演讲东谈主简介： 迪士尼3彩乐园
刘嘉，麻省理工学院博士，心思学家，耐久从事心思学、脑科学与东谈主工智能磋商。清华大学基础科学讲席素养、心思学系系主任、清华大学脑与智能现实室首席磋商员、北京智源东谈主工智能磋商院首席科学家。
东谈主的领略与大脑构造
为什么东谈主如斯难以意会？为什么这个寰宇老是让咱们产生许多困惑？这是东谈主类从有文雅开动就一直存在的问题，道理其实绝顶简短。
领先，咱们看见的寰宇只是这个寰宇中绝顶小的一部分，咱们忽略了绝大部分的东西。
咱们在清华作念过一个小现实：一位戴玄色渔人帽的女士在清华问路，在她问路的期间，咱们安排一块隔板从戴玄色渔人帽的女士和被问路的东谈主之间穿过。当板子过来时，原来问路的女士抬着板子走开了，而原来抬板子过来的另一位戴蓝色渔人帽的女士留了下来，由她络续问路。在7个被问路的东谈主中，只须一个东谈主珍视到了发问东谈主的变化。这个小现实的问路场景里，东谈主们其实只看见了寰宇上绝顶小的一部分，由于这些是不进击的信息，东谈主们就容易忽略掉这些信息。
但更可能发生的是，东谈主们的领略还会污蔑这个寰宇。比如图1这一组图里，有两个拼在一皆的方块图，一个脸色深少量，一个脸色浅少量，还有一个圆环，它的灰度介于两者之间，圆环傍边两半脸色一样。但要是把两个方块图分开，全球一般都会以为圆环的脸色一边变浅了，一边变深了，事实上，它们的脸色仍是完全一样的。再把这个圆环分开，变成转折迁徙，这时看见的东西有立体感了，好像是深灰色的东西盖上了一层淡色的毛玻璃，以及淡色的板盖上了深色的毛玻璃。
咱们年复一年不在不雅察这个寰宇，但又年复一年不在污蔑这个寰宇，这到底是为什么？
这其实取决于咱们的视觉系统。假如外部寰宇存在一个绿苹果，它会以大要100亿比特/秒的信息量参加咱们的视网膜，视网膜通过约100万个神经连续，连续到视觉皮层，这个期间咱们的信息流就从百亿比特/秒变成600万比特/秒；经过视觉低级皮层加工再传到高等皮层来决定看到的东西是什么时，信息流又变成了100比特/秒。这时信息量衰减了1亿倍。可见，当咱们作念决策时，咱们获取的信息其实诟谇常有限的，是以咱们就需要构造出新的东西，把缺失的信息补上，而咱们的大脑就像魔术师一样来弥补这些缺失的信息。这一方面可以解释为什么有许多东西咱们看不见——因为传输流程中也曾被东谈主脑衰减掉、过滤掉了；同期也可以解释，为什么有的东谈主看见一个绿苹果会认为是红苹果——因为这个重构的流程是创造性的，不是简短复制。正是基于这个构造，咱们也可以把一个苹果当作一个梨子，这是咱们大脑构造的流程，是一个泛泛的时局。
东谈主脑重构的谈理
为什么咱们的大脑不可像录像机、摄影机一样诚笃客不雅地反应物理寰宇，为什么非要我方来重构这个寰宇？这样的东谈主脑重构究竟有什么刚正？
正如康德所言：“莫得嗅觉撑握的学问是空的，莫得学问携带的嗅觉是瞎的。”这句话的前半句说的是，要是莫得外部的输入，咱们很难构建我方的心思寰宇，但我想强调的是下半句“莫得学问携带的嗅觉是瞎的”。要是你不知谈你看的是什么东西，那你就等于什么都看不见。这是因为，这个寰宇是牵丝攀藤的，需要咱们去构造，把咱们的意会加进去，只须这样咱们才能确切知谈这个寰宇究竟发生了什么。
