人工智能與人類智能的相似性原理,包括兩者的相似性、非相似性,以及由此而界定的人工智能基本特征。相似性保證了人工智能發(fā)展的可持續(xù)性,非相似性則展現(xiàn)了人工智能對(duì)人類智力的超越以及人類對(duì)人工智能的管控。了解人工智能與人類智能的相似性原理,有助于深入剖析人工智能生成機(jī)理,以及對(duì)人工智能的科學(xué)與理性認(rèn)識(shí)。
1 人類智能的智力與智慧
人類智能有人類智力與人類智慧兩大能力。
人類智力不同于其他動(dòng)物的非遺傳智力。異常進(jìn)化的大腦與不斷進(jìn)化的人類知識(shí)是人類智力的基礎(chǔ)。嬰幼兒依賴異常進(jìn)化的大腦開發(fā)智力,在知識(shí)學(xué)習(xí)中智力不斷進(jìn)化,體現(xiàn)為人類個(gè)體的智力。人類智慧在智力基礎(chǔ)上升華,在社會(huì)化生活方式中養(yǎng)成,帶有濃重的上層建筑色彩,體現(xiàn)為人類社會(huì)群體的智慧。
人類智力與其他動(dòng)物智力有本質(zhì)不同。世上所有動(dòng)物都遵循達(dá)爾文優(yōu)勝劣汰、自然選擇的生物進(jìn)化道路,在優(yōu)勝劣汰的自然選擇中不斷優(yōu)化,并且將這些優(yōu)化特質(zhì)遺傳給下一代。這種可遺傳進(jìn)化的本征智力保證了所有生物體世世代代繁衍生息的生存競(jìng)爭(zhēng)能力。反觀人類,當(dāng)始祖猿依靠萌芽的知識(shí)走出混沌時(shí)代、成為人類后,便終止了自然選擇的生物進(jìn)化道路,走上了一條依靠知識(shí)力量求生的另類智力進(jìn)化道路。在許多情況下,人類智力遠(yuǎn)遜于其他哺乳動(dòng)物,如人不及狗的警覺能力,不敵海龜迥游的定向與記憶能力,不如候鳥長(zhǎng)途跋涉的導(dǎo)航能力,但人類可以依靠長(zhǎng)期進(jìn)化的大腦,在“人、知識(shí)、工具”的生態(tài)環(huán)境中迅速開發(fā)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其他動(dòng)物的智力。其后,人類依靠"人+工具"獨(dú)有的知識(shí)智力戰(zhàn)性大自然,稱霸世界,成為萬物之主。
人類智慧源于社會(huì)生活,是人類智力的升華。智慧所蘊(yùn)含的內(nèi)容已上升到哲學(xué)、哲理、人類社會(huì)治理的高度。智慧是集智商、情商、挫商、愛商等諸多能力于一體的整體表現(xiàn),不僅為了生存,更是為了文化、文明、技術(shù)創(chuàng)造、社會(huì)改造而擁有的人類群體社會(huì)品質(zhì)。智慧也是治國(guó)之策,“治大國(guó),若烹小鮮”。《墨子.尚賢》中提到:“若此之使治國(guó)家,則此使不智慧者治國(guó)家也,國(guó)家之亂,既可得而知已。”人類智慧源自社會(huì)生活,最后凝聚的成果是社會(huì)的道德規(guī)范、村規(guī)民約、法律法規(guī)、規(guī)章制度。古希臘羅馬的文明智慧誕生了從《十二銅表法》到《民法大全》的眾多治國(guó)法律典藉。
人工智能時(shí)代,人工智能實(shí)現(xiàn)人類的智力仿真,而人類智慧終將管控人工智能。
2 人工智能的人類智力仿真
人類智力是記憶態(tài)知識(shí)基礎(chǔ)上的能力表現(xiàn),人工智能是集成態(tài)知識(shí)基礎(chǔ)上的能力表現(xiàn)。集成態(tài)知識(shí)基礎(chǔ)、超越人類智力表現(xiàn)、歸一化智力內(nèi)核、數(shù)字智能系統(tǒng)是人工智能的4個(gè)基本特點(diǎn),注定了人工智能必然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類智力。
(1)人工智能的集成態(tài)知識(shí)基礎(chǔ)
集成態(tài)知識(shí)是人類唯一可靠的知識(shí)形態(tài),其遺傳性狀、群體性知識(shí)集成與歸一化工具載體決定了人工智能無比優(yōu)異的品質(zhì)。
(a)集成態(tài)知識(shí)的遺傳性狀決定了人工智能系統(tǒng)智力的積累與傳承效應(yīng),以及升級(jí)、改進(jìn)的不斷優(yōu)化品質(zhì);
