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    比下棋更難的是理解人類,中美AI技術(shù)想象空間大不同

    歷史上人工智能打敗人類的事情并非首次發(fā)生,但最近圍棋冠軍李世石在與人工智能AlphaGo的對弈依然引發(fā)了全世界的關(guān)注。面對AlphaGo以4:1戰(zhàn)勝李世石,擔(dān)心人工智能將加速人類毀滅的有之,持李世石故意輸?shù)舯荣惖年幹\論者有之,拋開這些危言聳聽的言論不談,我覺得倒有必要嚴(yán)肅地談一談人工智能為什么能夠打敗人類,除了圍棋下一步人工智能還將在什么領(lǐng)域打敗人類,中國的人工智能技術(shù)目前處在什么樣的階段,人工智能技術(shù)又能夠如何幫助人類更好地生活,這些更為務(wù)實(shí)一些的話題,遠(yuǎn)比討論一場比賽的輸贏更有意義。

    美國人工智能:看重算法優(yōu)化和運(yùn)算速度的提升

    AlphaGo戰(zhàn)勝李世石,勝在計算能力,包括算法和計算速度,同時計算機(jī)不會出現(xiàn)疲勞、害怕這些只有人類才會出現(xiàn)的生理和心理反應(yīng),且不存在嚴(yán)格意義上的“失誤”。事實(shí)上,機(jī)器在計算能力上早已超越人類,此次取得圍棋比賽的勝利只是計算能力的進(jìn)一步加強(qiáng)。AlphaGo采用了改進(jìn)的蒙特卡洛決策樹算法與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的方法,這套算法較之上一次引起轟動的人機(jī)大戰(zhàn)時“深藍(lán)”所采用的算法,進(jìn)步幅度是顯而易見的。

    1976年計算機(jī)首次戰(zhàn)勝人類棋手有賴于一種名為“剪枝法”的算法,在對弈過程中,人類優(yōu)秀棋手可以通過思考預(yù)測到5步之后的情形,從而決定下一步的最佳走法,這些走法中自然包括相對行得通的走法和完全行不通的走法,不過人類棋手會自動將那些完全行不通的走法排除掉,但當(dāng)時的計算機(jī)是無法做到的,這種情況下計算機(jī)每走一步平均每秒需要檢查百萬種可能的走法,所謂“剪枝法”類似于我們通常所說的“排除法”,目的是為了幫助機(jī)器剪掉那些行不通的走法,減少運(yùn)算的復(fù)雜程度,避免“舉棋不定”的情況發(fā)生。

    當(dāng)年深藍(lán)能夠戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫正是計算機(jī)對剪枝法不斷優(yōu)化的結(jié)果,但這套方法放在比象棋更加復(fù)雜的圍棋上又失去了效力,直到深度學(xué)習(xí)技術(shù)的出現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)技術(shù)是對傳統(tǒng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,而所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),就是將化簡后人腦的神經(jīng)元模型實(shí)現(xiàn)于電子計算機(jī)之上,從而得到類似于人腦的功能,使計算機(jī)可以通過“學(xué)習(xí)”從外界環(huán)境中獲取知識。而所謂“學(xué)習(xí)”本質(zhì)上是人類對機(jī)器的訓(xùn)練,目前仍未完全走出“監(jiān)督式學(xué)習(xí)”的階段。即人類給機(jī)器的行為評分,做對了給高分,做錯了給低分,通過大量的實(shí)戰(zhàn)與犯錯,最終讓機(jī)器保持在高分水平。

    AlphaGo的算法結(jié)合了深度學(xué)習(xí)和決策樹算法(剪枝法的升級),包含策略網(wǎng)絡(luò)和價值網(wǎng)絡(luò)兩個部分。前者負(fù)責(zé)機(jī)器快速作出下一步棋走法的決策,而后者則幫助機(jī)器對當(dāng)前局面是否對自己有利作出分析。簡單來說,既保證細(xì)節(jié)正確又懂得顧全大局。加之計算機(jī)硬件水平的提升,AlphaGo戰(zhàn)勝李世石可以說意料之中。但無論是圍棋還是象棋,人與機(jī)器的比拼都限定在單一問題、封閉規(guī)則的范圍里,機(jī)器只是學(xué)會了“像人一樣去思考”,但卻無法像人類一樣針對不同的事物和情況進(jìn)行真正的推理和解決問題。

