专家观点 | 刘锋:信息社会的未来,人工智能正在激活互联网类脑系统

2017-12-03 14:49
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  11月23-24日,由中国社会科学院信息化研究中心、北京国脉互联信息顾问有限公司联合主办的"2017互联网+智慧中国年会"在北京万寿宾馆召开,年会以"智绘城市 数造未来"为主题,以智慧城市、数字政府、互联网+政务服务、数据治理、信息社会等为主要内容,吸引了来自全国部委/省/市/区县电子政务、智慧城市、大数据主管领导、行业专家、企业代表、主流媒体千余人参会。

  在24日上午的"信息社会:现在、未来与行动策略--信息社会50人论坛专题"上,《人工智能学家》主编、计算机博士刘锋发表了"信息社会的未来,人工智能正在激活互联网类脑系统"的主题演讲,从互联网产生的新结构、人工智能的兴起、互联网云脑的两个重要神经特征、互联网云脑的进化简史四个方面阐述了人工智能与互联网的关系,强调了人工智能与互联网结合的重要性,并分析了互联网为代表的系统发展趋势。

《人工智能学家》主编、计算机博士刘锋

▲《人工智能学家》主编、计算机博士刘锋

  以下是会议现场发言实录(根据现场速记和录音整理,未经本人审核):

  今天分享演讲的主题是"信息社会的未来,人工智能正在激活互联网类脑系统",介绍一下研究团队在十年内对以互联网为代表的系统发展趋势的一些思考。

  一、互联网产生的新结构

  互联网在过去50年的进化过程中产生了非常有意义的新结构。首先从科学史上看一下,每一次大的技术革命,都会在科学上产生突破,像达尔文的进化论,因为航海技术的发展,达尔文跟随船队在世界上周游,发现了生物多样化。

  在三百年前,以工业革命为代表的技术突破,尤其是瓦特蒸汽机,增强了人类的力量。很多科学的发展都跟力观测有关,像万有引力、相对论、量子力学等。

  人类处在第三次大的技术革命发展过程中,美国阿帕奇网络产生,互联网的影响超过工业革命对我们的影响,特别是2017年,引发了各种科学的现象,感触更加深刻。在过去将近20年里,观察博客、社交网络、云计算、大数据,几乎每年都涌现出新的技术、新的概念、新的结构。在这些结构的背后,我们发现了很有趣的现象,一个与人类大脑结构非常类似的类脑结构正在我们眼前浮现。在过去的一段时间里,除了人工智能、大数据名词,还有一个词不断涌现,即"脑",从谷歌大脑、百度大脑到今天的阿里大脑,还有华为的社会城市神经网络,跟脑有关的名词像暗流一样不断涌现。中国科学院十年前做了一个研究,推论到整个互联网的发展架构,它的起源不像工业革命,瓦特发明蒸汽机让我们增加力量、拓宽视野,互联网丰富了我们的知识,增强了智慧,这与人的大脑有关系。

  在过去十多年的观察之后,我们发现互联网整个功能和结构有可能与脑的结构有很强的相关性,在2007年发表论文的时候就提出类似的观点。类脑结构是什么样的状态?这个结构是怎么一步步产生出来的?从左到右,它的中心和结构,在理想状态下的互联网以及以互联网为代表的前沿科技,若干个因素统一在这个模型下的一种发展趋势,这相当于以互联网为代表的一条线。这张图简单阐述了我们过去十年里,关于互联网类脑化研究的一些思考和一些进展。这相当于,在科技的火车轨道前行的一条轨道,另外一条轨道是人工智能。

