80年前,人们就开始考虑人与机器的差别。此后,逐渐形成了人工智能的三个学派:控制论学派(行为学派)、符号学派(计算机学派)、连接学派(人工神经元学派)。
在笔者看来,三个学派分别处理三类问题。形象地说,控制论学派关注的是“眼睛、脑子、手”的协同;符号学派关注的是“大脑的逻辑推理功能”;连接学派模仿的是“大脑的结构”、以期具备“学习功能”。
但是,从学术上看,三者几乎没有交集,各自研究各自的问题。
而且,在这三个学派中,控制论学派独大,其他两个学派小得多。原因很简单:控制论学派直接产生了自动化技术,对经济技术发展的价值非常大。而另外两个学派,基本上是停留在学术界,对工业的作用很小。以至于人们谈到AI时,基本上指的是后面的两个学派。
30年前我读研究生的时候,曾经研究过人工神经元问题。在我的硕士论文中,谈了几个观点:训练数据往往是不足的、模型结构有问题难泛化。但是,大约十多年前,技术条件发生了巨大的变化。大数据产生了,基于大数据的深度学习技术出现了。这样,就引发了所谓“新一代人工智能”。
这个技术的本质优势,是能把人说不清楚的“感性认识”提炼出来。如图像识别、语音识别、个人喜好、对棋“势”的把握等。对码农来说,人说不清楚的知识,就没有办法变成计算机语言,就没有办法交给计算机执行。所以,机器能够自己学习这些知识时,这个困难就解决了。
这种技术的出现,使得AI与自动化能够结合在一起了。常见的无人收费的车 库,就是通过图像识别实现的自动化技术。在工业场景中,与图像有关的自动化技术也有望迅速发展起来。所以,控制论学派和连接学派开始有交集了。
新一代人工智能,让连接学派和符号学派也有了交集。阿尔法狗就是典型的例子。我们知道:下棋需要推理。推理的过程在计算机中往往转化成搜索问题。而搜索问题会面临组合爆炸问题。人类高手下棋时,通过对“棋势”的把握(感性认识),来避免组合爆炸。当年的深蓝,是靠人类去描述这种感觉,建立所谓的启发式函数。深度学习让计算机自动具有了把握“棋势”的感性认识。于是,阿尔法狗就诞生了。
但是,对工业人来说,最有意义的变化发生在智能制造时代。
维纳的思想愈久弥新。指导着我们从自动化、信息化走向智能化。现在看来,传统自动化的应用范畴是很小的。我不久前曾经写文章,指出教科书上的控制论有两大局限性:感知等于认知、严重依赖与模型。但是,对自动化工程师来说,这种局限性往往是感觉不到的:因为自动化技术的应用范畴,就在这个范围之内,大家并不感到奇怪。这就好比,我们人类往往感觉不到大气压力的。
传统上,自动化技术无法完成的事情,是交给人来做的。换句话说,人们本来就不觉得这些事情应该由机器来做。但是,在智能化时代,人类的很多工作要交给机器去做。原来的局限性就显现出来了。这就好比,人类冲出大气层,就感到气压低了。
智能化符合维纳的思想,却远远超出了传统自动化的范畴。当超出范畴以后,人工智能的两个学派,就被纳入,进入了新的体系。从应用的角度看,三个学派从此不再分离,而是走到一起了。我昨天突然注意到:经典控制论的两个局限性,恰恰被AI的两个学派弥补了。
我一直反对“智能制造就是人工智能加制造”的说法。因为在智能制造的体系中,人工智能的两个传统学派,只占了一小部分的空间。对工业人来说,AI两个学派的理论和方法往往是超出实际需要的。工业人不必“杀鸡用牛刀”。工业智能化的主要知识,来源于人类知识的固化。工业大数据的作用,主要是确认、精细化人的知识。而工业互联网平台、数字孪生,用来承载人的知识,支持知识的PDCA持续改进。