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“开始的时候,我们创造工具,后来它们造就我们。”
——马歇尔·麦克卢汉考
2001年6月,一向擅长拍摄科幻巨制的美国著名导演史蒂文·斯皮尔伯格的大作《人工智能》搬上了大荧幕。虽说这部科幻巨制不免因充斥着太多的温情脉脉而遭人诟病,但对机器人的探讨却并未被淹没其中。
其实,与机器人有关的艺术作品观众并不陌生,无论是《终结者》中阿诺·施瓦辛格饰演的未来战士,还是根据科幻作家阿西莫夫同名科幻小说改编而成的电影《我,机器人》,这些作品在炫酷的打斗场面之外,无不在探讨人与机器共处的问题。
如今,科幻作品中的担忧正伴随着人工智能的发展,逐渐成为科学家们热议的话题。
态度:冰火两重天
伴随着电子计算机的发展,人工智能也随之出现。只不过,这一概念的提出,还是要追溯到1956年。
当年约翰·麦卡锡(John McCarthy)在达特茅斯组织了一次会议,许多对机器智能感兴趣的专家学者都聚集在一起参与讨论,会议持续了一个月之久。麦卡锡在会议上提出:人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。这次会议并没有太多实质性的成果,不过,相关领域的研究正式被命名为“人工智能”(Artificial Intelligence,缩写为AI)。
而后,研究者们发展了众多理论,使人工智能的内涵和外延都不断深化拓展。发展至今,人工智能已经成为一门极具挑战性的学科。但首先,我们要来谈谈,人工智能到底是要做什么?
总体而言,人工智能研究就是要让机器胜任通常需要人类智能和才能完成的复杂工作。美国斯坦福大学人工智能研究中心的尼尔逊教授就这样来定义人工智能:“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”尼尔逊教授对人工智能的定义相对较为宽泛,而麻省理工学院的温斯顿教授则定义得更加具体:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”
不过,人工智能之所以引起人们的担忧,是因为社会学领域对它还存在另一种解读——“由人类所创造的类人的智能”。其实,人们对人工智能的担忧也是对人类智能发展信心不足的投射。
给人工智能发展泼冷水的科学家中,包括著名的英国理论物理学家霍金。他预言,人工智能如果不加控制地发展,将超越人类智能,并控制和灭绝人类。霍金的担忧,是不是像极了某些科幻巨制里的场景,人类发明制造的机器人,反过来超越并控制了人类,给人类带来灭顶之灾。
科幻小说家阿西莫夫数十年前就提出过“机器人三定律”:一,机器人不得伤害人类,或坐视人类受到伤害;二,除非违背第一法则,机器人必须服从人类的命令;三,在不违背第一和第二法则的情况下,机器人必须保护自己。
虽然有这样的定律,但是其实有人已经找出了它所存在的漏洞。不过,这也是对人工智能发展的提醒,在人工智能的发展过程中,设定规则十分重要。
与霍金一样对人工智能前景担忧的大有人在。牛津大学哲学教授博斯特罗姆也曾发表观点称,超级人工智能是人类未来最大的存在风险,并且指出它的风险性比自然灾害、环境恶化和流行疾病还要高。
