所谓 “智能” 就是可以替代人,是替代人脑的部分功能。机械化是用机械来代替人工劳动,智能化是用以人工智能为核心的技术来代替人工劳动。智能产品有智能家居、智能酒店、智能工厂等。2016年3月人工智能AI战胜了韩国围棋世界冠军,围棋阿尔法狗(AlphaGo)的主要工作原理是“深度学习” 。当前,人工智能芯片有两个研究方向,深度学习(支持人工神经网络)和类脑(支持脉冲神经网络)。深度学习起源于上个世纪九十年代,被发现芯片中的小电流开关组合会产生某种东西可以模拟人脑的神经网络,深度学习是在电子硬件上发展的机器学习系统,可以模仿人脑的机制来解释数据,例如图像,声音和文本。类脑计算是在软件上的发展,模拟生物脉冲神经网络的结构和信息加工过程。今年浙江大学研制成功了我国首台类脑芯片的类脑计算机,支持1.2亿脉冲神经元。同时研制了达尔文类脑操作系统,支撑类脑计算机的运行与应用。
1997年,“深蓝” 电脑战胜了世界国际象棋冠军。“深蓝” 电脑有256块CPU用来计算,这些处理器每秒可以分析2亿种可能性。“深蓝”存有 100年来所有国际象棋特级大师的开局和残局下法,设计者用这些特征去建立数学模型,“深蓝” 就能根据这些它学习到的模型,做出计算和判断,这是传统的机器的学习方式。所以传统的机器学习的问题就在于现实中的事情是千变万化的,有无穷无尽的数量。深蓝电脑的计算能力是有限的,国际象棋只有64个格子可以被满足。阿尔法狗的核心是神经网络,完全不同于 “深蓝”,是把过去所有这些下棋的棋谱,让阿尔法狗自己去学习这里面的规律。深度学习是一种机器学习,又有别于传统的机器学习,就是深度学习的神经网络有自学的功能。
华为2019年推出的算力最强的人工智能芯片 “昇腾910” ,每秒训练的图片数量达到1802张。深度学习框架MindSpore 搭建神经网络可以用来训练、推理。阿里巴巴的1个“含光800” 人工智能芯片的算力相当于10个GPU(图形处理器),受益于深度学习和神经网络等技术上的突破,阿里巴巴和华为推出的人工智能芯片是中国本土半导体产业的领先者。
我们看看人工智能芯片的制造过程,在美国的一家芯片制造厂里,芯片的制造过程大致如下:先有一张被设计好的CPU、GPU的非常复杂的集成电路图,然后在比手术室干净100万倍的制造车间完成数以百计的制造步骤。每25个晶片被封装在一个气密的密封的容器里,利用光刻技术把电路图刻在晶片上,蚀刻和没有蚀刻的,在每格晶面上形成千亿个小电流开关结构。接下来是晶体在高温下掺杂,原子被注入晶结构中流入到固定位置,再加入铜作为互联线,掺杂原子被铜连接起来,形成了导电的集成电路。研磨掉多余的铜,沟槽就变成了互联铜网的绝缘体,由铜布线而成的微芯片就完成了。当然在每一个制造的阶段都需要用电子显微镜去监测。而这一切都是在不超过大拇指甲盖的空间内完成的。
目前工业经济正在向数字化经济转型。工业时代是机械化、电气化和自动化。信息时代是数字化、网络化和智能化。工业经济,是用人的思想来构建经济学理论,再来解释经济学现象。经济学科学就是要建立确定的数学模型,在这些模型里人必须被假设为精于计算的,没有感情的精密机器。具有完备的信息和无懈可击的计算能力的经济人,可以高效的利用资本和技术实现产品的最大化利益。然而这样一个没感情的完全理性判断的人,往往会忘记了家人的生日。经济人在追求个人利益最大化的同时,也带来了诸多的社会利益。信息时代的特点是庞大的数据和人工智能取代了工业时代的资本和技术来创造价值。经济人无论是对数据和信息的掌握,还是对计算分析都已无能为力。数学模型作为一个重要的纽带把自然界和人类社会以抽象的形式连接起来。工业互联网把制造企业与IT企业融合在了一起,生产企业经过精准的市场调研,对公司产品进行数学建模,销售部门对销售数据建模,数据通过数学模型在网络和平台上能发挥出多大的价值,才是其产品的价值。
人工智能的背后都有许多数学模型,模型在解决实际问题时会有偏差,不断地用新的数据多次修正建模,达到与实际相符。阿尔法狗的核心是神经网络,把基于过去所有这些下棋的棋谱的模型,让阿尔法狗自己去学习这里面的规律。“原始硅打造的生物——让达尔文主义迷失在电子试验室” 。一件有趣的事情,我们可以反思一下,人工智能的深度学习是人工神经网络,是非常复杂的精密机器,具有自主学习的能力。那我们自己的大脑,就是更加的精密,当我们在学习一项技能时,人脑会自动总结其内在的规律,只要时间足够长,大脑不断地训练一项技能的新的数据,就会将单项技能磨练得日臻完善。有人说,中国不缺聪明的人,只缺笨人。谁能笨到只是专注地做一件事,让大脑自己不断地去总结其内在规律,通常7年,大脑就会把这项技能运行得非常好。有人喜欢种地,也有人喜欢当木匠,幸福就是猫吃鱼,狗吃肉,奥特曼爱打小怪兽。请坚持你的兴趣7年时间。还是留一点遐想吧,就像电影《奇机少年》描述了一个少年在打电话时被手枪击中,芯片被植入了他的大脑,然后他就可以控制一切的电器了。