近日，東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院首席教授黃廣斌領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Neurocomputing》上發(fā)表題為“不受限制的人工智能必將超越人類(lèi)智能：利用大腦AI孿生理論洞悉大腦秘密”的學(xué)術(shù)論文，引發(fā)了學(xué)術(shù)界和公眾的廣泛關(guān)注。
這篇學(xué)術(shù)文章的合作者來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院、清華大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)、中山大學(xué)等多家知名研究機(jī)構(gòu)。研究團(tuán)隊(duì)提出了新型細(xì)胞級(jí)別的AI孿生方法，從人腦物理組件（如神經(jīng)元、突觸等）自下而上構(gòu)建為人類(lèi)腦的AI孿生系統(tǒng)，并從理論上證明其能夠以任意預(yù)期的小誤差逼近大腦及其各個(gè)子功能系統(tǒng)（如感知和認(rèn)知功能），且不受限制的AI必定超越人類(lèi)智能。研究從理論上揭示人類(lèi)智能只是自然界固有的“智能”的一個(gè)子集，是自然界在一種物理體系（生物腦）中的智能體現(xiàn)。
▲黃廣斌
“AI正呈指數(shù)式發(fā)展，每年智能指數(shù)將增長(zhǎng)10倍，預(yù)計(jì)頂多再有25年，也就是2050年左右，AI將全面超越人類(lèi)智能�！比涨�，黃廣斌接受紅星新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪時(shí)如是說(shuō)。
黃廣斌表示，未來(lái)極有可能通過(guò)用AI零部件替換人腦細(xì)胞。AI不僅能復(fù)制人腦功能，還具備發(fā)明創(chuàng)造能力。這一創(chuàng)新性理論，打破了傳統(tǒng)研究的局限，為AI發(fā)展開(kāi)辟了新路徑。
什么是新型細(xì)胞級(jí)別的AI孿生方法？這項(xiàng)成果可能帶來(lái)哪些具體應(yīng)用？如果不受限制的AI超越人類(lèi)智能成為現(xiàn)實(shí)，會(huì)對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生哪些深遠(yuǎn)影響？如何平衡AI技術(shù)進(jìn)步與安全倫理之間的關(guān)系？對(duì)于這些問(wèn)題，黃廣斌在紅星新聞的專(zhuān)訪中都一一回應(yīng)。
自下而上構(gòu)建人腦的AI孿生系統(tǒng)
紅星新聞：您當(dāng)初為什么會(huì)聚焦于“AI是否會(huì)超越人類(lèi)智能”這一極具爭(zhēng)議性的問(wèn)題開(kāi)展研究？研究難點(diǎn)主要在哪里？
黃廣斌：我從20世紀(jì)90年代末讀博士的時(shí)候開(kāi)始從事AI研究，那時(shí)正值A(chǔ)I的第二次寒冬。最初研究主要集中在AI的萬(wàn)能逼近能力和分類(lèi)能力上。我們?cè)噲D證明任何數(shù)據(jù)背后的信號(hào)和類(lèi)別都可以用AI來(lái)表達(dá)。之后在各國(guó)研究人員的合作下，研究快速AI算法，共同提出超限學(xué)習(xí)機(jī)ELM。雖然超限學(xué)習(xí)機(jī)ELM的提出受大腦學(xué)習(xí)機(jī)制的啟發(fā)，但是沒(méi)有真正揭示大腦運(yùn)行機(jī)制。大約10年前，我們才開(kāi)始正式研究AI與腦科學(xué)的結(jié)合，最終從理論上證明了不受控AI超越人類(lèi)智能的可能性。
▲人工智能和人類(lèi)智能
研究的難點(diǎn)首先在于AI的定義模糊，智能難以量化。計(jì)算機(jī)剛出現(xiàn)時(shí)，弗蘭克羅森布拉特（Frank Rosenblatt）提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)為其能幫助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)走路、講話、思維等功能，但當(dāng)時(shí)大家對(duì)此持懷疑態(tài)度，因?yàn)閷?duì)AI的概念不清楚。
我們?cè)缙谘芯客ǔ＜性贏I能否實(shí)現(xiàn)人腦中任何單一模塊的功能上，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)之前的證明存在問(wèn)題，忽略了模塊間的相互作用。早期證明是基于一個(gè)一個(gè)的模塊來(lái)進(jìn)行，比如把人腦拆分成不同模塊，轉(zhuǎn)換成AI去證明。這就存在模塊間的函數(shù)連接和模塊內(nèi)的反饋功能都不清楚，用AI模塊表達(dá)完整的人腦模塊功能很困難。
