| | | 2018年10月09日 星期二
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教科卫

类脑人工智能发展路径引发科学家争论——

“进化”更快的AI会超越人脑吗


    ■本报记者 姜澎 郝梦夷

    即便是现在,人类也没有停止进化的步伐;人工智能 (AI)的 “进化”却更快,因为有了大数据和超强超快的计算能力。这也日渐成为人工智能令人担忧的原因之一。但是,在科学家眼中,人工智能的 “进化”取决于人类给了它什么,而人类的进化则取决于我们身边复杂的自然环境、社会环境,乃至文化。

    “人类的进化比人工智能的进化复杂得多。很多时候,人类能凭直觉而无需大数据就作出决策,那是因为,在亿万年的进化过程中,那些远超我们想象的  ‘大数据’早已被刻画进了人类的基因。”英国皇家学会会士、伦敦大学高等研究院感知学习中心主任科林·布莱克莫尔不久前在复旦大学参加2018世界人工智能大会类脑人工智能主题论坛时,接受了记者的采访。他说: “AI又有什么可担心的,即便我们造出了有EQ(情商)的人工智能,那又如何,它最多告诉你 ‘我很高兴’,谁知道它的感受是什么,高兴的定义是什么呢?”

    布莱克莫尔的话代表了时下部分学者的看法。但是,人工智能领域的另一些学者却认为,我们不仅可能制造出具有EQ的AI,我们甚至还能通过对人脑各个功能区的模块化来最终集成出类人脑。

    可塑性是人工智能发展的下一个方向

    人工智能下一步要怎么走?不少科学家提出,向人脑学习,是人工智能发展的必然途径。

    布莱克莫尔提出,人脑的进化过程中,大脑结构并没有发生太大改变,但思考内容却有了质的飞越,这就是因为大脑皮层的可塑性。而让人工智能获得人脑灰质皮层同样的可塑性,是科学家发展人工智能的最大诱惑, “这意味着我们不仅可以模拟人脑,也可以构筑真正的人工智能。”布莱克莫尔说: “要知道,在双胞胎中,即使他们拥有完全一样的大脑结构,当他们长大接受不同的信息后,大脑皮质也会产生不同的变化。”

    正是可塑性,让我们的大脑得以进化。 “在学习过程中,认知的提高推动了大脑的发展;而大脑的进化,又进一步产出了新的知识。在发展人工智能的过程中,我们不仅要了解人脑,从而进行模拟,使人工智能成为类脑智能,还应该了解人脑的进化过程。”

    但是,创造出类脑智能,在一些科学家眼中,却并不可行。中国科学院院士、中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明认为,人工智能在某种程度上,确实模拟了大脑的皮质或皮层的某一个功能,但模拟仅局限于大脑的输入和输出,还无法涉及反馈机制。这导致人工智能只能被动地接受信息而毫无进步。不过,他也坦言,他在研究中发现,大脑神经元的可塑性可分为长时程的和短时程的,这对强化学习非常有用。 “如果人工智能也拥有同样的可塑性,也许有一天,他们也能自己进化。”

    人脑的大量数据 “刻录”在基因中

    “小时候只要被火炉烫过一次,孩子就会学习到如何避免烫伤,然而人工智能要被 ‘烫’上几百次,才能学会避开火炉。”美国斯坦福大学电子工程与计算机科学教授比尔·戴利说,“科学家们梦寐以求的是造出通过做‘白日梦’就能自主学习的人工智能,或者是看过一张猫的照片就能识别出猫的人工智能,而不是需要人类训练他们数百次才能学习的人工智能。”

    仅仅耗能21瓦的人脑,可以高效地承担人工智能无法完成的任务。“这是因为人类大脑在进化过程中,已经储存和处理了大量的数据,而这些数据都  ‘刻录’在基因中,代代相传。”复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰教授说,这也是为什么我们要借鉴人脑如何进化,从而让人工智能进化。

    除了人脑的高效率和极大记忆是人工智能无法企及的,布莱克莫尔认为,人工智能和人类大脑还拥有本质区别——自主学习能力,人是通过生活进行学习的,我们接触到的世界的每一个信息,都会对认知产生影响,而现在的人工智能,只能在人的指导下进行学习,  “对于自己是谁、在做什么这种基本认知,他们都无法达到”。

    人工智能就是模块化的人脑

    “来,让我们组装一个大脑吧。”这句看似魔幻的话,正是类脑人工智能科学家们正在尝试达成的目标。

    冯建峰介绍,科学家早就知道,人脑有不同的分区,每一个分区都对应不同的功能。 “理解人脑局域化的运作机制,可以让人工智能更加 ‘智能’。”冯建峰说,由于人类大脑的高效和复杂性,没有一个人工智能可以模拟整个大脑的运转。但是,我们可以学习各种模组化的架构。当一个模组化结构被“吃透”了,相关的人工智能架构就会出现。甚至,可以往情感方面进行挖掘,冯建峰说,人工智能不能完全模仿人的情感,但可以通过惩罚和奖励机制,把感情、情绪也变成学习数据的一部分,  “这样训练出来的机器和人工智能就会对人类更加友善。”

    “每一个人工智能,赋予一个特定的功能,才是人工智能的发展未来。通过不同的模块,我们最终可以模拟整个人脑。”英国牛津大学计算神经科学中心教授埃德蒙德·罗尔斯在接受记者采访时说。

    但是,布莱克莫尔却认为,大脑之间的连接比人们想象的更为复杂。他举了个例子,科学家调查了失明了20年以上的盲人,发现当这些人触摸一个洋娃娃的面部时,虽然只有触觉起到了作用,但是通过核磁共振可以看出,脑部产生反应的脑区,恰好是正常人对应面部识别的视觉反应的脑区。  “这意味着人脑的功能区是有替代作用的,这就是人脑与建模的大脑的不同之处。这也意味着,大脑各个功能区之间的联系比我们所想象的要更加复杂。”

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