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    人工智能是如何学习的?

    2020/09/28294

    为了在人工智能领(lǐng)域取得新的飞跃,正(zhèng)如作者吴(wú)君(jun1)(junwu)在《福布斯》(Forbes)上所言,人工智能将不得(dé)不“学会学习”。那是什么意(yì)思?

    正如(rú)吴君(jun1)所解(jiě)释的,“人类有从任何环(huán)境或环境中学习的(de)独特(tè)能力。”人类可以适(shì)应自己的学习过程。要想拥有如此(cǐ)灵活的质量,人工智能需要(yào)学习过(guò)程——它必须学习(xí)学习过程(chéng),即所谓的(de)元学习(xí)。

    人类和人工智(zhì)能在学习过程(chéng)中有一个非常具体(tǐ)的对比。人类的学习能力有限,但人工智能(néng)拥(yōng)有更多的资源,比如(rú)它的计算能力(lì)。人类(lèi)的(de)脑(nǎo)力有其局限性(xìng),学(xué)习(xí)的时间也有限。但是,人工(gōng)智(zhì)能虽然“从比人类大脑(nǎo)使用的数据更多的数据中学习,但是(shì)处理这些(xiē)海量(liàng)数据(jù)需要巨大的(de)计算能力。”

    吴解释说,“随着(zhe)人工(gōng)智能任务的(de)复杂性增加,计算能力也(yě)呈指数级增长。”这意味着(zhe)即使(shǐ)计算能力的成本很低,“指数增(zēng)长从来不是我们想要的情景”,这是目前“人工(gōng)智能被设计成特定目的的学习者”的主(zhǔ)要原因(yīn),这使得他们的(de)学(xué)习(xí)过程(chéng)更加高效。

    但是随(suí)着人工智能开始学习更多,“学会学习”它(tā)开始“从(cóng)日益复杂的数据中推断”。为了避(bì)免计算能力的指数增长,必(bì)须设计一(yī)条更有效的学习路径,并且人工智能(néng)必须记住这条路。

    当研究人员和技术(shù)人员开始将多任务问题分配给人工智能时,整个问题(tí)变得更加(jiā)复(fù)杂(zá)。为了(le)做到这一(yī)点,人工(gōng)智能“需要能够(gòu)并(bìng)行地评估独立(lì)的(de)数据(jù)集。它还(hái)需要关联数据片段,并推断这(zhè)些数据之(zhī)间(jiān)的联系。”当一项任务完成时,人(rén)工(gōng)智能需要更新其知识,以便将其应用于(yú)其他情况。“由于任务是相互关联(lián)的,因此需要整个网络对(duì)任务进行(háng)评估(gū)。”

    谷(gǔ)歌开发了(le)一个这样(yàng)的模(mó)型(xíng),multimel,这是一个(gè)“学(xué)会同时执行8个不(bú)同任务的人工智能(néng)系统(tǒng)”。多模(mó)式可(kě)以检测图像中(zhōng)的对象,提(tí)供标题,识别语音,在四种语(yǔ)言之间(jiān)进行(háng)翻译(yì),并执行语法选区分析。

    虽(suī)然谷歌(gē)的(de)成(chéng)就是一(yī)个巨(jù)大的飞跃(yuè),但人工智(zhì)能还需要进一步的进步,以便能(néng)够成为一个通用学习者。为了实(shí)现这一目标(biāo),需要(yào)进一步发展元推理和元学习。正(zhèng)如(rú)吴解释的那(nà)样,“元推理关注的是(shì)认知资源(yuán)的有效(xiào)利(lì)用(yòng)。元学习关注人类有(yǒu)效利用有限的认知资源和有(yǒu)限(xiàn)的数(shù)据进行(háng)学习的独特能力。”

    目前,有研究正在进行,以找(zhǎo)出人类认知(zhī)与人工智能学习方(fāng)式之(zhī)间的差距,如对内部(bù)状态的感知、记忆(yì)或信心的准确性(xìng)。

    所有(yǒu)这些都意味着“成为一个人工的广义学习者需要对人类(lèi)如何学习以及人工智能(néng)如何模仿人类学习的方式(shì)进行广泛的研究。适应(yīng)新的情况,比如拥有“多任务”的能力(lì),以及在有限(xiàn)的资源下做(zuò)出“战略(luè)决策”的能力,这只是(shì)人(rén)工(gōng)智(zhì)能研究人(rén)员将要克服的(de)几(jǐ)个障碍。”

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