文|刘奇
近几年,从无人机植保到“傻瓜式”种地,各种发生在农业领域的技术革命频频见诸媒体。当人们乐享智慧农业的幸福时,根本没有觉察到这是“山雨欲来风满楼”的前奏。年,一声划时代的“狗”叫,惊得世人目瞪口呆,彻底打破了人类主宰世界的美梦。年被称为人工智能元年,从此“狗眼看人低”的那句老话被应验,横空出世的“阿尔法狗”雄视天下,傲视人类。从梦中惊醒的人们突然发现,一个新的物种诞生了,人类不再可能唯我独大,这个新物种把我们带进了AI(人工智能)时代。
人类从IT(信息技术)时代进入DT(大数据云计算)时代只用了十几年时间,然而当我们还在讨论大数据、云计算的浪潮时,AI(人工智能)时代已经扑面而来。下一步,我们还将进入HI(人类智能)时代(人工智能与人类智能不同点在于,人类智能时代,人脑与电脑可以实现互相切换下载)。“阿尔法狗”(AlphaGo)战胜了世界顶尖围棋选手李世乭,随后它的升级版Master又连续战胜了60位围棋高手,引起了世界轰动。聂卫平在赛前接受凤凰台采访时曾笃定地说这次“人工智能不可能在围棋领域战胜人类!绝对不可能!”但结果出乎很多人的预料。如果说IT时代是信息爆炸的时代,DT时代是知识爆炸的时代,那么AI时代就是智能爆炸的时代。百度总裁李彦宏就认为互联网只是一道“开胃菜”,真正的“主菜”是人工智能,人工智能不是互联网的一部分,不是互联网第三个阶段,而是堪比工业革命的新的技术革命,而且会持续很长时间。他保守预测,未来20—50年都将会是人工智能的快速发展时期。
人工智能征服世界指日可待。年美国畅销书作家雷·库兹韦尔出版了一本书叫《奇点临近》,书中预测人工智能完全征服人类的时间节点在年。目前,AI已经渗透到人类生活的各个领域,像防火、讨债、扶贫、医疗,农业的病虫测报、天气预报、无人机植保、播种等难题都能解决。尤其在计算、检索、记录、下棋、记忆方面,AI已经大大超越人类。在可以预见的未来,AI时代将彻底颠覆人类的思想观念、思维方式、生活信条等。
人工智能与人类相比具有六大优势
一是经验丰富。人类只有自己的经验积累和从其他人及书籍中学习到的一些经验。而机器则可以储存人类的所有经验,在这一点上人类的记忆力无法比拟。AlphaGo战胜围棋大师就是典型的例子。19×19的围棋棋盘上的套路虽然无法穷尽,但人工智能可以掌握人类历史上所有下过的棋路,并可以在此基础上进行自我对弈,“左右互搏”。一年后的今天,AlphaGo2.0版已经可以让给1.0版4颗棋子而获胜。人工智能在经验积累上可以跨越时空,在纵横两个层面掌握人类积累的经验。在纵向上,掌握古往今来全人类的历史经验。比如在医疗领域,硅谷已经研发出超出人类顶尖水平的看病机器人,因为它已经掌握了人类所有的病例,通过综合归纳就可以判定患者病情。最近已经有这样的实验,机器和非常有经验的X光片医生比识别准确率,在癌症诊断上机器已经超过了最有经验的医生。原因很简单,一个X光医生一生当中最多看上万张图片,但是机器可以一次看几百万张图片。在学术研究方面,第一步都要阅历史文献。人类查阅文献,类似的有几百篇文章,一天读一篇得读一年。人工智能可以就某一课题搜集全世界的历史资料、研究成果,然后归纳分类,这些繁杂的事它只在瞬间便可完成。不久前,加拿大就做了这样一个实验,这是一个关于医学问题的研究,他们让机器读了大概40万篇文献历史。然后,机器就自己总结出了历史上所有已经解决了的问题,是用什么方法解决的,今天还有哪些问题要解决,有哪些可能的方法能解决这样的问题。过去由人类完成的科研这样高度创新的活动,机器很轻松地就完成了。再比如,现在有文学地图、诗词地图,搜索苏东坡,人工智能就可以查到他一生分别在什么时间、什么地点写过什么诗词。在横向上,人工智能可以模仿人的风格进行艺术创作。比如它可以模拟琴棋书画、诗词歌赋、小说散文、学术研究等方方面面的人类经验。