如何让机器具备主动性-之江实验室征集智能计算问题的应征书 2022-11-2 232314 5.pdf

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1、如何让机器具备主动性？之江实验室征集智能计算问题的应征书 熊楚渝 成都天钥科技 非常高兴获知之江实验室征集智能计算问题，因此提交一份应征书，提出我们的问题。应征书有这些部分：问题题目，关键词，问题描述，问题产生的背景，最新进展和重要意义。问题题目：如何让机器具备主动性？关键词：机器的主动性，机器的主观，智能，自动驾驶，计算复杂性 问题描述：人工智能中的问题，大多数都是高度计算复杂的问题，例如自然语言交互，各种自动机器人，自动驾驶等等。面对这些高度计算复杂的问题时，采用传统的方式面临重大挑战。传统方式都是希望找到一个机器（可能是经由人工编程也可能是经由机器学习），使得该机器把所有可能遇到的情况都

2、编程进去，这样当具体情况出现时，该机器就可以依据程序进行有效的计算和处理。但是，这样的方式有非常重大的不足。这样形成的程序是巨大而不灵活的，耗能严重，计算效率低下，更重要的是，对非常多的问题，这样根本就行不通。自动驾驶就是非常典型的案例。更好的方式应该是：机器并不需要静态包含所有的情况，但是机器具备主动性，能够对特定的情况做出辨析，并且能在现场主动行动，采用针对该特例的计算和做出针对该特定情况的处理。这样的机器才能超越复杂性，成为真正的智能计算。不难预见，具备这样的能力的机器，即使面对并没有预先编程进入机器的情况，也能正确有效地行动。如何让机器具备主动性，是重大的科学问题，具备极其重要的工程价

3、值，也是当今社会的迫切需求。追求解决此问题，必将极大促进人工智能的发展。问题产生的背景：可以通过一例真实发生的并且被广为报道的事例来了解此问题。美国的一家著名的 AI 公司的一辆自动驾驶车，在路上行驶。一段路上因公路维修而在路中放置了警示筒。该车能够很好察觉到这种情况，但是，该车的自动驾驶程序却不能良好决策怎么做，结果是该车在那里反复犹豫，就是不能做正确的行动，即绕过警示筒继续前行，结果造成了很大的交通拥塞。看起来，这种具体的情况（即路中有警示筒），以及正确的应对（即暂时跨过路的中线绕过去），并没有在该自动驾驶程序的训练过程中被编进去，因此，在面对没有被编进去的情况时，该程序就不能正确行动，即

4、使正确行动是很微小的一步。这是一个自动驾驶的困境，而且这个困境并不特殊，当前的几乎所有的自动机器和程序都面临相同的困境。如果我们对某个情况做了分析和考察，并且把应对方案编程进机器，则机器可以良好应对这个情况；但是机器将面临的情况实在太多，不可能都做到分析和考察，因此很多人希望通过泛化来应对这些并没有被仔细分析和考察的情况。然而，就如同前面的事例所展示的那样，这是行不通的，不可能仅仅通过泛化而让机器获取足够的能力来良好处理前所未知的情况。如果我们想让机器能够良好处理前所未知的情况，就需要机器具备两种的能力，一种是能做出合适的推理，一种是具备主动性。而且后者更重要，因为具备主动性才会去进行推理，不

5、具备主动性则可能不会去进行推理，即使具备良好的推理能力。最新进展和重要意义：让机器具备主动性，而不是仅按照既定的程序死板行动，是人工智能一直以来的追求。然而，由于这个问题的难度，一直到现在，都没有能发展出比较完善的理论。相应的工程项目一直都有，如在遥远的火星上运行的火星车，如现在投入巨大的自动驾驶汽车，等等。这些项目的确发展出具备一定主动性的机器，但是仍然非常不完善，深究进去，就可以看到这样的机器其实只能按照既定程序行动，主动性很微弱。但是，也可以看到，这方面的理论和工程实践都在持续取得进展，而且对此的社会需求日益迫切。我们认为现在是一个有利的时间来明确提出此问题，以使学术界和工程界都重视起来

6、，推进对此问题的解决。一直以来的普遍观点是，如果要让机器具备主动性，就要求机器具备意识。但是，意识又是一个非常困难的科学难题，完全没有可能在最近获得突破。这样的情况导致很多人认为建立机器的主动性是不可能的任务，因此放弃了追求。但是，这是错误的。主动性和意识有联系，但是也有根本区别。我们在 1中提出了应该区分机器的意识和机器的主观，而且，可以依托机器的主观来建立机器的主动性。因此，我们提出了这条进路，即建立机器的主观，并且在此基础上建立机器的主动性。这样我们就可以绕过意识的难题，实质性地推动研究。我们还提出了一些具体的工作方法来实现机器的主动性，我们还进一步发展了相应的技术。当然，这些工作还有待

7、进一步的发展和实践的检验。在 2中，作者对创造可信的 AI 提出了一些方向，其中一个方向是让机器具备很强的常识因果推理。而这个方向就和机器具备主动性密切相关。目前有很多研究工作在这个方向上。另外，我们指出，范畴论的方法正在越来越多地渗透进机器学习的各个方面，特别是对布尔函数和布尔线路的学习 3。这些进展都将有助于建立机器的主动性。让机器具备主动性具有非常重大的科学和技术意义。首先，科学的意义非常明显。如果我们能够做到让机器具备相当的主动性，我们就事实上在对人工智能的深入理解上前进了关键的一步。而且，在求解这个问题的过程中，我们也将加深对一些重要问题的理解，如机器的主观是什么，怎么形成机器的主观

8、，和计算复杂性的联系，智能的本质，怎么样对机器的主观进行规划和控制，等等。技术上的意义就更明显。如果机器具备主动性，自动驾驶将不再困难，各种自动机器将获得长足进展，自动机器也就可以提供许多高质量的服务。需要指出非常重要的一点，具备主动性的机器，将成为我们进行科技探索的强有力工具，成为科技进步的倍增器。例如，这样的机器可以帮助我们做医疗诊断，甚至于做治疗方案；又例如，这样的机器可以帮助我们证明数学定理，乃至于发现数学定理；甚至，这样的机器可以帮助我们设计人工智能，探索人工智能。具备主动性的机器，将使得我们走向通用人工智能，其前途不可限量。References 1 C.Xiong,Some Dis

9、cussions on Subjectivity of Machine and its Function-Contributions to ICIS 2020,in International Conference of Intelligence Science 2020,West Bengal,India,2020.2 盖瑞马库斯 and 欧内斯特戴维斯,如何创造可信的 AI,浙江教育出版社,2020.3 F.Zanasi and P.Wilson,Reverse Derivative Ascent:A Categorical Approach to Learning Boolean Circuits,in Applied Category Theory 2020(ACT2020),2021,pp.247-260.联系邮箱： 抄送：万志国博士 ，蒋升博士