<mark id="oztn4"></mark>
0
| 本文作者： 木子 | 2018-12-08 10:48 |
隨著“人工智能”作為重要發(fā)展導(dǎo)向被國家正式列入《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，習(xí)近平總書記提出推進(jìn)新一代人工智能健康發(fā)展的重要政策指導(dǎo)，人工智能行業(yè)在國內(nèi)迎來集中研究興盛期。而在這一大時代下，今天我們有幸請到了AI獨角獸企業(yè)深蘭科技集團(tuán)深度學(xué)習(xí)科學(xué)家方林博士，為我們揭秘人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)先科技及研究成果，解讀行業(yè)趨勢和發(fā)展方向。
深蘭科技集團(tuán)深度學(xué)習(xí)科學(xué)家 方林博士
記者：您進(jìn)入AI領(lǐng)域有多久了？
方林：我從1990年開始學(xué)習(xí)人工智能，1992年開發(fā)了人生第一個人工智能程序——五子棋人機(jī)對弈。自博士畢業(yè)后，已經(jīng)致力于人工智能的研究長達(dá)20年。
記者：您為什么會投身AI領(lǐng)域呢？
方林：在眾多的計算機(jī)理論中，人工智能是我最感興趣的理論之一。她是研究如何讓計算機(jī)具備人類智能的學(xué)科，由數(shù)學(xué)家和計算機(jī)科學(xué)家們提出的眾多理論和算法組成。比如A＊算法、Alpha－Beta剪裁、梯度下降法和反向傳播算法等等。研究她們并付諸于實踐，就能夠幫助我們編寫出神奇的程序，從而控制計算機(jī)做出不可思議的事情。比如與人類棋手對弈并戰(zhàn)勝人類。這多么有趣啊！
所以，從事AI理論研究和實踐能夠給我?guī)頍o窮的樂趣。我常常覺得那些算法和數(shù)學(xué)公式代表的也許是一種他人無法理解的美，而我樂在其中。
記者：您一直從事哪些方面的研究？
方林：我研究的方向包括搜索算法、博弈算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、遺傳和進(jìn)化算法等。
記者：眾所周知，人工智能已經(jīng)成為業(yè)界乃至全社會重點關(guān)注的行業(yè)，大家都知道人工智能是最新前沿科技，但是對人工智能本身并不了解。您可以通俗易懂地給大家介紹一下什么是人工智能嗎？
方林：簡單地說，人工智能就是讓計算機(jī)或者機(jī)器具備像人類一樣的智能，完成以前只有人類，尤其是人類智能才能完成的任務(wù)。比如駕駛車輛、與人對弈、識別人臉等等。
記者：目前，您主要負(fù)責(zé)哪個方向的研究？
方林：目前，我在深蘭科技進(jìn)行一項稱作“結(jié)伴學(xué)習(xí)”的研究。原理是將樣本成對地輸入到模型中進(jìn)行訓(xùn)練。學(xué)習(xí)過程中，兩個樣本之間互相促進(jìn)、互相提高。
記者：能否結(jié)合實例解讀結(jié)伴學(xué)習(xí)研究？研究能夠產(chǎn)生什么實際作用？
方林：近期，我們團(tuán)隊正在研發(fā)一個人工智能時裝設(shè)計系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，結(jié)伴學(xué)習(xí)能夠準(zhǔn)確地抓取時裝的特征。基于這些特征生成的時裝走秀圖的質(zhì)量要比目前流行的GAN（生成式對抗模型）要高得多。并且模型的參數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡潔，訓(xùn)練速度快。比如結(jié)伴學(xué)習(xí)1個小時訓(xùn)練的結(jié)果比GAN1天的訓(xùn)練效果還要好。
記者：那么結(jié)伴學(xué)習(xí)能使哪些科學(xué)研究受益呢？
方林：結(jié)伴學(xué)習(xí)是一種通用的學(xué)習(xí)方法，在圖形圖像處理、自然語言處理、語音處理和視頻處理中都可以發(fā)揮作用。
傳統(tǒng)深度學(xué)習(xí)模型中，樣本之間是沒有聯(lián)系的。模型只會對一個個的孤立樣本進(jìn)行處理。結(jié)伴學(xué)習(xí)則不同， 她處理的是一對一對的樣本。模型在訓(xùn)練時，不但從樣本中學(xué)習(xí)知識，還從樣本的差異中學(xué)習(xí)知識。這大大提高了學(xué)習(xí)效率，提高了學(xué)習(xí)精度。這就像兩個中學(xué)生在學(xué)習(xí)時互相幫助、互相促進(jìn)，共同提高。
結(jié)伴學(xué)習(xí)的另一個特點是對樣本的復(fù)制。我們知道，自然界中遺傳和進(jìn)化的基礎(chǔ)是子代對父代的復(fù)制。結(jié)伴學(xué)習(xí)通過對樣本的編碼和解碼實現(xiàn)對樣本的復(fù)制，并在這個過程中獲得樣本的語義信息。自然界中，遺傳和進(jìn)化的基礎(chǔ)是基因；結(jié)伴學(xué)習(xí)中，編碼和解碼的基礎(chǔ)就是語義。所以結(jié)伴學(xué)習(xí)可能可以在遺傳和進(jìn)化算法研究中發(fā)揮重要作用。
