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人工智能是座“塔“?

2022-04-29左左薇拉

科幻世界·少年版 2022年9期
关键词:高塔猫咪小猫

左左薇拉

人工智能是什么?

“ 我的天啊!”

刚一落地,何小凡便惊奇地大叫了起来。

此刻出现在他们眼前的,是一座纺锤形的透明高塔。这座塔和一栋楼一般高,形状却像是一颗饱满的大米粒,底部只有一个小小的支点,不知道是怎样立在地面上的。

“ 太神奇了!”

“那里就是人工智能的住处吗?”宋大力没有忘记此行的目的,他们是来拜访人工智能的。但在这个偌大的虚拟世界里,除了这一座“大米粒”高塔,四周便再无他物。因此他只能推测,这座“大米粒”便是人工智能的住处。

郝布老师点点头,又摇摇头,“这座高塔确实是咱们这次课外实践课的目的地,但宋大力的话有一点儿不对,人工智能不是‘住在这座高塔里。准确地说,这座高塔就是人工智能。”

听到这个答案,何小凡的下巴都要惊掉了。

饶是一向镇定的马飞飞,也不禁眨巴了好几下眼睛,喃喃道:“ 这可真是……出人意料啊……”

十分钟前,在他们躺上虚拟现实实验室的床时,郝布老师还对他们进行了一次采访,“你们觉得,人工智能是什么呢?”

“ 是一头会毁灭世界、统治人类的高科技怪兽!”

“ 胡说!人工智能是我们的好朋友!”

“要我说,它就只是一种特殊的工具,和锤子、螺丝刀没什么两样。就像我们可以用锤子来钉钉子一样,我们也可以用人工智能来识别图像、翻译句子、预测天气……”

那时谁也想不到,这头怪兽或是好朋友又或是一种工具,竟然是一座“ 大米粒”高塔。

高塔里的房间

确认目标后,众人便径直进入了“ 大米粒”高塔。

高塔的第一层只有一个房间,房间正中摆着一台扫描仪和一沓厚厚的图片,一条机械手臂正不停地将图片放到扫描仪上。

此刻,马飞飞像一名专业的服务员一般,站在机械手臂旁报起了“菜名”,“小猫,小狗,马儿,大象……哎?又是小猫,小狗,大象……”

没过一会儿,何小凡受不了了。

“ 马飞飞,你一个人在那里念叨些什么呀?”

马飞飞耸了耸肩,“图片上的动物呀。你看,这沓图片看似很多,但其上都是刚才我说到的这几类动物。”

宋大力也在认真观察机械手臂取放的图片,“这些动物的动作、神态、种类还都不一样呢!比如虽然都是猫,却不只是狸花猫,还有布偶猫、小白猫。有的小猫在睡觉,有的在吃饭,还有的在扑蝴蝶!”

“哦。”何小凡不感兴趣地应了一声,他可不像马飞飞和宋大力一样有耐心,光是看机械臂放图片都能看得不亦乐乎。

他对这趟课外实践之旅有点失望了,“所以说,人工智能的内部就是一条不停放图片的机械手臂?这有什么意义呢?”

“当然没有这么简单。”郝布老师的声音从他们身后传来,“ 大家抬头看天花板。”

何小凡撇着嘴,不情不愿地抬头,没想到这一看,他的眼睛“ 唰”地一下变亮了。

原来,这座塔的天花板竟然是透明的,许多细小的管道从扫描仪背后延伸出来,直直地通往更高楼层的房间,绚丽的图案在高处的房间里绽放,然后被管道传递到更高层的房间,整座塔仿佛是一个变幻无穷的万花筒。

“其实,上面这些管道和房间才是人工智能的核心。只有通过它们,人工智能才能不停学习新知识。”

“什么?人工智能竟然不是天生就这么聪明的?”

何小凡吃了一惊。

一直以来,他看到的都是诸如“人工智能战胜了人类最厉害的棋手”“人工智能识别动物的准确率远远超过人类”的新闻。他以为人工智能是人类创造的新物种,天生就这么聪明呢。

“当然不是。”郝布老师否认道,“人工智能和大家一样,在刚诞生时对这个世界一无所知。只有经过学习,它才能获得知识。”

“这么说,只要经过训练,就一定能制造出一个超级厉害的人工智能?”何小凡说着,迫不及待地靠近机械臂,伸长脖子仔仔细细地观察起图片和扫描过程。

“是的。”郝布点点头,从那堆已经扫描过的图片中拿出一张布偶猫的图片递给三人组,“这也正是我们这次综合实践课的主题。我们要通过自己的观察,找到人工智能的训练方法。在人工智能完成训练后,只要我们把图片递给它,它就会告诉我们,这张图片上画着什么。”

“这还不简单!”何小凡接过图片,跳了起来,飞快地朝楼梯跑去,“等着瞧吧!我一定会第一个找到人工智能的训练方法!”