除了如霍金、博斯特罗姆等专家对于人工智能前景担忧外,如埃伦·穆斯克、比尔·盖茨这些科技公司的领头羊也对人工智能十分担忧。穆斯克还曾在美国麻省理工学院(MIT)的一次演讲中,对台下的听众说:“我们这是在孕育恶魔。”
英国牛津大学教授尼克·伯斯特伦曾在自己十几年前的一篇论文中将生存威胁定义为“其中的不利结果要么会毁灭地球上自然孕育的智能生命,要么会永久和严重地削弱地球智能生命的发展潜力。”在他看来,可能给人类带来他所定义的生存威胁的源泉之一,便是人工智能。不过,他的观点并非如穆斯克一般,他只是认识到了这些潜在的风险,并且认为应当采取措施对这些代价高昂的风险予以抑制,哪怕它们发生的几率非常低。专家和科技达人的忧虑,并不能阻挡人工智能红得发紫的“成名路”——人工智能热潮席卷而来。今年初,美国硅谷就有超过1700家公司涌入了人工智能的浪潮中寻求发展的机遇,其热度可见一斑。
专家的担忧与人工智能的大热,让人不免疑惑,为什么对待人工智能会有如此截然不同的态度。但在人工智能大热之时,专业人士的理性思考也是不可或缺的。只不过,科学家所担心的那个未来,似乎对于追逐人工智能热潮的人而言还太过遥远。
危险:想象与现实
曾有人设想了这样一种极端的场景:人类给人工智能下达尽可能多地生产铁钉的命令,于是人工智能开始疯狂地作业,以完成人类下达的命令。但是有一天,人类认为生产的铁钉已经足够使用,便命令人工智能停止作业。不过此时人工智能却没有执行人类新的指令,反而认为这是在妨碍自己完成制造铁钉的任务,最终杀死了下达停止指令的人。地球上的铁矿终于被人工智能开采用尽,人工智能突然想到,人体内部还有铁,于是开始了对人类的屠杀,最终导致人类灭绝。
当然这只是极端的想象。但人们对于人工智能的担忧,如同对其他不可预知未来发展方向的科技成果的担忧一样——它会不会反过来贻害人类?其实,并不是所有的人工智能都存在这样潜在的威胁。
人工智能分为强人工智能和弱人工智能。
所谓的强人工智能,是指有可能制造出真正能推理和解决问题的智能机器。而这些机器是有知觉、有自我意识的。其中强人工智能也分为类人的人工智能和非类人的人工智能。前者,是指机器的思考和推理像人的思维一样;而后者是指机器产生了和人完全不一样的知觉和意识,并使用与人完全不同的推理方式。
而目前发展较为迅速的其实是弱人工智能领域。这种观点认为,人类是不可能制造出能真正推理和解决问题的智能机器的,它们不过是看起来像智能的,但其实并没有真正拥有智能,当然也不具备自主意识。
科学家所担忧的会对人类带来生存威胁的人工智能,属于强人工智能范畴。不过,现如今该领域的研究停滞不前,并没有取得突破性的进展。甚至有观点认为强人工智能范畴的人工智能是不可能实现的,所以有人认为,那些担忧人类被自己所设计的智能机器毁灭的担忧,看起来似乎就有点杞人忧天了。 不过,也有人对人工智能不可能实现的论调进行了反驳。在他们看来,那些认为人工智能只是机器永远不可能如人类一般具有意识、情感属性的人,过于高估了人类自己。在他们眼里,人类的大脑与人工智能并没有本质上的差别,都是由有限的物质构成的,也就是说碳基生命并不一定优于“硅基生命”。从这个角度而言,创造人工智能与了解人类自身奥秘一样,并非天方夜谭。
正如电影中所说,上帝创造了人类,人类创造了人工智能,人类可以反抗上帝,人工智能为什么不可以反抗人类呢?
