吴恩达 在人工智能领域,中国应该多点自信
2017-02-22黄剑
黄剑
人工智能把人从重复性工作里解放出来,就有更多时间来做“更有意义的事情”
挑战又来了。
吴恩达(Andrew Ng)主导研发的智能机器人“小度”要面对更强大的地球人。对手是拥有“鬼才之眼”的王昱珩,他是江苏卫视《最强大脑》节目中图形辨别方面的天才,曾经在520杯看起来一模一样的水中辨认出嘉宾之前随机抽出的那杯。2015年12月,他凭借这一天赋,成功协助山东警方破获一起肇事逃逸案。
2016年12月,江苏卫视第四季第三期《最强大脑》节目在南京录制,“小度”上场之后,因为“萌萌”的外形,迅速赢得现场嘉宾和观众的好感。这一天人机大战的主题是人脸识别。机器人和王昱珩先观看一段提前拍摄的“抢劫”视频:夜色中,三个“凶手”的脸有些模糊。双方需要在录制现场的30名“嫌疑人”中找到真正的“凶手”。
现场一片寂静,一切可能产生干扰的声音、动作都被导演禁止,拍摄组用来捕捉现场细节的小型拍摄车也停了。除了嘉宾席上的吴恩达,百度的工作人员全部被请出录制现场,以防止他们通过摄像监视器看到答案,影响比赛公平。
半小时后,“小度”率先提交答案。很快,王昱珩也完成答题。在经过一轮轮布满悬念的比对之后,结果全部出来:机器人对两个,王昱珩全錯。人工智能又一次战胜了人类。
吴恩达一直紧盯着“小度”。当“小度”识别错了其中一个时,他下意识地闭了一会儿眼睛。直到结果全部出来,他长舒一口气。他说,《最强大脑》有很多优秀选手,即便他带着“世界最强的人工智能”跟他们比赛,依然非常紧张。
尽管他一直说不在意输赢,人机大战“更多是为了检验人工智能与人类的差距”,但在节目录制完之后,他第一时间上台与研发团队庆祝、合影。一些团队成员更是喜极而泣。
在这一期之前,他和“小度”已经参加录制两期该节目的人机大战。在第一场人机大战中,《最强大脑》名人堂选手申一帆、李威、郑才千等人,面对人工智能,竟临阵退缩,不愿出战。“在观众眼里,我们名人堂就是人类能力的担当,作为人机大战的第一位选手,输了的话可能会给人类丢脸。”申一帆说。
《最强大脑》“科学判官”魏坤琳鼓励:“名人堂不敢挑战,这是出于对未知的恐惧,这就是人。其实人工智能也有它的弱点,没什么可怕的。”
第一期人脸识别比赛中,“小度”3:2险胜“最强大脑”选手王峰;第二期声音识别,与“听音神童”孙亦廷战平。《最强大脑》总制片人桑洁评价,这是中国电视史上前无古人的挑战。
“谷歌大脑”之父
在电视上比赛吴恩达还是第一次。看到最聪明的人和自己的研发成果一起来对战,让他紧张又兴奋。
2015年,百度智能机器人在FDDB平台(Face Detection Data Set and Benchmark)与LFW数据库 (Labeled Faces in the Wild)人脸识别测试中,均取得世界第一名的成绩。这是人脸识别领域两个最为权威的国际评测平台。2016年,人工智能越来越火热。《最强大脑》总制片人桑洁开始筹划人机大战项目,经过多方筛选,他最终选择了吴恩达主持的百度人工智能。百度深度学习实验室主任林元庆称,参加人机大战,也是检验团队研发水平的好机会。
在吴恩达加入百度前,这家互联网公司已开始在人工智能领域发力。吴恩达是全球范围内人工智能和机器学习领域最重要的科学家之一,曾在2013年入选《时代》杂志年度全球最有影响力100人。这个名单中,科技界共有16人。
