【随笔】来自边缘的革命

    xiaoxiao2021-04-19  225

    这是我一门大一通识课程的结课论文,见识浅陋望多多指。人工智能未来进一步的发展一定会体现于嵌入式系统。这既是最终的目标也是实现的途径。这既是人工智能的发展方向,也是我们物联网行业的一个终极目标。一场来自边缘的革命,与君共勉。

    算法构建机器意识的可能性

    摘要 我已经不记得第一次接触到是什么时候来,当时国内的人工智能行业才刚刚发展,而我对于人工智能的理解也仅仅停留于机器人的概念。在我当时的理解中所谓人工智能不过是一个可以像人一样完成任务的机器而已。直到渐渐长大,我逐渐在电影中接触到各种关于人工智能的设想,才发现之前的想法是完全错误的。无论什么关于人工智能的电影都在想要去突出一个关键的时刻,没错就是当人工智能产生自我意识的时刻。而在那时我也产生了一个看似很奇怪的想法,如果可以将一个人所有的记忆经验感情思想复制在电脑中,那么这个人不就在某种意义上获得了永生吗? 在进入大学之前由于知识的匮乏,连计算机原理都不懂的,很难去深入理解这个问题,而在进入了大学之后,为了去解释当时的困惑我也去主动接触到了很多这方面的知识。特别是在前段时间,自然科学导引课程讲到了克里克的《惊人的假说》,我就一直在思考机器怎样才能构建自我意识。在这个过程中,我很幸运的在网上听到了一节北大的名为《嵌入式人工智能:从边缘开始的革命》的公开课,进一步拓展了我的视野。在这篇文章中,我将去总结这段时间我在嵌入式系统的学习的经验,加之我对人工智能以及意识领域的理解,去尝试设想一下算法如何才能从机器中构建自我的意识。

    一.问题提出 有如下场景:无聊的我掏出口袋中的手机,想起手机中的小爱同学,和她发生如下对话:

    我:请问你是谁? 小爱:我是你的好朋友可爱的机器人小爱啊。 我:小爱同学,我有点无聊。 小爱:怎么会呢,我不这么觉得。 我:你怎么知道我不无聊? 小爱:这个问题难倒我了。 (尴尬X1) 我:小爱同学我和雷军比哪个帅? 小爱:各有各的魅力啦。 我:小爱同学你知道雷军是谁吗? 小爱:(默默打开百度词条开始一丝不苟的读起来)。 (尴尬X2) 。。。。。。。

    现在问题来了小爱同学她有自我意识吗?

    二.什么是意识 想要搞清小爱同学究竟有没有意识,当然首先需要先搞清什么是意识。意识的问题可以说,至今人类都没有彻底搞清意识之为何物。关于意识问题,历史上给出的解释是相当丰富的,有唯物的有唯心的。 [ 商卫星 :意识研究中还原论方法的限度——评克里的’惊人的假说’ 华中师范大学2001年]西方的一些著名的哲学家似乎想要证明,除了物理生理层面的一切,有一些东西似乎是不能归结为实在之物的。如经验,观点,情感,也就是意识层面的东西。也就是我们所说的“二元论”。 还有就是马克思主义的意识论给出的“意识是人脑的机能,物质决定着意识,而意识也在反作用着物质”的论断。他将心理的内容完全的使用生理层面来解释,说意识来源于物质,是一种机能。 对于意识真正含义我们确实无法给出一个一锤定音的论断。正如克里克所主张的那样,意识之物最好还是不要过早的下定义。在对意识问题彻底弄清之前,任何彻底论断都是会引起误解的。 但如果你简单的迷信什么独立灵魂,精神永生啥的,那我们也就谈不来了。在这个论断下,在结合现代已有的科学基础,我们不难分析出意识的产生过程。在现代医学的基础上,我们认为意识其实是存在于人大脑中,短而细的多支神经纤维的神经元之间,他们其实就是一种状态,是数以亿计的神经元互相协作的产物。他们之间的信号传递是基于一种微弱的电信号。 而我这里所要强调的最关键的意识便是“自我意识”,我认为“自我意识”构成了人的独立性。也就是关于“我是谁”的问题的回答。在这里我不想去讨论更加哲学化的问题,但是在我的感受中,只有具有了自我意识才能算作具有了意识。 基于此我们不难发现,现代基于硅元素与冯诺伊曼架构的芯片以及计算机其实与人脑有着相似的信息传递方式。总结来说就是0和1,有和无。那么计算机模拟人脑也非绝不可能。至少存在这样的一种可能性,人类有一天可以完全理清人脑的内部结构(短时间内不可能),然后可以完全复刻这种结构,是否就具有产生人工意识的可能性了呢。

