量子計(jì)算的人工智能與人的關(guān)系
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人類的大腦會(huì)不會(huì)像量子計(jì)算機(jī)一樣做隱秘的工作,只在最后呈現(xiàn)一個(gè)選擇?我們期待未來幾十年科學(xué)家會(huì)有答案。
人工智能越來越火,百度最近甚至聲稱自己不是一家互聯(lián)網(wǎng)公司,而是一家人工智能公司。還有消息說,美國至少有百分之七十的投資者已經(jīng)在計(jì)劃投資人工智能有關(guān)的項(xiàng)目?,F(xiàn)有的人工智能,能做的事情是單項(xiàng)的,比如AlphaGo,科學(xué)家給它一個(gè)特定的程序,它就可以下圍棋。科學(xué)家也可以給它“喂”圍棋的數(shù)據(jù),它會(huì)在數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),提高圍棋水平。它還可以自己和自己對(duì)弈,在對(duì)弈中繼續(xù)提高水平,這是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方式。
我的一位大學(xué)同學(xué),楊某某,現(xiàn)在是香港科技大學(xué)的計(jì)算機(jī)與工程系主任。他是如何評(píng)價(jià)當(dāng)下人工智能的?他說,機(jī)器可以在一個(gè)單項(xiàng)中戰(zhàn)勝人類,比如AlphaGo,但它能將圍棋的技藝轉(zhuǎn)化為象棋的技藝嗎?它會(huì)將圍棋技藝中的智慧應(yīng)用在其他方面嗎?并不能。我們?nèi)祟惸軌蜃龅竭@一點(diǎn),就是俗話說的舉一反三。在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中,這叫遷移學(xué)習(xí)能力。楊強(qiáng)就是研究遷移學(xué)習(xí)的,但目前還沒有機(jī)器會(huì)遷移學(xué)習(xí)。
當(dāng)機(jī)器具備遷移學(xué)習(xí)能力時(shí),人工智能才真正具備類似人類的智慧。即便如此,機(jī)器能不能真正擁有類似人類甚至超越人類的智慧,我還有懷疑。原因很簡單,我們至今還沒有完全理解人類意識(shí)的機(jī)制。有一種可能,人類意識(shí)涉及的不僅僅是簡單的經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,也許還含有量子計(jì)算的機(jī)制。當(dāng)然,這僅僅是可能。那么,到底什么是量子計(jì)算?
首先,我們先直觀理解一下當(dāng)下計(jì)算機(jī)的計(jì)算。這種計(jì)算原理,和小學(xué)生做運(yùn)算沒有什么區(qū)別。首先,計(jì)算機(jī)得有一個(gè)地方專門用來存儲(chǔ)數(shù)字或者其他什么數(shù)據(jù),這就像我們在一張紙上先寫下一個(gè)數(shù)字或兩個(gè)數(shù)字。比方說,我們要計(jì)算兩個(gè)數(shù)字相加的結(jié)果,就在紙上寫下兩個(gè)數(shù)字。計(jì)算機(jī)還有一個(gè)地方,就是中央處理器(CPU),這是最關(guān)鍵的一個(gè)部分,是用來做計(jì)算的。計(jì)算機(jī)的計(jì)算原理就像我們在紙上做加法,我們知道個(gè)位數(shù)如何相加,然后再使用進(jìn)位法則。計(jì)算機(jī)的處理器也有一套類似的原則,這樣,它就會(huì)做加法了。加法之后就是乘法,等等。
一個(gè)數(shù)字,在計(jì)算中就是一個(gè)狀態(tài),兩個(gè)數(shù)字分隔存儲(chǔ)起來也是一個(gè)狀態(tài),處理器的任務(wù)就是將這個(gè)狀態(tài)在加法的指令之下轉(zhuǎn)化成另一個(gè)狀態(tài)。輸入的狀態(tài)是確定的,指令也是確定的,這樣,輸出的狀態(tài)就是確定的。
在量子力學(xué)中,大家熟知的不確定性告訴我們,本來就沒有確定的狀態(tài)。比如說,一個(gè)數(shù)字,既不是0,也不是1,它同時(shí)是0和1,這是量子世界神奇和反直覺的地方。在量子計(jì)算的運(yùn)算過程中,每一步的狀態(tài)也是不確定的,這樣,輸出結(jié)果也是不確定的??墒牵瑸槭裁催€需要做量子計(jì)算機(jī)呢?
打個(gè)比方。給你一個(gè)迷宮,現(xiàn)在你需要從一個(gè)入口進(jìn)去,從另外一個(gè)入口出來。通常,能夠走通的只有一條路。進(jìn)入入口之后,在每次交叉的地方,你總會(huì)有兩個(gè)選擇,向左拐還是向右拐,大多數(shù)的選擇會(huì)將你引入一個(gè)死胡同。這就像做計(jì)算,盡管你可以有選擇,但你只能選擇一個(gè)。
一個(gè)量子粒子就不同,它可以同時(shí)選擇向左拐和向右拐,它的狀態(tài)是不確定的,或者同時(shí)具備這兩種狀態(tài)。這樣,一個(gè)量子粒子進(jìn)入迷宮,總會(huì)走出來。將這個(gè)道理用到計(jì)算機(jī)上,我們就說,量子計(jì)算機(jī)同時(shí)在做很多很多運(yùn)算。這樣,計(jì)算機(jī)的效率就比普通計(jì)算機(jī)高得多。
人類的大腦會(huì)不會(huì)像量子計(jì)算機(jī)一樣做隱秘的工作,只在最后呈現(xiàn)一個(gè)選擇?我們期待未來幾十年科學(xué)家會(huì)有答案