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读懂下一个大时代—人工智能机器人

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文:海潮

虽然计算机技术已经取得了长足的进步,但是10年前,还没有一台电脑能产生“自我”的意识。是的,在人类和大量现成数据的帮助下,电脑可以表现得十分强大,但是离开了这两者,它甚至什么都不是。

早在上个世纪50年代,英国数学家、逻辑学家艾伦·麦席森·图灵在1950年的论文里,提出图灵试验的设想,即,隔墙对话,你将不知道与你谈话的,是人还是电脑。这无疑给计算机,尤其是人工智能,预设了一个很高的期望值。但是半个世纪过去了,人工智能的进展,远远没有达到图灵试验的标准。这不仅让多年翘首以待的人们,心灰意冷,认为人工智能是忽悠,相关领域是“伪科学”。

但是自2006年以来,机器人学习领域,取得了突破性的进展。图灵试验,现在的人工智能机器人已经通过了其实验指标。至于技术手段,不仅仅依赖于云计算或者不久之后的量子计算机,而且依赖于算法。这个算法就是Deep Learning。借助于 Deep Learning (深度学习)算法,人类终于找到了如何处理“抽象概念”这个亘古难题的方法。

2012年6月,《纽约时报》披露了Google Brain(谷歌大脑)项目,吸引了公众的广泛关注。这个项目是由著名的斯坦福大学的机器人学习教授Andrew Ng和在大规模计算机系统方面的世界顶尖专家JeffDean共同主导,用16000个CPU Core的并行计算平台训练一种称为“深度神经网络”(DNN,Deep Neural Networks)的机器人学习模型,内部共有10亿个节点。这一网络自然还不能跟人类的神经网络相提并论。人脑中可是有150多亿个神经元,但是随着微电子技术、传感器技术、量子计算机技术的飞速发展,150亿个神经元已经不是可望而不可及的目标。即使是10亿个神经元,这一项目在当时语音识别和图像识别等领域仍然获得了巨大的成功。

项目负责人之一Andrew称:“我们没有像通常做的那样给机器人框定边界,而是直接把海量数据投放到算法中,让数据自己说话,机器人会自动从数据中学习。”另外一名负责人Jeff则说:“我们在训练的时候从来不会告诉机器人说:‘这是一只猫。’机器人其实是自己发现或者领悟了“猫”的概念。”

现代人工智能机器人的特点是学习能力。判断一个人的聪明不只是智商,正如耶鲁大学老校长所说:判断一种教育的成功与否不是学生学到的知识,而是培养出的学生的学习能力。正是因为这样,人类才会有“长江后浪推前浪,青出于蓝而胜于蓝”。

人工智能机器人除了记忆好,反应快以外,最重要的是现在人类正在教会它们学习的能力。阿尔法狗并不是一输入程序就是9段棋手,而是在21天的学习过程中不断进步来实现的。

那我们就先从谷歌阿尔法狗的历史说起。

谷歌AlphaGo中文名字阿尔法狗是人工智能围棋冠军。是2014年开始由英国伦敦谷歌深度学习团队开发的人工智能机器人。

专业术语上来说,阿尔法狗使用了蒙特卡洛树搜索与两个深度神经网路相结合的方法,其中一个是以估值网络来评估大量的选点,而以走棋网络来选择落子。在这种设计下,人工智能可以结合树状图的长远推断,又可像人类的大脑一样自发学习和进行直觉训练,以提高棋艺。

10年以前人们还认为,人工智能要在与人之间的围棋中取胜比在国际象棋等游戏中取胜要困难得多,甚至几乎是不可能的。因为围棋的下棋点极多,分支因子大大多于其他游戏,而且每次落子对情势的好坏飘忽不定, 诸如暴力搜寻法、Alpha-beta剪枝、启发式搜索的传统人工智能方法在围棋中很难奏效。

1997年IBM的电脑“深蓝”机器人击败俄籍世界国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫之后,经过18年的发展,棋力最高的人工智能围棋机器人才大约达到业余5段围棋棋手的水准,且在不让子的情况下,仍无法击败职业棋手。

2012年,在让5子和让4子的情况下人工智能机器人两次击败日籍九段棋士武宫正树。2013年,人工智能机器人在让4子的情况下击败日籍九段棋士石田芳夫,这样偶尔出现的战果就已经是难得的结果了。

阿尔法狗的研究计划于2014年启动,和之前的人工智能相比表现出显著提升。2015年10月,阿尔法狗击败樊麾,成为第一个无需让子即可在19路棋盘上击败围棋职业棋手的人工智能机器人,写下了历史,并于2016年1月发表在著名学术期刊《自然》学报上。