其实,更加令人担忧的还是人类自身科技伦理领域的问题。有专家指出,无论是当下还是未来,就人工智能而言,更令人担忧的并非科技本身是否具有毁灭人类的能力,而是如果人类滥用这样的科技成果是否会产生不可逆转的恶劣后果。
国外有科技评论员指出,“世间万物,无论是不是人类制造出来的,都要遵从物理定律。”秉持这个基本的理念,将十分有助于打消外界对于科技的天然恐惧感。
应用:实际与前景
如果人工智能真的具有风险,是否可以放弃这项技术的发展呢。
显然不能这样武断。
科技是把双刃剑,这是人类文明普遍认知的常识。核武器威力无穷,但核能却能为人类的能源危机找到突破口。难道因为核所具备的潜在风险,而放弃发展核能吗?人工智能的发展也是同样的道理。
美国斯坦福大学生物工程教授Russ Altman曾表示,人工智能在加速生物和医学领域的科学发现及改变医疗卫生方面有着惊人的潜力。因为,人工智能系统有可能能够帮助科学家弄清若干新型数据:基因组学、蛋白质组学和新陈代谢组学等“组学”的测量值;电子病历;健康信号的数字传感器监控。
在第二届中国机器人峰会上,中国科学院院士、清华大学教授张钹就指出,机器人的发展与人工智能密切关联。据他介绍,机器人是人工智能与精密制造、材料等多个产业的高度集成。而如今人工智能技术不成气候,也严重制约了机器人的发展,所以如今的机器人只能是代替人做很少一部分的简单劳动。
不过,机器人的发展并未止步。今年下半年将在中国召开的2015世界机器人大会,预示着机器人的时代正在朝我们走来。工信部副部长毛伟明介绍,2014年中国市场工业机器人销售量约5.7万台,同比增长55%,占全球销量的1/4,连续两年成为世界第一大机器人市场。
其实不止是在生物医药和机器人领域,人工智能的发展和应用已经影响到了人们生活的方方面面。如google的语音识别系统。在不到两年的时间里,google的语音识别系统精准度从2012年的84%提升到了将近98%。
同时具有突飞猛进进展的还有计算机视觉技术的发展。Facebook所研发的DeepFace技术的脸部识别率准确率高达97%。
4年前,IBM曾对其开发的Watson的智能水平进行优化,其答案精确度在优化后提升了两倍。而去年,IBM又宣称Watson比当时优化后“智能”了2400%。
除此之外,人工智能让我们生活中诸多息息相关的领域都发生了改变。为满足银行业的需求,人工智能技术的应用,使得自动欺诈探测系统得以出现。它可以借助语音识别技术完成电话客服,并通过声音识别核实来电者身份,最终识别出预示着欺诈性付款行动的行为模式,保护用户的财产安全。
其实,在媒体和娱乐行业,也有人工智能的影子。如今国外许多媒体公司都在使用数据分析和自然语言生成技术,借助这种技术,人工智能可以完成起草基于数据的公文材料。也正因为如此,记者未来可能失业的担忧才甚嚣尘上。
人工智能的发展不仅仅在推动生物医学领域、机器人领域、银行业、媒体业等领域的发展与变革,从宏观的角度来看,人工智能的发展,正推动第四次工业革命的到来,智能制造正在席卷全球。
制造:期待与愿景
2015年,智能制造成为了全球都在热议的话题。从德国的工业4.0,到日本发布《制造业白皮书》,再到美国的工业互联网以及我国国务院牵头推出的《中国制造2025》规划。智能制造的浪潮已经席卷而来。
工业1.0时代是蒸汽时代,蒸汽动力取代了人力、畜力;工业2.0时代是电力时代,电力取代了蒸汽动力;工业3.0时代,电子和信息系统得到广泛应用,自动化生产得以实现。而此次席卷全球的工业革命,也被称为工业4.0,也就是第四次工业革命。
此次的工业革命将使人类智慧受到挑战。随着人工智能技术的进步,工业生产也大踏步地进入了全新的工业4.0时代。工业自动化与物联网及服务网络的结合,使得生产过程中一切环节可以实现变换。因此,传统的工厂将转变为信息物理融合系统(CPPS)中的智能空间,即集成生产、仓储、营销、分销及服务一体的数字信息链。