(b)群體性知識(shí)集成是人類工具的基本特點(diǎn)。人工智能的智能化工具中,知識(shí)與智力都是人類的群體知識(shí)與智力,如IBM深藍(lán)計(jì)算機(jī)國(guó)際象棋、沃森計(jì)算機(jī)智力競(jìng)賽的知識(shí)庫(kù)、谷歌 AlphaGo眾多國(guó)際象棋大師知識(shí)學(xué)習(xí)的群體智力;
(c)人工智能的智力載體是歸一化的計(jì)算機(jī)軟硬件。它與以往人類工具的泛性形態(tài)不同,所有人工智能的基礎(chǔ)都是統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)軟硬件形式。
(2)人工智能遠(yuǎn)超人類智力
人工智能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類個(gè)體智力,看似低下的個(gè)體智力卻創(chuàng)造出遠(yuǎn)高于人類智力的人工智能,看似悖論,卻符合客觀規(guī)律。首先,在人類智力仿真中,人類基于創(chuàng)造性思維能力,想象中的事物總是遠(yuǎn)高于現(xiàn)實(shí)中的事物;其次,在人類智力仿真中,人們總是采集群體的知識(shí)與智力;第三,人工智能的載體是工具,工具具有知識(shí)、智力積累與傳承的階梯效應(yīng),遠(yuǎn)高于人類智力的板凳效應(yīng);第四,人類智力只在一個(gè)生命周期中有效,新生嬰兒必須在知識(shí)環(huán)境中開發(fā)智力,終其生的知識(shí)水平永遠(yuǎn)追不上全人類知識(shí)的總量。
(3)歸一化的人工智力內(nèi)核
人類工具發(fā)展史是一個(gè)從泛性工具到歸一化內(nèi)核工具的歷史進(jìn)程。原始社會(huì)、農(nóng)業(yè)社會(huì)是人類的泛性工具時(shí)代。所有不同的工具(如刀具、斧具、鋤頭、扁擔(dān)、炊具等)都沒有相似或相同的形態(tài),原始社會(huì)是天然材料(石、木、玉等)的泛性工具時(shí)代,農(nóng)業(yè)時(shí)代是人工材料(銅、鐵、陶等)的泛性工具時(shí)代。工業(yè)社會(huì)、人工智能社會(huì),人類工具進(jìn)入到一個(gè)歸一化的內(nèi)核時(shí)代。在工業(yè)社會(huì),所有的機(jī)械化工具(機(jī)車、汽車、電鋸、剃須刀等)中,都有歸一化的動(dòng)力機(jī)械內(nèi)核(或蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)動(dòng)力內(nèi)核);人工智能社會(huì),所有的智能化工具中,都有相似的歸一化微處理器軟硬件智力內(nèi)核。內(nèi)核相關(guān)產(chǎn)業(yè)形成了工業(yè)社會(huì)、人工智能社會(huì)中最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)(如材料產(chǎn)業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè))。
(4)數(shù)字化的人工智能系統(tǒng)
所有人工智能系統(tǒng)都是數(shù)字化系統(tǒng),所有人類智力似乎都呈現(xiàn)出模擬狀態(tài)特征。限于人類對(duì)自身大腦智力機(jī)理的認(rèn)識(shí)水平,無法判斷人類真實(shí)智力是數(shù)字狀態(tài)還是模擬狀態(tài)。僅從客觀世界的模擬狀態(tài)特性以及人類個(gè)體與客觀模擬世界交互看來,人類智力呈現(xiàn)出模擬狀態(tài)特征。例如,人類無論是觀察移動(dòng)物體,還是觀看各種細(xì)部畫面,都不會(huì)出現(xiàn)極致狀態(tài)下的“顆粒化”感覺;然而,以極慢的速度觀察與極致放大觀看時(shí),所有數(shù)字化影像都會(huì)出現(xiàn)量子化“定格”與量子化“顆粒”的現(xiàn)象,它反映了數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)空量子特征。
