人工智能的渊源、发展与基本原理(1)

1956年,一群科学家在达特茅斯开了个会,会议持续一个多月,一共只有10几个人参加。Aphago,GTP本质上都起源于这次会议。这场会议被视为开创人工智能的起点,达特茅斯会议。

什么是智能?智能就是看情况做事。

所谓人工智能,就是搭建一个根据不同环境信息给出针对性的输出和回应的系统(一个黑箱)。输出可以是动作、语言,也可以是判断、预测。

智能的本质就是一个不会乱来的黑箱。用数学一点的说法,智能就是找到情景信息的输入(x),和我们想要的聪明的行为输出(y)之间的函数对应关系:f(x)=y

图灵测试说,如果人无法区分我们是在和人还是AI聊天,那么这个AI就实现了类似人的智能。图灵测试(Turing Test)是英国数学家、计算机科学之父‌艾伦·图灵‌于‌1950年‌在论文《计算机器与智能》中提出的、用于判断机器是否具备人类智能的‌行为主义测试‌:若一台机器通过纯文本对话,能令人类裁判无法可靠区分其与真人,则视为“通过”测试。‌‌

那么如何搭建这样一个聪明的黑箱?很多人提出了很多思路:

比如一开始的专家系统。即把用人类的推理和思考,用符号和规则记录下来,然后像算数一样计算出来和推演。这样的系统在医疗和金融领域取得成功,但随着时间的推移,暴露出的致命的缺陷。首先,很多时候现实世界并没有那么清晰的规则,专家给出的结果并不一致。其次,这套系统完全是在复制人类的经验,他的能力上限就是专家的水平,无法做到比人更好。而且,从设计完这个系统后他就是静止的,无法像人类一样随着时间和经验的增长,水平不断继续提升。

因此,从上世纪70年代开始,另一个人工智能流派开始发扬光大,就是机器学习。它不追求一开始就有一个完美的黑箱,但允许这个黑箱不断的变化,通过不断的引导和学习,让它在某个任务上表现越来越好。

这种思路就想训狗。你发出坐的指令,如果他坐下来,你就给他狗粮奖励,如果他不坐还瞪着你,你就给他一巴掌。久而久之,狗这个黑箱就会越来越明白你发出的坐的指令,和他需要坐下来的行为之间的关系。于是,一只会听指令的小狗就训练完成了。

这个流派叫机器学习,就是把学习的对象从狗变成了机器。通过给机器以奖励或惩罚的方式,让机器自主调整和不断学习,从而学会解决某一种任务的智能。这个任务可以使识别一张图片中的数字或人脸,也可能是下围棋,或与人对话等等。

机器学习的强大之处在于,它不需要任何专家的专业知识来人为搭建黑箱内部结构。它只需要两样东西,一个强大且有学习能力的黑箱,和足够多的数据

现在,你肯定有以下三个疑问:哪来这种神奇黑箱?怎么奖励一个机器?机器怎么建立条件反射?这三个问题就对应了“模型结构”、“损失函数”、“训练过程”

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