人機大戰:人類還有優勢嗎



當機器答對時,觀眾很是沮喪。蔣迪雯 攝
近日,阿爾法狗再一次戰勝人類的圍棋高手,令人工智能再次受到關注。
與此同時,正在播出的電視節目《最強大腦》第四季,也在展開一場“人機大戰”。他們分別讓幾位人類腦力高手,一一與人工智能小度進行比賽。
從目前結果看,小度戰績頗佳,本以為會輸,測試時也連連犯錯了,卻在“深度學習”和程序優化后,贏得了比賽。
時至今日,我們不得不問:人的優勢究竟還有什么?未來,人工智能(或叫類腦)與人,究竟會以怎樣的方式相處,改變文明與社會的發展進程?
在創新中如履薄冰
“人機大戰”是個異想天開的創意。最初,《最強大腦》制片人桑潔差一點打算放棄。
擺在眼前的第一個困難就是,人與機器,真的能比嗎?比運算、比記憶,人類肯定比不過機器,那么至今為止,有什么項目依然是人的強項,并且可以公平地比賽?
幕后的科學家團隊給出的答案是:能比。比人臉識別和聲音識別,這是人的強項。
策劃比賽項目時,所有人都沒底,在此之前,國內幾乎并沒有人做過圍棋以外的“人機大戰”??煲艞壍哪且豢?,桑潔給領導王剛發去一條微信,是這樣寫的:寧愿在創新中如履薄冰,也不要在茍且中偷生。我們想要的是突破。
王剛回了一個字:好。
然而說起來簡單,做起來難。人腦的競爭對手人工智能從哪里找?跑遍了國際和國內人工智能團隊后,節目組鎖定了百度的人工智能小度。
“其他方面我不敢講,但是在人臉識別和聲音識別上,小度一直在國際頂尖比賽中拿獎,并且是第一名?!泵鎸γ襟w群訪的那天,北京大學教授、節目的評分嘉賓魏坤琳這樣強調,“我不怕你們砸我,也有很多人不相信,但這是實話實說?!?/p>
小度在人工智能界確實已經戰績輝煌:2015年,小度在全球FDDB人臉檢測測試集上取得世界第一的成績,在LFW人臉識別測試集上也取得了世界第一的識別精度。
每一個人工智能開發方向不同,也許比圍棋,小度未必能贏阿爾法狗,但是比人臉識別和聲音識別,它在全球可以名列前茅。
人和機器站在了相對公平的比較上
復旦大學教授、節目主持人蔣昌建說,僅僅調用記憶中的圖片進行比對,機器明顯比人強。那么人類的優勢是什么呢?
邏輯、想象、推理能力。
魏坤琳對媒體解釋,人類文明可以從農耕社會發明文字算起,但在此之前,人類長期做的就是一件事:狩獵和采集。
假設我們一直在東非大草原上做了幾百萬年的狩獵和采集,那么人類唯一擅長的,就是運動和感知。而這一次人機大戰,就是拿人類比較擅長的領域,與機器比。
節目組的兩場人臉識別是這樣的:第一場,需要根據兒童(0-4歲)時的照片,推理長大后是誰,在出場的團隊成員中當場指認。
人的五官在長大后會變,臉型也有可能會變。這種“人臉識別”已經不單純考驗記憶。
果然,比賽現場,腦力選手王峰先發出了詢問:這些志愿者里面,會不會有人整過容?嘉賓回答:這個不能說。整容與否這個因素,對人和機器都是一樣的障礙,所以比賽依然是公平的。
另一場人臉識別,比賽方式貌似更加適合人類發揮:節目組模擬了夜晚暗光,從高處的攝像頭拍下一個蒙面歹徒的照片。隨后由這張模糊的蒙面照片辨認,究竟是現場志愿者里的哪一位。
