關(guān)于AGI應(yīng)用與發(fā)展的研究

時光

摘要：文章通過對AGI軟件和硬件目前的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用場景以及發(fā)展趨勢進行闡述。包括AGI軟件的原理，以及在生活、軍事和公安系統(tǒng)場景的應(yīng)用和相關(guān)技術(shù)弊端。同時也描述了AGI機器人的應(yīng)用場景和相關(guān)AGI硬件。最后對人工智能的發(fā)展進行了分析與展望。

關(guān)鍵詞：通用人工智能；AGI軟件；AGI硬件；ChatGPT；公安系統(tǒng)

中圖分類號：TP391? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）07-0012-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

0 引言

人工智能經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，從開始的機器定理證明和邏輯推理的突破，到對知識庫的研究，再到現(xiàn)今發(fā)展出的計算機視覺、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)等各個分支領(lǐng)域，其在整個社會發(fā)展中取得了大量成果，推動了整個社會生產(chǎn)力的提升[1]。美國OpenAI公司推出的通用型人工智能軟件ChatGPT，在與人類交流時具有高度的流暢性和邏輯性，引起了廣泛關(guān)注。本文將從通用型人工智能，即AGI（Artificial General Intelligence） 的軟件和硬件兩個方面來分析當前新形態(tài)人工智能的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[2]。

1 AGI軟件

1.1 AGI軟件原理

新形態(tài)人工智能最主要的特點即其表現(xiàn)出的通用智能特征。以往的人工智能比如基于深度學(xué)習(xí)的大語言模型，處理的都是單一的任務(wù)，而通用型人工智能可以處理廣泛的無差別的任務(wù)。這些任務(wù)的處理是基于以往的人工智能各個領(lǐng)域的技術(shù)包括機器學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機視覺、強化學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、專家系統(tǒng)、智能機器人等的交叉融合來實現(xiàn)。比如上文提到的ChatGPT軟件，其實現(xiàn)包含了多個模型，有傳統(tǒng)的BERT、GPT等基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型，也有基于Transformer網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)模型，正是這種技術(shù)的融合，使得其實現(xiàn)了部分通用型智能的特征和功能[3] ，如圖1所示。

如圖1所示，ChatGPT使用了多種技術(shù)進行實現(xiàn)。在預(yù)訓(xùn)練階段，ChatGPT通過大規(guī)模的無監(jiān)督學(xué)習(xí)來學(xué)習(xí)語言的統(tǒng)計規(guī)律和語義關(guān)系，其中的Transformer架構(gòu)中含有多個Encoder和Decoder層，預(yù)訓(xùn)練的目標是通過自動回答遮蓋了一部分輸入文本的問題，來預(yù)測被遮蓋的部分。這樣可以讓程序?qū)W習(xí)到上下文的語義和語法。而在預(yù)訓(xùn)練結(jié)束后，需要進行微調(diào)，ChatGPT會通過有監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式進行。其使用特定任務(wù)的數(shù)據(jù)集來進行訓(xùn)練，如對話生成、問題回答等。微調(diào)的目標是讓軟件從一個通用的語言模型轉(zhuǎn)換成一個特定任務(wù)模型，從而更好地適應(yīng)特定任務(wù)需求。前面提到的Transformer架構(gòu)具有較好的并行計算能力，能夠處理長文本序列，可以有效捕捉上下文信息和語義關(guān)系。ChatGPT本身是一個自回歸生成模型，它在生成輸出時一次生成一個詞，這種生成方式可以讓ChatGPT生成連貫流暢的文本。Beam Search算法是用來生成多個可能的輸出序列，并通過考慮每個序列的概率來選擇最優(yōu)的輸出序列，該算法可以提高生成結(jié)果的多樣性和準確性。另外，ChatGPT對于輸入的文本轉(zhuǎn)換為向量表示，通常使用Word Embedding技術(shù)表示每個詞。這樣就可以將文本序列轉(zhuǎn)化為模型可以理解和處理的數(shù)值表示。由每一項技術(shù)的共同作用使得ChatGPT能夠生成流暢、連貫的自然語言文本，并具有一定的語義理解和任務(wù)適應(yīng)能力，部分實現(xiàn)了通用人工智能的功能。

