關(guān)于人工智能的應(yīng)用之道
過(guò)去二十多年,企業(yè)遭遇了顛覆性沖擊。事實(shí)如此令人震撼:自2000年以來(lái),數(shù)字化顛覆已令半數(shù)的《財(cái)富》 500強(qiáng)企業(yè)從榜單除名。 AI將讓數(shù)字顛覆來(lái)得更加強(qiáng)烈。
這是因?yàn)?,人工智能是一種經(jīng)濟(jì)學(xué)家所定義的通用技術(shù)(general-purpose technology)。而通用技術(shù)的影響通常巨大而且深遠(yuǎn)——我們不妨回想電力和內(nèi)燃機(jī)的歷史意義。通用技術(shù)影響不僅體現(xiàn)為對(duì)社會(huì)的直接貢獻(xiàn),還會(huì)通過(guò)溢出效應(yīng),激發(fā)廣泛的互補(bǔ)式創(chuàng)新。正是由于電力的出現(xiàn),工廠電氣化、電信聯(lián)絡(luò)、以及隨之而來(lái)的一切方才成為可能。內(nèi)燃機(jī)則催生出了汽車(chē)、飛機(jī)、乃至現(xiàn)代化的運(yùn)輸和物流網(wǎng)絡(luò)。如今,人工智能將以類(lèi)似的規(guī)模影響整個(gè)社會(huì)。
究竟人工智能是什么?回答這一問(wèn)題并不像看起來(lái)那么簡(jiǎn)單。事實(shí)上,就連統(tǒng)一的“人工智能”定義也尚未出現(xiàn)。這是因?yàn)?,從本質(zhì)來(lái)看,我們所談?wù)摰娜斯ぶ悄懿⒉徽娴奶刂改稠?xiàng)技術(shù)。從實(shí)際層面出發(fā),人工智能涵蓋了一系列不同的技術(shù),通過(guò)有效的組合,機(jī)器便能夠以類(lèi)似人類(lèi)的智能水平展開(kāi)行動(dòng)。
我們并未像許多人那樣,不斷嘗試去明確地描述人工智能,而是傾向于將此類(lèi)技術(shù)視為一套能力框架。毫無(wú)疑問(wèn),這是了解人工智能、知曉其背后廣泛技術(shù)的最佳方式。我們的框架以人工智能支持機(jī)器實(shí)現(xiàn)的主要功能為核心。人工智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力至關(guān)重要。能夠通過(guò)分析數(shù)據(jù)來(lái)決定完成任務(wù)所需的行動(dòng),而非按照明確的指令、以預(yù)先定義的方法行事,正是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“智能化”、將人工智能與其他形式的自動(dòng)化區(qū)分開(kāi)來(lái)的關(guān)鍵。
一旦為最出色的人工智能系統(tǒng)設(shè)定出自我學(xué)習(xí)任務(wù),我們就有望目睹非凡成果。谷歌旗下DeepMind公司開(kāi)發(fā)的人工智能AlphaGo,已成為首個(gè)在高度復(fù)雜的棋類(lèi)競(jìng)技中擊敗人類(lèi)專(zhuān)業(yè)棋手的計(jì)算機(jī)程序6。開(kāi)發(fā)人員向AlphaGo傳授比賽規(guī)則,然后展示了數(shù)千種人類(lèi)之間的對(duì)局,由系統(tǒng)自行辨別制勝策略。其結(jié)果是: AlphaGo一舉戰(zhàn)勝了擁有傳奇成就的世界圍棋冠軍李世石(Lee Sedol)。
但DeepMind并未就此停止其圍棋領(lǐng)域的成功步 伐 。 公 司 隨 后 開(kāi) 發(fā) 了 更 為 強(qiáng) 大 的 第 二 代 版本——AlphaGo Zero7,它可以單純通過(guò)自我對(duì)弈來(lái)掌握獲勝之道——完全無(wú)需觀察人類(lèi)棋手。不僅如此, AlphaZero作為人工智能更新迭代的最新版本,實(shí)現(xiàn)了更為長(zhǎng)足的進(jìn)步。 AlphaZero已證明,能夠和自己較量來(lái)學(xué)習(xí)國(guó)際象棋,并在短短四個(gè)小時(shí)內(nèi)就超越了人類(lèi)的技能水平。這項(xiàng)壯舉真正令人矚目的是, AlphaZero并非專(zhuān)門(mén)為下棋而設(shè)計(jì)。
這一過(guò)程就是我們所說(shuō)的機(jī)器學(xué)習(xí)。麻省理工學(xué)院的埃里克 布萊恩約弗森(Brynjolfsson)和安德魯 麥卡菲(McAfee)兩位教授觀察發(fā)現(xiàn),其如此強(qiáng)大的原因非常簡(jiǎn)單。一方面,雖然我們?nèi)祟?lèi)非常善于從事任意種不同的活動(dòng),但我們并不總是明確知曉自身工作是如何完成的。例如我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn),識(shí)別另一個(gè)人的容貌很容易,不過(guò)我們很難充分了解這項(xiàng)能力的生理機(jī)制。因此,將該功能直接通過(guò)編碼嵌入機(jī)器當(dāng)中會(huì)十分困難。
