如何解決AI的“常識(shí)”問題
深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)不擅長處理新奇的情況,它們需要大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練,它們有時(shí)會(huì)犯一些奇怪的錯(cuò)誤,甚至?xí)屗鼈兊膭?chuàng)造者感到困惑。
一些科學(xué)家認(rèn)為,這些問題將通過創(chuàng)建越來越大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并在越來越大的數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練它們來解決。也有人認(rèn)為AI領(lǐng)域需要的是一點(diǎn)點(diǎn)人類的“常識(shí)”。。
好的人工智能系統(tǒng)會(huì)犯奇怪的錯(cuò)誤。
在過去的10-12年里,隨著人們對深度學(xué)習(xí)表現(xiàn)出非凡的熱情,有很多關(guān)于基于深度學(xué)習(xí)的系統(tǒng)能夠做我們最初希望人工智能系統(tǒng)做的一切事情的談?wù)摗?/p>
在人工智能的早期,愿景是創(chuàng)造一個(gè)獨(dú)立自主的系統(tǒng),可能是機(jī)器人的形式,它可以在世界上做事情,幾乎不需要或不需要人類干預(yù)。
今天,孔徑已經(jīng)縮小了很多,因?yàn)楹芏嗳硕紝ι疃葘W(xué)習(xí)能夠完成的事情感到興奮,特別是,在工業(yè)中巨額資金和人才收購在推動(dòng)了對基于經(jīng)驗(yàn)或訓(xùn)練有素的系統(tǒng)的強(qiáng)烈關(guān)注后,我們正在接近的大量索賠人工通用智能,或者說“老式人工智能”(GOFAI)或象征性方法已經(jīng)完全過時(shí)或沒有必要。"
但是很清楚的是,盡管令人印象深刻,深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)正遭受著尚未解決的令人困惑的問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傾向于敵對攻擊,其中對輸入值的特制修改會(huì)導(dǎo)致模型對其輸出進(jìn)行突然的錯(cuò)誤更改。深度學(xué)習(xí)也在努力理解簡單因果關(guān)系而且很不擅長構(gòu)思和組合概念。大型語言模型,最近已經(jīng)成為一個(gè)特別關(guān)注的領(lǐng)域,被發(fā)現(xiàn)有時(shí)會(huì)犯非常愚蠢的錯(cuò)誤同時(shí)生成連貫且令人印象深刻的文本.
如果你想一想,這些系統(tǒng)中明顯缺少的是我們?nèi)祟愃^的常識(shí),這是一種看到對許多人來說似乎顯而易見的事情的能力,能夠快速簡單地得出顯而易見的結(jié)論,并且能夠在你決定做一些你立即意識(shí)到是荒謬或糟糕的選擇的事情時(shí)阻止自己。
什么是常識(shí)?
AI界從早年就開始講常識(shí)。事實(shí)上,關(guān)于人工智能的最早的論文之一,在1958年寫的,標(biāo)題是有常識(shí)的程序。
這不是新的,我們也沒有發(fā)明它,但這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)忽視了人工智能先驅(qū)們對它的定義。“如果你進(jìn)一步尋找關(guān)于什么是常識(shí),擁有常識(shí)意味著什么,以及對我們來說重要的是,常識(shí)如何工作以及如何實(shí)施常識(shí)的指導(dǎo),你會(huì)在心理學(xué)文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)很少的東西。”
在…里像我們一樣的機(jī)器,將常識(shí)描述為“有效利用普通的、日常的、經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)來實(shí)現(xiàn)普通的、日常的、實(shí)際的目標(biāo)的能力。”
常識(shí)對生存至關(guān)重要。人類和高等動(dòng)物已經(jīng)進(jìn)化到通過經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí),并發(fā)展出例行程序和自動(dòng)駕駛技能,可以處理他們每天面臨的大多數(shù)情況。但是日常生活不僅僅是我們反復(fù)看到的套路。我們經(jīng)常面對從未見過的新奇情況。其中一些可能與正常情況大相徑庭,但大多數(shù)時(shí)候,我們看到的東西與我們習(xí)慣的東西略有不同。在人工智能的討論中,這有時(shí)被稱為“長尾”。
