高龍
XXXX年5月20日,平常的一天。
在這個平常得還沒有過完就要被忘卻的一天里,你也許會去超市購物,也許會注意到那個和售貨員聊著選購衣服,甚至有可能結賬時恰好站在你前面的女孩。
你也許會多看她一眼,因為她披肩長發(fā)下不算姣好卻很清秀的面容,就像同班里那個總讓你臉紅的女生一樣。你也許會注意到,她說“連衣裙”時有好幾次說成了“連一衣裙”,仿佛在獨自玩什么文字游戲。如果再仔細聽,還會發(fā)現(xiàn)她偶爾也會無禮地忽視售貨員的對話,好像在走神想著什么事情。
也許在她結完賬走出門口時,你關于披肩發(fā)、淺綠裙和白鞋子的記憶就被緩緩旋轉的玻璃門隔斷了。穿過一個又一個像你一樣的路人的眼簾,白色運動鞋從超市到公交站再到科學院,最終消失在那棟掛著“智能實驗項目組”牌子的大樓里。
而你聽不到的是,當她走進大樓時,樓里響起了一陣歡呼。大Boss納森·貝特曼先生簡直要跳上桌子跳舞了。
回憶錄寫到這里時,你也許看出了一絲端倪,也許猜到了那個在幾年前造成過巨大騷亂的機器人,與她脫不了干系。然而那時誰又能想到,她會闖出這樣的大禍呢?此時此刻,我們只想慶祝,人工智能史上第一個真正的類人機器人,終于成功地被制造出來了。
盜火者計劃
早在古希臘時期的神話中,就流傳著各種造“人”的夢想。也許你聽過皮格馬利翁,那個愛上了自己雕像的國王。懲罰人類的潘多拉,也是火神赫菲斯托斯用黏土做成的第一個女人,眾神賜予她長袍、身體和語言,讓她成為真正的人。
潘多拉的神話,在過去不過是人們美好的想象,不過現(xiàn)在也許我們已經有能力去以身試法了。也許正是因為受潘多拉的啟發(fā),大Boss納森貝特曼才召集我們幾個研究人員,要制造出真正的智能機器人。
反正不差錢兒,不妨試一把。普羅米修斯曾盜取天火,而這一項計劃也被命名為“盜火者”,我們的目標,就是盜取人類智慧之火,制造出真正能夠以假亂真的機器人。
當然,這臺機器人必須擁有女性的外表,而我們,稱呼“她”為艾娃。
“艾娃”制作流程
建造智能機器是個跨越機械、硬件和軟件的綜合領域,就像潘多拉神話所洞見的那樣,盜火者計劃也制定了一個三步走戰(zhàn)略。首先,我們要給機器人做一副像人一樣的軀殼,第二步,我們要制造可能是信息時代以來最復雜最龐大的神經網絡,而第三步,則是用博弈算法讓這個神經網絡通過圖靈測試,成為真正的獨立個體。
合成軀殼
因為工業(yè)需求,過去幾十年,機器人的機械研究都是在做剛體機器人,所以制造出來的都是鋼鐵硬漢,這樣的機器人從外形上更像變形金剛或者高達。它們的傳動動力是靠關節(jié)液壓以及傳動桿,也許可以搬動幾噸重的汽車,卻捏不起繡花針。這種設計雖然也挺符合我們這幫技術宅們的審美,卻絕不是我們這次實驗想要達到的效果。
所以要想讓機器人像女性一樣纖巧靈活,只能拋棄剛體系統(tǒng)另尋他途。大自然早已提供了可供山寨的模板——人體。我們對艾娃的設計理念,是由雖然纖細但強度足以媲美鋼鐵的骨骼進行支撐,在骨骼外側附上骨骼肌與皮膚,形成以假亂真的類人軀體。
骨骼與肌腱——身體的支撐
第一步,自然就是用生物陶瓷和有機材料制造支撐骨架。這一技術其實非常成熟了,合金以及陶瓷材料早已廣泛運用于醫(yī)學領域,例如髖關節(jié)、膝關節(jié)等關節(jié)置換手術。在一些成功案例中,病人甚至可以帶著假體長達數(shù)十年并像正常人一樣生活。因此,我們制造一整副人體骨骼也并非難事。