    對于機(jī)器來說,模擬人腦的計算模式并不是最大的難題,比計算更難的是如何理解人類的情感,讀懂人類的語言、語義。因?yàn)橄啾扔谢咎茁泛鸵?guī)則的比賽,思維、對話、情感充滿太多不確定因素。如果說以谷歌為代表的美國科技巨頭看重人工智能的計算能力,那么中國的科技公司則更加傾向于挖掘機(jī)器的深度學(xué)習(xí)能力和自然語言處理能力。

    中國人工智能:更看重自然語言處理技術(shù)和深度學(xué)習(xí)能力

    相比谷歌、蘋果等企業(yè),中國的科技巨頭在人工智能技術(shù)領(lǐng)域更加重視技術(shù)處理實(shí)際生活問題的能力,以及技術(shù)與商業(yè)場景的緊密結(jié)合。以BAT為代表的中國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)目前均對人工智能有所涉足,百度基于其搜索業(yè)務(wù)結(jié)合人工智能技術(shù)推出語音搜索,阿里從大數(shù)據(jù)挖掘角度切入以便更好地為其電商業(yè)務(wù)服務(wù),騰訊則以人工智能技術(shù)挖掘并滿足用戶社交、購物等需求。

    中國雖然沒有AlphaGo,但這并不意味著中國的人工智能水平低于谷歌等美國企業(yè)。事實(shí)上,在語音、語義識別等深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域,中國的人工智能水平目前處于世界領(lǐng)先地位。中國人工智能學(xué)會常務(wù)理事、智能機(jī)器人專業(yè)委員會主任,華中科技大學(xué)自動化學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師黃心漢認(rèn)為,谷歌AlphaGo在圍棋方面的成功是人工智能技術(shù)在深度學(xué)習(xí)方面取得重大進(jìn)步的體現(xiàn),但如果要進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,還需要整合多種人工智能技術(shù)。與之相比,語音搜索不局限于單一、封閉規(guī)則的任務(wù),可以實(shí)現(xiàn)多輪對話,響應(yīng)多樣化搜索需求,適應(yīng)環(huán)境變化等多種交互行為,需要更復(fù)雜的深度學(xué)習(xí)能力,其應(yīng)用范圍更加廣泛,更能代表目前人工智能的成就。

    以百度的語音搜索業(yè)務(wù)為例,它是一種基于語音的搜索服務(wù),用戶可以使用手機(jī)百度發(fā)起語音搜索,機(jī)器根據(jù)用戶發(fā)出的語音請求,進(jìn)行語音識別然后將檢索結(jié)果反饋給用戶。這個功能看起來簡單,但其中所使用的技術(shù)卻十分復(fù)雜,包括了自然語言處理中的語音識別、語義理解以及機(jī)器的深度學(xué)習(xí)技術(shù)。

    我們用實(shí)際對話場景來更加形象的理解這項(xiàng)技術(shù)。去年雙創(chuàng)周,李總理與百度的人工智能機(jī)器人小度有過一次對話。

    ——總理:你為什么叫小度啊?

    ——小度:百度研發(fā)的嘛。

    ——李總理:你儲存了多少個句子?

    ——小度:好多好多。

    ——李總理:不愿意說具體數(shù)字是保守秘密嗎?

    ——小度:是啊,特別大呢!

    注意,總理問的第一個問題與第二個問題是兩個不相關(guān)的問題,小度要做的首先是對語音進(jìn)行識別,然后理解其語義,并最終做出語音反饋??偫韱柕牡诙€問題與第三個問題之間能夠看出是有關(guān)聯(lián)的,這就在語音識別的基礎(chǔ)上考驗(yàn)人工智能結(jié)合上下文理解語義的能力。它需要讀懂兩個問題之間的關(guān)聯(lián)性,然后才能給出合理的回答。

    我們再來看下面這組問題:

    ——北京今天幾號限行?

    ——北京今天限行尾號為2和7。

    ——明天呢?

