大會上有一個新趨勢,非常值得我們關注,這就是“具身智能”。目前的人工智能領域,是軟件和硬件分開,各自獨立迭代的。比如語音語義、視覺識別、輔助決策或者游戲,都是在軟件算法里面獨立進化,硬件只是作為輸入數據、運行數據的物理條件。
但在未來,人工智能會越來越重視“具身智能”,也就是通過創建軟硬件結合的智能體,可以簡單理解為各種不同形態的機器人,讓它們在真實的物理環境下執行各種各樣的任務,來完成人工智能的進化過程。這種“具身智能”的進化,是純軟件系統當中的進化替代不了的。
最新的人工智能研究發現,智能生物的智能化程度,和它的身體結構之間,存在很強的正相關性。也就是,對于智能生物來說,身體不是一部等待加載“智能算法”的機器,而是身體本身就參與了算法的進化。今天地球上所有的智力活動,都是生物通過自己的身體,真真切切地與環境產生交互之后,通過自身的學習和進化所遺留下來的“智力遺產”。這個過程,已經被大型的計算機模擬實驗所證實。
就在10月6號,美國斯坦福大學李飛飛教授的團隊在《自然·通訊》雜志上發表了一篇非常有啟發性的研究。他們通過計算機,仿照生物的學習和進化的過程,創造了一個“虛擬宇宙”。這個宇宙主要由三條規則構成:
第一,這個宇宙中存在大量像火柴棍一樣的虛擬生命。
這些虛擬生命雖然簡單,但是都有各自的基因代碼。不同的代碼對應著不同的火柴棍組合——這就模擬了不同的基因產生不同生命結構的物種的過程。比如,有的代碼就會產生像八爪章魚一樣的結構,有的代碼則會產生像小馬一樣的四足結構。
這個宇宙中的第二條規則是,這些形態各異的火柴棍生命,都需要在自己的一生中,通過使用機器學習算法來適應不同的環境,比如平坦的地面、充滿障礙的沙丘,在這些環境中完成不同的任務,像是巡邏、導航、躲避障礙物、搬運物資等等。
這個宇宙中的第三條規則是,通過一段時間的學習訓練之后,火柴棍生命之間要相互比賽,只有表現最突出的一部分能夠被保留下來。然后,它們的基因代碼經過相互組合之后,產生大量新的身體結構,再重復第二條規則中的學習適應各類環境和任務過程。要注意,上一代虛擬生命遺留給下一代的,只有它們的身體結構,而不包括它們在短暫的一生中學習到的算法。
這三條規則聽起來是不是非常接近物種進化的過程?通過搭建這樣一個虛擬宇宙,研究人員在里面使用各種條件,對上千個“物種”進行了嚴酷的篩選。最終發現了一個神奇的現象——那就是,一個物種在前幾代通過長期和艱苦的深度學習獲得的行為,在后幾代中會變成一種類似本能的習慣。比如,這些火柴棍生命的祖輩花了很長時間才學會跑步,但是在經過幾代進化之后,它們的后代生下來沒多久就自己會跑了。
這個現象很有啟發性。虛擬生命的祖輩并沒有遺留下自己的算法,而只是留下來了自己身體結構的編碼。但是,這種身體結構卻使得它們的后代,可以更容易學習到前輩花了很長的時間才學習到的算法。就好像它們畢生的經驗,都壓縮在那幾行身體結構的基因代碼中了。
研究人員說,在學習和進化的雙重壓力下,最終只有那些在結構上有優勢的身體設計藍圖,能夠被保留下來,比如類似八爪魚、六足蟲,還有四足動物的身體結構。這些結構由于可以更容易學習到更先進的算法,于是在每一代的競爭中就積累下了大量的優勢。研究人員把這種身體結構上的優勢叫做“形態智能”。在算力相同的情況下,具備形態智能優勢的生物可以更快獲得學習上的優勢,從而贏得殘酷的生存競爭。
“進化論是地球上唯一真正的成功學”。而現在,人工智能領域也開始認真學習這套“成功學”,用“具身智能”而非純粹的“算法智能”,來加快人工智能的進化速度,這是需要關注到的一個重要趨勢。
剛才說的這項研究的領頭科學家,是被稱為“華人AI女神”的李飛飛教授。她36歲成為斯坦福大學終身教授,現在是美國國家工程院、美國國家醫學院、美國藝術與科學院“三院院士”。李飛飛說,她希望能以中國人的身份拿下諾貝爾獎。