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王飞跃: 人工智能系统的建立需要区块链

观点 王飞跃 零壹财经 2019-02-26

关键词:区块链人工智能希尔伯特纲领图灵AlphaGo

王飞跃演讲实录《人工智能:In Math We Cannot Trust?》。
王飞跃(中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、中国科学院大学中国经济与社会安全研究中心主任、青岛智能产业技术研究院院长、西安交通大学软件学院院长、自动化学会副理事长兼秘书长)

演讲主题:The Generalized Gödel Theorem and Blockchain Intelligence:In Math We Can't Trust

【摘要】要真正把人工智能系统建起来,需要区块链。建立在大数据基础上的人工智能就像把房子盖在土基、沙基上,知识都是碎片化的,可信度不高。有了区块链,人工智能的地基就相当于变成了钢筋混凝土。

演讲实录:
人工智能:In Math We Cannot Trust?

我们先来回顾一下人工智能技术是如何发展的。我总结为"一二三"。

一个人的梦想:希尔伯特纲领

人工智能现在这么热,其实在最开始的时候,就是一个人的梦想。这个人就是希尔伯特。我读书的时候对希尔伯特有很多的研究,读了他的传记。其实,希尔伯特真不是一个天才,反而是一个很笨的学生,但是他却做出了比天才更天才的成果。

1900年8月8日,希尔伯特在巴黎数学家世界大会上,发表《数学问题》演讲,提出了23个数学问题,但更重要的是,他还指出了后来被称为"希尔伯特纲领"的思想。这一思想就是要将数学机械化。

其实这个理念是从莱布尼茨开始的。莱布尼茨跟牛顿一直在争微积分的发明权,但莱布尼茨最初的想法是发明"二进制",用计算来做推理,这就是为什么他写过很有名的文章,来论证二进制跟伏羲八卦的关系。因为八卦是最初的"能论自动化"尝试。

到了希尔伯特的时候,对他来说途径已经更明显了,所以他在本世纪初第二次数学家大会上非正式地提出了这个想法。这个想法让很多年轻的数学家热血沸腾,其中就包括罗素。当时有这样一句口号:"打起你的背包到哥廷根去"(因为希尔伯特是那里的数学教授)。

两个人的心血:十年"磨"一书
罗素参加这个会议之后就回去找他的老师怀德海,说我们要把这个东西给实现了。于是,两个人就花了10多年的心血写了三卷本的《数学原理》。怀德海的老师牛顿,当年写过一本书--《自然哲学的数学原理》。他说,牛顿当年写的这本书,活生生把一个机械世界、物理世界变成了一个数学世界,我们现在要反过来,要把数学世界变成一个机械世界。但是这条路,并不好走。

为了证明"1+1=2",他们用了70多页纸,后来发现这里面还是存在问题解决不了,以至于怀德海都快抑郁了,没办法只能草草地将其发表了。但书刚一发表,就让三个年轻人的革命给一扫而过了。

三个人的革命:催生人工智能

第一个人,就是哥德尔。哥德尔的博士论文提出了哥德尔不完备定理,并在1931年底发表。他的这篇论文正式发表两三天之前,希尔伯特在同一城市发表了希尔伯特纲领。但哥德尔彻底粉碎了希尔伯特纲领。

当时参加会议的人都没能理解这个定理隐含的深远的意义,只有一个人例外,那就是冯·诺依曼。

冯·诺依曼当时的博士论文也是这个方向,可惜他没有做出来,所以就到处替哥德尔宣传。可惜那时候没有人理解哥德尔定理的价值。
哥德尔不完备定理一举粉碎了数学家两千多年来的信念。他告诉我们,真与可证是两个概念:可证的一定真,但真的不一定可证。数学无法一致而又完备,这种思想一下子给数学捅了一个黑洞。当时很多数学家想不通,可即便到了现在,到现在这个黑洞还存在。

后来,哈佛决定授予哥德尔名誉科学博士学位,称之为本世纪最伟大的数学真理发现者。可惜哥德尔破坏了我们美好的世界,告诉我们"In Math We Cannot Trust",但却没有告诉我们如何解决。

