AI技術(shù)再尋突破口:多學(xué)科交叉與寬度學(xué)習(xí)

相關(guān)專(zhuān)題: 人工智能

本報(bào)記者 駱軼琪 深圳報(bào)道

12月7日舉行的2018大灣區(qū)機(jī)器人與人工智能大會(huì)上,多名業(yè)內(nèi)人士表示,業(yè)界正在尋找打開(kāi)當(dāng)前深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的突破口。

12月11日,在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者的專(zhuān)訪(fǎng)時(shí),深醒科技創(chuàng)始人、首席科學(xué)家袁培江表示,依靠粗暴的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是有閾限的,當(dāng)前深度學(xué)習(xí)的方法很快會(huì)遇到天花板。業(yè)界正在謀求算法數(shù)據(jù)可解釋性、模型合理性的進(jìn)一步探索。 “技術(shù)永遠(yuǎn)是基于一定概率,目前的深度學(xué)習(xí)是一個(gè)不能解釋的‘黑盒子’,人和機(jī)器面對(duì)同一個(gè)東西表現(xiàn)的特征,所得出的結(jié)果是不同的!彼忉尩馈

為此,越來(lái)越多的人開(kāi)始挖掘深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之外的模式,中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)陳俊龍12月7日向記者介紹,今年初他提出一個(gè)新的架構(gòu):寬度學(xué)習(xí)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。按照目前的測(cè)試,其應(yīng)用時(shí)耗費(fèi)的神經(jīng)元和所需速度是深度學(xué)習(xí)的“至少一半”。

在從機(jī)械性學(xué)習(xí)走向“認(rèn)知”乃至學(xué)會(huì)“推理”、并能夠掌握“思考方式”的過(guò)程中,人工智能技術(shù)將涉及更多學(xué)科和更深層次領(lǐng)域的交融。同時(shí),與應(yīng)用的結(jié)合仍是其不可或缺的一環(huán)。

突破算法“黑盒子”

袁培江向記者指出,理論上機(jī)器學(xué)習(xí)掌握了所有存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù),就可以達(dá)到100%準(zhǔn)確度,但目前尚未達(dá)到!皽(zhǔn)確率從90%到99.99%會(huì)發(fā)展很快,但到小數(shù)點(diǎn)精確到更后面時(shí),技術(shù)瓶頸會(huì)越來(lái)越明顯!彼硎尽

陳俊龍有同樣的觀點(diǎn),他表示,“現(xiàn)在的人工智能是根據(jù)人設(shè)定和提供的架構(gòu)來(lái)做,是機(jī)械智能。做到面部識(shí)別快速,算法快捷,是早期的基本AI應(yīng)用。但對(duì)人的思維和動(dòng)作認(rèn)知,機(jī)器還沒(méi)有這個(gè)能力!

他認(rèn)為,在認(rèn)知和感知層面,AI目前仍面對(duì)很多困難,至少要10-20年的摸索。

再往后,更困難的是對(duì)腦科學(xué)方面的研究。這涉及研究人腦的思維機(jī)制,目標(biāo)是教會(huì)機(jī)器學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)人類(lèi)的思想。

在2018大灣區(qū)機(jī)器人與人工智能大會(huì)上,德國(guó)漢堡大學(xué)教授張建偉也提到,當(dāng)前的弱人工智能更多是將數(shù)據(jù)自下至上地遞進(jìn)學(xué)習(xí)。下一步機(jī)器學(xué)習(xí)要融合其他強(qiáng)人工智能的學(xué)習(xí)方法,包括融入自上而下的知識(shí)、全局化地優(yōu)化、進(jìn)化算法實(shí)現(xiàn)可泛化的學(xué)習(xí)等。

因此,對(duì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)逐漸顯示出的技術(shù)迭代短板,令業(yè)內(nèi)開(kāi)始思考其他可替代性的架構(gòu)模型。比如今年初,陳俊龍?zhí)岢隽藢挾染W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

他向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者解釋道,寬度學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),本質(zhì)上是結(jié)構(gòu)和算法的差別。據(jù)介紹,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)架構(gòu),是在結(jié)構(gòu)固定以后才開(kāi)始學(xué)習(xí)。那么此后學(xué)習(xí)期間如果出現(xiàn)不準(zhǔn)確,就要重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)、再學(xué)習(xí)一次。

寬度則是設(shè)計(jì)好網(wǎng)絡(luò)后,當(dāng)面臨學(xué)習(xí)不準(zhǔn)確的情況,可以隨時(shí)以橫向的方式進(jìn)行增量擴(kuò)充,即通過(guò)增加神經(jīng)元,以提高準(zhǔn)確度。

