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本文來自微信公眾號:孤獨大腦(ID:lonelybrain),作者:老喻,題圖來自:《心靈捕手》
(資料圖片)
“一些未知的東西正在做我們不知道的事情。”——阿瑟·愛丁頓??
“為何不嘗試制作一個模擬兒童思維的程序呢?”?——艾倫·圖靈
“只要是人腦能提出的問題,它就能夠得到解決?!?——庫爾特·哥德爾
傳說中的掃地僧,在現(xiàn)實中極其罕見。
有些僧,只是在假裝掃地;而絕大多數(shù)“掃地僧”,并非真正的高僧。
電影《心靈捕手》講述了這樣一個少年天才,清潔工“呆萌”在大學拖地板時,解出了麻省理工學院數(shù)學系教授給出的難題,他的天賦震驚了這位菲爾茨獎(數(shù)學界的“諾貝爾獎”)得主。
誰是電影中貧苦而不羈的天才主角的原型?
人們也許會想起沃爾特·皮茨,一位在計算神經(jīng)科學領域工作的邏輯學家。
他提出了神經(jīng)活動和生成過程的具有里程碑意義的理論表述,這些表述影響了認知科學和心理學、哲學、神經(jīng)科學、計算機科學、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和人工智能等不同領域,以及所謂的生成科學。
某種意義上,正是ChatGPT的源頭所在。
上世紀三十年代,皮茨在芝加哥大學掃地時,大約是15歲。這是他人生當中重要的轉(zhuǎn)折點,也幾乎決定了當今最火熱的神經(jīng)網(wǎng)絡的起點。
皮茨出身于一個窮苦家庭,和《心靈捕手》的主角一樣,打架之余靠在公共圖書館里借書自學,他喜歡邏輯和數(shù)學,還掌握了希臘語、拉丁語等多門語言。
住在貧民區(qū)的他,12歲時花三天時間讀了羅素的《數(shù)學原理》,并寫信給作者指出其中的錯誤。惜才如命的羅素立即邀請皮茨去劍橋大學當研究生,未果。
15歲初中畢業(yè)時,父親強行要他退學上班養(yǎng)家,皮茨離家出走了。
無處可去的皮茨得知羅素要到芝加哥大學任教,只身前往,果真撞見了曠世大師。
羅素愛才之心不減,將他推薦給哲學家卡爾納普教授。
聽聞皮茨是少年天才,卡爾納普把自己的《語言的邏輯句法》一書給皮茨看。皮茨很快看完,并將寫滿筆記的原書還給作者。這位著名的分析哲學家深感震撼,為初中畢業(yè)生皮茨安排了一份在芝加哥大學打掃衛(wèi)生的工作。
電影里那令觀眾動容的一幕在現(xiàn)實世界出現(xiàn)了。掃地的工作不僅可以令皮茨不用流浪街頭,還讓他能跟隨大師們自由地探索真知。
命運在此刻埋下的最大注腳,是讓這個可憐而又幸運的孩子,在兩年之后遇見此生對他而言最重要的一個人。
1940年,17歲的皮茨與42歲的麥卡洛克教授相逢,從此兩人一起改變了世界。
與人生混亂不堪的皮茨截然不同,麥卡洛克先后就讀于哈佛、耶魯和哥倫比亞大學,拿了一串眼花繚亂的學士、碩士和博士學位。
麥卡洛克也不像《心理捕手》的那位落寞的心理學教授,他出身優(yōu)越,家庭幸福,事業(yè)蒸蒸日上,過著主流而正統(tǒng)的生活,學術上已經(jīng)受到廣泛贊譽。
可是,兩個仿佛來自不同時空的人,在思想的最深處走到了一起。
1943年,麥卡洛克和皮茨發(fā)表了題為《A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity》的論文,首次提出神經(jīng)元的M-P模型。該模型借鑒了已知的神經(jīng)細胞生物過程原理,是第一個神經(jīng)元數(shù)學模型,是人類歷史上第一次對大腦工作原理描述的嘗試。
M-P模型
M-P神經(jīng)元是一個理想化的簡單模型,基于生物神經(jīng)元的基礎特性進行建模。其工作原理如下:
神經(jīng)元接收一組二進制輸入,每個輸入都與一個權重相對應;
當加權輸入之和超過某個閾值時,神經(jīng)元被激活并輸出1,否則輸出0;
這種機制很好地模擬了生物神經(jīng)元的“全部或無”的響應模式。
M-P模型的影響力在于它是一個很好的開始,為后來復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡模型鋪平了道路。
然而,M-P模型也有很大的局限性,比如它無法學習和調(diào)整自己的權重,以及只能處理二進制輸入和輸出。
這個模型是人工神經(jīng)網(wǎng)絡和深度學習發(fā)展的基石。
現(xiàn)代的神經(jīng)網(wǎng)絡模型比McCulloch-Pitts模型復雜得多,但是它們的基本原理——根據(jù)輸入計算輸出,并且有可能調(diào)整自身以優(yōu)化這個過程——仍然是相同的。
麥卡洛克和皮茨的論文不僅是人工智能歷史上的一個重要里程碑,為理解大腦工作機制和發(fā)展人工智能打下了基礎,還啟發(fā)了人們:生物大腦“有可能”是通過物理的、全機械化的邏輯運算來完成信息處理的,而無需太多弗洛伊德式的神秘解釋。
麥卡洛克后來在一篇哲學文章里自豪地宣告:“我們知道了我們是怎么知道的,這是科學史上的第一次。”(本節(jié)部分參考了《人工智能簡史》和《智慧的疆界》)
一
麥卡洛克和皮茨發(fā)表那篇里程碑式論文的同一年,艾倫·圖靈正在布萊切利公園破譯德國恩尼格瑪密碼機。
他和團隊用智慧拯救了數(shù)十萬生命,對盟軍在二戰(zhàn)中的勝利起到了關鍵作用。
他們的交集同樣與羅素有關。
在20世紀初,數(shù)學家和邏輯學家都在試圖找到一種能夠?qū)⑺械臄?shù)學真理,減少到一套簡單的公理和邏輯規(guī)則的系統(tǒng)。這就是著名的希爾伯特計劃,由德國數(shù)學家大衛(wèi)·希爾伯特提出。
羅素及其合作者懷特海在《數(shù)學原理》一書中就做了這樣的嘗試,他們試圖將數(shù)學基礎建立在形式邏輯的基礎之上。
然而,希爾伯特計劃在1931年遭到了挫敗,因為哥德爾證明了他的不完備性定理。這個定理表明:任何足夠強大的形式系統(tǒng),都存在一些在該系統(tǒng)內(nèi)部既不能被證明也不能被反駁的命題。
1936年,圖靈在一篇論文里研究了希爾伯特的“計算性”和“判定性問題”。
為了解決這個問題,圖靈首先定義了“計算”這個概念,并創(chuàng)建了圖靈機,這是一種理論上的計算設備。
然后,他通過構(gòu)造了一個圖靈機無法解決的問題(即停機問題)來證明判定問題實際上是無法解決的。
這意味著沒有一個通用的算法能對任何可能的問題都給出答案。
一個意外收獲是,圖靈創(chuàng)立了一個新的研究領域——計算理論(或可計算性)。圖靈機給出了一個對“計算”或“算法”進行形式化的方式,這不僅在他的原始問題中有用,而且對整個計算機科學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。
實際上,現(xiàn)代所有的電子計算機都是基于圖靈機模型,這使得圖靈機成為了計算理論的核心。
沒有證據(jù)表明麥卡洛克和皮茨看過圖靈的論文。他們兩個人的共同興趣是,應用萊布尼茨機械大腦的設想來建立一個大腦思維模型。
《數(shù)學原理》中僅使用了與、或、非三種基本邏輯運算,就將一個個簡單命題連接成越來越復雜的關系網(wǎng)絡,進而描述清楚了整個數(shù)學體系。(盡管并不完備)
麥卡洛克則構(gòu)想:人類的思考,是否也是靠神經(jīng)元來執(zhí)行這些最基礎的邏輯運算而實現(xiàn)的?
