互補(bǔ)的關(guān)系：談?wù)撊斯ぶ悄芡{論還只是杞人憂天

互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化與生物的進(jìn)化，最終通過(guò)“人”達(dá)到了統(tǒng)一。 視覺(jué)中國(guó) 圖

人類社會(huì)每一次重大的技術(shù)變革都會(huì)導(dǎo)致新領(lǐng)域的科學(xué)革命，大航海時(shí)代帶來(lái)了達(dá)爾文的進(jìn)化論，工業(yè)革命為其后的物理學(xué)大突破奠定了基礎(chǔ)。那么，以1969年互聯(lián)網(wǎng)誕生為代表的互聯(lián)網(wǎng)革命，對(duì)人類意味著什么？將帶來(lái)怎樣的科學(xué)突破？8月26日，《文化縱橫》、南都觀察聯(lián)合主辦的“一期一會(huì)”邀請(qǐng)計(jì)算機(jī)專家、《互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論》作者劉鋒暢談新科學(xué)革命的前夜與人類的未來(lái)。澎湃新聞?wù)砹酥v座的主要內(nèi)容，以饗讀者。

劉鋒

互聯(lián)網(wǎng)的類腦結(jié)構(gòu)

近20年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的新應(yīng)用和新功能，比如3D打印機(jī)、復(fù)印機(jī)遠(yuǎn)程操控、遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)，以及中國(guó)水利部門安放傳感器收集氣象信息，還有谷歌的“街景”服務(wù)，說(shuō)明互聯(lián)網(wǎng)朝著與人類大腦高度相似的方向進(jìn)化，它將具備自己的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)和運(yùn)動(dòng)等神經(jīng)系統(tǒng)，也將會(huì)擁有自己的記憶、中樞和自主等神經(jīng)系統(tǒng)。我們是否能用神經(jīng)學(xué)中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，去預(yù)測(cè)互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展方向？

另一方面，人腦至少在數(shù)萬(wàn)年以前就進(jìn)化出所有的互聯(lián)網(wǎng)功能。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明大腦中也擁有谷歌一樣的搜索引擎，F(xiàn)acebook一樣的SNS系統(tǒng)，IPv4一樣的地址編碼系統(tǒng)，思科一樣的路由系統(tǒng)……神經(jīng)學(xué)和腦科學(xué)是否可能借助互聯(lián)網(wǎng)的幫助去揭示大腦的秘密？

2008年，我們（中科院的相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)）發(fā)表論文《人類工效學(xué)》，提出互聯(lián)網(wǎng)向類腦結(jié)構(gòu)進(jìn)化的觀點(diǎn)，并繪制了互聯(lián)網(wǎng)云腦的示意圖。后又先后在2010年發(fā)表論文《復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)》，在2012年出版著作《互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論》，進(jìn)一步論述互聯(lián)網(wǎng)云腦理論。

近年來(lái)，我們又將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)納入到這一模型中，試圖用互聯(lián)網(wǎng)云腦結(jié)構(gòu)解釋科技前沿與熱點(diǎn)，并試圖預(yù)測(cè)互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展方向。

在這一模型中，互聯(lián)網(wǎng)與當(dāng)前的前沿科技都可以聯(lián)系起來(lái)。比如物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)大腦的感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)萌芽；云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)大腦的中樞神經(jīng)系統(tǒng)萌芽；工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)、智能駕駛、3D打印，本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)大腦的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和萌芽；大數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)大腦信息的基礎(chǔ)。同樣的思路也可以用來(lái)分析邊緣計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大社交網(wǎng)絡(luò)、云反射弧與人工智能等前沿科技。

人工智能的歷史與當(dāng)下

1956年夏天，以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批年輕科學(xué)家聚會(huì)，共同研究和探討用機(jī)器模擬智能的一系列有關(guān)問(wèn)題時(shí)，首次提出了人工智能概念。

此后近60年時(shí)間里，人工智能經(jīng)歷了若干次高峰和低潮。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了一次熱潮，可能比今天還要熱鬧，當(dāng)時(shí)人們覺(jué)得人工智能與機(jī)器人的發(fā)展可能最終會(huì)取代人類。到了20世紀(jì)80年代，日本的第五代計(jì)算機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究也引發(fā)過(guò)一次熱潮。但隨著1992年日本第五代計(jì)算機(jī)計(jì)劃無(wú)果而終，隨后人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱潮也在20世紀(jì)90年代退燒。一些算法雖然得到了改進(jìn)，但找不到用武之地，沒(méi)有辦法影響產(chǎn)業(yè)界。

