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人工智能已到瓶颈!院士“联名”反深度学习 并指出AI未来发展方向

“我们现在的人工智能基本方法有缺陷,而我们必须走向具有理解能力的AI,这才是真正的人工智能。”张钹院士在演讲中指出。

那解决办法是什么呢?通过循序渐进,张院士在演讲中给出了思路,并指明语义向量空间这一技术方向。

“首先,需要明确的是,现有的机器缺乏推理能力的原因在于他没有常识。”

张钹院士通过实验验证,常识的建立确实会极大程度的提升机器的性能。而为机器建立常识库也成为人工智能企业进一步提升系统性能的第一步。“美国在1984 年就搞了这样一个常识库的工程,做到现在还没完全做出来。可见,要走向真正的人工智能,有理解的人工智能,是一条很漫长的路。”

但即使在建立常识库的基础上,做到有理解能力的人工智能依然不容易。想要提升智能的第二步,在张院士看来,就是将感性和知识的世界统一起来,而这将为人工智能的发展带来一次质的飞跃。

“深度学习之所以能够极大的促进人工智能的发展,技术上的关键在于人们能够将获取的标量数据转变为向量,从而用到机器上。但至今为止,将行为(特征向量)和数据(符号向量)结合起来使用始终是科研的难点,而这就限制了机器变得更‘智能’。”

不仅如此,从安全层面来看,纯数据驱动的系统也存在很大问题——鲁棒性很差,易受到很大的干扰。因而,在大量样本的训练下,系统仍会犯重大的错误。如商汤、旷视等头部企业也表示,即便训练出的系统模型准确率高达99%,但在实际应用中,系统仍然会犯很多“弱智”的错误。

“我们现在想出的解决办法是这样的,就是把这特征向量空间和符号向量投射到一个空间去,这个空间我们把它叫做语义向量空间。”

怎么做?

张院士指出,第一,要通过Embedding(嵌入)把符号变成向量,尽量保持语义不丢失;第二就是Raising(提升),结合神经学科,把特征空间提升到语义空间。

“只有解决这些问题,我们才能够建立一个统一的理论。因为在过去,对感知和认知的处理方法是不同的,因而两者不在同一维度,无法统一处理。但如果我们能够将感知和认知投射到同一空间,我们就可以建立一个统一的理论框架,并在语义向量空间里解决理解问题。这是我们的目标,但是这项工作是非常艰巨。”

·基本思想的颠覆,模糊计算或是未来

“无论是知识图谱,语义向量空间还是当下的其他深度学习训练,它们都是基于概率统计理论,而模糊逻辑不是,它是以模糊集理论为基础的。”非常大胆的,从思想层面,美国犹他州立大学计算机系终身教授承恒达给出了颠覆性的想法。

其实模糊逻辑并非全新的概念。1931年,Kurt Godel发表论文证明了形式数论(即算术逻辑)系统的“不完全性定理”,模糊逻辑诞生。而在1965年,美国加州大学的L.A.Zadeh博士发表的关于模糊集的论文,标志着人类首次用数学理论成功描述了不确定性。

“现在的计算机领域,不是0就是1,而我们描述的是0到1之间的很多不确定性成分,其实,这一过程描述的是导致结果的原因。以两瓶水为例,一瓶水上标记‘是纯净水的概率是0.91’,而另一瓶水上标记的是‘水的纯净程度是0.91’,你会选择哪一瓶呢?显然,你会选择后者。这里的思考判断过程就是模糊逻辑,因为后者对于程度的描述本质上就是模糊的。”

目前,类似于经典逻辑体系(微积分、线性代数、生物学等衍生学科),模糊逻辑也逐步形成了自己的逻辑体系。

然而再好的技术,都需要结合应用去展现它的优势。在这一方面,承教授也是格外重视,于是他选择了乳腺癌的早期诊断研究领域。“到目前为止,我们的设计样本已经被全世界二十多个国家,五十多个团队用来使用。”

在承教授看来,现有的技术存在着非常明显的不足,需要大家沉下心来去分析问题,从而探索到改进的方法。“现在大家都在模拟脑波中的电信号,但其实大脑里存在的不仅仅是电信号,还有化学反应。而很多人在做的医学图像处理,实际上只是做图像处理,却不是医学图像处理,它们之间是有着非常大的不同。”

·技术思路:大繁至简

当下,面对技术的毫无进展,AI公司的焦虑显而易见。不同于上面院士教授们给出的具体技术思路,马毅教授更像是科技界的“鲁迅”,他用PPT中一张张演讲稿中的优质论文做例,只为重新唤醒大家对于AI的思考。

“神经网络,导入的数据有一个很小的改动,分类就会有很大的变化,这不是什么新发现,2010年,大家就遇到这样的问题,但至今没有解决。”演讲一开始,马毅就拎出了“老生常谈”,毫不留情的将一盆冷水浇到了众多对AI盲目乐观的人身上。

对技术的不正确认知,马毅也在极力得纠正。

“在人脸识别领域,要让算法具有鲁棒性,比写个AlphaGo要困难千倍。”

“都说神经网络越大越好,这简直是胡说八道。”

嬉笑怒骂间,从事研究数年,马毅给出了自己的思考方向:“真正的优质算法一定是最简单的,比如迭代、递归,还有经典的ADMM,这些简单的算法就很好,也很有用。”

结语

接下来,人工智能技术的发展并不会乐观,尤其是产业发展将进入一个平缓期,但是这并不意味着学术界和产业界将无事可做。

正如张钹院士指出的,“我们正在通往真正AI 的路上,现在走得并不远,在出发点附近。但人工智能永远在路上,大家要有思想准备,而这也就是人工智能的魅力。”

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