与意会比较，更进击的是创造。当大脑莫得被外部信息填满而留住空间时，咱们能够在这空间里创造出我方想要创造的东西。正如《小王子》的作家圣·德克旭贝里所言：“一堆岩石在有东谈主对着它想考时就不再是岩石了，它将化身为大教堂。”这即是东谈主类了不得的创造——当咱们的祖宗航海梯山来到一派荒野，他们看见的不是一堆乱石，而是畴昔的家园。是以，在往日的300万年里，东谈主和山公分开进化，东谈主的大脑体积增多了3倍；但是，这体积并不是平均增多的，增多最大的地点在额叶：与200万年前的祖宗能东谈主比较，咱们的头骨往前杰出，以容纳更大体积的额叶，而强劲的额叶使咱们能构造出不存在的东西。比如咱们的祖宗准备去打猎，无须等看见猎物才作念出反应，他只需要提前遐想狩猎的情景，就可以把一切安排好。如斯一来，东谈主可以把畴昔在脑海里“演”一遍，构建出一个个可能的畴昔，从而对畴昔作念出行径决策，这是东谈主类能够投诚其他比咱们更强劲更凶猛的动物，成为万物之灵的要道。这也印证了荀子的一句话：“关联词东谈主之是以为东谈主者，非特以二足而无毛也，以其有辨也。”
重构心思寰宇的学问从何而来
东谈主脑对寰宇的构造，老是需要先验学问，而先验学问一部分来自基因的烙迹。换言之，咱们来到这个寰宇时并不是一块白板，而是带着32亿年的聪敏来的，这些聪敏就印刻在基因中。
咱们也曾用我校心思系女素养和女博士后的像片，作念了一个意思的小现实：要是把她们的脸全部重复起来，作念一张“平均脸”，全球无数反馈说这张“平均脸”充满两个字：“贤明”。“平均脸”所代表的谈理是什么？东谈主脸其实是咱们的基因图谱——咱们的基因都写在脸上，当咱们把脸平均起来之后，得到的是这18位憨厚平均的基因，平均的基因代表突变很少。而基因一朝突变，概况率是无益的，基因突变越少，证明基因越好，佩带遗传性疾病的概率就越低，这即是为什么东谈主们无数会以为“平均脸”更好意思瞻念、更稳健咱们的审好意思。
既然脸是咱们的基因图谱，对生涯来讲如斯进击，咱们便需要发展出绝顶强劲的看脸材干，即形貌识别。咱们磋商小组也曾通过实考解释，形貌识别材干也写在东谈主类的基因里。咱们找了两类双胞胎，一种是同卵双胞胎（由团结个受精卵发育而来），基本上具有100%相通的基因。另外一种是异卵双胞胎（由两个孤立的受精卵发育而来），基因遗传物资的平均遗传度概况是50%。通过比较他们在形貌识别上的材干，咱们发现同卵双胞胎在形貌识别任务上的相似进程更高，即形貌识别的材干受遗传身分的影响。这少量也可以从咱们的另一磋商得到考证，即形貌失认症或者全球说的“脸盲”。
在图2显现的这个遗传树里，只须孩子有形貌失认症，他的父母中概况率有一个亦然形貌失认症。第二幅图里有一个意思的三角，三角形底边的两个端点代表的即是同卵双胞胎。其时咱们在大学里测试了一个女孩，发现她有形貌失认症，那女孩说她有一个同卵双胞胎姐姐，咱们把她姐姐请来一测，发现居然亦然形貌失认症。
“自重”对大脑的影响
除了看别东谈主的形貌，咱们也时常照镜子看我方。最可爱照镜子的东谈主传奇是纳西索斯，他是古希腊神话里的超等帅哥，对我方的形貌着了迷，每天趴在溪边，通过水的倒影玩赏我方的绝世好意思颜。心思学由此称这种时局为“纳西索斯情结”，谈理是一个东谈主高度自恋，对我方爱到了极致。
其实对我方的爱，对我方形貌的玩赏，背后反应的是一个绝顶进击的特色，即东谈主类的自重。自重是个体对我方的总体气魄，东谈主分红高自重和低自重两种。
什么是高自重？这里有四个问题：1.你是否定为你是一个有价值的东谈主？2.你是否定为你领有许多好意思好的品性？3.你是否对我方舒畅？4.你是否对我方握详情气魄？
要是你对每谈问题的回话都是“是”，那么你即是高自重的东谈主。“自重”在咱们靠近窘境时能提供极大的匡助。