人工智能系統(tǒng)的數(shù)字化基因來自半導(dǎo)體微處理器。半導(dǎo)體微處理器是一個(gè)純數(shù)字系統(tǒng),由通用微處理器構(gòu)成的通用計(jì)算機(jī)是一個(gè)純數(shù)字系統(tǒng),由嵌入式處理器構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)也是純數(shù)字系統(tǒng)。但嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的是人類行為智力仿真,要感知模擬世界并實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬世界的管控,因此,嵌入式系統(tǒng)必須有模擬世界的感知接口與A/D轉(zhuǎn)換、模擬世界的控制接口與D/A轉(zhuǎn)換、人類個(gè)體交互的人一機(jī)接口,以及智能系統(tǒng)集群的互聯(lián)接口。圖1顯示的是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字世界與模擬世界的交互體系。
圖1 與模擬世界交互的嵌入式系統(tǒng)
人工智能的數(shù)字化特性為人工智能插上了騰飛的翅膀。通過數(shù)字化連接,眾多智能化系統(tǒng)可方便地進(jìn)化出分布式系統(tǒng)、總線系統(tǒng)、集群化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);通過數(shù)字化信息傳遞可實(shí)現(xiàn)全球化無限時(shí)空的智力共享;嵌入式系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)與物理世界溝通后形成的物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)思考智力仿真與嵌入式系統(tǒng)行為智力仿真的融合,使智能化工具進(jìn)入到邊緣計(jì)算的自我進(jìn)化時(shí)代;高速互聯(lián)網(wǎng)(5G、6G)誕生后,人工智能系統(tǒng)將進(jìn)入到一個(gè)遠(yuǎn)程、無線、實(shí)時(shí)的管控時(shí)代。所有這些都是數(shù)字化人工智能系統(tǒng)帶來的非凡效益。
3 人類智力與人工智能的相似性
人類智力與人工智能的相似性表現(xiàn)在智力本質(zhì)上的相似性、源頭上的相似性、表象上的相似性,以及最終融合的相似性。
(1)本質(zhì)上的相似性
無論是人類智力還是人工智能,它們都是知識(shí)基礎(chǔ)上的能力表現(xiàn),本質(zhì)相似。嬰幼兒在知識(shí)基礎(chǔ)上開發(fā)智力,在知識(shí)學(xué)習(xí)中增長(zhǎng)智力,知識(shí)越多人越聰明。作為人工智能的半導(dǎo)體微處理器智力內(nèi)核,具有數(shù)字化知識(shí)存儲(chǔ)空間,以及將知識(shí)轉(zhuǎn)化成知識(shí)行為能力的指令系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)軟件。無論是微處理器基礎(chǔ)上的通用計(jì)算機(jī)軟件,還是嵌入式系統(tǒng)的智能化工具的智力都是知識(shí)基礎(chǔ)上的能力表現(xiàn)。
(2)源頭上的相似性
人類智力是人類個(gè)體知識(shí)基礎(chǔ)上的能力轉(zhuǎn)化。“人類個(gè)體”是智力的“實(shí)體”,“轉(zhuǎn)化”是人類智力仿真的“實(shí)現(xiàn)過程”。人工智能與人類智力源頭上的相似性,源于20世紀(jì)30年代圖靈學(xué)者們?yōu)槿斯ぶ悄艿於ǖ膱D靈機(jī)模型與計(jì)算語(yǔ)言。圖靈機(jī)模型是人工智能的“實(shí)體”,計(jì)算語(yǔ)言則用于人工智能的“實(shí)現(xiàn)過程”。
(3)表象上的相似性
二元化特征是人工智能與人類智力表象上的相似性,即有二元化智力種類、二元化智力仿真工具、二元化分支的智力仿真。
(a)二元化智力種類的相似性。人類智力有行為智力與思考智力,人工智能也有智能化工具的行為智力與通用計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)上的思考智力。
