近日，東南大學(xué)自動化學(xué)院首席教授黃廣斌領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團隊在國際學(xué)術(shù)期刊《Neurocomputing》上發(fā)表題為“不受限制的人工智能必將超越人類智能：利用大腦AI孿生理論洞悉大腦秘密”的學(xué)術(shù)論文，引發(fā)了學(xué)術(shù)界和公眾的廣泛關(guān)注。
這篇學(xué)術(shù)文章的合作者來自哈佛醫(yī)學(xué)院、清華大學(xué)、新加坡國立大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)、中山大學(xué)等多家知名研究機構(gòu)。研究團隊提出了新型細胞級別的AI孿生方法，從人腦物理組件（如神經(jīng)元、突觸等）自下而上構(gòu)建為人類腦的AI孿生系統(tǒng)，并從理論上證明其能夠以任意預(yù)期的小誤差逼近大腦及其各個子功能系統(tǒng)（如感知和認知功能），且不受限制的AI必定超越人類智能。研究從理論上揭示人類智能只是自然界固有的“智能”的一個子集，是自然界在一種物理體系（生物腦）中的智能體現(xiàn)。
▲黃廣斌
“AI正呈指數(shù)式發(fā)展，每年智能指數(shù)將增長10倍，預(yù)計頂多再有25年，也就是2050年左右，AI將全面超越人類智能。”日前，黃廣斌接受紅星新聞記者專訪時如是說。
黃廣斌表示，未來極有可能通過用AI零部件替換人腦細胞。AI不僅能復(fù)制人腦功能，還具備發(fā)明創(chuàng)造能力。這一創(chuàng)新性理論，打破了傳統(tǒng)研究的局限，為AI發(fā)展開辟了新路徑。
什么是新型細胞級別的AI孿生方法？這項成果可能帶來哪些具體應(yīng)用？如果不受限制的AI超越人類智能成為現(xiàn)實，會對人類產(chǎn)生哪些深遠影響？如何平衡AI技術(shù)進步與安全倫理之間的關(guān)系？對于這些問題，黃廣斌在紅星新聞的專訪中都一一回應(yīng)。
自下而上構(gòu)建人腦的AI孿生系統(tǒng)
紅星新聞：您當(dāng)初為什么會聚焦于“AI是否會超越人類智能”這一極具爭議性的問題開展研究？研究難點主要在哪里？
黃廣斌：我從20世紀(jì)90年代末讀博士的時候開始從事AI研究，那時正值A(chǔ)I的第二次寒冬。最初研究主要集中在AI的萬能逼近能力和分類能力上。我們試圖證明任何數(shù)據(jù)背后的信號和類別都可以用AI來表達。之后在各國研究人員的合作下，研究快速AI算法，共同提出超限學(xué)習(xí)機ELM。雖然超限學(xué)習(xí)機ELM的提出受大腦學(xué)習(xí)機制的啟發(fā)，但是沒有真正揭示大腦運行機制。大約10年前，我們才開始正式研究AI與腦科學(xué)的結(jié)合，最終從理論上證明了不受控AI超越人類智能的可能性。
▲人工智能和人類智能
研究的難點首先在于AI的定義模糊，智能難以量化。計算機剛出現(xiàn)時，弗蘭克羅森布拉特（Frank Rosenblatt）提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，認為其能幫助計算機實現(xiàn)走路、講話、思維等功能，但當(dāng)時大家對此持懷疑態(tài)度，因為對AI的概念不清楚。
我們早期研究通常集中在AI能否實現(xiàn)人腦中任何單一模塊的功能上，但后來發(fā)現(xiàn)之前的證明存在問題，忽略了模塊間的相互作用。早期證明是基于一個一個的模塊來進行，比如把人腦拆分成不同模塊，轉(zhuǎn)換成AI去證明。這就存在模塊間的函數(shù)連接和模塊內(nèi)的反饋功能都不清楚，用AI模塊表達完整的人腦模塊功能很困難。
