劉文鋒

摘 要： 人工智能技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們工作、生活的方方面面。未來(lái)，人工智能的發(fā)展將主要依靠哪些技術(shù)推動(dòng)呢？大數(shù)據(jù)、算法、超級(jí)計(jì)算這三大計(jì)算將是人工智能的核心驅(qū)動(dòng)力。

關(guān)鍵詞： 人工智能；大數(shù)據(jù)；算法；超級(jí)計(jì)算

一、人工智能的誕生歷程

人工智能概念最早可以追溯到古希臘時(shí)期，在火神的故事里就提到過(guò)智能機(jī)器人與人工生物的概念。可以說(shuō)，人工智能概念的雛形最早是來(lái)自科幻小說(shuō)和神話故事。1942年，美國(guó)科幻巨匠阿西莫夫在其巨作《我，機(jī)器人》的引言中提出：“機(jī)器人學(xué)三大法則”，這三大法則也成為后來(lái)學(xué)術(shù)界默認(rèn)的研發(fā)原則。1950年，英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭？圖靈在《思想》雜志上發(fā)表了一篇題為《計(jì)算機(jī)器與智能》的論文。2014年，在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)舉行的一次圖靈測(cè)試中，一臺(tái)來(lái)自俄羅斯超級(jí)計(jì)算機(jī)尤金？古斯特曼順利通過(guò)了圖靈測(cè)試，這是圖靈測(cè)試提出六十多年來(lái)首次有機(jī)器通過(guò)該測(cè)試。這臺(tái)叫尤金？古斯特曼的超級(jí)計(jì)算機(jī)的33%回答騙過(guò)了裁判，讓裁判以為和他交流的是人而非機(jī)器。1956年，在美國(guó)最悠久的世界頂尖學(xué)府——達(dá)特茅斯學(xué)院舉行的一次會(huì)議上，著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家約翰？麥卡錫正式提出“人工智能”一詞，并說(shuō)服與會(huì)者接受該詞作為本領(lǐng)域的專用名稱。這次會(huì)議也當(dāng)做人工智能正式誕生的標(biāo)志。

二、人工智能的定義

人工智能涉及的學(xué)科非常多。比如說(shuō)計(jì)算機(jī)科學(xué)、腦科學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等。學(xué)術(shù)界目前還沒(méi)有統(tǒng)一的人工智能定義，不同研究方向的專家對(duì)人工智能的理解不一樣，定義也有所側(cè)重。目前比較通俗的定義是：人工智能就是用人工的方法在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的智能，被稱為機(jī)器智能。

根據(jù)人工智能的智能水平，從低到高可以劃分為三個(gè)層次，第一個(gè)層次是計(jì)算智能，就是能存會(huì)算，各種棋類游戲、專家系統(tǒng)體現(xiàn)的就是計(jì)算智能；第二個(gè)層次是感知智能，就是能聽(tīng)會(huì)說(shuō)、能看會(huì)認(rèn)，像語(yǔ)音助手、人臉識(shí)別、看圖搜圖和無(wú)人駕駛體現(xiàn)的就是感知智能； 第三個(gè)層次是認(rèn)知智能，就是能理解會(huì)思考，這是人工智能領(lǐng)域?qū)＜覀冋谂Φ姆较?，比如說(shuō)微軟小冰就具有非常初級(jí)的理解語(yǔ)意的能力。

三、人工智能的核心驅(qū)動(dòng)力

人工智能有三大核心驅(qū)動(dòng)力，大數(shù)據(jù)、算法和超級(jí)計(jì)算。

第一大核心驅(qū)動(dòng)力——大數(shù)據(jù)

