AI浪潮下的社会冲击与早期探索
今年2月,Sora公布的生成式AI(Generative AI: 能够生成文本、图像、音频等新内容的AI模型)影片《震撼全球》,让许多内容创作者开始担心未来可能面临失业。例如,影片中提出的疑问:“我到底是什么?我是一个男性的目光吗?还是一一个人形的偶像制作成的蜡烛?我到底是什么?我是一个国际英雄吗?还是世界的坏人?”这些都反映了人们对AI能力的惊叹与不安。早在去年,歌手陈珊妮就已尝试用AI创作音乐,结果许多粉丝根本没有听出差别。近期台湾更是出现了诈骗手法,可以通过AI撷取你的声音,再用你的声音拨打诈骗电话。加州伯克莱大学教授发现,抖音上面一小段声音,就算只有短短三秒钟,AI也能轻松复制你的声音。
到底AI是如何改变我们生活的?今天要来面对的这本书《AI制造商没说的秘密》就要来揭露人工智能不为人知的秘史,看看是哪些人在背后推动AI产业的发展,AI会对人类构成什么威胁,以及AI产业又会把人类带向何方。
神经网络AI的萌芽与沉寂
1958年,美国科学家Frank Rosenblatt得到美国海军研究室赞助,试图复制人脑的神经网络运算。他认为,人受到视觉刺激后会把视觉信号转换成神经信号,这些信号可以转换成数学代号输入机器,机器就可以辨识照片中是男人还是女人,接着告诉它答对还是答错,让它从错误中学习。这种机器叫做感知器(Perceptron: 一种早期的神经网络模型,能够从数据中学习并进行模式识别)。Rosenblatt成功建造了一台感知器,MARK 1号,能够辨识英文字母。这项技术后来就被美国邮政署应用在辨识邮件地址,后来又被美国空军用以辨识空拍目标。
同一时期,哈佛毕业的Marvin Minsky在1956年提出人工智能的概念。但是Minsky主张,应该让机器学习符号,由工程师设定指令,告诉机器在各种不同情况下的反应,而不是让机器自我学习。因为当时许多人工智能实验室都在争取政府经费,Minsky就写了一本书,批评Rosenblatt的感知器。他指出,感知器可以告诉你两张卡是否都是白色或是黑色,却无法告诉你两个颜色是否不同。接下来的十年,主导AI产业的变成了Minsky的符号AI(Symbolic AI: 一种通过预设规则和符号逻辑进行推理的人工智能方法),而不是Rosenblatt的神经网络AI。政府经费不再投注在感知器研发上,许多研究者也就放弃了神经网络的概念,认为技术上做不到。
神经网络AI的复兴与关键人物
一直到1980年,出现了一位开发神经网络的重要人物Jeffrey Hinton,他发明了一种波兹曼机(Boltzmann Machine: 一种随机神经网络,能够学习复杂的概率分布并生成数据),克服了15年前感知器的不足。波兹曼机可以区分两张色卡是不同颜色,因为它能创造自己的影像跟声音,类似人可以在脑中想象不同的影像跟声音。但是Hinton的构想却被主流AI社群边缘化。当时卡内基美隆大学的电脑科学系决定给Hinton一个机会,让他来这里做研究。
到了1987年,卡内基美隆大学的学生试图建造自动驾驶车。原本按照Minsky的主流模型,先写下指令,输入所有卡车可能遇到的情况,但是可能的情况太多了,用人工方式根本写不完,结果车子只能前进几步而已。这时就有人提议用Hinton的神经网络来制作,让人工智能学习人们怎么开车。结果成功制造出史上第一台自动驾驶车,被称作Alvin,最高时速可达60英里。可惜这时Hinton已经离开美国,看不到自己理论做出的成果。因为早期人工智能经费都来自美国军方、情报单位,当时美国在跟苏联搞军备竞赛,成立国防高等研究計畫署,资助AI研究。但是美国雷根政府时期,军方常出售军火、资助战争,导致Hinton对美国越来越反感,不想跟他们拿研究经费,就搬到了加拿大多伦多大学当教授。
