3月15日，隨著谷歌圍棋人工智能“阿法狗（AlphaGo）”與韓國棋手李世石最后一輪較量的結(jié)束，這場引起全世界廣泛關(guān)注的“人機大戰(zhàn)”總比分定格在1:4。“人工智能”戰(zhàn)勝“人類智慧”。有人沉重地評論：“機器人贏了還好，最怕的是機器人故意輸了。”也有人樂觀地表示：“人能創(chuàng)造機器人，但是機器人永遠都創(chuàng)造不了人。就憑這一點，機器人就無法取代人類。”

人工智能究竟有多牛？當(dāng)下和未來發(fā)展到底會引起怎樣的時代變遷？人工智能是否會取代人類，成為新的物種嗎？本期，我們邀請東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院院長、著名的機器人傳感與控制技術(shù)研究所所長宋愛國教授，對“人機大戰(zhàn)”做一場深度解讀。

未來科技？

人類已經(jīng)步入“人工智能時代”

其實，早在20年前，IBM（國際商業(yè)機器公司）的“深藍”就戰(zhàn)勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，但為什么這次“人機大戰(zhàn)”會引起如此廣泛的關(guān)注？

圍棋相比國際象棋更加復(fù)雜，它是一個19×19=361的高維解空間，下棋其實是一個博弈環(huán)境下求最優(yōu)解的過程，計算量異常龐大，即使窮盡整個宇宙的物質(zhì)也不能存下圍棋的所有可能性，尋找最優(yōu)解的難度無異于大海撈針。

“‘阿法狗’完勝李世石，體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能的巨大潛力。”宋愛國介紹說，傳統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只有兩到三層的結(jié)構(gòu)，而在2012年，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法取得了重大突破，它模仿人大腦學(xué)習(xí)的并聯(lián)機制，通過一層一層的特征提取，從大量樣本中抽取事物的本質(zhì)規(guī)律，從而使得機器人具有舉一反三的學(xué)習(xí)能力和決策能力。

人工智能和我們有多大關(guān)系？“其實我們的生活已經(jīng)步入了‘人工智能’時代。”宋愛國教授舉例說，簡單的人工智能如高級的冰箱，除了自動調(diào)節(jié)溫度以外，還可以利用多種傳感器信息實現(xiàn)自我判斷的能力、自我故障識別的能力。甚至是身份識別、人臉識別等都是人工智能。

當(dāng)然，這場“人機大戰(zhàn)”的主角之一——“阿法狗”機器人是更高級的人工智能應(yīng)用。在比賽中，當(dāng)李世石出棋后，機器人能根據(jù)自己所學(xué)習(xí)過的棋局，通過深度計算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取本質(zhì)特征，理解棋局，快速找到最優(yōu)解。“即便李世石的招數(shù)它從來沒見過，機器人也會通過分析推理，給出自己的答案。甚至這一步走完，接著下面至少十多步對方大概怎么應(yīng)對，我怎么走，我的優(yōu)劣程度是怎樣，它都可以計算出來。”

聰明過人？

人工智能的綜合評判還不如5歲孩子

“阿法狗”五局四勝，讓人驚嘆！那么是不是就說明機器人比人類更聰明？

“盡管機器人在圍棋賽上贏了人，但是機器人的智力與人的智力相比還是有很大差距的。”宋愛國教授認為，谷歌的人工智能雖然在圍棋博弈這方面智力水平達到了職業(yè)九段選手，但是人的感知、學(xué)習(xí)、理解、認知等綜合能力是當(dāng)前機器人無法達到的。

“阿法狗”雖然贏得了比賽，但是在宋愛國教授看來，它的綜合評判不如5歲孩子。“從第一場比賽就可以看出端倪。在布局階段，“阿法狗”處于下風(fēng)，說明其對圍棋的理解能力遠不如人類，但是機器人的計算能力很強，所以最終取勝并不意外。布局體現(xiàn)兩方面的智能，一個通過經(jīng)驗獲得知識，另一個是對整體環(huán)境的理解。從這個角度來看，機器人在面對未知環(huán)境的變化，未知的任務(wù)，它的決策能力還是非常弱的。

從專業(yè)角度分析，人類比機器人強的地方在于學(xué)習(xí)與理解能力。人可以通過經(jīng)驗來學(xué)習(xí)新事物，并具備觸類旁通的能力。人是通過數(shù)以億計的神經(jīng)元互相連結(jié)構(gòu)成大腦，大腦是一個并聯(lián)機制，所以人善于學(xué)習(xí)，通過所經(jīng)歷的事情或經(jīng)驗，能夠發(fā)現(xiàn)事物的特征，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律，從而全面理解周圍環(huán)境。

“比方說，我看到一張桌子，上面有一本書，我可以推斷這是個圖書館或者是個教室。但是機器人這方面的能力就很弱，傳統(tǒng)的機器人雖然能準確識別一本書、一張桌子，但是不能知道這是在圖書館，還是在教室。”

