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原文编注：近日，中科院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授接受记者采访时认为，目前基于深度学习的人工智能在技术上已经触及天花板。从长远来看，必须得走人类智能这条路，最终要发展人机协同，人类和机器和谐共处的世界。未来需要建立可解释、鲁棒性的人工智能理论和方法，发展安全、可靠和可信的人工智能技术。
张钹院士：AI奇迹短期难再现 深度学习技术潜力已近天花板
在Alphago与韩国围棋选手李世石对战获胜三年过后，一些迹象逐渐显现，张钹院士认为到了一个合适的时点，并接受了此次的专访。
深度学习目前人工智能最受关注的领域，但并不是人工智能研究的全部。张钹认为尽管产业层面还有空间，但目前基于深度学习的人工智能在技术上已经触及天花板，此前由这一技术路线带来的“奇迹”在Alphago获胜后未再出现，而且估计未来也很难继续大量出现。技术改良很难彻底解决目前阶段人工智能的根本性缺陷，而这些缺陷决定了其应用的空间被局限在特定的领域——大部分都集中在图像识别、语音识别两方面。
同时，在张钹看来，目前全世界的企业界和部分学界对于深度学习技术的判断过于乐观，人工智能迫切需要推动到新的阶段，而这注定将会是一个漫长的过程，有赖于与数学、脑科学等结合实现底层理论的突破。
作为中国少有的经历了两个人工智能技术阶段的研究者，张钹在过去数年鲜少接受采访，其中一个原因在于他对目前人工智能技术发展现状的估计持有部分不同看法，在时机未到之时，张钹谨慎的认为这些看法并不方便通过大众媒体进行传播，即使传播也很难获得认同。
经济观察报：您是如何估计和评价目前人工智能发展的现状？
张钹：这一轮人工智能热潮是本世纪初兴起的。首先是出现在学术界。学术界过去对人工智能是冷遇的，但是多层神经网络的出现带来了一些改变，神经网络的理论在上世纪50年代就有了，但是一直处于浅层的应用状态，人们没有想到多层会带来什么新的变化。
真正引起大家注意的就是2012年斯坦福的实验（注：2012年谷歌和斯坦福利用多层神经网络和大量数据进行图像识别的实验），过去实验的图像样本数最多是“万”这个级别，斯坦福用了1000万，用多层神经网络来做，结果发现在人脸、人体、猫脸三个图像类别中，这个模型的识别率大概有7%-10%的提高。
这给大家非常大的震动，因为通常识别率要提高1%要做好多努力，现在只是把层数增加了，竟然发生两大变化，一个是识别率提高这么多；第二个是能处理这么大数据。这两个变化给大家非常大的鼓舞，何况在2012年之前，人工智能没有解决过实际问题。
经济观察报：这种突破的原因是什么？
张钹：现在分析下来是三个原因，大家也都非常清楚了，一个大数据、一个是计算能力、一个是算法。认识到之后，一夜之间业内业外对深度学习都非常震动，然后就发生了三件历史性的事件。
第一件事是2015年12月，微软通过152层的深度网络，将图像识别错误率降至3.57%，低于人类的误识率5.1%；第二件事，2016年微软做的语音识别，其词错率5.9%，和专业速记员水平一样；第三件事：Alphago打败韩国围棋选手李世石。
通过人工智能，利用深度学习、大数据这两个工具，在一定条件下、一定领域内竟然能够超过人类，这三件事情给大家极大的鼓舞。
特别是对于业外的人，都认为我只要掌握了大数据，利用深度学习说不定还能搞出奇迹来，于是大家做了很多很多预测，比如在多短时间内计算机会在什么事情上能超过人。
但实际上，在这个之后，奇迹并没有发生，按照我的估计，今后也不会大量发生。准确一点说，今后或许会在个别领域取得进展，但是不会像之前预计的那样全面开花。特别是中国市场乐观的认为“中国市场大、数据多，运用又不受限制，所以将来奇迹一定会发生在中国”。
结果很多企业在做的时候发现，不是那么回事。从目前的情况来看效果最好的事情还是这两件：图像识别、语音识别。我看了一下，中国人工智能领域20个独角兽30个准独角兽企业，近80%都跟图像识别或者语音识别有关系。
经济观察报：为什么会出现这样的情况？或者说在这么长时间后，我们对人工智能目前能做什么有一个清晰的认识了吗？
