通往智慧之路

張紅

一直以來，為建立認(rèn)知計算的基礎(chǔ)，科學(xué)家已經(jīng)花了數(shù)十年，將前沿計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的十幾個學(xué)科與人工智能結(jié)合起來?，F(xiàn)在，我們正親眼目睹它在改變商業(yè)、政府和社會方面的巨大潛力。

1955年，當(dāng)人工智能這個詞首次被提出來時，不出所料地點(diǎn)燃了公眾的想象力。在接下來的60年里，我們有好幾次都被它的前景所吸引，擔(dān)心它的潛力被濫用，但又為它的發(fā)展緩慢而沮喪。

然而，正如所有孕育得過早、超越了當(dāng)前時代的先進(jìn)科技一樣，人工智能遭到了廣泛的誤解——被好萊塢電影錯誤地詮釋、被媒體曲解為各種各樣的角色，從人類的拯救者到毀滅者，應(yīng)有盡有。但那些真正參與到業(yè)界的嚴(yán)肅信息科學(xué)研究和應(yīng)用的人卻很理解智能系統(tǒng)的巨大潛能。這種技術(shù)（我們相信那將是“認(rèn)知智能”而非“人工智能”）的未來與大眾冠以AI的名頭大不一樣，將涉及各種各樣的，來自技術(shù)、科學(xué)和社會的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，面臨不同的監(jiān)管、政策和管理需要。

認(rèn)知計算是指一種能夠規(guī)?；瘜W(xué)習(xí)、有目的推理，并與人類自然交互的系統(tǒng)。它們不需要事先精確地編程，而是從它們與我們之間的交互和與環(huán)境之間的互動中學(xué)習(xí)和推理。在過去半個世紀(jì)中，多個科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展使這些事情變得可能，它們與那些運(yùn)行著它們的信息系統(tǒng)有著重要的區(qū)別。

那些信息系統(tǒng)是決定論的，而認(rèn)知系統(tǒng)是概率性的。認(rèn)知系統(tǒng)不僅能回答大量的問題，還能對更加復(fù)雜且有意義的數(shù)據(jù)提出假說、推理、論述和建議。此外，認(rèn)知系統(tǒng)還能理解計算機(jī)科學(xué)家稱之為“非結(jié)構(gòu)化”的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)占到了全世界數(shù)據(jù)的80%。這使得它們能夠跟上現(xiàn)代世界巨量、復(fù)雜和不可預(yù)測的信息。

認(rèn)知系統(tǒng)與機(jī)器的感覺能力和自主性都沒有任何關(guān)系。相反，它能夠增強(qiáng)人類的能力，讓我們可以理解和運(yùn)作社會中復(fù)雜的系統(tǒng)。這種增強(qiáng)智能對提升我們駕馭科技的能力是十分必要的一步，讓我們能追尋更多知識，提升我們的能力和改善人類的境況。這就是為什么它不僅是一種新科技，還是科技、商業(yè)和社會新紀(jì)元 —— 認(rèn)知時代的黎明。

認(rèn)知計算的成功并不以圖靈測試或模擬人類的能力作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。它的標(biāo)準(zhǔn)更加實(shí)際，如投資報酬率、新的市場機(jī)會、治療疾病和拯救生命。

我們已經(jīng)看到，它將大數(shù)據(jù)從障礙變成機(jī)會，幫助兒科醫(yī)生做出早期診斷，為建設(shè)智慧城市提供創(chuàng)新解決方案。我們相信，這些技術(shù)展現(xiàn)了最好的（或許也是唯一的）機(jī)會，去處理地球面臨的一些最持久的系統(tǒng)性問題，如癌癥、氣候變化和復(fù)雜多變的全球經(jīng)濟(jì)形勢。