(b)二元化智力仿真工具。行為智力與思考智力是兩種不同類型的人類智力。為了實(shí)現(xiàn)兩種不同的人類智力仿真,半導(dǎo)體微處理器自然地分化出兩種不同類型的處理器,即通用處理器與嵌入式處理器。前者用于思考智力仿真,后者用于行為智力仿真。
(c)二元化分支的智力仿真。通常人類的行為智力與思考智力都具有相對(duì)獨(dú)立的表現(xiàn)方式,與此相應(yīng),出現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的行為智力仿真與通用計(jì)算機(jī)的思考智力仿真。物聯(lián)網(wǎng)誕生前,兩大分支并行不悖地獨(dú)立發(fā)展與演化。
(4)最終融合的相似性
人類智力,無論是行為智力還是思考智力,都統(tǒng)一為人類的個(gè)體智力。優(yōu)異的人類個(gè)體智力常常表現(xiàn)出兩者的交叉融合,在行為中不斷思考,在思考中不斷試驗(yàn)。與之相似,在人工智能高級(jí)階段的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)出現(xiàn)交叉融合。借助云端的智力交互,嵌入式系統(tǒng)不斷提升智力計(jì)算能力,通用計(jì)算機(jī)也要有適應(yīng)物聯(lián)的感知與控制能力。
4 人類智能與人工智能的非相似性
人工智能與人類智能的非相似性,包括非相似的個(gè)體智力與群體智力、非相似的記憶態(tài)知識(shí)與集成態(tài)知識(shí)、非相似的模擬世界與數(shù)字世界,以及人類智能中獨(dú)有的智慧力量。前三種非相似性決定了人工智能系統(tǒng)智力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類個(gè)體,最后一種非相似性表明人類會(huì)用“智慧”之力管控人工智能。
(1)人類智力的個(gè)體性與人工智能的群體性
前面論述中,不止一次提到過人類智力只表現(xiàn)為人類個(gè)體的智力,這些個(gè)體智力雖然可以相互借鑒,但無法移植與融合。而人工智能的人類智力仿真,不僅綜合了群體智力,還實(shí)現(xiàn)了不同智能系統(tǒng)中智力移植與融合。
(2)記憶態(tài)知識(shí)基礎(chǔ)與集成態(tài)知識(shí)基礎(chǔ)
人類智力的知識(shí)基礎(chǔ)是記憶態(tài)知識(shí),人工智能的知識(shí)基礎(chǔ)是集成態(tài)知識(shí)。記憶態(tài)知識(shí)的非遺傳性與非可靠性,導(dǎo)致人類智力的不可靠、無法傳承給后代。集成態(tài)知識(shí)的可靠與可遺傳特點(diǎn),保證了人工智能系統(tǒng)智力的可靠性,以及不斷升級(jí)換代中智力的不斷積累與傳承。
(3)模擬世界人類智能與數(shù)字世界人工智能
人類智力是模擬世界中的一個(gè)模擬系統(tǒng),人工智能系統(tǒng)是數(shù)字世界中的數(shù)字系統(tǒng)。人類智力帶有模糊量特征,人工智能系統(tǒng)具有數(shù)字量的確定性、量化精度,以及無限時(shí)空的數(shù)字化傳播與共享。
(4)人類智能中獨(dú)有的智慧
人類智能有智力與智慧,人工智能系統(tǒng)中只是人類有智力仿真,止步于人類智力,不可能出現(xiàn)人類智慧。人類有望在人類智慧的管控下,使人工智能走上科學(xué)與理性的軌道。
5 人類用“智慧”管控人工智能
人類對(duì)人工智能未來的擔(dān)心,集中在擬人化機(jī)器人不可預(yù)知的發(fā)展前景中,擔(dān)心智力高度發(fā)達(dá)、具有自我復(fù)制能力的機(jī)器人最終統(tǒng)治人類。其實(shí)這種擔(dān)心大可不必。機(jī)器人智能化系統(tǒng)的工具屬性,難以突破的智力天花板,不可能形成機(jī)器人社會(huì)。人們有理由相信,人類依賴于現(xiàn)代文明社會(huì)中演化出的集體智慧力量,有能力管控人工智能的未來。