把名家的曲子输入进去,人工智能马上可以创作出新的编曲,艺术水准跟名家不相上下;把一个人的书法、绘画作品输入进去,机器也同样可以模仿出以假乱真的作品。人工智能还可以具备写诗作词、小说散文这些创作技能。有这样一首诗:“孤奈凌节护,根枝木落无。寒花影里月,独照一灯枯。”这首题为《画松》的诗其实非人所作,而是由人工智能创作出来的。人工智能不仅可以学会句式结构,还可以掌握不同风格。也就是说,如果把鲁迅的著作给机器人“喂”一遍,它写出的来故事,一定是鲁迅风格的。从理论上看,在所有能够被规则化、系统化的领域,人工智能都有可能取代人类,甚至在一些人类以前认为无法规则化的领域,AI都能大展身手,人类已经很难说还有什么领域是人工智能的禁区。
二是反应敏捷。人工智能计算的数字都是天文数字,反应的速度超乎人类想象,而且更新迭代的速度特别快。今天的一部普通智能手机都比上世纪80年代的超级计算机计算速度要快不知多少倍。我国的天河超级计算机,现在每秒的运算速度是3.4亿亿次。而中科大潘建伟团队光量子计算机又比现在的超级计算机不知快了多少倍。光量子计算机一经投放市场,现在的所有计算机都将成为垃圾。人类需要很长时间做出来的东西,机器很快完成了。这带来的最大好处就是科学家以前穷尽一生都难以做到的事情,交给人工智能瞬间就能解决。以研制抗癌药为例,过去制药,生物科学家预测一种化学结构可能有效,便逐个试错。这和爱迪生发明电灯泡相似,效率很低。现在则把大量已成功开发的药的结构输入机器,机器通过海量的学习,反复的试错,药品研发速度便可提升很多倍。科学家以往采取试错法和排除法分析数以万计的天然或合成化合物,耗时费力,有的需要几年甚至十几年、几十年,而现在在AI的帮助下,筛选百万种化合物的工作量只需要一天就能完成。想当初,科学家第一次进行人类基因组定序的时候花费了15年、30亿美元,但现在只要花上几周、几百美元就能完成一个人的基因定序,原因就在于机器的反应速度越来越快。
三是默会技能。人类绝大多数技能都只能意会,难以言传,比如开汽车、骑自行车、绘画、书法、写书、料理等,都只有从实际训练中掌握。没有人是看说明书学会骑自行车的,都是骑到车上摔几跤学会。这种默会技能,机器人可以用机器语言去学习理解并掌握。英国的一家公司已经发明了“厨房+厨师”机器人,冰箱、灶台、烤炉等各种厨房设备都合并到机器人中,不管是做面包还是做法餐、中餐,都可以交给机器人完成。这个机器人明年即将投放市场,售价10万元,价钱虽然很贵,但随着人工智能技术的不断发展,它的价格会越来越低,成为大众消费品。包括我们现在的很多人工智能都体现了机器的默会学习能力,给某个人工智能机器编程的人可以完全不懂这件事,只要有这个行业的数据,剩下的交给机器自己去学习。比如写AlphaGo的软件工程师完全不懂下围棋,但只要有围棋数据,机器就可以自己学习。
四是群体学习能力。一台机器学会一种知识,马上可以通过网络不走样地传递给其他机器,无数机器人照单全收。Google做了一个实验,他们让机械手学习去抓不同形状的东西,有圆的、方的、长的、短的,也不教机械手,机械手一开始抓空了,下一个动作就换一个姿势,这就是机器学习的一个过程。然后Google拿了20台机器手一起来学,结果时间是原来的1/20。再比如特斯拉在大街上跑的10万辆车,每辆车都在学习,一天能搜集几百万公里的数据。也就是说,学习一个超级复杂的东西,把10万台机器放在一起,人类可能要学很多年,它们一分钟,甚至一秒钟就学会了。因为机器之间可以瞬间分享自己学到的东西。人类就无法做到这一点。不管是什么知识传递出去,也不管是采取言语口述还是手把手教授的方式,信息传输过程一定会有失真,接收方接收到信息后再加上他自己的理解,学到的东西一定不是原样的,不可能做到原样复制。而且人受时空的局限,信息传播的范围、对象也很有限,虽然有互联网但还是达不到机器人的传播范围。人类的这一点局限,我们的老祖宗很早就意识到了。西安碑林的《开成石经》,是唐文宗时期,朝廷组织学者花了7年时间才篆刻出来的。里面的内容都是《论语》《孝经》《尔雅》等儒家经典。花这么大精力去做这个事情,就是因为当时印刷技术不发达,儒家经典相互传抄,抄着抄着就走样了,往往词不达意、漏洞百出,只能由官方出面兴师动众去搞这么大一个文化工程,搞出来以后就立在国子监门口,保证经典的权威性和准确性,但即便这样,传播的范围也是极其有限的。