認(rèn)知、

交互和索引

為了理解認(rèn)知計算的未來，必須把它放到歷史的語境中。到今天為止，我們經(jīng)歷過兩個不同的計算時代——把計算機(jī)當(dāng)作計算器和存儲器的制表時代（1900～1940年代），以及電子化與智能化的編程時代（1950年代至今）。我們相信，在計算演化史中，認(rèn)知計算會是第三個、也是最具有轉(zhuǎn)折意義的時代，它也是程序化計算的必要的自然演化。喵爪機(jī)器人就是要把認(rèn)知計算帶進(jìn)教育領(lǐng)域。

互聯(lián)網(wǎng)在其中起的作用就是連接人和世界。這也是為什么Uber、Airbnb、滴滴打車會成功的原因。它們以最快捷的方式連接了人和服務(wù)于人的世界性資源。

那么，連接是需要一個方式的，這個方式就是通過機(jī)器。所以，我們說人連接世界分兩步：第一步，連接人和機(jī)器，即人機(jī)交互；第二步，機(jī)器到世界，即智能索引。因此，支撐連接的其實(shí)是交互和索引，有了這兩個步驟，人和世界才得以真正交流。

首先說交互。交互其實(shí)牽引了過去30年信息產(chǎn)業(yè)的變化，這里面誕生的最偉大的公司就是蘋果。蘋果在PC時代引領(lǐng)了圖形用戶界面、鼠標(biāo)，在移動時代，它的多點(diǎn)觸控、語音驗(yàn)證、指紋驗(yàn)證等人機(jī)交互技術(shù)也是最先進(jìn)的?？梢?，蘋果的偉大之處在于，在連接世界的關(guān)鍵鏈條上，它使機(jī)器和人更近了。把人機(jī)距離縮短，這件事情非常關(guān)鍵。

再說索引。索引誕生了世界上另一個偉大的公司：谷歌。蘋果和谷歌是目前市值最高的兩家公司。谷歌一千億美金，蘋果六七千億美金。事實(shí)上，索引的趨勢就是從無序到有序，從數(shù)據(jù)到語義，從線下到線上。

什么是從無序到有序？實(shí)際上就是把互聯(lián)網(wǎng)上非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)變得有一定的規(guī)律，使我們可以更快捷地獲取信息。從數(shù)據(jù)到語義，就是去發(fā)掘數(shù)字背后的內(nèi)容。現(xiàn)在講的O2O，就是把線下的東西索引到線上。這些，谷歌都做得很到位。

那么，交互到極致是什么狀況？是人跟機(jī)器完全融為一體，機(jī)器完全懂得你此刻在想什么，你想要什么，然后自主地完成你要做的事。而索引到極致，就是完全的實(shí)時鏡像。任何一個角落發(fā)生任何的事情，任何一棟房子，任何一件商品，都可以沒有距離地立刻在網(wǎng)上有一個鏡像般的存在。

在未來，所有的設(shè)備都會有各種類型的智能傳感器和云端數(shù)據(jù)處理能力，以連接人和服務(wù)。喵爪機(jī)器人就是要把這種技術(shù)用在教育上，從訓(xùn)練機(jī)器人認(rèn)知人類世界開始，最終達(dá)到使其為我們?nèi)祟惙?wù)的目的。

我們會創(chuàng)造一個這樣的世界：學(xué)生在人工智能的知識引擎上做學(xué)習(xí)任務(wù)，在MZ World平臺上教育喵爪機(jī)器人，形成喵爪知識引擎，使世界各地的喵爪機(jī)器人學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)和處理知識，將數(shù)據(jù)上傳至云端，并允許其他機(jī)器人分析和使用這些信息。我們希望能建立一個信息庫，讓機(jī)器人能隨時隨地獲取它們所需要的信息。學(xué)生想做什么、學(xué)什么，問機(jī)器人就好。

認(rèn)知時代

的科技之路

編程系統(tǒng)基于這樣的規(guī)則：通過一系列預(yù)先設(shè)定的進(jìn)程，從數(shù)據(jù)中得出結(jié)論。盡管它們強(qiáng)大而復(fù)雜，但也是決定論的 —— 其繁榮建立在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之上，但是無法處理定性或不可預(yù)見的輸入。面對正在興起的、充滿模糊和不確定性的復(fù)雜新世界中的眾多方面，這種死板束縛了其可能性。

