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洪小文的金字塔哲學

洪小文博士是微軟的全球資深副總裁,微軟亞太研發集團主席,也是微軟亞洲研究院的院長。因此洪小文如何看待人工智慧,在很大程度上決定了微軟(亞太)如何看待人工智慧。

6月14日,受清華五道口金融學院、清華國家金融研究院、清華研究生院邀請,洪小文在清華大禮堂做了一場報告「智能簡史及數字化轉型的未來」。在這個報告中,洪小文再次展示了他的金字塔哲學。

為什麼說是「再次」呢?因為雷鋒網記者很早便開始跟洪小文的報告,發現洪小文博士從2015年在清華舉辦的「二十一世紀計算大會」起,已經在許多個場合講述過他的金字塔哲學了。2015-2016年,洪小文在「二十一世紀計算大會」上提出「工具、智能、智力、智慧」的四層劃分。2017年和2018年,他的報告中普遍採用的是「運算智能、感知智能、認知智能和創造智能」。

但據雷鋒網觀察,1)這次報告是歷屆報告中對其金字塔哲學講述最為詳細、完整的一次;2)似乎迄今為止,還沒有任何一家媒體完整地解讀過洪小文的金字塔哲學。

鑒於微軟亞研在中國AI領域的重要地位,我們在這篇文章里解讀一下洪小文的「金字塔哲學」。

一、智能金字塔

洪小文從更廣義的角度來理解智能,他將智能劃分為五個層次放在金字塔三角形中,從下到上依次複雜。

處於最底層是計算和記憶力。在人類很長的歷史中,神機妙算、過目不忘,都是非常聰明的表現。所謂神機妙算就是計算,而過目不忘就是記憶。但隨著圖靈機(或馮諾依曼機)的出現,CPU 存儲,在計算和記憶兩個方面已經遠遠超過人類。

其次是感知。人類社會中有一大部分生活內容是與感知相關。例如速記工作、車間產品質檢、交通違規判斷、人臉識別等。這些在傳統上是極為消耗人力的。但隨著最近這一波人工智慧的崛起,計算機在這些方面的表現已經遠遠超越人類,在行業中許多依靠人類感知智能的工作正逐漸交由計算機來執行。

再往上是認知。所謂認知,即我們對生活中事件的理解、洞察、推理、計劃、決策等,例如閱讀一篇文章了解其核心觀點,把一段漢語翻譯成英語,公司領導需要依據市場情況做產品策略,我們日常生活也要做各種買和不買的決定。在這些方面,目前的人工智慧已經有諸多突破,例如在閱讀理解SQuAD挑戰賽中人工智慧系統已經能夠超越人類水平,機器翻譯方面計算機也能快速、大量且相當準確地完成任務(在某些特定領域甚至超越人類)。但這種AI認知只是基於大數據的推理,AI能夠告訴我們結果,卻不能說出其中的因果關係。此外,目前的AI系統大多還只能局限在特定封閉環境條件下的認知,對於廣闊生活中開放的認知問題則力有未逮。

第四層是創造力。近年來深度學習可以用於「創作」,比如寫詩、作畫等。如果關注微軟小冰的話,應該知道小冰出版過一本詩集《陽光失了玻璃窗》;而同樣小冰也能夠自己作畫。但這些並不代表計算機真的有創造力,因為無論是機器作詩還是作畫,其本質都只是大數據訓練的結果,是基於已知創造已知,而真正的創造力則是基於已知創造未知。

最高層是智慧。目前還是人類的領地,計算機還無能為力。

從計算和記憶力、到感知,到黑盒封閉環境下的認知,目前的AI?已經做得很好了(超越了人類),在智能金字塔中,洪小文用紫色表示。而白盒開放環境下的認知以及創造力這方面,目前的AI與人類相比還差得遠,金字塔中用綠色表示。至於AI還無法做到的智慧,則用藍色表示。

可以看出,當前機器智能與人類智能的交界是在認知和創造力這個層面,目前的AI還處在「半認知」的階段;之下,AI已經完全超越人類;之上,AI?還望塵莫及。

二、AI HI

在當前AI這種智能條件下,自然無論對於個人還是公司,最恰當的做法應當是把機器善於做的事情交給機器,把人善於做的事情交給人。

在算力和記憶力方面,人類若想挑戰機器無疑蚍蜉撼樹。但在認知層次呢?

