感知能力，才是AI強(qiáng)大的原因

我們?cè)谏鐣?huì)中看到，由人工智能技術(shù)控制的自主系統(tǒng)開始出現(xiàn)，包括自動(dòng)駕駛汽車、無人機(jī)、虛擬助手。幾乎在任何你與科技互動(dòng)的地方，現(xiàn)在都有人工智能的融入。

這實(shí)際上是學(xué)術(shù)研究團(tuán)體的一個(gè)真正的轉(zhuǎn)變，從學(xué)術(shù)界到現(xiàn)實(shí)世界的轉(zhuǎn)變，原因很簡(jiǎn)單：因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)器終于能夠“聽到”和“看到”這個(gè)世界了，這實(shí)際上是一個(gè)很重要的進(jìn)步。

人工智能領(lǐng)域開始于20世紀(jì)50年代晚期，大約是60或70年前。

在20世紀(jì)60年代早期，人工智能研究人員主要關(guān)注于能否讓電腦看見，簡(jiǎn)單來說就是要有一個(gè)攝像頭，解讀圖像、識(shí)別物體。這是人很自然就能夠做到的事情，但是對(duì)于機(jī)器卻非常困難，我們花了50多年的時(shí)間進(jìn)行研究，最終才做出了能夠真正解釋圖像、能夠看到周圍、識(shí)別物體、理解和解釋語音信號(hào)的系統(tǒng)，這些都是人類的感知的一部分。

隨著時(shí)間的推移，我們發(fā)展出了各種各樣的技術(shù)、推理、規(guī)劃、決策等等。這些技術(shù)都是在不能聽到和看到的情況下發(fā)展起來的，電腦無法聽到或看到我們，所以能夠聽到和看到是一個(gè)不可思議的改變，它會(huì)改變我們建造這些系統(tǒng)的方式。

沒有攝像頭的無人車

斯坦福的Stanley

2005年斯坦福大學(xué)的Stanley，是一個(gè)表現(xiàn)非常不錯(cuò)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。這輛自動(dòng)駕駛的汽車實(shí)際上什么也看不見，Stanley沒有安裝攝像機(jī)。當(dāng)開發(fā)人員問，我們應(yīng)該在車上放個(gè)攝像頭嗎？他們得到的回復(fù)是——不必了，沒有什么用。

那么Stanley是怎么運(yùn)行的呢？它是使用GPS和光線技術(shù)，這是一種類似于激光的物體探測(cè)機(jī)制，但不是真正的計(jì)算機(jī)視覺。

而現(xiàn)在，這種情況已經(jīng)完全改變了。特斯拉以及其他的自動(dòng)駕駛技術(shù)都是基于計(jì)算機(jī)視覺的，汽車開始擁有“看”的能力。人工智能系統(tǒng)正逐漸根植于人類世界，它們開始了解我們，開始能夠與我們互動(dòng)，這也是讓人工智能技術(shù)發(fā)揮作用的關(guān)鍵——AI必須與人互動(dòng)，必須理解人類看待世界的方式，理解人類與世界互動(dòng)的方式，理解人類的意圖、情感等等，所有這些正在變?yōu)榭赡堋?/p>

這種轉(zhuǎn)變讓AI在我們的社會(huì)中成為了一種新技術(shù)，正如你在本次大會(huì)上看到的，它將會(huì)驅(qū)動(dòng)教育的轉(zhuǎn)型，這也是我們正在努力的方向。

我想簡(jiǎn)單介紹一下為什么這個(gè)領(lǐng)域發(fā)生了這樣的變化。

2005年的計(jì)算機(jī)視覺圖像識(shí)別任務(wù)

這是一個(gè)2005年的計(jì)算機(jī)視覺圖像識(shí)別任務(wù)，你拍一張這樣的照片，我們?cè)谶@里看到了一盞燈，這邊的不易發(fā)現(xiàn)，是一架攝像機(jī)，這里有個(gè)半人雕塑。

當(dāng)我們看照片的時(shí)候，我們能識(shí)別出物體，但這對(duì)機(jī)器來說是非常困難的。這就是我們所說的標(biāo)記的數(shù)據(jù)，是人類標(biāo)記的結(jié)果。

在2005年計(jì)算機(jī)視覺能做到哪一步呢？你可以看到，臺(tái)燈完全是破碎的，燈幾乎和雕像連起來了，各種各樣的物體都混在一起。所以一旦從這張圖片為起點(diǎn)做對(duì)物體的解讀，識(shí)別對(duì)象就會(huì)變得非常困難。在視覺上，電腦并不能識(shí)別出圖片里的東西。

如果我們跳到15年后，這是我們現(xiàn)在擁有的自動(dòng)駕駛汽車的技術(shù)，我特別想給你們看這個(gè)圖像，這個(gè)標(biāo)簽問題和我之前展示的標(biāo)簽問題非常相似，我們必須對(duì)道路、人行道做出標(biāo)記。你可以看到打了標(biāo)簽的圖片，幾乎都完美標(biāo)記出來了，達(dá)到超人的水平，也就是說，計(jì)算機(jī)視覺已經(jīng)比人類做得更好。

另一件令人驚訝的事情是，我們現(xiàn)在有了超越人類的交通標(biāo)志識(shí)別技術(shù)，人類都很難識(shí)別所有的交通標(biāo)志，而電腦并沒有困難。

自動(dòng)駕駛汽車的深度學(xué)習(xí)