記者：在您眼中，您認(rèn)為人工智能目前的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢如何？
方林：人工智能的前景十分廣闊，是最有希望賦能幾乎所有行業(yè)的技術(shù)之一，將在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究的各個方面發(fā)揮積極的作用。
目前，我國在人工智能理論研究方面的水平相較國外最先進(jìn)水平還有一定的差距。比如人工智能基礎(chǔ)框架幾乎都是國外科研人員開發(fā)的。但我們正在積極趕上，步步緊隨。許多新理論、新方法、新算法都是中國科學(xué)家首先提出的。深蘭科學(xué)院提出的結(jié)伴學(xué)習(xí)就是這方面的一個例子。
相對于理論研究，我國人工智能應(yīng)用已經(jīng)走在了世界前列。比如我國在移動支付、智能物流、電子商務(wù)、共享單車、高鐵等等領(lǐng)域內(nèi)的人工智能應(yīng)用已經(jīng)把美歐日甩在了后面。我認(rèn)為，這是繼以蒸汽機(jī)為代表的第一次工業(yè)革命、以電氣化為代表的第二次工業(yè)革命和以信息化為代表的第三次工業(yè)革命后，中國首次在以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命中領(lǐng)跑。其意義遠(yuǎn)大于前三次工業(yè)革命之和。
記者：這個領(lǐng)域有哪些尚未攻克的難點，是否有希望解決？
方林：目前，對于遺傳和進(jìn)化算法的理論研究還沒有取得實質(zhì)性的突破，對進(jìn)化學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的研究仍處于摸索階段。在對抗學(xué)習(xí)的研究方面還存在諸多難點。
不過，越是逼近困難，越容易出現(xiàn)突破。1986年臺灣應(yīng)昌期出資120萬美元用來獎勵2000年之前戰(zhàn)勝人類專業(yè)棋手的圍棋程序。當(dāng)時有人認(rèn)為這樣的圍棋程序在50年內(nèi)都無法實現(xiàn)。但僅僅30年后，Alpha Go 就解決了這個問題。
關(guān)于遺傳算法，目前我們需要研究和攻克的關(guān)鍵點是如何實現(xiàn)模型的自我進(jìn)化。當(dāng)前，我們的科學(xué)家們還只能人工優(yōu)化模型，耗時耗力，模型的結(jié)構(gòu)也不會自動發(fā)生變化。神經(jīng)元之間的一些奇特的連接方式可能永遠(yuǎn)也不會被人腦發(fā)現(xiàn)，除非讓電腦來思考這個問題。就像人類棋手戰(zhàn)勝不了Alpha Go Zero的一個重要原因就是后者常會走出一些人類看不懂的棋。
將來，如果我們能夠在進(jìn)化算法方面取得突破性的進(jìn)展，這將帶動人工智能的發(fā)展進(jìn)入一個新階段。這是全世界，包括深蘭科技在內(nèi)的科研團(tuán)隊正在共同努力的方向。我們對于將來攻克上述難點持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。
記者：您對人工智能未來的研究有哪些展望？
方林：未來的人工智能研究主要有兩個方向：第一是人工智能應(yīng)用。即如何更廣泛更高效地把人工智能應(yīng)用到某個具體場景中。
第二是人工智能理論研究的突破。這主要是指對抗學(xué)習(xí)、遺傳算法、進(jìn)化學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論的突破。目前的人工智能還只能解決一些功能性問題。比如Alpha Go，只能下圍棋。在不更改模型結(jié)構(gòu)的情況下她不能學(xué)習(xí)和實現(xiàn)其他功能。另外，目前的人工智能還不能真正做到一邊學(xué)習(xí)一邊使用。我們通常只能在訓(xùn)練完成后才能使用模型。
記者：在尚未涉足的領(lǐng)域中，AI未來還有哪些內(nèi)容值得深耕？
方林：有兩個方面。一是機(jī)器定理證明，第二是邏輯推理。目前的深度學(xué)習(xí)仍是黑盒推理。我們可以通過深度學(xué)習(xí)的模型獲得推理結(jié)果，但仍無法了解或者判斷出得出這個結(jié)果的過程是怎樣的。我們希望未來能夠把黑盒推理轉(zhuǎn)變?yōu)榘缀型评恚瑥亩屛覀兡軌蚯宄私馔评淼倪^程。