皮茨在數(shù)學和邏輯上天賦,幫助麥卡洛克完成了這一偉大構(gòu)想。
麥卡洛克和皮茨(左)
麥卡洛克和皮茨在1943年提出的神經(jīng)元模型,構(gòu)成了今天我們稱之為人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎。
他們的模型描繪了一種簡化的神經(jīng)元,當其接受到的輸入超過一定閾值時,就會被激活并向其它神經(jīng)元發(fā)送信號。
這個模型的一個關鍵思想就是,即使每個單獨的神經(jīng)元都很簡單,但是通過將它們聯(lián)接在一起,就能形成一個能處理非常復雜問題的網(wǎng)絡。
雖然單一的麥卡洛克-皮茨神經(jīng)元只能完成簡單的邏輯任務,但是,當將這些神經(jīng)元組成一個復雜的網(wǎng)絡時,神經(jīng)網(wǎng)絡就能進行復雜的計算,從而表現(xiàn)出圖靈完備性。
事實上,神經(jīng)網(wǎng)絡是實現(xiàn)人工智能(AI)的重要方法之一。
通過設計不同的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),并使用大量的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡進行訓練,人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以學習到完成各種任務的能力,包括圖像識別、語音識別、自然語言處理等等。
二
AI的神經(jīng)網(wǎng)絡,是對人類大腦和基于社會化網(wǎng)絡的人類群體智慧的模仿游戲。
人類大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和工作原理如下:
圖/《深度學習的數(shù)學》
以上原理,用計算模擬和解釋,就是:神經(jīng)元在信號之和超過閾值時點火,不超過閾值時不點火。
20世紀五六十年代,????奧利弗·塞弗里奇創(chuàng)造了名為“鬼域”的概念。這是一個圖案識別設備,其中進行特征檢測的“惡魔”通過互相競爭,來爭取代表圖像中對象的權利。
“鬼域”是生動的關于深度學習的隱喻,如下圖:
圖/《深度學習》
上圖是對當前多層次深度學習網(wǎng)絡的隱喻:
1. 從左到右,是從低到高的惡魔級別。
2. 如果每個級別的惡魔與前一個級別的輸入相匹配,就會興奮(點火)。?
3. 高級別的惡魔負責從下一級的輸入中提取更復雜的特征和抽象概念,從而做出決定。然后傳遞給自己的上級。
4. 最終,由大惡魔做出最終決定。
《深度學習的數(shù)學》一書中,依照如上隱喻,用一個生動的例子,講解了神經(jīng)網(wǎng)絡的工作原理。
問題:建立一個神經(jīng)網(wǎng)絡,用來識別通過 4×3 像素的圖像讀取的手寫數(shù)字 0 和 1。
第一步:輸入層
12個格子,相當于每個格子住一個人,分別編號為1-12。如下圖。
第二步:隱藏層
這一層,負責特征提取。假設有如下三種主要特征,分為模式A、B、C。如下圖。
不同的模式對應著相應的數(shù)字格子的組合。如下圖。模式A對應的是數(shù)字4和7,B對應5和8,C對應6和9。
第三步:輸出層
這一層,從隱藏層那里獲得信息。
如上圖,最下面是AI要識別的圖像。
首先,輸入層的2、5、8、11點火;
然后,隱藏層5和8所對應的特征被提取,“模式B”點火;
最后,輸出層的1被對應的“模式B”點火。
所以,“大惡魔”識別出圖像為數(shù)字1。
在上面的例子里,AI可以精確地識別出0和1,但它并不懂0和1,它的眼里只有像素。
可這么說,似乎過于擬人化了。人類又如何懂0和1呢?
人類不也是通過雙眼輸入,通過迄今仍是宇宙間最大謎團的大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(更加復雜、強大且節(jié)能的隱藏層)提取特征,然后通過大腦的某個部位再進行自我解釋的嗎?
辛頓曾在采訪中提及,認知科學領域兩個學派關于“大腦處理視覺圖像”的不同理念:
一派認為,當大腦處理視覺圖像時,你擁有的是一組正在移動的像素。如同上面的演示;
另一學派偏向于老派的人工智能,認為是分層、結(jié)構(gòu)性的描述,腦內(nèi)處理的是符號結(jié)構(gòu)。
辛頓自己則認為以上兩派都不對,“實際上大腦內(nèi)部是多個神經(jīng)活動的大向量”,而符號只是存在于外部世界。
不管怎樣,神經(jīng)網(wǎng)絡的模型有用,并且非常有用。
不愿意和外行分享專業(yè)話題的辛頓,用如下這段話生動介紹了“神經(jīng)網(wǎng)絡”:
首先是相對簡單的處理元素,也就是松散的神經(jīng)元模型。然后神經(jīng)元會連接起來,每一個連接都有其權值,這種權值通過學習可以改變。
神經(jīng)元要做的事就是將連接的活動量與權值相乘,然后累加,再決定是否發(fā)送結(jié)果。如果得到的數(shù)字足夠大,就會發(fā)送一個結(jié)果。如果數(shù)字是負的,就不會發(fā)送任何信息。
你要做的事就是將無數(shù)的活動與無數(shù)的權重聯(lián)系起來,然后搞清楚如何改變權重,那樣就行了。問題的關鍵就是如何改變權重。
三
ChatGPT的底層邏輯極其復雜,但如果要簡化為3個最核心的元素,ChatGPT(GPT-4)認為它們可能是:
1. 深度學習:ChatGPT的核心是一個基于 Transformer 的深度學習模型。
Transformer模型通過自注意力(Self-Attention)機制來捕獲輸入文本中的復雜模式。在訓練過程中,模型通過反向傳播和梯度下降等優(yōu)化算法來學習這些模式,使得它能夠生成自然、連貫、與輸入相符的文本。
2. 大數(shù)據(jù):ChatGPT通過訓練海量的文本數(shù)據(jù)來學習語言模型。
數(shù)據(jù)集包含了各種語言模式和語境,使模型能夠在各種情況下生成合適的文本。大數(shù)據(jù)在這里起到了決定性的作用。
3. 強大的計算能力:為了處理這些大量的數(shù)據(jù)和復雜的深度學習模型,ChatGPT需要強大的計算能力。
這包括強大的硬件(如高性能的GPU),優(yōu)秀的計算框架(如TensorFlow和PyTorch),以及高效的并行和分布式計算技術。
以上三個元素構(gòu)成了ChatGPT的基礎,使得它能夠?qū)W習和生成自然語言。
但是,這只是表面上的邏輯。實際上,每一個環(huán)節(jié)背后都有深厚的理論基礎,涵蓋了機器學習、自然語言處理、計算機科學、數(shù)學等多個學科的知識。
深度學習是一種強大的機器學習方法,其底層邏輯相當復雜。不過,如果嘗試將深度學習核心原理簡化為3個要素,ChatGPT(GPT-4)認為可以這樣描述:
1. 神經(jīng)網(wǎng)絡架構(gòu):深度學習的核心是深度神經(jīng)網(wǎng)絡,這是一種模擬人腦工作原理的計算模型。
神經(jīng)網(wǎng)絡由多個相互連接的層組成,每一層都由大量的神經(jīng)元(或稱為節(jié)點)組成。每個神經(jīng)元都會接收前一層神經(jīng)元的輸入,并進行一定的計算,然后將結(jié)果傳遞給下一層的神經(jīng)元。
2. 權重優(yōu)化和學習:神經(jīng)網(wǎng)絡的每個連接都有一個權重,代表這個連接的重要性。
深度學習的目標就是通過訓練數(shù)據(jù)來調(diào)整這些權重,使得網(wǎng)絡的輸出盡可能接近于真實的目標值。這個過程通常通過優(yōu)化算法(如梯度下降)實現(xiàn),算法會根據(jù)網(wǎng)絡輸出與目標值之間的差距(損失)來調(diào)整權重。
3. 非線性激活函數(shù):深度學習的另一個關鍵元素是非線性激活函數(shù),如ReLU(Rectified Linear Unit)或Sigmoid等。
