研 究 说 ， 在 识 字 这 件 事 上 ， 机 器 人 已 经 超 过 了 人

还 记 得 医 生 开 处 方 的 字 迹 么 ？ 计 算 机 研 究 人 员 周 四 报 告 了 人 工 智 能 的 新 进 展 ： 起 码 在 完 成 与 视 觉 相 关 的 任 务 方 面 ， 人 工 智 能 的 能 力 已 经 超 越 了 人 类 。 这 一 进 展 之 所 以 值 得 注 意 ， 是 因 为 所 谓 的 机 器 视 觉 系 统 正 在 被 普 遍 应 用 于 生 活 的 很 多 方 面 ， 比 如 可 以 探 测 行 人 和 自 行 车 骑 行 者 的 汽 车 安 全 系 统 ， 以 及 电 子 游 戏 控 制 、 互 联 网 搜 索 和 工 业 机 器 人 等 等 。 周 四 ， 来 自 麻 省 理 工 大 学 、 纽 约 大 学 和 多 伦 多 大 学 的 研 究 人 员 在 《 科 学 》（ Science ） 杂 志 上 发 布 了 一 种 新 的 “ 一 拍 即 得 式 ” 机 器 学 习 技 术 ， 在 以 单 一 范 例 为 基 础 来 识 别 手 写 字 符 方 面 ， 利 用 了 这 种 技 术 的 计 算 机 视 觉 程 序 的 表 现 超 过 了 一 群 人 类 。 一 幅 由 写 在 格 子 里 的 新 型 字 符 的 图 片 被 展 示 给 了 人 和 机 器 ， 然 后 二 者 被 要 求 复 制 这 些 字 母 。 这 个 程 序 可 以 快 速 学 习 来 自 好 几 种 语 言 的 字 符 ， 并 具 有 对 所 学 的 东 西 进 行 归 纳 的 能 力 。 论 文 作 者 说 ， 这 种 能 力 类 似 于 人 类 学 习 理 解 概 念 的 方 式 。 这 种 新 的 人 工 智 能 手 段 叫 作 “ 贝 叶 斯 式 程 序 学 习 法 ”（Bayesian Program Learning，BPL）， 它 和 现 有 的 深 度 神 经 网 络 （deep neural networks） 机 器 学 习 技 术 有 所 不 同 。 在 经 过 训 练 之 后 ， 神 经 网 络 可 以 识 别 人 的 讲 话 、 探 测 图 像 中 的 物 体 ， 或 者 通 过 识 别 大 量 示 例 来 确 定 行 为 的 种 类 。 虽 然 此 类 网 络 的 基 础 是 由 生 物 神 经 行 为 建 立 的 模 型 ， 但 它 们 学 习 的 方 式 和 人 并 不 一 样 ， 无 法 很 快 地 学 会 新 的 概 念 。 与 之 相 反 的 是 ，《 科 学 》 杂 志 中 描 述 的 新 软 件 能 够 在 “ 看 到 ” 少 量 、 甚 至 只 看 一 个 范 例 之 后 ， 就 学 会 识 别 出 手 写 的 字 符 。 利 用 5 个 不 同 的 学 习 任 务 ， 研 究 人 员 比 较 了 贝 叶 斯 式 学 习 方 法 和 其 他 程 序 模 型 的 学 习 能 力 。 这 5 个 任 务 涉 及 一 组 字 符 ， 它 们 都 来 自 一 个 叫 作 Omniglot 的 研 究 数 据 集 ， 该 数 据 集 中 包 括 了 来 自 50 种 语 言 的 1623 个 手 写 字 符 。 在 复 制 捕 捉 到 的 图 像 时 ， 程 序 既 要 复 制 出 它 看 到 的 图 像 ， 又 要 复 制 出 字 符 的 笔 触 。 “ 借 助 机 器 学 习 方 面 取 得 的 所 有 进 步 ， 利 用 大 量 数 据 和 更 快 的 计 算 机 ， 人 们 能 做 到 非 常 棒 的 事 情 ，” 《 科 学 》 杂 志 上 的 论 文 的 作 者 之 一 、 麻 省 理 工 学 院 认 知 科 学 和 计 算 机 教 授 约 书 亚 · 特 南 鲍 姆 （Joshua B. Tenenbaum） 说 。“ 但 当 你 看 人 类 的 孩 子 时 却 会 惊 异 地 发 现 ， 他 们 能 借 助 非 常 少 的 数 据 来 学 东 西 。 这 其 中 有 一 些 是 因 为 他 们 此 前 学 到 的 知 识 ， 有 一 些 则 是 人 类 大 脑 的 本 能 。” 在 靠 软 件 发 现 数 字 图 像 中 的 物 体 、 并 对 它 们 进 行 分 类 方 面 ， 软 件 的 错 误 率 已 经 比 之 前 要 低 了 。 周 四 ， 每 年 一 度 的 机 器 视 觉 学 术 竞 赛 的 组 织 者 报 告 了 这 一 进 展 。 三 名 研 究 人 员 已 经 创 造 出 了 一 个 计 算 机 模 型 ， 它 掌 握 了 人 类 独 有 的 学 习 能 力 ， 可 以 从 单 一 的 范 例 中 学 会 新 的 概 念 。 这 三 名 研 究 人 员 分 别 是 （ 左 起 ）： 鲁 斯 兰 · 萨 拉 哈 特 蒂 诺 夫 （Ruslan Salakhutdinov）、 布 伦 登 · 雷 克 （Brenden M. Lake） 和 约 书 亚 · 特 南 鲍 姆 。 “ 我 不 断 地 为 这 一 领 域 取 得 进 展 的 速 度 而 感 到 惊 喜 ，” 北 卡 罗 莱 纳 大 学 教 堂 山 分 校 计 算 机 科 学 副 教 授 亚 历 山 大 · 伯 格 （Alexander Berg） 说 。 这 个 名 叫 ImageNet  大 规 模 视 觉 识 别 挑 战 赛 （Imagenet Large Scale Visual Recognition Challenge） 的 比 赛 的 参 赛 者 都 是 来 自 学 界 、 政 府 和 企 业 实 验 室 的 研 究 人 员 ， 他 们 之 间 要 展 开 竞 争 ， 设 计 出 既 可 以 给 物 体 分 类 、 又 能 探 测 出 物 体 的 程 序 。 今 年 比 赛 的 获 胜 者 是 来 自 北 京 微 软 研 究 院 的 一 群 研 究 人 员 。 在 一 个 需 要 用 程 序 对 来 自 1000  种 不 同 类 别 的 物 体 进 行 分 类 的 挑 战 中 ， 微 软 的 这 支 队 伍 的 错 误 率 只 有 其 他 队 伍 的 一 半 。 通 过 精 确 探 测 出  200  种 不 同 类 别 的 物 体 ， 该 团 队 还 赢 得 了 另 一 项 挑 战 。 这 个 比 赛 要 求 程 序 仔 细 观 察 大 量 数 码 图 片 ， 并 发 现 图 片 中 的 物 体 或 给 它 们 加 标 签 。 比 如 ， 它 们 可 能 需 要 分 辨 出 自 行 车 和 汽 车 ， 而 从 某 个 角 度 上 看 ， 这 两 种 物 体 都 有 两 个 轮 子 。 在 《 科 学 》 杂 志 所 描 述 的 手 写 字 符 识 别 挑 战 和 视 觉 分 类 探 测 挑 战 中 ， 研 究 人 员 都 在 努 力 对 比 自 己 的 程 序 取 得 的 进 展 和 人 的 能 力 之 间 的 差 距 。 而 在 这 两 项 挑 战 中 ， 软 件 取 得 的 进 步 似 乎 超 过 了 人 类 的 能 力 。 然 而 ， 计 算 机 科 学 家 们 提 醒 说 ， 不 要 急 着 下 结 论 说 机 器 能 “ 思 考 ” 了 ， 也 不 要 拿 它 来 直 接 和 人 类 的 智 力 进 行 对 比 。 “ 我 在 使 用 ‘ 超 出 人 类 的 表 现 ’ 这 样 的 词 时 会 非 常 小 心 ，” 位 于 西 雅 图 的 艾 伦 人 工 智 能 研 究 所 （Allen Institute for Artificial Intelligence） 的 首 席 执 行 官 奥 伦 · 埃 奇 奥 尼 （Oren Etzioni） 说 。“ 要 这 么 说 的 话 ， 计 算 器 就 有 超 出 人 类 的 表 现 啊 ， 而 人 类 中 能 比 计 算 机 更 厉 害 的 只 有 达 斯 汀 · 霍 夫 曼 了 。”—— 他 说 的 是 达 斯 汀 · 霍 夫 曼 在 电 影 《 雨 人 》（Rain Man） 中 饰 演 的 那 个 具 有 超 凡 数 学 才 能 的 白 痴 天 才 。 机 器 学 习 取 得 的 进 步 ， 反 映 出 了 硅 谷 和 其 他 地 方 的 人 工 智 能 研 究 人 员 对 这 一 领 域 越 来 越 大 的 关 注 。 上 个 月 ， 丰 田 汽 车 宣 布 了 一 笔 为 期 5 年 、 耗 资 十 亿 美 元 的 投 资 ， 意 在 打 造 一 个 依 托 于 斯 坦 福 大 学 的 研 究 中 心 ， 以 专 注 于 人 工 智 能 和 机 器 人 学 研 究 。 同 时 ， 一 个 名 叫 “ 神 经 信 息 处 理 系 统 ”（Neural Information Processing Systems） 的 、 名 不 见 经 传 的 学 术 会 议 本 周 在 蒙 特 利 尔 召 开 ， 今 年 会 议 的 规 模 是 去 年 的 两 倍 ， 而 且 已 经 吸 引 了 越 来 越 多 知 名 企 业 赞 助 商 ， 其 中 苹 果 公 司 今 年 就 首 次 赞 助 了 该 会 议 。 “ 现 在 这 是 个 卖 家 市 场 —— 也 就 是 说 还 没 有 足 够 的 人 才 来 满 足 需 要 人 工 智 能 技 术 的 企 业 的 需 求 ，” 泰 伦 斯 · 索 格 诺 斯 基 （Terrence Sejnowski） 说 道 。 他 是 位 于 圣 迭 哥 的 萨 克 生 物 研 究 院 （Salk Institute for Biological Studies） 下 属 的 计 算 神 经 生 物 学 实 验 室 （ Computational Neurobiology Laboratory ） 主 任 。“ 现 在 博 士 生 们 一 毕 业 就 被 招 走 了 ， 拿 的 薪 水 比 他 们 的 导 师 还 高 呢 。” 翻 译 熊 猫 译 社 葛 仲 君