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IBM走近星球大战:你负责想象,我将科幻还真

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最近一段时间,随着《星球大战: 最后的绝地武士》在中国大陆的上映,一大批“星战迷”的神经又被挑动了起来。而在41年后的今天,当我们再去重刷《星球大战》系列电影时就会发现,其中很多元素都已经不再是科幻。

作者:高玉娴 来源:至顶网软件频道【原创】2018-01-30 16:22:28

关键字: 量子计算 人工智能 星球大战 IBM

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最近一段时间,随着《星球大战: 最后的绝地武士》在中国大陆的上映,一大批“星战迷”的神经又被挑动了起来。

这部被称为人类历史上最伟大的科幻电影之一的系列巨作,承载了一代人的回忆,同时也影响了一批怀有科幻梦的探索者,不断超越时代的界限去探索科技的魅力。

IBM走近星球大战:你负责想象,我将科幻还真

仔细观察,我们就会发现,美国国家航空航天局NASA与星战元素之间实际上有着不少“猫腻”。比如空间站的穹顶窗和星战中帝国TIE战斗机的座舱采用了完全相同的设计;已从事多年探索任务的深空1号所使用的作为推进剂的离子引擎与千年隼同款;在空间站替代宇航员工作的机器人Robonaut2与赏金猎人波巴•费特的撞脸……

看来,NASA美国宇航局里的确藏了不少“星战迷卧底”。

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当“星战”元素走进现实

纵观历史,人类科技发展和创新的原动力均来自于想象力。而限制你想象力的除了贫穷,还有可能是科幻电影看得太少。

除了NASA,在41年后的今天,当我们再去重刷《星球大战》系列电影时就会发现,其中很多元素都已经不再是科幻。

比如智能机器人,尤其是“流水的主角,铁打的R2-D2”,无论在多恶劣的环境下保持着绅士风度的C-3PO,因为圆滚滚的体型而萌翻观众的新宠BB-8,每一个机器人主角因为个性满满又各有所长而备受观众喜爱。

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而现在,机器人已经走进我们的生活,可以给我们唱歌、讲故事、帮我们扫地、陪孩子玩游戏,还可代替人类完成很多枯燥甚至危险的工作,比如客服机器人、救灾机器人等等。

尽管目前的这些AI小伙伴和星战中机警多谋、高双商的机器人主角们还有一定距离,但是科学家们正在不断努力赋予它们更聪明的“AI大脑”,让他们具有越来越强的理解、推理、学习和互动(URLI)能力。

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譬如,IBM科学家正在提升人工智能的社交智商(Social Intelligence),让它们能与人进行更深入的情感交流。和人类一起作诗、作曲、设计,充当服务行业里“有理有节”的礼宾员,甚至帮助教师实现个性化教育,帮助律师征服法律文献的海洋、提供法律咨询。

在Latham & Walkins(全世界收入最多的律所)、Dentons(全世界职员最多的律所)、和著名律所 BakerHostetler等众多律所中,都有一位名为ROSS的“助理律师”,他是一名基于IBM Watson的人工智能律师。通过使用深度神经网络、依存解析(dependency parsing)、命名实体识别等(name entity recognition),语言模型(language model) 等技术,人类律师能够与ROSS像普通同事一样对话,由ROSS查询法律条文,并通过引用相关的立法文献、判例法或其他文献来让律师很快地了解最新情况。此外,通过不断学习,ROSS还能记录法律系统的变化,如果某一案例法院有新的判决,ROSS就可以第一时间提醒同事。

再举个例子。在星战电影中,为了使波巴比敌人看得更清楚、视野更广,他的头盔被设计成一个装有运动与声音传感器、红外线装置和通讯器于一体的可穿戴设备。

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在这方面,IBM在2017年初发布的“Next 5 in 5”中就预测,未来五年内,基于超级成像与人工智能技术的新型成像设备,能够集成众多波长的电磁波谱带,从而极大地拓展人类的视野范围,观测更为广泛的世界,揭露出有价值的或蕴含潜在危险的信号,人类将拥有波巴这样“超乎常人”的视觉。目前,IBM 科学家正在开发一套紧凑型超级成像平台,可以在该平台“看到”电磁波谱的特定部分,从而催生一系列实用的设备和应用模式。

就在《星球大战: 最后的绝地武士》上映之前,IBM与卢卡斯影业合作打造了9个《科学与星球大战》系列短片,展示借助于科技已经得以“照进现实”的星战科幻元素,除了智能机器人之外,还包括了光剑、微小芯片/再生液体、磁悬浮、原力、高成像头盔、太空旅行等。对应到现实中,则是人工智能、物联网、量子计算等一系列最新的尖端技术。