当一个东谈主耐久给与压力和灾难，体格会变得差，心思幸福感会低下，更倒霉的是，领略发展会受损，领略材干会比别东谈主低许多，体目下大脑上即是海马体会受到极大的挫伤，而海马体是东谈主学习、顾忌、空间导航的核心。
自重在压力源和心思寰宇之间引诱起一谈纹丝不动的防地，它就像勇敢的士兵一样挡在东谈主的心思寰宇眼前，帮东谈主把压力、负性事件挡在外面，让东谈主能够泛泛、健康地成长。东谈主有两种本钱，一种是物资本钱，一种是心思本钱，自重自信、感性情切，这些即是心思本钱。物资本钱弥散的东谈主未必有高自重，而处境不利的东谈主莫得丧失他的自重与自信时，就很可能在触达低点时再反弹，并达到东谈主生新的高度。
咱们所处的物理寰宇永恒是不齐全的，总有让东谈主不舒畅之处，但是每个东谈主可以在一个不齐全的物理寰宇里构建出一个好意思好的心思寰宇。为什么？因为咱们的大脑即是一个构造体，从物理寰宇所摄取到的信息，经过大脑的使命，可以构建出一个齐全的心思寰宇。这正印证了社会心思学家班杜拉所说的一句话：“东谈主既是环境的居品，亦然环境的营造者。”
东谈主的双链进化
东谈主和动物的进化有实在质的区别。动物是按照基因，按照达尔文的进化论，少量点试着生涯、前进。东谈主除了有代表着往日的生物基因的演化，还有另外一条演化线，即基于社会基因（Meme）的演化，而这条线带着咱们以与动物不一样的样式前进。
生物基因由一些碱基对组成，那社会基因是什么？邃古时，咱们的祖宗中有一位一忽儿因为某种原因能够把火生起来了，一种学问、妙技被创造出来，这就额外于基因在突变，一个优秀的基因产生了。会生火的这种妙技、学问就像基因一样开动传播给其他东谈主，从一个部落传到其他部落，缓缓地生火就从个东谈主领有的妙技变成东谈主类领有的妙技。渐渐地，东谈主们又开动会制作长矛和其他用具，经过漫长的发展，缓缓构建成今天的东谈主类社会。这即是为什么咱们一直强调学问、文雅是如斯进击，而大学即是文雅的产房。孟子说过：“东谈主之是以异于畜牲者几希；子民去之，正人存之。”这里的“几希”即是咱们的文雅，即是咱们在演化流程中所创造所传播的社会基因。
科技发展的主要目的之一，是要让学问的扩散变得更快、更便利。大要在六千年前，东谈主类最早的笔墨楔形笔墨在眉月地带被发明出来，使得东谈主类的学问妙技可以被纪录下来，可以被诚笃传播。之后的活字印刷，以于今天的电话、电报、互联网等等这一切，使得咱们能够愈加高效地把学问传播出去，激动文雅加快演化。
东谈主类的文雅期间大要可以分红三个阶段：第一个阶段是原始文雅，大要经验了两百多万年，它的前十万年和后十万年莫得什么太大变化。第二个阶段是农业文雅，大要经验了四千多年，这个期间东谈主类开动变成文雅种族，懂得了一些天文地舆学问等等，学会栽培庄稼，可以盲从野兽，把它们变娶妻畜，但发展依然十分舒缓。确切带来巨大变化的是第三个阶段，即工业文雅。工业文雅从开动降生到目下，不外是短短三百年；但在这三百年里，变化是如斯之快，以至于咱们不得不将它再细分红四个阶段，第一个阶段是机械化期间（1760-1840年代），出现了蒸汽机等。第二个阶段是电气化期间（1840-20世纪初），出现了电力等。第三个阶段是自动化期间（1950-21世纪初）。而第四个阶段，即是咱们目下所处的信息期间。
东谈主工智能的阐发
2002年，我的博士论文答辩题目是《形貌识别的领略神经机制》，在答辩的第二张PPT里我这样写谈：“目下起首进的机器识别形貌的正确率只然而立时水平，而东谈主类能够在一秒钟内识别上百张形貌，为什么东谈主类如斯伟大，为什么东谈主类如斯理智，为什么机器如斯愚笨？”
