人工智能通識(shí)教程 第2版 課件 第15章 人工智能發(fā)展

第2版人工智能通識(shí)教程第15章周蘇教授QQ：81505050人工智能發(fā)展導(dǎo)讀案例：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的人類(lèi)腦細(xì)胞關(guān)于人類(lèi)大腦最令人感興趣的問(wèn)題之一，也是神經(jīng)科學(xué)家們最難回答的問(wèn)題之一，即：是什么能讓人類(lèi)大腦與其他動(dòng)物的大腦區(qū)別開(kāi)來(lái)。01創(chuàng)新發(fā)展與社會(huì)影響02倫理與安全03人工智能的極限04人工智能架構(gòu)目錄/CONTENTS05人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)06未來(lái)的人工智能人工智能技術(shù)的三大結(jié)合領(lǐng)域分別是大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算（云計(jì)算）。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，大數(shù)據(jù)目前在技術(shù)體系上已經(jīng)趨于成熟，而且機(jī)器學(xué)習(xí)也是大數(shù)據(jù)分析比較常見(jiàn)的方式。物聯(lián)網(wǎng)是人工智能的基礎(chǔ)，也是未來(lái)智能體重要的落地應(yīng)用場(chǎng)景，所以學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)也離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)。人工智能領(lǐng)域的研發(fā)對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的要求比較高，具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對(duì)于掌握人工智能技術(shù)很有幫助。

圖15-2人工智能的未來(lái)第15章人工智能發(fā)展2018年9月17日首屆世界人工智能大會(huì)在上海開(kāi)幕，習(xí)近平總書(shū)記致信祝賀并強(qiáng)調(diào)指出：人工智能發(fā)展應(yīng)用將有力提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展智能化水平，有效增強(qiáng)公共服務(wù)和城市管理能力。學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)習(xí)總書(shū)記關(guān)于人工智能的一系列重要論述，務(wù)實(shí)推進(jìn)我國(guó)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，有效規(guī)避人工智能“鴻溝”，著力收獲人工智能“紅利”，對(duì)將我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”的奮斗目標(biāo)具有重大戰(zhàn)略意義。第15章人工智能發(fā)展PART01創(chuàng)新發(fā)展與社會(huì)影響經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，人工智能取得突破性的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并引領(lǐng)著新一輪的產(chǎn)業(yè)變革，推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入智能化時(shí)代。世界各發(fā)達(dá)國(guó)家都制定了發(fā)展人工智能的國(guó)家戰(zhàn)略，我國(guó)也于2017年發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，國(guó)家各大部委和一些地方政府相繼出臺(tái)了推動(dòng)人工智能發(fā)展的相關(guān)政策文件，社會(huì)各界對(duì)人工智能的重大戰(zhàn)略意義形成廣泛共識(shí)。15.1創(chuàng)新發(fā)展與社會(huì)影響人們研究了各種不同的智能體設(shè)計(jì)，從反射型智能體到基于知識(shí)的決策論智能體，再到使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)智能體都有涉及。將這些設(shè)計(jì)組合起來(lái)的技術(shù)也是多樣的：可以使用邏輯推理、概率推理或神經(jīng)推理，可以使用狀態(tài)的原子表示、因子化表示或結(jié)構(gòu)化表示，對(duì)各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)使用不同的學(xué)習(xí)算法，以及多種與外界交互的傳感器和執(zhí)行器。可以看到人工智能在醫(yī)學(xué)、金融、交通、通信以及其他領(lǐng)域的各種應(yīng)用，人們?cè)诳茖W(xué)認(rèn)識(shí)和技術(shù)能力上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。15.1創(chuàng)新發(fā)展與社會(huì)影響總體上看，人工智能的發(fā)展具有“四新”特征：（1）以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能核心技術(shù)取得新突破；（2）“智能+”模式的普適應(yīng)用為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新動(dòng)能；（3）人工智能成為世界各國(guó)競(jìng)相戰(zhàn)略布局的新高地；（4）人工智能的廣泛應(yīng)用給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)法律法規(guī)、道德倫理、社會(huì)治理等一系列新挑戰(zhàn)。人們普遍認(rèn)可人工智能的蓬勃興起將帶來(lái)新的社會(huì)文明，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革，深刻改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式，是一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的科技革命。15.1創(chuàng)新發(fā)展與社會(huì)影響人工智能的目標(biāo)是模擬、延伸和擴(kuò)展人類(lèi)智能，探尋智能本質(zhì)，發(fā)展類(lèi)人智能機(jī)器，其探索之路充滿未知且曲折起伏。通過(guò)總結(jié)人工智能發(fā)展歷程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，可以得到以下啟示：（1）尊重發(fā)展規(guī)律是推動(dòng)學(xué)科健康發(fā)展的前提?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展有其自身的規(guī)律，人工智能學(xué)科發(fā)展需要基礎(chǔ)理論、數(shù)據(jù)資源、計(jì)算平臺(tái)、應(yīng)用場(chǎng)景的協(xié)同驅(qū)動(dòng)，當(dāng)條件不具備時(shí)很難實(shí)現(xiàn)重大突破。15.1.1人工智能發(fā)展的啟示（2）基礎(chǔ)研究是學(xué)科可持續(xù)發(fā)展的基石。加拿大多倫多大學(xué)杰弗里·辛頓教授堅(jiān)持研究深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)30年，奠定人工智能蓬勃發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。谷歌DeepMind團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期深入研究神經(jīng)科學(xué)啟發(fā)的人工智能等基礎(chǔ)問(wèn)題，取得了阿爾法狗等一系列重大成果。15.1.1人工智能發(fā)展的啟示（3）應(yīng)用需求是科技創(chuàng)新的不竭之源。引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力主要來(lái)自于科學(xué)和需求的雙輪驅(qū)動(dòng)。人工智能發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力除了知識(shí)與技術(shù)體系內(nèi)在矛盾外，貼近應(yīng)用、解決用戶(hù)需求是創(chuàng)新的最大源泉與動(dòng)力。比如人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用的突破，安防監(jiān)控、身份識(shí)別、無(wú)人駕駛、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用需求帶動(dòng)了人工智能的技術(shù)突破。