這些函數(shù)用于增加神經(jīng)網(wǎng)絡的表達能力,使其可以學習和表示非線性的復雜模式。
這三個要素共同構(gòu)成了深度學習的底層邏輯。
需要注意的是,這只是一個粗略的概述,實際上深度學習涉及的理論和技術要遠比這復雜得多。
例如,還有正則化、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡、自注意力機制、批歸一化、優(yōu)化算法、損失函數(shù)設計等等多種方法和技術,都是深度學習不可或缺的一部分。
以下是神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展的完整歷史(圖中并不完整),其中數(shù)度起伏。
1. McCulloch-Pitts神經(jīng)元模型(1943):Warren McCulloch 和 Walter Pitts 首次提出了神經(jīng)元的McCulloch-Pitts(M-P)模型,借鑒了已知的神經(jīng)細胞生物過程原理。
2. 感知器(1957):由Frank Rosenblatt提出的感知器模型基于生物神經(jīng)元的工作原理,是早期神經(jīng)網(wǎng)絡的主要形式。
3. Minsky和Papert(1969): Marvin Minsky和Seymour Papert指出了感知器的局限性,即它們無法解決非線性可分問題(例如異或問題)。這導致了第一次人工智能寒冬。
4. 多層感知器(1986):在Rumelhart,Hinton和Williams的研究下,多層感知器(MLP)成為了神經(jīng)網(wǎng)絡的主要形式。MLP引入了一個或多個隱藏層,并使用了反向傳播算法來訓練網(wǎng)絡。
5. 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡和LeNet-5(1989/1998):Yann LeCun等人提出的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)是一種專門處理網(wǎng)格狀數(shù)據(jù)(如圖像)的神經(jīng)網(wǎng)絡。LeCun和他的團隊在1998年開發(fā)出了LeNet-5,這是第一個成功應用到實際問題(數(shù)字識別)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡。
6. 長短期記憶網(wǎng)絡(1997):由Hochreiter和Schmidhuber提出的長短期記憶網(wǎng)絡(LSTM)是一種專門處理序列數(shù)據(jù)的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡。LSTM通過引入“門”結(jié)構(gòu),可以學習長期依賴關系,避免了傳統(tǒng)RNN在處理長序列時的梯度消失問題。
7. 深度學習和深度置信網(wǎng)絡(DBN,2006):Hinton等人提出了深度置信網(wǎng)絡(DBN)和深度自編碼器(DAE),標志著深度學習時代的到來。深度學習利用多層神經(jīng)網(wǎng)絡,能夠?qū)W習更復雜的模式和表示。
8. ReLU激活函數(shù)(2010):Nair和Hinton提出了修正線性單元(ReLU)作為神經(jīng)元的激活函數(shù),這極大提高了深度神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練速度和性能。
9. AlexNet(2012):Krizhevsky、Sutskever和Hinton的AlexNet模型大大超越了其它基于傳統(tǒng)機器學習技術的模型,引發(fā)了深度學習在計算機視覺領域的革命。
10. word2vec(2013):Mikolov等人的word2vec是一種利用神經(jīng)網(wǎng)絡為詞生成密集向量表示的方法。
11. GoogLeNet and VGGNet(2014):Szegedy等人的GoogLeNet和Simonyan和Zisserman的VGGNet進一步提高了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在圖像分類上的性能,并推動了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的設計進一步向深度發(fā)展。
12. ResNet(2015):He等人的ResNet通過引入跳躍連接,解決了深度神經(jīng)網(wǎng)絡的梯度消失問題,使得網(wǎng)絡的深度能夠達到之前無法想象的程度。
13. 自注意力和Transformer(2017):由Vaswani等人提出的Transformer模型引入了自注意力機制,這讓神經(jīng)網(wǎng)絡可以在更大的范圍內(nèi)建立依賴關系,為處理序列數(shù)據(jù)提供了新的框架。
顯然,我是用ChatGPT(GPT-4)完成了這一節(jié)的內(nèi)容。
人類的大腦可以自己思考自己,雖然謎團難解;
神經(jīng)網(wǎng)絡也能回憶自己的歷史,盡管它無法為那些為此進程添磚加瓦的人類而感動。????????
四
Chris McCormick認為,神經(jīng)網(wǎng)絡是純粹的數(shù)學。
從技術上講,“機器學習”模型在很大程度上基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)。它們估計所有選項的概率,即使所有選項的正確概率都極低,它們?nèi)匀恢粫x擇概率最高的路徑。
神經(jīng)網(wǎng)絡的靈感來源于生物學,特別是人腦的工作原理,但其設計和操作基礎確實是數(shù)學,包括線性代數(shù)(用于數(shù)據(jù)和權重的表示和操作)、微積分(用于優(yōu)化算法,如梯度下降)和概率論(用于理解和量化不確定性)。
神經(jīng)網(wǎng)絡的每個部分都可以用數(shù)學表達式來描述,訓練過程則是通過優(yōu)化數(shù)學目標函數(shù)(損失函數(shù))來學習模型參數(shù)的過程。
黃仁勛說:“AI既是深度學習,也是一種解決難以指定的問題的算法。這也是一種開發(fā)軟件的新方法。想象你有一個任意維度的通用函數(shù)逼近器。”
在黃仁勛的比喻中,“通用函數(shù)逼近器”確實是對深度神經(jīng)網(wǎng)絡的一個精確且富有洞見的描述。這個比喻突出了深度神經(jīng)網(wǎng)絡的核心特性:它們可以學習并逼近任意復雜的函數(shù)映射,只要網(wǎng)絡足夠深,參數(shù)足夠多。
這種“函數(shù)逼近”的能力使得深度學習能夠應對各種各樣的任務,從圖像分類和語音識別到自然語言理解和生成,甚至是更復雜的任務,如游戲和決策制定。
只要我們有足夠的數(shù)據(jù)來訓練這些模型,神經(jīng)網(wǎng)絡就能學習到這些任務背后的復雜模式——哪怕這些模式對人類而言只是一個黑盒子。??
尤其在生成式模型(如ChatGPT)中,這種“函數(shù)逼近”的能力使得模型能夠生成富有創(chuàng)造性的輸出,如編寫文章、創(chuàng)作詩歌或音樂等。
這些模型通過學習大量的數(shù)據(jù),理解語言或音樂的規(guī)則,然后生成符合這些規(guī)則的新的創(chuàng)作
ChatGPT到底在做什么?為什么它能夠成功?
大神Wolfram對此解釋道:令人驚奇的是,ChatGPT嘗試寫一篇文章時,基本上只是一次又一次地詢問“在已有的文本基礎上,下一個單詞應該是什么” ,然后每次都添加一個單詞。(更準確地說是一個token)
那么,是否每次都選取概率最大的那個單詞呢???????
并非簡單如此。
Wolfram告訴了我們ChatGPT如何靠概率來“寫”出一篇文章:??