這樣的人臉照片嚴重信息缺失,需要靠想象力、邏輯推理去補足五官長相。
策劃時,幾乎每一個細節都反復推敲,甚至推翻重來。為的就是盡可能設計一個規則,這個規則能讓人與機器公平較量。
比如第一場比賽的第二輪,是根據小時候的集體畢業照辨認長大后的人。志愿者設定在30歲以上,而不是40歲、50歲、60歲。因為達成合作的時候,百度的工程師團隊對黑白照片有些抗拒。私底下,機器對黑白照片測試的正確率并不理想。當然,如果給足時間,讓小度“深度學習”,更新算法,這些都不是問題。但現在,準備比賽的時間非常有限,所以最終鎖定的是機器準確率相對較高的彩色照片。
第二場針對聲音識別的比賽,工程師團隊提出,讓人類選手重復聽材料,也是希望盡可能公平。
可以說,關于黑白照片、年齡歲數、出題次數等等,這些細節前前后后一直在調整。雙方來回平衡選手能力、人工智能能力,還有現場的精彩度。
最終,人和機器站在了一個相對公平的比較上。
這可比電影好看多了
已經播放的第一場人機大戰中,起初選手們“慫”了。
指明的兩位視覺記憶和辨認高手,并不愿意站出來和小度比?,F場一時非常尷尬。嘉賓們則對這種反應失望和憤怒。選手們之前都驍勇善戰,面對國外選手從不畏懼。怎么面對一個未知的人工智能,就連站出來的勇氣都沒了?也許是嘉賓的話激勵了大家,坐在第一現場的王峰主動站起來,表示愿意對戰,此時李威和鄭才千也從第二現場走出來表示愿意對戰。
俗話說,戰者不怒,李威和鄭才千的狀態都不是很好,最終魏教授選擇了王峰,雖然辨臉真不是王峰的強項。
節目嘉賓章子怡當時在現場看到這一段時脫口而出:這可比電影好看多了。
平心而論,面對未知的恐懼,大家都感同身受。聽到人機大戰時,許多人的第一反應是:機器肯定贏。
直到后來幾場項目測試時,節目組心中的石頭終于落下。因為測試結果,人類選手勝,這給了節目組一定的信心,也給了百度工程師相當大的壓力。
錄制最關鍵的第三場人機大戰時,腦力選手派出了壓軸陣容:大名鼎鼎的“水哥”王昱珩。
在前幾季節目中,他創造了許多不可思議的“奇跡”,比如“微觀辨水”項目,520杯同質同量同水源的水,他匆匆掃過,一眼就辨認出哪杯水做過手腳。
在辨認唇印的比賽中,日本選手青木健用了40分鐘進行記憶和提取,而王昱珩宣布放棄記憶觀察,隨后只用9分鐘掃完,就完成了比賽,而且全部答對,轟動全場。
他也是桑潔在三季選手當中唯一承認的“天才”。桑潔曾對媒體形容,其他選手的方法有道可循,而王昱珩怎么做到的,可能他自己也說不清楚。
面對這樣的腦力選手,工程師團隊的壓力其實很大。尤其測試時,王昱珩基本答對,而小度卻有失誤。直到上場前一秒,工程師還在后臺孜孜不倦地更新算法、修改程序。他們要求節目組把臨時搭建的辦公室敞篷圍得里外不透一絲光亮,就是為了不受任何干擾,一心一意優化程序。
換句話說,比賽對機器而言,不是十拿九穩,失敗可能性同樣很高。工程師組負責人、百度深度學習實驗室主任林元慶形容幾場比賽過程,“中間有幾局,即便贏了,也是險勝?!?/p>
每個人的大腦里,都住著銀河系
時至今日,我們不得不面對這樣一個問題:人腦的天花板在哪里?比起類腦,它還有優勢嗎?