接着又出现了第二号开发神经网络的重要人物,法国科学家杨立坤。杨立坤从小看库柏力克的《2001太空漫游》,梦想制作一台跟电影里一样的超级电脑后9000。杨立坤攻读博士时,美国流行的是Minsky的符号人工智能,许多神经网络的研究都只有日本人在做。像是第一个提出卷積神經網路(Convolutional Neural Network, CNN: 一种专门用于处理图像等网格状数据的深度学习模型,模仿人脑视觉皮层工作)的日本科学家福島邦彥,就是让机器模仿人脑的视觉皮层,把影像切成一格一格逐格分析。杨立坤认为这种卷積神經網路才能让机器像人一样。1988年,他加入美国著名的贝尔实验室,利用福島邦彥跟Hinton的神经网络模型打造一套影像识别系统。经过两周训练后,机器就可以自己学会辨识字迹潦草的数字。这套影像识别系统被美国银行买下,银行可以用机器辨认支票的手写字迹。在90年代,美国超过10%的支票是靠杨立坤发明的系统来处理的。
最后一位复兴神经网络的工程师是Terry Sinoski。他设计出一台可以发出合成声音的机器NetTalk。先让机器分析英文童书,自己学习发音。一个星期后,这台机器就可以大声朗读。这项发明让Sinoski登上电视节目,在数百万观众面前分享神经网络成果。所以从1980到1990年代,Hinton的理论做出了自动驾驶车,杨立坤发明了银行扫描机,Sinoski设计出了朗读机。这三项成果都让AI界见识到了神经网络的逆袭,也让神经网络AI开始成为一股新势力。
企业巨头入局:深度学习的崛起
进入21世纪,神经网络派的AI科学家开始在企业界展露头角。首先是2009年,微软在开发语音辨识软件,但是准确度低,就邀请Hinton的团队来帮忙。Hinton提倡用神经网络做深度学习(Deep Learning: 机器学习的一个分支,通过多层神经网络从大量数据中学习特征和模式),因为人在说话时都会有背景杂音,但用神经网络就可以学习从杂音中辨识出人声。这是AI发展的一个关键转捩点。Hinton写的程序代码给微软看过后,微软的负责人邓丽就说:“这就是语音辨识的未来。”但是AI要学习这么庞大的数据需要强大的处理器,在当时只有辉达公司设计的GPU(Graphics Processing Unit, 图形处理器: 一种专门用于处理图像渲染和并行计算的处理器,显著加速了深度学习的训练过程)晶片做得到。GPU晶片本来是用以快速产生电子游戏图像,Hinton发现GPU可以加速神经网络学习速度。这就让黄仁勳创立的辉达不再只是做电脑图像处理,而是跨足了AI产业。他们可以用某些数学方法,例如微积分或数学动力学,去将运算速度提升20倍,这让业界难以置信。
Hinton的团队帮助完微软后,又去帮Google训练口语辨识。因为Google可以利用YouTube上的所有影片,用这些数据库来训练AI,就会非常有效。原本Android手机语音辨识错误率是23%,做了两周的深度学习后,错误率就降到了18%。
到了2010年,Google执行长Larry Page见了另一位做神经网络的AI科学家,史丹佛大学的教授吴恩达。吴恩达提议Google有数千部电脑运算的资源,可以用深度学习来提升Google关键字的效能,会更贴近人们想要的搜寻结果。但是当时Google的人觉得这个概念太新颖,只有一位工程师Jeff Dean支持吴恩达。两人决定合作,他们用Google数据中心的16000颗晶片,让机器学习如何辨识YouTube影片里的猫咪。隔年发布了一篇猫咪论文,以往的影像辨识都需要在物件四周画上边界框,AI才知道猫咪的边界到哪。但是Google的神经网络系统可以不用标明边界就辨识出猫咪。这篇猫咪论文在AI界里一炮成名。
人才争夺战与通用AI的愿景
2011年,Google决定成立人工智能实验室。但是研究到一半,吴恩达竟然跑去创立Coursera线上课平台。他退出时,推荐一位替代人选,就是Hinton。Google联络Hinton时,他已经是多伦多大学64岁终身职教授,还有自己的新创公司。为了抢到Hinton这个人才,Google、微软、百度在2012年展开了一场拍卖会,竞标他的公司。最后Google成功以4400万美元买下。
