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“今年是AI发展的分水岭”

2023-12-25刘舒扬

环球人物 2023年24期
关键词:铁军科学智能

刘舒扬

2023年12月5日,黄铁军在北京接受本刊记者采访。(本刊记者 侯欣颖 / 摄)

2023年,AI领域最令人瞩目的亮点之一是大模型。在今年7月于上海举办的世界人工智能大会(WAIC)上,有30余个大模型平台对外发布和亮相。大模型正在引领新一轮全球AI技术发展浪潮。

大模型被称为新一代AI生态的核心。这是一个把智力赋予各种应用的基础性共性模型,能够从海量大数据中学到知识和规律,为各种通用智能任务提供服务,可应用于自然语言处理、图像识别、语音识别等领域。

北京智源人工智能研究院(BAAI,以下简称智源)是国内最早从事大模型研究的机构之一。今年4月,微软副董事长兼总裁布拉德·史密斯在接受采访时称:“我们认为(全球)有3家机构处于领先位置,一是与微软合作的Open AI,二是谷歌,三是北京智源。”

北京大学计算机学院教授、博士生导师黄铁军是这所研发机构的掌舵者。他是“70后”,在AI领域耕耘了30余年。2018年,黄铁军和伙伴们共同讨论出“智源”这个名字,意为“智慧的源头”。除每年给本科生讲授两门基础性课程和指导研究生外,他的大部分时间在智源的办公楼——这幢位于北京五道口、未来感十足的红房子里度过。

万物的奥秘令他着迷。1988年,为了“搞清楚奥秘”,黄铁军报考了北京大学物理系,可“差几分,没考上”。他在武汉工业大学(今武汉理工大学前身)计算机应用专业度过了本科和硕士生涯,在华中理工大学(今华中科技大学前身)图像识别与人工智能研究所取得博士学位。

12月上旬的一个上午,《环球人物》记者在智源的办公室里见到了黄铁军。他中等身材,衣着朴素,戴无框眼镜。他对未来图景充满期待,同时也在审慎地看待可能出现的风险。以下是《环球人物》记者与他的对话。

把AI作为“年度人物”是令人激动的

《环球人物》:您如何看待本刊将AI推选为年度人物?

黄铁军:AI和人有可比性。其实AI这个概念被提出之初就被比作“人”,有其合理性,但也不全面。目前学科上已经有基本共识,即AI就是智能体。人也是智能体。智能体首先是一个物理存在的主体,然后具备智能。AI这么多方向,最后总要在一个载体上实现。目前AI的一个重要目标是模拟人的智能、超越人的表现。

把AI评选为“年度人物”,令人激动,也恰如其分。2023年在AI发展史上将会是一个分水岭,在全世界范围内都是如此。今年AI领域最大的突破不仅是技术层面的,更是它的“破圈”,从一个技术话题成为社会话题。从某种意义上来说,这比技术上的突破更重要,大量非技术的社会资源的投入会加速技术进步。

之前10多年,AI一直在迭代、积蓄,发展得很快,但大家心里始终不踏实,担心这种势能会不会再落下去,毕竟此前有过“三起两落”的历史覆辙。1956年“达特茅斯会议”推动全球第一次AI浪潮出现,直至1974年前后经历第一次寒冬,受限于性能和算法,那时AI能做的事情十分有限。上世纪80年代,“知识工程”成为AI研究的主要方向,带来第二轮热潮。但由于专家系统应用领域狭窄、知识获取困难,AI研究第二次陷入低谷。2006年,以计算机科学家杰弗里·辛顿在《科学》(Science)杂志上发表的一篇深度学习文章为显著标志,AI迎来新一轮发展高潮。

今年,我想大家都意识到,社会资源在AI领域的投入量已经达到了不可能再消失的程度。当然,因为热,投入不一定都是理性的,但总的来说,无论是人的资源、技术的资源还是数据的资源,等等,我认为最终都会发挥实实在在的作用。

《环球人物》:从科学上您如何定义“AI”?

黄铁军:AI就是制造有智能的机器,或制造有智能的系统——我说的系统是偏实体化的——这就是AI。

《环球人物》:目前常见的AI可以分为哪几类?其中,哪些是已经应用成熟的?哪些是可以期待的?