15.1.1人工智能發(fā)展的啟示（4）學(xué)科交叉是創(chuàng)新突破的“捷徑”。人工智能研究涉及信息科學(xué)、腦科學(xué)、心理科學(xué)等，上世紀(jì)50年代人工智能的出現(xiàn)本身就是學(xué)科交叉的結(jié)果。特別是腦認(rèn)知科學(xué)與人工智能的成功結(jié)合，帶來(lái)了人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)幾十年的持久發(fā)展。智能本源、意識(shí)本質(zhì)等一些基本科學(xué)問(wèn)題正在孕育重大突破，對(duì)人工智能學(xué)科發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。15.1.1人工智能發(fā)展的啟示（5）寬容失敗是支持創(chuàng)新的題中應(yīng)有之義。任何學(xué)科的發(fā)展都不可能一帆風(fēng)順，任何創(chuàng)新目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都不會(huì)一蹴而就。人工智能60余載的發(fā)展生動(dòng)地詮釋了一門(mén)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展起伏曲折的歷程。可以說(shuō)沒(méi)有過(guò)去發(fā)展歷程中的“寒冬”就沒(méi)有今天人工智能發(fā)展新的春天。15.1.1人工智能發(fā)展的啟示（6）實(shí)事求是設(shè)定發(fā)展目標(biāo)是制定學(xué)科發(fā)展規(guī)劃的基本原則。達(dá)到全方位類(lèi)人水平的機(jī)器智能是人工智能學(xué)科宏偉的終極目標(biāo)，但是需要根據(jù)科技和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平來(lái)設(shè)定合理的階段性研究目標(biāo)，否則會(huì)有挫敗感從而影響學(xué)科發(fā)展，人工智能發(fā)展過(guò)程中的幾次低谷皆因不切實(shí)際的發(fā)展目標(biāo)所致。15.1.1人工智能發(fā)展的啟示從技術(shù)維度來(lái)看，人工智能技術(shù)突破集中在專(zhuān)用智能，但是通用智能發(fā)展水平仍處于起步階段；從產(chǎn)業(yè)維度來(lái)看，人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)如火如荼，技術(shù)和商業(yè)生態(tài)已見(jiàn)雛形；從社會(huì)維度來(lái)看，世界主要國(guó)家紛紛將人工智能上升為國(guó)家戰(zhàn)略，人工智能社會(huì)影響日益凸顯。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響（1）專(zhuān)用人工智能取得重要突破。面向特定領(lǐng)域的人工智能技術(shù)（即專(zhuān)用人工智能）由于任務(wù)單一、需求明確、應(yīng)用邊界清晰、領(lǐng)域知識(shí)豐富、建模相對(duì)簡(jiǎn)單，因此形成了人工智能領(lǐng)域的單點(diǎn)突破，在局部智能水平的單項(xiàng)測(cè)試中可以超越人類(lèi)智能。人工智能的近期進(jìn)展主要集中在專(zhuān)用智能領(lǐng)域，統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)是專(zhuān)用人工智能走向?qū)嵱玫睦碚摶A(chǔ)。深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、對(duì)抗學(xué)習(xí)等統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)理論在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、人機(jī)博弈等方面取得成功應(yīng)用。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響例如，阿爾法狗在圍棋比賽中戰(zhàn)勝人類(lèi)冠軍，人工智能程序在大規(guī)模圖像識(shí)別和人臉識(shí)別中達(dá)到了超越人類(lèi)的水平，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)5.1%的錯(cuò)誤率比肩專(zhuān)業(yè)速記員，人工智能系統(tǒng)診斷皮膚癌達(dá)到專(zhuān)業(yè)醫(yī)生水平，等等。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響（2）通用人工智能尚處于起步階段。人的大腦是一個(gè)通用的智能系統(tǒng)，能舉一反三、融會(huì)貫通，可處理視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、判斷、推理、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等各類(lèi)問(wèn)題，可謂“一腦萬(wàn)用”。真正意義上完備的人工智能系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)通用的智能系統(tǒng)。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局把人工智能發(fā)展分為三個(gè)階段：規(guī)則智能、統(tǒng)計(jì)智能和自主智能，認(rèn)為當(dāng)前國(guó)際主流人工智能水平仍然處于第二階段，核心技術(shù)依賴(lài)于深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、對(duì)抗學(xué)習(xí)等統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)，人工智能系統(tǒng)在信息感知、機(jī)器學(xué)習(xí)等智能水平維度進(jìn)步顯著，但是在概念抽象和推理決策等方面能力還很薄弱。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響（3）人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)如火如荼。全球產(chǎn)業(yè)界充分認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的重大意義，紛紛調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。比如，谷歌明確提出將發(fā)展戰(zhàn)略從“移動(dòng)優(yōu)先”轉(zhuǎn)向“AI優(yōu)先”；微軟將人工智能作為公司發(fā)展愿景。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響（4）創(chuàng)新生態(tài)布局成為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略高地。信息技術(shù)（IT）和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史就是新老IT巨頭搶灘布局IT創(chuàng)新生態(tài)的更替史。例如，傳統(tǒng)信息產(chǎn)業(yè)IT代表企業(yè)有微軟、英特爾、IBM、甲骨文等，互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)IT代表企業(yè)有谷歌、蘋(píng)果、臉書(shū)、亞馬遜、阿里巴巴、騰訊、百度等，目前智能科技IT的產(chǎn)業(yè)格局還沒(méi)有形成壟斷，因此全球科技產(chǎn)業(yè)巨頭都在積極推動(dòng)人工智能技術(shù)生態(tài)的研發(fā)布局，全力搶占人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響人工智能創(chuàng)新生態(tài)包括縱向的數(shù)據(jù)平臺(tái)、開(kāi)源算法、計(jì)算芯片、基礎(chǔ)軟件、圖形處理GPU服務(wù)器等技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)和橫向的智能制造、智能醫(yī)療、智能安防、智能零售、智能家居等商業(yè)和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。在技術(shù)生態(tài)方面，人工智能算法、數(shù)據(jù)、圖形處理器（GPU）/張量處理器（TPU）/神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NPU）計(jì)算、運(yùn)行/編譯/管理等基礎(chǔ)軟件已有大量開(kāi)源資源；此外，谷歌、IBM、英偉達(dá)、英特爾、蘋(píng)果、華為、中國(guó)科學(xué)院等積極布局人工智能領(lǐng)域的計(jì)算芯片。