在世界最復(fù)雜的棋類(lèi)游戲中，“阿爾法圍棋”4：1戰(zhàn)勝人類(lèi)職業(yè)圍棋高手，人工智能取得了令人矚目的進(jìn)展，這是否意味著機(jī)器即將獲得類(lèi)人智能了呢？得到這樣的結(jié)論還為時(shí)過(guò)早。本期聚焦于人工智能，特別是深度學(xué)習(xí)及其應(yīng)用，其中AlphaGo專(zhuān)題的三篇論文還分別從技術(shù)層面分析了“阿爾法圍棋”系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及可能的弱點(diǎn)。“無(wú)處不在”的人工智能把我們帶到一個(gè)新時(shí)代的起點(diǎn)，并使我們隱約地看到未來(lái)—實(shí)現(xiàn)人類(lèi)水平的人工智能。面對(duì)這一艱巨的科學(xué)目標(biāo)，我們需要應(yīng)對(duì)以下挑戰(zhàn)：
1、讓機(jī)器在沒(méi)有人類(lèi)教師的幫助下學(xué)習(xí)
人類(lèi)有很多學(xué)習(xí)經(jīng)歷是一個(gè)隱性學(xué)習(xí)過(guò)程，即根據(jù)以前學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行邏輯推理，以掌握新的知識(shí)。然而，目前的計(jì)算機(jī)并沒(méi)有這種能力。“監(jiān)督學(xué)習(xí)”是迄今為止最成功的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，它需要人類(lèi)在很大程度上參與機(jī)器的學(xué)習(xí)。
機(jī)器需要具備在沒(méi)有人類(lèi)太多監(jiān)督和指令的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力，或在先驗(yàn)知識(shí)和少量樣本的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。也就是說(shuō)，機(jī)器無(wú)需在每次輸入新數(shù)據(jù)或者測(cè)試算法時(shí)都從頭開(kāi)始訓(xùn)練模型。這是一個(gè)很值得深入研究的問(wèn)題。目前，圍繞這一問(wèn)題的研究熱點(diǎn)有：監(jiān)督與非監(jiān)督學(xué)習(xí)的一致性、不變量特性的非監(jiān)督學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)與結(jié)構(gòu)化預(yù)測(cè)的組合、分布式聯(lián)想記憶與計(jì)算的融合、從表象和特征的機(jī)器學(xué)習(xí)到綜合的機(jī)器推理等。
2、讓機(jī)器像人類(lèi)一樣感知和理解世界
在對(duì)自然界的豐富表征和理解方面，人類(lèi)無(wú)疑是所有生物中的“佼佼者”。如果做不到這一點(diǎn)，人類(lèi)便無(wú)法生存和發(fā)展下去。因此，感知能力是智能最重要的組成部分。提高機(jī)器的感知能力依賴(lài)于器件和新型傳感技術(shù)的進(jìn)步。
讓機(jī)器像人類(lèi)一樣感知和理解世界，能夠解決人工智能研究領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)所面臨的不完整信息下的復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃和推理方面的問(wèn)題。當(dāng)前，我們已經(jīng)擁有強(qiáng)大的計(jì)算和出色的數(shù)據(jù)收集能力，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行推理這一問(wèn)題已不是開(kāi)發(fā)先進(jìn)人工智能道路上的障礙，但這種推理能力是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上。
如果能讓機(jī)器進(jìn)一步感知真實(shí)世界，它們的表現(xiàn)會(huì)更出色。相比之下，機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)只是按照人設(shè)計(jì)的程序去處理和分析輸入的信息。要實(shí)現(xiàn)具有人類(lèi)水平的人工智能，需要機(jī)器具備對(duì)自然界的豐富表征和理解的能力，實(shí)現(xiàn)健壯的人工智能，這是一個(gè)大問(wèn)題。如圍棋很復(fù)雜，讓計(jì)算機(jī)在棋盤(pán)上識(shí)別出最有利的落子位置也很難，但描述圍棋對(duì)弈的狀態(tài)與精確表征自然界相比，依然過(guò)于簡(jiǎn)單。
3、使機(jī)器具有自我意識(shí)、情感以及反思自身處境與行為的能力
這是實(shí)現(xiàn)類(lèi)人智能最艱難的挑戰(zhàn)。人類(lèi)具有自我意識(shí)以及反思自身處境與行為的能力，這種能力才使人類(lèi)區(qū)別于世間萬(wàn)物。另外，人類(lèi)大腦的腦皮層的能力是有限的，將智能機(jī)器設(shè)備與其相連接，人類(lèi)的能力就會(huì)擴(kuò)大，機(jī)器也由此產(chǎn)生“靈感”。使機(jī)器有一天能具有自我意識(shí)、情感和反思能力，無(wú)論對(duì)科學(xué)和哲學(xué)來(lái)說(shuō)，這都是一個(gè)引人入勝的探索領(lǐng)域。
到本世紀(jì)下半葉，機(jī)器的智力有可能接近人類(lèi)水平，這有助于人類(lèi)應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題、環(huán)境生態(tài)問(wèn)題、治療疾病、老齡化社會(huì)等人類(lèi)社會(huì)發(fā)展與生存所面臨的重大挑戰(zhàn)。
但人工智能技術(shù)是一把雙刃劍。如同遺傳學(xué)的發(fā)展，人工智能的發(fā)展也會(huì)帶來(lái)深刻的倫理道德問(wèn)題，人類(lèi)必須謹(jǐn)慎從事。我們需要的是“幫助人類(lèi)而不是代替人類(lèi)”的人工智能，人工智能的目的不是把機(jī)器變成人，而是要拓展人類(lèi)的知識(shí)和能力，解決人類(lèi)社會(huì)未來(lái)發(fā)展面臨的重大問(wèn)題，這就是科學(xué)界、各國(guó)政府和人類(lèi)社會(huì)應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待人工智能發(fā)展的意義所在。
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