黄铁军:那就从“实”一点的角度来说吧。依据它们对产业、对社会发生作用的方式不同,我们可以把AI大致分为这么几类——

一种我们姑且称它为信息类的智能,如通过云、网、手机等各种方式提供智能服务,聊天机器人、图像生成软件等都属于这一类。这是目前应用比较成熟的,也是投入最多的。

另一种我们称其为具身智能,即智能落到一个特定的物理实体上,如自动驾驶、机器人等。

有人可能会问:今天的自动驾驶和以前我们常说的自动驾驶有什么区别?简单来说,以前的自动驾驶主要是模仿驾校教学过程——司机看见什么,就要执行哪些具体操作;而现在的自动驾驶是要具备司机进驾校之前就有的那些能力——不是左转右转、开快开慢那样的技能,而是对世界的认知。这样在行驶过程中遇到各种情况时,驾驶者才能做出合理的行动。再直白一点讲,人接受50个小时驾驶培训之后就能上路开车,牛就不行。

这也是如今AI赋予自动驾驶的能力,有了对世界的认知能力,才谈得上具身智能。机器人也是一样的道理。目前具身智能应用尚不成熟,但技术道路已经打开了,可能性已经没问题了。

还有一类智能,或许现在和我们的直接关系不是很大,但长远来说会产生极大影响——AI赋能科学(AI for science)。我们常说科技是推动世界发展的重要力量,现在不少学科的研究范式比较传统,AI会带来新的范式,从而加速科学技术的进步,这种进步是跃进式而非渐进式的。

比如数学领域。之前,一个数学猜想或是一个定理的证明,需要等待某位天才数学家的智力,因此重大突破往往历经数十年甚至几百年才实现。AI出现之后,很可能会改变这种局面。为什么?因为AI所掌握的数据的广度比人类数学家都要宽,它能把所有数学分支融会贯通,而许多定理证明恰恰需要把诸多分支串联在一起,形成一个很长的证明链。数学领域一旦有這样的事情发生,就是一个重大数学问题被AI解决了,之后重大突破就纷至沓来。

再比如物质科学领域。以前做工程材料要做很多实验,大海捞针般地寻找有用的分子结构。而现在可以通过AI直接预测——准确率往往还很高。鄂维南院士领衔的北京科学智能研究院(AISI)就在做这么一件事:在数字空间构建出高精度原子模型,然后用不同原子相互组合成分子,分子功能可以模拟出来,大大提高了实验效率。

还有生命科学领域,智源正在做两个未来可能有大突破的方向。一个是做蛋白质,用AI加速对蛋白质的建模和理解。一个是做神经系统和人的器官——目前是心脏,都在利用AI做高精度模拟。

做这些有什么用?以心脏房颤治疗为例,医生采用的一种方法是通过能量烧灼异常放电的心肌细胞,来达到清除异常放电灶或者隔离错误信号的目的。烧灼的准确与否与医生本人经验息息相关。

如果做出与患者心脏一模一样的数字孪生心脏,医生就可以先在数字心脏上预演手术,寻找最佳的烧灼位置,确定后再用到患者身上,手术成功率一下就提高了很多。所以这样的建模和模拟既可以帮助我们理解复杂对象,也能发挥实际作用,解决具体问题。

“理解智能”与“制造智能”

《环球人物》:在我国的AI发展史中,科学家们的研究思路发生过怎样的转变?

黄铁军:拿我个人的经历来说吧。我是怀着对大脑和智能奥秘的好奇进入这一行的。

1991年,读大学三年级时,我恰好有个机会可以跟着导师做“863计划”(国家高技术研究发展计划)智能计算机主题的项目,具体是做手写印刷体汉字识别,研究一些算法,使得手写汉字的识别率达到一定程度。那是要解决实际问题的,也取得了一些成绩。但是相比之下,我对人脑的奥秘、智能的奥秘更感兴趣,我的好奇心并没有得到满足,它们始终困扰着我。

直到2010年前后,在参加“973计划”(国家重点基础研究发展计划)期间,我和脑科学家一起工作了三四年,才终于“转过弯了”。我发现之前自己一直致力于“理解智能”,试图搞清楚大脑是怎么回事、智能是怎么回事,其实是不现实的。这是科学的思维方式。我转换到了技术的思维方式——“制造智能”,即不以理解为前提,先造一个东西出来,让其具备某种特定功能。

这种思维方式在人类科技史中一直广泛存在。比如我国古代四大发明之一的指南针,最早的指南针司南在战国时期就有了,可电磁场理论直到近代才出现。

再比如汉朝先民就知道用卤水点豆腐,但他们并不理解背后的化学反应机理。美国的莱特兄弟在1903年实现了人类历史上第一次驾机动力飞行,但空气动力学理论的建立也是后来的事情。所以我意识到,必须先做出来,再试图理解它。事实上,理解大脑、理解智能确实要比制造一个具有智能的机器难得多。

《环球人物》:促使您发生转变的契机是什么?