而認(rèn)知系統(tǒng)是基于概率的，它們能夠適應(yīng)和理解非結(jié)構(gòu)化語言的復(fù)雜性和不可預(yù)測性，而不是被定性的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所束縛。它們可以“讀”文本、“看”圖像、“聽”自然語音。它們提供這些信息的闡釋和原理，雖然它們并不真的“知道”答案。它們被設(shè)計成從多個來源中去衡量信息和想法，去推理，然后提供假說以供參考。

當(dāng)進(jìn)入到認(rèn)知時代，人與系統(tǒng)的互動將更加充分。這種互動以每個人偏好的模式、形式和質(zhì)量為基礎(chǔ)。它們搜集所有可能的數(shù)據(jù)，比如地理位置，網(wǎng)頁互動，交易歷史，鐘愛的節(jié)目模式，可穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)和電子醫(yī)療記錄等，創(chuàng)造出某種立體形象并為其添加獨(dú)特的細(xì)節(jié)：品味、情緒、情感狀態(tài)、環(huán)境條件以及人際關(guān)系；并且從所有結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中進(jìn)行推理，找出什么才是人際交流中最重要的東西，并以此為基礎(chǔ)準(zhǔn)確而貼合人意地實(shí)現(xiàn)交互。

除了與個人進(jìn)行互動之外，認(rèn)知系統(tǒng)也能轉(zhuǎn)變學(xué)校的運(yùn)營方式。融合認(rèn)知功能的學(xué)校運(yùn)營，能將內(nèi)外資源中的數(shù)據(jù)表象化為共享資源。它讓學(xué)校重視工作流程、文本和環(huán)境，這有利于持續(xù)性學(xué)習(xí)、改善預(yù)測和提高學(xué)校運(yùn)營效率，而這些是無法通過傳統(tǒng)研究或可編程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。

前提條件是底層平臺必須足夠?qū)拸V、足夠柔性，以便在各種不同類型的學(xué)校、年級和學(xué)科都能得到運(yùn)用。這需要一種全盤的研發(fā)進(jìn)路，旨在打造一個可支持來自開發(fā)者生態(tài)圈各種應(yīng)用的強(qiáng)健平臺。

這個平臺必須涵蓋機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、語音和圖像識別、人機(jī)交互，以及對話敘述生成等功能。這些功能要求運(yùn)用高性能計算，專門的硬件結(jié)構(gòu)，甚至是新的計算范例等專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。每種技術(shù)都源自不同的科技或?qū)W術(shù)領(lǐng)域，但它們又必須和支持認(rèn)知結(jié)果的硬件、軟件、云平臺和應(yīng)用協(xié)同發(fā)展。

舉個例子，一種分析X光、MRIs和超聲波圖像的認(rèn)知醫(yī)學(xué)圖像應(yīng)用，它能處理醫(yī)學(xué)期刊、書本和文章的自然語言。它利用機(jī)器學(xué)習(xí)來矯正和增強(qiáng)理解力。它還可以開發(fā)深度知識表征和推理，有助于形成可能的診斷結(jié)果。為此，需要專門的圖像處理器來支持大規(guī)模數(shù)據(jù)和人類專業(yè)知識，指導(dǎo)系統(tǒng)學(xué)習(xí)并解讀系統(tǒng)生成的結(jié)果。

這種新模型的威力能應(yīng)用到任何領(lǐng)域。通過分析測試成績、出勤率和數(shù)字學(xué)習(xí)平臺上學(xué)生的行為信息，學(xué)校能建立縱向的學(xué)生檔案和個性化教育計劃。

喵爪要利用的就是認(rèn)知系統(tǒng)可以從大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和運(yùn)用中不斷改善的特性，使學(xué)生學(xué)會訓(xùn)練機(jī)器人，并將相關(guān)的認(rèn)知學(xué)習(xí)分享到云端，以供其他學(xué)習(xí)者索引。知識引擎存在的重要性在于：當(dāng)我們不再需要分別對所有類型的機(jī)器進(jìn)行單獨(dú)編程時，機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)程將大大加快。