在我們看來,當(dāng)你被這些日常事務(wù)打斷時(shí),常識(shí)真的是第一個(gè)被激活的東西。常識(shí)可以讓你快速瀏覽新的情況,記住你以前做過的足夠接近的事情,快速調(diào)整你的記憶,并將其應(yīng)用到新的情況中,然后繼續(xù)前進(jìn)。
常識(shí)不是快速的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)1思維,它執(zhí)行我們可以做的大多數(shù)例行任務(wù),而無需有意識(shí)地專注于它們(例如,刷牙、系鞋帶、扣襯衫扣子、在熟悉的區(qū)域開車)。打破你目前的常規(guī)需要積極的思考。
與此同時(shí),常識(shí)也不是系統(tǒng)2思維,這是一種緩慢的思維模式,需要完全集中精力,有條不紊,一步一步地思考(例如,計(jì)劃六周的旅行,設(shè)計(jì)軟件,解決復(fù)雜的方程)。
我們可以深思熟慮,通過挑戰(zhàn)來解決難題。那種想法對你的大腦來說很費(fèi)力,而且很慢。布常識(shí)允許我們在幾乎任何常見的日常情況下繞過這一點(diǎn),我們不必深入思考下一步該做什么。
如果需要相當(dāng)大的精神努力才能弄清楚,那就不是常識(shí)了。我們可以把它看作‘反身思維’,反身思維和思考一樣重要。
沒有常識(shí)的人工智能的危險(xiǎn)
當(dāng)人工智能系統(tǒng)被用于總是產(chǎn)生新情況的應(yīng)用中時(shí),常識(shí)成為絕對必要的常識(shí)包含可預(yù)測性、信任、可解釋性和責(zé)任性。
大多數(shù)人不會(huì)犯奇怪的錯(cuò)誤。我們偶爾都會(huì)做些傻事。但我們可以思考一下,避免再犯。人是不完美的。但是他們一般在一定程度上是可以預(yù)測的,尤其是你認(rèn)識(shí)的人。這讓我們能夠投資信任。
沒有常識(shí)的人工智能系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)是,當(dāng)它們達(dá)到訓(xùn)練的極限時(shí),它們會(huì)犯錯(cuò)誤,這些錯(cuò)誤是完全不可預(yù)測和無法解釋的。
沒有常識(shí)的機(jī)器沒有那種視角,沒有那種退路來阻止自己做奇怪的事情,并且它們受到脆性的困擾他們對自己正在做的事情感到驚訝。但當(dāng)他們犯錯(cuò)時(shí),這根本沒有任何意義。
這些錯(cuò)誤可能是無害的,比如給一張圖片貼錯(cuò)標(biāo)簽,也可能是極其有害的,比如開車撞上車道分割線。
如果一個(gè)系統(tǒng)遇到的都是棋盤,它所要擔(dān)心的都是贏得游戲,那么常識(shí)真的沒有給這個(gè)組合增加任何東西,常識(shí)將發(fā)揮作用的地方是,當(dāng)我們冒險(xiǎn)超越棋盤,將象棋游戲視為發(fā)生在現(xiàn)實(shí)世界中的一種活動(dòng)。
因此,隨著人工智能系統(tǒng)進(jìn)入開放領(lǐng)域的敏感應(yīng)用,如駕駛汽車或與人類合作,甚至參與開放式對話,常識(shí)將發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用。這些地方總是會(huì)出現(xiàn)新奇的情況。
如果我們希望人工智能系統(tǒng)能夠以一種合理的方式處理現(xiàn)實(shí)世界中非常常見的事情,我們需要超越從采樣已經(jīng)發(fā)生的事情中獲得的專業(yè)知識(shí),作者在中寫道。“考慮到壓倒性的巨大數(shù)字,僅僅基于對過去發(fā)生的事情的觀察和內(nèi)化來預(yù)測未來是行不通的,不管這種蠻力有多殘忍。我們需要常識(shí)。”
重溫符號(hào)人工智能
大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為當(dāng)前的人工智能系統(tǒng)缺乏常識(shí)。然而,當(dāng)涉及到解決方案時(shí),意見分歧。一個(gè)流行的趨勢是繼續(xù)讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)越來越大。證據(jù)表明,更大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)取得增量改進(jìn)。在某些情況下,大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顯示零距離學(xué)習(xí)技巧在那里,他們執(zhí)行未經(jīng)訓(xùn)練的任務(wù)。
然而,也有大量的研究和實(shí)驗(yàn)表明,更多的數(shù)據(jù)和計(jì)算不解決人工智能系統(tǒng)的問題沒有常識(shí)的人。他們只是把它們隱藏在一個(gè)更大更混亂的數(shù)字權(quán)重和矩陣運(yùn)算中。