你的電腦可以讀取這些交通信號(hào)，這是在非常糟糕的駕駛條件下，在所有移動(dòng)的汽車周圍都有框，這在十年前是完全不可能的。

這就是我們所設(shè)想的，車可以實(shí)時(shí)觀察周圍，比人類司機(jī)有更好的視野。我們預(yù)計(jì)車禍數(shù)量將會(huì)減少90%，甚至是95%。在美國(guó)，每年有大約三萬人死于交通事故，我們希望這個(gè)數(shù)字能降到五千甚至三千以下。

AI推動(dòng)人類社會(huì)極速進(jìn)化

2005年 Stanley這輛自動(dòng)駕駛汽車誕生了，它并不能完全匹敵人類司機(jī)，但這是一個(gè)重要的里程碑。

人工智能里程碑始于90年代末

IBM沃森則是玩了一款在美國(guó)很受歡迎的游戲，它是一個(gè)能夠擊敗最優(yōu)秀的人類的系統(tǒng)。這是一個(gè)令人驚訝的事件，因?yàn)槿藗冋J(rèn)為它是一項(xiàng)非常困難的游戲，所以作為人類世界冠軍的人實(shí)際上享有很高的聲望，但是IBM沃森系統(tǒng)可以擊敗人類對(duì)手。

2011年到2012年，我們進(jìn)入了深度學(xué)習(xí)時(shí)代。深度學(xué)習(xí)先驅(qū)杰弗里?辛頓、約書亞?本吉奧、楊樂昆獲得了圖靈獎(jiǎng)，這是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。他們開啟了人工智能的深度學(xué)習(xí)的新篇章，讓計(jì)算機(jī)視覺和語音識(shí)別成為可能。

Alpha Go打敗了人類棋手，而圍棋是一種非常難的游戲，比國(guó)際象棋的難度高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)時(shí)我們不認(rèn)為這種情況會(huì)在10到20年內(nèi)發(fā)生，但是有了深度學(xué)習(xí)，這件事在2016年就發(fā)生了。

美國(guó)人工智能協(xié)會(huì)現(xiàn)任主席Yolanda Gil和我牽頭了《美國(guó)人工智能研究20年路線圖》，近一百名頂尖的AI研究人員參與其中。我想強(qiáng)調(diào)的是，醫(yī)療健康是驅(qū)動(dòng)商業(yè)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)和社會(huì)公正的動(dòng)力，而教育和培訓(xùn)是這一路線圖的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素之一。

我們建議建立一個(gè)大型的研究中心，目前美國(guó)正在做，包括中國(guó)在內(nèi)的很多國(guó)家都在建立自己的研究中心，聚力研究使這些領(lǐng)域發(fā)展得更快，我們稱之為任務(wù)驅(qū)動(dòng)的人工智能中心，這個(gè)中心的其中一項(xiàng)使命就是圍繞教育的。

美國(guó)人工智能研究的20年社區(qū)發(fā)展路線圖

我們都認(rèn)為教育可以從人工智能中獲益，關(guān)鍵在于個(gè)性化和定制化的學(xué)習(xí)。AI系統(tǒng)可以向?qū)W生學(xué)習(xí)，并能了解學(xué)生所處的狀態(tài)，也可以確定學(xué)生需要改進(jìn)的地方，然后將重點(diǎn)放在這些方面的培訓(xùn)和教育上，因此它將是一個(gè)與人類教師一起工作的高度專注的教師。

我想強(qiáng)調(diào)一下合作的部分，只有AI系統(tǒng)是不行的，必須是人類教師、AI系統(tǒng)和學(xué)生之間的合作，這種合作將改變教育。

很多工作都是所謂的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，也就是說，有了一百萬張經(jīng)過標(biāo)記的照片就可以訓(xùn)練AI系統(tǒng)。但在教育領(lǐng)域，另一個(gè)因素也非常重要。世界不只是關(guān)乎數(shù)據(jù)的，知識(shí)更為重要。數(shù)據(jù)和知識(shí)有什么區(qū)別呢？數(shù)據(jù)包括做了標(biāo)記的圖片、圖表、工資表，各種各樣的調(diào)查都是很基本的數(shù)據(jù)。

知識(shí)是經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)，牛頓定律就是知識(shí)的一個(gè)例子，整個(gè)物理學(xué)都是建立在非常少的幾個(gè)原則基礎(chǔ)上的，但不可思議的結(jié)果也由此產(chǎn)生。數(shù)學(xué)是由一些基本原理驅(qū)動(dòng)的，但豐富的數(shù)學(xué)體系也因此隨之而來。

人工智能和終身教育與培訓(xùn)

所以從某種意義上說，知識(shí)是一種更緊湊的數(shù)據(jù)形式。教育最終是關(guān)于知識(shí)的，這是我們正在見證的一個(gè)轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)很重要，而補(bǔ)充深度學(xué)習(xí)方法的技術(shù)更多地是由知識(shí)和推理驅(qū)動(dòng)的，這使它成為一個(gè)非常令人興奮的研究領(lǐng)域。

我即將上任人工智能發(fā)展協(xié)會(huì)主席，協(xié)會(huì)正在進(jìn)行一個(gè)重大獎(jiǎng)項(xiàng)的評(píng)選工作，主要表彰應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)公益做出貢獻(xiàn)的企業(yè)和研究。除了教育公正之外，更可以提高生活水平。

在這個(gè)領(lǐng)域，我們?nèi)詫⒖吹皆S多新的發(fā)展，其關(guān)鍵就在于對(duì)人類的補(bǔ)充，對(duì)AI系統(tǒng)的補(bǔ)充。這是人工智能和教育的先鋒時(shí)代，它們的結(jié)合將是我們這個(gè)時(shí)代最令人興奮的新發(fā)展之一。