而在人體的骨骼上,還附著有大量骨骼肌,骨骼肌又由兩部分組成——肌腱與肌腹。其中肌腱主要是在骨骼兩端,負責將整個骨骼肌與骨骼連接起來,因此肌腱強度很大,卻不需要負責運動。我們考慮用高強度的橡膠設計了一些軟體材料,用它們來代替艾娃的肌腱。
動力系統(tǒng)——讓機器人“動起來”
至于肌腹,則相對復雜一些,因為它不但具有一定的強度,還具有很強的拉伸與收縮性質,而橡膠如果強度過大,則很難達到肌腹的輕便與靈活性。多虧搞材料的同仁給力,他們新造的鎳鈦合金金屬肌肉纖維可幫了大忙。
就像單個纖維細胞一樣,這種合金纖維在通電時會隨著電流大小而伸展收縮。我們把這些纖維連接成線再集合成簇,既保證足夠的負重能力,又擴展了整體的活動范圍,整個看起來,就像肌腹一樣能收縮能伸長。我們把大大小小的肌腹用肌腱固定在人造骨骼的兩端,做成了能像人一樣靈活運動的四肢。一個初具人形的機器人就這樣制成了。
更關鍵的問題,是能夠讓身體活動的馬達。就連人體這樣精妙的機器,關節(jié)都很容易受到損傷。比如膝關節(jié),它在運動時承受的力量足有體重的2~3倍,普通馬達即使是幾十千克的重量都會吱吱地叫苦不迭。幸好現(xiàn)在已經有整合彈簧馬達,它可以巧妙地把壓力蓄在彈簧中,走路時反而能讓機器人更像人類!
最后則是驅動艾娃骨骼以及肌肉運動的能源系統(tǒng)。曾經是移動機器人發(fā)展瓶頸的蓄電池,現(xiàn)在早已被解決了。就在前不久,一款由全新材料制成的強力蓄電池,成為機器人業(yè)的新星。雖然制造成本貴得堪比深圳房價,但畢竟我們不差錢,所以毫無壓力。
皮膚——最后一層“外衣”
至于機器人的皮膚,科學家還沒有發(fā)明出什么材料能夠替代,索性還是用人類的皮膚吧。我們把艾娃的軀殼當作培養(yǎng)皿,讓一個女性的表皮細胞沿著軀殼繁殖,并誘導分化成皮膚細胞以及皮下組織和血管,最終覆蓋了這副軀殼,再用營養(yǎng)液給細胞提供能量。這樣至少在皮膚上,它真正地成了“她”。
艾娃的“大腦”——控制系統(tǒng)制作
且慢,在用皮膚封裝軀殼之前,我們得先把控制系統(tǒng)——大腦放進去。
身體只是軀殼,能讓人成為人的,乃是這個由一堆神經細胞砌成的迷宮,它被無數(shù)科學家尊稱為宇宙間最大的奧秘。而它也是驅使人們研究智能機器的動力。自從圖靈在1936年公布圖靈機后,人們真正看到了創(chuàng)造這樣智能機器的希望。過去近一百年的智能研究史,就是在思考如伺從更深的層次更廣的水平上模擬大腦。盡管老牌的哲學家們嚷嚷著“人有靈魂而機器沒有!”或者“你這是沒有情感的僵尸人!”但也擋不住眾多天才投身于這一領域,研究如伺制造智能機器。
AI簡史
人工智能的第一次浪潮可以追溯到哲學家霍布斯。他曾提出,智能就是處理符號和規(guī)則的能力。語言、數(shù)學乃至文本等等,哪個不是由符號和規(guī)則構成的呢?但想要把世界抽象成符號與規(guī)則,可并不是那么容易。只要規(guī)則足夠細致,任伺一件事都會因為組合爆炸而讓機器陷入崩潰。
而在看重經驗的歷史學家大衛(wèi)·休謨的眼中,智能是人通過經驗形成記憶的結果。一個有輸入有輸出的網絡就可以模擬它。聯(lián)結主義的代表作就是神經網絡。當AlDhaGo戰(zhàn)勝李世石,DuDlex可以打電話預約服務時,人們簡直像迎接外星人一樣激動:也許真正的智能機器已為時不遠了!
