学贯中西(8):从GAN领悟人机协同创新之道
2022-06-27高焕堂
高焕堂
1回顾:GAN里的两个角色
在上一期里,详细介绍了GAN(生成对抗网)里的两个角色:生成者(generator)和判别者(discriminator)。其中的生成者,又称为创新者,而判别者又称为鉴赏者。在常见的图像绘画领域,其典型的协同创新模式是:G(创新者)负责创作图片;而D(鉴赏者)负责辨别一张图像的真或假,然后引领G逐步改进,止于完美逼近目标。
上述的GAN协同创新模式,属于AI机器与机器之间的协同合作或创新。然而,在AI科技不断成长的潮流下,这些协同合作模式,也可望扩展为人机之间的协同合作或创新。换句话说,AI机器可以扮演创新者,也可以扮演鉴赏者。而人类一样可以扮演创新者,又可以扮演鉴赏者。
2AI机器扮演鉴赏者角色
也就是,把上一小节里的创作者角色,改为人类来扮演,让人类来学习创作,但仍由AI机器来评鉴与指导。形成了由AI机器来教人类创新的情境,如图1。
例如,在语言教学上,由AI来纠正人类学习者的发音,已有很优秀的表现了。
3AI机器扮演助手角色
在这方面,AI也有许多亮丽的表现了,包括语音秘书、绘画等助手,如图2。
就像谷歌公司的AutoDraw绘画助手,可随时陪伴创作者作画。例如,人类用手绘画,如图3。
当人们画了上面左图,继续画成右图时,可以让AutoDraw绘画助手来表现一下,它可以帮忙画成一只海豚,如图4。目前,在各行各业里,这样的AI助手都蓬勃发展中。
4AI机器扮演学生角色
这就是本专栏所介绍的<机器学习>了。人类担任训练者(trainer),采集许多数据(如同教材)来教导(训练)机器学生,如图5。
于是人们也都能扮演训练者的角色,来调教AI机器。例如,人们可以直接写入自己的笔迹来训练一个AI机器。例如在画面上直接写了阿拉伯数字,拿笔迹来调教这AI机器,如图6。
接下来,人们可以写入数百个阿拉伯数字<0>~<9>的笔迹,来调教这AI机器。就像人们学习的过程一样,很快地,AI机器就学会了辨识这些笔迹了,也就是会分辨出人们所输入的笔迹了。
5AI机器扮演神鹰角色
有一个传说中的成吉思汗与神鹰的故事。有一天成吉思汗自己一个人去打猎,却迷路了,眼前一遍沙漠,又口干舌燥,突然看到峭壁上滴下了水滴,成吉思汗就拿着水杯去装水,正要拿来喝的时候,他常常携带的一只神鹰,在空中飞翔,就飞下来,唰一声,把杯子踢翻了,连续踢了四次。成吉思汗想要吓吓它,叫它不要捣蛋,就拿起弓箭来吓它,射出箭之后,神鹰惨叫一声,掉落到峭壁上。
成吉思汗爬到峭壁上发现神鹰被他射死了。神鹰旁边的水池(就是水滴的来源),里面有一条毒蛇,而且是死的。因为蛇是死的,所以水是有毒的。成吉思汗发现了神鹰救了他的命。
这是伟大决策者——成吉思汗与神鹰的协同合作的故事,如图7。
于是我们就可以继续思考一个问题:如果今天我们做出了两个AI,一个叫AI神鹰,另一个叫AI猎狗。那么我们就来想一想,成吉思汗会携带AI神鹰,还是AI猎狗呢?很容易推论,他会选择AI神鹰。为什么呢?因为神鹰会看到危险,看到危机、看到风险。这意味着,决策性比较高的场域,AI很适合做神鹰这个角色。如果是这样做,AI就会很成功。反之,如果AI做到成吉思汗的角色,效果可能不太好。
所以,把AI做在决策点与行动点之间,是最具价值性的。从成吉思汗与神鹰的故事,可以领会到,AI扮演神鹰的角色,既符合AI的特性,又非常具有价值。当AI(神鹰)发现决策者思绪不够完美时,可以给予画龙点睛的效果。
