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【年会】中国工程院院士高文带你窥探人工智能的前景与挑战

2016-12-27 09:16 高工机器人网 阅读:7743
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摘要2016高工机器人年会的闭幕式主题报告会上,中国工程程院院士、北京大学教授高文发表了主题为“人工智能的前景与挑战”的演讲。

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  【文/潘敏瑶】今年是人工智能60周年,何以定义人工智能的起源?2016高工机器人年会的闭幕式主题报告会上,中国工程程院院士、北京大学教授高文发表了主题为“人工智能的前景与挑战”的演讲,在演讲中高文院士回顾了过去60年的三波人工智能浪潮发展的历史,并从中窥探出人工智能的未来。

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  中国工程程院院士、北京大学教授高文

  “60年前的夏天,美国的达特茅斯举行了一场研讨会,在这个会议上,一群年轻人搞了一个讨论班,用时两个月讨论人工智能要怎么做。在这个班的大部分年轻人后来都拿了图灵奖,达特茅斯暑期会议就被视为人工智能起源的标志。”高文院士从人工智能的源头开篇,缓缓展开人工智能的发展历程。

  人工智能螺旋上升的60年

  在高文院士看来,到现在为止,人工智能在起起伏伏中经历了三个浪潮。

  第一个浪潮从元年开始,延续了20年。“这波浪潮的特点是符号主义盛行,功能主义占主流。玩逻辑证明和推理,然后把我们所能表述的世界都用符号表述出来,再通过符号演算的办法来推理、证明和决策。”

  高文院士进一步陈述,当时大家对人工智能非常看好,甚至有点希望值过高。所以在人工智能出现两年之后,AI初期的四个著名预言就已显现——十年内,计算机将成为国际象棋冠军、将发现和证明有意义的数学定理、将能谱写优美的乐曲、将能实现大多数的心理学理论。

  “这些在1958年作出的预言,对吗?大家都知道,有一些实现了,但大多数都没有实现,而且在10年内几乎都没有实现。”高文指出。

  第一次浪潮中的各位专家经过反复推理、证明逐渐把人工智能的研究推向了第二次浪潮。

  在第二次浪潮的30年期间,连接主义盛行,深度学习尚未突破。随着BP算法的提出,使得多层人工神经元网络的学习变为可能,无差异神经元网络方法的发现促使神经网络学飞速发展。

  这项言论随后也被泼了一把冷水,研究者认为神经网络能力并不是万能的,很多问题无法定性和解释。而怎么解决这个问题,助推着人工智能迎来又一波大的浪潮。

  高文院士认为第三次浪潮是从2006年到今天。这次浪潮是基于互联网大数据的深度学习,连接主义盛行促使深度学习取得突破。“从本质上说,第二次和第三次浪潮在方法论上并没有本质区别,都属于连接主义。差别的是深度学习的成功。这里既有硬件的进步,也有卷积神经网络模型与参数训练技巧的进步。”高文院士指出。

  人工智能的未来在何方?

  “如今,产业界都觉得人工智能大风来了,赶快不要掉队。但是如果你冷静了,人工智能从研究方面来看还是有很多问题没有解决的,当然这不是说不能用,仍然可以用,就看你怎么用,用在哪里。”面对AI风口,高文院士有自己独到的看法。

  那么,现在的人工智能和未来的人工智能在阶段上该怎么划分?或者说我们现在做了多少事,未来还有多少事需要做?

  高文院士采用一个矩阵图阐释了其对人工智能60年的思考。人的知识可以分成四类,从两个象限来看。一个是可统计、不可统计。人的一部分知识,有些可以去统计,有些没办法统计。另一个是可证明(可推理)与不可证明(不可推理)。

  “我们将知识放在两个维度的空间上,横向方向上只要是可推理的,我们可以通过机器学习的方法,最终完成这个推理。凡是可统计的,在纵向方向可以通过大数据、统计的办法得到一个好的结果。也就是说,要么通过机器学习的办法,要么通过统计的办法,都可以解决一类的问题。”高文院士进一步深入解析。

  我们的知识实际上是分成四类,即We know what we know;We know what we don't know;We don't know what we know;We don't know what we don't know。

  “在这四类知识里,我们现在对于可统计、可推理的部分,原则上我们都可以找到答案,不管是用机器学习还是神经网络的方法。对那些可推理不可统计的部分,可以用举一反三的办法。可统计不可推理的部分可以采用模糊识别的方法。不可统计不可推理的部分就得靠顿悟了。这类知识不是任何人都可以得到,只有极少数人可能得到。”高文院士表示。

  AI时代真的到来了吗?

  人工智能时代是否真的到来?不同的角度可以得出不同的结论。

  “如果你仅仅是期望计算机做的事能够比人做得更好,很多事情是可重复、可统计、可推理的,把这些事交给计算机去做,它一定做得比人强。例如下围棋,尽管比较难,但是它是经验和知识积累的过程。也就是说,慢慢的,机器一定会胜过人。”高文院士给出持相反观点的理由,“但是我们也可以回答NO,对于之前阐述过的几个象限区域内的很多事,计算机还不行,我们认为那些领域还需要进一步研究。”

  人工智能给全社会,包括自动化领域,特别是机器人领域带来的机遇巨大。高文院士用三次信息浪潮做类比:“如果我们说过去这几十年出现的比较大的浪潮,第一波是‘PC浪潮’,给信息领域带来了颠覆性的影响。紧接着是‘互联网浪潮’,成就了一大批互联网公司,例如谷歌、百度。之后又出现了一波新的浪潮,叫“移动互联网”,比如说苹果、华为等等都是在这波浪潮中崛起的公司。”

  下一波浪潮是什么?一定在于AI。高文给出定论:“我们现在做机器人,绝大部分的行为是设计出来的,我们把它叫做Designed  Robot,要前进、拐弯都是按规律设计出来的。但是,AI机器人是机器人做好以后,他不知道要干什么,你训练他干什么他就干什么。”

  高文院士举例说明:“就像小孩一样,小孩出生了,你说他将来是数学家、物理学家、技术工人、农民?他什么都不是,但什么都可能是,就看你教他什么。我们以后的机器人也应该是做出来的时候什么都不是,你教他做什么他就是什么,你教他开车他就会开车,你教他上流水线操作,他就会流水线操作。这一天一定会来,就看谁在上面花的功夫更大,或者准确更充分。”

  最后,高文院士总结道,人工智能经历了三个浪潮,历史是螺旋进步的。

  逻辑推理,也称符号主义,虽然沉寂了30年,但是作为人类高等智能的抽象,人工智能中不能没有它的地位;连接主义,又称为神经网络、深度学习,虽然大行其道,但是如何解决小数据学习和创造性思维仍然挑战巨大;行为主义,注重自适应与进化,也许更符合人类进化演进的路线,今后的发展需要关注。

  “知其所以然的学习方法,应该是下一代人工智能,即AI2.0的重要方向。”高文院士表示,“从产业的角度看,AI风真的快来了。你准备好如何飞了吗?风口是自己的事,风来了是社会的事,预祝大家都能找到风。”

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