张钹：人工智能在围棋上战胜人类后产生了这种恐慌，“大师才能做的事，人工智能居然能做，我的工作这么平凡，肯定会被机器所替代”。这里需要考虑一下它的局限性，我一直在各种各样的会上谈到不要过于乐观。
人工智能能做的那三件事（语音识别、图像识别、围棋）是因为它满足了五个条件，就是说只要满足了这五个条件，计算机就能做好，只要有任何一个或者多个条件不满足，计算机做起来就困难了。
第一个是必须具备充足的数据，充足不仅仅是说数量大，还要多样性，不能残缺等。
第二个是确定性。
第三个是最重要的，需要完全的信息，围棋就是完全信息博弈，牌类是不完全信息博弈，围棋虽然复杂，但本质上只需要计算速度快，不要靠什么智能，可是在日常生活中，我们所有的决策都是在不完全信息下做的。
第四个是静态，包括按确定性的规律演化，就是可预测性问题，在复杂路况下的自动驾驶就不满足这一条；实际上它既不满足确定性，也不满足完全信息。
第五个就是特定领域，如果领域太宽他做不了。单任务，即下棋的人工智能软件就是下棋，做不了别的。
经济观察报：就是说在满足这五个条件的前提下，目前的人工智能是胜任部分工作的？
张钹：如果你的工作符合这五个条件，绝对会被计算机替代，符合这五个条件的工作特点很明显，就是四个字“照章办事”，不需要灵活性，比如出纳员、收银员。如果你的工作富有灵活性和创造性，计算机绝对不可能完全代替，当然部分代替是可能的，因为其中肯定也有一些简单和重复性的内容。如果认识到这一条就会认识到人工智能仍处于发展阶段的初期。不是像有些人估计的那样“人工智能技术已经完全成熟，而进入发展应用的阶段”。
现在的深度学习本质是基于概率统计 ，什么叫做概率统计？没有那么玄，深度学习是寻找那些重复出现的模式，因此重复多了就被认为是规律（真理），因此谎言重复一千遍就被认为真理，所以为什么大数据有时会做出非常荒唐的结果，因为不管对不对，只要重复多了它就会按照这个规律走，就是谁说多了就是谁。
人工智能的核心是知识表示、不确定性推理这些，因为人类智慧的源泉在哪？
在知识、经验、推理能力，这是人类理性的根本。 现在形成的人工智能系统都非常脆弱容易受攻击或者欺骗，需要大量的数据，而且不可解释，存在非常严重的缺陷，这个缺陷是本质的，由其方法本身引起的。
深度学习的本质就是利用没有加工处理过的数据用概率学习的“黑箱”处理方法来寻找它的规律，这个方法本身通常无法找到“有意义”的规律，它只能找到重复出现的模式，也就是说，你光靠数据，是无法达到真正的智能。
知识表示、不确定性处理、人机交互，等等一大片地方，不能说深度学习就是人工智能，深度学习只是人工智能的一部分。一直到去年人工智能大会交流的论文还是三分之一是机器学习方面，三分之二是其他方面。
全世界的学界大多数有清晰的认识；
全世界的企业界大多持过于乐观的估计。
是从长远来看，必须得走人类智能这条路，为什么？因为
我们最终是要发展人机协同，人类和机器和谐共处的世界。我们不是说将来什么事情都让机器去管去做，人类在一边享受。我们要走人机共生这条路，这样机器的智能就必须和人类一样，不然没法共处，机器做出来的事情，我们不能理解，我们的意图机器也不知道，二者怎么能合作？
三、“我们培养不出爱因斯坦、培养不出图灵”
经济观察报：一种观点认为中国有更多的数据和更多的工程师，这种规模能倒推带来基础研究层面的突破或者决定技术的路线？
张钹：这里混淆了好多概念，科学、技术、工程。科技水平需要三个标准来衡量，一个是科研水平、一个是技术水平、一个是工程实践能力，或者产业化能力。
我们中国什么情况？从工程角度来看，在一些领域我们“接近世界水平”；技术水平我用的词是“较大差距”，因为不少东西还是外国会做我们不会做；科研究领域我用的词是“很大差距”，科学研究就是原创，实际上，所有人工智能领域的原创成果都是美国人做出来的，人工智能领域图灵奖得主共十一人，十个美国人，一个加拿大人。
经济观察报：数据显示中国在人工智能领域的论文发表量和被引用次数都已经进入前列位置，这是否说明中国人工智能科学研究领域的突破？
张钹：如果单从论文来看研究水平，基本反映在三个指标上：数量、平均引用率、单篇最高引用率。拿人工智能来讲，中国研究者论文的数量和平均引用率都还不错，但是单篇最高引用率和世界差距就很大，而这个指标恰恰是反映你的原创能力。