1. 每一步,ChatGPT都會生成一個帶有概率的單詞列表。
2. 但若總是選擇最高“概率”的單詞,通常會得到一篇非常“平淡”的文章。
3. 于是巫術出現(xiàn)了,有一個特定的所謂“溫度”參數(shù),它控制了較低排名的單詞會被使用的頻率。
4. 對于文章生成,我們發(fā)現(xiàn)“溫度”為0.8效果最好。
概率和隨機性,再次顯示出神奇的魔力。
五
在微軟的報告里,研究者用GPT-4模擬了一段對話:
蘇格拉底:我的朋友,我對最近這些所謂自回歸語言模型的興起感到不安。
亞里士多德:你是什么意思,蘇格拉底?
蘇格拉底:我的意思是,這些模型被用來生成看起來是人類寫的文本,但實際上是由機器產(chǎn)生的。
亞里士多德:那有什么問題呢?
蘇格拉底:問題是,這些模型被用來欺騙人們,操縱他們,控制他們。
亞里士多德:但這些模式肯定也有一些積極的應用?
蘇格拉底:可能是這樣,但我仍然對濫用的可能性感到不安。畢竟,一個能夠生成與人類所寫的文字無法區(qū)分的模型可以被用來傳播假新聞,冒充他人,并制造宣傳。
亞里士多德:但這不只是一個如何使用這些模型的問題,而不是模型本身的問題嗎?
蘇格拉底:我不同意。我認為這些模型本身就有問題。它們是一種偽裝的形式,一種創(chuàng)造幻覺的方式,是人類思想和互動的一部分。因此,它們可以被用來以難以察覺的方式進行欺騙和操縱。
亞里士多德:但這不正是你反對修辭和演說的理由嗎?
蘇格拉底:是的,我也堅持這個觀點。我相信,任何旨在欺騙或操縱的藝術或交流形式都是內(nèi)在的危險。
亞里士多德:我明白了。謝謝你分享你的想法,蘇格拉底。
喬布斯曾經(jīng)設想過如上的對話,他預測有一天可以用計算機捕捉亞里士多德的底層世界觀,如此一來人們就可以和他親自對話了。
反對修辭和演說的蘇格拉底認為:感覺是不可靠的,感性認識是不確定的,只有理性才能夠認識事物本身。??
而在亞里士多德的方法里,他將修辭確定為哲學的三個關鍵要素之一。另外兩個則是邏輯和辯證法。
亞里士多德認為,邏輯關注的是用推理達到科學確定性,而辯證法和修辭則關注概率。后者適用于人類事務。
上面兩段文字我摘自網(wǎng)絡百科,雖無法確認其原文與出處(尤其是概率那部分),卻令人拍手叫好。
然而,在隨后的年代里,亞里士多德的邏輯和確定性知識體系更大程度地影響了人類。
人們信奉因果論和決定論,在牛頓的推動下,世界仿佛是一個由無數(shù)個精密齒輪構(gòu)成的機器,在上帝的首次推動下,持續(xù)有條不紊地運轉(zhuǎn)著。
而另外一條線索亦在孕育之中。休謨的懷疑論和經(jīng)驗主義徹底改變了人們的思想世界,他認為感性知覺是認識的唯一對象,人不可能超出知覺去解決知覺的來源問題。
在休謨看來,客觀因果并不存在。????????
隨后康德試圖對理性主義和經(jīng)驗主義進行調(diào)和,他否認客觀因果聯(lián)系,但主張用先天的理智范疇對雜亂的經(jīng)驗進行整理。??
馬赫則開創(chuàng)了經(jīng)驗批判主義,他強調(diào)直接討論觀測數(shù)據(jù),科學定律只是被視為以最經(jīng)濟的方式對數(shù)據(jù)進行描述的手段而已。
《科學推斷》一書認為,他開啟了現(xiàn)代方法論的主要進展。
曾經(jīng)深受馬赫影響的愛因斯坦,無法接受這種對科學信仰的破壞性,以及對法則、公式、定律的輕視,后來與其分道揚鑣。
愛因斯坦用探索性的演繹法建構(gòu)了邏輯嚴謹?shù)脑?,他相信宇宙有解,不相信鬼魅之力?/p>
某種意義上,愛因斯坦是最后的牛頓(除了用斯賓諾莎的“神”替代了上帝),是科學因果決定論的捍衛(wèi)者。??
1967年,波普爾對如上交織而漫長的哲學歷程做了一個了結(jié),他提出了三元世界的觀點,布爾金將其繪制如下:
這似乎是柏拉圖洞穴理論的現(xiàn)代版。
看看,人是多么無知,又是多么分裂??!
基于這樣的結(jié)構(gòu),波普爾提出:我們無法證實這個世界,無法證實規(guī)律和定理,只能去證偽。
六
也許你還記得上一代的老式人工智能——深藍。龐大的機器,手工制作無盡的代碼,多名參與其中的職業(yè)棋手,以及暴力算法,雖然打敗了卡斯帕羅夫,卻如流星般閃過。
《麻省理工科技評論》將深藍形容為恐龍,而這一代的神經(jīng)網(wǎng)絡(尤其是深度學習)則是生存且改變地球的小哺乳動物。
上世紀50年代,香農(nóng)曾經(jīng)樂觀地預測AI將很快出現(xiàn),事實并非如此。失敗的主要原因是:
人工智能的創(chuàng)造者們試圖用純粹的邏輯來處理日常生活中的混亂,他們會耐心地為人工智能需要做的每一個決定都制定一條規(guī)則。但是,由于現(xiàn)實世界過于模糊和微妙,無法以刻板的方式進行管理。
我們無法像是依照牛頓的原理造車般,用發(fā)條思維和專家系統(tǒng)來打造智能系統(tǒng)。那一類AI不僅狹窄,而且脆弱。
ChatGPT是經(jīng)驗主義的進化論的“勝利產(chǎn)物”。
經(jīng)驗主義亦稱“經(jīng)驗論”。作為一種認識論學說,與“理性主義”相對。經(jīng)驗主義認為感性經(jīng)驗是知識的來源,一切知識都通過經(jīng)驗而獲得,并在經(jīng)驗中得到驗證。
這正是ChatGPT的思考和學習路徑。
而虛擬進化又指數(shù)級放大了基于經(jīng)驗的學習速度。在波普爾看來,科學發(fā)展本身就是一種進化。
ChatGPT不僅從時間的角度加速模擬了進化,還通過大模型從空間的角度拓展了可能性之廣度,以至于令人們禁不住又驚又喜地探討起涌現(xiàn)。
那么,人工智能是如何思考的?又是如何決策的???
有別于齒輪般的演繹推理,我們需要借助概率在證據(jù)和結(jié)論之間建立起聯(lián)系。????
AI的任務是做決策,在不確定性下結(jié)合信念與愿望,選擇動作。
在《人工智能:現(xiàn)代方法》中如此描述:
由于部分可觀測性、非確定性和對抗者的存在,真實世界中的智能體需要處理不確定性(uncertainty)。智能體可能永遠都無法確切地知道它現(xiàn)在所處的狀態(tài),也無法知道一系列動作之后結(jié)束的位置。
此外,智能體的正確的動作——理性決策,既依賴各種目標的相對重要性,也依賴它們實現(xiàn)的可能性和程度。
為了進行不確定推理,我們需要引入信念度,例如牙痛患者有80%的概率存在蛀牙。
???概率論提供了一種概括因我們的惰性與無知而產(chǎn)生的不確定性的方式。
除了概率,智能體在做決策時還需要一個概念:效用理論。?
例如,你要去機場,假如提前90分鐘出發(fā),趕上飛機的概率是95%;提早120分鐘出發(fā),概率提升至97%。??????
那么,是不是應該越早越高,追求趕上飛機的最大概率呢?如此一來,你可能要提前一天或者更早住在機場了。??????