我們以決策過程為例。決策過程中我們要做的第一件事情,就先分析,然後做出一個決策,最後到實際的物理世界去做執行,並通過感測器收集數據,並反饋給資料庫中。例如我們要控制一條河的水質,感測器能夠測水質、執行器用於控制排放污水的開關。在沒有互聯網的時代,我們要派人專門去那裡檢測和控制排污,現在有了物聯網,我們可以讓機器自動完成。

事實上,幾乎所有的事情(包括做社會心理學分析、做實驗、做假設、做產品,或是做互聯網都是如此),每完成一次閉環,就能夠有所改進。如今,數據很容易取得,分析、決策的過程就是AI。如果我們有一個閉環,又有辦法收集到數據,就可以實現自動化。

如今諸多AI的商業應用,簡單來講都可以抽象為這個閉環過程。蒂森克虜伯(thyssenkrupp)是一家做電梯的企業。之前他們遇到電梯故障,一般都是用戶給維修人員打電話,維修人員先來收集一些數據,然後回到實驗室分析幾天,分析出結果後,再回去維修,這中間可能要隔好幾天,甚至好幾星期。而現在他們在電梯里安裝了感測器,感測器能夠收集速度、聲音、溫度等數據。系統能夠根據這些數據(1)利用機器學習方法建模進行異常分析,當數據接近故障點之前派遣維修人員進行預防,可能只需要滴幾滴油即可;(2)數據收集足夠多時可以對不同的故障情況進行分類。

當然這並不代表AI可以做所有事情。我們在前面智能金字塔中已經講過,AI目前仍然是不可解釋的黑盒,且只適用於特定環境、封閉的系統當中。

黑盒和白盒認知的差別在於,它只告訴你what,但卻不能告訴你why,當前的AI主要是基於大數據的模式識別推理,儘管它能給你一個看起來很好的相關性,但卻說不出因果關係,因此主要是黑盒模式。

另一方面,生活中大部分的決策都是處在開放系統中,例如併購一家企業,它有許多外部因素,這些因素無法預測,也沒有太多相關的數據,這自然無法完全交給AI來完成。人生的決策(例如報考大學)也同樣如此。我們可以參考AI給出的結果,但是我們還必須依靠我們人類自己的認知。這既是AI HI。所謂HI,即Human Intelligence,人類智能。

洪小文做了一個類比。腦神經科學家根據實驗歸納了人腦的左右腦的特徵,發現左腦更側重邏輯、順序、分析、數字化、理性等,右腦則偏向直覺、隨機、綜合、主觀等。事實上計算機就是一個最好的左腦,因為它的所有程序都是人類設計出來的,都是人類邏輯、順序、分析沉澱的結果,它所擅長的正是人類左腦的諸多功能。

所以AI HI,正是這種左右腦互相輔助的關係。我們需要「右腦」來做創造,來做智慧。在沒有計算機以前,人類用左腦來完成計算,花大量時間小心推演,這就像走路;而計算機的出現,特別是現在AI的出現,相當於給了我們一輛車、一架飛機,合理利用這些工具能更快地到達目的地。

三、數字化轉型即服務

AI只是工具,它與人的能力是互補的。作為第一代與AI一起生活的人類,該如何利用好這個工具呢?洪小文認為,當前的AI是大數據驅動的知識,因此第一步應當是把傳統人類所做的工作數字化,只有實現數字化才能實現智能化。因此我們事實上也處在一個數字化轉型的時代。對於傳統企業,在這樣一個時代面臨著數字化轉型的迫切要求,否則無論在效率還是質量上都將沒有競爭力。

這就涉及到一個概念,即數字孿生。這是美國空軍研究實驗室於2011年提出的一個概念,簡單理解即物理世界的任何存在(無論是人還是物)都有一個數字孿生兄弟。數字孿生至少有兩大意義:(1)預測。就像馬達、機器、引擎、醫療器械,它自己在物理世界根本不知道快壞了,但在數據世界中的它,卻能知道快要壞了,因此可以做可預防的維修;人看電影,自己不知道下一部要看什麼,而自己的數字孿生卻知道,並準備推薦一大堆電影。(2)模擬模擬。以無人車、無人飛機為例,它沒有上路或在天上飛之前,一定要在它的模擬世界跑或飛幾萬小時,只有這樣出去之後才會比較安全;一個公司、一個國家的政策,都可以用模擬的方法去做很多實驗。

洪小文認為,微軟在經歷低落之後又能重回全球市值第一,其最主要的原因就是徹底的數字化轉型,無處不在的計算——智能雲以及智能邊緣,讓微軟建立起自己的一個「數字孿生」的微軟。微軟CEO?薩提亞·納德拉在《刷新》一書中詳細介紹了微軟公司在這方面的工作,例如包括客戶溝通、公司運營、賦能員工等,數字化以及由此帶來的AI推動,起到了關鍵的作用。

然而並不是所有的企業都能夠成功地進行數字化轉型。德勤的一份報告中指出,全世界90%的企業已經認識到數字化轉型的重要性,但只有30%的企業認為已經開始數字化轉型,而其中又只有15%的企業認為自己可以完成數字化轉型。因此存在數量眾多的傳統企業面臨著數字化轉型的困境。不能積累有效數據,或者沒有AI技術,或者沒有高效的算力,這些都限制著傳統企業在一個「AI HI」的時代的發展。

基於以上的思考,洪小文(微軟亞洲研究院)提出了「數字化轉型即服務(DTaaS)」的概念,並於2017年成立了「創新匯」平台,利用微軟的ABC(AI、Big data、Cloud)為傳統企業做數字化轉型服務(目前已經有許多成功的案例,感興趣的讀者可以在網上查查相關的信息)。這不得不說是人工智慧時代AI落地的一個商業創新。

以上僅代表雷鋒網觀點。

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