人工智能时代应如何学习(第4/7页)

大脑注意力永远向新异信息转移,这种倾向实际上是创新的本能。

人工智能学同样的知识、做同样的练习,永远都不会厌倦,好处固然是永远可靠地工作,但问题在于,如果注意力永不厌倦地放在已经学会的知识上,还有什么动力去学习新知识?有很多人说,人类大脑的“自动化”过程是一种懒惰,但实际上,它是“自动化”旧过程,以便搜索新信息。大脑就是在学习与搜寻的过程之间永恒切换。这是创新的推动力。

如何才能让孩子坚持一件事呢?如果“厌倦”是好的,孩子岂不是永远缺乏坚持毅力?最好的教学节奏,是让孩子在一件事情上,总能找到新的趣味和挑战。就好比难度阶梯合适的游戏,总不会太难,也不会简单枯燥,内容有乐趣,而且跟着孩子的水平不断抛出新挑战。每次习惯化发生之后,就有下一关的冒险。这种合适的节奏,常常不容易找到。因此,好老师始终是至关重要的(未来人工智能技术辅助教学也有帮助)。

试错学习vs.优化学习

小孩子会犯错,甚至会故意犯错。人工智能学习的过程,实际上是在寻找最优解。它也会小步试错,但最终目标始终是寻找解空间的全局最优。它不断根据最终的答案调整步骤,直到所有参数都有利于获得最佳答案。人工智能计算永远都是可靠的,每次提出同样的问题都得到同样的解答,如果不特意安排它出错,它不会出错。

小孩子的思路走不了那么远,他更多是从现状出发,东试一下,西试一下。有的时候,尝试的过程中他发现了另外的问题,有的时候给出另外的答案,不一定是最优解,但有时候带来新的洞见。另外一些时候,他故意做错,只是觉得按照另一种方式做更有意思。例如你让他用积木按照图纸搭一座高塔,他在搭的过程中,发现塔可以断成两截,再连接成一座桥,于是就把搭高塔的计划忘记了,开始搭桥,然后又建房子。

故意犯错很多时候是在体验自主的乐趣。有时候犯的错误需要纠正,例如2+2不等于5,但也有更多时候,错误没有任何关系,它只是开启了另外一道门。当孩子把玩具的盒子戴在脑袋上当帽子,谁知道是不是像法拉第错误掉落的线圈、导致电磁学的重大发现呢?

人类最独特的学习方式

上面一口气讲了很多特点,可能大家也累了。

现在说一点轻松的话题:你知道孩子为什么都需要偶像吗?

这涉及人学习时的心理机制。你回忆一下,在自己成长的过程中,有没有这样的时候:自己想做什么的时候,头脑中不由自主地想到父亲或者母亲会说什么,不由自主地想到父母批评或者反对的声音,不由自主地在头脑中跟假想的父母对话或反驳?

或者,有没有这样的时候:因为特别喜欢一个老师,就很喜欢他/她教的那门课,因为特别不喜欢一个老师,就不喜欢他/她教的那门课?

这两种现象都是特别正常的人类心理特征,涉及一个心理机制:依恋学习。

最初注意到这一点,也在“人工智能之父”马文·明斯基的作品《情感依恋》中。依恋学习是人类学习过程最奇妙的一点。它非常不同寻常,看似不合理,但仔细想来却非常合理。依恋学习最主要的特征是:学习的过程跟随情感依恋。

先来说说依恋。

依恋是每个人与生俱来的情感关系,一般早期是母婴关系,一两岁之后,小孩也会与家庭其他成员建立依恋关系。建立起心理依恋关系的人,是孩子内心安全感的来源。依恋有一点像小动物身上观察到的“印刻”,小鸭子生下来最早见到哪个成年鸭子,就会“印刻”对它的依恋,从此一直跟着它走。就像是在《仲夏夜之梦》里面提到的那种魔力药水,喝了它,会爱上醒来之后见到的第一个人。

安全依恋是对爱的相互确认。婴儿确认自己爱妈妈,妈妈爱自己,确认跟着妈妈就不用害怕,这是他后面面对世界时心里安全感的来源,因为他敢于信任另一个人。一岁时候的安全依恋测试结果若是健康,成年后的自我成就、婚姻幸福的概率就更大。

我们的一大特点是,内心依恋的人会变成头脑中的意象,非常在意他/她说的话,哪怕不在身旁,也时常想起他/她的态度,作为自己的依据。违抗他/她会让我们内疚。

从信息与学习的角度看,依恋是标记特殊信息源。

机器学习知识分两大派别,程序员输入现有知识,或者让机器自己从数据中摸索。深度学习是自己摸索。人类学习知识是两种结合,婴幼儿时,父母给我们灌输的一般是人类已经形成惯例的知识,例如这是桌子,这是椅子,饭前洗手,出门坐车。这样以确保我们每个人不用从人类钻木取火的知识开始全靠自己发现。除此之外,父母还会给我们他们的价值观,他们对周围人事的判断都会成为我们初期判断的起点。“掉地上的东西不能吃。”“你要谦让小朋友。”等等。除此之外,孩子也进行大量自我探索,自己总结规律。

对机器而言,大数据输入的信息源,权重都是等同的。但人生活在一个由许多人组成的复杂世界中,每个人给小孩子输入的信息都不相同,价值观更是千差万别。小孩子如何筛选和处理这么多信息源的输入?

答案就是,小孩子给自己的依恋对象赋予极高权重。妈妈爸爸说的话,可信程度最高,也许在小孩子的世界里权重超过90%。学校里、街边的人说的话都存疑,和妈妈爸爸说的话做对比。即便是妈妈爸爸不在身边,也随时装载着他们的画面,头脑中的妈妈爸爸会跳出来说话。成长的整个过程中,孩子也会把自己依恋的人的形象放在心里,随时参考。

而另一方面,父母对孩子也有天然的依恋。荷尔蒙和其他神经指标,都让父母对孩子在生命的最初两年全然投入去爱。这样的双向依恋,保证了父母对孩子的输入是最可靠的。

在信息泛滥的世界中,对特定信息源赋予长期稳定的权重,不容易被随便的路人把自己的知识和信念带偏。如果随便是谁都能篡改人工智能的知识和信念,那遇到特殊的用户,给人工智能输入抢银行的数据,让人工智能学习抢银行也很容易。

也许有人会说,这有什么难度,不就是记住出厂设定,不允许篡改吗?不是这么简单。现在的软件都是记住出厂设定,不允许用户篡改,于是所有的改进都需要程序员再出2.0、3.0版本。未来如果人工智能出实验室之后不允许新的学习,那和现在的软件没什么区别,也无法满足用户和环境需求。如果允许在外界信息世界中学习,那就必然要根据用户输入的信息修改自身的知识和信念。这就意味着可以被任何人利用做任何事。