莫拉维克悖论揭示计算机智能的谜题

像大多数普通人的表现一样，2016年3月的这一天，正在串门的隔壁老王也在邻居苗太太家的电视前被震撼了一下：来自Google DeepMind的人工智能程序“阿尔法狗”（AlphaGo）以总比分4：1的成绩战胜了前世界冠军李世石。号称“人类最后智力骄傲”的围棋也被人工智能攻破了，一时间人工智能与机器人威胁论刷爆了微博、微信及各路新闻媒体。隔壁老王开始担心着某一天自己的工作会被人工智能机器人抢去，又在某一天人类会被人工智能机器人统治。隔壁老王是杞人忧天吗？还真有点难说。“阿尔法狗”在开发中融入了深度学习与自我对弈的过程，开始变得有点像人类一样会不断学习和进化。棋盘上的“阿尔法狗”完胜人类。“阿尔法狗”根据对手的策略来制定对自己有利的策略，从而完成制胜。在与李世石的对弈中，“阿尔法狗”甚至展现出了放弃局部的利益从而获得整体利益的最大化的能力。GoRatings排名第一的柯洁看了“阿尔法狗”的比赛后也惊叹，这完全不像一个程序在下棋，而更像是出自一个人类棋手之手。但在那场比赛中有个细节，有心的隔壁老王却留意到了：这个已经在“人类最后智力骄傲”上碾压人类的“阿尔法狗”，却连挪动一枚小小的棋子都需要人类帮助才能完成。可能有人会说，这都不是事，给“阿尔法狗”装上机械手让它自己下棋也不过是分分钟的事。然而，事实真的是这么简单吗？先让我们来看个由人工智能和机器人科学家发现的与常识相左的现象：让计算机在智力测试或者下棋中展现出一个成年人的水平是相对容易的，但是要让计算机有如一岁小孩般的感知和行动能力却是相当困难甚至是不可能的。这便是在人工智能和机器人领域著名的莫拉维克悖论。

这是本书作者的表弟用消费级无人机拍摄的内蒙古乌兰察布火山口（郭怡南供图）

2016年3月，谷歌的人工智能棋手阿尔法狗（AlphaGo）以4：1的绝对优势击败了韩国棋手李世石；2017年初，披着马甲的阿尔法狗更是以60局连胜世界各国的顶尖棋手，即便是阿尔法狗的研发人员，也很难摸清它的想法

莫拉维克悖论（Moravec's paradox）由汉斯·莫拉维克（Hans Moravec），罗德尼·布鲁克斯（Rodney Brooks）、马文·闵斯基（Marvin Minsky）等人于20世纪80年代提出。莫拉维克悖论指出：和传统假设不同，对计算机而言，实现逻辑推理等人类高级智慧只需要相对很少的计算能力，而实现感知、运动等低等级智慧却需要巨大的计算资源。这被认为是人工智能研究者的最重要发现，“困难的问题是简单的，简单的问题是困难的”。四岁小孩具有的本能—辨识人脸、举起铅笔、在房间内走动、回答问题等，事实上是工程领域内目前为止最难解的问题。随着新一代智慧设备的出现，股票分析师、石化工程师都要小心他们的位置被取代，但是园丁、接待员和厨师至少十年内都不用有这种担心。对技术人员来说，最难以复制的人类技能是那些无意识的技能。总体上，应该认识到，一些看起来简单的动作比那些看起来复杂的动作要更加难以实现。在早期人工智能的研究里，当时的研究学者预测在数十年内，他们就可以造出思考机器。他们的乐观来自于一个事实，他们已经成功地使用逻辑来创造写作程序，并且解决了代数和几何的问题以及可以像人类一样下国际象棋。正因为逻辑和代数对于人们来说通常是比较困难的，所以被视为一种智慧象征。他们认为，当几乎解决了“困难”的问题时，“容易”的问题也会很快被解决，例如环境识别和常识推理。但事实证明他们错了，一个原因是这些问题其实是难解的，而且是令人难以置信的困难。(www.xing528.com)

事实上，他们已经解决的逻辑问题是无关紧要的，因为这些问题是非常容易用机器来解决的。根据当时的研究，智慧最重要的特征是那些困难到连高学历的人都会觉得有挑战性的任务，例如象棋、抽象符号的统合、数学定理证明和解决复杂的代数问题。至于四五岁的小孩就可以解决的事情，例如用眼睛区分咖啡杯和一张椅子，或者用腿自由行走，又或是发现一条可以从卧室走到客厅的路径，这些都被认为是不需要智慧的。然而，莫拉维克悖论的提出推翻了这种“常识”。回到那句有些哲学意味的话“困难的问题是简单的，简单的问题是困难的”。几十年来，我们造出的机器人和人工智能，虽然在智力上已经达到了很高的境界，但在看似简单与真实物理世界交互的能力依然非常差。“人工智能已经在几乎所有需要思考的领域超过了人类，但是在那些人类和其他动物不需要思考就能完成的事情上，还差得很远。”在发现莫拉维克悖论后，一部分人开始在人工智能和机器人的研究上追求新的方向，研究思路不再仅仅局限于模仿人类认知学习和逻辑推理能力，而是转向从模仿人类感觉与反应等与物理世界接触的思路设计研发机器人。这就为无人机技术的发展提供了一个绝佳的契机，与机器人技术的其他分支相比，作为一种在三维空间拥有六自由度的空中无人设备，作为人工智能一种特别的载体形式，无人机更容易同物理世界进行深度集成交互的天然属性（通过移动机器设备可以完成的任务，无人机理应都可以完成），决定了我们或许可以迅速找到解开莫拉维克悖论的一把钥匙。从直觉上来讲，隔壁老王对此深信不疑，那么你呢？

就像农业机械和工地用发电机、就像是照相机和电饭煲一样，实用而不起眼—无人机技术在“孕育”着真正的革命