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看科学家如何研究人工智能 大脑地图如星云般绚烂

 霃楓 2016-12-01

看科学家如何研究人工智能 大脑地图如星云般绚烂

美国科幻电影终结者系列里,天网领导的人工智能机器人试图消灭所有人类,而天网系统设计的初衷是保护人类的自动化防御系统。在人工智能飞速发展的今天,天网有可能出现吗?

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以深度学习开发的谷歌AlphaGo在2016年3月在一场围棋五番棋比赛中,击败了人类顶尖围棋选手李世石,是人工智能的又一个突破,也引发了关于人工智能的又一次讨论。机器人和电脑在很多领域表现出了远超人类的计算能力,机器人会不会取代人类?人工智能会不会威胁到我们人类的生存?

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人工智能飞速发展的今天,越来越多的“智能”概念进入我们的生活,智能手机、智能电视、智能家居,甚至是智能城市。越来越多的电影电视剧也开始思考人工智能会给我们的生活带来什么影响。从终结者,到复仇者联盟,再到最近大火的美剧“西部世界”,都描述了一个充满机器人和人工智能的世界。人工智能,会有觉醒进而危害人类的一天吗?

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什么是智能?

说了这么多智能,这个智能是什么什么标准才叫智能呢,是我们首先想要了解的。因为我们对人类大脑的智能究竟怎么产生的知道的非常非常的少,所以我们现在对于机器人的智能,我们只能基于逻辑或者事实归纳出来,编一个程序,给它一个任务。它只能是在一定规则下完成一个任务,它不能像人一样有意识和思想,不能自发地做一些事情。对于指定的任务可以做得很好,但是缺乏了我们人脑灵活的部分。大脑里面无数的神经元的神经活动,怎么就产生了意识?情感、记忆是怎么产生的?我们现在的知识离真正理解还差得很远。

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科学界普遍认为人工智能有三个阶段:模仿人类某些功能的弱人工智能与人类智慧相当的强人工智能全面超越人类的超人工智能。而目前全世界最聪明的机器也只达到弱人工智能的水平,还差得很远。智能这两个字充斥在我们的生活里面的方方面面,手机有智能的,冰箱电视电饭锅都有智能的,现在的智能很多都是噱头, 只是按照程序执行指令。这种智能应该和人工智能是完全两码事的。人工智能是我们一个终极理想,就是造出来一个和人一样的智能的机器,我们离这个目标还很远,机器要想从情感行为认知三个维度全面模拟人类,还有很长的路要走。即便如此弱人工智能也已经渗透到我们的生活方方面面。

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大脑地图

大脑是人体最复杂的器官,人类大脑包含近一千亿个神经元,每个神经元有上万个突触连接,这些纤维的长度加起来约有一亿米长,它们形成迷宫般的复杂网络,所以弄清大脑运作原理的难度可想而知。

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想要了解汽车是怎么开起来的,光知道汽车每个部件是干什么的还不够,必须要知道这些零部件是怎么一起运转起来的。大脑也一样,不知道大脑的是怎么连接在一起的就不知道大脑的运作原理。可是大脑,其实像豆腐脑,一团浆糊,全是组织,这些组织是怎么形成不同的小团体来协作处理事情,我们一无所知。直到荧光蛋白技术的出现,才有了突破。

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荧光蛋白是一种特殊的可以发光的蛋白质,最早出现的绿色荧光蛋白,在紫外线的照射下,可以发出绿色的荧光。如果它在我们的脑细胞里,大脑神经元就会被点亮,我们就可以研究大脑神经元究竟是如何处理信息的。我们利用荧光蛋白的特性开发出了示踪技术。示踪技术通俗地讲就是将狂犬疫苗通过转基因敲除毒性,再转入荧光蛋白,利用狂犬病毒沿神经传播的特性,标记出大脑神经网络。所以这个被标记过的病毒沿着神经网络走,就相当于把这条路整个都照亮了,就好像修路灯一样,路灯修到哪儿,哪儿就被点亮了。这样我们就可以看到神经的轨迹,知道大脑里的信息它的传播路径。我国的科学家就是用这个技术打造出了世界先进的“大脑地图”。

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增强学习

冰冷的机器,是如何具备学习能力的呢?它是如何判断对错,在总结经验的同时还能不断提升自己的能力。数据和命令组成的机器大脑,有多强的理解能力呢?

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最简单的学习就是记忆了,同样的问题,见过一次,下一次见到一模一样的,依样画葫芦就知道怎么解决了。机器就靠大数据搞定记忆这个事情,见得多了,记住的也多了,然后把新的东西跟旧的东西进行比对。对更下一步的学习呢,主要是有两种,一种就是像AlphaGo,也就是增强学习。就是说,没有一个老师或者程序员,告诉机器正确答案,而是机器要通过在生活中不断地处理问题,解决问题,自己一步步摸索,积累经验,形成自己的知识和套路。另一种,更高级的,就是自主学习了。完全像人类的一样,自己去学习、类比、举一反三。AlphaGo基本上是现有的人工智能的最高成就了。

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那增强学习是如何解决机器人具体的问题的呢?举一个机器人学习行走的例子,机器人身上分布了很多的电机,来模拟关节活动,普通的话,就是给每个电机编程,规定它怎么动。这样简单的编程,机器人一动,可能就摔倒了。增强学习的话,如果行走中机器人摔倒了,它自己知道这是错的,它自己给每个电机调整数据,然后它起来了又走,姿势不对啪嚓又倒了,然后它又知道了这个也是不对的,然后它再调整再走。它不停地走了倒倒了走,慢慢它就可以像一个正常人一样走路。是不是就像咱们小时候学走路时的样子?增强学习通俗地讲,就是给智能机器一个任务,做对了加分,做错了减分,然后将得高分作为程序的目标。为了得到高分,机器会通过不断地尝试,自己找到得分的方法,形成自己的经验

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不得不承认,在许多单一功能上,像是计算、记忆,人的能力无法与机器比拟。无人驾驶汽车、自动翻译系统、自动文字处理,自动组装生产,已经离我们很近了。在可预见的未来,现代社会40%的工作将被机器取代,尤其是枯燥的重复性的工作,最可能被机器取代。像是机器翻译,甚至是机器医生,这些智能机器经过深度学习,掌握了人类几辈子才能积累到的经验,来判断病情。我国的智能医生已经在实习,不久的将来,会出现在医院。

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人工智能概念提出伊始就伴随着各种威胁论,科技是把双刃剑,科幻电影和小说更是将想象力发挥到极致,人工智能觉醒,机器人反叛,当机器智能失控是否会把人类推向灭绝呢?显然,人工智能的威胁我们肯定是要避免的。

人工智能技术逐渐向我们走来,融入我们的生活。科学家不遗余力探寻生命的真谛,解开智慧的密码,而人工智能绝不是单纯的技术问题,它牵扯社会法律伦理道德,人工智能这项大工程远比我们想象的复杂。

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节目视频:http://phtv.ifeng.com/program/smmm/#01b7d6f6-c9ff-4f8b-82e7-6e56e203ab09

编辑:田园 倪塑

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