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WE大会启示录:宇宙与AI,马化腾真正关心的科技驱动力



  新智元报道  

作者:木青

【新智元导读】11月4日,2018腾讯WE大会在京举办,探讨了最前沿的科学技术和思想,宇宙与AI成为两大关键词。在大会现场,谈到如今的AI浪潮,中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士称未来AI想要进一步发展的话,需要在脑科学方面投入更多科研。另外,诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩在探讨“宇宙时间穿梭机”时表示:黑洞内时间会倒流,但从物理学来看我们无法回到过去。


人工智能已经发展到什么地步了,它到底能走多远?人类最终会被AI支配吗?这类问题的争议从未停止。

几万光年外的星系有没有其他文明?宇宙的奥秘究竟是什么?黑洞、虫洞等宇宙相关概念一出现就立马引起业内外的热烈讨论。

未来与未知是科学探索的永恒动力,总是万分准确地戳到人们的关注热点,11月4日举办的2018腾讯WE大会也透露出腾讯关心的科技进步的两大关键领域:AI和宇宙。10月31日,马化腾发布公开信提到:“我们将更加重视科技驱动力。”

本次大会的主题是“雅努斯之门”,以古罗马双面神雅努斯为喻,寓意人类将从遥远的过去中,窥见未来世界的架构。除了邀请诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩(Kip S. Thorne)等学者详细分享了如今天文物理的探索进展外,AI也成为本次嘉宾纷纷探讨的一大主题。几大不同领域的专家都在分享科学与技术成果的过程中提到了AI。

其中中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士在演讲中提到:如今AI应用已经进入瓶颈,未来人工智能要进一步发展的话,就需从脑科学得到启发,包括机器学习的过程,需要从脑启发的这一概念来设计新的计算模式,新的类似人脑的神经元结构的器件、芯片,甚至是机器人。


蒲慕明院士:中国脑计划正在筹划中,人工智能企业需要关注脑科学

在腾讯WE大会现场,蒲慕明院士表示除了人工智能浪潮外,国内外也掀起了脑科学研究浪潮,中国科学家们也正在筹划一个中国的脑计划。蒲慕明在现场详细介绍了这个具有“一体两翼”结构的中国脑计划。

所谓一体两翼,“一体”就是主体是基础研究,理解我们人类大脑认知功能是怎么来的。而“两翼”则是指研究所针对的两大社会需求:一是,理解怎么样去做重要的脑疾病的诊断和治疗;二是,面向火热的人工智能应用


作为国际著名神经生物学家,蒲慕明院士在长达40多年的研究生涯中,在神经科学的多个领域中都做出了开创性工作。1999年,他创建中科院神经研究所并担任所长至今,曾获得格鲁伯神经科学奖、Ameritec奖等众多奖项。

蒲慕明院士表示,尽管AI如今已经可以进行很好的落地应用,但从长远来说,人工智能现在是一个非常专用性的、做某一种问题的专用智能,不像我们人类的大脑是一个通用的智能。我们的大脑可以举一反三,用很少的能量人类可以做很多的事情,不需要很多的数据人类也可以做很多的决策。

认知对于脑科学研究非常重要,蒲慕明院士称可以将认知分为三个层面:对外界世界的认知、对非我的认知(高级动物才拥有的能力)和语言认知,而最后一个层面对AI的发展非常重要,他表示:将来的一个机器人,你讲什么话,它都懂你的话,它可以学习你的语言,将来变成你生活的一部分,这种真正具有人类智能的机器人,是我们想象中的未来。


中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士


而未来人工智能想要取得进一步发展的话,就需要从脑科学那里获得启发。蒲慕明院士在现场再次强调,脑启发的人工网络的模型和计算方法,是现在深度网络的计算模型,是一个非常固化的连接模型。而人类大脑的连接是可以变的,有很大的可塑性,而目前AI还不能达到这样的连接模式。


在WE大会开场前接受媒体采访时,蒲慕明院士对媒体表示,现有的人工智能都是非常专用的,所以有很多局限,他呼吁国内企业如果想要继续走在AI发展的前端,就需要重视脑科学的研究:

我觉得现在的企业,像国际科技巨头如Google等都有团队,想从神经科学里得到新的启发,这个在我们国内企业中很缺少。国内企业由于现在的AI发展还可以有很多领域去落地开发应用,商业化方面也实施得不错。但假如你要想让企业发展10年、15年还能走在前面,就必须考虑投入相当多的科研力量,去真正做前沿类脑研究方向的工作。


除此之外,施普林格·自然集团(Springer Nature)旗下的自然科研(Nature Research)宣布,将于与腾讯合作,针对青年科学家群体,推出“自然科研全球影响力大奖(Nature Research Awards for Driving Global Impact)”。据施普林格·自然出版集团总编辑Philip Campbell现场介绍,2019年自然科研全球影响力大奖将聚焦于大脑科学,即年轻的科学家如何从不同的视角看人类大脑。


新智元对话蒲慕明院士:别怕改行,AI与脑科学研究之间要真心融合


以下为2018腾讯WE大会正式开场前,蒲慕明院士就新智元对“脑科学研究与人工智能发展”相关提问所做的回答。


新智元:目前人工网络结构与人类大脑相比,最欠缺的功能是什么?

