鄭南寧：人工智能的下一步是什么？

鄭南寧：人工智能的下一步是什么？

鄭南寧

中國工程院院士、西安交通大學(xué)電信學(xué)院教授

隨著2006年Hinton等人提出深度學(xué)習(xí)概念，人工智能研究進入了嶄新的發(fā)展時期，也不斷地影響、推進著相關(guān)眾多產(chǎn)業(yè)、行業(yè)的快速發(fā)展。人工智能“精彩回歸”，重新受到學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界等社會各界的廣泛關(guān)注。

人工智能是研究人類智能活動的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，使機器能夠像人一樣思維和認(rèn)知。當(dāng)前人工智能的研究前沿之一是如何實現(xiàn)由完整信息到非完整信息的處理，構(gòu)建更加健壯的人工智能，使人工智能系統(tǒng)對用戶錯誤、目標(biāo)偏差、錯誤模型以及未建模對象具有更好的適應(yīng)性。無人駕駛就是一種典型的非完整信息處理問題。

由于我們不可能為所有的問題建模，“未知的未知”問題對構(gòu)建穩(wěn)健的人工智能系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。為了設(shè)計更加健壯的人工智能，需要采用穩(wěn)健優(yōu)化、學(xué)習(xí)因果模型和組合模型等方法來提高人工智能建模問題的穩(wěn)健性。

要設(shè)計更加健壯的人工智能，首先要提升對于模型錯誤的穩(wěn)健性，對風(fēng)險敏感的目標(biāo)進行優(yōu)化，采用穩(wěn)健推理的算法，如采取謹(jǐn)慎的策略提升應(yīng)對建模錯誤情況下的魯棒性；其次，需提升對于為建模問題的穩(wěn)健性，擴充模型、學(xué)習(xí)因果模型、采用組合模型監(jiān)測模型表現(xiàn)以檢測異常等。

從人工智能的研究來看，我們長期以來堅持兩個目的：一是如何使機器更加聰明，二是如何用機器模擬人的智能，同時能夠發(fā)展出更聰明的機器幫助人類更好地發(fā)展。從人的角度來思考，建立一種智能系統(tǒng)需要以下基本的因素：它必須要適應(yīng)我們的世界，要具備學(xué)習(xí)的能力，同時需要有記憶能力，在學(xué)習(xí)記憶的基礎(chǔ)上完成推理，另外在推理的過程中還必須建立一種因果模型。

直覺推理可以看成兩個方面：一個是物理層面的推理，就是可以跨越時間尺度給出判斷和情景演變的過程；另一個是心理層面的推理。無人駕駛車事故的例子，說明無人駕駛車是在非完整信息下出現(xiàn)的問題。如何在不完整信息下讓機器做出正確判斷，使得機器具有推理和自主學(xué)習(xí)的能力，這樣的過程是健壯的人工智能能夠?qū)崿F(xiàn)的。

人的認(rèn)知過程，在很多場合下是從全局到局部的，在大量先進知識的前提下，往往是一種自上而下的過程。我們做了一個讓計算機實現(xiàn)對人體運動進行分析的實驗，并選擇了樂團的指揮。樂團的指揮實際上是樂團的靈魂，在樂團演出中每一個人都要按照指揮的動作把曲子用自己演奏的樂器表達出來。通過身上的標(biāo)記點把指揮的動作通過攝像機模擬出來，把一個指揮家的動作合成以后，我們讓機器來指揮。

人工智能是一門綜合性的前沿學(xué)科和交叉學(xué)科，其發(fā)展與信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科深度融合。發(fā)展人工智能要做到“兩手抓”，即一方面要踏踏實實積極推進人工智能的基礎(chǔ)理論研究，另一方面要重視人工智能在重大學(xué)科領(lǐng)域和重大工程中的實踐應(yīng)用。開展科學(xué)研究的目的是造福人類，但在歷史進程中，科學(xué)技術(shù)也曾被別有用心者利用而阻礙了社會發(fā)展，甚至給人類帶來災(zāi)難。

實現(xiàn)類人水平的人工智能還需要迎接哪些挑戰(zhàn)？一是如何讓機器在沒有人類的幫助下學(xué)習(xí)，二是如何讓機器像人類一樣感知和理解世界，三是如何讓機器具有自我意識、情感以及反思自身處境與行為的能力。使機器具有自我意識和反思能力是類人智慧最難的挑戰(zhàn)，無論對科學(xué)和哲學(xué)來說，這都是一個引人入勝的探索領(lǐng)域。

未來三十年，人工智能將在計算能力、人工智能系統(tǒng)等方面催生顛覆性技術(shù)，其研究成果將在社會管理、國防、生命健康、金融、能源、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等眾多領(lǐng)域大放光彩，人工智能也將迎來新的發(fā)展高潮。未來，人工智能將滲透到人們生活中的各個角落，成為人們生活中不可或缺的組成部分。

（本文根據(jù)鄭南寧在“國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇”上的講話整理，未經(jīng)本人確認(rèn)）