“人腦的可塑性很強?!鄙虾=煌ù髮W教授、超級大腦人才庫主任李衛東這樣回答。
至今已經發現,人腦中有約860億神經元,還有10倍左右的膠質細胞等。人腦中神經細胞的數量接近一整條銀河系的恒星數量。
換句話說,我們每個人的大腦里,都住著一條銀河系。究竟能發揮到什么程度,有多少種能力,至今還沒有答案。
人類腦神經的通路有神奇的可塑性。比如一個極端的例子是,因特殊疾病而切除了近半個大腦的人。我們知道左側大腦主要控制右邊身體的功能,反之亦然,切除的半側大腦理應帶來對側身體功能的完全喪失,但是經過病人的頑強意志和科學鍛煉,竟然可以恢復部分對側癱瘓肢體功能,經過大腦功能影像掃描研究發現,癱瘓肢體的同側大腦竟然建立了新的神經網絡功能連接。
更簡單的例子是,我們學習騎自行車、彈鋼琴等等,都是在腦中構建、重塑神經網絡連接,這一重塑的過程在我們的生命中無時無刻不在發生。許多天才的大腦,展現出“不可思議”的能力,或許就是因為他們的大腦某個區域,神經網絡的搭建方式和普通人不同。
李衛東比喻,人腦里的神經網絡像一個龐大的銀河系一樣復雜。千億級的細胞在那里互相交談、建構、重組,但網絡連接時某個環節出現偏差,它就可能會展現出令人驚艷的能力。但“搭錯”的神經網絡,又常??赡馨殡S一些正常功能的缺陷,比如不能生活自理、不會說話。
已經有研究表明,自閉癥患者中,高達10%的人在某個領域是天才。天才和白癡常常一線之隔,甚至一體兩面。
腦神經科學家一直希望,有一天,我們能夠讓人腦的神經網絡可規劃、可調控。比如大大增強大腦某個功能,又不至于讓它喪失正常能力,那么未來的人類,或許個個都是“天才”,潛力不可估量。
人腦遠遠沒有達到極限。
時間已經等不起
“但是時間不夠了?!崩钚l東反復強調這句話。
21世紀的今天,我們對人類大腦的探索,還停留在非常初級的階段,尚未勘破其中的本質。
就好似18世紀化學的突破。幾千年前,中外文明都以為,世界由幾種簡單物質組成:水、土、火、空氣等等。西方有四元素說,中國有五行說。然而直到18世紀,科學家才發現原來空氣不只是空氣,空氣里還有氧氣、氫氣、氮氣等不同性質的氣體?;瘜W突破爆發式地推動了人們對組成大千世界的元素、電子、原子的深入認識。
而現在,我們對大腦的認識水平,就相當于化學元素還沒有被發現的早期。雖然窺得一些神經元運作的基本規律,但對大腦產生的精神、意識、靈感等等高級功能的本質仍然一頭霧水。
今天的腦科學研究,已經發現大腦神經元之間的連接如何編碼一些基本的記憶、情感、感知。五官的感知,是通過神經元傳遞給中樞的。在動物研究中,我們可以特意調控神經網絡,讓大腦感到是香的,其實是臭的,看到的是紅的,其實是綠的,通過一些技術手段,“欺騙”神經元,“欺騙”大腦。
換句話說,我們的技術進步,雖然沒有在人身上刻意去做,但是已經可以做到影響別人的大腦,甚至某種程度上操作別人的感知。但是我們仍然沒有窺見人類大腦高級功能運作的本質。
與此對比的是,人工智能的發展速度大大超乎以往。機器深度學習之后,展現出可怕的自我進步。
人腦不可能一天之內與自己對弈一萬盤圍棋,但機器可以。人腦會感到疲倦,受情緒影響,發揮失常,但機器不會,只要插上電,它就能永遠理性地無差別工作。
從《最強大腦》的錄制現場看,大家本以為機器不擅長推理、想象,測試時它也確實不擅長,錯誤連連,但經過幾天程序優化和“深度學習”后,比賽時機器進步飛速,甚至多次反敗為勝。
一位導演說:“當初去測試項目的時候,小度的正確率大概只有80%,但是第一期正式比賽時,你會發現它的正確率達到了100%,而且認出了雙胞胎?!蹦且豢?,百度所有后臺的工程師都跳了起來,說他們創造了歷史。因為目前世界上,還沒有人工智能認出雙胞胎的記錄。
我們一直自信,人類能夠戰勝機器的地方是想象力、創造力、藝術和審美能力。但說不定未來,只要定向培養和深度學習,機器同樣能夠做出藝術家能做的事。盡管機器做到的運作模式和人腦不一樣,可是誰在乎過程呢?結果說明一切。
和類腦的發展速度、應用效果比,留給人腦進化的時間,已經不夠了。
人工智能已接近臨界點
2012年,谷歌第一次向全球展示無人駕駛汽車的視頻。當時,所有人都覺得這只是一個實驗室概念,離現實非常遙遠。就連專業研究這一塊的林元慶當時都認為,起碼10年、20年以后,它才有應用的可能。
可是短短4年時間過去,全球基本每家汽車公司,甚至優步、谷歌等都投入資金,想要立即把它變成現實。中國的多家大企業也在涉足這個領域。如今業內預計,若無其他因素干擾,無人車3年可以商用,5年可以量產。這不是一個口號,而是評估各家企業計劃后得出的結論。
2013年后,腦神經研究領域,很多人都在討論啟動“中國腦計劃”。當時李衛東曾在會議上提問:我們這些人腦科學家一直非常投入,兢兢業業研究著人腦的奧秘,但會不會有一天即使解開了人腦的奧秘,也已經趕不上類腦的發展速度了?