認(rèn)知科學(xué)的含義和義務(wù)

認(rèn)知時代是應(yīng)用型科學(xué)發(fā)展的下一步，它幫助人類理解自然并改善人類的生存狀況。在此意義下，它是一個老故事開啟新篇章。圍繞人工智能的爭論只是其中一個最新的例子，是相信科學(xué)進(jìn)步的人和那些害怕它的人之間古老爭論的延續(xù)。與媒體和流行娛樂界的爭論相反，在科學(xué)領(lǐng)域，裁決已定。追求認(rèn)知性已成共識，人們也開始意識到自身所應(yīng)承擔(dān)的技術(shù)責(zé)任。

具體而言，我們會繼續(xù)探索認(rèn)知計算對教育、工作和生活的影響。與所有技術(shù)一樣，認(rèn)知計算將改變?nèi)藗兊墓ぷ餍再|(zhì)。這將有助于我們更快速、更準(zhǔn)確地執(zhí)行一些任務(wù)。許多處理過程會更便宜更有效。某些事，它甚至?xí)热祟愖龅酶?。這也是自文明誕生以來一直發(fā)生的情況：新技術(shù)被發(fā)現(xiàn)具有更高的價值，它讓我們的社會和生活得以優(yōu)化。我們有理由相信，此時此刻的情況與以往是一致的。

事實(shí)上，認(rèn)知時代會為人類開啟一個知識、發(fā)現(xiàn)、機(jī)會都以指數(shù)級速度增長的世界。我們也有充分的理由相信，人類的工作將變得越來越有趣，也更具有挑戰(zhàn)性。此外，所有的技術(shù)革命不僅是被發(fā)現(xiàn)的，也是由社會需求推動的。我們追求這些新的可能性并不是因?yàn)槲覀冇心芰?，而是因?yàn)槲覀冇兴蟆?/p>

每一項(xiàng)革命性的技術(shù)，由于世界的復(fù)雜性和我們自己根深蒂固的偏見和方法，我們最初對它們的理解都是有限的。然而，所有的限制必然會被科技的進(jìn)展所突破。事實(shí)上，我們一直在為“不知道”付出昂貴的代價：我們不知道每位學(xué)生的學(xué)習(xí)困難在哪里，不知道如何教學(xué)生創(chuàng)新；不知道點(diǎn)燃學(xué)習(xí)積極性的要點(diǎn)在哪里；不知道如何培養(yǎng)未來的諾貝爾獎獲得者；不知道中國的喬布斯在哪里。

事實(shí)上，炒作“人機(jī)大戰(zhàn)”的戲碼會讓我們偏離主題，這些戲碼只存在于那些激動人心卻很具誤導(dǎo)性的小說里?，F(xiàn)在的認(rèn)知系統(tǒng)不是我們的競爭對手，將來也不會是?？茖W(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的證據(jù)都不支持這種恐懼。真正的認(rèn)知系統(tǒng)實(shí)際上是一種深化重要關(guān)系的工具 —— 人與世界的關(guān)系。

通過它們，我們將為下一代人的認(rèn)知鋪平道路。我們能用嶄新而有力的方式思考和整合信息。認(rèn)知系統(tǒng)是真正以人類大腦為靈感的機(jī)器。同樣的，這些機(jī)器也會真正激發(fā)人的大腦，提高我們的理性能力，改變我們的學(xué)習(xí)方式。在21世紀(jì)，知道所有的答案不能稱得上是智慧的，只有那些提出絕佳問題的人才是真正的天才。我們相信，借助認(rèn)知系統(tǒng)，世界上的許多難題終將得到解決。

今后，喵爪將在全世界招募學(xué)校參與喵爪機(jī)器人計劃，邀請大家用一種全新的方式共享每個人的認(rèn)知創(chuàng)造。