互联网云脑结构

▲互联网云脑结构

  二、人工智能的兴起

  人工智能的发展要从1956年的达特茅斯会议提出的人工智能谈起,它的发展现在看起来比互联网的历史要早,在过去几十年的时间里面,经历了若干次的高潮和低谷,日本第五代机器人失败后,神经网络的算法长时间得不到突破,人工智能进入了长时间的冬天。到今天忽然发现人工智能成为了最热的一个名词,最火热的行业,它的背景是什么?其实在2006年,加拿大科学家提出了深度学习,深度学习主要基于大脑,特别是从视觉神经的处理信号中得到了启发,形成了人工智能神经网络的算法。这个算法在2006年提出来,在很长时间里也没有得到很大的关注。但是这个算法是对以前神经网络的巧妙升级,在2010年左右,它的算法跟谷歌人工智能的系统做了结合,它在图像处理、声音处理、大数据处理效率的提升上都比其它的算法更为优秀,更为卓越。因此,这是人工智能和互联网的第一次结合,就像两辆火车发生碰撞,这次碰撞产生的能量终于释放。亚马逊、脸书、百度、腾讯、阿里巴巴等互联网巨头不断跟人工智能算法进行结合,产生新的成果和创新的技术。这也说明人工智能这一次浪潮并不是孤立地凭空产生的,发展到今天的互联网跟人工智能结合产生了新浪潮。

  当人工智能与互联网的结合产生了类似人脑的思考架构,如何对互联网前沿科技产业产生影响?如果把互联网做成一个类大脑结构,各个前沿科技跟它都有关系。人工智能与神经系统的结合分为六个方面:

  (1)人工智能与互联网中枢神经系统结合,产生谷歌大脑、百度大脑、腾讯云、亚马逊云。

  (2)人工智能与互联网听觉神经系统结合,产生诸如科大迅飞之类的语音识别神经系统、云声音等新声音识别产品。

  (3)人工智能与视觉神经系统结合,产生了商汤科技,这是最近在视觉领域兴起的巨头,是类脑系统视觉系统的发育。

  (4)人工智能与运动神经系统结合,产生了智能制造、智能驾驶、云机器人等新应用领域。

  (5)人工智能与神经网络(大社交网络)结合,产生了度秘、小冰等智能虚拟助理。

  (6)人工智能与互联网感觉神经系统结合,出现了边缘的计算机应用、终端人工智能的发展。腾讯为什么跟人工智能结合?这是互联网神经网络的发展。人工智能的芯片应用在末端、传感器,5G终端设备,都是在增加互联网人脑科学的结构,促进神经末梢的智能化发展。

  三、互联网云脑的两个重要神经特征

  或许人类用类脑的结构来解析今天的互联网以及今天所涌现的大量的前沿科技,就能够把它整合起来,统一起来。在此之后也要提醒,我们在研究类似于互联网类脑结构的时候,有两个重要的神经特征对后续的研究会产生比较大的影响。众所周知,其实在大脑里边,最重要的结构不是听觉神经系统、视觉神经系统,而是我们的神经元和神经网络,机器各个部分以神经元的形式相互关联、相互结合,才能够产生智能,这是智能产生的基础。

  1.互联网神经网络(大社交网络)

互联网神经网络(大社交网络)

▲互联网神经网络(大社交网络)

  互联网的神经网络在哪里?腾讯代表了中国最重要的互联网神经网络,以腾讯、脸书为代表的社交网络让全世界的人不断卷入到互联网的世界里面,每个人的账号就是以一个神经元的形态在进行交互。但是这依然不是终极,随着物联网、云计算、人工智能不断加入到这个社交网络里面,加入到神经网络里面,不仅仅是人,还有更多的物,比如汽车、建筑物、路灯,都以社交网络的神经元的形式加入到大的网络之中。人类提出的大社交网络不仅仅指人与人的交互,也包括人与物的交互、物与物的交互,大社交网络的产生代表互联网类脑结构的进一步发育。

