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人工智能（AI）已經走入了普通大眾的視野，我們在生活中可以看到很多跟 AI 相關的產品。比如 Siri、AI 美顏、AI 換臉…

雖然大家聽得多，但是大部分人並不了解 AI，甚至存在一些誤解。本文將不涉及任何技術細節，幫助所有人理解人工智能的本質。

 

什麼是人工智能？

很多人對人工智能都會存在一些誤解：

1. 電影里的機器人就是人工智能的典型代表
2. 人工智能好像是無所不能的
3. 人工智能未來會威脅到人類的生存
4. ……

大家之所以對人工智能存在很多誤解，主要是因為大家只是看到一些人的言論，但是並不了解 AI 的基本原理，本文就幫助大家理解 AI 的基本原理，事物的本質往往並沒有大家說的那麼複雜。

我們用傳統軟件和人工智能進行比較，有了參照系就更容易理解一些。

 

傳統軟件 VS 人工智能

傳統軟件

傳統軟件是「if-then」的基本邏輯，人類通過自己的經驗總結出一些有效的規則，然後讓計算機自動的運行這些規則。傳統軟件永遠不可能超越人類的知識邊界，因為所有規則都是人類制定的。

簡單的說：傳統軟件是「基於規則」的，需要人為的設定條件，並且告訴計算機符合這個條件後該做什麼。

這種邏輯在處理一些簡單問題時非常好用，因為規則明確，結果都是可預期的，程序員就是軟件的上帝。

但是現實生活中充滿了各種各樣的複雜問題，這些問題幾乎不可能通過制定規則來解決，比如人臉識別通過規則來解決效果會很差。

人工智能

人工智能現在已經發展出很多不同分支，技術原理也多種多樣，這裡只介紹當下最火的深度學習。

深度學習的技術原理跟傳統軟件的邏輯完全不同：

機器從「特定的」大量數據中總結規律，歸納出某些「特定的知識」，然後將這種「知識」應用到現實場景中去解決實際問題。

這就是人工智能發展到現階段的本質邏輯。而人工智能總結出來的知識並不是像傳統軟件一樣，可以直觀精確的表達出來。它更像人類學習到的知識一樣，比較抽象，很難表達。

上面的說法還是比較抽象，下面通過幾個方面來幫助大家徹底搞明白：

 

人工智能是一種工具

AI 跟我們使用的鎚子、汽車、電腦……都一樣，其本質都是一種工具。

工具必須有人用才能發揮價值，如果他們獨立存在是沒有價值的，就想放在工具箱里的鎚子一樣，沒有人揮舞它就沒有任何價值。

人工智能這種工具之所以全社會都在說，是因為它大大擴展了傳統軟件的能力邊界。之前有很多事情計算機是做不了的，但是現在人工智能可以做了。

歸功於摩爾定律，計算機的能力呈指數級的上漲，只要是計算機能解參與的環節，生產力都得到了大幅提升，而人工智能讓更多的環節可以搭上摩爾定律的快車，所以這種改變是意義非凡的。

但是不管怎麼變，傳統軟件和人工智能都是工具，是為了解決實際問題而存在的。這點並沒有變化。

 

人工智能只解決特定問題

《終結者》《黑客帝國》…很多電影里都出現了逆天的機器人，這種電影讓大家有一種感覺：人工智能好像是無所不能的。

實際情況是：現在的人工智還處在單一任務的階段。

單一任務的模式。

打電話用座機、玩遊戲用遊戲機、聽音樂用MP3、開車用導航…

多任務模式

這個階段類似智能手機，在一台手機上可以安裝很多 App，做很多事情。

但是這些能力還是相互獨立的，在旅行App上定好機票後，需要自己用鬧鐘App定鬧鐘，最後需要自己用打車App叫車。多任務模式只是單一任務模式的疊加，離人類智慧還差的很遠。

融會貫通

你在跟朋友下圍棋，你發現朋友的心情非常不好，你本來可以輕鬆獲勝，但是你卻故意輸給了對方，還不停的誇讚對方，因為你不想讓這個朋友變得更鬱悶，更煩躁。

在這件小事上，你就用到了多種不同的技能：情緒識別、圍棋技能、交流溝通、心理學…

但是大名鼎鼎的 AlphaGo 絕對不會這麼做。不管對方處在什麼情況下，哪怕輸了這盤棋會喪命，AlphaGo 也會無情的贏了這場比賽，因為它除了下圍棋啥都不會！

只有將所有的知識形成網狀結構，才能做到融會貫通。例如：商業領域可以運用軍事上的知識，經濟學也可以用到生物學的知識。

 