在2002年，机器识别东谈主脸还可以说是“一塌模糊”。到了2015年，迪士尼彩乐园一级代理我作为江苏卫视《最强劲脑》的总探求，筹划东谈主机大战样式，即机器和东谈主比拼形貌识别，看谁的材干最强。比赛的效劳让我惧怕：经过十几年的发展，东谈主工智能也曾强劲到在东谈主脸识别上胜过东谈主类的最强劲脑。我其时绝顶交运我的博士论文是在十几年前答辩的；要是我目下这样开题，可能就拿不到博士学位了。
其时除了惧怕，还有酷好：东谈主工智能究竟是靠什么来达到和东谈主一样的形貌识别水平，致使突出东谈主类的水平？
咱们引诱了一个东谈主工神经网罗，检会它去识别性别，即区别是男性照旧女性，它的正确率能达到100%。这个神经网罗究竟是靠什么把男性和女性差别开？咱们找了一张中性形貌，即是把男性和女性形貌求平均，给它加上立时杂音，然后“喂给”东谈主工神经网罗，它有期间会判断这个图是一个女性，而这个形貌加上其他杂音，则会被判断为男性。于是，完全一样的底图，加上不同的杂音，就会得到一组被东谈主工神经网罗认为是女性的图和一组被认为是男性的图。当把这组被认为是女性的图中的中性形貌去掉，只留住杂音时，这些杂音重复起来，咱们得到的就不再是立时杂音，而是东谈主工神经网罗用于识别女性的里面表征。不异，咱们也可以得到男性形貌在这个神经网罗中的里面表征。进一步，咱们把两者相减，就得到了东谈主工神经网罗用以差别男性和女性的花样。在这个花样里，可以看到，眼睛、眉弓、鼻子、东谈主中是它认为的差别男性和女性的要道特征。而这些要道特征，的确是咱们东谈主类用于差别男性和女性的要道特征，它们的相似度达到了0.73，这诟谇常高的磋商度。但是，原底本本，咱们并莫得告诉过这个东谈主工神经网罗：你应该用什么样式去识别男性和女性；只是要让它作念这件事情，它就会产生跟东谈主类近似的里面表征、领略操作，从而完成性别判断。也即是说，东谈主工智能在这个流程中呈现出和东谈主类一样的心思寰宇。
在那一刻我开动矍铄到，生物往日的进化都是一条单线，基于碳基的样式运行。但是当东谈主类创造出东谈主工智能之后，东谈主类文雅就很可能不再是平滑上前，接下来偶而会出现一种立异性的跃迁，可能在文雅的进化中出现奇点。
为什么这样说呢？咱们来看东谈主类和东谈主工智能的三大区别。
第一，算力。东谈主类的大脑时常重3.5斤傍边，天然只占咱们体重的2%，但破钞了咱们体格25%以上的能量，因此它是一个耗能大户，也曾达到了咱们体格能够撑握的极限。是以，东谈主类的大脑看起来也曾到了进化极限，再给一千年、一万年，东谈主类的大脑很可能不会变得更大，理智进程也不会增多。但是关于东谈主工智能来说，一块CPU不够可以再加一块CPU，一块硬盘不够可以再加一块硬盘，表面上它有无限的算力和无限的存储材干。
第二，寿命。东谈主的寿命是有限的，再伟大的想想也有住手的一刻。但东谈主工智能的寿命是无限的，CPU烧了可以换块CPU，电线断了再换根电线就行。
最要道的，是东谈主工智能的无限可能。关于东谈主类而言，一般来说有两种学问，一种是可以姿色的明学问，比如牛顿定律。一种是可以感受但难以姿色的默学问，比如骑自行车的学问。此外还有第三种学问，是东谈主类所莫得而机器领有的，即暗学问，它不可感受，不可姿色，不可抒发，它是存在于海量数据中万世万物之间的磋商，数目极其巨大，东谈主类无法意会。
