文 李德毅
作者介紹
李德毅,1944年出生于江蘇省。中國工程院院士、歐亞科學(xué)院院士,軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院研究員,指揮自動化和人工智能專家?,F(xiàn)任北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)器人學(xué)院院長、中國人工智能學(xué)會理事長等職,參加了多項(xiàng)電子信息系統(tǒng)重大工程的研制和開發(fā)。
1956年人工智能誕生,經(jīng)過60多年發(fā)展,到目前為止取得了多么大的成功?我想用兩個典型案例來說明。
第一個案例是阿爾法狗(AlphaGo),即圍棋腦。圍棋腦用不到兩年時間就打敗世界上所有最頂級的圍棋高手。尤其“圍棋腦”與60人分別對弈,結(jié)果為60比0的時候,連霍金這樣的科學(xué)家都在擔(dān)心人工智能是否會馬上超越和取代人類。2017年5月阿爾法狗打敗了柯潔,更讓人類對“圍棋腦”刮目相看。
圍棋的發(fā)源地是中國,從唐朝開始人們就把棋盤固定在格子上,小孩們下的是5×5的簡易圍棋,但最大的圍棋盤也就是19×19。從唐朝起,人們就不再擴(kuò)大棋盤,這是為什么呢?因?yàn)槿绻灞P再大一點(diǎn),下一盤棋要花很多個小時,人腦將不堪重負(fù),就沒人下圍棋了,所以棋盤就無法再擴(kuò)大了。
尤其重要的是,在阿爾法狗下完之后,人們在大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,又發(fā)明了阿爾法狗Zero。它不再需要向圍棋手學(xué)習(xí),只需要自我迭代就能打敗人類的世界冠軍。
我們可以得出的結(jié)論是人工智能的“圍棋腦”升級的速度會大于,甚至遠(yuǎn)大于人類圍棋手段位的進(jìn)化速度,群體智能的圍棋腦會大于,或遠(yuǎn)大于生物腦的智能。
我們圍棋手不再愿意和“圍棋腦”下棋,于是,曾經(jīng)被認(rèn)為人類最擅長的圍棋被人工智能如此輕松地拿下。
第二個案例是無人駕駛。我把在無人駕駛領(lǐng)域十幾年的研究匯總為“駕駛腦”。其原理,簡單來說,就是以人工智能來替代人類駕駛員。
傳統(tǒng)汽車僅僅是駕駛員的手、腳的力量的延伸,控制車輛行為的是人。而汽車裝備了傳感器以后,用駕駛腦替代駕駛員認(rèn)知,并獲得駕駛指紋和駕駛技巧,使得汽車就能在“駕駛腦”的控制下行駛起來,而且和在人類駕駛員的控制下表現(xiàn)一樣好。這些不同的“駕駛腦”,它們的認(rèn)知水平可以有差異,技巧和經(jīng)驗(yàn)也可以不同,但都具備了基本的駕駛認(rèn)知能力,也就是,它們都能安全地駕駛車輛。
開車并不需要特別復(fù)雜的智力,人拿到駕照后很快就可以成為老司機(jī)。那么,是否有可能把這種相對簡單的判斷和決策交給機(jī)器來做?或者,機(jī)器能否通過“學(xué)習(xí)”成為有經(jīng)驗(yàn)的“老司機(jī)”?