在研究進(jìn)入死胡同時(shí)，我們突然意識(shí)到不同于AI，人腦的智能是建立于物理世界。就像電視機(jī)由物理零部件組成，雖然我們可能不清楚其整體功能，但知道它基于由各種零部件組成的物理體系。人腦也一樣，雖難以知曉其所有智能，但它基于腦袋的物理體系，由腦細(xì)胞和樹(shù)突等組成。理論上，任何給定的腦細(xì)胞、樹(shù)突等物理零部件都可以用AI精確表達(dá)，誤差可接近為0。通過(guò)逐個(gè)替換這些零部件，就能實(shí)現(xiàn)AI對(duì)人腦功能的模擬。
紅星新聞：從理論上證明不受限制的AI必定超越人類(lèi)智能，這個(gè)證明過(guò)程的關(guān)鍵步驟是什么？
黃廣斌：原來(lái)證明都是針對(duì)單個(gè)模塊，比如用AI表達(dá)視覺(jué)系統(tǒng)，但發(fā)現(xiàn)大腦系統(tǒng)間的交流以及系統(tǒng)內(nèi)部的“黑箱”很難處理。
后來(lái)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)組成的人腦有以下特點(diǎn)：腦細(xì)胞和連接（突觸）組成；腦細(xì)胞和連接都是單向連續(xù)的。我們發(fā)現(xiàn)腦細(xì)胞和連接的單向連續(xù)性使得AI可以精確表達(dá)。
基于這些，研究團(tuán)隊(duì)提出新型細(xì)胞級(jí)別的AI孿生方，從人腦物理組件（如神經(jīng)元、突觸等）自下而上構(gòu)建為人類(lèi)腦的AI孿生系統(tǒng)，并從理論上證明其能夠以任意預(yù)期的小誤差逼近大腦及其各個(gè)子功能系統(tǒng)（如感知和認(rèn)知功能）。
▲腦的AI孿生系統(tǒng)
這種方法的創(chuàng)新之處在于，可用AI一個(gè)個(gè)表達(dá)腦細(xì)胞或連接，每個(gè)零部件的誤差接近0，從理論上證明不受限制的AI必定超越人類(lèi)智能。
打個(gè)比方，如果給定一個(gè)電視機(jī)，也許我們不清楚電視機(jī)整個(gè)系統(tǒng)功能如何實(shí)現(xiàn)，但逐步替換電視機(jī)的每一個(gè)零部件，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)原裝電視機(jī)的組裝版電視機(jī)。既然大腦是由物理零部件組成的體系，科學(xué)家可以自下而上通過(guò)用AI逐個(gè)替換大腦中的這些物理零部件（腦細(xì)胞、突觸等），就能實(shí)現(xiàn)AI對(duì)人腦功能的AI孿生。
紅星新聞：論文中提出，這項(xiàng)研究成果將為大腦相關(guān)疾病的研究和治療提供新思路，能否舉例說(shuō)明可能的應(yīng)用場(chǎng)景？
黃廣斌：以后人體檢時(shí)，除了檢查心臟、腎臟等，還可以檢查大腦。大腦像其他器官一樣也會(huì)衰變，我們可以檢測(cè)其衰變過(guò)程，提前預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題并解決。比如將衰變細(xì)胞精確表達(dá)出來(lái)，將其替換。
擴(kuò)展來(lái)看，細(xì)胞級(jí)別的AI孿生方法可以對(duì)健康的身體進(jìn)行虛擬備份，一旦出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)修復(fù)和替換，人的生命就可能延長(zhǎng)。
不受限制的AI要在25年內(nèi)全面超越人類(lèi)智能？
紅星新聞：您預(yù)測(cè)什么時(shí)候，或者以什么為標(biāo)志，AI能全面超越人類(lèi)智能？
黃廣斌：理論上，任何特定應(yīng)用AI最終都會(huì)超過(guò)人類(lèi)，只是時(shí)間問(wèn)題，這取決于人們是否希望它超過(guò)，以及其發(fā)展速度。比如有些棋類(lèi)運(yùn)動(dòng)中，人類(lèi)早已不是AI的對(duì)手。
AI還能自我復(fù)制、自我發(fā)展，就像病毒一樣。無(wú)限制的AI一定會(huì)全面超越人類(lèi)智能，要考慮如何防備它做壞事。
根據(jù)AI指數(shù)級(jí)別的上升趨勢(shì)，每一年AI的發(fā)展速度會(huì)增加10倍。以此推算，如果AI不受限制，可能在25年內(nèi)全面超越人類(lèi)智能。
我認(rèn)為AI全面超越人類(lèi)智能的標(biāo)志是：AI能完全實(shí)現(xiàn)人腦的任何功能，人類(lèi)智慧AI都可以實(shí)現(xiàn)�，F(xiàn)在已經(jīng)能逐步看到趨勢(shì)，未來(lái)將更明顯，比如無(wú)人車(chē)、無(wú)人機(jī)、無(wú)人工廠、線上教育普及等。
▲人工智能的指數(shù)式發(fā)展
紅星新聞：論文中指出AI有發(fā)明創(chuàng)造能力，您覺(jué)得未來(lái)AI可能在哪些領(lǐng)域率先取得重大發(fā)明突破？
