第6章 人工智能(2)
“答的不錯。那你不學人工神經網絡基礎、一層都不懂，怎麽去學多層的？”
??哄堂大笑聲中，沈不豫紅了臉，撓了撓頭說：“不能直接學嗎？本來就是深度‘學習’嘛！機器人能做到、我們為什麽不行？”
??“為什麽不行？阿爾法狗三局連勝柯潔，你能嗎？”
??“我，我沒試過…”沈不豫遲疑著回答。
??同學們笑得前仰後合，關其雨也撐不住笑了，好容易才平穩了情緒，將人工神經網絡的概念又講了一遍。沈不豫看來是個實心眼兒，東北人講的老實疙瘩！
??“我們這學期開始學的的課程‘人工神經網絡’，是指模仿人的神經機製，在電腦中模擬出一層或多層被稱為‘神經元’的計算單元，使它們之間通過加權連接而互相影響。通過改變這些節點的加權值，可以改變人工神經網絡的計算性能。早期實現的神經網絡似單層的，但拓展成多層神經元之後，形成比較‘深’的人工神經網絡，電腦的能力大大增強，這正是‘深度學習’一詞的由來。”
??關其雨講著講著，心中不由感概，這個人工智能的關鍵技術性突破，又是由西方科學家——這次是傑弗裏辛頓——發現，什麽時候中國能領先呢？“‘深度學習’的核心能力，就是識別規律、得出最優方案、做出決策。所以在海量數據和強大算法的基礎上，並要設立明確的目標和精細的領域。這也象我們人腦的工作，做任何事都有個目的，對不對？”
??“關老師我沒聽懂！為什麽需要海量數據？為什麽明確目標和領域？怎麽象人腦了？”沈不豫真是個頑石，上課象演小品！東北人不是都這樣啊，陸居多有分寸，雖然也率真爽朗、雖然和沈不豫關係不錯、都是東北同鄉會中的活躍分子，怎麽差距那麽大呢？關其雨不理他，自顧自地講下去。
??“人工智能從一開始即圖靈提出‘機器與智能’時、就有兩派觀點。一派認為人工智能必須用邏輯和符號係統，一派認為通過仿造大腦即人工神經網絡可以達到人工智能。這兩派可以說是人工智能領域中兩條路線，幾十年來爭論鬥爭不絕。神經網絡研究曾經被打壓批判、有過長達二十年的大饑荒，直到八十年代霍普菲爾德網絡的出現才重又複興。而‘深度學習’這一神經網絡法，直接將人工智能引入了大飛躍時代。圖像識別、語音識別、同聲翻譯等等，開始真正將人工智能應用在現實生活中，一般認為，人工智能從發明的年代轉為實幹的年代，從專家的年代轉為數據的年代，在這個意義上，中國有極大的優勢，前途廣闊。”關其雨瞥見沈不豫的身體坐直了，不耐煩的表情漸漸變得專注。年青人啊！
??“大家知道穀歌的貓臉識別吧？那就是用的穀歌神經網絡，2012年時是世界上最大的，參數多達十七億。後來斯坦福大學也搞了一個，參數一百一十二億。而我們人腦的神經連接有一百萬萬億，所以理論上這個人工神經網絡要接近大腦的話，每個人工神經元需達到一萬個人腦神經元的功能。”關其雨百忙中點了一句：“所以基礎的神經網絡不學好，怎麽往下走呢？”沈不豫這次沒吭聲，撓了撓頭繼續聽課。
??“很多人認為大腦是複雜的計算機，這一類比是有原因的。人腦能夠處理複雜的視覺聽覺嗅覺味覺還有語言能力、理解能力、認知能力、情感控製、人體複雜機構控製、複雜心理和生理控製，而功耗居然隻有10到20瓦！突觸連接並且不斷地形成、加固、削弱和斷開，更增加了腦的複雜性。老神經元的死去和新神經元的產生——支持後者的證據越來越多，推翻了幾十年以來的舊觀念，在人的一生中都在持續進行。神經元會被重新訓練從而該換不同的工作，例如從負責麵部表情改為控製膝蓋彎曲、從看到黑色改為聽到汽車聲。”
??“聽到這裏大家想到什麽？”關其雨環視教室：“對，類似於晶體管。吸收、處理和再發射被稱為動作電位的電化學脈衝。動作電位通常為0．1V、持續時間1ms，它們非常穩定，甚至在軸突上傳遞一米都不會耗散掉。動作電位也因其在示波器上顯示的形象而被稱為尖峰。大家看這些圖片，神經元絕非一個模子刻出來的，它們的形態功能多得驚人，研究者僅僅在感光係統中就發現了許多不同類型的神經元。攜帶信號跨越兩個神經元之間突觸的神經遞質也有很多不同的種類。其他的化學物質，比如神經生長因子和激素、也在腦中不停變動著自己的含量，以微妙而深遠的方式調節著我們的認知。”
??春日的豔陽自東麵的窗戶照進大教室，和煦溫暖；透過一排排梧桐樹的枝椏，遠處巍峨的北大樓影影綽綽。一片寂靜中沈不豫用力咳嗽了幾下，再次表現出了不耐煩，關其雨不禁皺眉，非要老講些新名詞吸引你？基礎課你就不聽？老師象保姆，還要哄著學生？才不！
??“所以研究大腦工作方式的最重要一環，就是大腦神經元對信息的處理和傳播過程。關於大腦你了解的越多，你會越好奇它是如何工作的——當然它也經常不能正常工作：精神分裂症、躁鬱症、抑鬱症、阿爾茲海默症、以及其他許多尚不清楚成因更無治療手段的疾病。”
??下了課被幾個女生——葉慧、方瓊玨、張潔等特別好學的——圍住問了一堆問題“早期的人工神經網絡方法為什麽陷入低潮、後來又如何華麗回歸？”“無人駕駛也是深度學習的方法吧？”“做夢是大腦在工作吧、神經元一樣起作用嗎？”
??關其雨耐心地一一作答：“人工神經網絡是機器學習研究的基石，早期計算機性能低又沒互聯網、成果有限被認為沒什麽用，隨著電腦性能大大提升、互聯網上海量數據支撐，多層神經網絡中訓練大規模數據得以快速實現智能”“是啊，就是訓練車輛‘看’路況、‘識別’交通信號、再‘判斷決策’是行駛、拐彎還是停車”“做夢的問題至今科學界沒有定論。理論方麵可以看看佛洛依德、卡爾榮格、艾倫和布森以及羅不特麥克力等人的書籍。我們後麵上課也會說到。”
??做夢…昨夜的夢境跳在眼前，這個夢為什麽？大腦在工作，但為什麽這樣工作，一遍遍重複一年年循環播放、象老式錄音機壞了按鍵？那會不會有天轉為疾病，精神分裂症、躁鬱症、抑鬱症、阿爾茲海默症？和爸爸和李侯說起、他們都安慰說是做夢而已，不要多想不要多慮。但已經二十七年了、大腦神經總這樣孜孜不倦地一遍遍重複，會分裂還是會抑鬱呢？畢竟神經退行性疾病現在是第三大類疾病呢，會輪到自己嗎？關其雨為工作不止一次去過腦科醫院觀察那些病人，憐憫同情中不乏恐懼，隻願自己家人永遠不要攤上。
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