  2.互联网云脑的九种云反射弧

互联网云脑的九种云反射弧

▲互联网云脑的九种云反射弧

  我们所谈到的类脑结构重要的迹象是反射弧的问题。任何生物体通过智能主要反射,表达出对现实世界和智能体的处理在影响着现实世界的过程。无论是巴甫洛夫的实验,还是膝跳实验都跟反射弧有关。互联网这50多年的发展,随着感觉神经系统、视觉神经系统、中枢神经系统、运动神经系统不断地成熟,在人工智能的处境下,可以看到互联网神经反射弧的迹象越来越明晰。比如在智慧化建设方面有一个范例,一个大楼发生火灾,传感器把信号传递给消防部门,消防部门接到信号以后迅速派遣消防车达到现场灭火,这是一个反射现象。如果考虑到把人工智能、无人驾驶、智能驾驶结合起来,在不远的将来消防车可能是无人驾驶的状态,在收到信号以后,未必由消防战士驾驶过去,根据自动定位,消防车就能达到现场完成灭火的行动,这是称之为神经反射的现象。不仅仅是消防部门,在家庭里如果出现病人,如何跟医疗设施产生互动?如何去研究这些反射现象?如何加强反射的敏捷程度、健壮程度、有效性?需要按照这个体系去思考结构。我们在之前发表的论文里提出了九种反射弧,从感觉神经系统到运动神经系统,包括神经网络中人工智能系统反射现象。

  四、互联网云脑的进化简史

  如果按照互联网为代表的前沿科技把整个技术综合起来以后,采用什么形式去解构?类大脑结构不是今天才提出来的,在过去50年时间里,特别是二十一世纪之后,一步一步演化到今天。博客、Web2.0、社交网络所推动的科技浪潮,为神经网络奠定了基础。2008年,以物联网为代表的科技浪潮为互联网云脑感觉神经系统奠定了基础;2009年,以谷歌、亚马逊提出的云计算为代表的科技浪潮为互联网云脑中枢神经系统奠定了基础;2010年,以移动互联网、光纤、3G为代表的科技浪潮为互联网云脑神经纤维发育奠定了基础,神经纤维通过电缆,速度和使用方式有很大的局限;2012年开始,当其它的神经系统发育成熟后,德国和美国提出的工业互联网、工业4.0连接了更多的制造设备,包括无人汽车、3D打印等,为互联网云脑神经系统奠定了基础;2013年开始,大量的人和物都连接到互联网,数据不断丰富,呈现指数级的增长,以大数据为代表的科技浪潮为后续互联网云脑的智能发展奠定了基础;2015年,当这些技术逐渐成熟后,特别是大数据丰裕以后再结合算法,人工智能经历长时间的冬天终于有了发挥的余地。人工智能并不是脱离互联网,在社会上也有一些观点认为,人工智能可能取代互联网,我们观点的是人工智能是互联网的部分,驱动互联网与类脑结构各个组成部分产生联动,不能脱离互联网的架构,否则,独立的人工智能创业或者它的技术可能就没有用武之地。共享经济和O2O某种角度上就是互联网的神经反射弧,O2O从线下到线上,从线上再到线下,这是一个反射的现象,可以通过反射的思考观察人工智能对共享经济、O2O的智能提升。

  今天的主题是信息社会,也许到明年,国家、城市、社会将全面智能化,人工智能的进一步发展驱动了科技,包括互联网所联动的社会各个组成部分,将会实现社会的全面智能化。到2020年的,以人类的群体智慧和互联网的人工智能为代表的两大智能方式在互联网的云脑中不断地融合和互补,将形成互联网的左右两个大脑结构,促进互联网不断向前发展。

  五、互联网云脑的研究价值

  1.判断企业未来的发展趋势

  腾讯与脸书市值都很高,这与它们在互联网云脑系统里占据了竞争地位是有关系的。考察不同的企业,无论是未来的命运还是未来的规模,可以采用这种架构来分析它是处在视觉神经系统还是听觉神经系统,亦或是中枢神经系统,帮助互联网云反射弧加强它的运转。通过考察企业所处的位置,更加系统地分析它的发展前景。

  2.启发智慧城市的建设规划

  一是如何把城市里面的人、物、企业、政府,包括各个汽车、路灯组合在一起,连接到大社交网络里?如果大的社交网络没有建好,可能智慧城市的建设会受到一定的阻碍。

  二是如何规划城市的云反射弧,从而让民众在生活中通过智能化的反馈享受到城市智能化所带来的便利?类脑的结构能否启发智慧城市的建设规划?这也是我们后续的一个研究方向。人工智能、群体智慧、脑科学、科技哲学的研究也是后续要做的工作。

  互联网和人工智能不断发展,处于动态变化过程中,我们需要不断地观察、总结。谢谢大家!

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责任编辑:徐向南