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人工智能的真正挑战: 从形式化学习到内容理解的转变

发布时间:2024-06-13 文章来源:人民邮电报

       随着人工智能技术的迅猛发展,我们见证了其从基础算法到复杂应用场景的跨越式进步。从简单的数据分析到复杂的决策支持,人工智能似乎无所不能。然而,在这波技术革新浪潮中,人工智能所面临的真正挑战正逐渐从形式化学习转向内容理解。

       当前,大多数人工智能系统特别是深度学习模型,主要依赖于对海量数据的形式化学习。这些模型通过识别数据中的模式和关联来做出预测或决策。然而,这种学习方式的局限性在于,它们往往缺乏对数据背后含义的深入理解和洞察。以图像和视频内容的理解为例,尽管计算机视觉技术利用深度学习模型能够识别出物体、场景和动作等,但一个图像识别系统即使能够准确地识别出一只水豚,它却并不真正理解“水豚”这一概念所包含的深层含义,如水豚的生活方式、性格特点等。

       对于大数据和深度学习的局限性,发展中国家工程科技院院士钟义信在接受《人民邮电》报记者采访时直言:“这些都是基于形式化的处理,数据被简化为0—1的编码序列,无法真实反映其背后的内容。深度学习模型基于这样的数据进行训练,同样缺乏对内容的深入理解,因此不具备真正的理解能力。”这一观点揭示了当前人工智能领域所面临的挑战——如何推动AI系统实现对数据深层含义的真正理解。

       换言之,深度学习所学习到的仅仅是形式上的关联和模式,而没有涉及内容上的因果关系。钟义信谈到,对于人工智能而言,真正的“智能”不仅要求能够处理形式,更重要的是要能够理解数据、信息和知识背后的深层内容。只有这样,人工智能才能做出具有智能水平的决策。

       这意味着,人工智能系统需要具备一种类似于人类的认知能力,这种能力不仅体现在对数据的整理、归纳和有效信息的提取上,更重要的是能够将这些信息与相应领域的知识库进行深度融合,从而实现对数据的真正理解。例如在自动驾驶领域,人工智能系统需要具备对来自摄像头、激光雷达等多个传感器数据的实时处理能力,但仅仅识别出车辆、行人和其他障碍物还远远不够,系统需要能够理解这些物体之间的关系,预测它们的行为。同时,系统还需要融合对道路规则、交通信号和车辆动力学等知识的深入理解,才能在复杂的交通场景中做出安全合理的决策。

       为实现从形式化学习到内容理解的转变,钟义信主张对人工智能领域研究实行“范式大变革”。他认为,学科的范式(科学观与方法论)是指导学科研究的最高引领力量。然而作为信息学科高级篇章的人工智能却遵循着物质学科的范式,使人工智能的研究严重受限。用“物质学科的范式”来指导“信息学科的研究”,人工智能的研究只能按照“分而治之”和“纯粹形式化”的方法论得出各种局部性、孤立性、碎片式、智能水平低下、结果不可解释,而且需要大规模样本的研究成果。


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