剛剛過去的2024 年被譽為人工智能應(yīng)用的爆發(fā)之年,在年度諾貝爾物理學(xué)獎的加持下,關(guān)于人工智能的話題無疑被提到了新的高度。
人工智能與諾貝爾物理學(xué)獎
2024 年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位人工智能專家,獲獎內(nèi)容是“基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)機器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)和發(fā)明”。
“這是計算機技術(shù)的進(jìn)步啊,評獎委員會搞錯了吧!”
還真不一定。
牛頓著名的力學(xué)三定律發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書上,因為他認(rèn)為物理的本質(zhì)是用數(shù)學(xué)描述自然界的基本規(guī)律。而人工智能是用數(shù)學(xué)工具讓機器模擬人類思考,這也包括研究物理。所以,人工智能專家確實可以為物理研究做貢獻(xiàn)。
能像人一樣思考的軟硬件就是人工智能。人最重要的能力是學(xué)習(xí),通過學(xué)習(xí)可以積累經(jīng)驗并在需要時利用,甚至推廣和發(fā)揮。機器的“學(xué)習(xí)”也是這樣。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是個生物學(xué)名詞,指大腦內(nèi)部神經(jīng)細(xì)胞之間相互連接并互動的結(jié)構(gòu)。這些細(xì)胞叫神經(jīng)元。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)首先用軟件或硬件模擬神經(jīng)元,再通過公式讓它們連接和互動起來,并記錄數(shù)據(jù),使機器也能積累經(jīng)驗和推廣發(fā)揮,這就是機器學(xué)習(xí),也是本次得獎的貢獻(xiàn)之一。
2024 年人工智能進(jìn)展
除了在諾貝爾獎項上大放異彩之外,2024 年,人工智能在其他方面也取得了一定的進(jìn)展。
更方便 日漸被人接受的智能駕駛、展會上引人注目的人形智能機器人,以及珠海航展上成為熱點的機器狗,都體現(xiàn)了人工智能讓人類生活變得更加方便的趨勢。
更廣泛 ChatGPT 等軟件在作圖、聊天、編制文書等越來越廣的領(lǐng)域中得到應(yīng)用,難度更高的自然語言處理、智能醫(yī)療診斷等也都已初步實現(xiàn)。
更深入 以諾貝爾獎為契機,人工智能的科研價值得到更多重視,不僅可以解決建模分析等傳統(tǒng)問題,還能用于篩選新材料成分和結(jié)構(gòu),或建立高難度實驗的虛擬實驗室等。
更準(zhǔn)確 在“大數(shù)據(jù)”的基礎(chǔ)上,借助人工智能篩選出關(guān)聯(lián)度高和符合需要的內(nèi)容,也就是“小數(shù)據(jù)”和“優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)”,解決數(shù)據(jù)過多,人力很難一 一分析的問題。
更有人性 讓人工智能逐步理解人的世界觀和道德觀,建立人工智能“善惡原則”,包括編寫“道德”算法和對人工智能應(yīng)用進(jìn)行立法,如限制開發(fā)和使用智能武器等。
人類會被取代嗎?
在物理學(xué)上,可以用人工智能分析大量微觀粒子的相互作用,也能為復(fù)雜的多體問題建立模型,這是人力很難做到的。其實不止物理學(xué),現(xiàn)代科學(xué)的各領(lǐng)域都在使用人工智能。
那科學(xué)家會不會被計算機取代呢?并不會。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運算公式需要人來編寫,對輸出的評判和利用也要人來操作。這就像有計算器后,人不用手工算加減乘除,但算什么、怎么算和結(jié)果好壞,仍然是人在掌握。目前人工智能主要負(fù)責(zé)完成繁瑣的分析過程,基本原理的輸入和最終結(jié)論的歸納仍然要有人干預(yù)。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2025年1期