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謝耘:人工智能技術的本質與系統(tǒng)性創(chuàng)新的意義
關鍵字: 區(qū)塊鏈人工智能大數據科學原理應用技術正因為如此,以深度學習為例,在《深度學習》(【美】伊恩·古德費洛等著,MIT Press出版,2016年)這本被認為是“深度學習”領域奠基性的經典教材中,作者為了闡述深度學習的這種實驗性特征,專門設置第11章來討論這個問題,它的題目取為“實踐方法論”。
在這一章的開頭,作者寫了這樣一段話:“要成功地使用深度學習技術,僅僅知道存在哪些算法和解釋它們?yōu)楹斡行У脑硎遣粔虻摹R粋€優(yōu)秀的機器學習實踐者還需要知道如何針對具體應用挑選一個合適的算法以及如何監(jiān)控,并根據實驗反饋改進機器學習系統(tǒng)。在機器學習系統(tǒng)的日常開發(fā)中,實踐者需要決定是否收集更多的數據、增加或減少模型容量、添加或刪除正則化項、改進模型的優(yōu)化、改進模型的近似推斷或調整模型的軟件實現。嘗試這些操作都需要大量時間,因此確定正確的做法而不盲目猜測尤為重要?!边@段話比較完整地揭示了深度學習這個具體技術的實驗性特征。
人工智能的這種狀態(tài)多少有點像傳統(tǒng)領域在現代科學出現以前,人們通過經驗摸索,也能夠設計制造出很多不同類型的精巧工具來解決各種具體的問題的狀況。而具體的實用技術再豐富精妙,也未必能夠產生出更深一層的原理性、普適性的成果。中國歷史上無數的能工巧匠都沒有能夠讓中國趕上現代科技發(fā)展的潮流,就說明了這個問題。
以上各層的產出,都還不能直接服務于人。所以在它們之上,還有把技術變成實用產品/系統(tǒng)的原理與技術。在此為了簡便我們只分了兩層。特別需要指出的是,由于人工智能等技術屬于具體應用技術,而不是系統(tǒng)級技術,所以事實上它們自己無法成為構造實際應用系統(tǒng)/產品的基礎,而必須依附于系統(tǒng)級原理與相關技術才能發(fā)揮作用。雖然當初有過主要基于人工智能技術構造系統(tǒng)的努力,比如日本的第五代計算機,今后這種努力也不會完全消失。但是,從人工智能技術的客觀本質來看,將其作為具體層面的應用技術來使用,才是合理的選擇。
對底層技術發(fā)揮自身價值起決定性作用的,是基礎系統(tǒng)原理及相關的技術。比如馮諾依曼架構就屬于這個范疇。它之所以成為了計算機領域的核心成就,就是因為這個架構使得我們能夠利用相關的具體技術設計制造出實際可以使用的計算機系統(tǒng)產品,借助計算機系統(tǒng)產品讓相關的具體技術在各個領域里發(fā)揮出自己應有的價值。
這一層的基礎系統(tǒng)原理及相關的技術與具體的應用領域相對獨立,所以其影響也是全局性的。它們不僅包括了獨立基礎性系統(tǒng)的原理與相關系技術,還包括了大量獨立系統(tǒng)之間的交互鏈接組成更宏觀的基礎性大系統(tǒng)的原理與相關技術?;ヂ摼W、云計算就屬于這個類別。在網絡化的信息技術領域,組成宏觀大系統(tǒng)的原理與技術在起到日益重要的作用。當然獨立基礎性系統(tǒng)的創(chuàng)新,是大規(guī)模互聯系統(tǒng)的前提,其作用更為基礎。
這一層基礎系統(tǒng)原理與相關技術層面的創(chuàng)新的重要性,遠遠超過了那些具體應用技術,至少可以與基礎共性技術比肩,有些甚至接近科學原理。所以馮諾依曼架構在計算機領域才有了如此崇高的地位。而人腦的強大功能,不僅僅體現在具體的智力能力上,還體現在它的系統(tǒng)層面。這種系統(tǒng)層面的優(yōu)勢,在本章第一節(jié)中我們用實例指出,它不僅僅是在于大量神經元之間的分布式聯接而形成的高度分布的網絡,在下一節(jié)我們還會從另外一個方面分析人腦在系統(tǒng)層面的一個重要的、沒有被充分重視的特征。