現(xiàn)在我們?nèi)蜃钕冗M(jìn)的無人駕駛技術(shù)已經(jīng)可以做到每1千公里平均0.2次的人工干預(yù)。這是跑北京到深圳一個來回的路程這么遠(yuǎn),在全程,需要人工的干預(yù)還不到1次。
當(dāng)機(jī)器駕駛可以做到這個程度的時候,那么,交管局什么時候可以給無人駕駛腦頒發(fā)駕照?2017年,北京出臺了第一個關(guān)于駕駛腦的新規(guī),意味著無人駕駛車可以正式地合法地上路測試了。
在我們看來,一個人類駕駛員不斷熟悉環(huán)境、積累經(jīng)驗(yàn),就可以避免事故。而如果智能駕駛代理,也就是“駕駛腦”的認(rèn)知也達(dá)到這種程度,它的駕駛能力會大于,或遠(yuǎn)大于個體的駕駛能力。
從技術(shù)的開放性、完備性,確定性和基礎(chǔ)性來看,駕駛腦的研發(fā)要比圍棋腦難得多。不過,我有信心,在駕駛上,人工智能很快也可以攻克。
大家都說人工智能是門交叉學(xué)科,但我不完全認(rèn)同。我認(rèn)為,人工智能完全可以作為一門單獨(dú)的學(xué)科,不必貼上交叉學(xué)科的標(biāo)簽。我們應(yīng)該有創(chuàng)立新學(xué)科的勇氣。
人工智能至少應(yīng)該包括4個核心學(xué)科:
第一個學(xué)科是腦認(rèn)知基礎(chǔ),闡明認(rèn)知活動的腦機(jī)制,即人腦使用各層次的構(gòu)件,包括分子、細(xì)胞、神經(jīng)回路、腦組織區(qū)實(shí)現(xiàn)記憶認(rèn)知、計算認(rèn)知、交互認(rèn)知等活動,以及如何模擬這些認(rèn)知活動。
第二個學(xué)科是機(jī)器感知與模式識別,它也有兩個重要內(nèi)核,一個代表圖像視覺,一個代表語言聽覺。
第三個學(xué)科是智能語言處理和理解,即自然語言處理與理解研究自然語言的語境、語用、語義和語構(gòu);大型詞庫、語料和文本的智能檢索,語音和文字的計算機(jī)輸入方法,詞法、句法、語義和篇章的分析,機(jī)器文本和語音的生成、合成和識別,各種語言之間的機(jī)器翻譯和同傳等。最近看到一篇報道,說俄語有點(diǎn)衰退,漢語在全世界都在往上發(fā)展,我們的孔子學(xué)院立了大功了。
第四個學(xué)科是知識工程研究如何用機(jī)器代替人,實(shí)現(xiàn)知識的表示、獲取、推理、決策,包括機(jī)器定理證明、專家系統(tǒng)、機(jī)器博弈、數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)、不確定性推理、領(lǐng)域知識庫;還有數(shù)字圖書館、維基百科、知識圖譜等大型知識工程。
人工智能的外延主要講機(jī)器人與智能系統(tǒng)。機(jī)器人這樣一個很大的領(lǐng)域長期以來找不到自己的學(xué)科定位,今天終于找到了,是第五個學(xué)科,叫機(jī)器人與智能系統(tǒng),包括工業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療與康健機(jī)器人等。
我想特別提下醫(yī)療和康健機(jī)器人,想告訴大家一個事實(shí):北京和國內(nèi)許多城市醫(yī)院中的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)成了美國達(dá)芬奇機(jī)器人的市場。
智能科學(xué)與技術(shù)發(fā)展歷史悠久,奠基人陣容強(qiáng)大。諾貝爾獎得主不止10個,8個人拿到了有“計算機(jī)界的諾貝爾獎”之稱的圖靈獎,而華人和中華文化在其中起著非常明顯的作用,這是中國人工智能能夠崛起的重要理由。
人工智能改變世界的方式不象原子彈那樣驚天動地。但是,我們研發(fā)出的智能科技可以極大地改變?nèi)祟惖纳眢w健康和生活生產(chǎn)。人工智能是以“潤物細(xì)無聲”的柔軟方式在改變世界。
有人把現(xiàn)在的人工智能的發(fā)展定義為2.0版本,其實(shí),人工智能經(jīng)歷過兩個寒冬,也可以稱為是3.0版本。但是,我認(rèn)為現(xiàn)在叫“新一代人工智能”比較好,因?yàn)樗鼤泵娌⑶医鉀Q現(xiàn)實(shí)中的問題,這也是新一代人工智能的初衷和落腳點(diǎn)。