五是永不疲劳。人脑在稳定性和可靠性上跟电脑没法比。人吃五谷杂粮会病,想问题想得时间长一点会累。人要吃喝拉撒、要睡觉休息,不可能48小时、72小时连轴转。可是电脑完全不存在这些问题,它可以全天24小时一年天处于峰值水平运行从来不休息,仅在这一点上人脑对电脑就是望尘莫及的。李世乭大战AlphaGo,赛后当天,不管李世乭再怎么悔恨,再怎么痛苦,再怎么勤奋,他晚上都需要睡觉。李世乭睡觉的时候,胜利者AlphaGo干嘛呢?它当晚又复盘十万局棋局,这个差距只能是越拉越大。
六是不会犯错。人类的经验取得都是在无数次试错之后获取的成功,农药是在次失败后才造出来的,所以取名。人类每一项科技研发都经历过无数次的试错,而机器人不同,它掌握的技术全是人类成功的范例,试错过程被全部删除省略,因此它不会犯错,只会在人类成功经验的基础上优中选出更优的方案,仅这一点就让人类无法企及。
人工智能是一个崭新的技术前沿,它正在打破世界旧的秩序,并缔造一个新的秩序,它将带给我们的是我们还不能完全理解的经济、政治、社会、文化变革。它不会成为新的行业,但它会渗透和改变现有的所有行业;它或许会改变人的生命,让人生永恒;它更有可能改变人作为人的界限和意义。
人工智能的发展现状
AI概念最早于年由美国的一批科学家提出。上世纪60年代人工智能进入研究阶段。目前公认AI技术领域有三大领军人物,其中有两个在企业搞技术研发,另一个在学校从事理论教学,他的观点独树一帜,认为如果都去企业搞研发了,谁来传递AI的前沿知识。因此,他拒绝了各大企业千万级别的年薪,坚持从事AI理论的教学。
科技发展有三种模式,领跑、并跑和跟跑。中国目前在某些AI技术的应用领域可以领跑,但在原创技术研究的个别方面只能勉强并跑,大量的技术仍处于跟跑阶段,且差距较大,比如中国还要大量进口AI芯片。现在在硅谷形成了一批顶尖的企业和专家从事AI技术研究,机器人技术相关专利在过去10年间增加了2倍。中国以百度为龙头,约有家企业在进行机器人的研发和生产,年产量约7万余台。现在有20多个省把机器人作为重点攻关项目。我国机器人产业的发展目标如果以高考作类比,年的目标是考上一本,到年目标是考上清华北大。这里先要澄清一个概念,不能一提到人工智能就想着机器人。机器人只是人工智能的容器,机器人有时候是人形,有时候不是,但是人工智能自身只是机器人体内的电脑。如果人工智能是大脑的话,机器人就是身体——而且这个身体不一定是必需的,比如人脸识别、无人驾驶,这些都是人工智能范畴,但它不一定有机器人的外壳。目前,百度团队在国内和硅谷的研发力量约人,百度年收入的16%用于AI研发。
从世界人工智能研发现状看,有如下几个特征。
一是从类型上看,人工智能按能力可分为三类。第一类是弱人工智能,即擅长于单个方面的人工智能。比如我们手机的语音助手、导航系统、智能翻译,以及汽车上控制防抱死系统的电脑,甚至包括AlphaGo都是人工智能。AlphaGo虽然能战胜李世乭,但你若问它,你跟李世乭交手后感觉他是一个什么样的人,它就答不上来了。弱人工智能已经融入我们的生活,大家司空见惯并不惊奇,但每一个弱人工智能的创新,都是在给通往强人工智能和超人工智能的旅途添砖加瓦。就像是地球早期软泥中的氨基酸——没有动静的物质,突然之间就组成了生命。第二类是强人工智能,即是人类级别的人工智能,在各方面都能和人类比肩,能够进行思考、计划、解决问题、抽象思维、理解复杂理念、快速学习和从经验中学习等操作。