接下来,第三个关键人物出现了。他就是--图灵。

受哥德尔定理的影响,图灵解决了停机问题(就是希尔伯特第十问题),后来发展成为图灵不可决策定理。图灵定理说明决策停机问题都是不可解,但图灵机却为计算的机械化提供了途径。

这一研究又让冯·诺伊曼认识到了价值,从而使其提出了计算机的冯·诺伊曼体系结构。差不多就是说,"In Church-Turing We Trust"。这就是"The Church-Turing Thesis",也就是研究计算和智能的开始。

图灵机,活生生把人变成了机器。为什么这么说?我们知道,computer是机器,但其实在图灵之前,是指做计算的妇女们。因为图灵机的出现,就活生生把人,就像服务员、清洁员一样变成了一台机器。所以现在,我们也不需要害怕人工智能取代人,因为这能把我们从计算员,变成程序员、网络工程师、甚至智能工程师。

计算机从图灵机发展到如今,我们的信息产业才有了今天。下一步该怎么走?从图灵到AlphaGo

AlphaGo背后的三件事儿
AlphaGo意味着三件事儿。

如果只用一个词来描述,就是"平行"。未来一定是虚拟与现实互动的平行过程。

用两个人来说明,就是从"牛顿"到"默顿"。牛顿是"大定律、小数据",把物理世界数学化。而接下来我们要反着来,要"大数据、小定律"。默顿是个社会学家,充满人性化。计算机把人变成了机器,接下来我们要把机器反过来变得更人性化。

假如以后你说你做智能的,就一定要告诉我三件事儿:你的数据原料是什么?你是怎么把小数据变成大数据的?怎么进一步把大数据变成小智能?

然后你要用智能的方法,不管是机器学习、加强学习、平行学习、对抗学习还是声明,要具备在具体场景、解决具体问题的精准知识,这就是小智能。AlphaGo,其实就是针对围棋干了这三件事。


AI背后的科学动机:跨越Lighthill认知鸿沟

AlphaGo的学习过程从头到尾用了不到三个小时,但这三个小时却碾压了人类围棋大师30年、甚至一生的心血。以后,这个过程可能3秒都不要了,3分秒就够了。这就是人工智能给我们带来的冲击。

但我们看到的,是一个表象,背后的实质是什么呢?对我来说,就是填补所谓的认知鸿沟,最初就叫认知建模鸿沟。去年我又仔仔细细再读了一下lighthill的报告,所以我现在决定把它命名成lighthill认知鸿沟。

lighthill是谁?可能大家都不记得了,但霍金是谁,大家都知道吧?霍金就是接替他的位置。霍金把人工智能说得很可怕、很厉害,而lighthill把人工智能贬得不得了。就是这份报告,当年把人工智能打入冷宫,差不多十年拿不到研究经费。

当时在这个报告里,他就用一个ABC(这不是我起的名字)来描述人工智能,说人工智能就做了ABC三件很普通的事而已。


他说人工智能就是由一波人在做Advanced Automation,另一拨人在做Computer-based CNS,用计算机仿真中央神经系统。一个是机械世界,一个是生物世界,这之间的鸿沟是难以逾越的。看看第三波做Bridge Activities of Building Robots的人都干了什么就明白了。所以他就说不要再给他们钱了,唯一可以给钱的是认知科学。

当年有人反驳这个报告的时候,就接了lighthill的这句话,提出了"认知科学"这个词,想救人工智能一马。所以,我说这是冬天里的春阳。那这个人是谁呢?

