李开复:为什么今天是人工智能的黄金时代

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最近人工智能成为全球热门新闻话题,很多是因为大家看到 AlphaGo 在几个月前击败了李世石,最近在网上还传出年底之前它要挑战柯杰的消息。但在这个新闻的热度之下,有一点让我觉得很可惜:大家对这个话题讨论的重心都放在了人工智能是不是在模仿人脑,“奇点” 是否即将来临这样的问题上,却没有真正关注人工智能对我们的现实影响。

“奇点” 认为未来机器将有各种的智能、人类必须做一些事情来保护自己。我们在座的没有任何一个人能够证明或否定 “奇点”,但就我个人而言,我认为人工智能要取代人还是一个非常遥远的事情。我觉得我们需要更关注的事情是人工智能是今天能够拿来用的工具,它能帮助人类解决问题,能取代重复性的工作,能创造商业价值。正因为这个理由,我认为我们今天进入了人工智能的黄金时代。

随便举几个例子:今天很多的工作以后大部分都会消失,比如说翻译,虽然现在还不是做的那么完美,但是每年进步的都很快,再过几年人工的翻译可能就会非常难找到工作了。记者也同样如此,如今 90%美联社的文章都是用机器来写的。几乎所有思考模式可以被理性推算的工作岗位,在有足够数据支撑的时候,都会被取代。有人说十年之内一半的工作会消失,有人说十五年之内一半的工作会消失,我觉得这些都是合理的揣测。

我想在座大部分都会相信这个理论,而如果你对此还有怀疑,你可以想想,为什么 AlphaGo 这么厉害?就是因为它可以动用到几千台机器每天和自己对弈上万盘的围棋,而这人是做不到的;以后为什么自动驾驶会这么厉害呢?因为它可以用它的各种的 sensor 在路上搜集数据,这不是任何一个司机可以匹敌的。所以这些都是一些必然的过程。
何为人工智能

到底什么是人工智能呢?我觉得大概来说可能是有几个部分。

首先是感知,感知就是包括视觉、语音、语言;然后是决策,刚刚讲的做一些预测,做一些判断,这些是决策层面的;那当然如果你要做一套完整的系统,就像机器人或是自动驾驶,它会需要一个反馈。


再从博弈、感知决策以及反馈四个方面回顾一下人工智能的发展历程。博弈今天就不讲太多了,但是基本上我可以看到从我在大学做的 Othello 到 Checkers 再到 DeepBlue chess,经过很长的一段时间,终于有了今天 AlphaGo 打败了围棋世界冠军。我们从中可以看到,这是一条长达三十多年的路程。

在感知方面,从我的博士论文发表到 Nuance 成为一个顶尖的公司,从中国诞生了科大讯飞到美国的 Deep Face、中国的 Face++ 等等做得越来越好的企业,这些年也有很多的进步。还有一些很特殊的例子,比如最近看到一些搞笑的比较 Microsoft Tay 在 Twitter 上开始跟人家交流一下子就讲了一堆不堪的话,就被 Microsoft 撤回了,所以这里有很多的成功例子,也有很多有趣的事件。

决策方面,从早期 Microsoft Office 里的工具到 Google 广告的推荐,然后到金融行业的很多智能决策公司的出现,进步迅速。Google auto mail 可能大家还没有看过,但是如果你现在还在用 gamil 的话,会发现你有时候收到 email,Google 会跳出来问要不要发回复,有时候它连回复都帮你写好了,而且写的很精确。这也是人工智能的体现。可能以后我们讲话都不用,助理能帮我们搞定,人工智能的助理肯定也是一个方向。

最后是反馈,从 CMU Boss 早期的无人驾驶到 Amazon 用 Kiva 推动物流,再到最近的 Pepper、Google car,我们可以看到这个领域过去三四年特别的热,有很多看起来商业化已经做的非常好。

科普深度学习

在这里,我要稍微深度讲一下深度学习。

深度学习是一种神经网络,与但与之前的相比,它的特点是使用了多层网络,能够学习抽象概念,同时融入自我学习,而且收敛相对快速。收敛快速可能是一种技巧,不见得是一个理论,但是有一批人通过它解决了很多重要的问题。

简单的来说,如果我们有很多笑脸,然后我们把笑脸的像素输入到一个神经网络里面去,最后你那儿希望让机器能识别这是姚明,那是马云,但是因为你这个深度学习的网络很深,要一次性学会这么多也会比较困难,所以就需要用到一个比较快速收敛的技巧——自我学习。通过自我学习,机器会逐步从大量的样本中逐层抽象出相关的概念,然后做出理解,最终做出判断和决策。

比如它可以有好几层的 nodes 和 connection,经过这些 nodes 和 connection,它在每一个层次会感知到不同的抽象特征,且一层比一层更为高级。这些都是通过自我学习实现的,而不是人教的。经过自我学习,从一个脸输进去再从同样的一个脸输出来,它就从里面抽象的学习到了一个人的脸重要特征。



经过这个学习之后,我再去做监督训练,看机器是否能够识别他们,如果不能,就在训练之后做微调。例如,如果我输入了马云的脸,出来的却是王宝强,那训练系统就会告诉你的网络说这个是错误的:这不是王宝强,这是马云。那接下来就是要进行微调,以便于下一次机器看到这个脸时,能识别出是马云的概率高一些,出来王宝强的概率低一些。


