新型AI和人類一樣需要“睡覺(jué)”

莫栩

在《終結(jié)者》中，超級(jí)人工智能“天網(wǎng)”覺(jué)醒，給人類帶來(lái)了滅頂之災(zāi)。在這部電影里，人類被全方位地壓制，其主要原因之一就是所有的人工智能都不知疲倦，它們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在部署計(jì)劃和征戰(zhàn)，而人類總要休息，不能時(shí)時(shí)刻刻地提防它們。但是，《終結(jié)者》里所展示的末日般的未來(lái)很可能永遠(yuǎn)不會(huì)到來(lái)，因?yàn)?，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，超級(jí)人工智能其實(shí)也需要睡覺(jué)。

模仿人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AI

如今，科學(xué)家正在尋求AI的突破，因?yàn)閭鹘y(tǒng)AI有很大的局限性。例如，傳統(tǒng)AI只能基于一定的規(guī)則進(jìn)行逐步地推理。另外，傳統(tǒng)AI必需由人工提供大量的數(shù)據(jù)以及高運(yùn)算性能硬件的支持，而當(dāng)發(fā)生了數(shù)據(jù)庫(kù)里沒(méi)有的情況時(shí)，傳統(tǒng)AI只能“坐以待斃”。用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代替?zhèn)鹘y(tǒng)算法來(lái)構(gòu)建AI，就是科學(xué)家尋求AI突破的嘗試之一，并且他們已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果，而在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更是其中的佼佼者。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是科學(xué)家模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（主要是人類）的結(jié)構(gòu)和功能所構(gòu)建的數(shù)學(xué)或計(jì)算機(jī)模型，它能夠跟人類大腦那樣，學(xué)習(xí)知識(shí)，并在面對(duì)“超綱”問(wèn)題的時(shí)候，能夠運(yùn)用已有的知識(shí)解決問(wèn)題。在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，其所接受的數(shù)據(jù)相當(dāng)于人腦所接受的信息，而其發(fā)出的信號(hào)則相當(dāng)于人腦神經(jīng)元發(fā)出的神經(jīng)脈沖。

當(dāng)然，大多數(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟人類的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還是有著較大的區(qū)別。例如，無(wú)論輸入多少信息，大多數(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)者不拒，并隨之一直產(chǎn)生信號(hào)，而人腦接收信息時(shí)，需要信息在一定時(shí)間內(nèi)積累到一定的閾限，神經(jīng)元才放電。

超級(jí)AI也要睡覺(jué)

不過(guò)，最新的進(jìn)展是，美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們所制造的尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更像人類的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只有在一定時(shí)間內(nèi)，接收到足夠的數(shù)據(jù)才發(fā)出信號(hào)，另外，尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還采用神經(jīng)元擬態(tài)的硬件，以最大程度地模擬人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

像人類大腦一樣，無(wú)論是尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還是其他人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，都需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)。實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)了很長(zhǎng)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后，發(fā)生了異常。無(wú)論尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接收到什么以及多少數(shù)據(jù)，它都會(huì)一直發(fā)出信號(hào)，以致于失去了學(xué)習(xí)的功能?？茖W(xué)家采用各種各樣的辦法，即使是重啟系統(tǒng)也無(wú)法解決這一問(wèn)題。

無(wú)奈之下，科學(xué)家們停止了尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，然后改變了其中流通的信號(hào)的振幅和頻率，使之變得跟我們?cè)谏疃人邥r(shí)所產(chǎn)生的腦電波一樣。一段時(shí)間過(guò)后，尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)竟然恢復(fù)了正常！這一結(jié)果令參與實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家們非常驚訝！

雖然他們目前還是沒(méi)能搞清楚，尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“睡了一覺(jué)”就正常到底是什么原理，以及尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為什么也需要“睡覺(jué)”，但是很可能，他們的這一發(fā)現(xiàn)將會(huì)引發(fā)關(guān)于睡眠的新研究。

最強(qiáng)的智能是人腦

有的人或許想了，在未來(lái)，科學(xué)家也許會(huì)把傳統(tǒng)AI升級(jí)到足夠高的水平，這樣，科學(xué)家也就不需要使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，那么未來(lái)的AI還是有可能像《終結(jié)者》里的“天網(wǎng)”那樣給人類帶來(lái)災(zāi)難。不過(guò)，未來(lái)的超級(jí)AI極有可能是對(duì)人腦的模擬，因?yàn)槿四X本身就是最強(qiáng)大的智能。

人腦由超過(guò)100億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞和超過(guò)1000億個(gè)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成，還有，每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞又和其他鄰近的神經(jīng)細(xì)胞一共有著1萬(wàn)個(gè)以上的連接，而對(duì)于每個(gè)連接，我們可能把它們當(dāng)成是人腦存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，也就是我們的知識(shí)和記憶。根據(jù)美國(guó)芝加哥大學(xué)神經(jīng)學(xué)家赫里克的計(jì)算，只是100萬(wàn)個(gè)大腦皮層細(xì)胞采取兩兩組合的連接方式，就一共有1.02783億種組合。

已有科學(xué)家根據(jù)神經(jīng)細(xì)胞之間的連接，來(lái)對(duì)人腦的容量進(jìn)行了初步的計(jì)算。如果一只小白鼠的大腦中有13個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，那么那里面可以儲(chǔ)存著差不多1TB的數(shù)據(jù)。人腦的話，則可以儲(chǔ)存約66億TB的數(shù)據(jù)，這是什么樣的一個(gè)概念？如果一臺(tái)家用電腦的數(shù)據(jù)容量是1TB，那么人腦的數(shù)據(jù)容量就等于66億臺(tái)家用電腦的數(shù)據(jù)容量。

而這只是人腦在數(shù)據(jù)容量方面的非凡性，另外，人腦還有更重要的學(xué)習(xí)能力和靈活解決問(wèn)題的能力等。因此，既然科學(xué)家已經(jīng)擁有最強(qiáng)大的智能——人腦了，如果要制造更高級(jí)的人工智能，他們只需模擬人腦就好，未來(lái)的人工智能更有可能是模擬人腦制造出來(lái)的。