科學(xué)前沿觀天下 篤學(xué)明理洞寰宇

霍金曾言，若放任人工智能（Al）發(fā)展，人類文明有可能終結(jié)于此。人工智能擁有強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以在短短幾秒鐘內(nèi)做出數(shù)百萬次計(jì)算，但是在某種“感覺”上卻與人類大相徑庭。這也是我們難以開發(fā)出接近人類智慧的Al的原因。不過，根據(jù)發(fā)表在《Science Advances》上的一項(xiàng)研究，目前人工智能已經(jīng)發(fā)展出了類人的“數(shù)字感”。

當(dāng)人類看到四個(gè)蘋果、4只貓以及“4”這個(gè)數(shù)字時(shí)，不用去數(shù)就知道他們的共同特點(diǎn)是都是4個(gè)，許多動(dòng)物也可以做到這一點(diǎn)。但計(jì)算機(jī)并沒有這種數(shù)字感，甚至識(shí)別圖像里的物品都比較困難。因?yàn)橹挥薪o需要計(jì)數(shù)的東西一個(gè)清楚的定義，計(jì)算機(jī)才可以計(jì)數(shù)。Al可以輕松的計(jì)算時(shí)間、單詞的數(shù)量。但由于光線、位置和姿勢(shì)的變化，同一種物品在不同圖像里并不完全一樣，而且不同個(gè)體又有大小、圓癟等形態(tài)上的不同，所以識(shí)別圖像里的物品并對(duì)其計(jì)數(shù)，對(duì)于計(jì)算機(jī)來說是一種挑戰(zhàn)。

但隨著“深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)技術(shù)的研究，現(xiàn)代人工智能系統(tǒng)已經(jīng)可以識(shí)別出圖像里的物品，具備了一定的“感覺”。以蘋果為例，當(dāng)把包含各種形狀蘋果的圖像呈現(xiàn)給人工智能系統(tǒng)時(shí)，它能夠像人類一樣，逐漸注意到圖像中經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)的部分元素：一組像素組成的水平線和垂直線，以及左右曲線。這些元素也存在于其他物體中，但是通過建立一層又一層更復(fù)雜的共性，最終Al意識(shí)到，某些線條經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)在蘋果中，以此給“蘋果”開發(fā)出一個(gè)新的、更深層次的“定義”，從而識(shí)別出“蘋果”。

通過這種方式，人工智能可以識(shí)別蘋果，但它需要對(duì)每一個(gè)蘋果進(jìn)行計(jì)數(shù)，才能得出蘋果的數(shù)量，這與人類思維并不相同。而隨著研究的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)用于簡(jiǎn)單視覺目標(biāo)檢測(cè)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自發(fā)的發(fā)展出了類似人類的數(shù)字感，這種Al可以像人類一樣意識(shí)到“四”這個(gè)相似點(diǎn)。

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這項(xiàng)研究對(duì)于人工智能領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的意義，它充分說明人類的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)原則是有規(guī)矩可循的，人類和動(dòng)物所展示出的某些高級(jí)思維與世界的結(jié)構(gòu)以及我們對(duì)此的視覺體驗(yàn)息息相關(guān)。今天，我們已經(jīng)逐漸揭開了“智能”的謎團(tuán)，人工智能的發(fā)展前景將更加的光明。這是人工智能領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)，未來可能將引領(lǐng)人工智能的發(fā)展更加類人化。

不過，Al的發(fā)展也讓一些人頗感擔(dān)憂。人類最終會(huì)不會(huì)徹底被人工智能所取代？我們的文明會(huì)不會(huì)因Al的出現(xiàn)而走向衰落？現(xiàn)在我們還無法回答這個(gè)問題。但關(guān)于人工智能的發(fā)展規(guī)范，值得我們進(jìn)行更多的思考。

參考文獻(xiàn)：Nasr K, Viswanathan P, Nieder A. Number detectors spontaneously emerge in a deep neural network designed for visual object recognition. Science advances. 2019 May 1;5(5):eaav7903.