這些系統(tǒng)注意到并內(nèi)化了相互關(guān)系或模式。他們不發(fā)展“概念”即使當(dāng)這些東西與語言互動(dòng)時(shí),它們也只是在模仿人類行為,而沒有我們認(rèn)為擁有的潛在心理和概念機(jī)制。
常識(shí)是關(guān)于世界上的事物及其所具有的屬性,通過我們所謂的概念結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié),概念結(jié)構(gòu)是關(guān)于可能存在的事物種類及其可能具有的屬性種類的想法的集合。 關(guān)于做什么的常識(shí)性決定相當(dāng)于使用這種表示的知識(shí)來考慮如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)以及如何對觀察到的情況做出反應(yīng)。
該領(lǐng)域需要回顧和重溫一些早期的工作符號(hào)人工智能給計(jì)算機(jī)帶來常識(shí)。他們稱之為“知識(shí)表征”假說。這本書詳細(xì)介紹了知識(shí)管理系統(tǒng)是如何構(gòu)建的,以及如何將不同的知識(shí)整合在一起,形成更復(fù)雜的知識(shí)和推理形式。
根據(jù)KR假設(shè),常識(shí)知識(shí)的表示將有兩個(gè)部分:“表示世界狀態(tài)的世界模型,以及表示概念結(jié)構(gòu)的概念模型——可用于對世界上的項(xiàng)目進(jìn)行分類的概括框架。”
我們的觀點(diǎn)是回到早期對人工智能的一些思考,其中某種符號(hào)和符號(hào)操縱程序——人們過去稱之為推理引擎——可以用來編碼和使用我們稱之為常識(shí)的世界基本知識(shí):直覺或天真的物理學(xué),對人和其他代理人如何行動(dòng)以及意圖和信念是什么樣的基本理解,時(shí)間和事件如何工作,因果關(guān)系等。嬰兒學(xué)到的所有知識(shí)在他們生命的第一年到兩年,世界知識(shí)實(shí)際上可以對機(jī)器的行為產(chǎn)生因果影響,并且還可以利用你可以通過操縱符號(hào)做的所有事情,如組合性,以新的方式放置我們熟悉的東西。
無論從長遠(yuǎn)來看,路徑是預(yù)構(gòu)建、預(yù)編碼所有這些知識(shí),還是以某種方式讓系統(tǒng)以不同的方式學(xué)習(xí),我不知道。但作為一種假設(shè)和實(shí)驗(yàn),我認(rèn)為人工智能的下一步應(yīng)該是嘗試建立這些知識(shí)庫,并讓系統(tǒng)使用它們來處理日常生活中的驚喜,對如何處理熟悉和不熟悉的情況做出粗略的猜測。
我們需要走得更遠(yuǎn)。我們需要關(guān)注自主決策機(jī)器如何在日常決策環(huán)境中使用這些東西。這是所有其他項(xiàng)目都缺少的東西。建立事實(shí)知識(shí)并能夠?qū)ξkU(xiǎn)類型的瑣事問題給出答案是一回事。但在喧囂的世界中運(yùn)營,并能夠以理性和及時(shí)的方式應(yīng)對不可預(yù)見的意外,則完全是另一回事。
機(jī)器學(xué)習(xí)在常識(shí)中有作用嗎?
基于機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)將繼續(xù)在人工智能的感知方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
我不會(huì)推動(dòng)一個(gè)使用一階謂詞演算來處理人造視網(wǎng)膜上的像素或處理速度信號(hào)處理的符號(hào)操縱系統(tǒng)。這些機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)在低感官水平的識(shí)別任務(wù)方面表現(xiàn)出色。還不清楚這種東西在認(rèn)知鏈中的位置有多高。但這顯然沒有完全實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗鼈儧]有在你在一個(gè)場景中看到的東西和自然語言之間形成概念和聯(lián)系。
該領(lǐng)域正在進(jìn)行的許多工作,但他也建議當(dāng)前對混合人工智能的看法需要一些調(diào)整。
我不認(rèn)為目前的任何神經(jīng)符號(hào)系統(tǒng)能夠解釋常識(shí)和更有條理、更深入的符號(hào)推理之間的差異,而這些符號(hào)推理是數(shù)學(xué)、重型規(guī)劃和深度分析的基礎(chǔ)。在這個(gè)混合人工智能世界中,我希望看到的是真正考慮常識(shí),讓機(jī)器以人類的方式利用常識(shí),并讓機(jī)器為機(jī)器做與人類一樣不可思議的事情。
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