吴恩达曾是斯坦福大学计算机科学系和电子工程系副教授、人工智能实验室主任,研究人工智能和机器学习,尤其是深度学习(Deep Learning)技术。在斯坦福大学,他曾经参与开发了世界上最先进的自动控制直升机。他也是斯坦福人工智能机器人项目(the STAIR)核心成员,开发了ROS机器人操作系统。这个机器人软件平台已广泛应用于许多大学研究院。
2010年,吴恩达受邀加入谷歌X实验室(X Labs)。在那里,他主持建立了全球最大的“神经网络”——“谷歌大脑”,它能模拟人脑学习新事物。他也因此被称为“谷歌大脑”之父。
谷歌在人工智能领域有三个独立的研究团队,包括深度学习团队、量子计算团队和库兹威尔主持的奇点团队。谷歌认为它们代表了人工智能未来发展的三个可能方向。吴恩达负责的深度学习部分只是其中之一。但他坚信深度学习是人工智能发展的不二选择。双方对人工智能重视程度的某种差异,或许是他后来离开的原因。至今,他不太愿意聊起谷歌时期的经历。
两年后,他便离开谷歌,创办免费教育网站Coursera。这个曾引领全球互联网公开课风潮的网站只是“兴趣之外”的某种尝试,吴恩达说。他最想做的依然是人工智能,尤其是深度学习,用人工智能改变人类生活。他与好几家公司聊过,直到见到李彦宏。
中国人应该多一点自信
当吴恩达在做Coursera的时候,前百度研究院副院长余凯曾在美国找他,邀请他加盟。之后百度高层多次通过电话、skype与他沟通,请他到百度在美国的办公室深聊。他对百度的人工智能有了兴趣,决定飞到北京与李彦宏见面。
2014年初,他和李彦宏一起吃了顿长达数小时的午餐。话题始终围绕人工智能技术。李彦宏判断,深度学习是人工智能的方向,与吴恩达的想法一致。这次见面前一年,李彦宏已经创立了深度学习实验室。此举让百度继IBM、谷歌、微软之后,成为全球第四家设立了专门研究机构的企业。这次午餐上,两位谷歌公司的前员工至少有一个共识:这家伟大的公司并没有给深度学习以足够的重视。
“Robin(李彦宏)是第一个这样认识到深度学习价值的大公司CEO。”吴恩达认为,李彦宏很早便清楚地看到人工智能需要走什么方向,这让他觉得钦佩。“我这样讲,不是为了夸Robin。”
与此同时,人工智能技术需要GPU(图形处理器)处理大量琐碎信息。与李彦宏见面的时候,百度已经有了为深度学习服务的专门的大型服务器。这一举措甚至超前于美国同行。
“做人工智能技术,需要有海量数据,还要有好的技术基础架构。而且,团队要有好的技术人才,也要反应迅速、敏捷。研究是一件非常不确定的事情,一个公司如果能够快速反应,可以帮助我们迅速决定下一步。”与李彦宏的长谈,让吴恩达相信百度可以成为一家好的人工智能公司。
2014年5月16日,吴恩达加入百度,担任这家公司的首席科学家,主持百度研究院的工作,尤其是百度大脑计划。全球最顶级的科学家加盟一家中国公司,这让很多科技界人士感到意外。
随着人工智能在应用领域的快速发展,过去几年,除了百度之外,包括阿里巴巴、科大讯飞和腾讯等不少中国企业也相继发力,重金打造团队,研发图像识别、语音识别、无人驾驶等技术,并多次在世界级比赛中获胜。在吴恩达看来,在人工智能的一些领域,中国企业已经处在世界领先地位。“中国有这么多Invented in China(中国创造),其实中国人应该多一点自信。”这位华裔美国人说。
吴恩达到来之后,百度在人脸识别和语音识别等领域不断开发出新产品,华尔街对这家中国企业的态度也在转变。2016年第三季度,持股百度的投资公司从1家增加到57家。JP摩根、交银国际、汇丰银行纷纷调高了百度的评级。