大多數(shù)時候不必如此,但假如你有一個無法錯過的會議,或者要趕國際航班,提早一天住到機場,可能是最佳決策。萬豪酒店最早就是靠洞察到商務人士的這一需求而崛起的。????
由此,我們得出決策論的通用理論:??決策論=概率論+效用理論。
以上的現(xiàn)代方法,離不開兩個未曾謀面的古代敵手。
七
在諸多反對休謨的人當中,貝葉斯也許是最重要的一位。
當休謨斬斷了因果之間的必然聯(lián)系時,最惱火的莫過于教會,因為上帝一直被視為因果的第一推動力。??????
一個人往往要到了一定歲數(shù),才能夠理解休謨的哲學。尤其是我們這些從小接受確定性訓練的人。
邏輯推理的基本形式是:如果A,則B。
休謨則說,如上這類推理要么是幻覺,要么是胡說八道,要么是自圓其說。
據(jù)說虔誠且又擅長數(shù)學的牧師貝葉斯是為了反駁休謨,而研究出了貝葉斯公式。???
一個神奇的結(jié)局出現(xiàn)了:
貝葉斯公式反而成為了休謨哲學的現(xiàn)實解藥,將其大刀斬斷的因果,用逆概率的懸橋連接了起來。?????????
概率,將邏輯推理的形式修正為:如果A,則有x%的可能性導致B。??
而貝葉斯公式,則完成了一個小小的(卻產(chǎn)生了無法估量的巨大影響)由果推因的顛倒:
如果觀察到B,則有x%的可能性是因為A導致。
如此一來,被休謨懷疑的世界,繼續(xù)晃晃悠悠地構(gòu)建出更為龐大繁復的、以概率關聯(lián)的因果網(wǎng)絡。??????????????
假如貝葉斯試圖反擊休謨的動機是真的,就為“要愛惜你的對手”添加了有力論據(jù)。???
讓我們用一個簡單的貝葉斯計算,來看看智能體如何學習經(jīng)驗。????
題目:黑盒子里有兩個骰子,一個是正常骰子,扔出數(shù)字6的概率是1/6;一個是作弊骰子,扔出數(shù)字6的概率是1/2。????????
這時,你從中摸出一個骰子,扔了一次,得到一個6。??
請問:你再扔一次這個未知的骰子,得到6的概率是多大?
計算的第一步,是計算這個骰子是正常骰子和作弊骰子的概率分別是多大。
請允許我跳過貝葉斯公式快速計算如下。????????
是正常骰子的概率為:1/6÷(1/6+1/2)=1/4??????。
是作弊骰子的概率為:1/2÷(1/6+1/2)=3/4。
計算的第二步,更新這個骰子的信息。原來的概率是各1/2,但現(xiàn)在分別是1/4和3/4。??
那么,再扔一次,得到6的概率就是:1/4×1/6+3/4×1/2=5/12。?
從本質(zhì)層面理解如上這個簡單的計算并不是容易的事情:
兩次扔骰子都是獨立事件,為什么第一次扔骰子得到6的概率和第二次的概率不一樣?
貝葉斯概率的解釋是,第一次扔骰子得到6的這一結(jié)果,作為信息,更新了我們對第二次扔骰子得到6的概率的判斷。
疑惑的人會繼續(xù)問:骰子沒有記憶,為什么第一次的結(jié)果會“改變”第二次結(jié)果呢??
答案是:沒有改變結(jié)果,只是改變了“信念”。
即使扔了兩次骰子,我們依然不知道這個骰子是正常的還是作弊的,但我們可以帶著這種不確定性向前走,為此需要“猜”這個骰子是正常還是作弊的概率。這個概率,就是信念。???????
根據(jù)信息的變化,快速更新,體現(xiàn)了某種達爾文式的進化。????
從這個角度看,AI推理起初或許弱小含混,卻有主動適應性,從經(jīng)驗中不斷學習,并快速演化。
以本題為例:第二次扔骰子,從第一次骰子的結(jié)果中學習了經(jīng)驗,從而令預測更加精確。
這個過程還可以不斷重復,如同發(fā)動機般,從而產(chǎn)生了決策和智能的杠桿效應。
如前所述,亞里士多德曾經(jīng)認為,修辭和概率等不確定性元素,應該應用于人類社會。而在自然科學和數(shù)學領域,則是邏輯推理(尤其是數(shù)學邏輯)的陣地。??
而如今,確定世界已經(jīng)成為不確定世界,絕對真理也被或然真理替代。??
于是,概率不僅成為“真理”的懸梯,甚至成為真理本身。???
《人工智能:現(xiàn)代方法》寫道,世界就是這樣,實際示范有時比證明更有說服力?;诟怕收摰耐茢嘞到y(tǒng)的成功要比哲學論證更容易改變?nèi)说挠^點。
就像兩個人就不同的觀點爭論,一種辦法是講道理,講邏輯;還有一種辦法是:?????我們先下個注,然后試著跑跑看唄。??
OpenAI早期投資人里德·霍夫曼在嘗試將GPT-4應用于工作中時,發(fā)現(xiàn)了以下三個關鍵原則。
原則1:將GPT-4視為本科生水平的研究助手,而非無所不知的預言家。
原則2:把自己當作導演,而非木匠。
原則3:勇敢嘗試!
多么有趣的建議啊,我們從中看見了《園丁與木匠》與《自下而上》的智慧:
在大部分工作中,我們習慣于提前計劃,力求避免失誤。這是因為執(zhí)行計劃在時間和其他資源上都耗費巨大,“三思而后行”的說法指的就是這種情況。
但如果實施計劃比思考它更加省時省力呢?
霍夫曼認為這正是GPT-4及大語言模型令人費解的悖論所在。
既然如此,正確的做法是:
1. 在比討論制訂計劃更短的時間里,GPT-4能為你生成一個完整的回應供你審閱。
2. 如果你對回應不滿意,可以直接丟棄并嘗試生成另一個。?3
3. 或者一次性生成多個版本,獲得更多選擇。
我們已經(jīng)來到了一個“三行而后思”的“強化學習”時代。
?????????
八
在《人工通用智能的火花:GPT-4的早期實驗》的報告里,微軟實驗室如此表述:??
“我們過去幾年,人工智能研究中最顯著的突破是大型語言模型(LLMs)在自然語言處理方面取得的進展。這些神經(jīng)網(wǎng)絡模型基于Transformer架構(gòu),并在大規(guī)模的網(wǎng)絡文本數(shù)據(jù)體上進行訓練,其核心是使用一個自我監(jiān)督的目標來預測部分句子中的下一個單詞。”
ChatGPT是位“語言游戲”的高手,用的是神經(jīng)網(wǎng)絡和深度學習。
這與傳統(tǒng)的語言,以及邏輯語言,都不一樣。
羅素曾經(jīng)試圖構(gòu)建一套邏輯語言,想從少數(shù)的邏輯公理中,推演出數(shù)學。
他提出了自己的邏輯原子主義,試圖消除那些形而上語言的混亂,以邏輯語言和我們的現(xiàn)實世界一一對應。
在與羅素的相互影響下,維特根斯坦認為哲學的所有問題其實就是語言問題,從而推動了哲學的語言轉(zhuǎn)向。
一種西方哲學史觀點認為:古代哲學關注本體論,近代哲學關注認識論,20世紀哲學關注語言學問題。
那么,作為“系統(tǒng)地從語言來思考世界的第一人”,維特根斯坦與羅素有何不同?