2016年，AlphaGo打败了东谈主类围棋顶尖妙手之一李世石。其时寰宇围棋积分排行第一的围棋手柯洁说：“咱们东谈主类下了2000年围棋，连门都没入。”棋圣聂卫平说：“咱们应该让阿憨厚（AlphaGo）来教咱们棋战。”这不是他们谦善，而是事实。一个东谈主不吃不喝一辈子所下的围棋最多也即是10万盘，而从东谈主类发明围棋到目下，累计统共下了大要3000万盘围棋。而围棋的空间有多大呢？一个格子可以有三种情状，放白棋、放黑棋或者不放，而棋盘统共有19×19个格子，是以它的情状统共有319×19种，大要等于10172，这比系数这个词寰宇中的原子数目还要多。相干于如斯深广的围棋空间，东谈主类的两千多年探索，只是这个空间里一个微不及谈的小点，而大部分空间照旧一派暗澹。AlphaGo之是以比东谈主类愈加强劲，并不是它比东谈主类理智，而是因为它探索了更大的空间，因此找到了更多下法云尔。牛顿曾说：“我就像在海边玩耍的小孩，偶尔拾到秀丽的贝壳，就原意不已。但面对真义海洋，我仍一无所知。”目下看来，这不是牛顿谦善，而是实情。
再看一下艺术。目下东谈主工智能也曾可以制作达到专科水平的绘图（图3、图4）和音乐。此外，讼师、大夫、税务师、探求师等需要绝顶专科的学问的“金领”作事，也逐渐出现了东谈主工智能的身影，看起来很可能有一天会被东谈主工智能取代。神经网罗之父、深度学习的独创东谈主杰弗里·辛顿（Geoffrey Hinton）接受麻省理工学院的《Tech Review》采访时说：“将来深度学习可以作念任何事情。”
东谈主工智能与类东谈主智能的巨大差距
东谈主工智能真的也曾无所不可吗？心思学家教诲了其时起首进的东谈主工神经网罗模子GPT-3。他们认为之是以GPT-3显得绝顶理智，是因为问了它智能的问题。假定问它一些很“弱智”的问题，它会怎么回话？他们问它：“我的腿上有几只眼睛？”这个连莫得上过学的小孩都能正确回话的问题却难倒了GPT-3，它回话说：“你的腿上有两只眼睛。”这标明它并不睬解眼睛是什么，它只是在作念关联云尔——东谈主有两只眼睛，腿是东谈主的一部分，是以它认为腿上应该有两只眼睛。这个例子充分印证了爱因斯坦名言：“任何傻瓜都知谈，要道在于意会。”GPT-3知谈但并不睬解眼睛究竟是什么，而意会，正是咱们东谈主类确切了解这个寰宇、能在这个寰宇里解放徘徊的要道。
杰弗里·辛顿彰着也矍铄到了这个问题，他暗意，咱们可以进一步发展东谈主工智能，当一个东谈主工智能能够准确姿色一个场景，它即是意会了。真实这样么？假定有这样一个场景：有个东谈主从柱子上狠狠摔了下来，颠仆在地。要是让东谈主工智能来姿色这个场景，它会说一个东谈主从柱子上掉下来了。而咱们对这个场景还有一个很进击的反应——“疼”。这个区别体现了东谈主类具有一种独特进击的材干，即共情：别东谈主遇到了灾难我能不教而诛，而这种感受是自动的。共情不是一种浪费，而是一种必需品，因为当一个孩子莫得这种不教而诛的材干，穷乏同理心，他在小期间就很难对父母产生依恋，很难和其他小一又友玩到一皆；在长大以后，会对酬酢常情穷乏意会，对他情面绪穷乏反应，不可把柄酬酢景色调整我方的步履，有可能作念出反社会的步履。假定咱们的畴昔是由一台台莫得共情的机器所组建的“自闭症”式的社会，这个社会还能有文雅吗？这个社会还能有发展吗？是以，东谈主工智能的奠基东谈主之一马文·李·明斯基说过这样一句话：“目下的问题不是一个智能的机器是否领多情谊，而是不领多情谊的机器是否能领有智能。”在马文·李·明斯基看来，情谊是智能的基础，得先多情谊才有智能。