在人類發(fā)明的史上，很多發(fā)明都是從模仿動(dòng)物開(kāi)始，比如說(shuō)為了實(shí)現(xiàn)飛行夢(mèng)想模仿鳥(niǎo)，歷史上有各種關(guān)于模仿鳥(niǎo)試圖飛行的記載，用這種方法飛行的結(jié)果可想而知，肯定都以失敗告終。于是，我們把使用這種方法論的人統(tǒng)稱為"飛鳥(niǎo)派”，早期研究人工智能的基本上都是"飛鳥(niǎo)派”，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為計(jì)算機(jī)要獲得智能必須模仿人的思考模式。比如說(shuō)當(dāng)時(shí)的語(yǔ)音識(shí)別研究，幾乎所有的專家都把精力投入到教會(huì)計(jì)算機(jī)理解人類的語(yǔ)言上，研究進(jìn)展緩慢。上世紀(jì)七十年代初，美國(guó)康奈爾大學(xué)有位叫賈里尼克的教授在做語(yǔ)音識(shí)別研究時(shí)另辟蹊徑，換了個(gè)角度思考機(jī)器語(yǔ)音識(shí)別這個(gè)問(wèn)題。將大量的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)里，讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行快速的匹配，通過(guò)大數(shù)據(jù)來(lái)提高語(yǔ)音識(shí)別率。于是復(fù)雜的智能問(wèn)題被轉(zhuǎn)換成了簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題，處理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)正是計(jì)算機(jī)的強(qiáng)項(xiàng)。從此，學(xué)術(shù)界開(kāi)始意識(shí)到，讓計(jì)算機(jī)獲得智能的鑰匙其實(shí)是大數(shù)據(jù)。

什么是數(shù)據(jù)呢？你可能會(huì)認(rèn)為大數(shù)據(jù)就是一堆數(shù)字組成的，其實(shí)數(shù)據(jù)的范疇比數(shù)字大得多，網(wǎng)上所有的信息都可以稱為數(shù)據(jù)，通俗理解，大數(shù)據(jù)就是用現(xiàn)有的一般技術(shù)難以管理的大量數(shù)據(jù)的集合。

大數(shù)據(jù)有三大特征：體量大、多維度、全面性。

第一個(gè)特征就是體量大。隨著物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，每年以約50%的速度增長(zhǎng)，大約每?jī)赡攴环?。第二個(gè)特征就是多維度。百度曾經(jīng)發(fā)布過(guò)《中國(guó)十大"吃貨”省市排行榜》。百度并沒(méi)有做民意調(diào)查和飲食文化的研究，這個(gè)結(jié)果是怎么得出來(lái)的？百度是從其“百度知道”這個(gè)知識(shí)問(wèn)答分享平臺(tái)的7700萬(wàn)條和吃有關(guān)的問(wèn)題里"挖掘”出來(lái)的。這些問(wèn)題包含的數(shù)據(jù)維度很多，包含食物的做法、成分、價(jià)格，還包括參與問(wèn)答的人的地理位置、個(gè)人信息，上網(wǎng)工具和瀏覽器等信息。百度根據(jù)這些不同維度的信息分析出各地區(qū)的飲食習(xí)慣。如果再結(jié)合每個(gè)人使用的手機(jī)或電腦的品牌型號(hào)，經(jīng)常瀏覽或購(gòu)買的商品信息，再加上居住和工作位置信息，就可以分析他們的收入情況，從而得出不同收入階層的人的飲食習(xí)慣。

第三個(gè)特征就是全面性。2016年，特朗普當(dāng)選美國(guó)總統(tǒng)讓很多人感到意外，特朗普的當(dāng)選甚至被稱為當(dāng)年的"黑天鵝”事件。因?yàn)檫x前的各種民調(diào)都顯示希拉里支持率大幅領(lǐng)先，大部分主流媒體也看好希拉里，但是結(jié)果卻大相徑庭。但有家叫新創(chuàng)的印度公司開(kāi)發(fā)的人工智能系統(tǒng)MogIA一直就預(yù)測(cè)特朗普將勝出。跟傳統(tǒng)調(diào)查公司主要依靠訪談和問(wèn)卷調(diào)查不同，MogIA的判斷依據(jù)是收集自Google、Facebook和Twitter等網(wǎng)站的超過(guò)2000萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，2000萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)明顯比傳統(tǒng)抽樣調(diào)查只有幾萬(wàn)甚至只有幾千的調(diào)查數(shù)據(jù)更為全面，更能準(zhǔn)確的反映民眾的真實(shí)想法。采集這么多數(shù)據(jù)，過(guò)去是無(wú)法想象的，但是現(xiàn)在我們能做到，甚至做到采集全部的數(shù)據(jù)。印度的新創(chuàng)公司這次就是勝在其調(diào)查數(shù)據(jù)的全面性上。