智能制造(Intelligent Manufacturing, IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,在制造过程中该系统可以进行如分析、推理、判断、构思和决策等智能活动。
在人与智能机器的合作共事中,人类专家在制造过程中所付出的脑力劳动,得到了延伸、拓展,当然也有部分会被取代。或许这也是产生人们对人工智能担忧的原因。
毫无疑问,智能制造是制造业发展的趋势。人工智能技术几乎可以广泛应用在工业制造的各个环节中。因为它特别适合于解决特别复杂而不确定的问题。所以,不仅专家系统技术可以应用于工程设计、工艺过程设计、生产调度、鼓掌诊断等等环节,而且如神经网络和模糊控制技术等计算机智能方法,也可以应用于上述环节,实现制造过程的智能化。
不过,对于何时才能实现制造过程的全部智能化,人们的预估并不乐观,总之美好的发展蓝图已经勾勒成型,只不过它仍在可望不可即的遥远未来。
——马歇尔·麦克卢汉考
2001年6月,一向擅长拍摄科幻巨制的美国著名导演史蒂文·斯皮尔伯格的大作《人工智能》搬上了大荧幕。虽说这部科幻巨制不免因充斥着太多的温情脉脉而遭人诟病,但对机器人的探讨却并未被淹没其中。
其实,与机器人有关的艺术作品观众并不陌生,无论是《终结者》中阿诺·施瓦辛格饰演的未来战士,还是根据科幻作家阿西莫夫同名科幻小说改编而成的电影《我,机器人》,这些作品在炫酷的打斗场面之外,无不在探讨人与机器共处的问题。
如今,科幻作品中的担忧正伴随着人工智能的发展,逐渐成为科学家们热议的话题。
态度:冰火两重天
伴随着电子计算机的发展,人工智能也随之出现。只不过,这一概念的提出,还是要追溯到1956年。
当年约翰·麦卡锡(John McCarthy)在达特茅斯组织了一次会议,许多对机器智能感兴趣的专家学者都聚集在一起参与讨论,会议持续了一个月之久。麦卡锡在会议上提出:人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。这次会议并没有太多实质性的成果,不过,相关领域的研究正式被命名为“人工智能”(Artificial Intelligence,缩写为AI)。
而后,研究者们发展了众多理论,使人工智能的内涵和外延都不断深化拓展。发展至今,人工智能已经成为一门极具挑战性的学科。但首先,我们要来谈谈,人工智能到底是要做什么?
总体而言,人工智能研究就是要让机器胜任通常需要人类智能和才能完成的复杂工作。美国斯坦福大学人工智能研究中心的尼尔逊教授就这样来定义人工智能:“人工智能是关于知识的学科——怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”尼尔逊教授对人工智能的定义相对较为宽泛,而麻省理工学院的温斯顿教授则定义得更加具体:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”
不过,人工智能之所以引起人们的担忧,是因为社会学领域对它还存在另一种解读——“由人类所创造的类人的智能”。其实,人们对人工智能的担忧也是对人类智能发展信心不足的投射。
给人工智能发展泼冷水的科学家中,包括著名的英国理论物理学家霍金。他预言,人工智能如果不加控制地发展,将超越人类智能,并控制和灭绝人类。霍金的担忧,是不是像极了某些科幻巨制里的场景,人类发明制造的机器人,反过来超越并控制了人类,给人类带来灭顶之灾。
科幻小说家阿西莫夫数十年前就提出过“机器人三定律”:一,机器人不得伤害人类,或坐视人类受到伤害;二,除非违背第一法则,机器人必须服从人类的命令;三,在不违背第一和第二法则的情况下,机器人必须保护自己。