达到这一阶段还有很多技术难题。首要问题就是人类对自身大脑的运作方式还不是很清楚。我们只有明白人类的智能是多么不可思议,才能明白创造一个人类智能水平的电脑是多么不容易。造摩天大楼、载人航天、研发核武器——这些都比理解人类的大脑,并且创造一个类似的东西要简单太多了。这里我们举两个例子比较一下:造一个能在瞬间算出十位数乘法的计算机非常简单,但造一个能分辨出一个动物是猫还是狗的计算机就极端困难了;人类早就造出能战胜世界象棋冠军的电脑,但要造一个能够读懂六岁小朋友的图片书含义的电脑——很遗憾——谷歌公司花了几十亿美元也还没研究出来。简而言之,如微积分、金融市场策略、翻译等我们觉得困难的事情,对于电脑来说都十分简单;如视觉、动态、移动、直觉等我们觉得容易的事情,对电脑来说简直太难了。所以,从弱人工智能到强人工智能还有很多路要走。第三类是超人工智能,牛津哲学家、知名人工智能思想家尼克·博斯特罗姆把超级智能定义为“在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑要聪明很多,包括科学创新、通识和社交技能。”超人工智能可以是各方面都比人类强一点,也可以是各方面都比人类强万亿倍的。目前,弱人工智能已经无处不在,人工智能革命是从弱人工智能,通过强人工智能,最终到达超人工智能的旅途。这个阶段也被称为人类智能(HI),这是改变人类文明进程的“奇点”,未来学家雷·库兹韦尔认为将出现在年前后,这个学派被称为“奇点说”派。特斯拉CEO马斯克已成立一个团队致力于这方面的实践,他们试图把一个叫神经织网的东西嵌入人脑,实现人与机器的结合,把人类与人工智能合而为一,实现思想上的任意上传或下载。这个团队目前遇到的问题有两个,一个是先要发明出一种新型电子材料,它足够小、足够软,可以用注射器注射到人的大脑中,然后在大脑中展开成为一个电极网络,成为记录神经元活动的多个电极。二是还要解决能够破解神经元的语言。这项颇有争议的技术,马斯克称为“脑机接口”技术。人类进入“奇点”这个阶段中,世界将变得完全不一样。
二是从研发阶段看,人工智能的发展有三个阶段。第一个阶段是自主意识,目前各国研发的机器人还没有自主意识,只能根据人类下达的指令去工作,下一步的研发方向就是让他拥有自主意识。第二阶段是情感意识,未来人和物的交流方式,人和工具交流方式,不再是人学习工具怎么使用,而是机器、工具学习人的意图,让人和机的对话、人和物的对话变成一种自然语言的对话。美国有部电影叫《逃出克隆岛》,描述了这样一个未来:一个富翁为了延续自己的生命,从仿生人公司订购了几十台跟自己一模一样的复制品,这些复制品压根不知道自己是仿生人,他们有着跟人类完全一样的情感意识,正常融入人类的生活。一旦富翁某个器官衰竭了,公司就人道毁灭一个复制品,将其器官移植给富翁。最终有一台复制品觉醒了,它发现了“人为刀俎,我为鱼肉”的真相,它认为“人生而平等,仿生人也是人”,电影的后半部分是描述他如何跟公司和人类对抗,逃出克隆岛的故事。这个电影提出了三个问题,第一个是伦理问题,就是有情感意识的仿生机器人到底有没有“人权”。第二个是生物人与仿生人产生情感,可不可以结婚。第三个是人工智能觉醒了怎么办,也可以说是人类生死存亡的问题。第三个阶段是自觉学习意识,如果机器人有了自觉的学习意识,它就会彻底觉醒。从个体机器人的学习意识来看,由于人工智能无所不能,什么都能学习,学会以后能够永久地储存起来,这种学习能力远远超越人类,所以一台觉醒后的机器人是智商再高的人类都无法匹敌的。从机器人群体来看,由于机器人可以通过互联网传递学习意识,只要有一个机器人觉醒了,就意味着整个机器人社会的觉醒。那个时候再强大的人类社会网络也无法对抗觉醒后的机器人社会,人类将被毁灭或者奴役,《人类简史》将成为《机器人简史》的几页序章。