袁培江則強(qiáng)調(diào),當(dāng)前業(yè)界一種觀點(diǎn)是,不能單純做“黑盒子”,“我們會(huì)追求,對(duì)機(jī)器做出的判斷這個(gè)過(guò)程既能夠做得對(duì),也能夠說(shuō)得清。這可能是一個(gè)發(fā)展的必然過(guò)程!彼蛴浾咧赋觯酉聛(lái)將探討的方向包括,對(duì)于數(shù)據(jù)的可解釋性,模型的合理性,將先驗(yàn)知識(shí)或者知識(shí)圖庫(kù)的結(jié)合等方面。否則深度學(xué)習(xí)模型很快會(huì)遇到天花板。舉例來(lái)說(shuō),在醫(yī)療領(lǐng)域,很多種類(lèi)的癌癥識(shí)別率已經(jīng)可以達(dá)到98%。但為什么達(dá)到這個(gè)水平并不知道,同時(shí)不同病種結(jié)果不同,所以要找到機(jī)器學(xué)習(xí)的機(jī)制,做好遷移學(xué)習(xí);另外要摸清為什么能夠做到這樣的識(shí)別率。

智能2.0時(shí)代的應(yīng)用

科研技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用落地永遠(yuǎn)是相輔相成的角色,在AI領(lǐng)域尤其如此。通過(guò)將往期應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)交給機(jī)器學(xué)習(xí),可以一定程度提升機(jī)器的識(shí)別效率和準(zhǔn)確度。

圖靈機(jī)器人董事長(zhǎng)俞志晨12月11日向記者分析道,隨著技術(shù)的深化,應(yīng)用方面正走在智能2.0向3.0進(jìn)化的階段。

他指出,智能1.0時(shí)代更多表現(xiàn)在語(yǔ)音交互方式層面提供服務(wù),在2.0時(shí)代將對(duì)語(yǔ)義理解有更大要求,并與視覺(jué)交互相融合。“現(xiàn)在我們對(duì)多模態(tài)交互方式的要求越來(lái)越高,至少每2-3年會(huì)有一個(gè)新階段的跨越!

作為初創(chuàng)企業(yè),圖靈機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展策略就是深挖一個(gè)主場(chǎng)景,即兒童市場(chǎng)。

“我們發(fā)現(xiàn)一些近年比較火的基于軟件的聊天機(jī)器人,在基礎(chǔ)技術(shù)服務(wù)上已經(jīng)出現(xiàn)發(fā)展瓶頸,現(xiàn)在的創(chuàng)新更多是在內(nèi)容生成等層面,而不是底層技術(shù)!庇嶂境空J(rèn)為,兒童場(chǎng)景將高度依賴(lài)軟硬件的結(jié)合,其發(fā)展空間會(huì)比純互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品前景更寬。

袁培江也向記者強(qiáng)調(diào),創(chuàng)業(yè)企業(yè)首先講求的是AI場(chǎng)景落地,即保持產(chǎn)業(yè)化的“火種”,此后當(dāng)大量從業(yè)者涌入這個(gè)行業(yè)時(shí),就要及時(shí)意識(shí)到發(fā)展的瓶頸在哪里。若無(wú)法持續(xù)解決痛點(diǎn),產(chǎn)業(yè)遲早會(huì)陷入與如今VR行業(yè)同樣的困境中。為此,深醒科技的策略是尋求更多合作落地,包括技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)層面。

陳俊龍告訴記者,從目前的實(shí)驗(yàn)來(lái)看,其研究的寬度學(xué)習(xí)落地到應(yīng)用中,與深度學(xué)習(xí)可以落地的應(yīng)用場(chǎng)景并無(wú)差別。但由于寬度學(xué)習(xí)的增量學(xué)習(xí)速度加快,在同樣準(zhǔn)確度條件下,寬度學(xué)習(xí)架構(gòu)的資源消耗(包括時(shí)間、神經(jīng)元所需數(shù)目等)是深度學(xué)習(xí)的至少一半。

“中國(guó)在AI應(yīng)用上在世界范圍內(nèi)是絕對(duì)領(lǐng)先,但基礎(chǔ)科學(xué)的早期算法都是源自國(guó)外的開(kāi)源。這種情況下,我們是否能基于之前學(xué)過(guò)的東西,形成一套更重要的理論很重要。寬度學(xué)習(xí)只是其中一個(gè)算法學(xué)習(xí)!标惪↓埲绱酥赋。(編輯:黃鍇)


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