虽然有这样的定律,但是其实有人已经找出了它所存在的漏洞。不过,这也是对人工智能发展的提醒,在人工智能的发展过程中,设定规则十分重要。
与霍金一样对人工智能前景担忧的大有人在。牛津大学哲学教授博斯特罗姆也曾发表观点称,超级人工智能是人类未来最大的存在风险,并且指出它的风险性比自然灾害、环境恶化和流行疾病还要高。
除了如霍金、博斯特罗姆等专家对于人工智能前景担忧外,如埃伦·穆斯克、比尔·盖茨这些科技公司的领头羊也对人工智能十分担忧。穆斯克还曾在美国麻省理工学院(MIT)的一次演讲中,对台下的听众说:“我们这是在孕育恶魔。”
英国牛津大学教授尼克·伯斯特伦曾在自己十几年前的一篇论文中将生存威胁定义为“其中的不利结果要么会毁灭地球上自然孕育的智能生命,要么会永久和严重地削弱地球智能生命的发展潜力。”在他看来,可能给人类带来他所定义的生存威胁的源泉之一,便是人工智能。不过,他的观点并非如穆斯克一般,他只是认识到了这些潜在的风险,并且认为应当采取措施对这些代价高昂的风险予以抑制,哪怕它们发生的几率非常低。专家和科技达人的忧虑,并不能阻挡人工智能红得发紫的“成名路”——人工智能热潮席卷而来。今年初,美国硅谷就有超过1700家公司涌入了人工智能的浪潮中寻求发展的机遇,其热度可见一斑。
专家的担忧与人工智能的大热,让人不免疑惑,为什么对待人工智能会有如此截然不同的态度。但在人工智能大热之时,专业人士的理性思考也是不可或缺的。只不过,科学家所担心的那个未来,似乎对于追逐人工智能热潮的人而言还太过遥远。
危险:想象与现实
曾有人设想了这样一种极端的场景:人类给人工智能下达尽可能多地生产铁钉的命令,于是人工智能开始疯狂地作业,以完成人类下达的命令。但是有一天,人类认为生产的铁钉已经足够使用,便命令人工智能停止作业。不过此时人工智能却没有执行人类新的指令,反而认为这是在妨碍自己完成制造铁钉的任务,最终杀死了下达停止指令的人。地球上的铁矿终于被人工智能开采用尽,人工智能突然想到,人体内部还有铁,于是开始了对人类的屠杀,最终导致人类灭绝。
当然这只是极端的想象。但人们对于人工智能的担忧,如同对其他不可预知未来发展方向的科技成果的担忧一样——它会不会反过来贻害人类?其实,并不是所有的人工智能都存在这样潜在的威胁。
人工智能分为强人工智能和弱人工智能。
所谓的强人工智能,是指有可能制造出真正能推理和解决问题的智能机器。而这些机器是有知觉、有自我意识的。其中强人工智能也分为类人的人工智能和非类人的人工智能。前者,是指机器的思考和推理像人的思维一样;而后者是指机器产生了和人完全不一样的知觉和意识,并使用与人完全不同的推理方式。
而目前发展较为迅速的其实是弱人工智能领域。这种观点认为,人类是不可能制造出能真正推理和解决问题的智能机器的,它们不过是看起来像智能的,但其实并没有真正拥有智能,当然也不具备自主意识。
科学家所担忧的会对人类带来生存威胁的人工智能,属于强人工智能范畴。不过,现如今该领域的研究停滞不前,并没有取得突破性的进展。甚至有观点认为强人工智能范畴的人工智能是不可能实现的,所以有人认为,那些担忧人类被自己所设计的智能机器毁灭的担忧,看起来似乎就有点杞人忧天了。 不过,也有人对人工智能不可能实现的论调进行了反驳。在他们看来,那些认为人工智能只是机器永远不可能如人类一般具有意识、情感属性的人,过于高估了人类自己。在他们眼里,人类的大脑与人工智能并没有本质上的差别,都是由有限的物质构成的,也就是说碳基生命并不一定优于“硅基生命”。从这个角度而言,创造人工智能与了解人类自身奥秘一样,并非天方夜谭。
正如电影中所说,上帝创造了人类,人类创造了人工智能,人类可以反抗上帝,人工智能为什么不可以反抗人类呢?