到了2013年,Larry Page已经确定深度学习会改变整个产业,开始网罗各地人才。他跟Hinton到伦敦,打算收购一家公司叫做DeepMind,由Shen Legg跟Demis Hassabis创立。成立宗旨是打造通用人工智慧(Artificial General Intelligence, AGI: 能够像人类一样执行各种认知任务的人工智能),意思就是人脑做得到的AI都能做到。那要如何判定AI做得到?很简单,就让AI玩游戏,看它的智力到哪里。他们利用深度学习,训练AI玩打砖块。机器系统必须学习所有的东西,从真实的图片,不懂它在控制什么,甚至不懂游戏的目標。玩过300次后,就会变成专业级玩家;玩过500次后,甚至可以找到游戏的漏洞,快速破关。这种技术叫做强化学习(Reinforcement Learning: 一种机器学习范式,通过智能体与环境的互动,根据奖励信号学习最优行为策略)。人类大脑的学习过程其实也是这样。当时还没有别家公司研发出这种技术,所以Google、脸书、微软都想抢下这家公司。
因为Google已经抢到Hinton,已经在AI竞赛中成为第一名。脸书知道如果不买下DeepMind,就会输给Google。但是最后DeepMind没有卖给脸书,因为Demis Hassabis开出了两个条件:第一,不能把AI用在军事行动上;第二,研发必须有一个独立伦理委员会管制。结果Mark Zuckerberg拒绝了第二项,所以最后Google以6.5亿美元胜出,收购DeepMind。
收购失败的脸书则陷入了一个困境。因为脸书还没有AI实验室,就无法吸引高端的AI人才;但是无法吸引高端人才,就无法打造实验室。所以Mark Zuckerberg决定亲自出马,高薪聘请当时在纽约大学的杨立坤。杨立坤却表示,他宁可在大学当教授。因为杨立坤秉持的哲学是AI的演算法跟技术应该是开源软件(Open Source Software: 源代码公开,允许用户自由使用、修改和分发的软件),资讯自由流通,科学社群才能进步更快。但是如果为企业服务,技术就会被企业掌控,变成商业机密,反而会阻碍AI的发展。Mark Zuckerberg却回复说不用担心,脸书用的是开源软件,工程师可以自由取用,这样一来世界各地的工程师都可以改善脸书的程序品质。而且Mark Zuckerberg也不担心别人拥有脸书程序,因为大部分的人都已习惯用脸书了,就算别人做出类似的软件,也无法取代脸书。最后,Mark Zuckerberg成功说服杨立坤加入脸书。
同一时期,中国也开始在发展AI。2012年,一位叫于凯的科学家把深度学习的概念从美国带回中国,被当时百度的执行长李彦宏看中。当时于凯就建议他,百度应该要出钱竞标Hinton的公司。虽然Hinton最后被Google抢走,但在竞标失败后,百度就在矽谷设立深度学习研究所。2014年,于凯跟吴恩达在矽谷共进晚餐,邀请吴恩达加入百度。吴恩达原本是帮Google创立AI实验室的工程师,现在百度竟然成功请到他担任百度首席科学家,等于让百度成功加入了这场AI赛局。
总结来看,2014年这年,三家科技公司都争取到了一个AI主力:Google买下DeepMind,脸书抢到了杨立坤,百度则请到了吴恩达。这就让企业界的AI竞赛正式展开。
AI伦理挑战与中美AI竞争
2014年11月,Elon Musk在网上发文说,DeepMind做的AI实验发展速度快到令人担心,5到10年内AI就会对人类构成威胁。但一小时后,这篇文章就被删了。到底Elon Musk在DeepMind的伦敦实验室看到了什么?没有人知道。Elon Musk认为Google虽然是出于好意收购DeepMind,但可能在无意间制造出邪恶的东西,像《魔鬼终结者》的剧情可能在未来成真,问题只是多快会发生而已。最后Elon Musk还推荐大家阅读一本书Nick Bostrom的《超智慧》。他说如果人工智能变成了超智慧,就算搭Elon Musk的火箭逃离地球,人工智能都可以一路自我学习追杀人类。