但是这么一调也不能调的太过火了,要不然就会有 overtraining 的问题,我们就对整个数学公式做一点微调,用大量的数据,不断重复的去教它,经过不断微调,那么它就很可能在多次之后降低识别错误。

其实这一整套理论在二三十年前就已经有了,我在做我博士论文的时候,很多我的同事就在做训练神经网络的工作。

深度学习在最初的时候训练速度特别特别慢,所以比较难进入工业级别或者是应用级别,比如,你的手机是做不来这个的,因为它的速度实在太慢了。但经过这么多年,我们的计算机变的越来越快,另外也有了更多取巧的训练和识别做法,深度学习的应用可能性也发生了变化,它能被应用的领域越来越宽。多年前,我过早的进入了这一领域,但是现在,人工智能大规模应用的时机已经到了。

凭什么这么说?一个很简单的评估标准就是,我们的深度学习或者是任何的机器学习,它是不是超越人类的能力表现,如果超越的话,可能很多应用就会产生。比如在机场,如果机器识别人脸的准确度超过人,那么我们那些边防的人就可能不需要那么多。这并不是说机器不会犯错,而是说既然人不能比机器做的更好,那我不妨就用机器取代。

深度学习的应用领域

在过去的五年,深度学习的准确度从 75%多提升到了 97%左右,而人的表现准确率大概是 95%。从 95%到 97%听起来只进步了 2%,但实际上是把错误率降低了 40%,这是很大的进步。如果这种进步持续,未来人工智能必然会超过人类的表现,同时也将可以进入一些可应用的领域。这就是今天我讲人工智能进入黄金时代的证据:在很多领域,也包括我们在 face++ 做的人脸识别,包括了 Apple、Google,科大讯飞的语音识别,它们的认知水平将在未来几年的时间内超过人类,而一旦超过人类,应用就会快速的增加。



深度学习首先可以应用于识别,包括人脸识别和语音识别等,这些可以用于安防,安检等。

人脸语音的数据来之不易,但是 BI,商业的流程、互联网的数据却非常丰富。Google、百度很早就已经在搜索,在广告以及推荐系统里面充分使用了类机器学习技术,解决该推荐什么商品,一个商品怎么定价,在什么位置会卖的最多,应该把这样的产品卖给谁等问题。这一类的推销可以直接产生经济价值,而社交媒体营销,整个互联网广告,这每一个领域都是几十亿,几百亿甚至更大的市场。

将智能用于炒股其实也是一个不错的选择。在国内在国外,很多人都在做这方面创业的工作。利用智能,我可以随时来算一篮子股票和期货应该如何对冲,以寻求最大的利润。顶尖金融分析师也会做这个,但是他不可能把所有的股票的排列组合都考虑一遍,但是机器可以二十四小时不睡觉,每天都在算怎么能赚最多的钱。除此之外,deep learning 深度学习的技术可以把各种的因素都融合进来,比如这个公司的高管有没有变动,今天出了什么新闻,行业里还有没有什么变动……甚至你可以对一个智能系统说如果明天巴西发生了地震,什么股票该被购买,甚至你可以说发生了地震不要问我,你直接去买它就可以了。

银行保险方面,比如说贷款该不该审批,则无论是银行的贷款,还是 P2P 的贷款,都可以通过机器来判断,而且数据未必要来自银行内部。

医学方面,因为我自己生过病,也深深的受过这方面的痛苦,我也感觉到在今天的医生的判断真的不是最完善的。一方面医生有好有坏,顶尖的医生是非常少的;第二方面比如在癌症方面,它每一年都有新的药出来,那每个医生每天忙着看病人,就不见得有时间去研究这些药物,那些药物也不是每个国家都可以使用的。还有就是每一个人,他的各种特质,不见得就适合用这个药。这些其实都是可以用机器学习来做出来的。

前一阵我在美国碰到了一些科学家,他们正在用机器学习的方法来发明新药。我们的科学研究方面当然要有聪明的头脑和很好的实验,但是其中有一个很关键的部分,就要是一定的程度去排列组合:试很多东西,对小白鼠先试试这个有没有用,再试试看那个有没有用,然后再在猿猴身上实验,再进行人体实验。在以前,这整个过程都是由人脑完成,但是这个交给机器来做也许会更精准。甚至有一家公司它养了非常多的白老鼠,他里面所有的实验都是通过机器学习精准进行:每天白老鼠活了几只,死了几只,什么药可以进到下一步……这些都是靠机器学习加上非常精密的系统来做。

我们发明的很多新的材料,都不是靠纯粹的科学方法推出来的,也是去试一试,把这个碰到那个,就产生了有很特殊效应的材料。这些知识都可以输入我们的信息学习系统,通过它我们可以帮助发明新的事物。

在教育方面也有应用。在学习的过程中,如果基础没有打好,下一个层次根本学不下去。智能化的教育系统会识别你的学习水平,然后根据你的水平确定学习内容。比如,你的乘法没有学好,机器就不可能让你去学除法。

当然学习外语也是很好的例子,我们今天的语音识别做的这么好,为什么我们学外语还是一定要找外教,为什么语音识别不能再上一层楼呢?所以,当你的技术一提高了,语音识别应用就不会只是我的讲话进去然后文字出来,它还有可能用在教育领域。

在这么多机会之下,这个人工智能会重塑亿万级别的领域。当然这个不是明天就会发生,因为我觉得人工智能在很多方面还是相当大的欠缺。

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