让机器来做
吴恩达并不是第一次接触人机大战。
2016年3月,谷歌围棋人工智能AlphaGo与韩国棋手李世进行了一场举世瞩目的比赛,机器人AlphaGo以4:1的比分完胜。这一天《最强大脑》上的结果,并没有让他觉得意外。自从1997年在电视上看到国际象棋大师卡斯帕罗夫被IBM超级电脑“深蓝”后击败之后,他对机器学习的巨大潜力就深信不疑。
吴恩达从小喜欢国际象棋。在新加坡上学时,他是学校象棋队的队长,也拿过奖,他认为自己在这方面是有天赋的。卡斯帕罗夫输给“深蓝”,他开始觉得“这事儿没戏”。
“让机器做这事儿,而不是让我来做。”吴恩达那时认为,国际象棋对人来说是件极难的事,人们需要很多智慧,但对于机器而言,事情相对容易了。机器擅长逻辑性计算,人的优势在于视觉、听觉这些方面,大脑中有一些部分是专门处理图像和声音的信息的。所以,这次人机大战之后,他决定用更多的时间和精力去研究机器,不再研究象棋。
吴恩达的同事称,每次外出,他总是穿着蓝色的衬衣。这并非他有特殊偏好,仅仅是不想每天早上在衣橱前站半天,才下定决心要穿什么。他觉得这是在毫无意义地浪费时间,所以干脆买一柜子蓝色衣服,以便“把时间用到工作上”。
像人们在科幻片或者科幻小说里看到的那样,让机器拥有意识,有自己的想法,这让很多科技迷甚至科学家着迷,或者恐惧。吴恩达认为,这些过于遥远,实际上机器人现在可以做很多的事情,比如图像(人脸)识别技术,已经应用到门禁、金融,甚至刑侦等多个领域。
2016年3月,百度发布一段“张国荣给粉丝的信”。这是吴恩达管理的语音技术团队利用“情感语音合成技术”,将张国荣在影视、电台和各种渠道留存下来的原声进行建模,合成出张国荣生前的声音。
他管理的这个语音技术团队共有150人,而他管理的整个人工智能团队则超过1300人,这些人都是从全球各地招揽来的人工智能科学家,分别在中国和美国两地进行研发。
加入百度刚一年,吴恩达便遭遇困难。百度深度学习研究团队曝出在ImageNet(图像识别最大数据库)人工智能基准测试中存在违规行为,被ImageNet官方做出惩罚。各种压力迅速涌向吴恩达和他领导的团队。他随即在百度内部展开调查,不久发内部邮件称,相关负责人离职,团队进行自省,吸取教训。
解放人类
除了偶尔回香港陪母亲去听歌剧和音乐会,或者陪妻子旅行,吴恩达的业余时间也离不开人工智能。每天晚上回家,打开Kindle看上一个小时书,其中的1300多册大多与工作有关。
“晚上有空看电视?为什么?我可以看人工智能的信息,就是喜欢这种。”对他来说,工作和生活中喜欢的都是同一件事,“做这么有意思的工作,即使没人付工资也愿意干。”
他和妻子在一次日本举办的机器人会议上认识。妻子研究外科手术机器人。两个人很投契。他们在2014年结婚,订婚照也是与机器人合影。
吴恩达出生于伦敦,一岁时跟随家人到了香港,七岁时全家搬到新加坡,17岁自己跑到美国读书。他的父亲是一名医生,业余喜欢研究人工智能。父亲在家里藏有不少关于人工智能的书,还开始用一种陈旧的设备尝试研究自动诊断。加入百度后,吴恩达带领团队研发了美乐医智能问诊平台系统,希望通过人工智能,在医疗上帮助医生和患者。
“那时候人工智能效果没有那么好,不过就是从那时候开始学习一点人工智能。”吴恩达经常在一旁看父亲捣鼓,翻阅父亲的藏书。六岁的时候,他还跟着父亲用家里的电脑学习写代码,做一些简单的指令。