一個(gè)技術(shù)如果得不到產(chǎn)業(yè)界的應(yīng)用，是很難有爆發(fā)的，比如我們現(xiàn)在經(jīng)常提到“模糊數(shù)學(xué)”，其創(chuàng)始人起初在美國(guó)一直不得志，直到日本產(chǎn)業(yè)界將其算法應(yīng)用到洗衣機(jī)和冰箱而大獲成功，各種榮譽(yù)才紛涌而至。同樣的道理，人工智能在20世紀(jì)90年代經(jīng)歷了“AI之冬”，這個(gè)冬天持續(xù)了將近十年之久，直到2006年加拿大多倫多大學(xué)教授杰夫·辛頓（Geoffrey Hinton）提出了“深度學(xué)習(xí)”算法，情況才開(kāi)始轉(zhuǎn)變。

“深度學(xué)習(xí)”如今已成為了一個(gè)火熱的概念，深度學(xué)習(xí)算法是對(duì)20世紀(jì)40年代誕生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的一次巧妙升級(jí)，它最大的革新是可以有效地處理龐大的數(shù)據(jù)。但十年前它在提出之初并不被重視，直到互聯(lián)網(wǎng)公司將其挖掘出來(lái)。首先是微軟做了一段時(shí)期的應(yīng)用，后來(lái)推給了谷歌。2011年，谷歌建立了以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的谷歌大腦，與基于互聯(lián)網(wǎng)的海量大數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，它的威力才終于爆發(fā)出來(lái)，人工智能進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。

所以近來(lái)的這一次人工智能熱潮，與互聯(lián)網(wǎng)密不可分。與其說(shuō)是人工智能熱潮、人工智能時(shí)代，不如說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)人工智能的熱潮與時(shí)代。今天引導(dǎo)人工智能的發(fā)展的全是互聯(lián)網(wǎng)或IT行業(yè)巨頭，如谷歌、Facebook、微軟、因特爾、IBM，以及中國(guó)的百度、騰訊和阿里巴巴。

我們前面說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)在進(jìn)化的過(guò)程中形成了類腦結(jié)構(gòu)，這并非一蹴而就的，而是在科學(xué)探索和商業(yè)創(chuàng)新兩個(gè)動(dòng)力源的驅(qū)使下逐步發(fā)育的?；ヂ?lián)網(wǎng)云腦的各個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不均勻，導(dǎo)致了波浪式的高峰，往往是一個(gè)技術(shù)或模式成熟后，下一個(gè)技術(shù)或模式才有爆發(fā)的基礎(chǔ)。如果沒(méi)有社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的成熟，也不會(huì)有從這兩年突然在全世界爆發(fā)的這一輪人工智能熱潮。這一次人工智能熱潮本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化過(guò)程中又一次波峰式浪潮，它產(chǎn)生離不開(kāi)之前的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和技術(shù)奠定的基礎(chǔ)。

人工智能的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用與智慧城市

人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合之后，誕生了這五六年來(lái)我們不斷聽(tīng)到的互聯(lián)網(wǎng)巨系統(tǒng)，有些直接被命名為“大腦”，如谷歌大腦、百度大腦，IBM的叫做沃森系統(tǒng)，還有阿里云、亞馬遜云、騰訊云等。

人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合之后，產(chǎn)生了科大訊飛、云之聲等聲音識(shí)別企業(yè)和產(chǎn)品。人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合之后，產(chǎn)生了格林深瞳、Face++等圖像識(shí)別類公司和產(chǎn)品。這些公司的創(chuàng)始人幾乎都來(lái)自科學(xué)界，依托互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，將他們的算法應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)的不同情境。

而人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合則產(chǎn)生了更多的應(yīng)用，比如無(wú)人駕駛汽車、無(wú)人機(jī)。人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)纖維系統(tǒng)，也就是我們的線路或運(yùn)營(yíng)商結(jié)合，還有更大的發(fā)揮空間。

人工智能與大社交網(wǎng)的結(jié)合，催生了百度的度秘、微軟的小冰等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都需要嵌入到社交網(wǎng)絡(luò)才有生命力，所以它們才向微博、微信尋求合作。這里可以看到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)型組織的巨大威力。