同屬于這個層面的除了互聯網,云計算以外還有最近備受關注的“區(qū)塊鏈”。2009年伴隨比特幣出現的區(qū)塊鏈技術,最能說明系統(tǒng)層面的突破,如何能夠讓下層具體的應用技術發(fā)揮出最大的價值了。
2008年11月,一個自稱為“中本聰”的匿名人士在互聯網上發(fā)表了一篇簡短但影響重大的文章:“Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”(比特幣:一個對等網絡上的現金系統(tǒng))。2009年1月3日,中本聰自己在比特幣系統(tǒng)里建立了第一個區(qū)塊(創(chuàng)世塊),由區(qū)塊鏈支撐的比特幣系統(tǒng)開始運轉,區(qū)塊鏈技術正式登場。該技術的示意見圖2。
圖2 區(qū)塊鏈示意
仔細研究區(qū)塊鏈中的具體技術我們就會發(fā)現,區(qū)塊鏈所使用的解決具體問題的技術,如非對稱加密,防篡改,對等網絡等等,都是現有的技術,沒有任何一個是中本聰發(fā)明或改進過的。僅僅使用這些現成的技術,中本聰卻創(chuàng)造出了一個在開放互聯網上分布式運行、不用監(jiān)管、人人可以參與記賬、賬目公開透明,同時又是可信、可靠、安全、精準無誤的現金系統(tǒng)。
如果說雖然至今還沒有基本的可行性,但是無數人依然在向往創(chuàng)造出與人有著同樣智能,甚至超越人的智能化系統(tǒng)的話,一個這樣的現金系統(tǒng)在被創(chuàng)造出來之前,可以說基本任何人都沒有想到過要去實現這個目標,也不會相信有人能夠把它創(chuàng)造出來。這是一個建立在現有信息具體技術之上、超出了所有人想象的信息技術奇跡。
這個奇跡依靠的不是解決具體問題的技術的新突破,而是一個創(chuàng)新的系統(tǒng)性原理與設計。中本聰充分利用了分布式開放網絡環(huán)境下人的行為特征,巧妙地創(chuàng)造出了可以運行在開放的互聯網上的基于區(qū)塊鏈的分布式系統(tǒng)。比特幣中保證賬務記錄準確無誤的所謂“共識算法”,正是這個分布式系統(tǒng)的系統(tǒng)級運行機制的一部分?;蛘哒f共識算法是通過分布式系統(tǒng)的系統(tǒng)級運行機制的設計而實現的。區(qū)塊鏈技術之所以難以被準確把握與理解,就在于它的許多本質的特性是由系統(tǒng)級機制決定的,而不是依靠單點技術來實現。
不論區(qū)塊鏈的技術未來會有什么樣的應用,它的出現本身都給我們帶來了非常深刻的啟示。
首先,它讓我們在信息技術產業(yè)中看到了一個活生生的、利用成熟的具體技術做系統(tǒng)級創(chuàng)新所能夠創(chuàng)造出來的、超出所有人想象、超出了具體技術所能夠達到的、奇跡般的顛覆性效果。系統(tǒng)的重要性,在上個世紀八十年代就被高度重視了。當時在科技界有著著名的三論之說,即信息論,控制論與系統(tǒng)論。對系統(tǒng)論的高度重視,是對近代科技發(fā)展歷程認識深化的結果。錢學森做出的最重要的一個歷史性貢獻,就是把系統(tǒng)論的觀點與方法深深地植入了中國的許多領域,特別是航天領域。
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- 責任編輯:陳軒甫
- 最后更新: 2018-07-15 11:28:59
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