當(dāng)下，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在深度學(xué)習(xí)模型當(dāng)中，每個神經(jīng)元激活情況跟人腦中真正的神經(jīng)元的表現(xiàn)高度一致，這是目前人工智能科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最好的結(jié)果。但這只能說明深度學(xué)習(xí)的方向是對的，但仍無法解釋推理的過程。
至于機(jī)器定理證明，盡管很少有人提及，她其實是人工智能皇冠上的明珠。涉及自然語言理解、知識圖譜、知識語義、邏輯推理和歸納推理。其中的邏輯推理恰恰不是現(xiàn)在的深度學(xué)習(xí)技術(shù)所擅長的。如果機(jī)器定理證明能夠取得突破，人工智能就具備了自學(xué)人類記載在書籍中所有知識的能力。
記者：作為AI領(lǐng)域的深度研究者，您最希望人工智能能夠幫助您解決什么樣的問題？
方林：因為平日工作繁忙，疏于對家人照顧，而太太在家中操持家務(wù)非常辛苦，所以就我個人而言，我迫切希望能夠發(fā)明出一個家務(wù)機(jī)器人，買菜燒飯、洗衣疊被，什么家務(wù)活都能干，還能輔導(dǎo)我女兒學(xué)習(xí)。
除此之外，當(dāng)前的智能家居是功能型的。比如智能臺燈就只有臺燈的功能，最多我們能通過手機(jī)App遠(yuǎn)程控制它，還算不上是家務(wù)機(jī)器人。我所說的家務(wù)機(jī)器人是全智能家務(wù)機(jī)器人，可以做各種家務(wù)活，能夠?qū)W習(xí)，可以交流，能夠自動適應(yīng)不同家庭的實際需要。
記者：目前，隱私安全也是公眾比較關(guān)注的，AI技術(shù)能否借助當(dāng)下研究，幫助人們解決這些方面的問題？
方林：當(dāng)然可以。目前深蘭科技主導(dǎo)提出的人體生物識別技術(shù)，是國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)域比較領(lǐng)先甚至是獨有的生物感應(yīng)技術(shù)，通過活體識別取代信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)，更好地保護(hù)公眾信息安全和隱私，實現(xiàn)欺詐預(yù)警。具備了很好的實用價值。
記者：AI除了助力“理性”業(yè)務(wù)外，它是否在“感性層面”的創(chuàng)新創(chuàng)造上，起到一些更好的作用？
方林：目前的人工智能技術(shù)可以讓計算機(jī)創(chuàng)作出不遜于人類藝術(shù)家的藝術(shù)作品。比如音樂、繪畫、攝影等等。深蘭科學(xué)院的人工智能時裝設(shè)計系統(tǒng)還能夠進(jìn)行時裝設(shè)計。
再比如Alpha Go，不僅擊敗了人類圍棋高手，它對圍棋的認(rèn)識也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了人類。人類圍棋高手目前考慮的不是如何擊敗Alpha Go，而是如何從她的棋譜中獲得啟發(fā)。
所以人工智能成為人腦很好的幫手，補(bǔ)充人類思維和認(rèn)知緯度的不足。
記者：您認(rèn)為人工智能行業(yè)或者說企業(yè)最迫切需要什么樣的研究人員呢？
方林：我認(rèn)為是數(shù)學(xué)和計算機(jī)理論相結(jié)合的專業(yè)人員。有人認(rèn)為，軟件開發(fā)（包括人工智能研究）就是編程序，編程只需要懂得計算機(jī)語言的語法就行了。我認(rèn)為，計算機(jī)理論和數(shù)學(xué)的每一門學(xué)科都代表了一個認(rèn)知緯度。就像劉慈欣在《三體》中所說的那樣，二維世界的人根本就無法理解和抗衡三維世界的人；三維世界的人根本就無法理解和抗衡四維世界的人。認(rèn)知緯度的重要性于此可見一斑。
我從來不認(rèn)為微積分只有在使用微積分時才發(fā)揮作用。數(shù)學(xué)帶給我們的，是我們對世界看法的根本性改變。沒有這種改變，人類無法從事人工智能科研，也不可能取得有意義的成果。
同樣的，計算機(jī)理論也很重要。為此，我建議大家重視對《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》、《編譯原理》等計算機(jī)理論課程的學(xué)習(xí)。書到用時方恨少，這些理論絕不僅僅只是在各自領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用。
記者：最后跟大家分享下您的研究心得？
方林：第一，科學(xué)研究沒有捷徑，只能一步一個腳印潛心探索，無法一蹴而就。大家要坐得住，耐得住寂寞，耐得住無人理睬；第二，要重視計算機(jī)基礎(chǔ)理論和數(shù)學(xué)的作用。工欲善其事，必先利其器，用高中數(shù)學(xué)是不可能解決哥德巴赫猜想的；第三，要學(xué)會與其他科研人員交流，學(xué)會站在巨人的肩膀上。我們呼吁更多研究愛好者投身于這個行業(yè)，共同用人工智能創(chuàng)造未來新世界。