而人工智能的下一個(gè)熱點(diǎn)，不僅僅是與上述行業(yè)或互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)合。大腦有最核心的兩個(gè)要素，其一是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其二是反射弧。我們所有的智能都需要用反射功能來(lái)表現(xiàn)，所以我們提出一個(gè)概念叫云反射弧。這對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)或者人工智能下一步的發(fā)展至關(guān)重要，我們預(yù)判未來(lái)的三到五年，云反射弧的問(wèn)題將會(huì)提到議事日程上來(lái)，比如科大訊飛的語(yǔ)音識(shí)別如何與自動(dòng)駕駛結(jié)合。

2008年，IBM領(lǐng)導(dǎo)人提出智慧地球的概念，在此概念基礎(chǔ)上產(chǎn)生了智慧城市的設(shè)想，今天中國(guó)很多城市都在大力推進(jìn)智慧城市的建設(shè)。智慧城市的產(chǎn)生本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)的觸角與現(xiàn)代的城市建設(shè)相結(jié)合，必須要依托互聯(lián)網(wǎng)才能發(fā)展。根據(jù)我們最新的研究，智慧城市也具有類腦結(jié)構(gòu)。

首先城市具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。城市之所以變得智慧，相互之間必須產(chǎn)生聯(lián)系，分裂是無(wú)法產(chǎn)生智慧的，這就需要神經(jīng)元的交互，也就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，城市同樣也需要中樞、感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、視覺(jué)等神經(jīng)系統(tǒng)，建設(shè)自己的云計(jì)算中心和大數(shù)據(jù)中心。

其次是云反射弧。城市的交通、安保、金融、旅游、社區(qū)，可以用反射弧的效率評(píng)估其智慧程度，比如發(fā)生火災(zāi)時(shí)能否快速傳遞信息給119，然后迅速出警。我們目前的方式是居民自行報(bào)警，但在智慧城市里通過(guò)溫度傳感器就能發(fā)現(xiàn)異常，然后迅速傳遞給消防部門。進(jìn)一步的智能化同樣與人工智能相關(guān)，比如無(wú)人消防車自動(dòng)駕駛到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

人工智能的進(jìn)化方向

互聯(lián)網(wǎng)云腦的架構(gòu)在21世紀(jì)20年代會(huì)開(kāi)始清晰，并隨著科技、社會(huì)的發(fā)展不斷深入和擴(kuò)張。在這一趨勢(shì)下，人通過(guò)自己創(chuàng)造的技術(shù)和工具向著互聯(lián)網(wǎng)大腦的方向進(jìn)化?！叭恕边@個(gè)要素將互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)化和生物的進(jìn)化連接了起來(lái)。

我們回到達(dá)爾文的《進(jìn)化論》，它可以說(shuō)是人類歷史上最偉大的理論之一，它是一種新的世界觀或生命觀，對(duì)后來(lái)的科學(xué)和人類領(lǐng)域產(chǎn)生了很大的影響。它至今仍影響主流科學(xué)界的觀點(diǎn)，也就是生命的進(jìn)化沒(méi)有方向，人并不比老鼠、螞蟻、蟑螂高級(jí)。它將生命的進(jìn)化設(shè)想成一株不斷成長(zhǎng)的大樹，所有的生物只是這棵樹細(xì)小的分支。進(jìn)化論排斥的目的論，人類也不是生命樹主干的頂端。

但進(jìn)化到底有沒(méi)有方向，有沒(méi)有等級(jí)之分，還是一個(gè)可以探討的問(wèn)題。諾貝爾獎(jiǎng)得主約翰·?？藸査乖谄渲鳌赌X的科學(xué)》中提到，通過(guò)解剖發(fā)現(xiàn)，我們的大腦是有層次的，一層一層地包裹著過(guò)去生物進(jìn)化的痕跡，魚類大腦結(jié)構(gòu)外面包裹著兩棲動(dòng)物的結(jié)構(gòu)，兩棲動(dòng)物的結(jié)構(gòu)外面包裹著爬行動(dòng)物的結(jié)構(gòu)，爬行動(dòng)物的結(jié)構(gòu)外面包裹著哺乳動(dòng)物的結(jié)構(gòu)。這種層級(jí)包裹結(jié)構(gòu)說(shuō)明生命進(jìn)化是有等級(jí)之分的，生命進(jìn)化是有方向的。

我們認(rèn)為，生物進(jìn)化的方向是擴(kuò)大種群的知識(shí)庫(kù)和改造自然的能力，它的目標(biāo)是對(duì)整個(gè)自然乃至宇宙的知識(shí)和改造。所以根據(jù)擁有的知識(shí)庫(kù)和改造世界的能力就能劃分生命的等級(jí)，這也是為什么人類比猴子高級(jí)，猴子比螞蟻高級(jí)的原因所在。互聯(lián)網(wǎng)是人類擴(kuò)大知識(shí)庫(kù)和改造自然的手段，符合人類進(jìn)化的方向。

