創(chuàng)新之路:AI思維+設(shè)計(jì)思維
作者 / 高煥堂 臺(tái)灣VR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主席、廈門VR/AR協(xié)會(huì)榮譽(yù)會(huì)長(zhǎng)兼總顧問
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201711/372167.htm1 AI機(jī)器與人類攜手共舞
AI思維(AI thinking)是指在AI技術(shù)潮流下的機(jī)器智能(machine intelligence)表現(xiàn)的幕后思維模式?;?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/AI思維">AI思維的機(jī)器(即AI機(jī)器)學(xué)習(xí)技巧(即算法)日新月異,大數(shù)據(jù)(big data)又為它提供了很好的學(xué)習(xí)材料,從而使其迅速從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟和呈現(xiàn)出高度智能。如今,在許多領(lǐng)域里,機(jī)器的智能表現(xiàn)已經(jīng)超越了人類,是人類所望塵莫及了。
機(jī)器智能的特性很類似人類的“歸納性”智能,它的思考過程不清晰、偏于結(jié)論性、欠缺可靠性。由于欠缺可靠性,因而在判斷和決策上,機(jī)器和人類一樣,常常會(huì)有偏見和誤判。
人類在日常生活中,往往是由“歸納性”智能所主導(dǎo),同樣常會(huì)有偏見、沖動(dòng)和誤判。然而,人類有三種智能:歸納性、演繹性和溯因性(abductive)智能。除了快速而不費(fèi)力的“歸納性”智能之外,還有比較費(fèi)力的演繹推理和溯因推理。這兩種思維能力使人類擁有更強(qiáng)大的能力來弭補(bǔ)“歸納性”智能的弱點(diǎn),而且?guī)砹烁嗟膭?chuàng)造力。
尤其是溯因性(abductive)智能。它是基于假定(hypothesis)思維體系、進(jìn)行檢驗(yàn)、反證的思考過程。是人類最具創(chuàng)造性的推理方法,而且機(jī)器還不具備這種智能。在AI大數(shù)據(jù)潮流下、善于這種“溯因性”思維習(xí)慣的人群,其職場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將日益上升。目前非常流行的“設(shè)計(jì)思維”(design thinking)就是基于溯因推理的思維方法。
我們能讓擁有AI思維的機(jī)器運(yùn)用全局探索能力來協(xié)助人類的創(chuàng)意思考迅速尋找到最優(yōu)的實(shí)踐方案,同時(shí),也讓人類更多的慎密“思考”來弭補(bǔ)機(jī)器“智能”的弱點(diǎn)。從而讓人類和機(jī)器相輔相成、達(dá)到創(chuàng)新與實(shí)踐的最佳組合。例如,提倡“AI思維+設(shè)計(jì)思維”。
2 AI思維簡(jiǎn)史
回顧一下AI的發(fā)展史,自從1950年代,許多專家們就是希望將人類的知識(shí)和思維邏輯植入到機(jī)器(如計(jì)算機(jī))里,讓機(jī)器像人一樣地思考。當(dāng)時(shí)就使用符號(hào)和邏輯來表示思考和智能,人類努力向機(jī)器輸入符號(hào)化的“思想”并期望軟件程序會(huì)展現(xiàn)出像人一樣的思考能力,然而這個(gè)期望并沒有成功。
后來,專家們另尋他途,轉(zhuǎn)而采用Rosenblatt在1957年提出的“感知器”程序、使用重入回饋算法“訓(xùn)練”各種邏輯式子,從而實(shí)現(xiàn)了初步的機(jī)器“學(xué)習(xí)”。這稱為“聯(lián)結(jié)主義”(connectionism),也隨之誕生了“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”(neural networks)這一名詞。這一途徑并不是由內(nèi)而外地向機(jī)器輸入符號(hào)化的知識(shí)和邏輯來讓機(jī)器展現(xiàn)出像人一樣的思考,而是由外而內(nèi),盡量讓計(jì)算機(jī)表現(xiàn)得有智能,但人們并不關(guān)心機(jī)器是否真的“表現(xiàn)”出思考邏輯。