爬楼梯训练

沿着塔内盘旋的楼梯一路往上,大家来到了高塔的第二层。和第一层不同,这里的房间数量一下子多了许多。

正如何小凡他们从一楼往上望时所看到的一样,这些房间内的墙壁上都投影着奇怪的曲线,每个房间上的曲线不尽相同,也不知道有什么含义。

三人组相互看了一眼,但从对方的脸上也只看到了一片茫然,刚才的兴奋劲儿一下子消失了大半。就连最见多识广的马飞飞也紧锁着眉头,一声不吭。大家看着房间墙上的线条研究了半天也没得出个答案,无奈只好作罢,继续往上攀爬。

上了第三层高塔,刚看到房间墙壁上的图案,马飞飞便大喊了起来,“ 我明白了!”

“什么?明白什么了?”宋大力和何小凡早就耐不住性子了,见马飞飞有了答案,立刻凑了上去。

“ 你们瞧,这个房间里的图案像什么?”

“ 呃……褐色巧克力豆?”

“ 旁边房间上的图案呢?”

“ 蓝宝石?”

“ 再旁边呢?”

“ 黑色的粗绳子?”

“马飞飞,你就直接告诉我们吧,这到底是怎么一回事儿呀?”宋大力的耐心快要耗尽了。

马飞飞抿嘴一笑,将郝布老师递给他们的图片拿到了大家面前。这下,不用马飞飞多说,两人也都明白了过来。

原来,那所谓的褐色巧克力豆其实是猫咪的鼻子,蓝宝石是猫咪的眼睛,而黑色的粗绳子则是猫咪的尾巴——这些图案原来都是猫咪身上一个个的小特征。

接下来,三人组又在这一层发现了更多猫咪的小特征,比如圆圆的肉垫,长长的胡须,锐利的爪子……

马飞飞信心满满地总结道:“看来,人工智能已经开始理解猫咪这一生物的细节特征了。”

郝布老师示意大家继续往上,因为有了刚才的发现,大家爬楼梯的步子都轻快了许多。

果然,在第四层,房间墙壁上的图案出现了猫咪更多的身体特征,和第三层相比,这一层的特征更加明显,他们发现了猫咪的整张脸、整个后肢,以及那圆滚滚的肚子。

这下,不需要拿着图片进行比对,大家也都能猜出那些图案分别对应着猫咪的哪个部位了。

电光火石间,一个念头划过何小凡的脑海。

“我知道第二层那些曲线的含义了!”他激动地说,“ 你们看,在这个人工智能塔里,第三层是猫咪的鼻子、眼睛、嘴巴,第四层把这些特征组合了起来,拼成了猫咪的脸。那你们觉得,第二层那些乱七八糟的曲线会是什么?”

郝布老师笑了,“小凡,你怎么也学马飞飞卖起关子来了。”

何小凡吐了吐舌头,眼睛因为激动而睁得大大的,“我猜,第二层那些乱七八糟的曲线,一定就是组成猫咪的眼睛、鼻子的线条了!只是因为它们分散得太开,所以我们才没有第一时间认出来!”

郝布老师赞许地点点头,“ 大家的分析很对。

其实人工智能就像我们的大脑,当我们的眼睛看到一张照片时,会通过视觉神经网络把照片的内容传送给大脑。在这个过程中,神经网络不是原封不动地传递信息,而是由各个神经元分工协作,对局部信息进行观察,然后再一层一层向上汇总,最终抵达大脑。”

“所以,第一层的扫描仪就是人工智能的眼睛,这些房间就是人工智能的神经元咯!”马飞飞迅速概括道。

弄明白了人工智能运行的机制,接下来的路程便轻松了许多,大家没有做过多停留,径直奔向顶层。

这个人工智能究竟能否认出照片上是一只猫咪呢?

何小凡的心中充满了期待。

人工智能还是人工笨蛋

顶层的结构和刚才大家经过的四层楼截然不同。

这一层里,整整齐齐地分布着十个房间,房间的墙壁上不再投影动物的图案,而投影着十个动物的名字。

有他们手中拿着的小猫,还有马飞飞悉数念过的小狗、马儿、大象……

“这里就是人工智能的大脑了,”郝布老师解释道,“对于这座人工智能塔而言,所有它见过的图片,都会被归于这十个类别里。如果人工智能认为这张图片上是一只猫,那么写着猫的房间就会亮起来。”

“ 如果它认为是一头大象呢?”

“ 那大象的房间就会亮起来啦!”

随着透明的管道将下层莹白色的数据逐渐输入到顶层,大家也情不自禁地屏住了呼吸。

时间仿佛静止了。

忽然,“啪嗒”一声,小猫……不,是小猫旁边投影着“ 小狗”两字的房间亮了起来!

判断错误?!