AI扮演神鹰的角色,其价值在于:当AI(神鹰)发现决策者的决定是错的,而且行动是灾难性的,AI立即提出严重警告。换句话说,AI必须在决策者的<决策时间点>与<行动时间点>之间的数秒钟内,必须即时纳入当下的决策,做出智慧的推论,采取保护主人的行动,而且刻不容缓。
6登山者/雪巴人协同模式
大都知道,尼泊爾的珠峰是全世界最高的山峰。其登山者常常需要当地雪巴人的协同合作。我们可以从登山者与雪巴人来看他们的特性;雪巴人在山上已经住了30、40、50甚至60年以上,所以他的阅历很多,对那个场域、环境很熟悉。而登山者有他的梦想、勇气,到了一个陌生的环境中探索。所以雪巴人扮演一个角色,就是:降低风险。他会告诉登山者那里有坑、那里有洞;而登山者就去探索和想象,追逐他的梦想;就是这样的组合。
我来举一个例子,有一位登山者,他准备(半年后)在12月份登上最高峰,他就选择珠峰的南边,经由南边而爬上珠峰的最顶端。这时,雪巴人就告诉他说:那一条路不能走。登山者就问:为什么不能走?雪巴人反问登山者:请先说说,您为什么选择那一条?此时登山者回答说,因为到了十月份,是秋天,南边的阳光比较充足;而北边黑暗,不知道怎么爬。然后,雪巴人就说那一条路不能走的原因是:到十月份,会刮东北风,所以南边会有大规模的雪崩。这时候他就告诉登山者说:那里有一个风险,非常高,您不应该往那边走。这是要降低风险,让他不要失败。所以像兵法讲的一句话:不打“没有把握的仗”。就是由雪巴人来告诉他那些部分是没把握的仗。
这就是不确定性高、变化度很大的场域,最典型的是战争,像政治啦、战争啦。所以刘邦旁边需要张良,刘备旁边需要孔明等,都是这样的搭配。这常称为:登山者/雪巴人协同模式。AI机器也可以同时扮演此模式里的两个角色,如图8。
至于现在的不确定性场域,就是股票、基金等金融,其不确定性最高。我们也可以给予AI机器特别的训练,让它逐渐具有神鹰的能力,来帮决策者降低风险。例如,在股票市场里,“AI量化交易”里,就有AI神鹰的角色,会很敏锐地给予投资者示警,告知那里有坑、那里有洞,来有效避免投资者的偏见和误判,降低风险,提高赢率。
7结语:从预测到决策
AI模型的常见用途是:预测(prediction)。如果,把拿来当作手段,那么决策(decision)是其目的之一。如果我们能把AI与商业之间的连结,从预测提升到决策层级,那么AI将带给企业的效益就大大提升了。
从刚才的“登山者与雪巴人”的例子里,可以了解到,雪巴人担任的事情就是从过去的经验,推论出来十月份南边会有雪崩,因为是基于他的经验及事实,所以他的否证能力是超强的。于是现在,您就可以很了解了,AI因为基于大数据,所以它的归纳性推理(从因推到果)能力特别强,而且已经远远超越人类的能力了。
AI是基于大数据,当作人的支持(协助)工具。成功关键在于如何“支持”。关键性答案是:不是创造利益或省成本,而是降低风险。雪巴人的关键性角色,就是降低登山者的决策风险,也就是强力支持决策者去探索更好的机会。
虽然,AI的特长在于代替人类去做预测性的思考,还不能媲美人类的创造性思考,然而它却可以赋能而助力人的创新思维飞上万米高空。只要您的创新思维能飞,AI就可赋能给您,飞得更高更远!6D0E3CBC-C729-45DE-8B96-A1B6951A7527