2018 - 12 03

【柯則宇】AI時代來臨,人類與人工智慧的共存

長久以來人工智慧(Artificial Intelligence)所追尋的目標之一就是能夠模擬人類的智慧,甚至達到超出人類智能的水平。近年來人工智慧超越人類的消息不斷充斥在新聞上,從ImageNet圖像辨識到AlphaGo,這些擁有人工智慧的機器在競賽中都贏了人類,這一連串的跡象是否可以說現今AI已經超越了人類?在回答這個問題之前,我們先來談談何謂人工智慧。

 

A.I.的意象

在說到人工智慧,在大眾文化中的形象不外乎是<2001太空漫遊>中能讀唇語、被關機時會感到害怕的HAL9000,或是<魔鬼終結者>裡發動核戰企圖消滅人類的天網,甚至是在<機械公敵>中擁有情緒起伏和自我思考能力的索尼。這些人工智慧機器人的最大特色就是他們能表現出人類所具有的智能行為。一般在討論人工智慧時,會和自我意識、感性、知識、自動推理等人類的特徵互相連結,我們通常稱這一類的AI為強人工智慧(Strong AI)。




圖一:三部有關人工智慧的電影海報,從左而右依序為2001太空漫遊,魔鬼終結者,機械公敵。
 

有強人工智慧就有弱人工智慧。在科幻小說裡或是電影中大多討論的會是強人工智慧的議題。而今出現在媒體雜誌上的人工智慧機器人則屬於弱人工智慧。弱人工智慧(weak AI)的開發不再追求機器要具有人類的智能行為,而是把目標專注在處理特定的問題上,因此這類型的人工智慧又稱為應用型人工智慧(applied AI)。

就如前面提到的圖像辨識和AlphaGo為例,AlphaGo很會下圍棋,在經過人類專家的棋譜資料進行監督學習後,擊敗了當今的棋王,超越人類,甚至到了新一版AlphaGo Zero可以不在使用人類對弈的棋譜數據當作訓練特徵,就能摸索出圍棋所有基本且重要的知識,並以100:0的懸殊勝負擊敗了之前版本的AlphaGo。這是一個十分驚人的成就,這代表了當工程師寫好演算法後,開始執行AlphaGo Zero,AlphaGo Zero無需任何人類指導,只需透過強化學習的方式來成為自己的老師,就可以在圍棋這具挑戰性的領域達到超過人類的精通程度的目標。然而擁有自我學習能力的AlphaGo Zero仍只是弱人工智慧,他雖然已經達到圍棋的神乎棋技,但AlphaGo Zero卻不具有任何情感上的表現,在看到對手下了關鍵一子,機器的反應不會是驚訝,了不起只能從驟降的勝率觀察出;若自己下錯了,AlphaGo Zero也不會表現出懊惱、後悔,而是繼續「理性的」從現有可能落子範圍中,找出一個最佳解而已。再者,AlphaGo只專注在處理圍棋競賽上,他可以和人類下棋,但要他陪你下場指導棋,可就需要大幅修改程式,更別論要AlphaGo做出下圍棋之外的事了。



圖二:AlphaGo和李世乭的對弈。圖中右方為擔任AlphaGo的人類棋手黃士傑,左方為李世乭。

 

人工智慧及其創造者的合作模式

現在回到我們一開始的問題:AI現今是否已經超越了人類?這問題的答案全在於如何定義人工智慧。在應用型AI上,確實某些領域所研發的人工智慧已經超過了人類,但要AI完全模仿人類行為,仍有好一段路要走。其實在人類與人工智慧彼此的相互關係之中,人們應該要停止把機器當作「對手」看待,相較於競爭,合作會是一個更好的選擇。如果人工智慧能在特定的領域上超過人類,那此時我們關注的不應該只是人類的不足,而更應該關注在另一面:人工智慧的水準已經可以為人類現有的知識帶來一定程度的突破,人工智慧不只適合幫助人類進行決策,甚至我們可以從機器上看到同一領域中全新的想法。如何讓開發增進人類福祉的人工智慧也是現今工程師的目標。

肺炎一直是人類長期對抗的疾病,而胸部X光片的檢查是醫師診斷肺炎的最佳方法,然而,透過X光片診斷肺炎是一項具挑戰性的工作,在胸部透視影像中,肺炎的特徵通常很模糊,容易和許多其他良性不規則混淆,因此放射科醫師需要具備專家級的判斷能力。近日,知名的深度學習專家吳恩達和他在史丹佛大學的團隊發出一種名為CheXNet的演算法,可以透過辨識胸部的X光片來診斷肺炎,其準確程度超過了四名資深放射科醫師的平均水準。在未來醫師可以透過CheXNet的輔助為病患進行肺炎診斷,缺乏專業放射科醫生的偏遠地區,也能因為CheXNet而得到專家級的醫療服務。這將是AI人工智慧和人類相輔相成的一個例子。


圖三:左方呈現CheXNet為一個121層的卷積神經網路(Convolutional Neural Networks),在輸入胸部X光圖後,可匯出肺炎可能性的熱區圖。右方則為CheXNet與4名人類放射科醫師在sensitivity(衡量正確辨識陽性的能力)及specificity(衡量正確辨識陰性的能力)上比較。其中紅色記號為醫師個人的表現,綠色為平均表現,藍色曲線為CheXNet在不同閥值的分類表現

 

或許就像馬雲所說:「技術科技一定是為了人而存在,人擔心技術是因為缺乏對自己的自信和想像力。」人工智慧的發明和應用一直是由我們所決定,別忘記,在人工智慧和其創造者之間,人類才是主動的一方。


維基百科-2001太空漫遊(電影):https://goo.gl/n7RYHx
維基百科-魔鬼終結者(電影):https://goo.gl/B2gtDH
IMBD-i,Robot:https://goo.gl/TzGRfZ
科技新報-Google DeepMind 人工智慧系統 AlphaGo 首戰勝圍棋天才李世乭:
https://goo.gl/W5NTzP
CheXNet: Radiologist-Level Pneumonia Detection on Chest X-Rays with Deep Learning

https://goo.gl/sXTxmz


 

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