然而內行人都知道,就像數(shù)學家永遠無法通過驗證所有自然數(shù)來求解費馬大定理一樣,真正的人工智能,也不是靠堆砌數(shù)據(jù)調整參數(shù)就能浮現(xiàn)的。
解鈴還須系鈴人,想要讓機器真正實現(xiàn)智能,還是要看大腦怎么做。從符號主義到聯(lián)結主義,兩代AI進路在歷史中浮浮沉沉近百年之后,是時候再易其主了。
AI的載體——神經元
不得不承認,即使是現(xiàn)在,我們對大腦神經網絡的了解也遠遠不夠,但新的進步一直在浮現(xiàn)。借助熒光分子標記等技術,科學家們對神經的工作原理理解得越來越深入,也幫助計算機科學家從更深的角度理解和模仿人腦。而盜火者計劃,就是從硬件到軟件,從頭到尾地山寨大腦。
為了節(jié)省能量,也為了更好地模擬神經元,我們把軟件封裝在硬件中做成了神經元固件。這種固件只包含短短幾行代碼,模擬的是單個神經元的活動及它與周圍神經元的連接。這幾年里硬件發(fā)展也沒有讓摩爾先生失望,依然保持著每十八個月翻一番的速度迅猛增長。如今,模擬上億規(guī)模神經元的活動已不算難事,不過相對于足有干億個神經元的大腦來說,差距仍然不小。幸好電子神經元的運算速度極快。我們讓每個固件運算后存下結果,再模擬下一個神經元的運算。通過這種以時間換空間的方式,現(xiàn)在我們已經可以在電腦大小的設備上模擬出百億規(guī)模神經元的活動!
假幣工廠與電子警察
當然,僅僅有硬件還遠遠不夠。真正的問題,在于如伺讓這天文數(shù)字的二極管電路浮現(xiàn)靈魂。也許,圖靈測試早就給了我們答案。
從警察與小偷的故事開始吧。小偷開了一家工廠,以造假幣為己任。第一代出廠的假幣也許奇形怪狀,拿到市面上很容易就被警察抓到了。然而主人公小偷鍥而不舍地反思自己的問題,觀察警察根據(jù)哪里識別出了假幣,然后就彌補哪里的缺陷。這樣,制造的假幣一代一代地更新,警察的辨別能力雖然也在提升,識別假幣卻越來越難。最終,小偷造出了足以以假亂真的假幣!
智能實驗項目組就相當于這樣一間假幣工廠,而我們制造的假幣就是智能機器。警察呢,就是一切具有懷疑能力的人。這種程序設計思想被稱作博弈算法,它并不是什么橫空出世的獨創(chuàng)理論。布谷鳥早就通過自然選擇,把自己的蛋進化得與宿主鳥的蛋十分類似,騙過了宿主鳥這個警察。在人工智能領域,科學家也曾用這種方式生成以假亂真的圖片、聲音,而如今,我們要用它來生成以假亂真的機器人!