“怎么会呢?”何小凡焦躁地走近小猫房间,探头张望着,仿佛是自己做错了题,“人工智能明明看到了小猫的每个部位,怎么还会认错呢?”

“有没有一种可能,是因为这个人工智能还不够成熟?”马飞飞分析道,“从某种角度来说,小猫和小狗还是很像的,体形、身高、耳朵、尾巴——”

“那又怎样?已经判断错了,分析过程又有什么意思呢……”何小凡忽然泄气了,他的雄心壮志有时来得快,去得也快。

何小凡忽然想起了上学期的期末考试,明明他已经非常努力地学习了,但考试结果仍然不好。之后他上什么课都没劲儿——反正也考不出好成绩,为什么要白费工夫努力学习呢?

何小凡正这样想着,一道惊呼声忽然从他身旁响起,“ 快看!”

顺着宋大力指的方向,只见小狗房间里的光芒沿着那些细密的管道一路向下传递,就像是一条正在缓缓伸向远方的银河,浸润到了塔内的每一个房间,一层一层展开,熠熠生辉,直到最初的起点——第一层唯一的房间。

何小凡眼前一阵恍惚,他揉了揉自己的眼睛,下一秒,他、马飞飞、宋大力还有郝布老师竟然都回到了第一层,他们又身处有扫描仪的那个房间了。

眼前的机械臂仍然在坚持不懈地将图片放入扫描仪;图片上的内容变为白光,进入扫描仪背后那些细小的管道,朝更高处的楼层进发;绚丽的图案在那些房间里绽放,紧接着又被管道传递到更高层的房间。

“ 这是怎么回事?”大伙儿都惊讶极了。

“大家还记得我们刚才在这个房间里说的话吗?”

郝布老师笑道,“其实,人工智能并不是天才。它和我们人类一样,只有通过学习才能获得知识。或者更准确地说,人工智能是通过犯错来积累知识的。”

“ 犯错?”何小凡追问。

郝布点了点头,“每一次犯错,人工智能都会把这个消息通过管道告诉其他神经元。其他神经元收到消息后,就会从上次的错误中吸取教训。之后,人工智能又会从头开始,读取图片、观察、判断、犯错、学习。”

“ 就像是学习和考试一样!”马飞飞接口道。

“没错,对于人工智能而言,它的每一次判断都是一场考试。但不同的是,每一次考试结束后,它都会认真反思错误。因此,当它面对下一次考试时,正确率自然就提高了。当然,我们人类或许只需要犯两三次错就能掌握一个知识点,而人工智能往往需要几十遍,甚至上百遍。”

“这么说来,我比人工智能聪明多了?”何小凡眼看着心情变好,笑容又回到了脸上。

郝布老师难得的没有那么严肃,神情温和地说道:“ 当然,你们都是我见过的最聪明的孩子。”

这下,大家的心里可算是乐开了花。

何小凡更是一扫之前的阴霾,举起猫咪的图片大喊道:“ 人工智能一定能认出小猫的!”

失败是成功之母

理解了人工智能的运作原理,接下来的事情就顺利了许多。

在一次又一次的登塔过程中,房间里出现的图案越来越清晰,有些房间甚至将猫咪的毛发都展现得栩栩如生。

即使在第二次、第三次的判断中,人工智能仍然没能认出猫咪,何小凡也没有再沮丧。因为他知道,人工智能正在进步,正从每一次犯错中学到更多的知识。

“ 小凡,快看!”

当莹白色的光芒又一次抵达顶层,投影着“小猫”

两字的房间终于缓缓亮了起来,亮光洁白和煦,仿佛春日暖阳,点亮了大家心中希望的光。

成功了!

何小凡激动地看着底层房间的扫描仪终于停止了扫描的动作,大大的满足感将他的心填得满满的。他忽然充满了挑战未知的勇气——他紧紧捏着手里的图片,知道自己今后无论遇到什么困难,都会想起有这么一个小小的、笨笨的人工智能。它一开始做什么都是错的,但它从不放弃,直到达成自己的目标……

郝布老师的话打断了何小凡的思考,“人工智能在我们的陪伴下,经过多轮训练,终于学会了如何分辨小猫。接下来,你们可以挑选出自己喜欢的动物,用今天的实践课经历写成一篇有趣的报告——”

宋大力发出了哀号,“郝老师,我觉得经历已经足够有趣了,报告什么的能不能等到下次实践课再……”他突然发现马飞飞和何小凡已经站在机械臂旁挑选动物图片了,于是吞下还未说完的话,转身加入,仿佛忘了自己刚刚还在歪缠着不愿意完成实践报告。

看着宋大力一边小声嘀咕着“你们怎么都不支持我?!”一边着急地从马飞飞和何小凡的手里抢图片的模样,郝布老师笑着摇摇头,在便携电子屏上调出了下一次实践课的主题列表。

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