陳嘉映的論斷是:羅素從本體論來思考語言的本質(zhì),維特根斯坦則一直從語言的本質(zhì)來構(gòu)想本體論。
也許我們能從羅素給情人奧托林·莫雷爾夫人一封信里,發(fā)現(xiàn)維特根斯坦哲學上的某些經(jīng)驗主義線索:
“我們這位德國工程師啊,我認為他是個傻瓜。他認為沒有什么經(jīng)驗性的東西是可知的——我讓他承認房間里沒有一頭犀牛,但他不肯。”
和每個天才一樣,維特根斯坦卓絕,但也疑惑。
再說回ChatGPT,它懂語言嗎?如同《天才與算法》一書的設問:
機器可以在不理解語言或不接觸周圍物理世界的情況下,生成有意義的句子,甚至是美的句子嗎?
老派的AI,試圖采用羅素的方法。這類模型認為:
“理性和智能是深度的、多步驟的推理,由一個串行過程指揮,并由一個或幾個線程組成,使用少量的信息,由少量的強相關變量來表達信息?!?/p>
對比而言,“現(xiàn)代的機器學習模式由淺(少步)推理組成,使用大量信息的大規(guī)模并行處理,并涉及大量弱相關變量?!?/p>
一個有趣的來描述二者對比的例子是,電影《模仿游戲》里的圖靈,炒掉了自己的密碼破解小組里的語言學專家。
《人工智能:現(xiàn)代方法》認為,純粹的數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型,對比基于“文法、句法分析和語義解釋”的手工構(gòu)建方法,更容易開發(fā)和維護,并且在標準的基準測試中得分更高。
該書作者還提及:
可能是Transformer及其相關模型學習到了潛在的表征,這些表征捕捉到與語法和語義信息相同的基本思想,也可能是在這些大規(guī)模模型中發(fā)生了完全不同的事情,但我們根本不知道。
未必那么精確的類比是:AI如孩子般學習語言。這正是當年圖靈所設想的:
有一個孩子般的大腦,然后去學習。而非一開始就設計一個成年人的大腦。????
孩子不懂語法構(gòu)建,也沒有成熟的邏輯,也遠沒有成年人那樣有主動的刻意練習??墒窍胂肟?,成年人學習語言的效率,與孩子對比,是不是爛到渣?
我不禁聯(lián)想起一個對教育的嘲諷:天生就是語言學習天才的孩子,卻要在一輩子都學不好一門語言的成年人的指導下學習語言。
讓我們來看看,AI如何像一個孩子般,天才般地學習。
九
神經(jīng)網(wǎng)絡和深度學習經(jīng)歷了并不算短暫的黑暗期。
從上世紀80年代開始的整整30年間,只有很少一部分相關研究者義無反顧地投身其間,他們飽受懷疑,也幾乎拿不到科研經(jīng)費。????????????????
也許是由于這個原因,深度學習三巨頭辛頓(Hinton)、本吉奧(Bengio)、楊立昆(LeCun)似乎都和加拿大有些關系,他們退守在那里研究、教學、讀書。這倒是很符合那個“傻國家”的氣質(zhì)。
一個讓人“心酸”的細節(jié)是,2012年辛頓帶著學生在ImageNet圖像識別比賽上拿了冠軍,商業(yè)公司蜂擁而至。辛頓教授開出的商業(yè)報價,只是區(qū)區(qū)100萬美元。(后來谷歌以4400萬美元“中標”。)
“老派”AI,使用明確的一步步指令指引計算機,而深度學習則使用學習算法從數(shù)據(jù)中提取輸入數(shù)據(jù)與期望輸出的關聯(lián)模式,正如上一節(jié)的演示。
眾所周知,漫漫長夜之后,隨著人類計算機算力和數(shù)據(jù)的指數(shù)級增長,深度學習一飛沖天,從阿爾法狗一戰(zhàn)封神,再到ChatGPT征服全球。????
為什么是Open AI,而不是DeepMind?我對此略有好奇。
OpenAI的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學家伊利亞·薩特斯基弗,是辛頓在多倫多大學帶的學生。他似乎延續(xù)了辛頓對深度學習的信仰,并且勇于全力下注。????
辛頓認為“深度學習足以復制人類所有的智力”,將無所不能,只要有更多概念上的突破。例如Transformers利用向量來表示詞義的概念性突破。
此外,還要大幅度增加規(guī)模,包括神經(jīng)網(wǎng)絡規(guī)模和數(shù)據(jù)規(guī)模。例如,人腦大約有100萬億個參數(shù),是真正的巨大模型。而GPT-3有1750億個參數(shù),約比大腦小一千倍。
神經(jīng)網(wǎng)絡模仿了人類的優(yōu)勢:處理有大量參數(shù)的少量數(shù)據(jù)。但人類在這方面做得更好,而且節(jié)能許多倍。
先行一步的DeepMInd,其發(fā)展方向和速度,除了陷入與谷歌的“商業(yè)VS科研”的兩難糾纏,還不可避免地受到哈薩比斯的AI哲學觀的影響。
哈薩比斯認為不管是ChatGPT,還是自家的Gopher,盡管可以幫你寫作,為你繪畫,“有一些令人印象深刻的模仿”,但AI“仍然不能真正理解它在說什么”。
所以,他說:“(這些)不是真正的意義上的(智能)?!?/p>
哈薩比斯的老師,MIT的Poggio教授更尖銳地指出:深度學習有點像這個時代的“煉金術”,但是需要從“煉金術”轉(zhuǎn)化為真正的化學。
楊立昆反對煉金術的說法,但他也認為要探究智能與學習的本質(zhì)。人工神經(jīng)元受到腦神經(jīng)元的直接啟發(fā),不能僅僅復制大自然。
他的觀點大概是,工程學實現(xiàn)了的東西,也只有通過科學打開黑盒子,才能走得更遠。??????????????
“我認為,我們必須探究智能和學習的基礎原理,不管這些原理是以生物學的形式還是以電子的形式存在。正如空氣動力學解釋了飛機、鳥類、蝙蝠和昆蟲的飛行原理,熱力學解釋了熱機和生化過程中的能量轉(zhuǎn)換一樣,智能理論也必須考慮到各種形式的智能?!?/p>
幾年前,巔峰時刻的哈薩比斯就表達過,僅靠神經(jīng)網(wǎng)絡和強化學習,無法令人工智能走得更遠。
類似的反思,也發(fā)生于貝葉斯網(wǎng)絡之父Judea Pearl身上。
他說,機器學習不過是在擬合數(shù)據(jù)和概率分布曲線。變量的內(nèi)在因果關系不僅沒有被重視,反而被刻意忽略和簡化。
簡單來說,就是:重視相關,忽視因果。?????
在Pearl看來,如果要真正解決科學問題,甚至開發(fā)具有真正意義智能的機器,因果關系是必然要邁過的一道坎。????????
不少科學家有類似的觀點,認為應該給人工智能加上常識,加上因果推理的能力,加上了解世界事實的能力。所以,解決方案也許是“混合模式”--用神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)合老式的手工編碼邏輯。?????????
辛頓對此頗為不屑,一方面他堅信神經(jīng)網(wǎng)絡完全可以有推理能力,畢竟大腦就是類似的神經(jīng)網(wǎng)絡。另一方面,他認為加入手工編碼的邏輯很蠢:
它會遇到所有專家系統(tǒng)的問題,那就是你永遠無法預測你想要給機器的所有常識。
AI真的需要那些人類概念嗎?阿爾法狗早已證明,所謂棋理和定式只是多余的夾層解釋而已。????????
關于AI是否真正“理解”,真正“懂得”,真正有“判斷力”,辛頓以“昆蟲識別花朵”為例:
“昆蟲可以看到紫外線,而人類不能,所以在人類看來一模一樣的兩朵花,在昆蟲眼中卻可能截然不同。那么能不能說昆蟲判斷錯誤了呢?昆蟲通過不同的紫外線信號識別出這是兩朵不同的花,顯然昆蟲沒有錯,只是人類看不到紫外線,所以不知道有區(qū)別而已?!?/p>
我們說AI“不懂”什么,會不會是過于以人類為中心了?