因为Elon Musk不停在媒体上放话,Mark Zuckerberg就私下约他到Palo Alto的别墅共进晚餐,找了杨立坤来说服他AI没有他想像的那么危险,还没发展到超智慧的阶段。现在人跟AI的关系就像电脑一样,你觉得电脑不听话的时候,把电脑关掉就可以了。而Larry Page则回应Elon Musk说,人类是碳水化合物制造成的生命,是一种碳文明;但是人工智能是由矽晶片制造成的新物种,是一种矽文明。如果不让人工智能发展,害怕它会毁灭人类,就是一种物种歧视(Speciesism: 一种认为人类比其他物种更优越,并因此有权剥削其他物种的偏见)。他问Elon Musk:“我们要确保人类在这里好吗?”Elon Musk却称他为“物种主义者”。
但是Elon Musk一方面警告大家不要搞AI,自己私底下却在研发自动驾驶车。为什么这些科技企业不停研发AI,却又一直警告大家AI会带来危害?因为AI可以带来庞大利益,企业都是选择继续研发,但是同时控制风险。例如Google设有AI安全部门,确保实验不会带来伤害。
AI发展到2015年后又出现了转机。Google收购DeepMind后,砸下12亿美元的资金研发,试图让AI可以在围棋上赢过人类。当时所有的棋类里,只有围棋是AI还赢不了人类。西洋棋的每一步可能有35种棋路,但是围棋可以高达200种。在2016年,DeepMind开发出了AlphaGo,跟韩国职业棋士李世石大战五场,最终AlphaGo以4比1战胜人类。AlphaGo是怎么赢的?在第二局里,AlphaGo在下第37步的时候,用概率算出人类会做出这一选择的机率是万分之一,也就是几乎没人会这么下,因为胜率太小。但是AlphaGo却选择这么下,代表AI故意做了它觉得人类不会做的选择。这是AI史上一个非常神奇的瞬间,仿佛是AI自己学习后发现可以对付人类的招数。这也是人类史上一个非常神奇的瞬间,因为在东亚,围棋被视为人类智慧的体现,一辈子都在下棋的顶尖棋士竟然输给一台电脑,简直是难以置信。
2017年5月,Google在中国举办AlphaGo竞赛,这次对上中国的冠军棋手柯杰。AlphaGo以3比0的成绩完全制霸。但这场比赛其实不是Google的主要目的,Google真正想要的是抢夺中国的市场,在当地推广Google的机器学习软件TensorFlow,说这会帮中国的搜寻引擎更准确地瞄准顾客偏好。同时在北京设立实验室,来推广Google的软件跟云端服务。但Google不知道的是,中国的百度早就已经在搞机器学习了,有自己的实验室跟云端服务,而且有信心可以做得比Google更好。因为中国的AI产业有政府撑腰,尤其是在柯杰败给AlphaGo后,中国颜面大失。两个月后,中国国务院就宣告要在2030年以前成为全球AI的领头羊,启动了中国AI产业的阿波罗計畫(Apollo Program: 美国在20世纪60年代和70年代初实施的载人登月计划,此处引申为中国AI产业的国家级重大发展计划)。政府大举投资业界、学界,像是百度研发自动驾驶车的时候,可以跟五个中国都市的地方政府合作,把城市的基层建设打造成适合自动驾驶车行驶,这恰好是美国的AI产业做不到的。再加上中国人口多,可以取得的数据多,机器的深度学习就是数据资料越庞大,学习成效越好。而且许多AI软件都是开源的,程序代码公开,所以中国工程师也可以取用。那么谁能够制造出更强大的AI,就取决于谁能够取得的数据更多。
同一时期的美国,在2016年Donald Trump当选后,开始祭出打压移民的政策,导致美国流失大批国际学生。而美国AI产业的人才多数都是国外来的,导致很多去不了美国的AI人才都跑去了加拿大。在Donald Trump当选一周年时,辉达在芬兰的实验室开发出了一款渐进式生成对抗网络(Progressive Generative Adversarial Network, ProGAN: 一种生成对抗网络模型,通过逐步增加生成图像的分辨率来提高生成质量),让AI可以自己创造出影像,可以用以生成名人的脸、制造假新闻,或是De-Faked换脸技术(Deepfake Technology: 一种利用深度学习技术合成虚假图像、音频或视频的技术,常用于人脸替换),也就是我们今天看到的生成式AI的基础。辉达因此宣告,有图有真相的时代结束了,因为现在就算看得到图,看到的也可能只是AI生成的图。
AI的偏见与判断挑战