互聯(lián)網(wǎng)自身的進(jìn)化也是有方向的。我們?cè)鲞^(guò)一個(gè)智能模型，從輸入、掌握、創(chuàng)造、輸出四個(gè)維度出發(fā)，將智能分為七個(gè)等級(jí)，最后一個(gè)等級(jí)就是輸入無(wú)窮大，掌握無(wú)窮多，創(chuàng)造無(wú)窮多，輸出無(wú)窮大，類似宗教里全知全能的角色，但我們這里并非談?wù)撚猩裾?。而這也是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化的終極方向，最終走向智慧宇宙、宇宙大腦，最終實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、大腦和人類的結(jié)合。互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化與生物的進(jìn)化，最終通過(guò)“人”達(dá)到了統(tǒng)一。

在此基礎(chǔ)上，我們來(lái)討論人工智能威脅論。人工智能與人類的關(guān)系最后是由三個(gè)方面決定的，即進(jìn)化的方向、進(jìn)化的速度和進(jìn)化的動(dòng)力。

討論人工智能的倫理之前，首先要解決的是進(jìn)化方向的問(wèn)題。人類對(duì)于生物進(jìn)化的方向仍然處于一個(gè)爭(zhēng)論、探討的階段，主流科學(xué)界認(rèn)為進(jìn)化是沒(méi)有方向的，如果人類沒(méi)有進(jìn)化的方向，人工智能也不知道進(jìn)化的方向。但是，后續(xù)的恐懼和威脅，其實(shí)和進(jìn)化方向的設(shè)定有關(guān)系。

作為研究者，我有必要明確地拋出我的觀點(diǎn)，我認(rèn)為人工智能進(jìn)化方向是人類擴(kuò)大知識(shí)和改造自然的有力工具，即在達(dá)到無(wú)窮的時(shí)間點(diǎn)之前，它依然是人類的輔助工具，不斷把人類的智慧中相對(duì)低端或中端的領(lǐng)域分離出去，將一些重復(fù)性較高的領(lǐng)域分離出去，保留相對(duì)重要的功能，比如創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)，減輕智慧的壓力，讓人類更加純凈地輕裝上陣，去發(fā)現(xiàn)、改造這個(gè)世界，所以我們不應(yīng)恐懼人工智能。

而在進(jìn)化的速度方面，人工智能可能在知識(shí)庫(kù)的容量上超越人類的，但是在創(chuàng)造性，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，甚至撒謊方面，它要么沒(méi)有，要么找不到科學(xué)的路徑。

而第三點(diǎn)是進(jìn)化的動(dòng)力。今天國(guó)際上非常知名的企業(yè)家在談?wù)撊斯ぶ悄芡{時(shí)都很奇怪，都將人工智能與其背后推動(dòng)的程序員、產(chǎn)品經(jīng)理和科學(xué)家分離開(kāi)來(lái)。但其實(shí)人工智能系統(tǒng)的每一點(diǎn)進(jìn)步都離不開(kāi)程序員、科學(xué)家的推動(dòng)，他們才是人工智能進(jìn)化的動(dòng)力。雖然現(xiàn)在有些人提出了“進(jìn)化算法”的概念，但這只是人工智能研究領(lǐng)域的一個(gè)名詞，并不代表人工智能系統(tǒng)已經(jīng)可以在沒(méi)有人類幫助的情況下自我演進(jìn)。一個(gè)有目標(biāo)的演進(jìn)，即判斷進(jìn)化的方向到底對(duì)不對(duì)，就是它進(jìn)化的動(dòng)力，這個(gè)功能目前只有人類能發(fā)揮。而在解決這個(gè)問(wèn)題之前，談?wù)撊斯ぶ悄芡{論還只是杞人憂天。

在此之前，機(jī)器人和人工智能都只是輔助人類擴(kuò)大知識(shí)庫(kù)和提升改造自然的能力的工具，可以代替人類跑去極寒之地或者嚴(yán)酷的外太空發(fā)現(xiàn)世界。在人工智能算法的幫助下，人類能夠發(fā)現(xiàn)更多的規(guī)律，增強(qiáng)改造世界的能力，這是一種互補(bǔ)的關(guān)系。