我是改革開放以來首批歸國的留學(xué)人員。當(dāng)我在愛丁堡學(xué)習(xí)人工智能、知識表示和知識工程的時候,我們研究的人工智能多少還有些“陽春白雪”,還限于學(xué)者的圈子。而現(xiàn)在,用人的認(rèn)知力和創(chuàng)造力來改造世界成為新切入點(diǎn),人工智能技術(shù)成為先進(jìn)社會最重要的技術(shù)來源。我們就是用智力來要撬動整個世界經(jīng)濟(jì)。
中國一直重視智能和人工智能發(fā)展。早在1993年,時任國務(wù)委員、國家科委主任宋健在題詞中就明確指出:“人智能則國智,科技強(qiáng)則國強(qiáng)”;1998年李嵐清明確指出:“通過對腦科學(xué)的研究,若能提高人的學(xué)習(xí)認(rèn)知效率,將是對人類的一大貢獻(xiàn)”。
但是,2016年獲得“中國政府友誼獎”的美國科學(xué)院院士、美國工程院院士約翰·霍普克羅夫特的觀點(diǎn)值得我們深思,他說:“中國擁有全球六分之一的人口,卻沒有能夠擁有全球六分之一的智能資源”。
有人感嘆道:中國有這么豐富的人口資源,有良好的基礎(chǔ)教育,我們的人工智能不領(lǐng)先世界說不過去啊,這還不是驕不驕傲的問題,是說不說得過去的問題,是及格不及格的問題。
我們中國的學(xué)者這時候難道不應(yīng)該想想我們的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)嗎?因?yàn)樵谕饨缈磥?,中國的智能機(jī)器人是什么水平,反映的是中國人就是什么水平,中國的智能機(jī)器人的水平在國際上就代表了中國人的智能。
無論是人類智能還是人工智能,都是創(chuàng)新的原始驅(qū)動力量,是生產(chǎn)力中的核心生要素。我們要對人工智能懷有敬畏之心。
當(dāng)前對人工智能沖擊最大的行業(yè)是哪幾個行業(yè)?首當(dāng)其沖是制造業(yè)。
智能制造是我們中國最先提出來的。在中美貿(mào)易戰(zhàn)中,美國最主要打我們的“中國制造2025”、化工制造和汽車制造。
汽車制造一直是制造業(yè)的重點(diǎn),我國汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)連續(xù)8年居世界第一。工業(yè)機(jī)器人在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用尤其突出,你想了解一個國家的制造業(yè),看看汽車業(yè)的制造廠里有多少人。我參觀德國博世在中國的工廠時,里面也沒有很多人。
但是,2015年,我國每萬名產(chǎn)業(yè)工人擁有工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量平均是49臺,全球平均是69臺,我們比全世界的平均水平要低,我們的鄰居韓國有513臺,差別巨大。
在奧地利,一個人的工廠或者企業(yè)占全國所有企業(yè)的三分之一?,F(xiàn)在,我們中國人在夸一個企業(yè)的時候經(jīng)常說:我們的企業(yè)人最多。其實(shí)企業(yè)“人多”不一定是最好的。因?yàn)槿肆Τ杀竞艽蟆?/p>
智能+新能源汽車正在成為制造業(yè)的下一個風(fēng)口,機(jī)器換人勢在必行。智能駕駛機(jī)器人一定會一步步取代人類駕駛員。比如,港口的100個貨車司機(jī)先取消80人,只留20人來維護(hù),確認(rèn)沒有問題之后,還可以繼續(xù)取消。生產(chǎn)力的提升就是這樣做到的。
再有就是教育。人口紅利歸根結(jié)底是教育的紅利,教育搞不好,再多人也沒有用。
首先,人工智能對外語學(xué)習(xí)者造成了沖擊。大家需要思考下你們的孩子是否要像我當(dāng)年那樣苦學(xué)外語很多年。我本人大學(xué)學(xué)俄語,出國的時候英語學(xué)習(xí)。到目前為止,我寫了3本英文著作,在英國求學(xué)多年,我的英文應(yīng)該是可以的。但是,我的英語和英語為母語的人還是差得遠(yuǎn)。
前段時間,有朋友送了我一臺翻譯機(jī),它基本上可以實(shí)現(xiàn)日常對話的實(shí)時翻譯。我想我們的孩子以后出國旅游可以不需要學(xué)習(xí)外語了?;ê脦啄甑臅r間學(xué)一門外語如果只是為了日常交流,其實(shí)代價比較大。我建議學(xué)??梢园淹庹Z當(dāng)作文化課而不是外語工具來學(xué),這就是人工智能帶來的改變之一。當(dāng)然,專門研究語言學(xué)的人不在此列。
其次,人工智能會引發(fā)高考革命。以后高考是否必須要考?變成多次考試不行嗎?變成每天都可以考試不行嗎?