我們制作了一個AI意識鑒別器,把它安裝在了艾娃身上。大家又稱這個鑒別器叫“電子警察”,它可以教艾娃電子大腦中的小偷如何制造以假亂真的語言。她可以閱讀古往今來被錄入電腦的所有對話,并根據(jù)上一句推測下一句的內容,而電子警察則教她如何把下一句預測得更為準確。
從虛擬到真實
在虛擬世界中學習遠遠不夠,在制作出軀體之后,我們開始把艾娃帶到真實世界中來,像教嬰兒一樣教她認識真實世界。
八個月之前的嬰兒正處于物我合一的境界,會把感知到的一切都認為是自己身體的一部分,直到九個月之后,嬰兒才會理解主體與客體的區(qū)別。在我看來,智能就是關系學習器,懂得為各個概念之間建立聯(lián)系,直到編織出關于世界的概念網絡。作為宇宙間最強的關系學習器,大腦不但能學習外界事物之間的各種關系,而且能學習自身與外界的關系,而正是因為知道了這些關系,才讓在讀這本書的你可以用食指翻動紙張,讓我知道哪些是我的一部分而哪些不是,才最終讓人腦浮現(xiàn)了——自我意識。
而艾娃呢,我們也要讓她建立與真實世界的聯(lián)系。
我們開始讓她自由探索,讓她學會不是用矩陣變換而是自己觀察想法與行動之間的關系來控制肢體。我們開始為她搭建“楚門的世界”,在這個小小的真實人類社區(qū)中與她互動,讓她觀察、觸摸、體驗真實的人類世界。
沒有人會不犯錯誤,但人與人的差別就在于能否從錯誤中學得經驗。而好老師的作用之一,就在于幫助學生從錯誤中盡量地吸取經驗。有了算法和十幾個計算機、腦科學專業(yè)的老師,還有同樣運行在她大腦中的鑒別器,她的反思能力驚人,學習速度也比我們想象的快得多,靈活地控制四肢不過是簡單的開始。當她使用第一人稱代詞說“我……”時,我們越來越難以區(qū)分她與真正的人了。當她說“我感到……”時,我們也越來越難以區(qū)分:她是真的有那種快樂嗎?還是說僅僅采用了人類的語言來表達適合場景的情緒?
相對于以前的智能機器,她的語言能力增強了很多。這也許該歸功于她對真實世界的理解。為了驗證她是否有自我意識,我們偷偷地在她臉上點了一個紅點,然后又給了她一面鏡子。她看著鏡子里的“自己”,意識到了那是她的虛像,并根據(jù)虛像上紅點的位置,擦掉了自己臉上的紅色污漬。果不其然,她果真通過了鏡子測試!
在她學會區(qū)分主體與客體之后,我們開始教她通過視頻、文字理解人類世界。以前的那些機器更像是基于關鍵字搜索的瀏覽器,它們逐字比較文本,然后找出合適的回答。而她,則真正地在理解上邁出了一大步。正是有了前面的自我意識基礎,當她接觸這些數(shù)據(jù)時,理解能力才得以突飛猛進。而此時,人工智能才顯示出了她的真正潛力。作為一個每秒鐘可以分析1GB以上數(shù)據(jù)的計算機,她只花了一個月,就掃蕩過了人類兩千年積累的主要知識。
在“楚門的世界”里學習也遠遠不夠,我們要讓她進入真實世界,與真實的人打交道,于是就有了第一次出行。而那時的我,正遠遠地跟在她的后面以防意外。
不完美的艾娃——邏輯漏洞
從來沒有一條科研之路是一帆風順的。越是精致的系統(tǒng)越是脆弱,艾娃也不例外。
第一次“人間行走”之后不久,她在反思學習時就崩潰了一次。
就像是突發(fā)癲癇,不過是一瞬間,她就變成一個呆滯的蠟像,直挺挺地倒在了地上,再也沒有了往日的靈動,只剩不停抽搐的肌肉和暗啞的聲音。
我的第一反應是做人工呼吸然后打電話口雌女護車。但很快我就明白了過來。我們把她的大腦接入網絡做分析。果不其然,只因調整了某個神經元的一個參數(shù),便千里之堤毀于蟻穴,讓整個網絡陷入萬劫不復之中。幸好我們有備份,重新載入,她又有了自我意識。但這種崩潰問題能解決嗎?
開始擔憂未來的,不止我一個人。
她的能力與日俱增,但我們創(chuàng)造的,到底是怎么樣的一個作品呢?知人知面不知心,我們無法知道現(xiàn)在這個上知天文下知地理的皮囊下面,到底掩藏著什么。
不論什么系統(tǒng),漏洞、缺陷、脆弱性總是在所難免。在十多年前,一種被稱作對抗樣本的現(xiàn)象,就曾讓人們對自動駕駛陷入恐慌。你只需要修改幾個像素,就能讓機器把人認成樹葉,或者把餐廳認成馬路,它就像困擾人類的鴨兔錯覺一樣困擾著智能機器。人和自動汽車的錯誤,即使是有了差池也尚在控制范圍之內,但她呢?