1.2 AGI軟件應(yīng)用場景

目前AGI軟件除了ChatGPT，還有百度的文心一言、谷歌的Bard、必應(yīng)的Copilot等。此類軟件可以實現(xiàn)機器翻譯、自然語言理解、智能推薦等功能。尤其在在線客服的應(yīng)用場景中，可以實現(xiàn)快速響應(yīng)、多語言支持、個性化回答等[4]。AGI軟件的背景技術(shù)還可以大量應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，比如對軍方訓(xùn)練中虛擬場景的模擬、情報分析，在同一空域無人機或戰(zhàn)機的控制方面具有明顯優(yōu)勢。另外，其在公安系統(tǒng)中也有較多應(yīng)用，可以大大提升警務(wù)效率，如圖2所示。

由圖2所示，AGI軟件在公安系統(tǒng)各方面應(yīng)用廣泛。在信息搜集與分析領(lǐng)域，AGI軟件可以被用來搜索和分析大量公安信息，如犯罪記錄、人員信息、案件資料等。它可以幫助公安快速獲取所需信息，并進行關(guān)聯(lián)分析和推理。在情報分析與預(yù)測領(lǐng)域，AGI軟件可以對收集的情報進行深入分析，并基于模式識別和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行預(yù)測，例如軟件可以基于歷史數(shù)據(jù)和模型訓(xùn)練，分析監(jiān)控視頻中的行為模式，預(yù)測潛在的犯罪活動發(fā)生的時間和地點。這有助于公安部門制定有效的應(yīng)對策略，并提高犯罪偵查和預(yù)防工作的效率。在輿情檢測和處理領(lǐng)域，AGI軟件可以檢測社交媒體、新聞報道和網(wǎng)絡(luò)論壇等渠道的輿情信息，并進行情感分析和事件關(guān)聯(lián)分析。這有助于公安部門及時了解公眾的關(guān)切和態(tài)度，及時采取措施進行輿情引導(dǎo)和危機處理。在智能問答和指導(dǎo)領(lǐng)域，AGI軟件可以作為公安知識庫的智能問答系統(tǒng)，為公安人員提供實時的指導(dǎo)和解答。它可以回答常見的問題，提供法律法規(guī)解釋，提供操作指南等，幫助公安人員更好地履行職責。在智能語音領(lǐng)域，AGI軟件可以用于開發(fā)公安領(lǐng)域的智能語音系統(tǒng)，用于輔助警務(wù)通訊、語音指令輸入、語音報警等。這有助于提高公安人員的響應(yīng)速度與效率。AGI軟件實際使用中需要結(jié)合實際使用場景，進行定制和改進，以更好地符合使用需求。

1.3 AGI軟件弊端

AGI軟件相關(guān)技術(shù)可以用于網(wǎng)絡(luò)詐騙或其他非法活動[5]，例如近期出現(xiàn)的WormGPT，其基于開源模型LLMgpt-J，可以任意生成各種惡意軟件。如圖3所示，為使用AGI軟件生成的Web Scraping小程序，它可以抓取并篩選出與自己目標相關(guān)的信息，并針對特定事件進行輿論炒作，造成一定影響。AGI軟件使得編寫程序變得更加容易，降低了犯罪門檻。

AGI軟件雖然具有部分通用人工智能的特征，但它是一個基于大量文本數(shù)據(jù)進行預(yù)測的模型，在涉及道德、法律等問題時，并不能做出合理判斷。而且這類技術(shù)基于預(yù)先的訓(xùn)練模型，無法即時學(xué)習(xí)和適應(yīng)新信息，當用戶提出的問題是關(guān)于當前事件或最新動態(tài)時，AGI軟件無法給出準確答案，所以它也缺乏一定的實時性。另外，因為AGI軟件是一種通用型軟件，是為了解決各種不同任務(wù)和問題而設(shè)計的，這會導(dǎo)致軟件缺乏特定領(lǐng)域的專業(yè)知識和特長。對于AGI軟件的生成結(jié)果，由于其決策過程的復(fù)雜性和難解釋性，對許多重要問題，用AGI軟件得到結(jié)果的可信性降低，影響其使用效率。當然，AGI軟件進行訓(xùn)練所需的大量數(shù)據(jù)集也存在隱私和安全問題。