知其然，但不知所以然

當下的人工智能是從大量數據中總結歸納知識，這種粗暴的「歸納法」有一個很大的問題是：

並不關心為什麼

龐氏騙局類的詐騙手段就充分利用了這一點！

• 它利用超高的回報來吸引韭菜，然後讓早起參與的所有人都轉到錢；

• 當旁觀者發現所有參與者都真實賺到了錢，就簡單的歸納為：歷史經驗說明這個靠譜。

• 於是越來越多的人眼紅，加入，直到有一天騙子跑路。

當我們用邏輯來推導一下這個事情就能得出騙子的結論：

• 這麼高的回報並不符合市場規律
• 穩賺不賠？我不需要承擔高回報的高風險？好像不太合理
• 為什麼這麼好的事情會落在我頭上？好像不太對勁

正是因為當下的人工智能是建立在「歸納邏輯」上的，所以也會犯很低級的錯誤

• 左：摩托車的遮擋讓 AI 把一隻猴子誤認為人類。
• 中：自行車的遮擋讓 AI 把猴子誤認為人類，同時叢林背景導致 AI 將自行車把手誤認為是鳥。
• 右：吉他把猴子變成了人，而叢林把吉他變成了鳥

上圖顯示了在一張叢林猴子的照片中 ps 上一把吉他的效果。這導致深度網絡將猴子誤認為人類，同時將吉他誤認為鳥，大概是因為它認為人類比猴子更可能攜帶吉他，而鳥類比吉他更可能出現在附近的叢林中。

也正是因為歸納邏輯，所以需要依賴大量的數據。數據越多，歸納出來的經驗越具有普適性。

 

人工智能的發展歷史

AI 不是什麼全新的東西，他已經發展了大幾十年了！下面我們介紹一下最具代表性的3個發展階段。

上圖是從1950年至2017年之間，人工智能領域出現的一些里程碑式的事件。總結下來會分為3大階段：

第一次浪潮（非智能對話機器人）

20世紀50年代到60年代

1950年10月，圖靈提出了人工智能（AI）的概念，同時提出了圖靈測試來測試 AI。

圖靈測試提出沒有幾年，人們就看到了計算機通過圖靈測試的“曙光”。

1966年，心理治療機器人 ELIZA 誕生

那個年代的人對他評價很高，有些病人甚至喜歡跟機器人聊天。但是他的實現邏輯非常簡單，就是一個有限的對話庫，當病人說出某個關鍵詞時，機器人就回復特定的話。

第一次浪潮並沒有使用什麼全新的技術，而是用一些技巧讓計算機看上去像是真人，計算機本身並沒有智能。

 

第二次浪潮（語音識別）

20世紀80年代到90年代

在第二次浪潮中，語音識別是最具代表性的幾項突破之一。核心突破原因就是放棄了符號學派的思路，改為了統計思路解決實際問題。

在《人工智能》一書中，李開復詳細介紹了這個過程，他也是參與其中的重要人物之一。

第二次浪潮最大的突破是改變了思路，摒棄了符號學派的思路，轉而使用了統計學思路解決問題。

 

第三次浪潮（深度學習+大數據）

21世紀初

2006年是深度學習發展史的分水嶺。傑弗里辛頓在這一年發表了《一種深度置信網絡的快速學習算法》，其他重要的深度學習學術文章也在這一年被發布，在基本理論層面取得了若干重大突破。

之所以第三次浪潮會來主要是2個條件已經成熟：

2000年後互聯網行業飛速發展形成了海量數據。同時數據存儲的成本也快速下降。使得海量數據的存儲和分析成為了可能。

GPU 的不斷成熟提供了必要的算力支持，提高了算法的可用性，降低了算力的成本。

在各種條件成熟後，深度學習發揮出了強大的能力。在語音識別、圖像識別、NLP等領域不斷刷新紀錄。讓 AI 產品真正達到了可用（例如語音識別的錯誤率只有6%，人臉識別的準確率超過人類，BERT在11項表現中超過人類…)的階段。

