解碼“認(rèn)知之輪”：AI與人類的終極一戰(zhàn)

　　今天周末，跟大家聊點(diǎn)假裝深沉的話題。

　　現(xiàn)在我們?cè)谟懻撊斯ぶ悄艿臅r(shí)候，大都把卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)奉為圭臬。因?yàn)檫@種算法，號(hào)稱是“平移不變的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，說人話就是人腦的高仿。

　　通過模擬人類腦皮層神經(jīng)元的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠提取和識(shí)別各種物體的特征，永不停機(jī)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，比最乖的人類小孩還要讓人省心。

　　而且一旦訓(xùn)練好了，就能比人類做的更快更好。拳打九段棋手、腳踢世界冠軍，是毫無問題的。

　　因此，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正在被大量地應(yīng)用于各種AI系統(tǒng)上。似乎只要假以時(shí)日，就該“封神”了。

　　但，這是不可能的。

　　盡管看起來，這一波AI熱正在讓人類處于被廣泛替代的危險(xiǎn)境地，不過距離機(jī)器超越人類的那一天，其實(shí)還是非常遙遠(yuǎn)。

　　為啥呢?

　　說來你可能不信，關(guān)鍵原因還是在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)身上。

　　送分題都不會(huì)，你怎么回事小老弟?

　　上古時(shí)代，流傳著這樣一道送分題：要把大象裝冰箱，總共分幾步?

　　如果讓一個(gè)人類小孩來回答，他會(huì)分分鐘告訴你標(biāo)準(zhǔn)答案——把冰箱門打開，把大象塞進(jìn)去，把冰箱門合上。

　　但是如果讓一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人(我們就稱呼它為“小卷”吧)來挑戰(zhàn)呢?

　　它會(huì)先假設(shè)，某個(gè)叫做“塞”的動(dòng)作能夠?qū)⒋笙筠D(zhuǎn)移到冰箱里。于是立即行動(dòng)，卻發(fā)現(xiàn)怎么也塞不進(jìn)去。可憐的“小卷”，遺漏了物理體積不匹配這個(gè)重要條件。

　　我們給它升級(jí)一下，讓“小卷二號(hào)”能夠識(shí)別大象和冰箱的個(gè)體特征對(duì)任務(wù)有何影響。它在任務(wù)開始前努力推演，正當(dāng)它算出大象的皮膚顏色對(duì)完成任務(wù)不會(huì)有任何幫助，準(zhǔn)備推算下一個(gè)特征的時(shí)候，大象已經(jīng)不耐煩地跑走了，任務(wù)失敗。

　　我們?cè)偕?jí)一下，教它學(xué)會(huì)分辨哪些因素與任務(wù)是相關(guān)的還是無關(guān)的，“小卷三號(hào)”誕生了。但是，它一屁股坐冰箱旁邊不動(dòng)了，掏出一個(gè)小本本，開始記錄千千萬萬個(gè)被確定與任務(wù)無關(guān)的東西，直到時(shí)間的盡頭……

　　這么看起來，“小卷”們好笨呀，別說和人比了，和阿爾法狗這些前輩們比差距也很大啊!

　　這背后，其實(shí)隱藏著一個(gè)令AI科學(xué)家們困擾多年的變態(tài)難題——“框架問題”。

　　什么是框架問題?

　　想要搞懂什么是“框架問題”，先解釋一下卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是怎么工作的。

　　前面我們提到過，這種深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在模擬人類神經(jīng)元系統(tǒng)的操作方式。不同算法都只為了完成一個(gè)目標(biāo)：就是像人一樣，忽略該忽略的信息，并在遇到重大的反常情況是保持足夠的警覺。

　　如何能夠在集中注意力的同時(shí)獲得合理忽略的能力呢?

　　科學(xué)家們只能將一切變化多端、無窮無盡的生活經(jīng)驗(yàn)壓縮并生成一個(gè)“框架”，其中包含了一個(gè)內(nèi)容豐富、細(xì)節(jié)詳實(shí)的腳本綱要，所有現(xiàn)實(shí)世界的問題及事物之間的聯(lián)系都囊括其中。

　　當(dāng)機(jī)器想要解決一個(gè)問題時(shí)，就可以在“框架”中對(duì)某些特征加以注意，對(duì)那些偏移框架的重大誤差保持警覺。

　　如果這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架被建構(gòu)得足夠好、足夠龐大，它可以展現(xiàn)出無窮大的能力。比如DeepMind用5000臺(tái)TPU培育出來的AlphaZero，無需其他干預(yù)，就能在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)成為世界象棋冠軍。

　　但是，在某些人類日常生活中需要用到的反應(yīng)模型中，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智商卻和昆蟲差不多。

　　D. Dennett在他的論文《AI的框架問題》中舉了一個(gè)例子：制作午夜快餐。

　　一個(gè)肥宅半夜餓醒，想給自己做點(diǎn)吃的，于是他想到了冰箱里面有些剩下的雞肉片，面包，還有一瓶啤酒。于是他很快就想出了一個(gè)完美的計(jì)劃：查看冰箱，拿出需要的材料，做一份三明治，就著啤酒，美滋滋。哦，還需要帶上刀、盤子和酒杯。

　　人類之所以能順利完成這項(xiàng)任務(wù)，是因?yàn)槲覀円呀?jīng)了解了大量的知識(shí)。包括雞肉加在面包里不會(huì)掉下來(摩擦力)，啤酒如何倒入杯子(重力)，甚至是左手拿著面包就不能再用來拿刀了。

　　這些“知識(shí)”或經(jīng)驗(yàn)是人類“生而知之”的，我們自己或許都不知道是如何學(xué)會(huì)這些事情的，卻能讓我們不需要思考就輕松搞定一個(gè)又一個(gè)基本生活問題。

　　但對(duì)于任何事情都要從頭學(xué)起的AI來說，如果這些大量而平凡的經(jīng)驗(yàn)不能引起足夠的注意，它就根本不可能完成這些不斷出現(xiàn)的新任務(wù)。

　　當(dāng)然，我們也可以選擇給機(jī)器喂養(yǎng)世界上所有的知識(shí)，讓它成為一個(gè)無所不知的百科全書。這樣它就能和人一樣具備這種彈性的思維能力了嗎?

　　答案顯然是否定的。

　　首先，讓AI記住大量微不足道的細(xì)節(jié)中，遇到問題時(shí)再從中搜索和抽取出有用的那一部分，實(shí)在是太極端太超負(fù)荷了，人類就不需要記住“面包比太平洋小”“刀子接觸面包時(shí)不會(huì)融化”這種知識(shí)。

　　而且，機(jī)器固然可以用一百萬年解決任何問題，但這既不智能，對(duì)人類來說也沒有任何價(jià)值。如果不能在有限的時(shí)間內(nèi)可靠高效地給出解決方案，我要這祖?zhèn)鰽I有何用?

　　既不能窮盡一切答案，又不能快速找出最佳方法，這就是目前限制AI智商的“框架問題”。