AlphaGo就是這項(xiàng)新途徑的代表。2016年,AlphaGo在圍棋比賽方面擊敗了人類的世界冠軍。 AlphaGo的棋藝(智能)是建立在人類的先驗(yàn)知識(shí)之上,基于人類大量的歷史棋譜,迅速學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟人類的棋藝,進(jìn)而自我訓(xùn)練、不斷精進(jìn)而勝過了人類。到了2017年,DeepMind團(tuán)隊(duì)的新一代AlphaGo Zero基于不同的學(xué)習(xí)途徑,沒有參考人類的先驗(yàn)知識(shí),沒有依賴人類歷史棋譜的指引,從一片空白開始自我學(xué)習(xí)、無師自通、棋藝竟然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AlphaGo,而且百戰(zhàn)百勝,以100:0完勝它的前輩AlphaGo。
3 AI思維+大數(shù)據(jù)
基于AI機(jī)器很擅長(zhǎng)學(xué)習(xí),從how-to-do經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟,而呈現(xiàn)出智能。大數(shù)據(jù)提供給它極佳的學(xué)習(xí)材料,大數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏了事物之間的相關(guān)性,成為它領(lǐng)悟的源頭,豐富它的智能。隨著AI機(jī)器的學(xué)習(xí)技巧(即算法)日新月異,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)大數(shù)據(jù)的迅速涌現(xiàn),機(jī)器的學(xué)習(xí)成效急速上升,把人類遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在了后頭,是人類所望塵莫及的了。
機(jī)器的智能很類似人類的“歸納性”智能,它的思考過程不清晰、偏于結(jié)論性、欠缺可信(可靠)性。由于它欠缺可信性,所以在判斷&決策上,機(jī)器和人類一樣,常常會(huì)有偏見和誤判。一旦面臨它未曾學(xué)習(xí)過的情境,就有可能會(huì)犯錯(cuò)。例如,去年一名特斯拉(Tesla)車主在其特斯拉汽車的“自動(dòng)輔助駕駛”(autopilot)軟件未能在陽光下發(fā)現(xiàn)一輛白色卡車后死于撞車事故。
君不見,一個(gè)人的閱歷愈豐富,它的判斷與決策愈迅速,但也更會(huì)有偏見和誤判(固執(zhí)己見)。例如有一個(gè)傳說,成吉思汗(比喻人類學(xué)生)常常帶著他最喜愛的神鷹(比喻機(jī)器學(xué)生)。有一天中午時(shí)分,成吉思汗離開隊(duì)伍,單獨(dú)選擇了一條山路,在峽谷中穿行。天氣很熱,口干舌燥,想找泉水解渴。好不容易,看到有泉水從巖石隙縫滴下,高興極了。拿著杯子去接那慢慢滴下的水。接滿了一杯水,準(zhǔn)備一飲而盡。
在天空中飛翔的神鷹突然飛撲下來,“嗖”的一聲,把他的杯子踢翻了、水全灑在地上。成吉思汗撿起了杯子,又去接那泉水,神鷹又俯沖下來,把杯子踢翻了。他又接了兩次,神鷹都把他手里的杯子踢掉了。成吉思汗氣急敗壞,拿起弓箭射向神鷹。天空中的神鷹慘叫一聲跌落下來死了。
成吉思汗自己沿陡峭的石壁爬上去,終于爬到了水源,看到水池里躺著一條粗大的劇毒死蛇。成吉思汗愣住了,他懊惱不已,大聲喊道“神鷹救了我的命呀”。
在這傳說里,神鷹擁有更高視野和更多資料(看到了毒蛇),讓牠更相信那泉水是有毒的,而成吉思汗的豐富閱歷卻帶給他偏見和誤判。導(dǎo)致成吉思汗把神鷹殺害了。
試想發(fā)生這項(xiàng)悲劇的幕后原因是什么? 因?yàn)闄C(jī)器學(xué)生擁有的是“歸納性”智能,加上大數(shù)據(jù)的支撐、其“結(jié)論”知識(shí)比人類更完整而準(zhǔn)確。神鷹判斷:這泉水是有毒的。其正確性高于成吉思汗心中的假設(shè):這泉水可以喝。
雖然人類有三種智能:歸納性、演繹性和溯因性智能。但是往往是由“歸納性”智能所主導(dǎo),它快速而不費(fèi)力。至于復(fù)雜的演繹推理和溯因推理是比較費(fèi)時(shí)和消耗精力的。通常,一個(gè)人的閱歷越豐富,對(duì)于其豐富的“歸納性”智能具有越大的信任,大多數(shù)的判斷與決策很迅速和準(zhǔn)確,但是可能會(huì)產(chǎn)生偏見和誤判。
由于演繹推理和溯因推理需要費(fèi)時(shí)和耗能量,而從經(jīng)驗(yàn)閱歷的歸納性知識(shí)加以應(yīng)用,非常迅速有成效。隨著歸納性知識(shí)的增長(zhǎng),演繹推理和溯因推理的運(yùn)用和演練就越少了,逐漸沉寂而睡著了,甚至連歸納性的領(lǐng)悟運(yùn)作也變少了。則日常生活變成:基于豐富自信的“結(jié)論性”知識(shí),迅速運(yùn)用來獲得成效。只是如剛才所提到,可能會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的偏見和誤判,像成吉思汗一樣射殺了心愛的神鷹。