假如我們認為AI沒有可解釋性,算不上智能,可會不會是即使AI解釋了,我們也不懂?就像“人類只有借助機器檢測,看到兩朵花的顏色信號在電磁波譜上分屬不同區(qū)域,才能確信兩朵花確有不同?!?/p>
從十幾歲開始,就相信“模仿大腦神經(jīng)網(wǎng)絡”的辛頓,仿佛有某種宗教式的堅定。
于是,在某個路口,哈薩比斯略有遲疑,而伊利亞·薩特斯基弗則和辛頓一路向前,豪賭到底。
辛頓的人生哲學是“基于信仰的差異化”,他的確也是如此實踐的。
如今,盡管哈薩比斯認為ChatGPT僅僅是更多的計算能力和數(shù)據(jù)的蠻力,但他也不得不承認,這是目前獲得最佳結(jié)果的有效方式。
十
對AI路線的分歧,不過是一百多年來某類科學暗涌的延續(xù)。???????????
相當長的歲月里,在大雪紛飛的多倫多,辛頓幾乎是深度學習唯一的守夜人。
他本科在劍橋大學讀生理學和物理學,其間轉(zhuǎn)向哲學,拿的是心理學學士學位,后來再讀了人工智能博士學位。
辛頓等人在統(tǒng)計力學中得到靈感,于1986 年提出的神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)玻爾茲曼機,向有隱藏單元的網(wǎng)絡引入了玻爾茲曼機器學習算法。
如下圖,所有節(jié)點之間的連線都是雙向的。所以玻爾茲曼機具有負反饋機制,節(jié)點向相鄰節(jié)點輸出的值會再次反饋到節(jié)點本身。
玻爾茲曼機在神經(jīng)元狀態(tài)變化中引入了統(tǒng)計概率,網(wǎng)絡的平衡狀態(tài)服從玻爾茲曼分布,網(wǎng)絡運行機制基于模擬退火算法。
玻爾茲曼機。圖片來自《圖解人工智能》一書。
從香農(nóng),再到辛頓,他們都從玻爾茲曼那里獲得了巨大的靈感。
將“概率”引入物理學,看起來非常奇怪。??
人類直到19世紀之后,才知道“熱”是物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動的表現(xiàn)。那么,為什么熱量總從熱的物體傳到冷的物體??????
玻爾茲曼說,原子(分子)完全是隨機運動的。并非是熱量無法從冷的物體傳到熱的物體,只是因為:?
從統(tǒng)計學的角度看,一個快速運動的熱物體的原子更有可能撞上一個冷物體的原子,傳遞給它一部分能量;而相反過程發(fā)生的概率則很小。在碰撞的過程中能量是守恒的,但當發(fā)生大量偶然碰撞時,能量傾向于平均分布。
這其中,沒有物理定律,只有統(tǒng)計概率。這看起來非常荒謬。??
堅定的科學主義者費曼,后來也提出“概率振幅”,用來描述物理世界的本質(zhì)。
對此,費曼解釋道:這是不是意味著物理學——一門極精確的學科——已經(jīng)退化到“只能計算事件的概率,而不能精確地預言究竟將要發(fā)生什么”的地步了呢?是的!這是一個退卻!但事情本身就是這樣的:
自然界允許我們計算的只是概率,不過科學并沒就此垮臺。
事實上,羅素也主張因果關系的概然性,認為一切規(guī)律皆有例外,所以他也不贊成嚴格的決定論。?
也許是因為都持有“自下而上”的世界觀,玻爾茲曼喜歡達爾文,他在一次講座中宣稱:?????????
“如果你問我內(nèi)心深處的信念,我們的世紀將被稱為鋼鐵世紀還是蒸汽或電的世紀呢?我會毫不猶豫地回答:它將被稱為機械自然觀的世紀,達爾文的世紀。”
對達爾文的自然選擇理論,玻爾茲曼認識到,生物之間通過資源競爭展開“一種使熵最小化的戰(zhàn)斗”,生命是通過捕獲盡可能多的可用能量來使熵降低的斗爭。
和生命系統(tǒng)一樣,人工智能也是能夠自動化實現(xiàn)“熵減”的系統(tǒng)。??
生命以“負熵”為食,人工智能系統(tǒng)則消耗算力和數(shù)據(jù)。?
楊立昆估算,需要10萬個GPU才能接近大腦的運算能力。一個GPU的功率約為250瓦,而人類大腦的功率大約僅為25瓦。
這意味著硅基智能的效率是碳基智能的一百萬分之一。
所以,辛頓相信克服人工智能局限性的關鍵,在于搭建“一個連接計算機科學和生物學的橋梁”。
十一
達·芬奇曾說過:“簡單是終極的復雜。”
牛頓那一代相信上帝的科學家,認為神創(chuàng)造這個世界時,一定運用了規(guī)則。
他們只管去發(fā)現(xiàn)規(guī)則,而不必在意暫時的不可理解。例如,萬有引力公式為什么長成那樣?為什么要和距離的平方成反比?
另一方面,牛頓們信奉奧卡姆剃刀的原則,認為世界的模型基于某些簡潔的公式。他們至少相信存在某個這樣的公式,從愛因斯坦到霍金,莫不如是。
然而在不確定性時代,概率似乎比決定論派更能解釋這個世界。牛頓式的確定退縮到了有限的領域。
也許費曼是對的,科學家是在用一個篩網(wǎng)檢驗這個世界,某些時刻似乎所有的現(xiàn)象都能通過篩孔,但如今我們知道多么完備的科學都只是暫時的解釋,只是暫時未被證偽的篩網(wǎng)。但這并不影響我們向前。
還有一種哲學認為,世界本身就是在為自己建模。試圖用一個大一統(tǒng)理論解釋世界幾乎是不可能的,更何況宇宙還在繼續(xù)膨脹。
從以上有趣但略顯含混的角度看,ChatGPT是用一種反愛因斯坦的方式為世界建模。它有如下特點:
1. 是概率的,而非因果的;
2. 盡可能地去模擬人類世界這一“大模型”,從經(jīng)驗中學習和進化,而非去探尋第一原理;
3. 它信奉(至少暫時如此)“復雜是終極的簡單”;
4. 它驅(qū)逐了神,因為它自己越來越像一個神。
AI和人類別的熱鬧事物一樣,經(jīng)常會有周期性的熱潮。
上一波是2016年,熱起來,然后又慢慢靜下來。
七年過去了,AI再次熱起來。OpenAI照例沒有打開“黑盒子”,卻帶來了影響力更為廣泛的浪潮。
這一次,廣泛性似乎戰(zhàn)勝了專業(yè)性。人們似乎更關注那個會畫畫的、可能替代自己摸魚的AI,而不是那個能戰(zhàn)勝世界冠軍、能研究蛋白質(zhì)折疊解決人類頂尖難題的AI。
這其中有多少是工程的突破和技術的飛躍?有多少是商業(yè)驅(qū)動下的大力出奇跡?有多少是人類社會慣常的泡沫?
毋庸置疑,人類過往的偉大突破,不少都是在多種理性和非理性力量的交織之下實現(xiàn)的。
這里面的機會是:
1. 賣水者。如英偉達,Scale AI等。
2. 新平臺的出現(xiàn)。會有超級應用突破微軟和谷歌等巨頭無敵的新瓶裝老酒嗎?