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響在人工智能商業(yè)和應(yīng)用生態(tài)布局方面，“智能+X”成為創(chuàng)新范式，例如“智能+制造”“智能+醫(yī)療”“智能+安防”等，人工智能技術(shù)向創(chuàng)新性的消費(fèi)場(chǎng)景和不同行業(yè)快速滲透融合并重塑整個(gè)社會(huì)發(fā)展，這是人工智能作為第四次技術(shù)革命關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力的最主要表現(xiàn)方式。人工智能商業(yè)生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化，例如智能駕駛汽車(chē)領(lǐng)域的參與者既有通用、福特、奔馳、豐田等傳統(tǒng)龍頭車(chē)企，又有互聯(lián)網(wǎng)造車(chē)者如谷歌、特斯拉、優(yōu)步、蘋(píng)果、百度等新貴。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響（5）人工智能上升為國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能正在成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的引擎，必將深刻影響國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局和一個(gè)國(guó)家的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛把發(fā)展人工智能作為提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略，加緊積極謀劃政策，圍繞核心技術(shù)、頂尖人才、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等強(qiáng)化部署，力圖在新一輪國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)中掌握主導(dǎo)權(quán)。在世界各國(guó)的重大國(guó)家戰(zhàn)略中，人工智能都是其中的核心關(guān)鍵技術(shù)。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響（6）人工智能的社會(huì)影響日益凸顯。人工智能的社會(huì)影響是多元的，既有拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)、服務(wù)民生、造福社會(huì)的正面效應(yīng)，又可能出現(xiàn)安全失控、法律失準(zhǔn)、道德失范、倫理失常、隱私失密等社會(huì)問(wèn)題，以及利用人工智能熱點(diǎn)進(jìn)行投機(jī)炒作從而存在泡沫風(fēng)險(xiǎn)。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響人工智能的發(fā)展突破了算法、算力和算料（數(shù)據(jù)）等“三算”方面的制約因素，拓展了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等廣闊應(yīng)用場(chǎng)景，開(kāi)始進(jìn)入蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期。人類(lèi)社會(huì)已開(kāi)始邁入智能化時(shí)代，人工智能引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展是大勢(shì)所趨，不可逆轉(zhuǎn)。經(jīng)歷六十余年積累后，人工智能開(kāi)始進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)的紅利期。伴隨著人工智能自身的創(chuàng)新發(fā)展和向經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面滲透，這個(gè)紅利期將持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期。15.1.2人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀與影響PART02倫理與安全弗朗西斯·培根是一位被譽(yù)為創(chuàng)造科學(xué)方法的哲學(xué)家，他在《論古人的智慧》一書(shū)中指出：“機(jī)械藝術(shù)的用途是模糊的，它既可用于治療，也可用于傷害?！彪S著人工智能在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科學(xué)、醫(yī)療、金融和軍事領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，我們應(yīng)該考慮一下它可能帶來(lái)的傷害和補(bǔ)救措施——用現(xiàn)代的說(shuō)法，就是風(fēng)險(xiǎn)和收益。15.2倫理與安全對(duì)創(chuàng)造超級(jí)智能機(jī)器的想法產(chǎn)生普遍的不安感覺(jué)是自然的，稱(chēng)之為大猩猩問(wèn)題。大約700萬(wàn)年前，一種現(xiàn)已滅絕的靈長(zhǎng)類(lèi)進(jìn)化了，一個(gè)分支進(jìn)化為大猩猩，另一個(gè)分支進(jìn)化為人類(lèi)。今天，大猩猩對(duì)人類(lèi)分支不太滿意，它根本無(wú)法控制自己的未來(lái)。試想，如果這是成功創(chuàng)造出超級(jí)人工智能的結(jié)果（人類(lèi)放棄對(duì)未來(lái)的控制），那么我們也許應(yīng)該停止人工智能的研究，并且作為一個(gè)必然的結(jié)果，放棄人工智能可能帶來(lái)的好處。這就是圖靈警告的本質(zhì)：我們可能無(wú)法控制比我們更聰明的機(jī)器。15.2.1創(chuàng)造智能機(jī)器的大猩猩問(wèn)題如果超級(jí)人工智能是一個(gè)來(lái)自外太空的黑匣子，那么謹(jǐn)慎地打開(kāi)這個(gè)黑匣子確實(shí)是明智之舉。但事實(shí)并非如此：人類(lèi)設(shè)計(jì)了人工智能系統(tǒng)，所以如果它們最終“掌控了自己”，那將是設(shè)計(jì)失敗的結(jié)果（正如圖靈所說(shuō)）。為了避免這種結(jié)果，需要了解潛在失敗的根源。15.2.1創(chuàng)造智能機(jī)器的大猩猩問(wèn)題許多文化都有關(guān)于人類(lèi)向神靈、精靈、魔術(shù)師或魔鬼索取東西的神話。在這些故事中，他們總是得到了他們真正想要的東西并最終后悔。如果還有第三個(gè)愿望的話，那就是撤銷(xiāo)前兩個(gè)。我們將其稱(chēng)為米達(dá)斯國(guó)王問(wèn)題：米達(dá)斯是希臘神話中的傳奇國(guó)王，他要求他所接觸的一切都變成黃金，但他在接觸了其食物和家人后，就后悔了。如果米達(dá)斯遵循基本的安全原則，并在他的愿望中包括“撤消”按鈕和“暫?！卑粹o，他會(huì)過(guò)得更好。15.2.1創(chuàng)造智能機(jī)器的大猩猩問(wèn)題跟其他高科技一樣，人工智能也是一把雙刃劍。認(rèn)識(shí)人工智能的社會(huì)影響，正在日益得到人們的重視。積極的方面有很多，例如，通過(guò)改進(jìn)醫(yī)學(xué)診斷、發(fā)現(xiàn)新的醫(yī)學(xué)成果、更好地預(yù)測(cè)極端天氣、通過(guò)輔助駕駛直至最終做到自動(dòng)駕駛來(lái)實(shí)現(xiàn)更安全的駕駛，人工智能可以拯救生命。改善生活的機(jī)會(huì)也很多。微軟的人道行動(dòng)計(jì)劃將人工智能用于自然災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)、滿足兒童需求和保護(hù)難民。15.2.2積極與消極的方面谷歌的賦能社會(huì)AI項(xiàng)目則支持雨林保護(hù)、污染監(jiān)測(cè)、化石燃料排放量測(cè)量、危機(jī)咨詢(xún)、新聞事實(shí)核查、自殺預(yù)防、回收利用等方面的工作。芝加哥大學(xué)社會(huì)福利數(shù)據(jù)科學(xué)中心應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)處理刑事司法、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育、公共衛(wèi)生、能源和環(huán)境等領(lǐng)域的問(wèn)題。15.2.2積極與消極的方面人工智能在農(nóng)作物管理和糧食生產(chǎn)等方面的應(yīng)用有助于養(yǎng)活全世界。用機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程使企業(yè)更具生產(chǎn)力、創(chuàng)造更多財(cái)富、提供更多就業(yè)機(jī)會(huì)。自動(dòng)化能夠取代許多工人所面臨的乏味而危險(xiǎn)的任務(wù)，讓他們可以專(zhuān)注從事更加有趣的事情。殘障人士將從基于人工智能的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和移動(dòng)輔助功能中受益。