1.4 AGI軟件發(fā)展趨勢

目前AGI類軟件具有相對完善的自然語言處理能力。未來隨著模型規(guī)模的增加以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的提升，交互會向語音、圖像、視頻領(lǐng)域發(fā)展，形成更高級別的交互模式[6]，即多模態(tài)交互。AGI作為通用型軟件，在未來可能會出現(xiàn)為各種領(lǐng)域定制的AGI軟件，這些軟件的相關(guān)模型針對特定領(lǐng)域進行預(yù)訓(xùn)練，從而在該領(lǐng)域中提供更專業(yè)化、更準確的響應(yīng)。對于目前的AGI軟件在處理長篇對話時可能會出現(xiàn)理解上下文的困難，未來的AGI軟件會更好地理解上下文，形成更連貫和一致性的響應(yīng)。AGI軟件未來可能會加入個性化元素，使得它能夠根據(jù)用戶的偏好和歷史對話來生成更個性化的響應(yīng)。另外，針對上文提到的AGI軟件決策解釋性問題，未來的軟件可能會提供更好的解釋性，讓用戶可以更好地了解其決策過程，增加可信性。對于用戶隱私保護和降低犯罪門檻問題，AGI軟件背后的各大公司已經(jīng)在行動，相信未來會有更加明確的規(guī)范來解決這個問題。

2 AGI硬件

2.1 AGI硬件應(yīng)用場景

AGI軟件的交互會向著多模態(tài)的高級模式發(fā)展，而當前的硬件并不能滿足多維交互模式，需要更高級別的硬件設(shè)備，例如MR設(shè)備，可以更多地將現(xiàn)實世界數(shù)字化，承載虛擬與現(xiàn)實世界的交互場景。另外，AGI機器人發(fā)展迅速，加拿大公司Sanctuary AI推出了第六代通用機器人Phoenix，其由人工智能控制系統(tǒng)Carbon進行驅(qū)動，目標是通過深度學(xué)習(xí)算法和大規(guī)模數(shù)據(jù)集的訓(xùn)練，開發(fā)具有人類情感和智能的機器人。另外，中國公司傅里葉智能也發(fā)布了AGI機器人GR-1，具備很高的商業(yè)化能力。

AGI機器人的發(fā)展目標是可以具備感知、認知、學(xué)習(xí)和決策能力，能夠與人類進行自然語言交互，適應(yīng)不同的工作環(huán)境和場景需求的智能設(shè)備。其應(yīng)用場景非常廣泛，在醫(yī)療護理、教育培訓(xùn)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域極具價值[7]。比如目前已經(jīng)部分實現(xiàn)的在工業(yè)生產(chǎn)線上扮演工人的角色，執(zhí)行重復(fù)性、危險性或者高精度的任務(wù)，可以通過機器學(xué)習(xí)和視覺識別，提高生產(chǎn)效率。未來的應(yīng)用場景中，在醫(yī)療機構(gòu)AGI機器人可以扮演護理的角色，為病人提供測量體溫，監(jiān)測生命體征等護理服務(wù)。在教育機構(gòu)則可以扮演教師的角色，為學(xué)生提供個性化輔導(dǎo)等，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用如圖4所示。

AGI機器人可以在家庭中扮演助手角色，還可以時刻保護家人安全。在商業(yè)領(lǐng)域，AGI機器人可以在商業(yè)場所提供各種服務(wù)，提升客戶體驗和服務(wù)質(zhì)量。在社會交流領(lǐng)域，AGI機器人可以與人類進行對話交流，給予一定的陪伴和情感支持。在休閑娛樂領(lǐng)域，其可以提供游戲、音樂等內(nèi)容，與傳統(tǒng)打游戲不同的是，AGI機器人可以以用戶的方式參與其中，極大提升用戶體驗。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，AGI機器人也可以作為農(nóng)業(yè)助手的角色，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。此外，其在公安領(lǐng)域也有很多應(yīng)用，比如安全巡邏和監(jiān)控，AGI機器人可以配備攝像頭和傳感器，根據(jù)預(yù)設(shè)的巡邏路線和時間，用于巡邏和監(jiān)控公共區(qū)域，應(yīng)用AGI軟件的訓(xùn)練模型自動識別異常行為和物體，及時報警并提供實時解決方案。另外，對于一些危急情況或者區(qū)域，AGI機器人還可以輔助調(diào)查與取證，并且提供線索和犯罪模式的分析。AGI機器人還可以在指揮系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，AGI機器人可以與警方指揮中心進行實時通信，接受指令并傳遞信息，提供巡邏現(xiàn)場的實時圖像和數(shù)據(jù)。

