人工智能何時(shí)開(kāi)始飛速發(fā)展？

編譯 西岸

我們大多數(shù)人都熟悉摩爾定律，這條著名的定律認(rèn)為：計(jì)算能力的發(fā)展遵循指數(shù)曲線，每18個(gè)月性價(jià)比就會(huì)翻一番。然而，當(dāng)涉及將摩爾定律應(yīng)用于不同的商業(yè)策略時(shí)，即使是有遠(yuǎn)見(jiàn)的戰(zhàn)略家也經(jīng)常遭受“人工智能盲點(diǎn)”的困擾。

捕捉指數(shù)曲線

人們不理解人工智能發(fā)展速度的原因很簡(jiǎn)單：當(dāng)我們?cè)噲D在紙上展現(xiàn)它們時(shí)，指數(shù)曲線的表現(xiàn)并不好。出于實(shí)際原因考慮，在圖表或幻燈片這樣的狹小空間里，幾乎不可能完全描述出指數(shù)曲線的陡峭軌跡。直觀地描繪指數(shù)曲線的早期階段是很容易的。然而，隨著曲線的陡峭部分開(kāi)始出現(xiàn)，數(shù)字迅速變大，事情就變得更具挑戰(zhàn)性。

為了解決視覺(jué)空間不足的問(wèn)題，我們使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)技巧，稱為對(duì)數(shù)。使用所謂的“對(duì)數(shù)標(biāo)度”，我們學(xué)會(huì)了對(duì)指數(shù)曲線進(jìn)行壓縮。不幸的是，廣泛使用對(duì)數(shù)標(biāo)度也會(huì)產(chǎn)生誤會(huì)。

對(duì)數(shù)標(biāo)度的工作原理是，垂直y軸上的每一個(gè)刻度對(duì)應(yīng)的不是常數(shù)增量（如典型的線性標(biāo)度），而是倍數(shù)，例如100倍。下面的經(jīng)典摩爾定律圖（圖1）使用對(duì)數(shù)標(biāo)度描述了過(guò)去120年里計(jì)算能力（以“計(jì)算/秒/美元”計(jì)算）成本的指數(shù)增長(zhǎng)，從1900年的機(jī)械設(shè)備到今天強(qiáng)大的硅基GPU。

現(xiàn)在，對(duì)于那些意識(shí)到視覺(jué)失真的人來(lái)說(shuō)，對(duì)數(shù)圖已經(jīng)成為一種非常有價(jià)值的速記形式。事實(shí)上，對(duì)數(shù)標(biāo)度是一種簡(jiǎn)便和緊湊的方式，可以用來(lái)描述隨著時(shí)間推移迅速上升的任何曲線。然而，對(duì)數(shù)圖隱藏著巨大的代價(jià)：它們愚弄了人類的眼睛。

通過(guò)數(shù)學(xué)上的大數(shù)字坍縮，對(duì)數(shù)圖使得指數(shù)增長(zhǎng)呈現(xiàn)線性。由于它們將不規(guī)則的指數(shù)增長(zhǎng)曲線壓縮成線性形狀，對(duì)數(shù)圖使人們很容易對(duì)計(jì)算能力的指數(shù)增長(zhǎng)速度和幅度感到滿意，甚至有些自滿。因我們的大腦通過(guò)邏輯理解對(duì)數(shù)圖，但我們的潛意識(shí)卻只看到一條線性曲線，進(jìn)而忽略了它的缺陷。那么，怎樣才能有效消除由對(duì)數(shù)圖引起的誤解呢？部分解決方案是回到原來(lái)的線性尺度。

圖1 對(duì)數(shù)標(biāo)度顯示計(jì)算成本的指數(shù)增長(zhǎng)

圖2：以線性標(biāo)度描述的摩爾定律。該圖顯示了摩爾定律的真實(shí)指數(shù)曲線。這張圖表的繪制方式，讓我們?nèi)庋酆苋菀拙湍芸闯鲞^(guò)去十年中計(jì)算性價(jià)比增長(zhǎng)速度有多快

在下面的圖2中，我使用數(shù)據(jù)來(lái)擬合指數(shù)曲線，然后在縱軸上用線性刻度繪制它。同樣地，縱軸代表一美元可以購(gòu)買的處理速度（單位是gigaFLOPS），橫軸代表時(shí)間。然而，在圖2中，縱軸上每個(gè)刻度都對(duì)應(yīng)于一個(gè)簡(jiǎn)單的線性增加趨勢(shì)（相當(dāng)于1giga FLOPS，而不是圖表1那樣增加100倍）?！癋LOP”這個(gè)詞是測(cè)量計(jì)算速度的標(biāo)準(zhǔn)方法，表示每秒的浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)，F(xiàn)LOPS、megaFLOPS、gigaFLOPS、teraFLOPS這些都是。

然而，圖2也有一些非常糟糕的地方。對(duì)于一些知識(shí)背景空白的讀者來(lái)說(shuō)，看到這張圖，似乎會(huì)認(rèn)為20世紀(jì)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的性價(jià)比根本沒(méi)有提高。很明顯，這是錯(cuò)誤的。圖2顯示了使用線性標(biāo)度來(lái)證明摩爾定律隨時(shí)間推移而變化時(shí)，也存在很大的誤導(dǎo)：它使過(guò)去顯得平淡無(wú)奇，仿佛直到最近才取得進(jìn)展。此外，這樣線性圖也會(huì)導(dǎo)致人們錯(cuò)誤地認(rèn)為，他們目前處于一段獨(dú)特的“近乎垂直”的技術(shù)進(jìn)步時(shí)期。