其实,更加令人担忧的还是人类自身科技伦理领域的问题。有专家指出,无论是当下还是未来,就人工智能而言,更令人担忧的并非科技本身是否具有毁灭人类的能力,而是如果人类滥用这样的科技成果是否会产生不可逆转的恶劣后果。
国外有科技评论员指出,“世间万物,无论是不是人类制造出来的,都要遵从物理定律。”秉持这个基本的理念,将十分有助于打消外界对于科技的天然恐惧感。
应用:实际与前景
如果人工智能真的具有风险,是否可以放弃这项技术的发展呢。
显然不能这样武断。
科技是把双刃剑,这是人类文明普遍认知的常识。核武器威力无穷,但核能却能为人类的能源危机找到突破口。难道因为核所具备的潜在风险,而放弃发展核能吗?人工智能的发展也是同样的道理。
美国斯坦福大学生物工程教授Russ Altman曾表示,人工智能在加速生物和医学领域的科学发现及改变医疗卫生方面有着惊人的潜力。因为,人工智能系统有可能能够帮助科学家弄清若干新型数据:基因组学、蛋白质组学和新陈代谢组学等“组学”的测量值;电子病历;健康信号的数字传感器监控。
在第二届中国机器人峰会上,中国科学院院士、清华大学教授张钹就指出,机器人的发展与人工智能密切关联。据他介绍,机器人是人工智能与精密制造、材料等多个产业的高度集成。而如今人工智能技术不成气候,也严重制约了机器人的发展,所以如今的机器人只能是代替人做很少一部分的简单劳动。
不过,机器人的发展并未止步。今年下半年将在中国召开的2015世界机器人大会,预示着机器人的时代正在朝我们走来。工信部副部长毛伟明介绍,2014年中国市场工业机器人销售量约5.7万台,同比增长55%,占全球销量的1/4,连续两年成为世界第一大机器人市场。
其实不止是在生物医药和机器人领域,人工智能的发展和应用已经影响到了人们生活的方方面面。如google的语音识别系统。在不到两年的时间里,google的语音识别系统精准度从2012年的84%提升到了将近98%。
同时具有突飞猛进进展的还有计算机视觉技术的发展。Facebook所研发的DeepFace技术的脸部识别率准确率高达97%。
4年前,IBM曾对其开发的Watson的智能水平进行优化,其答案精确度在优化后提升了两倍。而去年,IBM又宣称Watson比当时优化后“智能”了2400%。
除此之外,人工智能让我们生活中诸多息息相关的领域都发生了改变。为满足银行业的需求,人工智能技术的应用,使得自动欺诈探测系统得以出现。它可以借助语音识别技术完成电话客服,并通过声音识别核实来电者身份,最终识别出预示着欺诈性付款行动的行为模式,保护用户的财产安全。
其实,在媒体和娱乐行业,也有人工智能的影子。如今国外许多媒体公司都在使用数据分析和自然语言生成技术,借助这种技术,人工智能可以完成起草基于数据的公文材料。也正因为如此,记者未来可能失业的担忧才甚嚣尘上。
人工智能的发展不仅仅在推动生物医学领域、机器人领域、银行业、媒体业等领域的发展与变革,从宏观的角度来看,人工智能的发展,正推动第四次工业革命的到来,智能制造正在席卷全球。
制造:期待与愿景
2015年,智能制造成为了全球都在热议的话题。从德国的工业4.0,到日本发布《制造业白皮书》,再到美国的工业互联网以及我国国务院牵头推出的《中国制造2025》规划。智能制造的浪潮已经席卷而来。
工业1.0时代是蒸汽时代,蒸汽动力取代了人力、畜力;工业2.0时代是电力时代,电力取代了蒸汽动力;工业3.0时代,电子和信息系统得到广泛应用,自动化生产得以实现。而此次席卷全球的工业革命,也被称为工业4.0,也就是第四次工业革命。
此次的工业革命将使人类智慧受到挑战。随着人工智能技术的进步,工业生产也大踏步地进入了全新的工业4.0时代。工业自动化与物联网及服务网络的结合,使得生产过程中一切环节可以实现变换。因此,传统的工厂将转变为信息物理融合系统(CPPS)中的智能空间,即集成生产、仓储、营销、分销及服务一体的数字信息链。
智能制造(Intelligent Manufacturing, IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,在制造过程中该系统可以进行如分析、推理、判断、构思和决策等智能活动。
在人与智能机器的合作共事中,人类专家在制造过程中所付出的脑力劳动,得到了延伸、拓展,当然也有部分会被取代。或许这也是产生人们对人工智能担忧的原因。
毫无疑问,智能制造是制造业发展的趋势。人工智能技术几乎可以广泛应用在工业制造的各个环节中。因为它特别适合于解决特别复杂而不确定的问题。所以,不仅专家系统技术可以应用于工程设计、工艺过程设计、生产调度、鼓掌诊断等等环节,而且如神经网络和模糊控制技术等计算机智能方法,也可以应用于上述环节,实现制造过程的智能化。
不过,对于何时才能实现制造过程的全部智能化,人们的预估并不乐观,总之美好的发展蓝图已经勾勒成型,只不过它仍在可望不可即的遥远未来。