第二大核心驅(qū)動(dòng)力——算法

傳統(tǒng)的對(duì)象識(shí)別模式是由研究人員事先將對(duì)象抽象成一個(gè)模型，再用算法把模型表達(dá)出來(lái)并輸入計(jì)算機(jī)。這種人工抽象的方法具有非常大的局限性，識(shí)別率也很低。幸運(yùn)的是，科學(xué)家從嬰兒身上得到了啟發(fā)。沒(méi)有人教過(guò)嬰兒怎么"看”，都是他們自己從真實(shí)世界自學(xué)的。如果把孩子的眼睛當(dāng)做是一臺(tái)生物照相機(jī)的話，那這臺(tái)相機(jī)平均每200毫秒就拍一張照——這是眼球轉(zhuǎn)動(dòng)一次的平均時(shí)間。到孩子3歲的時(shí)候，這臺(tái)生物相機(jī)已經(jīng)拍攝過(guò)上億張的真實(shí)世界照片。這給科學(xué)家很好的啟發(fā)，能不能給計(jì)算機(jī)看非常多貓的圖片，讓計(jì)算機(jī)自己抽象出貓的特征，自己去悟什么是貓，這種方法被稱為機(jī)器學(xué)習(xí)。谷歌就采用這種機(jī)器學(xué)習(xí)方法開(kāi)發(fā)出了貓臉識(shí)別系統(tǒng)，而且準(zhǔn)確度非常高。

機(jī)器學(xué)習(xí)除了在對(duì)象識(shí)別領(lǐng)域外，在其他領(lǐng)域也得到了廣泛使用，并取得了讓人激動(dòng)人心的成果。搜索引擎、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別、推薦系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和無(wú)人駕駛技術(shù)等領(lǐng)域在機(jī)器學(xué)習(xí)算法的推動(dòng)下取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，機(jī)器智能水平有了很大的提升，但是理解能力和想象力仍是短板。

第三大核心驅(qū)動(dòng)力——超級(jí)計(jì)算

有了大數(shù)據(jù)和先進(jìn)的算法，還得有處理大數(shù)據(jù)和執(zhí)行先進(jìn)算法的能力。每個(gè)聰明的人工智能系統(tǒng)背后都有一套強(qiáng)大的硬件系統(tǒng)。目前世界運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是中國(guó)的神威？太湖之光，峰值性能達(dá)每秒12.5億億次，運(yùn)算速度相當(dāng)于普通家用電腦的200萬(wàn)倍，神威？太湖之光一分鐘的運(yùn)算量需要全球72億人用計(jì)算器不間斷運(yùn)算32年。超級(jí)計(jì)算機(jī)一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平和綜合國(guó)力的反映。沒(méi)有超級(jí)計(jì)算機(jī)，天氣預(yù)報(bào)不可能預(yù)報(bào)15天，中國(guó)的大飛機(jī)研制不可能進(jìn)展如此之快，另外，核武器的爆炸模擬、地震預(yù)警、藥物研發(fā)等領(lǐng)域也離不開(kāi)超級(jí)計(jì)算機(jī)。

云計(jì)算：一種基于因特網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式，在遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心里，成千上萬(wàn)臺(tái)電腦和服務(wù)器連接成一片電腦云。因此，云計(jì)算甚至可以讓你體驗(yàn)每秒10萬(wàn)億次的運(yùn)算速度，計(jì)算能力堪比超級(jí)計(jì)算機(jī)。云中的單個(gè)計(jì)算機(jī)性能可能非常一般，甚至就是普通電腦，但是很多一般加在一起的實(shí)力卻不能小覷，就像俗語(yǔ)說(shuō)的三個(gè)臭皮匠能頂個(gè)諸葛亮，集腋能成裘。

大數(shù)據(jù)、算法、超級(jí)計(jì)算三者相輔相成、相互依賴、相互促進(jìn)，共同推動(dòng)人工智能向前發(fā)展。

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