蒲慕明:网络的结构是关键,机器学习的方法是关键,现在的网络结构和机器学习的方法,跟人脑大不相同。

比如人脑的网络可以在学习过程中不断地修剪、改变,现在机器学习不能够改变网络结构,它能够改变网联接的权重,机器学习现在完全靠的是监督学习,一定要看你这个学习过程中,出来的结果跟你标记的结果合不合,不合的话再重新改变,人脑学不是简单的监督,它有另外一套非监督学习的办法,而且能很有效地在监督情况下,自己会找到最佳的途径、最有可能性成功的途径。

这个计算模式,就跟现在目前人工网络模式大不相同。所以,这个是需要修改、改变的。

新智元:“脑科学”与类脑人工智能的协同发展,将来是未来人工智能的发展关键,在协同发展的过程中,我们需要突破哪些关口呢?

蒲慕明:这两个领域要融合非常困难,第一个人工网络的人在人工智能或信息领域人的背景、语言,跟做神经科学、“脑科学”的是完全不一样的,两个领域的人各讲各的话,讲出来的话对方听不懂,这个你要把这个东西融合在一起,就需要:

第一要真正有心要融合。人工智能要有心真正搞清楚“脑科学”是做什么的,不是说你给我一个东西,我试试就可以了。人工智能要理解“脑科学”的进展,“脑科学”要理解人工智能到底是干什么的。所以,在中科院我们有一个叫““脑科学”与智能技术卓越创新中心”,我还是这个中心的主任,我们这个中心就开课了(在北京自动化所开神经科学的课),我们就要做人工智能的“脑科学”。

这些自动化所要到神经所来开课,开课的对象不是说你听一堂课就得到结果了,你要不断地熏陶、不断地在这个环境里长期的听到这个东西,尤其是年轻的学生、下一代的学生,他两边都懂,下一代做人工智能或做“脑科学”的人就比较能够交叉了。

其次,教育观念需要调整。上一代的教育都是专业教育,你到哪个本科一定要进那个专业,你稍微改一点就改行了,这种改行的说法其实是很不好的,所有创新工作都是改行出来的,只有改行你才能真正跨度到新的领域,你用你的知识做出新的东西,你要在本行里真正做出新的东西。

所以,改行、本行这种概念是我们过去局限了我们学科的交流,是学科交流的一个很大的阻碍。


未来医疗的重大议题:救命的AI


除了脑科学外,AI医疗也是腾讯WE大会关注的一大主题。

美国西奈山伊坎医学研究所所长Joel Dudley在本届腾讯WE大会上,详细介绍了如何用大数据挖掘出了阿尔茨海默病的可能病因,以及医疗数据的更新对于当今医疗保健体系的重要性。Joel长期关注数字健康、人工智能等的交叉领域,最新突破是利用大数据挖掘出了阿尔茨海默病的可能病因,曾被Fast Company杂志评为100位最具创造力的商业人物之一。


美国西奈山伊坎医学研究所所长Joel Dudley


Joel在大会上感叹,如今的医疗保健体系,实际上它的设计是不适于大数据时代的。如今咖啡店的服务创新都比医院的创新要多,所以说真的是很令人吃惊。

而这种古老的设计对社会进步并无促进作用,根据Joel的说法,现在我们实际上像是在迫使新的技术在旧的系统当中去进行工作,也就是我们有了新的技术,但是我们的系统是老的,要让新的技术在老的系统当中去工作,这样的话结果肯定不会偏向积极。

在腾讯WE大会现场,Joel表示希望将医疗设备更新为使用AI技术的心设备,从而可以真正利用大数据来造福未来的卫生体系。

在本次大会上,想这么做的不止他一人,腾讯首席探索官网大为(David Wallerstein)也在大会现场公布了未来腾讯将要在AI方面发展的重要方向。

网大为介绍了腾讯在“人工智能+医疗”领域的进展——打造“救命的AI”。他表示:“我们在很多领域开发人工智能,但是我们的激情在于,能够用人工智能推进医疗的发展。我们非常关心人的健康,我们有很大的激情希望能够优化大家的生活方式。”


腾讯首席探索官网大为(David Wallerstein)


今年11月,腾讯宣布其AI+医疗领域研究已从影像筛查进入病理分析阶段。其研究目前融入了AI及AR技能的智能显微镜,可根据医生的语音指令,自动识别、检测、定量计算和生成报告,并将检测结果实时显示到目镜中,提高诊断效率和准确度。

救命的AI从来不仅限于富有发达地区的人使用,网大为演讲中表示:“大家想象一下农村地区,或一些医疗资源比较匮乏的国家。在那里即便不具备专业医疗知识,你还是可以用成像技术,获得相当数量的数据去支撑诊断手段的运用。通过尽可能低的成本获得尽可能多的洞见,形成尽可能大的成效。这个领域让我们倍感兴奋。”