我們可以憧憬一下將來的高考是什么樣的。
第一步,考生可以與自己感興趣的高校直接對話,提交個人的學(xué)習(xí)情況,在家一步報名高考。一年12個月隨時可以報,不一定哪一天是高考。
第二步,當(dāng)被確定為候選人后,機(jī)器人對考生進(jìn)行游戲式交互,全面確認(rèn)考生具備的學(xué)科知識和能力。
第三步,考生參加在線面試,機(jī)器人分析考生的特質(zhì)和潛力。
第四步,考生通過虛擬現(xiàn)實(shí),沉浸在該校該專業(yè)里學(xué)習(xí)和生活一段時間,暢談感受,然后決定是否錄取。
把高考變成一個生活很平常的事情多好,這樣減輕了一大堆父母的壓力,我希望我們中國的高考是這個樣子,行不行?還有,各個公司、公務(wù)員考試、各行各業(yè)人才選拔都可以這樣做,不僅是高考,公司的新進(jìn)職員都可以這樣來取代千篇一律的面試,人力資源部門就相對輕松了,這就是人工智能對教育的變革。
智能教育現(xiàn)在在哪里?在計算機(jī)專業(yè)的研究生院里。所以,我強(qiáng)烈呼吁讓智能教育回歸到本科,尤其是延伸到職業(yè)高中。將來那么多機(jī)器人為你服務(wù),誰來維修機(jī)器人?職高很重要。
我們想象2030年是什么樣子?
農(nóng)業(yè)方面,我國每1萬名產(chǎn)業(yè)工人擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)量達(dá)到300臺,農(nóng)村城鎮(zhèn)化導(dǎo)致中國農(nóng)民急劇減少,無人拖拉機(jī)、農(nóng)用無人機(jī)、背包機(jī)器人和收割機(jī)器人將成為新一代“農(nóng)民”。實(shí)現(xiàn)“黃牛退休、鐵牛耕地、農(nóng)民進(jìn)城、專家種田”。
醫(yī)療方面,全國大中醫(yī)院的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人近一半國產(chǎn)化。診斷機(jī)器人走入尋常百姓家,對你進(jìn)行“看病首診”,或者通過一些人機(jī)交互的游戲,測試孩子是否有自閉癥等問題。
在機(jī)器人代替人的過程中,我們不需要計較是拖拉機(jī)的力量大還是我個人的力氣大,不必計較圍棋腦還是圍棋手下棋好。當(dāng)很多崗位,尤其是那些危險的、枯燥的、重復(fù)性比較大的工種被機(jī)器人取代,但同時又自然會涌現(xiàn)出更多的新工作。
機(jī)器人不會把人類打翻,反而會使得人類更強(qiáng)大更智能,讓人類過上更加有尊嚴(yán)的、優(yōu)雅的、智慧的生活。
在未來,我們將迎來人與機(jī)器人共舞的新時代。而伴隨著舞曲,人類將始終是領(lǐng)舞者。