第三次浪潮來襲，主要是因為大數據和算力條件具備，這樣深度學習可以發揮出巨大的威力，並且 AI 的表現已經超越人類，可以達到“可用”的階段，而不只是科學研究。

人工智能3次浪潮的不同之處

1. 前兩次熱潮是學術研究主導的，第三次熱潮是現實商業需求主導的。
2. 前兩次熱潮多是市場宣傳層面的，而第三次熱潮是商業模式層面的。
3. 前兩次熱潮多是學術界在勸說政府和投資人投錢，第三次熱潮多是投資人主動向熱點領域的學術項目和創業項目投錢。
4. 前兩次熱潮更多時提出問題，第三次熱潮更多時解決問題。

想進一步了解 AI 的歷史，推薦閱讀李開復的《人工智能》，上面關於3次浪潮的內容都摘抄自這本書。

 

人工智能不能做什麼？

人工智能的3個級別

在探尋 AI 的邊界時，我們可以先簡單粗暴的把 AI 分為3個級別：

1. 弱人工智能
2. 強人工智能
3. 超人工智能

弱人工智能

弱人工智能也稱限制領域人工智能（Narrow AI）或應用型人工智能（Applied AI），指的是專註於且只能解決特定領域問題的人工智能。

例如：AlphaGo、Siri、FaceID……

強人工智能

又稱通用人工智能（Artificial General Intelligence）或完全人工智能（Full AI），指的是可以勝任人類所有工作的人工智能。

強人工智能具備以下能力：

• 存在不確定性因素時進行推理，使用策略，解決問題，制定決策的能力
• 知識表示的能力，包括常識性知識的表示能力
• 規劃能力
• 學習能力
• 使用自然語言進行交流溝通的能力
• 將上述能力整合起來實現既定目標的能力

超人工智能

假設計算機程序通過不斷發展，可以比世界上最聰明，最有天賦的人類還聰明，那麼，由此產生的人工智能系統就可以被稱為超人工智能。

我們當前所處的階段是弱人工智能，強人工智能還沒有實現（甚至差距較遠），而超人工智能更是連影子都看不到。所以“特定領域”目前還是 AI 無法逾越的邊界。

 

人工智能的能力邊界是什麼？

如果在深入一點，從理論層面來解釋 AI 的能力邊界，就要把圖靈大師搬出來了。圖靈在上世紀30年代中期，就在思考3個問題：

1. 世界上是否所有數學問題都有明確的答案？
2. 如果有明確的答案，是否可以通過有限的步驟計算出答案？
3. 對於那些有可能在有限步驟計算出來的數學問題，能否有一種假象的機械，讓他不斷運動，最後當機器停下來的時候，那個數學問題就解決了？

圖靈還真設計出來一套方法，後人稱它為圖靈機。今天所有的計算機，包括全世界正在設計的新的計算機，從解決問題的能力來講，都沒有超出圖靈機的範疇。

（大家都是地球人，差距怎麼就這麼大呢？？？）

通過上面的3個問題，圖靈已經划出了界限，這個界限不但適用於今天的 AI ，也適用於未來的 AI 。

下面我們再進一步把邊界清晰的描述一下：

1. 世界上有很多問題，只有一小部分是數學問題
2. 在數學問題里，只有一小部分是有解的
3. 在有解的問題中，只有一部分是理想狀態的圖靈機可以解決的
4. 在後一部分（圖靈機可解決的部分），又只有一部分是今天的計算機可以解決的
5. 而 AI 可以解決的問題，又只是計算機可以解決問題的一部分。

擔心人工智能太強大？你想多了！

在一些特定場景中， AI 可以表現的很好，但是在大部分場景中，AI 並沒有什麼用。

 

人工智能會讓你失業嗎？

這個問題是大家最關心的問題，也是對每一個個體影響最大的問題。所以單獨拿出來說一下。

首先，人工智能替代「部分人類的行為」是必然的趨勢

每一項新技術或者新發明都會替代一部分勞動力：

報時間的工作——表

拉人力車的工作——汽車

挖井的工作——鑽進機

……

需要注意的是，科技替代的只是某些特定的工作。挖井機只能幫你挖洞，但是無法幫你判斷應該在哪裡挖洞。

人工智能也是如此，它並不是針對某些職業或者某些人，而是替代一些具體的勞動行為。

其次，失業的同時會出現更好新職業

幾次技術革命的歷史告訴我們，雖然新技術的出現導致了部分人失業，但是同時也會產生很多新的職業。被替代的工作往往是低效的，而創造出來的工作往往更高效。想想拉人力車，再想想開汽車。