霍金老友、诺奖得主基普·索恩:黑洞之内时间会倒流,但物理学告诉我们无法回到过去

AI脚踏实地地改变着人类的生活,而人类在脚踏实地的同时从不忘抬头仰望星空。


宇宙是本次腾讯WE大会的又一关键词,2017年诺贝尔物理学奖获得者、加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授基普·索恩为我们做了开场演讲。

基普·索恩是2017年诺贝尔物理学奖的获得者,获奖原因是联合创建了引力波天文台LIGO,在引力波理论和观测上做出了重大贡献。


2017年诺贝尔物理学奖获得者、加州理工学院荣誉费曼理论物理学教授基普·索恩


有意思的是,除了理论物理学家,索恩还是经典科幻《星际穿越》的科学顾问兼制片。电影中,索恩与特效团队用一年多时间打造的黑洞卡冈都亚,是史上第一个依据爱因斯坦广义相对论制作的真实的黑洞影像,当时也引发了业内外的热烈讨论。

在大会现场,基普·索恩谈到了为何当时自己选择投身科学研究:50多年前,自己在普林斯顿读博士的时候被告知我们的宇宙可能有弯曲的一面,我们的时空中有一系列不同的物体——宇宙、虫洞、黑洞、奇点等等。作为一个年轻学生,他给自己设定了一个人生的目标,要用理论和观察探寻弯曲的世界。

而这样的世界,在过去的五十多年里,包括他自己、霍金、Lisa Randall以及其他很多的同事们,都在共同探寻。

关于“体宇宙”和“虫洞”的概念,基普·索恩也在现场做了解释。他表示,太阳周围的空间是弯曲的,我们可以想象一下,在我们的宇宙当中有一个平面,它是一个三维的平面,形成了一个膜。这个膜又生活在一个四维宇宙当中,就成为了一个体宇宙。

而“虫洞”的概念最早是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,“虫洞”一般俗称“时空洞”,是连结两个遥远时空的空间隧道,可以让我们进行时空旅行。

基普·索恩在现场解释道,如果我们看向宇宙,我们可以看到左边的太阳系和右边的仙女座。如果我们需要穿越体宇宙,我们可以把它折起来,这时它们的距离仅有几公里。

“从这样的虫洞当中,光线是可以穿越的,它就像一个光纤一样。从土星到仙女座这么长的距离,只要几分钟就可以过去。”

然而,虫洞往往会自毁,会自己崩塌,需要用特殊材料去填充起来。基普·索解释成,这是一种反引力的效应,它能够去修复虫洞的侧壁。虫洞并不会在宇宙当中自然产生,需要有高级文明有意识的去创造和维持,再填充特殊材料,虫洞才能存在。

接下来他谈到的论题几乎是所有人都会感兴趣的话题:我们能不能回到过去

基普·索恩先是谈到了引力:根据爱因斯坦关于时间弯曲的定律,事物总是喜欢停留在它衰老最慢的地方,而且引力能够让他们聚合在一起。地球的质量会扭曲时间,而这个时间的弯曲会产生引力,有这样的引力才让大家安坐在礼堂的座椅之上。但人类能够感到的引力很微弱,它使得地球上的时间每100年才放慢一秒。



然而不是宇宙任何一处的引力都如此微弱:越是临近黑洞,引力越强,时间越慢。假设有这样一个飞船停在黑洞旁边,在这样的飞船上,它测的时间就会比地球上要慢一半;如果它继续往下走,继续接近黑洞,那么最后时间会慢到停止。而在黑洞之内,它比停止还要慢,时间会倒流。直到黑洞的中心,也就是起点,在这个地方广义相对论会失败,需要由量子力学来替代。

谈及时间旅行如何回到过去,基普·索恩给出了答案。物理学告诉了我们时间穿越回过去会是怎么样的。事实上,时间滚滚向前,无法回到过去。比如说我旁边有一个朋友,时间会让你们向一个方向走,而不可能说我向前,而你或者我的朋友往后走,这是物理学完全所禁止的。

不过对于时光穿梭,科学里那些尚未被完全解开的奥秘似乎还是留给了我们一些想象空间:


但另一方面,广义相对论告诉我们,我们在太空旅行的时候,时间是一直向前。如果在当地来讲的话,有可能你在旅行还没有开始的时候便已经返回了,这是一个很奇妙的事情。

另外,量子物理学告诉我们,你的旅行会导致一个时间机的启动,但是这个时间机在启动之后,一会儿向前,一会儿向后,有可能会毁灭在一个巨大的爆炸中。

在现场,基普·索恩表示,只有量子引力学才能够准确的告诉我们实际上是怎么样的,这正是他和霍金在90年代初一同做的课题。

而在LIGO和引力波方面,基普·索恩表示,观测引力波对于天文学的研究有着很重要的意义——过去人类所使用的观测手段都是电磁波(电磁波缘于400年前伽利略发明的小光学望远镜),而现在我们可以去用引力波观测宇宙。


在WE大会开始前,基普·索恩在接受媒体时表示:“(我和霍金在很多事情上打过赌)但是我们从来没有在这个事(时光穿梭)上打过赌。因为我们不能确切地知道能不能造出来时光机,能不能时光穿梭,这要等搞透量子引力学后才能知道。”

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