2.2 AGI硬件弊端和發(fā)展趨勢

目前AGI機器人還處于發(fā)展的初級階段，除了少數(shù)工業(yè)領(lǐng)域，并沒有大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，但是對于像MR這種發(fā)展比較成熟的設(shè)備，雖然其并不能算AGI硬件，但是其具有整合AGI軟件，作為AGI軟件交互載體的功能。目前已經(jīng)有公司將AGI軟件植入MR設(shè)備中，其可以對現(xiàn)實世界進行運算，最終實現(xiàn)類似元宇宙的效果。當MR設(shè)備可以實現(xiàn)與現(xiàn)實世界的交互，也就完成了與人的交互，進而可以更容易地改變世界。但是目前AGI機器還無法理解人類情感，對于隱私、安全等問題和AGI軟件一樣還需要進一步發(fā)展。相對于AGI軟件的多模態(tài)交互，AGI硬件未來也會發(fā)展出多元化的交互，更好地理解和響應(yīng)人類需求。AGI硬件未來將會具備真正的自主學(xué)習(xí)能力，能夠通過不斷學(xué)習(xí)和訓(xùn)練來提高自己的智能水平。另外AGI機器設(shè)備還將具備協(xié)作共存能力，能夠在不同場景下與人類合作完成任務(wù)，并能夠和其他機器人進行信息交流和共享。AGI硬件設(shè)備會向著更加智能化、高效化的方向發(fā)展，并且可以幫助人類解決更多的問題，與人類更好地共存。

3 結(jié)束語

人工智能是一個由計算機、通信等行業(yè)構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)，是當今世界最具潛力和影響力的技術(shù)。除了上文所描述的應(yīng)用場景，人工智能目前在各個領(lǐng)域都發(fā)揮了巨大作用，如自動駕駛、金融科技、物聯(lián)網(wǎng)等[8]。通用型人工智能的快速發(fā)展，使得很多問題得到解決，而AGI的軟硬件也變得越來越高效與智能。但人工智能在發(fā)展的同時也帶來了一些挑戰(zhàn)，比如對于個人隱私和數(shù)據(jù)安全的保護問題，以及傳統(tǒng)行業(yè)被沖擊導(dǎo)致的就業(yè)問題等都值得關(guān)注?？傊?，人工智能的發(fā)展是一個持續(xù)不斷的過程，需要人們不斷探索與創(chuàng)新，從而為人類創(chuàng)造更美好的未來。

參考文獻：

[1] 周軍強.人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].計算機應(yīng)用文摘， 2023，39（12）：201-203.

[2] （美）赫伯特·L.羅埃布萊特.通用人工智能：初心與未來[M].郭斌，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2023.

[3] 陳崢.與AI對話 ChatGPT提示工程揭秘 人工智能[M].北京：電子工業(yè)出版社，2023.

[4] 沈陽，ChatGPT.智能對話新篇章：ChatGPT的探索與未來[J].傳媒論壇，2023，6（6）：3.

[5] 劉旭東，周琳娜，任婷.ChatGPT帶來的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險挑戰(zhàn)及應(yīng)對舉措[J].工業(yè)信息安全，2023（2）：73-78.

[6] SKAVRONSKAYA L，HADINEJAD A H，COTTERELL D.Reversing the threat of artificial intelligence to opportunity：a discussion of ChatGPT in tourism education[J].Journal of Teaching in Travel & Tourism，2023，23（2）：253-258.

[7] 張岳平，吳學(xué)濤，苗壯，等.一種基于人工智能技術(shù)的服務(wù)型機器人及控制系統(tǒng).CN202210862656.9[2023-10-16].

[8] 王智.淺談人工智能在自動駕駛技術(shù)中的應(yīng)用[J].電腦樂園， 2023（1）：25-27.

【通聯(lián)編輯：唐一東】