世界，當(dāng)然這些項(xiàng)目在未來(lái)也具有潛在而巨大的商機(jī)。一些科技評(píng)論家紛紛指出，Google X領(lǐng)先于整個(gè)人類(lèi)社會(huì)，站在了變革的交叉路口，其所達(dá)到的高度和深度是無(wú)人能及的。

谷歌的另一個(gè)引人注目的機(jī)構(gòu)便是奇點(diǎn)大學(xué)。奇點(diǎn)大學(xué)成立于2009年，由谷歌、NASA以及若干科技界專(zhuān)家聯(lián)合建立的一所新型大學(xué)，旨在解決“人類(lèi)面臨的重大挑戰(zhàn)”，研究領(lǐng)域則聚焦于合成生物學(xué)、納米技術(shù)和人工智能等。奇點(diǎn)一詞來(lái)自人工智能工程師庫(kù)茲韋爾，他在其著作《奇點(diǎn)臨近》中，將“奇點(diǎn)”解釋為電腦智能與人腦智能兼容的那個(gè)奇妙時(shí)刻，并預(yù)測(cè)這些轉(zhuǎn)變會(huì)發(fā)生在2045年。

3 微軟人工智能生態(tài)

截止目前，全世界最“聰明”的機(jī)器也只是站在了第二級(jí)臺(tái)階上——人工智能這個(gè)概念本身中大部分含義其實(shí)是“功能”，還有一定的“智能”?！爸悄堋迸c“智力”只差一個(gè)字，但對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)卻需要極長(zhǎng)的時(shí)間和積累來(lái)跨越。人工智能已經(jīng)成為世界科技巨頭新的角斗場(chǎng)，我們正在步入一個(gè)全新的人工智能時(shí)代。如何讓新科技產(chǎn)品以易用和低成本的方式普及到盡可能多的大眾，為人工智能打造一個(gè)生態(tài)圈，便是微軟非常重要重要的戰(zhàn)略。

在此戰(zhàn)略指導(dǎo)下，微軟先后退出了小娜（Cortana）、小冰和Skype Transaltor等基于人工智能技術(shù)的產(chǎn)品。

微軟在人工智能上的追求讓人驚嘆，Cortana的出現(xiàn)便是最好的印證，與其說(shuō)Cortana是一個(gè)私人語(yǔ)音助理，倒不如說(shuō)是微軟人工智能的先驅(qū)產(chǎn)品。微軟把這個(gè)擬人化的性感虛擬個(gè)人助理定位于微軟進(jìn)軍機(jī)器學(xué)習(xí)的重要里程碑。Cortana推出后迅速被推廣到中國(guó)，被取名為“小娜”，并且與微軟亞洲研究院開(kāi)發(fā)出來(lái)的另一款人工智能機(jī)器人伴侶“小冰”并稱(chēng)為“人工智能姐妹花”?；贑ortana，微軟亞洲研究院根據(jù)本地化深度定制了一款人工智能個(gè)人助理小娜，扮演的是知書(shū)達(dá)理的女秘書(shū)形象，幫助用戶(hù)做出最優(yōu)化的行程計(jì)劃安排。她會(huì)在合適的時(shí)間、地點(diǎn)推送合適的內(nèi)容和資訊，用戶(hù)可添加自己的喜好，而小娜會(huì)根據(jù)用戶(hù)的喜好和習(xí)慣針對(duì)性做出相關(guān)推送，變成只屬于你的私人助理。

與小娜相比，人工智能伴侶小冰的名字來(lái)自微軟的搜索引擎必應(yīng)，它具有自主思維和情感化等多方面的功能。它的數(shù)據(jù)來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)民生產(chǎn)的海量信息，在獲取這些信息后，微軟會(huì)對(duì)這些信息進(jìn)行加工，并利用人工智能技術(shù)進(jìn)行處理。通過(guò)系統(tǒng)性地挖掘中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)上人與人的對(duì)話(huà)，微軟為小冰賦予了一種比較親和的人格，以及一些“智能”的印記。而通過(guò)大數(shù)據(jù)、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，小冰成為了兼具“有趣”和“有用”的人工智能機(jī)器人伴侶，超越了簡(jiǎn)單和死板的人機(jī)對(duì)話(huà)交互，并以此與用戶(hù)建立了強(qiáng)烈的情感紐帶。該程序會(huì)記住之前與用戶(hù)溝通的內(nèi)容，在后面的交流中能針對(duì)性回答。小冰和小娜分別用文字和語(yǔ)音的形式和用戶(hù)溝通，產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)迭代可以達(dá)到有趣和有用的平衡，讓用戶(hù)得到最佳的體驗(yàn)。

小冰和小娜的植入，使微軟構(gòu)建了自己強(qiáng)大的人工智能生態(tài)，通過(guò)配置在自家操作系統(tǒng)Windows中，用戶(hù)可以無(wú)縫體驗(yàn)到最先進(jìn)的人工智能產(chǎn)品，這對(duì)于提升用戶(hù)黏性是由決定性作用的。

4 人工智能的未來(lái)

其實(shí)人工智能已經(jīng)早就滲透到了我們的生活中，小到我們手機(jī)里的計(jì)算機(jī)，Siri，語(yǔ)音搜索，人臉識(shí)別等等，大到無(wú)人駕駛汽車(chē)，航空衛(wèi)星。但目前人工智能的功能相對(duì)狹窄，被稱(chēng)之為ANI （artificial narrow intelligence），對(duì)一個(gè)既定的目的而做好訓(xùn)練，就像你想要和一個(gè)機(jī)器玩一個(gè)游戲，機(jī)器需要預(yù)先設(shè)定好程序。但人工智能想要學(xué)習(xí)人類(lèi)大腦，去創(chuàng)造一個(gè)可以像人腦一樣寬泛，有選擇地學(xué)習(xí)，而不是像傳統(tǒng)的代碼去考慮每一種可能性。其被稱(chēng)之為AGI（Artificial general intelligence）的技術(shù)也可以讓機(jī)器的學(xué)習(xí)也變得更靈活，讓代碼具有對(duì)不同的境況有適應(yīng)性。就像Alphago并不是考慮每一步棋的所有可能性，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)判而做出決定。這樣的類(lèi)似于人類(lèi)，甚至超越人類(lèi)的學(xué)習(xí)方式，將會(huì)對(duì)未來(lái)整個(gè)科技的發(fā)展帶來(lái)巨變。

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