也就是说深度学习这个领域，我们的平均水平达到世界水平了，但是最高水平和世界差距还是很大的。不过还是要肯定的，我们应用上发展比较快。
经济观察报：清华在这方面有什么优势吗？
张钹：在人工智能重要的会议杂志上，这十年期间论文数量、平均质量CMU（美国卡耐基梅隆大学）排第一，清华大学排第二。我们培养的人，在计算机这个领域，清华的本科、博士生都是世界一流的。
目前我们的跟踪能力是比较强的，一旦有人起个头，我们能迅速跟上去。但是很可惜，我们缺乏顶尖人物，也培养不出顶尖的人才，如爱因斯坦、图灵等。
我个人认为原因之一，可能与中国的文化有点关系，我们的从众心理很严重，比如在人工智能领域，深度学习很热，发表的论文作者中几乎70%是华人，但是其他非热门领域，包括不确定性推理、知识表示等几乎没有华人作者。这就是从众扎堆，不愿意去探索“无人区”。
当然也不要着急，科学研究本来就是富人干的事情，是富国干的事情，我们还是发展中国家，科学研究起点比较低，暂时落后是难免的，我们会迎头赶上。
建立可解释、鲁棒性（注：
可以理解为稳健性）的人工智能理论和方法，发展安全、可靠和可信的人工智能技术。
有两条路，一个是和数学结合，一个是和脑科学结合。你想想如果没有新的数学工具，没有来自于脑科学启发下的新思路，哪来的新理论？另一方面是要把
数据驱动和知识驱动结合起来，因为通过数学、脑科学上寻求突破是比较艰难的，前面这件事现在则完全能够做。
附： 在2018 全球人工智能与机器人峰会上，清华大学人工智能研究院院长张钹院士做题为“走向真正的人工智能”（Towards A Real Artifitial Intelligence）的大会报告。以下为报告全文，供大家学习交流。
一是大数据，二是计算能力提高，第三是有非常好的人工智能算法。这三个因素大家都讨论得非常多了，没必要我再来说，我现在要说的最后一个因素是被大家所忽略的，这个因素是说，
这所有的成果必须建立在一个合适的应用场景下。这 5 件事虽然领域很不一样，但是它们都满足完全一样的条件，或满足下面的 5 个限制，首先你必须有丰富的数据或者丰富的知识，如果这两件东西没有，或者很少，你不用来谈人工智能，因为你无法实现无米之炊。人工智能唯一的两个资源，一个是数据，一个是知识。还有确定性信息、完全信息、静态的、单任务和有限领域。这 5 个条件里面任何一个条件不满足，现在的人工智能做起来就非常困难了。
满足这 5 个条件的工作，总有一天会被计算机取代，就是那些照章办事，不需要任何灵活性的工作，比如说出纳员、收银员等等。在座的所有工作都不可能被计算机完全代替，但不排斥你的工作中有一部分会被计算机取代，老师、企业家等的工作不可能被计算机完全代替。
符号模型，理性行为的模型，举 Watson 的例子，它是个对话系统，我们现在所有做的对话系统都跟这个差不多，但是 Watson 做得更好些，它里面有知识库，有推理机制。沃森除了专家知识之外，还有大量互联网上大众的知识，还运用了多推理机制。请看，这就是 Watson 系统的体系结构。它里面有哪些知识呢？有很多，包括百科全书、有线新闻、文学作品等等。所有的知识用纸质来表示有 2 亿页，用存储量表示达到了 4TB。它能回答什么问题呢？用它的例子来说明。第一个问题，1974 年 9 月 8 日谁被总统赦免？这对美国人来讲很好回答，同样对计算机来讲也很好回答，你用这几个关键字「1974 年 9 月 8 日」、「被总统赦免」，就能在文献里头查出来是谁，他就是尼克松。也就是说根据问题中的关键字，可以在已有的文献里头直接找到答案，这就是一般的网络检索方法。
我们现在的对话系统离真正的智能还很远。
我们现在的人工智能基本方法有缺陷，我们必须走向具有理解的 AI，这才是真正的人工智能。我这里提出的概念跟强人工智能有什么区别？首先我们说它在这点上是相同的，我们都试图去准确地描述人类的智能行为，希望人工智能跟人类的智能相近，这也是强人工智能的一个目标，但是强人工智能只是从概念上提出来，并没有从方法上提出怎么解决。大家知道强人工智能提出了一个最主要的概念，就是通用人工智能。怎么个通用法？它没有回答。我们现在提出来的有理解的人工智能是可操作的，不只是概念，这是我们跟强人工智能的区别。
我们的基本做法是建立一个常识图谱，用这个图谱帮助理解提出的「问题」，同时利用常识图谱帮助产生合适的答案。