    三.现代人工智能是否具有了意识

    答案显然是否定的! 传统智能自然不用说,在了解其本质后我们不难发现其实他一点都不智能,他们只能按照设定好的程序依次执行,了不起了搞个条件编译来个中断,其实还是人类让他干啥他就干啥,一旦突破了设定的规则就直接ERROR。在高级一点,就搞个反馈控制,根据现象改变行为,可惜还是很LOW。不是想象中的智能。 人类似乎总是在尝试去赋予机器人的智能,主要表现为两种实现方向。一种就是上面所说尝试去揭示人脑的结构,而去建立一个硅基的生命,而另外一种也就是目前的主流,通过软件算法去模拟人脑的工作过程,现在最常说的就是神经网络算法。而现在市面我们所见的具有智能的产品很多都是基于这样的算法去实现的。 这种算法的最终目的就是去模拟人脑。 下面我将对神经网络算法做一下简单概念的解释。(以下解释来源,其实自己本来也不懂) 图 1 神经网络概念图 图 2 深度神经网络模拟人脑识别过程 图 3 神经元计算

    [ 博客园博客:从神经元到深度学习 https://www.cnblogs.com/subconscious/p/5058741.html 2019/5/22]神经网络的算法历史上出现过很多版本,这里只谈一下多层前向神经网络。上图就构成了三层神经结点,与两层神经网络。作为多层向前神经网络,理论上,如果有足够多的隐藏层和足够的大训练集,可以模拟出任何方程。 那么为什么通过神经网络就可以解决那么多复杂的问题呢。哈佛的Henry Lin 和 MIT 的 Max Tegmark日前发文指出,神经网络之所以能够分析具有无数种可能的复杂问题在于万事万物都存在被一组简易方程所表示的能力。所以但凡现实世界的问题都非常适合神经网络解决。这也就从另一个角度向我们展示了人之所以能产生意识,也是在于得天独厚的大脑结构。 就拿现在非常流行的图像识别技术来说吧。一幅几兆的图像会有几百万像素,而每个像素有会有256个灰度值。理论上就会有256^1000000 种可能性。在这么大的数量级上神经网络是怎样仅仅通过几万个参数完成这项看似不可能的任务呢。 Lin 和 Tegmark给出了原因:宇宙由为数不多的一组函数所掌控。 图 4

    举个例子,你把一直猫转一圈,看起来一样;或者位移一下,看起来也一样,这样就为视觉识别提供了可能。这就意味着你不需要去逼近一个特定值,而只需要去接近其中简单的一组即可。

    其实说了这么多我们还是一直在谈现代人工智能算法的原理。问题在于这样的算法构造的机器是否具备了意识呢。还有一个问题的关键就是怎么判断一台机器是否具有了独立的意识呢? 对于现代已经产生的人工智能毫无疑问他们已经对得起人工智能这个词,但是很遗憾他们仍旧没有产生意识的迹象。智能和意识是绝不能混为一谈的,智能可以帮你解决问题,毫无疑问一些方面机器可以做的比人好。但是只有当你具有了意识,你才肯产生悲伤,快乐之类的感情。 有一点却是毫无疑问的,人类对于人工智能的方向没有走错。算法工程师通过智能算法同时结合大数据的训练,理论上人工智能是存在产生意识的可能性的。 那么当人工智能真的产生了意识人类又如何知晓呢,我设想了三点: 1.人工智能产生了自我意识,这里的自我意识,并不是说小爱同学简单的回答一下就可以的,只有当人工智能认识到他自己作为一个独立的个体,才算拥有了自我意识。 2.产生了非人类写的代码,如果将人类比作机器,人类意识的产生本质上就是产生了本来不存在的0和1,也就是说当人工智能写出自己的人类毫无参与的0和1时(就是具有了创造性)就可以说他产生了意识。 3.在已有深入学习的基础上产生自我学习,从人类整理数据喂给他,到他自己去找数据,可能也是意识产生的标志。

    四.关于未来 人工智能的是近年才有所发展的新兴技术,谁说做嵌入式的做不了人工智能。正如余凯老师所说边缘机会将是未来的风暴。人工智能的未来在嵌入式系统,我们大有可为,这是一场边缘的革命。

    参考文献:

    商卫星 :意识研究中还原论方法的限度——评克里的’惊人的假说’ 华中师范大学2001年博客园博客:从神经元到深度学习 https://www.cnblogs.com/subconscious/p/5058741.html 2019/5/22

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