無論人工智能如何發(fā)展,都是由人類創(chuàng)造、人類使用的工具。人類介入人工智能工具的創(chuàng)造、使用、管理、回收的全部“生命”周期。功能性設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)是智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本設(shè)計(jì)內(nèi)容。基于三個(gè)基本設(shè)計(jì)內(nèi)容,人們牢牢掌控著機(jī)器人有限的自主功能。所有智能系統(tǒng)的全自動(dòng)化、無人化、自主運(yùn)行都是虛擬的。這些智能系統(tǒng)靠人來激活(啟動(dòng)),按人類編寫的程序運(yùn)行,當(dāng)發(fā)現(xiàn)其出錯(cuò)時(shí)立即使其失能等。這些都是未來人工智能系統(tǒng)常態(tài)化、普遍化的安全設(shè)計(jì)內(nèi)容。早期突出功能性設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì),未來,安全性設(shè)計(jì)將成為無人化人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。
人類的智力與智慧是在不同階段、不同環(huán)境下形成的。人類智力源于人類誕生時(shí)知識(shí)起源的智力變異,變異后,人類智力便與其他動(dòng)物分道揚(yáng)鑣,走上了以知識(shí)為基礎(chǔ)的人類智力。人類智慧則是現(xiàn)代文明社會(huì)上層建筑領(lǐng)域的理性、哲學(xué)、道德、制度、法律、規(guī)約的意識(shí)形態(tài)表現(xiàn)。
人工智能是人類智力的外部仿真,因此,不論機(jī)器人的智力水平有多高,甚至有機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)化能力,積累共享的群體智力,都局限于智力領(lǐng)域。機(jī)器人沒有自主性、無法擺脫人類的全程介入,無法形成一個(gè)機(jī)器人形態(tài)的社會(huì)生活方式,因而也無法在智力基礎(chǔ)上升華出人類智慧。
人類不必?fù)?dān)心人工智能,不必?fù)?dān)心機(jī)器人的普遍應(yīng)用。人類需要擔(dān)心的是自己,擔(dān)心人類文明的墮落,以及由此引發(fā)人類智慧的畸變。當(dāng)人類社會(huì)墮落到文明對(duì)立、國(guó)家對(duì)立、國(guó)家利益至上,將人工智能引向軍備競(jìng)爭(zhēng)、優(yōu)先發(fā)表戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器、開始自相殘殺時(shí),人類終將毀滅自己。
結(jié)語(yǔ)
人工智能是人類的智力仿真,而不是人類智能仿真。人工智能與人類智能有巨大的異同性。相似性原理就是研究人工智能與人類智能的相同性與差異性,了解這些特點(diǎn)有助于人們對(duì)人工智能的深度理解。人工智能與人類智能本質(zhì)相同,都是知識(shí)基礎(chǔ)上的能力表現(xiàn),人類知識(shí)的無限性導(dǎo)致人工智能的無限發(fā)展。集成態(tài)知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于記憶態(tài)知識(shí),導(dǎo)致人工智能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類智力;盡管人工智能高于人類智力,但局限于智力領(lǐng)域,人類可以用人工智能無法企及的“智慧力量”掌握人工智能的未來。
數(shù)字鄉(xiāng)村是鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略方向,也是建設(shè)數(shù)字中國(guó)的重要內(nèi)容。當(dāng)前,數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)正在加速推進(jìn),將鄉(xiāng)村文化振興帶入高質(zhì)量發(fā)展新賽道。
(作者單位:北京航空航天大學(xué))
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:人工智能與人類智能的相似性原理
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