機(jī)器翻譯已經(jīng)讓來(lái)自不同文化背景的人們可以相互交流?；谲浖娜斯ぶ悄芙鉀Q方案的邊際生產(chǎn)成本幾乎為零，因此可能有助于先進(jìn)技術(shù)的大眾化（即使軟件的其他方面有集權(quán)的可能性）。15.2.2積極與消極的方面盡管有這么多積極方面，我們也不應(yīng)該忽略人工智能的消極方面。許多新技術(shù)都曾產(chǎn)生意想不到的負(fù)面影響：核裂變導(dǎo)致了切爾諾貝利事故并產(chǎn)生毀滅全球的威脅；內(nèi)燃機(jī)帶來(lái)了空氣污染、全球變暖和死亡的威脅。即使按設(shè)計(jì)初衷使用，有些技術(shù)也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，如沙林毒氣和電話推銷(xiāo)。15.2.2積極與消極的方面所有科學(xué)家和工程師都面臨著倫理考量，哪些項(xiàng)目應(yīng)該做，哪些項(xiàng)目不應(yīng)該進(jìn)行，以及如何確保項(xiàng)目執(zhí)行是安全且有益的。2010年，英國(guó)工程和物理科學(xué)研究委員會(huì)制定了一系列機(jī)器人準(zhǔn)則。接下來(lái)數(shù)年里，其他政府機(jī)構(gòu)、非盈利組織以及各公司紛紛建立了類(lèi)似的準(zhǔn)則。建立準(zhǔn)則的重點(diǎn)是，要讓每一個(gè)創(chuàng)造人工智能技術(shù)的機(jī)構(gòu)，以及這些機(jī)構(gòu)中的每個(gè)人都要負(fù)責(zé)確保技術(shù)對(duì)社會(huì)有益而非有害。15.2.2積極與消極的方面最常被提到的準(zhǔn)則是：確保安全性 建立問(wèn)責(zé)制確保公平性 維護(hù)人權(quán)和價(jià)值觀尊重隱私 體現(xiàn)多樣性與包容性促進(jìn)協(xié)作 避免集權(quán)提供透明度 承認(rèn)法律和政策的影響限制人工智能的有害用途 考慮對(duì)就業(yè)的影響15.2.2積極與消極的方面這些原則中有許多（如“確保安全”）適用于所有軟硬件，而不僅僅是人工智能系統(tǒng)。一些原則措辭模糊，難以衡量與執(zhí)行。這在一定程度上是因?yàn)槿斯ぶ悄苡兄姸嘧宇I(lǐng)域，每個(gè)子領(lǐng)域都有著不同的歷史規(guī)范，每個(gè)子領(lǐng)域中人工智能開(kāi)發(fā)者和利益相關(guān)者之間的關(guān)系也不同。15.2.2積極與消極的方面對(duì)于很多潛在的人工智能用戶(hù)而言，要想實(shí)現(xiàn)人工智能的成功應(yīng)用，必須首先解決兩方面突出問(wèn)題：一是人才短缺問(wèn)題，即無(wú)法吸引和留住人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)方面和相關(guān)管理方面的人才；二是技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施短缺問(wèn)題，即數(shù)據(jù)能力、運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)能力等數(shù)字能力薄弱。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺人工智能仍然僅能解決特定問(wèn)題并具有嚴(yán)重的背景依賴(lài)性，這意味著，人工智能當(dāng)前執(zhí)行的是有限的任務(wù)，通過(guò)嵌入到較大型系統(tǒng)來(lái)發(fā)揮作用。作為一種處于早期發(fā)展階段的技術(shù)，人工智能促成的能力提高微不足道，這意味著，迫切將人工智能投入使用的當(dāng)前用戶(hù)面臨著巨大的前期成本，效益不大。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺許多用戶(hù)所執(zhí)行的任務(wù)涉及人類(lèi)生命或高昂設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，因此在依靠人工智能來(lái)執(zhí)行任務(wù)之前要首先解決人工智能可靠性問(wèn)題。在私營(yíng)領(lǐng)域，許多責(zé)任和知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)法律問(wèn)題尚未得到充分研究；在公共部門(mén)，大量關(guān)鍵任務(wù)尚無(wú)明確途徑確保人工智能的可靠性。以上都是人工智能管理挑戰(zhàn)，只有建立了配套的人工智能生態(tài)系統(tǒng)，人工智能用戶(hù)才能在這些方面得到滿足。雖然人工智能生態(tài)系統(tǒng)的大部分可以也將在私營(yíng)部門(mén)中發(fā)展起來(lái)，但這對(duì)很多政府用戶(hù)特別是國(guó)家安全用戶(hù)來(lái)說(shuō)，只是必要因素而非充分因素。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺信任方面，人工智能透明度的重要性和必要性因具體的人工智能應(yīng)用而定；人工智能的算法、數(shù)據(jù)和結(jié)果都必須可信；用戶(hù)必須能理解人工智能系統(tǒng)可能被愚弄的機(jī)制。安全性方面，為打造強(qiáng)大且富有彈性的數(shù)字化能力，需要在研發(fā)、操作和安全之間進(jìn)行平衡；在各機(jī)構(gòu)中樹(shù)立網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)管理文化與網(wǎng)絡(luò)安全負(fù)責(zé)制至關(guān)重要。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺人員與文化方面，使用人工智能需要具備相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)、接受過(guò)技術(shù)訓(xùn)練且擁有合適工具的工作人員；各機(jī)構(gòu)必須培養(yǎng)數(shù)據(jù)卓越文化。數(shù)字能力方面，為了成功運(yùn)用人工智能技術(shù)，各機(jī)構(gòu)必須打造基本的數(shù)字能力；通過(guò)信息和分析獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，需要包括上至總部下至部署作戰(zhàn)人員在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的全力投入。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺政策方面，一是必須制定倫理方面的政策和標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)人工智能技術(shù)的應(yīng)用。二是必須通過(guò)一系列政策措施來(lái)加強(qiáng)人工智能生態(tài)系統(tǒng)：改革人員雇用權(quán)限和安全許可流程，以更好地招募和利用人才；改變軟件開(kāi)發(fā)方面的預(yù)算措施，以提升政府采購(gòu)和迭代開(kāi)發(fā)軟件的能力；與業(yè)界進(jìn)行全面接觸與合作，除了利用技術(shù)巨頭和國(guó)防工業(yè)巨頭外，還要利用中小型數(shù)據(jù)科學(xué)公司；投資于處在早期階段的研發(fā)工作，尤其是那些需要政府支持的領(lǐng)域；開(kāi)發(fā)可解決人工智能可靠性問(wèn)題的工具。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺三是必須認(rèn)識(shí)到國(guó)際社會(huì)在人工智能方面的活動(dòng)，采取措施保護(hù)人工智能生態(tài)環(huán)境，使其免遭攻擊，免受有害投資的影響；利用資源，主要手段包括：與擁有共同目標(biāo)、設(shè)備和數(shù)據(jù)共享協(xié)議的伙伴合作，同時(shí)在與拓展新伙伴時(shí)，也要注意打造這些共同性。在理解人工智能對(duì)國(guó)家安全的影響方面，我們?nèi)蕴幱谠缙陔A段。15.2.3人才和基礎(chǔ)設(shè)施短缺人工智能是人類(lèi)智能的延伸，也是人類(lèi)價(jià)值系統(tǒng)的延伸。在其發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)包含對(duì)人類(lèi)倫理價(jià)值的正確考量。設(shè)定人工智能技術(shù)的倫理要求，要依托于社會(huì)和公眾對(duì)人工智能倫理的深入思考和廣泛共識(shí)，并遵循一些共識(shí)原則：15.2.4設(shè)定倫理要求（1）人類(lèi)利益原則，即人工智能應(yīng)以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)利益為終極目標(biāo)。這一原則體現(xiàn)對(duì)人權(quán)的尊重、對(duì)人類(lèi)和自然環(huán)境利益最大化以及降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)社會(huì)的負(fù)面影響。