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机器人定向演化:打破思维定式,让人工智能适应环境

【摘要】:提到演化,人们脑子里最先想到的一定是生物的演化,这个词和非生物根本不搭,这是一种有色眼镜的思维定式,机器人也是“人”啊,如何不能演化?最早提出人工智能演化的正是阿兰·图灵,他预设在计算机上重现演化的迭代[4]过程。地球上的万物都是演化的成果,定向演化一定也可以帮助人工智能适应环境。所以,通过定向演化,也许人工智能有一天可以把人类从食物链顶端踢下神坛。

提到演化,人们脑子里最先想到的一定是生物的演化,这个词和非生物根本不搭,这是一种有色眼镜的思维定式,机器人也是“人”啊,如何不能演化?自然选择适用于所有生命,机器人也可以借助自然选择的原理提升自己的性能。

最早提出人工智能演化的正是阿兰·图灵,他预设在计算机上重现演化的迭代[4]过程。从古至今,优秀的人工智能学家不胜枚举,单单是人工智能之父的人选就超过两位数。如果说其他人都是通过人工智能进行深入肌理的研究和剖析才有所建树,阿兰·图灵则是跟人工智能之间建立了信任、培养了感情,他是最懂人工智能的人。图灵的想法非常超前,影响了后代许多人工智能学家。地球上的万物都是演化的成果,定向演化一定也可以帮助人工智能适应环境。从某种程度来说,阿兰·图灵把人工智能当成一种生物对待,而非没有灵魂的死器。

自图灵开始,演化算法发展至今经历过许多变种,但万变不离其宗,所有的演化算法都建立在相同的构架上:随机生成候选种群,计算适应度,根据预先规定的任务评估每个候选个体的表现,保留表现出色的个体,丢弃产生瑕疵的产品,接着使用剩余的人工智能作为新的样本构建候选种群,周而复始,不断重复这个过程,直到人工智能进化出真正的智能。需要注意的是,在遴选阶段,有必要添加一些随机变异的样本,比如将选定的候选个体和另一个个体的部分特征融合,或者刻意打乱某个约定的程序,随机改变某个候选个体的部分特征。这同样遵循了达尔文的物竞天择,所有生物在漫长的演化过程中都面临着潜在的变异。甚至可以说,突变是演化的捷径。

■1863年初版的木板年画,通过形容一个木桶和一只鹅如何进化成一头“驴人”讽刺进化论。但实际上,遵循定向演化的不仅仅包括生物,还包括AI

和生物大脑不同,电脑软件可以进行更多、更复杂的升级和修正,并且很容易测试成果,孰优孰劣一目了然。另外还有一点,人们在处理淘汰产品的时候非常简单,只需要敲下几个按键,就能将这些“残次品”剔出进化的队伍,无须承担任何良心谴责。人类在集体智能上碾压其他任何物种,这是帮助我们登上食物链顶端的主要原因。而电脑在这方面比我们更有发展前途。一个运行特定程序的人工智能网络能够在短时间内在全球范围同步,一台电脑学到的东西会立刻被所有电脑习得。世界上所有的电脑集群可以共同执行同一个任务,而不必担心异见、动力、自利这些人类特有的情感属性干扰它们的判断。而且,人类还可以根据需要为人工智能的演化消除障碍和增加障碍,加速演化的过程,可以在几天甚至数小时之内得到演化选择的产物。人类几百万年走过的路,人工智能也许只需要几个月就能到达终点。所以,通过定向演化,也许人工智能有一天可以把人类从食物链顶端踢下神坛。这听起来非常恐怖而让人伤心,仔细想一想,我们自己不正是通过对其他生物碾压般的杀戮最终站上最高位吗?那么,人工智能就是在重复人类的使命。进化本来就无关道德,如果人类的祖先在一开始就“放下屠刀”,只吃素,不杀生,得到的结果可能不是“立地成佛”,而是成为其他生物的盘中餐。进化,意味着残酷的选择,你死我生,由不得半点虚假跟含糊。

■谁又能知道它在想些什么呢(图片来自University of Kaiserslautern)