當人工智能解放了一部分勞動力，這部分勞動力就可以做更有價值，更有意思的事情。

不要怕！用好 AI 是一種超級技能

上文說過2個觀點：

1. 人工智能的本質是工具，需要人來用它
2. 人工智能替代的不是人，而是某些工作環節

所以，千萬不要怕人工智能取代自己，你應該主動去學習AI，成為最早會用AI的人，成為能把AI用好的人。

想想20年前會使用電腦和網絡的人，他們在那時代是非常稀缺的，所以他們賺到了互聯網時代的紅利。同樣的道理，智能時代的紅利將屬於會用AI的人。

 

哪些工作會被人工智能替代？

李開復提出過一個判斷依據：

如果一項工作，它做決策的時間在 5 秒鐘以內，那麼大概率是會別人工智能取代的。

這種工作有4個特點：

1. 做決策所需要的信息量不大
2. 做決策的過程並不複雜，邏輯簡單
3. 能獨自完成，不需要協作
4. 重複性工作

科學家總結出了3個人工智能很難替代的技能：

1. 社交智慧（洞察力、談判技巧、同理心…）
2. 創造力（原創力、藝術審美…）
3. 感知和操作能力（手指靈敏度、協調操作能力、應付複雜環境的能力…）

 

如何迎接智能時代？

人工智能將像工業時代一樣，席捲全球。這種情況下，我們要做的不是逃避，而是擁抱這種變化。下面給大家一些具體的建議：

1. 了解智能時代的底層邏輯和基本原理，不需要學習寫代碼，但是需要知道可能會發生什麼，不可能發生什麼。
2. 人工智能未來將像計算機一樣滲透到各行各業，你要盡量了解人工智能，學習如何利用他解決現有的問題，成為早期使用人工智能的人。
3. 做好職業規劃。不要選擇三無職業（不需要社交、不需要創造力、不需要強感知和操作能力）

 

總結

人工智能的基本原理：機器從「特定的」大量數據中總結規律，形成某些「特定的知識」，然後將這種「知識」應用到現實場景中去解決實際問題。

在這個基本原理的基礎上，有3個特徵：

1. 人工智能本質上是一種工具
2. 人工智能技能只能解決特定的問題，而不是什麼都能做
3. 人工智能屬於歸納邏輯，可以告訴你是什麼，但是不能告訴你為什麼

 

到目前為止，人工智能經歷了3次浪潮：

1. 20世紀50年代到60年代：非智能對話機器人
2. 20世紀80年代到90年代：語音識別
3. 21世紀初：深度學習+大數據

 

人工智能分為3個級別：

1. 弱人工智能
2. 強人工智能
3. 超人工智能

 

在失業問題上，人工智能的確會替代部分人類的工作，不過在替代的同時也會出現一些新的更有價值的工作。未來不容易被人工智能替代的技能有3點：

1. 社交智慧（洞察力、談判技巧、同理心…）
2. 創造力（原創力、藝術審美…）
3. 感知和操作能力（手指靈敏度、協調操作能力、應付複雜環境的能力…）

 

「附」2020 AI 發展趨勢

先回顧一下人工智能在 2019 年發生的重要變化：

1. NLP 領域發生了重要的進展，BERT、GPT-2、XLNET 等預訓練模型已經在產品中發揮重要作用。
2. 基礎建設進一步完善：PyTorch 的增長速度非常快，TensorFlow 深度結合 Keras。
3. GAN 快速發展，出現了大眾類的產品。DeepFake、ZAO 讓大眾群體體驗到了 GAN 技術。
4. 也是因為 DeepFake，人工智能的社會影響被大家所關注，全球都在完善 AI 相關的法律
5. Auto-ML 降低了 AI 的門檻，讓人工智能的部署變得非常容易。

2020年的發展趨勢是什麼？

1. 5G 的落地將更多物理世界數字化，將進一步推動 AI 的發展和普及。
2. 數據科學團隊和商業團隊的融合會更加緊密。
3. 有可能看到多任務AI模型的發展，向通用人工智能進一步。
4. 擺脫對數據的依賴，使用更少的數據獲得效果優異的模型。
5. NLP 領域實現更大的突破和發展。
6. 提高 AI 的可解釋性，解決黑箱問題
7. 社會問題加劇，個人數據安全、隱私、算法偏見等問題的討論越來越多。

更多2019年的重要里程碑和2020年的發展趨勢可以看看下面2篇文章：

《人工智能、機器學習、深度學習在2019年的重要發展和2020的趨勢（技術篇）》

《人工智能、機器學習、深度學習在2019年的重要發展和2020的趨勢（研究篇）》

 

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