结果是有了常识以后，性能有了显著的改善
，对话的质量提高了。这篇文章已经发表，有兴趣可以去阅读。
准符号模型，深度学习、神经网络主要用来模拟感性行为，感性行为是一般很难采用符号模型，因为感性（感觉）没法精确描述。比如「马」，怎么告诉计算机什么叫做马？你说马有四条腿，什么叫做腿？你说细长的叫做腿，什么叫细？什么叫做长？没法告诉机器，因此不能用符号模型。目前用的办法就是我们现在说的神经网络或者准符号模型，也就是用人类同样的办法，学习、训练。我不告诉机器什么叫做马，只是给不同的马的图片给它看，进行训练。训练完以后，然后再用没见过的马的图片给它看，说对了，就是识别正确了，说不对就是识别不正确，如果 90% 是对的，就说明它的识别率是 90%。后来从浅层的神经网络又发展到多层的神经网络，从浅层发展到多层有两个本质性的变化，一个本质性的变化就是输入，深层网络一般不用人工选择的特征，用原始数据就行。所以深度学习的应用门槛降低了，你不要有专业知识，把原始数据输进去就行了。第二个是它的性能提高很多，所以现在深度学习用得很多，原因就在这个地方。
通过数据驱动做出来的系统，它的性能跟人类差别非常大，鲁棒性很差，很容易受干扰，会发生重大的错误，需要大量的训练样本。我们刚才已经说过，给定一个图像库我们可以做到机器的识别率比人还要高，也就是说它可以识别各种各样的物体，但是这样的系统，我如果用这个噪声输给它，我可以让它识别成为知更鸟，我用另外的噪声输给它，可以让它识别成为猎豹。换句话讲，
这样的系统只是一个机械的分类器，根本不是感知系统。也就是说它尽管把各种各样动物分得很清楚，但是它不认识这个动物，它尽管可以把猎豹跟知更鸟分开，但是它本质上不认识知更鸟和猎豹，它只到达了感觉的水平，并没有达到感知的水平，它只是「感」，没有上升到「知」。我们的结论是，只依靠深度学习很难到达真正的智能。这是很严峻的结论，因为如果有这样的问题，在决策系统里头是不能用这样的系统，因为它会犯大错。我在很多场合讲过，
人类的最大的优点是「小错不断、大错不犯」，机器最大的缺点是「小错不犯，一犯就犯大错」。这在决策系统里头是不允许的，这就显示人跟机器的截然不同，人非常聪明，所以他做什么事都很灵活，这就使得他很容易犯各种各样的小错。但是他很理性，很难发生大错。计算机很笨，但是很认真，小错误绝对不会犯，但是它一犯就是天大的错误。刚才把那个把噪声看成知更鸟，这不是大错吗？你把敌人的大炮看成一匹马，不是大错吗？但是人类不会发生这种错误，人类只会把骡看成驴，但是计算机的识别系统会把驴看成一块石头。原因在哪儿？原因还是 AI 的理解能力问题。
就是要解决从「Without」到「With」理解的问题。人工智能现在有两种基本方法，一种是用符号模型来模拟理性行为，符号模型可以表达信息的内容，所以它是在一个语义的符号空间里头，但是非常不幸，这个离散的符号表示，数学工具很难用，很多数学工具用不上去，所以它发展很慢。在模拟感性行为的时候，我们用的是特征空间的向量，向量就是数，可以把所有的数学工具都用上，优化的工具、概率统计的工具全部用上。所以数据驱动方法这几年发展非常快，再难的问题，下围棋非常难吧，计算机也可以「算」出来。但是它有一个非常大的缺陷，它是在特征空间里，缺乏语义。我们用数据去训练一个模型，所谓「黑箱学习法」，加上你的数据质量不高，很难学出有用的东西。什么叫概率统计？重复多了就是真理。如果数据质量差，充满了「谎言」。谎言重复多了，就变成真理了。
我们正想办法把脑神经网络的许多结构与功能加进去，我们这里只用了「稀疏发电」这一性质，就可以看出一些效果，人脸、大象或者鸟的轮廓，神经网络可以把它提取出来。
「我们正在通往真正 AI 的路上」，现在走得并不远，在出发点附近，人工智能永远在路上，大家要有思想准备，这就是人工智能的魅力。
大家为什么这么重视人工智能？因为我们永远在路上，这就吸引我们去解决这些问题，这些问题一旦解决了，人类的社会进步、人类的生活就会发生本质上的改变。
人工智能刚刚起步，离真正的 AI 还很遥远， 大家共同努力吧，我们任重道远。
来源：经济观察报
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