2016年3月,通过深度自学和自我对弈数以万计盘进行强化训练,阿尔法狗在一场比赛中4:1击败顶尖职业棋手李世乭,成为第一个不借助让子而击败围棋职业九段棋手的人工智能机器人,立下了人工智能机器人的里程碑。五局赛后韩国棋院授予阿尔法狗有史以来第一位名誉职业九段。

2016年7月18日,因柯洁那段时间状态不佳,其在Go Ratings网站上的Elo等级分下滑,阿尔法狗得以在Go Ratings网站的排名中位列世界第一,但几天之后,柯洁便又反超了阿尔法狗。

2017年2月初,Go Ratings网站删除了阿尔法狗等围棋人工智能机器人在该网站上的所有信息。

2016年12月29日至2017年1月4日,再度强化的阿尔法狗以“Master”的帐号名称,在未公开其真实身分的情况下,借非正式的网路快棋对战,挑战中韩日台的一流高手,结束时60战全胜。

2017年5月23至27日在乌镇围棋峰会上,强化后的阿尔法狗和世界第一棋士柯洁比试。并对决五位顶尖九段棋士,五场比赛,取得三比零全胜的战绩。团队战与组队战也全胜。此次的阿尔法狗利用谷歌TPU算法,加上快速进化的深度学习法,而且运算资源消耗仅是以前的十分之一。在与柯洁的比赛结束后,中国围棋协会授予阿尔法狗职业围棋九段的称号。

阿尔法狗在没有人类对手后,阿尔法狗之父杰米斯·哈萨比斯宣布阿尔法狗退役。

而从业余棋手的水平到世界第一,阿尔法狗的棋艺取得这样的进步,仅仅花了两年的时间。 最终版本阿尔法狗能在自学21天后,达到胜过中国棋神柯洁的的水平。

除了阿尔法狗,人工智能机器人发展到今天,离我们还有多远呢?

我们先来看看美国Harmony(中文名字花茉莉)人工智能机器人的特质。花茉莉,一个具有非常女人味的名字。她的:

眼睛—漂亮柔和并与人工智能大脑神经程序同步,3D内置摄像头在环顾四周时的闪烁如同真实的眨眼,以获得周围的3D图像。

嘴唇—漂亮的嘴与唇具有同步机制,以确保嘴唇在说话时根据相应的声调移动,并与人工智能大脑神经交互作用做出多种表情。

脖子—利用一个机械式的关节颈部,她的头可以左,右,上下转动。颈部配有一个模块化适配器,灵活多变不输人类。

身体—身体不仅具有非常精细的皮肤细节,皮下传感器与人工智能大脑神经同步运行,可以精确感知温度、湿度、压力和气味,并作出相应反应。

我们再来看看谷歌买下的几个人工智能机器人。

众所周知,谷歌是世界上最强大的公司,而它的强大除了它的网络搜索以外还依赖着它的人工智能机器人大军。

谷歌从没停下它购买人工智能机器人(公司)的脚步,在过去的两个月里这家搜索巨头买的十二家公司里有八家都是造人工智能机器人的。下面让我们一窥谷歌试图一统天下的蓝图:

Schaft人工智能机器人。这货就像是个摇滚明星,这个209 磅重的蓝色双足机器人在被谷歌收购以后在DARPA (美国国防部高级研究计划局)机器人挑战赛中获得了最高奖励,向谷歌指挥官证明了自己在攀爬体质清理杂物连接软管等任务中均能取得好成绩,最后得到了27/32 的好成绩。Schaft人工智能机器人在2011年福岛核事故救灾中声名大振,而他今后在谷歌的实验室中又会何去何从呢? 

Perception人工智能机器人。这货还真是生来做快递员的啊,这扔得真销魂。谷歌在买下Schaft后的第二天买下他。这位人工智能机器人主要特点是3D 视觉导向的技能。包括看到和分类不同的物体。这种能力在制造业和物流业会有很大的用处,亚马逊怎么还那么迟钝?那谷歌要他是做什么呢? 快速地为战场上的士兵提供正确类型的弹药 ?

Redwood人工智能机器人。Redwood的特点是具有特别灵活的手臂,能在每个人家里为你提供舒适的手臂。嗯,这可能就是你爱人温柔体贴的手臂啦。

Meka人工智能机器人。他就和他的兄弟姐妹一样,美卡致力于和人类一起工作和生活,为您提供安全、体贴、人性化的服务,还能有他(她)的个性,能表现细致的感情。

Dolly人工智能机器人。如果说Schaft是理工男的话,那多莉一定是艺术家。她的特点是制作电影,作为创作的媒介。这意味着多莉的专长是拍摄电影和广告。

Holomini人工智能机器人。迷你全息人工智能机器人也是一个非常神秘的一员。关于他的介绍已经关闭了,声称是“高科技全向运动人工智能机器人”的图片还在,他到底是个什么样的人工智能机器人我们只能自己猜测。

 

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