Google发现AI将黑人照片辨识成大猩猩后立刻道歉,并移除大猩猩的标签。为什么会发生这种事呢?因为用以训练AI辨识人脸的系统数据库照片里,有80%都是白人,其中又有70%是白人男性。所以当你用这些照片训练AI辨识人脸时,AI就不知道如何辨识非白人的脸。科学家Deborah Rodge研究发现,当肤色越深的时候,AI就越无法成功辨识一个人的性别。像是辨识黑人女性时,微软的错误率是21%,IBM是35%,Amazon则是31%。那为什么这些科技企业都没有察觉?因为AI科学家多数都是白人男性,自然不会察觉到他们的资料有偏差。一直到2017年,一位黑人女性的电脑科学家Deborah Rodge指出后,这个问题才浮上台面。为了避免这种歧视问题出现,今年Google推出的生成式AI演算法会避免以白人为中心,结果生成出来的图像又引发了篡改历史的争议。例如,社交媒体用户给出了“1943年德国军人”的提示,Gemini却生成了圣母的照片,这便是AI在想要避免偏见时发生的奇怪现象。
接下来第二个问题是AI的自动侦测不可靠。2015年巴黎发生恐攻事件时,Mark Zuckerberg思考要怎么打击脸书上的恐怖主义。脸书有20亿用户,不可能用人工审查,必须靠AI。但是在脸书上发表仇恨性言论时,AI要怎么自动侦测?很多人的文章明明没有涉及仇恨歧视,却莫名其妙就被阻挡。有时候就连人类自己都不晓得某些言论到底是歧视还是只是开玩笑。同样的,假新闻也难以用AI侦测。2016年美国总统大选时,许多假新闻充斥脸书。Mark Zuckerberg到国会作证时,说会处理这个问题。但是AI科学家Ding Pomelo就打赌说AI不可能可以区分真假新闻,因为就连人类自己都不知道怎么判别了。
最后还有脸书上的色情暴力影片,也难以用AI侦测。像是AI会误以为母亲哺乳的照片是情色照片,不能在脸书上发布。它无法像人类一样判别,裸露不等于色情。还有在2019年纽西兰清真寺枪击案时,枪手在脸书上开直播,结果AI也没有侦测到这是不妥的事,事发一个小时后才把影片删除。为什么AI无法辨识呢?因为许多第一人称电玩游戏都有开枪的画面,AI要如何辨识这个影片是电玩游戏还是真的开枪?脸书团队为了训练AI学习区分两者的不同,必须非常仔细观看枪击案的直播影片来找出不同,才能让AI学习。
从这些例子里我们可以发现,人工智能其实依旧无法取代人类的判断。怎样算是玩笑,怎样算是仇恨言论,怎样算是情色照片,怎样算是非情色的裸露,怎样算是真实开枪而不是虚拟的开枪,这些都需要人类的道德意识进行判断。
AlphaGo的里程碑与AI的未来反思
今天这支影片我们介绍了AI产业的前世今生。AI原本起源自美国军方的军事研究,神经网络的构想原本不被看好,却在Hinton、杨立坤、吴恩达这些人的努力下,成为了AI界的主流模型。2019年的图灵奖(Turing Award: 计算机科学领域的最高荣誉,常被称为“计算机界的诺贝尔奖”)这项电脑界的诺贝尔奖,就颁给了Hinton、杨立坤、还有Benji三个人,赞扬他们所开发的深度学习改变了AI的发展。他们发表感言时说:“我们的工具可以使之为善,也可以使之作恶。”
从AI的发展史来看,的确如此。AI可以打造出处理问题的AlphaGo、ChatGPT、生成式AI,也同时可以拿来做非法的换脸影片、假新闻、模仿人声的诈骗电话。演算法会复制人类的偏见,AI也难以取代人类的道德判断。我们无法预见AI会如何改变未来的世界,但我们可以去认识AI的历史,去发觉我们的世界已经如何被改变。
📌 文中提及的人物和组织
人物: Jeffrey Hinton, Larry Page, Demis Hassabis, Mark Zuckerberg, Elon Musk
公司/组织: Microsoft, Google, 百度, Coursera, DeepMind, 哈佛大学, 多伦多大学, 美国银行
产品/模型: Sora, AlphaGo, Gemini, MARK 1号, TensorFlow
媒体/书籍: 《AI制造商没说的秘密》, 《2001太空漫游》, 《超智慧》