在此原則下，政策和法律應(yīng)致力于人工智能發(fā)展的外部社會(huì)環(huán)境的構(gòu)建，推動(dòng)對(duì)社會(huì)個(gè)體的人工智能倫理和安全意識(shí)教育，讓社會(huì)警惕人工智能技術(shù)被濫用的風(fēng)險(xiǎn)。此外，還應(yīng)該警惕人工智能系統(tǒng)作出與倫理道德偏差的決策。15.2.4設(shè)定倫理要求（2）責(zé)任原則，即在技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用兩方面都建立明確的責(zé)任體系，以便在技術(shù)層面可以對(duì)人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)人員或部門(mén)問(wèn)責(zé)，在應(yīng)用層面可以建立合理的責(zé)任和賠償體系。在責(zé)任原則下，在技術(shù)開(kāi)發(fā)方面應(yīng)遵循透明度原則；在技術(shù)應(yīng)用方面則應(yīng)當(dāng)遵循權(quán)責(zé)一致原則。15.2.4設(shè)定倫理要求人工智能的發(fā)展是建立在大量數(shù)據(jù)的信息技術(shù)應(yīng)用之上，不可避免地涉及到個(gè)人信息的合理使用問(wèn)題，因此對(duì)于隱私應(yīng)該有明確且可操作的定義。人工智能技術(shù)的發(fā)展也讓侵犯?jìng)€(gè)人隱私的行為更為便利，因此相關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為個(gè)人隱私提供更強(qiáng)有力的保護(hù)。15.2.5強(qiáng)力保護(hù)個(gè)人隱私此外，人工智能技術(shù)的發(fā)展使得政府對(duì)于公民個(gè)人數(shù)據(jù)信息的收集和使用更加便利。大量個(gè)人數(shù)據(jù)信息能夠幫助政府各個(gè)部門(mén)更好地了解所服務(wù)的人群狀態(tài)，確保個(gè)性化服務(wù)的機(jī)會(huì)和質(zhì)量。但隨之而來(lái)的是，政府部門(mén)和政府工作人員個(gè)人不恰當(dāng)使用個(gè)人數(shù)據(jù)信息的風(fēng)險(xiǎn)和潛在的危害應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶銐虻闹匾暋?5.2.5強(qiáng)力保護(hù)個(gè)人隱私人工智能語(yǔ)境下的個(gè)人數(shù)據(jù)的獲取和知情同意應(yīng)該重新進(jìn)行定義。首先，相關(guān)政策、法律和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)直接對(duì)數(shù)據(jù)的收集和使用進(jìn)行規(guī)制，而不能僅僅征得數(shù)據(jù)所有者的同意；其次，應(yīng)當(dāng)建立實(shí)用、可執(zhí)行的、適應(yīng)于不同使用場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)流程以供設(shè)計(jì)者和開(kāi)發(fā)者保護(hù)數(shù)據(jù)來(lái)源的隱私；再次，對(duì)于利用人工智能可能推導(dǎo)出超過(guò)公民最初同意披露的信息的行為應(yīng)該進(jìn)行規(guī)制。最后，政策、法律和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于個(gè)人數(shù)據(jù)管理應(yīng)該采取延伸式保護(hù)，鼓勵(lì)發(fā)展相關(guān)技術(shù)，探索將算法工具作為個(gè)體在數(shù)字和現(xiàn)實(shí)世界中的代理人。15.2.5強(qiáng)力保護(hù)個(gè)人隱私涉及的安全、倫理和隱私問(wèn)題是人工智能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。安全問(wèn)題是讓技術(shù)能夠持續(xù)發(fā)展的前提。技術(shù)的發(fā)展給社會(huì)信任帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)，如何增加社會(huì)信任，讓技術(shù)發(fā)展遵循倫理要求，特別是保障隱私不會(huì)被侵犯是亟需解決的問(wèn)題。為此，需要制訂合理的政策、法律、標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，并與國(guó)際社會(huì)協(xié)作。建立一個(gè)令人工智能技術(shù)造福于社會(huì)、保護(hù)公眾利益的政策、法律和標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境，是人工智能技術(shù)持續(xù)、健康發(fā)展的重要前提。15.2.5強(qiáng)力保護(hù)個(gè)人隱私機(jī)器人應(yīng)該享受哪些權(quán)利，這一問(wèn)題十分重要。虛構(gòu)類(lèi)文學(xué)作品中經(jīng)?？紤]機(jī)器人人格的問(wèn)題：從皮格馬利翁到葛佩莉亞，再到匹諾曹，再到電影《人工智能》和《機(jī)器管家》，我們都聽(tīng)過(guò)一個(gè)娃娃／機(jī)器人獲得生命，并努力被接受為一個(gè)有人權(quán)的人的傳說(shuō)。索菲亞是一個(gè)長(zhǎng)得像人的木偶，能夠說(shuō)事先編排好的臺(tái)詞。在現(xiàn)實(shí)生活中，索菲亞被正式授予沙特阿拉伯公民榮譽(yù)身份的報(bào)道登上了頭條新聞。15.2.6機(jī)器人權(quán)利為逃避機(jī)器人意識(shí)這一困境，厄尼·戴維斯主張永遠(yuǎn)不要造出可能被認(rèn)為有意識(shí)的機(jī)器人。約瑟夫·維森鮑姆在1976年出版的《計(jì)算力量與人類(lèi)理性：從判斷到計(jì)算》一書(shū)中曾提出過(guò)這一論點(diǎn)，而在此之前，朱利安·德·拉梅特麗在《人是機(jī)器》一書(shū)中也提出過(guò)這一論點(diǎn)。機(jī)器人是我們創(chuàng)造出來(lái)用以完成我們指令的工具，如果我們授予它們?nèi)烁?，我們其?shí)只是拒絕為自己財(cái)產(chǎn)的行為負(fù)責(zé)：“我的自動(dòng)駕駛汽車(chē)的車(chē)禍不是我的錯(cuò)，是汽車(chē)自己造成的?！?5.2.6機(jī)器人權(quán)利如果我們開(kāi)發(fā)出人與機(jī)器人的混合體，這個(gè)問(wèn)題又將不同。當(dāng)然，人們已經(jīng)通過(guò)隱形眼鏡、起搏器和人工髖關(guān)節(jié)等技術(shù)增強(qiáng)了人類(lèi)。但計(jì)算概念的加入可能會(huì)模糊人和機(jī)器之間的界限。15.2.6機(jī)器人權(quán)利PART03人工智能的極限1980年，哲學(xué)家約翰·希爾勒提出了弱人工智能和強(qiáng)人工智能的區(qū)別。弱人工智能的機(jī)器可以表現(xiàn)得智能，而強(qiáng)人工智能的機(jī)器是真正地有意識(shí)地在思考（而非僅模擬思考）。隨著時(shí)間的推移，強(qiáng)人工智能的定義轉(zhuǎn)而指代“人類(lèi)級(jí)別的人工智能”或“通用人工智能”等，可以解決各種各樣的任務(wù)，包括各種新奇的任務(wù)，并且可以完成得像人類(lèi)一樣好。然而，近年來(lái)的飛速進(jìn)展并不能說(shuō)明人工智能的成就可以無(wú)所不及。艾倫·圖靈是第一個(gè)定義人工智能的人，也是第一個(gè)對(duì)人工智能提出可能的異議的人，他預(yù)見(jiàn)了后來(lái)人提出的幾乎所有的意見(jiàn)。15.3人工智能極限圖靈在“由行為的非形式化得出的論據(jù)”中提到，人類(lèi)的行為太復(fù)雜了，現(xiàn)實(shí)中，人們必須使用一些非形式化的準(zhǔn)則，任何一個(gè)形式化的規(guī)則集都無(wú)法被完全捕捉到，而非形式化準(zhǔn)則也無(wú)法被形式化規(guī)則集捕捉，因此也無(wú)法在計(jì)算機(jī)程序中編碼。15.3.1由非形式化得出的論據(jù)休伯特·德雷福斯是這一觀點(diǎn)的主要支持者，他曾就人工智能發(fā)展發(fā)表過(guò)一系列頗具影響力的質(zhì)疑：《計(jì)算機(jī)不能做什么》以及和他的兄弟斯圖爾特·德雷福斯合著的《頭腦重于機(jī)器》。同樣，哲學(xué)家肯尼斯·薩瑞說(shuō)：“在對(duì)計(jì)算主義的狂熱推崇中追求人工智能，是根本不可能有任何長(zhǎng)久的結(jié)果的?！彼麄兯u(píng)的技術(shù)后來(lái)被稱(chēng)為老式人工智能。15.3.1由非形式化得出的論據(jù)老式人工智能對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單邏輯智能體設(shè)計(jì)確實(shí)很難在一個(gè)充要的邏輯規(guī)則集里捕捉適當(dāng)行為的每一種可能性，我們稱(chēng)之為資格問(wèn)題。