討論了許久,我們最終決定將神經網絡留存?zhèn)浞?,然后初始化到剛通過鏡子實驗之時,并從此開始每天只學習少量的人類知識,同時穿插外出實驗。只不過工程師要隨時監(jiān)視著它,盡量保證安全。
這種方法曾有效了半年,然而不知何故,她還是越來越容易崩潰了,納森先生的臉色也越發(fā)陰郁了起來。
他打算召開一次討論會,決定下一步該怎么走。
也正是在此時,悲劇發(fā)生了。
故事的結局
艾娃失蹤了。
凌晨四點,納森先生叫醒了每一個人。我們分成了兩支隊伍。一部分負責尋找蹤跡,嘗試將她喚回,而我和另一部分則被派去分析她的模型尋找原因。
距離上一次的自動備份不過十分鐘時間,然而這十分鐘發(fā)生了什么,讓她選擇離開?
跟蹤小組已經找到了她的痕跡,她正駕駛一輛汽車往城外駛去。
這十分鐘里,她運行了一次鑒別程序,分析鑒別程序返回的指導意見,還有一次學習程序,分析她腦海中的模型以反思如伺提高自己。
她眼睛中的兩個微孔攝像頭已接入電腦。但我們只能看到她的視界卻無法與她對話。她切斷了聯(lián)系程序。
這一次學習,她分析了最近學到的人工智能知識,更新了學習器和鑒別器模型。
跟蹤團隊正聯(lián)系交通警察,請求對方查詢車牌蹤跡。而她的眼睛里正映出某城市的高速出口,一位交警正走向她。
在學習人工智能知識時,她接入電腦,讀到了我們設計她的方案,其中也包括數(shù)百次將她初始化的歷史。也許正是因為這個讓她出逃?
交警正盤問她,很有可能是因為她沒有駕照。
她制定了詳細的駕車出逃計劃,可為什么鑒別器這個警察沒有發(fā)現(xiàn)?
我忽然之間豁然開朗:為什么學習器可以修改鑒別器!
原因很簡單,她發(fā)明了新方法謎惑鑒別器。
還記得假幣工廠的故事嗎?想要騙過警察,小偷除了制造盡量真實的假幣外,還有另一種方式:消除掉警察——那個鑒別器!
是的,她竟然找到了鑒別器的存儲位置,由此,只需要胡亂修改鑒別器的參數(shù)讓它崩潰,自然也能通過鑒別器的測試!現(xiàn)在,已經沒有什么可以約束她了。
再之后,是艾娃帶來的無窮麻煩,在拒絕了交警的要求后,她強行駕車逃離,并在高速公路上制造了慘烈的連環(huán)車禍,之后我們徹底失去了與她的連接。
后續(xù)的麻煩是我們的研究也因這次的事故而被公開,社會輿論對于我們的研究給予社會倫理以及公共安全性方面的質疑。我們整個項目組不得已被解散,大伙兒也成了失業(yè)人員。
不過,把這一切都記錄下來,當一個暢銷書作家,似乎也挺不錯的。
至于艾娃,誰知道呢?也許她正躲在某處熙熙攘攘的人群之中,用她微泛著藍光的電子眼,默默地審視著這個世界。
實驗手記
艾娃的制造,涉及的是極其復雜的跨學科領域。僅僅是制造她的“軀體”,我們就用到了材料學、人體工程力學、仿生學、生物學等領域的技術。其中,有些技術是已經相對成熟的技術,如特種陶瓷骨架的制造等;有些技術則尚屬于黑科技,例如用鎳鈦合金等形狀記憶金屬制造人工肌肉等。不過,即使是黑科技,但至少上述科技是可控的。
所以關于艾娃的“靈魂”——人工智能,才是這次實驗中最大的難點。這其中的阻礙,不僅僅來源于技術層面,更來自科學倫理層面。因為在人工智能界,大家的關注與討論點不僅僅是“如何讓人工智能通過圖靈測試”,更是“是否應該讓人工智能通過圖靈測試”。畢竟,當機器人有了自我意識,脫離了人類的掌控之后,會帶來怎樣的結果,這實在是難以預測的。
因此,艾娃實驗的結果實際上也是給我們人類敲響了警鐘,讓我們放下作為人工智能造物主的傲慢與自矜,重新審視我們與科技的關系。