又如在好莱坞电影里，好意思国的黑手党跑去找一个店家说：“你这个蛋糕店看上去真可以，要是无意发生失火烧掉那就太可惜了。”求教这个黑手党的话是什么谈理？A：请店家作念好消防使命，别烧掉了店铺，那样太可惜了。B：请店家交保护费，要否则就要烧掉店铺。对咱们而言，谜底了然于目是B，是黑手党在禁绝并绑架店家。但是关于机器来说，它还很难意会这话背后澌灭的推理和因果。正如古希腊形而上学家德谟克利特所言：“我宁可找到一个因果的解释，也不肯成为波斯东谈主的王。”对东谈主而言，咱们认为万事万物都是有因果的，而正是这种对因果的执着使咱们能够推理，能够把败落的万世万物磋商在一皆，组成一个个故事。
其实笛卡尔四百多年前就说过：“即使机器可能在某些方面作念得和咱们一样好，致使更好，但它们在其他方面不可幸免地会失败。这是因为它们不是通过意会而只是把柄预设来行径。”这少量，到目下还莫得发生实质的改换。
是以，天然目下东谈主工智能取得了很高的设立，但是和东谈主的智能仍然存在巨大差距，依然莫得达到类东谈主智能。那么畴昔怎么达成类东谈主智能呢？我认为，要道点就在于脑科学+东谈主工智能。
举个简短的例子：线虫是一个绝顶简短的生物，只须302个神经元。但是，麻省理工学院的磋商者师法了其中19个神经元，就完成了自动驾驶这个任务，其参数比传统的大模子足足低三个数目级，只须75000个参数，而这个仿生的东谈主工神经网罗对不同谈路具有绝顶高的通用性和可解释性，以及绝顶强的鲁棒性。只是师法来自简短生物的19个神经元，就可以完成自动驾驶的初步任务，这是因为生物不是靠神经元的数目取胜，而是靠32亿年进化变成的聪敏取胜，这项磋商师法的其实是32亿年进化变成的聪敏。从这个角度讲，东谈主类的大脑是目下寰宇上最理智的大脑，有860亿个神经元，平均每个神经元有3000个连续，它代表着寰宇中在材干上所能达到的最高设立。那么，东谈主工智能为什么不可向东谈主脑学习，以东谈主脑为模板、以东谈主脑为鉴戒，来发展出更好的东谈主工智能呢？
对线虫神经元的师法，只是一个开动，下一步也许咱们会去师法神经元数目百万级的果蝇、更高量级的斑马鱼，致使小鼠、大鼠、猕猴，终末是东谈主类。只是从神经元的数目上来讲，这即是一个巨大的挑战，因为神经元的数目足足差了9个数目级，而还有更多更大的挑战来自机制和算法，以及更多的未知。但是我服气，脑科学加上东谈主工智能，有一天也许能够造出一个忘形东谈主脑的数字大脑。
小结
莎士比亚说：“所谓过往，皆为序章。”咱们的目下是往日的畴昔，也曾写定，但咱们的此刻完满不是畴昔的往日，因为咱们的畴昔是不决的，取决于咱们目下怎么作念出遴选。
东谈主类发明了东谈主工智能，在今天跟着算力的增多、时间的高出，它开动有了突出东谈主类的可能。咱们目下需要对具有一切可能的畴昔作念出遴选。
在我看来，畴昔大要有三种可能。第一种，东谈主工智能像科幻电影《星球大战》里的R2-D2一样，是东谈主类诚笃的伙伴，成为东谈主类绝顶好的一又友，匡助东谈主类变得更强劲。第二种可能，咱们构建出一个数字大脑，它的材干可能比目下东谈主类的大脑更强，这时可以达成东谈主机合二为一，把咱们的矍铄、顾忌、情谊上传到这个数字大脑里，要是CPU坏了就换一块CPU，内存需要扩大少量就加点内存，这样东谈主就可以获取精神上的“长生”。畴昔学家库兹韦尔在《奇点莅临》这本书中认为大要在2045年，这一刻就会到来。第三种可能，即是科幻电影《闭幕者》里所展示的，东谈主类文雅消失。
畴昔会怎么样迪士尼3彩乐园，最终取决于咱们目下作念什么。这很进击，因为咱们今天站在了这个进化的节点之上。