4 AI思維+設(shè)計(jì)思維
在AI潮流下,如何讓機(jī)器和人類攜手共舞、一起創(chuàng)新成為最新潮的創(chuàng)新思維。其中較好的創(chuàng)新之路很可能是:機(jī)器AI思維+人類設(shè)計(jì)思維。于此,就從知識(shí)的角度來看AI思維與設(shè)計(jì)思維之間的密切關(guān)系。
4.1 知識(shí)1.0
機(jī)器的智能很類似人類的“歸納性”智能,它的思考過程不清晰,所以只產(chǎn)生思考的“結(jié)論”知識(shí),而沒有產(chǎn)生思考的“過程”知識(shí)。這種歸納性智能所產(chǎn)生的結(jié)論性知識(shí),筆者稱之為:知識(shí)1.0。
當(dāng)今,在知識(shí)1.0(即歸納性智能)范疇內(nèi),機(jī)器已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類了。這讓人類一則以喜,一則以憂。欣喜的是:機(jī)器能迅速學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟更多“結(jié)論”,實(shí)時(shí)補(bǔ)充或更新人類的知識(shí)。憂心的是:一些依賴于“歸納性”思維習(xí)慣的人群,其職場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將日益微弱。
4.2 知識(shí)2.0
除了歸納性智能之外,還有第2種是:演繹性智能。它的思考過程(即邏輯推理)很清晰,能以符號(hào)來表達(dá)成為知識(shí)。從知識(shí)的角度看來,知識(shí)內(nèi)涵擴(kuò)大了,除了思考的“結(jié)論”知識(shí)之外還增添了思考的“過程”知識(shí)。筆者稱之為:知識(shí)2.0。
然而,當(dāng)今在機(jī)器智能的世界里,機(jī)器能迅速學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟并輸出“結(jié)論”知識(shí)(如how-to-do知識(shí))。機(jī)器智能還處于知識(shí)1.0階段。
4.3 知識(shí)3.0
人類除了上述的歸納性智能(知識(shí)1.0)和演繹性智能(知識(shí)2.0)之外,還有第3種:溯因性智能。它是基于假定(hypothesis)思維體系進(jìn)行檢驗(yàn)、反證的思考過程。筆者稱之為:知識(shí)3.0。
溯因推理的智能是由觀察現(xiàn)象(結(jié)果)到原因的猜測(cè)推導(dǎo)過程,沿著現(xiàn)象的特征往回追溯產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因;是除了演繹推理、歸納推理之外的第三種邏輯推理方法。運(yùn)用這種方法去猜測(cè)現(xiàn)象的可能原因,受邏輯規(guī)則制約的程度較小,具有高度的靈活性,是一種頗具創(chuàng)造性的推理方法。
這種創(chuàng)意型的思維習(xí)慣是人類的專長(zhǎng),機(jī)器還不具備這種智能。在AI大數(shù)據(jù)潮流下,善于這種“溯因性”思維習(xí)慣的人群,其職場(chǎng)的兢爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將日益上升。目前非常流行的“設(shè)計(jì)思維”就是基于溯因推理的思維方法。
參考文獻(xiàn):
[1] Why AI Needs a Dose of Design Thinking,http://deloitte.wsj.com/cio/2017/08/02/why-ai-needs-a-dose-of-design-thinking/
[2]Design Thinking: Future-proof Yourself from AI,https://infocus.emc.com/william_schmarzo/design-thinking-future-proof-yourself-from-ai/
[3]Design Thinking in Robotic Automation,https://dzone.com/articles/design-thinking-in-robotic-automation-1
本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第12期第67頁,歡迎您寫論文時(shí)引用,并注明出處。
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