但就概率推理系統(tǒng)更適合開(kāi)放領(lǐng)域和深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)在各種“非形式化”任務(wù)上表現(xiàn)良好一樣，這一批評(píng)評(píng)論并不是針對(duì)計(jì)算機(jī)本身，而僅針對(duì)使用邏輯規(guī)則進(jìn)行編程這一特定風(fēng)格。這種風(fēng)格曾在20世紀(jì)80年代流行，但已被新方法取代。15.3.1由非形式化得出的論據(jù)德雷福斯最有力的論據(jù)之一是針對(duì)情景式智能體而不是無(wú)實(shí)體的邏輯推理機(jī)。相比于那些看過(guò)狗奔跑、和狗一起玩過(guò)、曾被狗舔過(guò)的智能體來(lái)說(shuō)，一個(gè)對(duì)“狗”的理解僅來(lái)自一組有限的如“Dog(x)=Mannal(x)”這樣的邏輯語(yǔ)句的智能體是處于劣勢(shì)的。哲學(xué)家安迪·克拉克曾說(shuō)過(guò)：“生物大腦是生物體的首要控制系統(tǒng)，生物體在豐富的真實(shí)世界環(huán)境中行動(dòng)?！备鶕?jù)克拉克的觀點(diǎn)，我們“擅長(zhǎng)于飛盤(pán)游戲而弱于邏輯”。15.3.1由非形式化得出的論據(jù)體驗(yàn)認(rèn)知方法聲稱(chēng)單獨(dú)考慮大腦是毫無(wú)意義的：認(rèn)知發(fā)生在軀體內(nèi)部，而軀體處于環(huán)境中。我們需要從整體上去研究這個(gè)系統(tǒng)。大腦的運(yùn)行利用其所處環(huán)境中的規(guī)律，這里說(shuō)的環(huán)境包括軀體的其他部分。在體驗(yàn)認(rèn)知方法中，機(jī)器人、視覺(jué)和一些其他的傳感器成為核心而非外圍部分?？偟膩?lái)說(shuō)，德雷福斯看到了人工智能還未能完全解決的領(lǐng)域，并由此聲稱(chēng)人工智能是不可能的?，F(xiàn)在我們看到許多科研人員正在這些領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)的研究和開(kāi)發(fā)，從而提高了人工智能的能力，降低了其不可能性。15.3.1由非形式化得出的論據(jù)艾倫·圖靈在他那篇著名論文“計(jì)算與智能”中提出，與其問(wèn)機(jī)器能否思考，不如問(wèn)機(jī)器能否通過(guò)行為測(cè)試，即圖靈測(cè)試。圖靈測(cè)試需要一個(gè)計(jì)算機(jī)程序與測(cè)試者進(jìn)行5分鐘的對(duì)話（通過(guò)鍵入消息的方式）。然后，測(cè)試者必須猜測(cè)與其對(duì)話的是人還是程序；如果程序讓測(cè)試者做出的誤判超過(guò)30％，那么它就通過(guò)了測(cè)試。對(duì)圖靈來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵不在于測(cè)試的具體細(xì)節(jié)，而是智能應(yīng)該通過(guò)某種開(kāi)放式行為任務(wù)上的表現(xiàn)而不是通過(guò)哲學(xué)上的推測(cè)來(lái)衡量。15.3.2衡量人工智能圖靈曾推測(cè)，到2000年，擁有10億存儲(chǔ)單元的計(jì)算機(jī)可以通過(guò)圖靈測(cè)試。但2000年已經(jīng)過(guò)去了，我們?nèi)圆荒芫褪欠裼谐绦蛲ㄟ^(guò)圖靈測(cè)試達(dá)成一致。許多人在他們不知道有可能是和計(jì)算機(jī)在聊天時(shí)被計(jì)算機(jī)程序欺騙了。ELIZA程序、網(wǎng)絡(luò)聊天機(jī)器人MGoNZ和納塔恰塔多次欺騙了與它們交談的人，而聊天機(jī)器人賽博愛(ài)好者引起了執(zhí)法部門(mén)的注意，因?yàn)樗鼰嶂杂谡T導(dǎo)聊天對(duì)象泄露足夠多的個(gè)人信息致使他們的身份被盜用。15.3.2衡量人工智能2014年，一款名為尤金·古斯特曼的聊天機(jī)器人在圖靈測(cè)試中令33％未受訓(xùn)練的業(yè)余評(píng)測(cè)者做出誤判。這款程序聲稱(chēng)自己是一名來(lái)自烏克蘭的男孩，英語(yǔ)水平有限。這點(diǎn)讓它出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤有了解釋?；蛟S圖靈測(cè)試其實(shí)是關(guān)于人類(lèi)易受騙性的測(cè)試。目前為止聊天機(jī)器人還不能騙過(guò)受過(guò)良好訓(xùn)練的評(píng)測(cè)者。圖靈測(cè)試競(jìng)賽帶來(lái)了更優(yōu)秀的聊天機(jī)器人，但這還沒(méi)成為人工智能領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。相反，追逐競(jìng)賽的研究者更傾向于下國(guó)際象棋、下圍棋、玩《星際爭(zhēng)霸II》游戲、參加八年級(jí)科學(xué)考試或在圖像中識(shí)別物體。15.3.2衡量人工智能在許多這類(lèi)競(jìng)賽中，程序已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)人類(lèi)水平，但這并不意味著程序在這些特定任務(wù)之外也能夠像人類(lèi)一樣。人工智能研究的關(guān)鍵點(diǎn)在于改進(jìn)基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)和提供有用的工具，而不是讓評(píng)測(cè)者上當(dāng)。15.3.2衡量人工智能PART04人工智能架構(gòu)在人工智能領(lǐng)域中，反射型響應(yīng)適用于時(shí)間是重要因素的情形；基于知識(shí)的深思熟慮允許智能體提前做準(zhǔn)備；當(dāng)數(shù)據(jù)充足時(shí)，機(jī)器學(xué)習(xí)比較方便；但當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化或人類(lèi)設(shè)計(jì)者在相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)不足時(shí)，機(jī)器學(xué)習(xí)就是必要的了。長(zhǎng)期以來(lái)，人工智能一直分裂為符號(hào)系統(tǒng)（基于邏輯和概率推斷）和連接系統(tǒng)（基于大量參數(shù)的損失函數(shù)最小化）兩個(gè)方向。如何取兩家之長(zhǎng)是人工智能的一個(gè)持續(xù)性的挑戰(zhàn)。符號(hào)系統(tǒng)可以拼接長(zhǎng)推理鏈，并利用結(jié)構(gòu)化表示的表達(dá)能力。連接系統(tǒng)在數(shù)據(jù)有噪聲的情況下也能識(shí)別出模式。一個(gè)研究方向是將概率編程與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合。15.4人工智能架構(gòu)同時(shí)，智能體也需要控制自己的思考過(guò)程。它們必須充分利用時(shí)間，在需要做出決策前結(jié)束思考。比如，一個(gè)出租車(chē)駕駛智能體在看到前方事故時(shí)，必須在一瞬間決定是剎車(chē)還是轉(zhuǎn)向。它也需要在瞬間考慮最重要的問(wèn)題，如左右兩側(cè)車(chē)道是否暢通、后方是否緊跟著一輛大卡車(chē)，而不是考慮該去哪接下一位乘客。這些問(wèn)題通常在實(shí)時(shí)人工智能課題下進(jìn)行研究。隨著人工智能系統(tǒng)轉(zhuǎn)向更加復(fù)雜的領(lǐng)域，智能體永遠(yuǎn)不會(huì)有足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)精確解決問(wèn)題，因此所有問(wèn)題都將變?yōu)閷?shí)時(shí)問(wèn)題。15.4人工智能架構(gòu)觀察人工智能技術(shù)的發(fā)展，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)時(shí)候，人工智能裝置通常并沒(méi)有直接接觸外界。除少數(shù)例外，人工智能系統(tǒng)都建立在人工提供輸入并解釋輸出的基礎(chǔ)上。同時(shí)，機(jī)器人系統(tǒng)專(zhuān)注于低層級(jí)任務(wù)，這些任務(wù)通常不涉及高層級(jí)的推理和規(guī)劃，對(duì)感知的要求也極低。這種狀況一部分是因?yàn)橐屨嬲臋C(jī)器人工作所需要的費(fèi)用和工程量很大，另一部分是因?yàn)樘幚砟芰退惴ㄓ行圆蛔阋蕴幚砀邘挼囊曈X(jué)輸入。15.4.1傳感器與執(zhí)行器近年來(lái)，隨著可編程機(jī)器人技術(shù)的成熟，情況迅速轉(zhuǎn)變。而可編程機(jī)器人的進(jìn)步得益于可靠的小型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和改進(jìn)的傳感器。自動(dòng)駕駛汽車(chē)中激光雷達(dá)的成本大幅度下降，而單芯片版本的傳感器成本已經(jīng)很便宜。雷達(dá)傳感器一度只能進(jìn)行粗粒度檢測(cè)，但現(xiàn)在它已足夠靈敏，可以計(jì)算一疊紙包含的紙張數(shù)量。15.4.1傳感器與執(zhí)行器手機(jī)攝像頭對(duì)更優(yōu)秀圖像處理性能的需求降低了用在機(jī)器人上的高分辨率攝像頭的成本。MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)提供了小型化加速度計(jì)、陀螺儀，以及小到可以植入人工飛行昆蟲(chóng)中的處理器。