在研究進入死胡同時，我們突然意識到不同于AI，人腦的智能是建立于物理世界。就像電視機由物理零部件組成，雖然我們可能不清楚其整體功能，但知道它基于由各種零部件組成的物理體系。人腦也一樣，雖難以知曉其所有智能，但它基于腦袋的物理體系，由腦細胞和樹突等組成。理論上，任何給定的腦細胞、樹突等物理零部件都可以用AI精確表達，誤差可接近為0。通過逐個替換這些零部件，就能實現(xiàn)AI對人腦功能的模擬。
紅星新聞：從理論上證明不受限制的AI必定超越人類智能，這個證明過程的關(guān)鍵步驟是什么？
黃廣斌：原來證明都是針對單個模塊，比如用AI表達視覺系統(tǒng)，但發(fā)現(xiàn)大腦系統(tǒng)間的交流以及系統(tǒng)內(nèi)部的“黑箱”很難處理。
后來發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)組成的人腦有以下特點：腦細胞和連接（突觸）組成；腦細胞和連接都是單向連續(xù)的。我們發(fā)現(xiàn)腦細胞和連接的單向連續(xù)性使得AI可以精確表達。
基于這些，研究團隊提出新型細胞級別的AI孿生方，從人腦物理組件（如神經(jīng)元、突觸等）自下而上構(gòu)建為人類腦的AI孿生系統(tǒng)，并從理論上證明其能夠以任意預(yù)期的小誤差逼近大腦及其各個子功能系統(tǒng)（如感知和認知功能）。
▲腦的AI孿生系統(tǒng)
這種方法的創(chuàng)新之處在于，可用AI一個個表達腦細胞或連接，每個零部件的誤差接近0，從理論上證明不受限制的AI必定超越人類智能。
打個比方，如果給定一個電視機，也許我們不清楚電視機整個系統(tǒng)功能如何實現(xiàn)，但逐步替換電視機的每一個零部件，可實現(xiàn)一個原裝電視機的組裝版電視機。既然大腦是由物理零部件組成的體系，科學(xué)家可以自下而上通過用AI逐個替換大腦中的這些物理零部件（腦細胞、突觸等），就能實現(xiàn)AI對人腦功能的AI孿生。
紅星新聞：論文中提出，這項研究成果將為大腦相關(guān)疾病的研究和治療提供新思路，能否舉例說明可能的應(yīng)用場景？
黃廣斌：以后人體檢時，除了檢查心臟、腎臟等，還可以檢查大腦。大腦像其他器官一樣也會衰變，我們可以檢測其衰變過程，提前預(yù)測可能出現(xiàn)的問題并解決。比如將衰變細胞精確表達出來，將其替換。
擴展來看，細胞級別的AI孿生方法可以對健康的身體進行虛擬備份，一旦出現(xiàn)問題進行相應(yīng)修復(fù)和替換，人的生命就可能延長。
不受限制的AI要在25年內(nèi)全面超越人類智能？
紅星新聞：您預(yù)測什么時候，或者以什么為標(biāo)志，AI能全面超越人類智能？
黃廣斌：理論上，任何特定應(yīng)用AI最終都會超過人類，只是時間問題，這取決于人們是否希望它超過，以及其發(fā)展速度。比如有些棋類運動中，人類早已不是AI的對手。
AI還能自我復(fù)制、自我發(fā)展，就像病毒一樣。無限制的AI一定會全面超越人類智能，要考慮如何防備它做壞事。
根據(jù)AI指數(shù)級別的上升趨勢，每一年AI的發(fā)展速度會增加10倍。以此推算，如果AI不受限制，可能在25年內(nèi)全面超越人類智能。
我認為AI全面超越人類智能的標(biāo)志是：AI能完全實現(xiàn)人腦的任何功能，人類智慧AI都可以實現(xiàn)�，F(xiàn)在已經(jīng)能逐步看到趨勢，未來將更明顯，比如無人車、無人機、無人工廠、線上教育普及等。