黃廣斌：AI在各個(gè)行業(yè)都在發(fā)揮作用，很難說(shuō)哪個(gè)領(lǐng)域會(huì)率先取得重大成果。目前在游戲領(lǐng)域，像AlphaGo，還有蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)領(lǐng)域，AI都有出色表現(xiàn)。
我認(rèn)為利用AI和腦科技結(jié)合解決腦疾病問(wèn)題很有前景，如果能解決或部分解決腦疾病，可延長(zhǎng)人類(lèi)壽命。從國(guó)家層面看，很多國(guó)家陷入老齡化社會(huì)，AI機(jī)器人對(duì)老人的照護(hù)、安撫的價(jià)值很大，同時(shí)對(duì)于勞動(dòng)力的補(bǔ)充也很重要。數(shù)字經(jīng)濟(jì)和智能經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造的GDP可能是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的N倍，因此，許多國(guó)家都在搶抓AI發(fā)展的機(jī)遇。
紅星新聞：按照生物進(jìn)化論中“用進(jìn)廢退”的觀點(diǎn)，人工智能的不斷發(fā)展是否會(huì)讓未來(lái)的人類(lèi)智能水平降低，甚至影響人類(lèi)基因和大腦發(fā)育？
黃廣斌：AI的發(fā)展肯定會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)某些能力降低，“用進(jìn)廢退”是必然的。就像古人都能騎馬射箭，現(xiàn)在很少人有這種能力。有了智能手機(jī)后，人們記電話號(hào)碼的能力下降了。有了輔助駕駛后，人們的駕駛能力也有所下降。
AI治理中透明化和開(kāi)源是關(guān)鍵
紅星新聞：如果不受限制的AI超越人類(lèi)智能成為現(xiàn)實(shí)，您認(rèn)為會(huì)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化等方面產(chǎn)生哪些深遠(yuǎn)影響？對(duì)人類(lèi)而言是福音還是災(zāi)難？
黃廣斌：AI超越人類(lèi)智能具有兩面性，將帶來(lái)巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，我們要充分利用AI的正面作用，比如利用其發(fā)明創(chuàng)造能力提升行業(yè)生產(chǎn)力，提高國(guó)家GDP。另一方面，AI能自我復(fù)制、產(chǎn)生新算法，可能導(dǎo)致倫理和安全問(wèn)題，猶如“跟好人學(xué)好話，跟壞人學(xué)壞話”。
我們需要在全球范圍內(nèi)重視AI治理，在利用其優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，防范其負(fù)面影響。
▲示意圖 圖據(jù)圖蟲(chóng)創(chuàng)意
紅星新聞：您認(rèn)為在AI不斷發(fā)展的過(guò)程中，如何平衡技術(shù)進(jìn)步與安全倫理之間的關(guān)系？
黃廣斌：平衡AI發(fā)展與倫理的關(guān)系很重要，否則人類(lèi)存在的價(jià)值會(huì)受到挑戰(zhàn)。但AI很多情況下在數(shù)字世界、虛擬世界中自我發(fā)展，看不見(jiàn)摸不著，很難由特定國(guó)家或特定群體來(lái)平衡。
比如之前由于克隆技術(shù)帶來(lái)的倫理問(wèn)題是看得見(jiàn)摸得著的，而AI涉及算法和很多看不見(jiàn)的“人工腦袋”運(yùn)轉(zhuǎn)，很難控制。我認(rèn)為科學(xué)家們應(yīng)該冷靜下來(lái)，明確限制AI的應(yīng)用范圍，比如限制AI不能用于軍事等，避免人類(lèi)陷入無(wú)法掌控的局面。
我們要充分利用好AI會(huì)自我復(fù)制且有發(fā)明創(chuàng)造能力這一點(diǎn)，但也要意識(shí)到AI存在“跟好人學(xué)好、跟壞人學(xué)壞”的情況。所以要進(jìn)行國(guó)際合作，開(kāi)展合適的AI治理。
AI治理中，透明化和開(kāi)源是關(guān)鍵，這樣能讓大家清楚AI在做什么。全球各國(guó)應(yīng)將AI視為共同面對(duì)的新生力量，不要把它當(dāng)作編外事物，各國(guó)需共同研究建立全球治理體系，讓AI沿著健康的道路發(fā)展。
AI的發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，我們需要以開(kāi)放的心態(tài)迎接這一變革，并積極應(yīng)對(duì)可能帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
紅星新聞首席記者張炎良
編輯 楊 責(zé)編 魏孔明