我們可以將數(shù)以百萬(wàn)個(gè)MEMS設(shè)備結(jié)合成強(qiáng)大的大型執(zhí)行器。3D打印和生物打印技術(shù)使得用原型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更為容易。15.4.1傳感器與執(zhí)行器由此，可以看出人工智能系統(tǒng)正處在從最初的純軟件系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У那度胧綑C(jī)器人系統(tǒng)的關(guān)鍵時(shí)期，靈活、智能的機(jī)器人很可能最先在工業(yè)領(lǐng)域（環(huán)境更可控、任務(wù)重復(fù)度更高、投資價(jià)值更易衡量）而非民用領(lǐng)域（環(huán)境與任務(wù)的變化更復(fù)雜）取得進(jìn)步。15.4.1傳感器與執(zhí)行器從21世紀(jì)初到目前為止，人工智能的大多數(shù)進(jìn)展都由特定任務(wù)上的競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)，如DARPA舉辦的自動(dòng)駕駛汽車(chē)大挑戰(zhàn)賽、ImageNet對(duì)象識(shí)別競(jìng)賽或者與世界冠軍比賽下國(guó)際象棋、下圍棋、打撲克、玩《危險(xiǎn)邊緣》。對(duì)每項(xiàng)任務(wù)，我們通常使用專(zhuān)門(mén)為此任務(wù)收集的數(shù)據(jù)，使用獨(dú)立的機(jī)器學(xué)習(xí)模型從零開(kāi)始訓(xùn)練，構(gòu)造獨(dú)立的人工智能系統(tǒng)。但一個(gè)真正智能的智能體，能完成的應(yīng)該不止一件事。15.4.2通用人工智能艾倫·圖靈曾列出他的清單，科幻小說(shuō)家羅伯特·海因萊因則這樣說(shuō)：生而為人，應(yīng)該能夠換尿布、策劃入侵、殺豬、駕船、設(shè)計(jì)建筑、寫(xiě)十四行詩(shī)、算賬、砌墻、接骨、撫慰臨終之人、接受命令、下達(dá)命令、合作、獨(dú)行、解方程、分析新問(wèn)題、拋灑糞肥、編寫(xiě)程序、烹飪美食、高效戰(zhàn)斗、英勇?tīng)奚?。只有昆蟲(chóng)才需要專(zhuān)業(yè)分工。15.4.2通用人工智能至今還沒(méi)有一個(gè)人工智能系統(tǒng)能達(dá)到這兩個(gè)列表中的任一個(gè)，一些通用人工智能或人類(lèi)級(jí)別人工智能（HLAI）的支持者堅(jiān)持認(rèn)為，繼續(xù)在特定任務(wù)或單獨(dú)組件上進(jìn)行研究不足以讓人工智能精通各項(xiàng)任務(wù)，我們需要一種全新的方法。在我們看來(lái)，大規(guī)模的新突破是必要的，但總的來(lái)說(shuō)，人工智能領(lǐng)域在探索和開(kāi)發(fā)之間已經(jīng)做出了合理的平衡，組裝一系列組件，改進(jìn)特定任務(wù)的同時(shí)，也探索了一些有前途的、有時(shí)甚至是遙遠(yuǎn)的想法。15.4.2通用人工智能如果在1903年時(shí)就告訴萊特兄弟停止研究單任務(wù)飛機(jī)，去設(shè)計(jì)一種可以垂直起飛、超越聲速、可載客數(shù)百名、能登陸月球的“人工通用飛行器”，這種做法是不可行的。在他們首次飛行后，每年再舉辦競(jìng)賽促進(jìn)云杉木雙翼飛機(jī)的改進(jìn)也是不現(xiàn)實(shí)的。1903年，萊特兄弟制造的人類(lèi)歷史上第一架能自由飛行且可操縱的動(dòng)力飛機(jī)“飛行者一號(hào)”就是用結(jié)實(shí)的云杉木制成的雙翼飛機(jī)。15.4.2通用人工智能我們看到，對(duì)組件的研究可以激發(fā)新的想法，如生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）和Transformer語(yǔ)言模型都開(kāi)啟了研究的新領(lǐng)域。我們也看到了邁向“行為多樣性”的腳步。例如，20世紀(jì)90年代，機(jī)器翻譯為每一個(gè)語(yǔ)言對(duì)（如法語(yǔ)到英語(yǔ)）建立一個(gè)系統(tǒng)，而如今僅用一個(gè)系統(tǒng)就可以識(shí)別輸入文本屬于100種語(yǔ)言中的哪一種，并將其翻譯到100種目標(biāo)語(yǔ)言中的任一種。還有一種自然語(yǔ)言系統(tǒng)可以用一個(gè)聯(lián)合模型執(zhí)行5個(gè)不同的任務(wù)。15.4.2通用人工智能計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域始于幾位非凡的先驅(qū)，但直到軟件工程發(fā)展起來(lái)，有了大量可用工具，并形成了一個(gè)由教師、學(xué)生、從業(yè)者、企業(yè)家、投資者和客戶(hù)共同組成的欣欣向榮的生態(tài)系統(tǒng)后，它才成為一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)。15.4.3人工智能工程人工智能產(chǎn)業(yè)尚未達(dá)到這種成熟度。的確，我們擁有各種強(qiáng)大的工具和框架，如TensorFlow、Keras、PyTorch、Caffe、Scikit-learn和SciPy。遺憾的是，已經(jīng)證明許多最有前途的方法（如GAN和深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)）都難以使用，因?yàn)樾枰?jīng)驗(yàn)和一定程度的調(diào)試才能讓這些方法在一個(gè)新領(lǐng)域上訓(xùn)練好。我們?nèi)鄙僮銐虻膶?zhuān)家在所有需要的領(lǐng)域上完成這些工作，也缺少工具和生態(tài)系統(tǒng)讓不太專(zhuān)業(yè)的從業(yè)者成功。15.4.3人工智能工程谷歌公司的杰夫·迪安認(rèn)為，在未來(lái)，我們希望機(jī)器學(xué)習(xí)能處理數(shù)百萬(wàn)個(gè)任務(wù)。從零開(kāi)始開(kāi)發(fā)每個(gè)系統(tǒng)是不切實(shí)際的，所以他建議不如構(gòu)建一個(gè)大型系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)新任務(wù)，從系統(tǒng)中抽取出與任務(wù)相關(guān)的部分。我們已經(jīng)看到在這方面的一些進(jìn)展，比如有數(shù)十億個(gè)參數(shù)的Transformer語(yǔ)言模型（如BERT、GPT-2），以及“非常大的”集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中參數(shù)數(shù)量可達(dá)680億個(gè)。但依然有許多工作要做。15.4.3人工智能工程PART05人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)人工智能預(yù)示著新一輪生產(chǎn)力革命帶動(dòng)下人類(lèi)分工深化的歷史趨勢(shì)，我們應(yīng)該認(rèn)清其中所帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。人工智能帶來(lái)的技術(shù)方面的機(jī)遇主要是帶來(lái)新一輪科技革命，引領(lǐng)21世紀(jì)技術(shù)的戰(zhàn)略性突破與發(fā)展。而挑戰(zhàn)主要在于，第一，對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，在基礎(chǔ)科學(xué)、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上一旦受制于人，面臨生產(chǎn)力重新落后的危險(xiǎn)；第二，對(duì)全球來(lái)說(shuō)，機(jī)器智能一旦在某些方面超過(guò)人類(lèi)，帶來(lái)不可測(cè)、不可控的風(fēng)險(xiǎn)。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面，人工智能的機(jī)遇在于，第一，把握好機(jī)遇可以占據(jù)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等高新科技產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，進(jìn)而掌握產(chǎn)業(yè)革命的戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)；第二，對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，由技術(shù)產(chǎn)業(yè)可直接發(fā)育形成產(chǎn)值接近半個(gè)歐洲的高科技產(chǎn)業(yè)，特別是超大型“商業(yè)-技術(shù)”結(jié)合型平臺(tái)企業(yè)。