他觉得人工智能可以把人类从大量重复性的工作——比如每天回复的电子邮件——中解脱出来,人就可以有更多時间来做“更有意义的事情”。多年后的今天,人工智能已经发展到新的局面。他相信,就像一百多年前电的发明一样,人工智能将给整个社会带来巨大改变。它会改变人的生活工作方式,创造出新的工作,让人们把更多精力投入到教育和培养人才上。
16岁的时候,吴恩达就读于新加坡莱佛士书院,开始在新加坡大学实习,跟教授做一些“神经网络”相关的工作。那时候,他们做的都是非常简单的机器算法,比如sin、cos之类的简单数学,与今天的图像识别相去千里。他尝试写了一些人工智能相关的论文,给很多地方投稿,经常被拒绝。这次实习经历让他对人工智能有了真切的认识,也因此决定了以后的研究方向。
1993年,他前往美国,在卡内基梅隆大学学习计算机科学,之后前往麻省理工学院和加州大学伯克利分校,取得硕士和博士学位。2002年,开始在斯坦福大学工作,研究人工智能和机器学习。
失败清单
吴恩达在禄口机场一下飞机,便直奔《最强大脑》彩排现场。他连续飞行了十几个小时,当天晚上也只休息了三个小时。
之前的几天,他都在西班牙巴塞罗那参加第 30 届神经信息处理系统大会(NIPS 2016)。这是机器学习和计算神经科学领域国际顶级会议。他在会上发表了题为《使用深度学习开发人工智能应用的基本要点》的演讲,引起轰动。在国内各大科技网站社区里,很快便出现了不少分析他这篇演讲的文章。在人工智能火热的当下,大量的科技爱好者迫切希望了解吴恩达所提供的信息。
作为人工智能和机器学习领域的权威,他觉得,很多人常常只看到科学家成功的项目,却少有人关注失败。
他有一个清单。在过去十几年里,他会把自己经历的那些失败的项目,或者仅仅依靠运气取得成功的项目悉数列入这个清单,目的是花更多时间研究那些失败案例,以选择最有潜力的方向。
“有些方向比较好成功,有些方向用今天的技术来做还是非常难。我要想清楚,哪种项目是一两年可以做得到,还是五年做得到,哪种可能二十年做得到。如果我们可以选择一些比较好的策略或者战略,工作就可以效率更高。人工智能的目的是为人提供服务,效率更高就可以做得更好,这是非常重要的事情。”他介绍。
吴恩达打开手机,向《南方人物周刊》记者展示了一段视频:一台蟑螂形状的机器人在实验室里熟练地爬上台阶,翻过障碍物。他把它命名为“小狗”。这是他在斯坦福大学工作时,花了很多时间研发的一种能够跨过障碍物的机器人。他希望机器能够模拟人类行走,或者在户外做更复杂的工作。
2006年,他有了这个想法,开始研究,做虚拟模型。三年后,“小狗”诞生了。在实验室里,“小狗”能够跨越很多复杂的障碍物,但到了室外,却常常卡在石头旁,或者斜坡下。
“从控制技术的角度来讲,这是一个非常成功的项目,不过,我们没有做好传感器,所以‘小狗这个技术只能留在实验室,没有办法进入生活。”吴恩达有些无奈地解释。
他把这个项目写入清单,没有再做下去。后来,他把这项技术免费共享。一些公司也开始做这样的研究,比如Boston Dynamics公司,克服了很多技术难题,已经研发出多款机器人设备,其人性机器人能够在凹凸不平的地面上穩定行走,甚至在山中奔跑,机器马LS3则可以负重400磅,翻山越岭,运输物资。
在吴恩达的清单里,有大大小小近三十个项目,这是他二十多年对人工智能的研究史。这些项目中,有些失败了,也许未来又将以新的面貌出现。
编辑 张雄 lostbox@qq.com