【我的財經書架】林博華：人工智慧，究竟是怎麼回事？
2015/08/02
關鍵字:
photo credit: shutterstock
說到人工智慧，一般最常想到的是機器人。
例如鴻海旗下的富士康與日本軟體銀行、阿里巴巴合作，生產具有表情、能傳達情緒的Pepper機器人；或是Google被大幅報導的無人駕駛車已行駛了幾十萬英哩；或是電影《星際大戰》（Star Wars）、《人工智慧》（A.I.）、《機器人瓦力》（Wall-E）、《銀翼殺手》（Blade Runner）、《變形金剛》（Transformers）當中出現的機器人。
但是，更能夠說明人工智慧的本質的例子是：iPhone上的Siri功能、語音辨識、手寫辨識，這樣的電腦確實是有一點聰明了；運用神經網路的技巧，餵給給電腦大量的訓練資料，是可以訓練電腦學會模式辨識（pattern recognition）的。
還有更強的例子是：2011年，IBM的超級電腦華生（Watson），在益智問答節目「危險境地」（Jeopardy!）當中，華生的總得分竟然比兩位紀錄保持人的加總分數還高！值得注意的是，華生不但能讀懂和「理解」該節目中的提問（包括雙關語和比喻），還能從維基百科或其他百科全書、新聞等等數億頁的自然語言文件中，汲取答題所需的知識。它需要精通人類各領域的智慧成果，包括歷史、科學、文學、藝術、文化等。而它顯然聽懂了節目中所問的問題，因而做出回答。
究竟，電腦的智慧是如何產生的？許多人質疑，電腦根本不算是理解這些問題，也不理解它所讀過的那些百科全書，它只是在做「統計分析」罷了！
我想介紹的這本書是《人工智慧的未來：揭露人類思維的奧祕》（How to Create a Mind）。在讀這本書之前，我對於人工智慧的理解僅限於一些神經網路（neural net）、還有模式辨識。讀完這本書之後才知道，從1940年代，圖靈（Alan Turing）、夏農（Claude Shannon）、馮諾曼（John von Neumann）等人進行的思考實驗與實作，人工智慧是走過了十分崎嶇的路，才到今天。
這本書的作者是雷‧庫茲威爾（Ray Kurzweil），在科技界的名聲十分響亮，既是發明家、創業家、未來學家，在本書出版的一個月後，即受邀擔任Google公司的工程總監。《華爾街日報》稱他是「永不滿足的天才」（restless genius）。他做過許多預測都蠻準確的，其中最有名的預測是：
2029年，聽得懂笑話、理解愛的機器人就會出現。到2045年，人類將進入技術奇點，電腦可以與人腦完美結合。
這幾十年來，人工智慧之所以能進展快速，是兩個因素相輔相成的結果：一是由於腦科學、神經科學方面的大幅進展，我們對於人腦如何運作有了更多的理解；另一方面是，電腦的計算能力（性價比）呈現指數型的成長，而非線性的成長，這一點作者稱為「加速回報定律」（law of accelerating returns）。
也因此，《人工智慧的未來》這書的前半（1-6章），講述關於人類大腦的運作模式，尤其是新皮質（neocortex）所具有的層級思考的特性，如何使人類成為地球上智慧最高的生物，並擁有感知、記憶、學習、批判性思考的能力。書的後半段（7-11章）則談論如何用電腦來模擬人腦的新皮質，使得電腦更有智慧；以及對於一些反對聲浪的思辨。
● 大腦的新皮質
哺乳動物的大腦有一種特有的天賦，是非哺乳動物所沒有的，那就是我們能夠進行「層級思考」（hierarchical thinking），能夠理解由不同成分、依照某種模式所組成的結構，並以一種符號代表這種結構，再利用該符號做為更複雜結構中的一部分。這種層級思考能力發生於大腦「新皮質」的結構中。人類的這種能力已經發展到極複雜的階段，由辨識單一事物，到組成想法，最後形成知識；人類也發明了工具，之後衍生出各種技術，讓知識能夠無限制地發展下去。人類發明的第一個工具就是口語，讓我們能夠用不同的話語來表達想法，之後又發明了書寫語言，更大幅延伸了大腦的能力，讓我們能夠擴大遞迴結構式想法的知識基礎。
大腦的新皮質負責感官知覺，從視覺物體到抽象概念的辨識，並控制人的活動行為，從空間定位到理性思考的推理，同時也跟語言有關──基本上，大腦新皮質就是負責我們所說的「思考」。
人類的大腦新皮質是在大腦的最外層，是個很薄的二維結構，厚度約2.5公釐。人類的新皮質在演化過程中出現複雜的褶皺，使得新皮質的表面積增加。因為有了這些複雜褶皺，大腦新皮質成為人類大腦的主體，佔據大腦的80%。在新皮質中，大約300億個神經元，構成約3億個模式辨識器（pattern recognizer），它們是同步運作的，可以處理從低概念層級的如視覺、聽覺、觸覺的基本輸入，到高概念層級的預測、決策、表達等等；神經元之間還有100兆到1000兆個連結，這些連結是大腦得以學習的關鍵。即使數量龐大，新皮質卻是一種高度重複性的結構，具有類似的演算法，因此作者認為，模擬大腦其實不如想像中那麼困難。
有人認為，超級電腦華生只是在做「統計分析」的工作，不能算是理解問題，它也不知道自己在做什麼；但如同台大電機系于天立教授於推薦序中所說的，許多學者相信，人腦的主要功能就是記憶／統計、預測／推論、及辨識／比對。
由於所有的人類都具有新皮質，那麼為什麼有些人的天分、智商特別高，或是特別有創意？作者這麼說：以愛因斯坦為例，他的大腦新皮質數量並不比一般人多，只是他能夠特別專注於同一個主題的思考，特別的投入。還有另一個關鍵是勇氣：他能夠超越同儕的思維觀念、那個時代的思維框架。
也可以這麼說，全書都是在討論「如何思考」這件事。許多的電腦科學家，他們最先感興趣的都是「人類如何思考」，後來才研究電腦的。這本書從第一章的達爾文和愛因斯坦如何突破當時的思維框架開始，然後談地球上最具智慧的人類的智慧根源──新皮質，以及如何以人類的最佳工具──電腦，來擴增人類智慧的範圍。如今，我們的許多思維、知識，已經儲存在雲端了，我們現在是透過手工操作來取得雲端智慧，但是隨著大腦掃瞄技術、分子生物學的進展，作者認為，能夠通過圖靈測試的電腦（讓別人以為是人的電腦），或許以後會出現；人腦將可與雲端直接相連。
作者雷‧庫茲威爾可說是一個夢想家，很樂觀的一個。我們應該不會希望電腦具有自由意志，因此基於批判性思考，而對抗愚蠢的人類；但如果電腦更有智慧，一定能幫助人類解決世界上許多重要問題。針對人類（電腦）的意識、自由意志、本體認同問題，書中第9章有精彩的論述，有興趣的讀者可以參考。
沒有留言:
張貼留言