“盡管在下圍棋方面，它已經(jīng)是個職業(yè)高手，但是在其他方面，它的能力很差。”宋愛國教授介紹說，機器人只是根據(jù)人類給它的編程，熟悉了圍棋這個環(huán)境，這只是單個任務(wù)。而人類生活的日常環(huán)境卻是多任務(wù)的，要面對各種各樣的情況。人工智能的優(yōu)勢就在于能用復(fù)雜的計算處理簡單的任務(wù)。但自我學(xué)習(xí)、舉一反三的能力還不如5歲孩子。

取代人類？

人工智能只是人類智能的延伸

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機器人會取代人類嗎？

宋教授說，機器人并不是用來代替人類，而是來幫助人類的，機器人能夠延伸人的能力，“阿法狗”的神勇，在于他腦內(nèi)龐大的數(shù)據(jù)庫，雖然他棋藝不如李世石，但是目標明確的去完成“勝利”任務(wù)，卻是具有明顯優(yōu)勢的。因此現(xiàn)在強調(diào)人機交互，即人和機器人協(xié)同完成任務(wù)。

機器人是人造的，需要人去維護，而機器人有很多能力是人所不及的，如一些危險環(huán)境，人不能去而機器人可以去；而機器人在很多未知和復(fù)雜的危險環(huán)境如地震環(huán)境，無法做出正確的決策，這時就需要有豐富經(jīng)驗與知識的人類與它合作，共同完成任務(wù)，因此人與機器人是合作的關(guān)系。

“阿法狗”的勝利是人類探索、研究“人工智能”的歷史性飛越，但并不代表“人工智能”的智力已經(jīng)超越人類。現(xiàn)在的超級計算機，每秒的操作已達到10的15次方，看起來超級快，但是在宋愛國看來，它們都不代表智能和最強的腦力。

宋愛國說，人類大腦的記憶能力和計算能力的確比不上機器，但是人腦的智慧其實是對于信息的分析和決策能力，這是世界上任何最強大的電腦都無法比擬的。“除非是將人腦神經(jīng)植入的‘生化機器人’，我們一般意義上認為的機器人，它們的腦力在未來幾十年內(nèi)應(yīng)該都沒有辦法趕超我們?nèi)祟惖拇竽X。”

雖然機器不會取代人，但是未來它們卻可以幫助人類做許多事情。在東南大學(xué)的機器人世界中，除了一般的機器人，還有像棉花糖一樣的醫(yī)療機器人“大白”這樣的高情商機器人。預(yù)計5年左右，像大白這樣能做護理、能和人擊掌擁抱、語言安慰的暖心“健康顧問”就能造出來。宋教授提醒，未來，“人工智能”將廣泛的在生活中應(yīng)用，但不必擔(dān)心人工智能奴役人類。人類真正應(yīng)該擔(dān)心的是在機器的供養(yǎng)下，人類本身會不會退化。

新中國第一臺機器人誕生記

新中國第一個機器人就是從東南大學(xué)（當(dāng)時的南京工學(xué)院）走出來的。而主持研究這臺機器人的，便是女教授查禮冠老師。令人惋惜的是，查禮冠老師在籌建南京工學(xué)院機器人實驗室的公務(wù)途中，不幸因車禍去世。但是她和她主持建造的這臺機器人，卻永遠被后輩銘記。

上世紀60年代，南京工學(xué)院（東南大學(xué)前身）幾個學(xué)生為了迎接“南京無線電技術(shù)展覽會”，希望做一個無線電操縱的機器人。這一想法很快得到了查禮冠老師和學(xué)校的支持。

當(dāng)時，日本和蘇聯(lián)的機器人在全世界都很領(lǐng)先。學(xué)生們從雜志上找到了蘇聯(lián)和日本的機器人照片，可是這兩張圖片只有機器人外形，沒有內(nèi)部裝置圖，更沒有介紹一點構(gòu)造原理。為了讓機器人能模擬出人的腿部動作，學(xué)生們跑遍了南京市的百貨公司，物色各種能做跳、跑、點頭、搖頭等動作的小玩具，從這些小玩具中尋找靈感。另外還跑到假肢工廠，向老工人請教假肢的制造問題，這對機器人模擬人的上肢動作也有很大啟發(fā)。

在短短6天時間，以查禮冠為首的師生30人就完成了250張設(shè)計圖，討論修改無數(shù)遍，才將機器人設(shè)計好。經(jīng)過設(shè)計，這個機器人的高度超過2米，能做28個自由度動作，用洋鐵皮做“衣服”。剛開始，機器人連站都站不穩(wěn)，走路直搖晃，后來，經(jīng)過廣大師生的集思廣益，在機器人的足踝關(guān)節(jié)安裝了四個彈簧，解決了這一難題。就這樣，在克服了重重困難之后，新中國第一臺機器人終于誕生了！

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