    ——北京明天不限行。

    ——后天呢?

    ——北京后天不限行。

    這是一組在人類日常交流中經(jīng)常出現(xiàn)的多輪對話,因?yàn)槿祟愑欣斫庠谕粚υ拡鼍跋虏煌Z句之間關(guān)聯(lián)性的能力,所以不需要每次發(fā)問都帶上核心問題。但是機(jī)器人如果沒有一定的語義識別能力是無法做到這一點(diǎn)的,而百度語音搜索最大的亮點(diǎn)便在于通過多輪對話,逐步理解人類表達(dá)的語義,反饋提供人類所需的信息。另外,百度在語義識別技術(shù)上在全球是處于領(lǐng)先地位的,其深度語音識別系統(tǒng)剛被美國權(quán)威《麻省理工科技評論》評為2015年十大突破技術(shù)之一。相比之下像蘋果的Siri等語音機(jī)器人,多數(shù)情況下只會被用戶當(dāng)做消遣之用。

    從以上對話中能夠看出,語音搜索不是簡單的語音識別,包含對需求的理解和對數(shù)據(jù)資源的理解。而隨著語音搜索業(yè)務(wù)的成熟,人類社會中的許多行業(yè)也將發(fā)生巨大改變。比如汽車導(dǎo)航的操作將更加自然流暢,咨詢類服務(wù)將無需人類親自進(jìn)行,人們獲取新聞資訊的方式也更加多樣化。人工智能技術(shù)與真實(shí)生活和商業(yè)的結(jié)合,能夠幫助人們更好的生活,這遠(yuǎn)比談?wù)撘粓鰢灞荣惖妮斱A更有意義。

    AI不僅會下圍棋,百度人工智能來勢洶洶

    AlphaGo贏了圍棋比賽,但從人工智能的計算能力來看這并不是件值得驚訝的事,當(dāng)前關(guān)于人工智能的討論,主要圍繞以下幾類事情:1、人類能做,但機(jī)器比人做得更好的事;2、人類不能做但機(jī)器能做的事;3、只有人類能做,機(jī)器做不到的事;4、人類和機(jī)器現(xiàn)在都做不到,但未來機(jī)器可能做到,人永遠(yuǎn)無法做到的事。這幾件事中,只有最后一類事真正值得人類驚訝。而AlphaGo做的是到目前來看應(yīng)該屬于第一種。

    計算能力是可以通過對算法的不斷優(yōu)化和硬件性能的提升而不斷進(jìn)步的,未來機(jī)器在計算能力上的表現(xiàn)可能達(dá)到驚人的地步。譬如,人們通常以拋硬幣的方式?jīng)Q定某個問題,拋硬幣正反面的結(jié)果能否計算到?理論上是可以的。但是以機(jī)器目前的計算能力現(xiàn)在還做不到,而人類永遠(yuǎn)也無法做到。這就屬于上面四類事中的最后一類。因?yàn)閷?shí)在缺乏實(shí)際意義,所以現(xiàn)在沒有討論的必要。

    百度的語音搜索實(shí)際上也是上述第一類加上第二類事情。比如問未來天氣如何,人類通過對氣象的觀察也能預(yù)測到大概的天氣情況,但通過語音搜索得來的結(jié)果更加精準(zhǔn)。再比如問交通狀況,人類看不到幾百公里之外的交通狀況,但機(jī)器可以做出回答。我們還可以設(shè)想更超前的場景,比如在用戶遭遇歹徒搶劫襲擊時,搭載語音識別功能的手機(jī)等智能設(shè)備可以通過聲音推測周圍場景,比如聽到“救命!”的呼救聲,進(jìn)一步作出報警等反應(yīng)。這樣的場景實(shí)際上有些接近第四類事情了,因?yàn)槿藗儾豢赡茉谏眢w受到襲擊和限制的情況下進(jìn)行報警。

    隨著語音、語義識別技術(shù)的成熟,人工智能將更加接近于人類本身,成為有“靈魂”的生命體,從而幫助人類更好地生活。這些都遠(yuǎn)比取得一場圍棋比賽的勝利更有意義。

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    2016-03-15
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