三是从重点领域看,当前人工智能研发着重主攻四个领域。第一个是人脸识别和语音识别。目前人脸识别已经做到跨代和跨年龄识别,即在海量的人脸中识别出父子等血缘关系和通过测试一个人儿时的相片就能准确找到测试人的现照。年“五一”已经有上百家旅游景点应用人脸识别技术检票,购票时只需让机器识别人脸,进入景区时就可以不用排队检票直接入场。语音识别方面,机器语音识别的正确率只比人类速记差0.1个百分点,人的速记正确率是95.5%,机器已经达到了95.4%。
第二个是仿生人。现在法国已经推出一款硅胶仿生机器人,价格也不高,约4万元人民币,它可以有18种表情,还可以陪人聊天,以应对老龄社会。所以,未来人类的生活空间将有三种人,一种是我们这样由猿猴进化而来的生物人,一种是有着机器外观的机器人,另一种就是仿生机器人,它是以模拟真人为目的的机器人,从外表上完全看不出他与人类的区别,甚至在身体的内部构造上也与人类相似。年2月,英国就已经制造出了世界上第一个仿生人,名为“Rex(雷克斯)”,造价万美元左右。外表上看,雷克斯有血有肉,会说笑话,与人类相似;内部构造上,它也有胰腺、肺、脾脏、耳蜗、视网膜等人造器官,甚至还有人工血液循环系统,几乎达到以假乱真的地步。专家预测,再过十年左右,拥有自主意识和情感交流能力的仿生机器人就将诞生。以后我们人类谈恋爱,根本分不清对象是真人还是仿生人,往往仿生人比真人还有吸引力,因为它可以满足真人的各种需求,只要付出,不要回报,而且如果你用了一段时间,觉得腻味了,还可以给它进行软件升级,满足你的个性化需求,所以,以后人类社会需不需要婚姻,这都是一个问题。仿生人技术还有一个特点,它可以对人体衰竭的心脏、肾脏、胰腺和脾脏等进行替换,从而解决世界范围内捐赠器官不足的问题。当然,这又涉及我们刚刚提出的伦理问题,仿生人有没有人权。这一点我们后面还会细说。
第三个是汽车无人驾驶。这个领域以百度、谷歌、特斯拉的技术最为领先,现在主要的技术难题都已经解决,量产的难点主要在三个方面。其一是探测器价格太高,目前售价需几万美元,需要降到几百美元才能够进入量产应用阶段。因为它目前需要使用一种叫内嵌富勒烯的人工合成物质,用于导航定位,这种物质由牛津大学合成,每克售价高达一亿欧元,约合七八亿人民币,这可能是眼下世界上最昂贵的人工合成物质了。其二,当人机同时操作时,若人类驾驶员违反交通法规行驶,会影响机器的判断,引发交通事故。其三,一辆无人驾驶汽车就是一台装了4个轮子的电脑,如果遭遇黑客攻击,也会危及人身安全。这些问题预计一两年内即可解决,这件事带来的震动是全世界的汽车厂商每天都在提心吊胆,不知道哪天一觉醒来整个汽车行业就被无人驾驶技术颠覆了,他们的企业就变成了汽车界的“柯达胶卷”。年9月1日,迪拜开通了世界上首个无人驾驶公交系统,首辆车在长米的繁华大道上运行,每小时运载名乘客。继迪拜之后,法国、美国、荷兰、瑞士等国也都先后推出无人驾驶公交系统。美国波士顿集团认为,到年,无人驾驶公交车可达1万辆。不久前,奔驰汽车厂商已经和Uber签了协议,未来奔驰生产出来的无人驾驶汽车全部卖给Uber,由Uber统一管理运营,为AI时代的到来提前布局。
汽车无人驾驶一个小小的变革可能引发多元的社会震荡。一是全世界几千万职业驾驶员失业;二是全世界所有的汽车生产厂家都要推倒重来;三是无人驾驶技术使共享汽车产业爆发式增长,最终使家庭都不再购车,进而解决停车难问题。我们在汽车工业时代忙着造车、买车、却忘了停车。中国目前停车位全面告急,全国家用汽车拥有比率已达35%,即超过三分之一的家庭拥有汽车,停车难问题全面爆发,全国缺口达万个。发达国家的车辆数与车位比是1∶1.3,我国大城市1∶0.8,中小城市1∶0.5,这个难题等到未来每个家庭都不再买车,全部使用共享汽车时,就能迎刃而解了。四是便利的共享交通使人们出行量大大增加,导致城市消费大量外溢,乡村成为生活的热点,工作在城市,生活在乡村,将是未来最流行的生活方式。晚上下班,