黄铁军:主要是一种紧迫感的驱使。那时我已经40多岁了,还有梦想,希望能在AI领域取得重大突破。在和脑科学家、神经科学家的合作过程中,我发现,他们面对的人脑是极其庞大复杂的神经系统,他们只能一点点去摸索。有人问过,脑科学什么时候能把智能的奥秘揭示出来?再乐观的脑科学家也只会告诉你,300年后能完成就不错了。可AI不能等300年后再做,这就必须转换思维方式——不告诉你为什么,能不能做?

人类发展依靠的是双轮——科学和技术,不能简单地认为科学是第一性的,技术是第二性的。就像有人说中国古代的四大发明不是科学,只是技术,是第二性的。这话既对也不对。科学确实是我们缺失的一部分,我们要加强科学,要问为什么、找背后的原理,但是也不能抹煞了技术的伟大。在理解科学原理之前的技术发明更伟大。技术发明和科学发现一样,都是从0到1的原始创新。

《環球人物》:转变后,您在实践上会有什么变化?

黄铁军:就不束手束脚了。

科学的目标是探索事物或现象背后的规律,努力回答“为什么”;技术的目标是创造新的事物或现象,核心是“怎么做”,是方法论问题。

以制作指南针为例,需要解决的是用什么材料、打磨到什么程度它就指南这类问题。制造者并不懂“磁场”,甚至没有“磁”的概念,但这并不意味着他做不出可以指南的装置。

AI也是这样,需要你做一个有智能的装置,并不以理解智能机理为前提,而是要探索怎么训练它效率高,这些事情是可以尝试、优化的。

我并不是反对大家去理解它背后的原理,但是“物有本末,事有终始,知所先后,则近道矣”。科技实践过程中,既有科学发现在先、技术实现在后的例子,也有技术发明在先、科学发现在后的例子。科学和技术相互促进,迭代发展。

就AI而言,人类智能对人类来说可能永远无法理解,但不等于我们做不出来类人甚至超人的智能。这就是技术思维和科学思维的区别。

1995年5月,黄铁军(左)硕士论文答辩时与导师胡家忠教授的合影。

黄铁军正在调试一台视觉研究领域的设备。

“智力时代”

《环球人物》:目前我国的AI行业在全球版图中处于什么位置?

黄铁军:回到AI本身,它首先是一门技术。技术发展到一定程度之后就是大工程,也就是做大系统。从这个意义上来说,AI领域已经进入到一个白热化的工程竞争期,有些开放,也有些不开放,这就很难比较谁快谁慢。

必须强调的是,在工程技术的探索过程中,资源的投入、人的投入将会起到决定性作用。在信息类智能、实体类智能以及AI对科学的赋能上,我们都还有很多机会。现在只是一场马拉松开跑了,大家都在拼命地往前跑。

AI是通用型技术,就像电力技术等所有通用技术一样,不会被某一家企业垄断,也不会被某个国家或地区垄断。它基本的方法论大家都知道,只是具体到解决某个特定问题时,有的会快一点,有的会慢一点而已。

这不是谁胜谁负的问题,这是一个时代——我把它称之为“智力时代”,全世界都在往这个方向发展。这个时代至少会持续几十年,甚至上百年,未来也不会消失,它将是社会运行所需的重要基础设施。

《环球人物》:为什么发展AI这么重要?

黄铁军:我认为,人类进化史、地球演化史归根结底都是智能的进化史,本质是智力水平的不断提高。

几年前,我全程参加了我国《新一代人工智能发展规划》的建议、起草和实施。《规划》的第一句话就是“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界”。我非常幸运地赶上了这个时代,能在智能进化史中发挥一点作用。

《环球人物》:目前有哪些风险需要提前考虑?

黄铁军:我们现在重视发展的是通用人工智能(General Artificial Intelligence,GAI),也就是具有通用性的AI,它不以超越人类为目标。

但我们也应该注意到,世界正处于由通用人工智能向人工通用智能(Artificial General Intelligence,AGI)邁进的历史时期。这里的AGI就是所谓的“超级AI”,也就是全面超越人类的AI系统。现在我们就要考虑这个问题:AGI如果出现,我们怎么办?也许有人认为这是杞人忧天,但我认为这是个很现实的问题,可能性是存在的——我认为这个时间会在2045年左右,还有人认为是在10年内甚至更短。我们要迎接这个重大挑战。

“人工智能之父”艾伦·图灵在1950年那篇划时代的论文《计算机器与智能》里写过这样一句话:“我们能做到的,比我们能看到的要多得多。”我很赞同。

要去预测科技的进步是很难的,真正的科技进步主要是通过尝试和实践得来的,这个过程中会出现很多意想不到的新东西。2015年我在《人类能制造出“超级大脑”吗?》这篇文章中还引用了图灵这句话,我把它翻译为:“吾等目力短亦浅,能见百事待践行。”

(本文图片除特别标注外,皆为受访者提供)

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