而另一方面,機(jī)器學(xué)習(xí)使得設(shè)備可以完全自主地學(xué)會(huì)做好這項(xiàng)工作。實(shí)際上,識(shí)別大量數(shù)據(jù)中存在的模式,恰是機(jī)器學(xué)習(xí)的核心特長(zhǎng)之一。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能系統(tǒng)的核心。它可以從原始數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),從而賦能于人工智能可見(jiàn)的出色表現(xiàn),使其變得越來(lái)越普遍。無(wú)論是進(jìn)行前瞻判斷的預(yù)測(cè)系統(tǒng)、近乎實(shí)時(shí)解讀語(yǔ)音和文本的自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)、以非凡準(zhǔn)確度識(shí)別視覺(jué)內(nèi)容的機(jī)器視覺(jué)技術(shù),還是優(yōu)化搜索和信息檢索,都依托于機(jī)器學(xué)習(xí)。
相對(duì)于其他技術(shù),機(jī)器學(xué)習(xí)的一項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì),就是對(duì)“臟”數(shù)據(jù)的容忍度——即數(shù)據(jù)中包含有重復(fù)記錄、不良解析的字段,或是不完整、不正確、以及過(guò)時(shí)的信息。此類(lèi)問(wèn)題對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)關(guān)系重大:大多數(shù)高管都將非常清楚地認(rèn)識(shí)到,應(yīng)對(duì)臟數(shù)據(jù)將是他們工作中的一大痛點(diǎn)。
機(jī)器學(xué)習(xí)具備靈活性,可隨著時(shí)間推移獲得全新發(fā)現(xiàn)并做出改進(jìn),這意味著它能夠以更高的準(zhǔn)確性處理臟數(shù)據(jù),并且由此擁有了極佳的可擴(kuò)展性。在我們當(dāng)前所處的數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代,后者正變得越來(lái)越重要。機(jī)器學(xué)習(xí)的真正強(qiáng)項(xiàng)之一,便是可以使用不同的學(xué)習(xí)算法,包括監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等類(lèi)型。
監(jiān)督學(xué)習(xí)。 這種算法使用帶有標(biāo)記的數(shù)據(jù)集(數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)整理和描述),推導(dǎo)出每個(gè)標(biāo)記代表的顯著特征,并學(xué)習(xí)識(shí)別新數(shù)據(jù)中的這些特征。例如,向算法展示大量標(biāo)記為“貓”的圖像,然后它將學(xué)習(xí)如何識(shí)別貓的形象,并在其他任意數(shù)量、且完全不同的圖片中發(fā)現(xiàn)貓。
無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)。 這種算法使用的數(shù)據(jù)不需要預(yù)先定義標(biāo)記。它采用不帶標(biāo)簽的數(shù)據(jù)集,查找其中各條目之間的相似與差異,然后自行分類(lèi)。比如,我們可以向算法展示大量其中包含貓和狗、但未加以標(biāo)記的圖像,而算法會(huì)在不知道哪些圖像分別含有“貓”或“狗”的情況下,把具有相似特征的圖像分類(lèi)到不同的組當(dāng)中。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)。 這種算法利用反復(fù)試錯(cuò),形成“獎(jiǎng)勵(lì)”和“懲罰”的反饋循環(huán)。當(dāng)算法得到數(shù)據(jù)集時(shí),它將所處環(huán)境視為一場(chǎng)比賽,每次執(zhí)行動(dòng)作都會(huì)被告知是贏還是輸。通過(guò)這種方式,它可以創(chuàng)建出一套方案——哪些“動(dòng)作”能夠帶來(lái)成功,而哪些會(huì)造成反效果。 DeepMind的AlphaGo和AlphaZero都極好地展示了強(qiáng)化學(xué)習(xí)的威力。