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)主要在于，一旦在基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)軟硬件技術(shù)（如操作系統(tǒng)、技術(shù)平臺(tái)）、材料工藝和國(guó)際合作等方面受到封鎖（或與先進(jìn)國(guó)家發(fā)生科技“脫鉤”），就會(huì)形成來(lái)自知識(shí)與市場(chǎng)的發(fā)展障礙。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)在宏觀經(jīng)濟(jì)方面看，人工智能帶來(lái)的總的影響，在于生產(chǎn)力變革引發(fā)分工進(jìn)一步出現(xiàn)大發(fā)展，方向是從分工專(zhuān)業(yè)化，向分工多樣化深化，引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命，并進(jìn)而造成制度變革壓力。在增長(zhǎng)方面，機(jī)遇主要是可能為增長(zhǎng)帶來(lái)新動(dòng)能，第一，數(shù)據(jù)資本替代物質(zhì)投入將成為長(zhǎng)期趨勢(shì)，第二，將加速經(jīng)濟(jì)從速度增長(zhǎng)向質(zhì)量提高的轉(zhuǎn)變，以高附加值為標(biāo)志的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化趨勢(shì)明顯。挑戰(zhàn)在于，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、制造業(yè)服務(wù)化滯后、第三產(chǎn)業(yè)比重顯著低于平均水平國(guó)家，將在全球化體系中受到來(lái)自?xún)r(jià)值鏈高端的巨大壓力。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)在貨幣方面，人工智能長(zhǎng)期內(nèi)可能推動(dòng)形成“金融-信息”雙中心的“新金融秩序”，其中主要機(jī)遇在于，金融服務(wù)與信息服務(wù)進(jìn)一步融合，推動(dòng)信息對(duì)稱(chēng)透明機(jī)制的形成，為金融服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造更好條件；主要挑戰(zhàn)在于，由分布式計(jì)算、區(qū)塊鏈機(jī)制引起的金融創(chuàng)新，對(duì)央行貨幣主權(quán)造成潛在的挑戰(zhàn)，一旦信息服務(wù)滯后，可能放大金融風(fēng)險(xiǎn)中的不確定性。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)在就業(yè)方面，人工智能的機(jī)遇主要在于，可能為零工經(jīng)濟(jì)、在家辦公創(chuàng)造低門(mén)檻工作條件；挑戰(zhàn)在于機(jī)器一旦替代人，不僅會(huì)造成對(duì)人類(lèi)體力勞動(dòng)的替代，而且會(huì)部分造成對(duì)人類(lèi)腦力勞動(dòng)的替代，短期對(duì)制造業(yè)就業(yè)，甚至二產(chǎn)、三產(chǎn)中部分復(fù)雜勞動(dòng)構(gòu)成沖擊，長(zhǎng)期既不會(huì)增加就業(yè)，也不會(huì)減少就業(yè)，而是推動(dòng)人類(lèi)就業(yè)轉(zhuǎn)向多樣化與靈活化。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)企業(yè)方面，人工智能的機(jī)遇在于，通過(guò)在計(jì)劃、領(lǐng)導(dǎo)、組織、控制各個(gè)環(huán)節(jié)智能化，產(chǎn)消兩端進(jìn)一步透明化，為克服企業(yè)官僚主義，提供新的解決模式，企業(yè)做優(yōu)成為世界一流企業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)；挑戰(zhàn)主要是，企業(yè)僅僅靠做大做強(qiáng)，難以面對(duì)高度復(fù)雜、不確定化的市場(chǎng)需求變化的挑戰(zhàn)，需要將人工智能轉(zhuǎn)化為適應(yīng)低成本高附加值差異化戰(zhàn)略的業(yè)務(wù)能力。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)此外，人工智能在機(jī)器人、基因技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)方面的運(yùn)用，將帶來(lái)倫理方面新的問(wèn)題；在個(gè)人信息和數(shù)據(jù)資產(chǎn)開(kāi)發(fā)與保護(hù)方面，帶來(lái)法律和制度方面的考驗(yàn)。15.5人工智能的機(jī)遇與挑戰(zhàn)PART06未來(lái)的人工智能現(xiàn)在的人工智能技術(shù)并不是為了創(chuàng)造思考機(jī)器，還只不過(guò)是利用大量規(guī)則來(lái)假裝智能而已。然而，強(qiáng)人工智能將一路進(jìn)步，從眼下的仿甲蟲(chóng)機(jī)器人，沿著進(jìn)化的階梯直到創(chuàng)造出像哺乳動(dòng)物般智能的設(shè)備，可能是一只狗或是一只松鼠。這些設(shè)備可以用于應(yīng)對(duì)災(zāi)害以及處理一些危險(xiǎn)但技術(shù)含量低的難題。15.6未來(lái)的人工智能用幾十年的時(shí)間，人們可以創(chuàng)建出擁有人腦般處理能力的計(jì)算機(jī)。到那時(shí)候，我們可能已經(jīng)制造出能在現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)作的機(jī)器人，它至少具備一名不那么聰明的人類(lèi)的行為能力。它們將利用與人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)相同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)低級(jí)別功能，其他的則更多依靠計(jì)算機(jī)科學(xué)而不是神經(jīng)生物學(xué)。正是因?yàn)槿绱?，它們沒(méi)有生命，也不具備自我意識(shí)。這類(lèi)機(jī)器人可以用于完成重復(fù)性工作，工作場(chǎng)景必須相對(duì)固定，遭遇突發(fā)情況的概率較低。即使是這樣，它們還是常常會(huì)不知所措，帶來(lái)的麻煩事比做出的貢獻(xiàn)要多得多，這可能也是前沿科技的禍根。15.6未來(lái)的人工智能創(chuàng)造真正的人工智能需要的絕不僅僅只是內(nèi)存大、速度快的計(jì)算機(jī)，它需要研究大腦的運(yùn)作，要求更先進(jìn)的掃描和探測(cè)工具，也需要研究各類(lèi)技術(shù)，要求大量實(shí)驗(yàn)及錯(cuò)誤構(gòu)建原型。所有這些都需要時(shí)間，沒(méi)有人能確定到底需要多久。這樣的人工智能可以用于完成許多人類(lèi)力所不能及的任務(wù)，比如，太空探索，但它們也將面臨與人類(lèi)一樣的缺點(diǎn)的困擾。15.6未來(lái)的人工智能幾乎可以肯定，那種在不同物體之間建立聯(lián)系的能力，有助于人們很好地解決一些意料之外的問(wèn)題。同人腦類(lèi)似的思維也將會(huì)胡思亂想，會(huì)擁有各種情感，因?yàn)檫@是我們思維運(yùn)作不可或缺的特點(diǎn)。像人類(lèi)一樣，人工智能設(shè)備也會(huì)犯錯(cuò)，需要高效地學(xué)習(xí)不同技能。15.6未來(lái)的人工智能貫穿所有關(guān)于強(qiáng)人工智能爭(zhēng)論的主題是意識(shí)：對(duì)外部世界、自我、生活的主觀體驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)在本質(zhì)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)是感質(zhì)（源于拉丁語(yǔ)，大意是“什么樣的”）。最大的問(wèn)題是機(jī)器是否有感質(zhì)。在電影《2001太空漫游》中，當(dāng)宇航員戴維·鮑曼斷開(kāi)計(jì)算機(jī)哈爾的“認(rèn)知電路”時(shí)，屏幕上寫(xiě)著“戴夫，我害怕。戴夫，我的腦子正在消失，我能感覺(jué)到”。哈爾真的有感情（且值得同情）嗎？又或者這個(gè)回復(fù)只是一種算法響應(yīng)，與“404錯(cuò)誤：未找到”沒(méi)有任何區(qū)別？15.6.1意識(shí)與感質(zhì)對(duì)動(dòng)物們也有類(lèi)似的問(wèn)題：寵物的主人確信他們的貓狗有意識(shí)，但不是所有科學(xué)家都認(rèn)同這一點(diǎn)。蟋蟀會(huì)根據(jù)溫度改變自己的行為，但幾乎沒(méi)人會(huì)說(shuō)蟋蟀能體驗(yàn)到溫暖或寒冷的感覺(jué)。意識(shí)問(wèn)題難以解決的一個(gè)原因是，即使經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的爭(zhēng)論，它的定義依然不明確。但解決方法可能不遠(yuǎn)了。近來(lái)，在坦普頓基金會(huì)的贊助下，哲學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家合作開(kāi)展了