3. 新平臺既有通過生產(chǎn)力的提升創(chuàng)造的新價值空間,如各種全新的產(chǎn)品和服務,也有對舊有價值空間的掠奪。
4. 也許會有iPhone的顛覆者,以及圍繞其展開的各種應用和服務。
5. AI會成為基礎設施。
但是,水和電成為基礎設施,互聯(lián)網(wǎng)成為基礎設施,與AI成為基礎設施,絕非簡單的類比或升級。
大概的趨勢也許是,商業(yè)上的壟斷與兩極分化會更加殘酷。職業(yè)上,或許中間階層會更加無望。
6. 因為AI極其耗電,能源領域大有可為。
7. “場景”和“應用”會有機遇。尤其是那些能夠較好地利用AI平臺實現(xiàn)人機結(jié)合的場景與應用。
8. 對個體而言,我們要問的是,AI還需要人類充當新基礎設施和新系統(tǒng)的類似于“操作員、司機、程序員、快遞員”的新時代角色嗎??????????????
十二
人工智能的變遷,幾乎對應著人類認知世界的變遷結(jié)構(gòu)。
從確定性到不確定性,從物理定律到統(tǒng)計概率,物理和信息交匯于“熵”,并以類似的達爾文觀念,進化出有生命的熵減系統(tǒng)。
在這個愈發(fā)茫然的世界里,AI在疫情后時代獲得了世人額外的關切。
諸神已被人類背棄,算法用強大而未知的相關性替代了神秘主義和因果霸權,仿佛成為新神。
真實與信念,確定與隨機,意識與虛無,再次于大眾的狂歡之中,對峙在時代的斷崖邊緣。
從樂觀的角度看,牛頓的信徒和達爾文的信徒也許可以攜手,借助于尚不知進化邊界何在的人工智能,去突破人類的智慧疆界。??????????
哈耶克說:“一個秩序之所以可取,不是因為它讓其中的要素各就其位,而是在這個秩序上能夠生長出其他情況下不能生長出的新力量?!?/p>
迄今為止,我們尚不能定義什么是智能,什么是意識。??????
然而,卻有一個黑乎乎的盒子,告訴我們可能會超越人類的智能,甚至涌現(xiàn)出人類的意識。
微軟的報告中這樣寫道:
我們沒有解決為什么以及如何實現(xiàn)如此卓越的智能的基本問題。它是如何推理、計劃和創(chuàng)造的?
當它的核心只是簡單的算法組件--梯度下降和大規(guī)模變換器與極其大量的數(shù)據(jù)的結(jié)合時,它為什么會表現(xiàn)出如此普遍和靈活的智能?
AI研究人員承認,智能是否可以在沒有任何代理或內(nèi)在動機的情況下實現(xiàn),是一個重要的哲學問題。
在2023年的這個并不容易的春天,我對ChatGPT的態(tài)度坦然而期待:
我希望見到它所具備的可能性,為這個混亂的世界帶來某些“熵減”。??
在所有預測中,我期待Kurzweil的那個“2030 年技術將使人類享受永生”的預言。
我自己對永生沒興趣,但不想失去身邊的人們。我對世俗的依賴大過對“超人類主義”的擔憂。
我不太相信意識的上傳,因為一旦上傳,就可以復制,就不是唯一的,就失去了自由意志,又談何“意識”呢??
人類會洞察大腦最深層次的秘密嗎?湯姆·斯托帕警告過:
“當我們發(fā)現(xiàn)了所有的奧秘,并失去了所有的意義時,我們將會在空蕩蕩的海邊孤身一人?!?/p>
哥德爾的“不完備性定理”告訴我們,不確定性是人類認識的形式邏輯思維本身所固有的。
“一個計算機可以修改自身的程序,但不能違背自身的指令——充其量只能通過服從自身的指令來改變自身的某些部分?!?/p>
哥德爾算是為AI,為人類劃定了邊界嗎?否則,人類制造超級AI,然后拜其為神,何嘗不是自我奴役??
哥德爾又告訴我們,人類永遠可以在“實在主義”中通過“直觀和直覺”引入構(gòu)成高一級形式系統(tǒng)的新東西,建立新公理系統(tǒng),如此推進以至無窮。
這就是彭羅斯所持的那種“人心超過計算機”的觀念。
寫在最后
上一次,七年前,在阿爾法狗面前,人類曾經(jīng)哭泣過;
這一次,無人哭泣,卻有萬眾狂歡。
在兩次AI高潮之間的7年里,我們經(jīng)歷了許多,失去了許多。
人們渴望擁抱某些希望,某些確定性,即使那些確定性來自一些不確定性的智慧。????
就我自己而言,也遭遇了一些前所未有的艱難時刻。所謂艱難,并非指一些困難的抉擇,也并非說沒有選項。???????
恰恰相反,依照最優(yōu)決策原理,我很容易通過期望值計算,得出最佳選項,獲得所謂最大化的收益。
然而,我追溯到內(nèi)心的源頭,重新定義了自己的期望效用,然后據(jù)此做出了有點兒辛頓風格的“基于信仰的差異化”選擇。??????
對任何一個人而言,不管是難是易,是聰明是愚蠢,是理性是任性,這種事兒在技術層面都只能算是小菜一碟。
可對AI來說,自己去定義期望效用,暫時難于登天。??
所以,研究人員稱,為“大型語言模型”配備代理權和內(nèi)在動機是未來工作的一個迷人的重要方向。
而“代理權”與“內(nèi)在動機”這兩點,一個普通人類只需要一秒鐘或者幾個不眠之夜即可實現(xiàn)。??
或許關鍵不在于得失,不在于效用函數(shù),而在于“存在”。
如伊塔洛·卡爾維諾所言:
“隨著時光流逝,我慢慢地明白了,只有存在的東西才會消失,不管是城市,愛情,還是父母?!?/p>
在本文開篇寫到的傳奇故事里,掃地少年皮茨和教授麥卡洛克兩人之間非凡的友誼直至終生。???
比起電影《心理捕手》里的心理學教授“威廉姆斯”,麥卡洛克對皮茨的情感更為深厚,充滿了父親般的愛和學術上的“琴瑟和鳴”。
圖/《心靈捕手》
后來,當麥卡洛克與控制論之父維納產(chǎn)生決裂,皮茨毫不猶豫地站在了麥卡洛克一邊,盡管維納是他的博士生導師,幾乎能夠左右他在學術界的前程。皮茨甚至為此燒掉了自己的論文。????????
他如街頭少年般熱血而沖動。
不久以后,皮茨繼續(xù)遭遇了學術上的打擊,有個實驗表明,似乎邏輯并未如他的理論所預期般決定大腦的思維過程。
這個鍋爐工的孩子再次回到命運的枷鎖之中。曾經(jīng)點燃他灰暗歲月的對數(shù)學和邏輯的激情,以及關于人工智能的天才般的構(gòu)想,一點點被世俗的煙塵淹沒了。????????
隕落中的天才用血脈中無法斬斷的自我毀滅,來違背自己無與倫比的邏輯天賦。皮茨開始酗酒,最后在寄宿之家孤獨死去,年僅46歲。???
四個月后,麥卡洛克也在同一年去世了。?
許多年后,當人們追溯神經(jīng)網(wǎng)絡波瀾起伏的發(fā)展歷程,總會來到起點:麥卡洛克和皮茨共同構(gòu)建的豐碑。??????
就像我們來到大江大河的源頭,發(fā)現(xiàn)不過是一處小小的溪流。
哥德爾曾在哲學手稿中留下一句話:世界的意義就在于事實與愿望的分離,即事與愿違。
我更愿意用紀伯倫的話語來代替哥德爾的迷惘,盡管就底層而言也許是同一件事。詩人說:我們活著只為了去發(fā)現(xiàn)美,其他一切都是等待的種種形式。
本文來自微信公眾號:孤獨大腦(ID:lonelybrain),作者:老喻
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