▲人工智能的指數(shù)式發(fā)展
紅星新聞：論文中指出AI有發(fā)明創(chuàng)造能力，您覺得未來AI可能在哪些領(lǐng)域率先取得重大發(fā)明突破？
黃廣斌：AI在各個行業(yè)都在發(fā)揮作用，很難說哪個領(lǐng)域會率先取得重大成果。目前在游戲領(lǐng)域，像AlphaGo，還有蛋白質(zhì)預(yù)測領(lǐng)域，AI都有出色表現(xiàn)。
我認為利用AI和腦科技結(jié)合解決腦疾病問題很有前景，如果能解決或部分解決腦疾病，可延長人類壽命。從國家層面看，很多國家陷入老齡化社會，AI機器人對老人的照護、安撫的價值很大，同時對于勞動力的補充也很重要。數(shù)字經(jīng)濟和智能經(jīng)濟創(chuàng)造的GDP可能是實體經(jīng)濟的N倍，因此，許多國家都在搶抓AI發(fā)展的機遇。
紅星新聞：按照生物進化論中“用進廢退”的觀點，人工智能的不斷發(fā)展是否會讓未來的人類智能水平降低，甚至影響人類基因和大腦發(fā)育？
黃廣斌：AI的發(fā)展肯定會導(dǎo)致人類某些能力降低，“用進廢退”是必然的。就像古人都能騎馬射箭，現(xiàn)在很少人有這種能力。有了智能手機后，人們記電話號碼的能力下降了。有了輔助駕駛后，人們的駕駛能力也有所下降。
AI治理中透明化和開源是關(guān)鍵
紅星新聞：如果不受限制的AI超越人類智能成為現(xiàn)實，您認為會對社會、經(jīng)濟、文化等方面產(chǎn)生哪些深遠影響？對人類而言是福音還是災(zāi)難？
黃廣斌：AI超越人類智能具有兩面性，將帶來巨大的機遇和挑戰(zhàn)。一方面，我們要充分利用AI的正面作用，比如利用其發(fā)明創(chuàng)造能力提升行業(yè)生產(chǎn)力，提高國家GDP。另一方面，AI能自我復(fù)制、產(chǎn)生新算法，可能導(dǎo)致倫理和安全問題，猶如“跟好人學(xué)好話，跟壞人學(xué)壞話”。
我們需要在全球范圍內(nèi)重視AI治理，在利用其優(yōu)勢的同時，防范其負面影響。
▲示意圖 圖據(jù)圖蟲創(chuàng)意
紅星新聞：您認為在AI不斷發(fā)展的過程中，如何平衡技術(shù)進步與安全倫理之間的關(guān)系？
黃廣斌：平衡AI發(fā)展與倫理的關(guān)系很重要，否則人類存在的價值會受到挑戰(zhàn)。但AI很多情況下在數(shù)字世界、虛擬世界中自我發(fā)展，看不見摸不著，很難由特定國家或特定群體來平衡。
比如之前由于克隆技術(shù)帶來的倫理問題是看得見摸得著的，而AI涉及算法和很多看不見的“人工腦袋”運轉(zhuǎn)，很難控制。我認為科學(xué)家們應(yīng)該冷靜下來，明確限制AI的應(yīng)用范圍，比如限制AI不能用于軍事等，避免人類陷入無法掌控的局面。
我們要充分利用好AI會自我復(fù)制且有發(fā)明創(chuàng)造能力這一點，但也要意識到AI存在“跟好人學(xué)好、跟壞人學(xué)壞”的情況。所以要進行國際合作，開展合適的AI治理。
AI治理中，透明化和開源是關(guān)鍵，這樣能讓大家清楚AI在做什么。全球各國應(yīng)將AI視為共同面對的新生力量，不要把它當(dāng)作編外事物，各國需共同研究建立全球治理體系，讓AI沿著健康的道路發(fā)展。
AI的發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，我們需要以開放的心態(tài)迎接這一變革，并積極應(yīng)對可能帶來的挑戰(zhàn)。
紅星新聞首席記者張炎良
編輯 楊 責(zé)編 魏孔明