這一點(diǎn)讓我想到了導(dǎo)致人工智能盲點(diǎn)圖表出現(xiàn)的另一個(gè)主要原因：線性標(biāo)度的圖表可以欺騙人們，讓他們相信自己生活在變化的高峰期。

活在當(dāng)下的短視

回看圖2。從2018年的情況來(lái)看，20世紀(jì)大部分時(shí)間里，每10年就會(huì)出現(xiàn)的性價(jià)比翻倍，似乎已經(jīng)平淡無(wú)奇?？戳藞D2的人可能會(huì)對(duì)自己說(shuō):“孩子，我活在今天真是幸運(yùn)。我記得2009年，我以為我的新iPhone很快！但實(shí)際上我不知道它有多慢，現(xiàn)在我們終于到達(dá)了令人興奮的高速發(fā)展期！”

我曾聽(tīng)人說(shuō)過(guò)，我們剛剛經(jīng)過(guò)了“曲棍球棒的肘部”，但實(shí)證并沒(méi)有這樣的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

圖3：線性標(biāo)度圖上的摩爾定律。仔細(xì)看看今天的計(jì)算能力（2018年）在圖3所示曲線上的位置。從一個(gè)在2028年生活和工作的人的角度來(lái)看，即使在21世紀(jì)初期，計(jì)算能力也幾乎沒(méi)有改善。2018年使用的計(jì)算設(shè)備似乎只比1950年使用的強(qiáng)一點(diǎn)點(diǎn)。觀察者也可以得出這樣的結(jié)論：2028年是摩爾定律的鼎盛時(shí)期，計(jì)算能力的進(jìn)步終于起飛了

任何指數(shù)曲線都是自相似的——也就是說(shuō)，未來(lái)曲線的形狀看起來(lái)和過(guò)去沒(méi)什么兩樣。下面的圖3再次顯示了摩爾定律的線性指數(shù)曲線，但這次是從2028年的角度來(lái)看。該曲線假設(shè)我們?cè)谶^(guò)去100年里經(jīng)歷的增長(zhǎng)至少還會(huì)持續(xù)10年。這張圖表顯示，在2028年，一美元可以購(gòu)買大約200 giga FLOPS的計(jì)算能力。然而，圖3也代表了一個(gè)潛在的分析困境。

每年，我都能重新創(chuàng)建圖3，只改變所描述的時(shí)間跨度，曲線的形狀是一樣的，只有垂直刻度上的刻度會(huì)改變。請(qǐng)注意，除了垂直標(biāo)度以外，圖2和圖3的形狀看起來(lái)是一樣的。在這樣的圖表中，從未來(lái)的角度來(lái)看，過(guò)去的每一個(gè)點(diǎn)都處在扁平區(qū)，而未來(lái)的每一個(gè)點(diǎn)似乎都與過(guò)去截然不同。遺憾的是，這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)正被引入有缺陷的商業(yè)戰(zhàn)略中，至少在人工智能領(lǐng)域是這樣。

這代表什么?

指數(shù)級(jí)的變化速度對(duì)于人類大腦和眼睛來(lái)說(shuō)都是難以理解的。指數(shù)曲線是獨(dú)特的，因?yàn)樗鼈冊(cè)跀?shù)學(xué)上每一點(diǎn)都是自相似的。這意味著，一條不斷翻倍的曲線沒(méi)有平坦的部分，沒(méi)有上升的部分，也沒(méi)有許多商界人士習(xí)慣談?wù)摰摹爸狻焙汀扒髑虬簟睆澢?。如果你放大過(guò)去或未來(lái)的任何部分，它的形狀看起來(lái)都是一樣的。

就在此時(shí)此刻，人工智能（或任何依賴于摩爾定律的其他技術(shù)）的發(fā)展正處于一個(gè)獨(dú)特的巨大變革時(shí)期。然而，只要處理能力繼續(xù)遵循指數(shù)級(jí)的性價(jià)比曲線，每一代人都可能把過(guò)去看作是一個(gè)相對(duì)進(jìn)步不大的時(shí)代。反過(guò)來(lái)也是如此。

因此，對(duì)于任何一個(gè)計(jì)劃以計(jì)算指數(shù)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)未來(lái)的人來(lái)說(shuō)，挑戰(zhàn)在于與他們大腦中的錯(cuò)誤解釋做斗爭(zhēng)。聽(tīng)起來(lái)很難，但你需要同時(shí)記住這三個(gè)圖表——對(duì)數(shù)圖表的視覺(jué)一致性、戲劇性和線性圖表的欺騙性尺度——才能真正領(lǐng)會(huì)到指數(shù)增長(zhǎng)的力量。因?yàn)檫^(guò)去總是平淡無(wú)奇，未來(lái)永遠(yuǎn)充滿巨變。

資料來(lái)源 SingularityHub