IBM副总裁、大中华区CMO周忆表示:“《星球大战》影片当中的科幻元素激发了人类对未来的幻想,经过41年的不断探索,很多科幻元素已经成为现实。而IBM的前沿技术,可以把已经成为现实的科技再推进一步,让这些美好的技术往更远、更快、更好的方向去发展,使得未来已经在我们的指尖之下,这是IBM与《星球大战》指之间的关系。“

IBM的人工智能不再是“闹着玩”的

谈及人工智能,IBM大中华区首席技术官、IBM中国研究院院长沈晓卫表示,未来人工智能将变得无处不在。而当下,非常重要的一点是应用场景。

从1956年起,IBM就一直是人工智能领域的活跃者,并在几次具有重大突破意义的事件中都是主角。1997年,IBM深蓝计算机战胜了当时的国际象棋冠军卡斯帕罗夫;2011年,IBM Watson又在智力竞赛节目Jeopardy中战胜了两名前人类冠军,其中一位是得分最高的冠军,一位是蝉联冠军时间最久的一位。

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不过,时至今日,当大批企业开始追赶‘风口’时,IBM却不再玩人机博弈“PK人类”,而把重心放在了人工智能技术的行业应用中。

换句话说,IBM的人工智能,已经从“闹着玩”发展到“不是闹着玩”的了。在医学领域,IBM Watson已经可以做到在10分钟内阅读和剖析20,000,000份医学文献、论文和病理。举个令我印象颇深的例子:2013年,美国一个医疗机构曾借助IBM Watson来帮助阅读和分析医学文献——仅仅几个星期的时间,就从2300万份候选文献中选出了7万篇相关文章,并从中准确找到了7种可修改P53的蛋白质(P53是与很多癌症有关的一种重要蛋白质)。而在使用Watson之前,这种发现结果通常需要整个生命科学行业的顶级医生花7年时间来完成!

此外,IBM借助于计算机视觉技术,只靠图片就能准确诊断患者是否患有黑色素瘤。目前,其对皮肤癌诊断的正确率高达了97%,已经超出了专家的平均诊断水平(85%)。也许在不久的将来,癌症将不再是一个令医生和专家们都“无解”的疾病。而这,是惠及全人类的。

对此,沈晓卫还表示,到目前为止的人工智能都是专用的人工智能(Narrow AI),即为解决单一的问题而设计,如上述的医疗、教育、艺术,如语音识别、图像识别等等。而未来,人类需要的是通用的人工智能(General AI)。“也就是人工智能会将被用来解决非常复杂的问题,或者跨领域的问题。”

“举个例子,在不久的将来,通过人工智能来做体育比赛的解说,它不仅需要理解场上的情况、理解运动员和裁判的背景、理解运动员的动作、理解比赛规则,还要理解观众的情绪、理解场上发生的一切。并在理解之后用自然语言的方式富有激情地说出来。”沈晓卫介绍说。

计算力将为未来提供无限可能

除了人工智能之外,《星球大战》的大背景是星际探索,非常有名的飞船“千年隼”和超空间“星际跳跃”都是吸引人的太空旅行科幻场景。其中有一个非常经典场景:男主人公之一汉•索罗驾驶千年隼号驶入小行星带,成功导航通过的几率仅有约3720:1。而要针对这海量数据计算,进行路径选择和优化,以最快的速度、找到最安全路径,这对于传统计算机是极具挑战的任务。

在过去的30年里,人类社会的计算力提高了100万倍。但这远远不够,很多人认为,摩尔定律在物理层面即将接近极限。

因此,IBM仍在计算力方面不断摸索,并提出了“Watson定律”(Watson’s law)。当然,他已经做了许多的研究:

一是类脑计算,即模仿人脑的思维方式进行计算。通过几十亿个晶体管,IBM已经实现了对人脑100万个神经元、2亿5000万点神经突触的探索类脑计算技术本身的发展,以及类脑计算在商业中的应用。(但是要接近人脑的智力,需要模拟的神经元数量至少是100亿个,挑战还非常之大);

二是模拟计算,利用存储设备本身的物理特质,使它在做存储的同时能够进行计算。这样的方式将在保持超低能耗低同时,极大提高计算效率;

三是量子计算。过去十年间,量子计算得到了非常大的突破,近期,IBM宣布其带有20个量子比特的客户端系统已经可以使用;下一代的 IBM Q 系统正在开发之中,该系统将配备首个 50 量子比特处理器。这意味着,通过一个50位的量子计算机,可以同时存储2^50的信息,这是人类在计算力上取得的一个重要进展。

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相比传统计算,量子计算可以实现基于量子叠加态的重叠计算。它可处理海量数据、海量因素、海量维度。其远远超过了传统计算机的运算速度,而且其使用范围不局限于航空领域,还能为化工、新药、新材料研发、金融安全等领域带来突破式创新。

“量子计算将为未来提供无限可能。虽然我不能肯定科幻片中的场景每个都能最终实现,” “但毫无疑问,我们又往那个方向近了一步。”沈晓卫说。

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