參會的某位科學家這樣回答:類腦的智能發展沒那么快。
然而兩年后,阿爾法狗戰勝人類圍棋高手,連戰連捷。速度比想象的快太多。
當前人工智能的浪潮已席卷全球。根據Venture Scanner的統計,截至2016年初,全球共有957家人工智能公司,美國以499家位列第一。覆蓋了深度學習/機器學習、自然語言處理/語音識別、計算機視覺/圖像識別、情境感知計算、語音翻譯、視頻內容自動識別等多個細分行業。預計2020年全球人工智能市場規模超千億美元。在未來,人工智能將是眾多產業的突破點。
一言以蔽之,就是人工智能的發展已接近某個“臨界點”,下一步,完全具備大規模商用的潛力。機器替代人類工作的時代,正在拉開序幕。
不妨礙機器“假裝有情感”
李衛東常常開玩笑說,人類的誕生,可能就是為了給宇宙制造下一個更優化的物種。
一旦掌握深度學習,機器能夠自我篩選、自我進化,甚至機器可以自己制造和指揮其他機器。盡管它的思考模式和人腦不一樣,可從結果上,你不得不承認,它就是一個更有優勢的物種。記憶、運算、效能,我們都戰勝不了它。它還相當節省資源消耗。
未來,當機器能夠代替大部分人的工作,甚至做得成倍好時,社會將變成什么模樣呢?
樂觀派認為,機器為人服務,人從辛苦繁重的勞動中被解放出來,從此可以過上自由而悠閑的理想生活。但在悲觀派眼里,這是“人被當做寵物養起來了”。那時的人,將不再是萬物的尺度,不再是生物鏈的頂端。
也有人操心機器與人如何溝通。再智能的機器,都不具有人的情感??墒沁@絲毫不妨礙機器“假裝有情感”。
比如,機器可以學習。通過人類的面部表情、瞳孔大小、心跳脈搏、血流量、大腦區域活動情況等,機器能夠學會判斷這個人是高興還是沮喪。一旦機器學到這些,它就可以“模擬感性”,像人一樣交流。
李衛東提出,也可能出現另一種狀況,就是未來人變成了“人機復合體”,比如直接在人腦中按上芯片,讓人擁有機器那樣的運算和記憶能力。未來人可能像個八爪魚一樣,身上掛著一堆儀器,這個用來控制記憶,那個用來控制地圖……
讓蔣昌建印象深刻的是這樣一個場景:每當比賽出現機器的勝局,他和所有觀眾一樣,心情非常糾結。但是機器自己并不懂得高興,它在場上依然淡定,反而是場下的工程師團隊抱頭痛哭。
哭的永遠是人。人會在意輸贏,是因為人有情感。但小度會在意嗎?
人類所有文明,都是建立在大腦的基礎上。人工智能產生了一個新的方向,讓人戰栗。美國曾多次向全國咨詢,人工智能對世界會有什么影響?最終,研究的部分成果以白皮書方式做了回答。
白皮書說,人類已經過了制表時代、編程時代,即將開啟智能時代。機器會促進新一代大腦的出現。如今,能夠回答問題已經不算是智能,智能是指:能夠自己提出和發現問題。
機器離做到這一天,還遠嗎?