大家也许也已经忘了他是谁了,但是这个人极其有名。他是学理论化学的,他大二的时候就写了一篇文章,这篇文章当时是应该得化学诺贝尔奖的,因为得罪了权威没有拿到。

他当教授时培养了很多了有名的学生,包括"上帝粒子"之父、诺贝尔奖获得者Peter Higgs、计算语言学家Mark、以及深度学习之父Geoffrey。  

数据是填补认知鸿沟的原料

认知科学走到了今天,还是没解决怎么来填这个认知鸿沟的问题。我觉得,今天机会终于来了,我们已经意识到数据是填坑的原料,这就是为什么要从牛顿到莫顿。但光数据填也不行,没人敢在上面时间。这种用数据建的桥你敢走吗?我不敢走。所以,我们要看数据到底可以给我们带来什么东西。


有很多关于大数据的理论,对我来说就是两句话:一是防止意外,大家都拿数据说话;二是预测未来最好的办法就是做计算实验,去创造未来。

其实这两句话的关键就是计算实验。物理实验我们做不了,为什么?花钱太多、法律不允许、道德不允许(你不能拿人家的生命财产开玩笑吧)、科学做不了等等。但,计算实验我们是可以做的。

物理实验做不了,我们可以做计算实验,最后怎么实现创造未来呢?更就要靠"虚实互动、平行执行",就是让虚走一步、实走一步,形成反馈、形成闭环,可以精准地实现你的预言。以前我们说的成语"吃一堑长一智"是指,在物理世界吃一堑,在知识世界长一智。现在反过来,在知识世界吃一堑、吃多堑,在物理世界长一智、长多智。这不是低成本、高效能、高智能吗?这样自然就跨越了认知鸿沟,像医生开处方一样引导,走向了平行智能,建立了端到端的桥。

区块链:从大数据到平行智能

要真正把智能系统建立起来,需要区块链。

首先平行和并行是不一样的。或许你要说,计算机最熟悉的平行、并行,为什么要区块链来做?平行智能或者整个人工智能是建立大数据基础上,就像把房子盖在土基、沙基上一样,那种碎片的知识你敢信、敢用吗?就像农村的房子是盖在地上的,之前永远只能盖一层,盖两、三层之后,就变成了历史遗产。但如果加上区块链,就可以把这个地基变成了钢筋混凝土的地基,这个时候你可以盖几百层都行,而且很快。所以,它的意义在这个地方。区块链的意义在于,为平行只能奠定可信、可靠、可用和高效的基础。


区块链的使命是什么?就是把不确定的、多样的、和复杂的东西(UDC)变成灵活敏捷、聚焦和收敛的东西(AFC)。

大趋势:三个三与五个五

首先是技术层面,进入智能社会后,IT就不能再说成是信息技术(Information Technology)了,而是智能技术(Intelligent Technology),缩写都一样。大家也别忘了,百年之前IT是什么?是工业技术(Industrial Technology)。当年老IT出来,对人类思维的冲击,远远超过今天新IT对我们的冲击。

今后,三个IT(工业技术、信息技术和智能技术)会并行,一个都不能丢。为什么呢?这是有哲学原因的。

上个世纪最伟大的科学哲学家卡尔·波普尔就说,我们的世界不只是物理世界和心理世界,还有一个世界叫人工世界。对他而言,工业技术是开发物理世界的主要工具,信息技术是开发心理世界的主要工具,现在我们要开发人工世界了,人工智能热了,大数据变成黄金、石油、矿藏了,信息技术变成了智能技术。


另一个卡尔,卡尔·雅斯贝斯,1949年写了一本书,叫《历史的目标与起源》,这本书很有名,因为他在书中提出了一个概念,叫"轴心时代"。他说你没发现吗?公元前800-200这600年期间,在世界不同的区域,特别是三个两河流域,中东的两河流域出现了古埃及、古希腊,印度的两河流域出现了佛教、印度教,中国的两河流域出现了一批哲人,老子的《道德经》、孔子的《论语》、孙子的《孙子兵法》,正好三代。人类开始问,我是谁?从哪里来?到哪里去?人性大崛起,哲学涌现出来了,第一轴心时代开始了。

但是他说的只是物理世界的轴心时代,不是三个世界吗?每个都应该有。对我来说心里世界很简单,从文艺复兴到牛顿,到爱因斯坦,从哲学走向了科学,是人类理性的大崛起,科学涌现出来了,第二轴心时代开始了。

而人工世界的轴心时代,我认为就是从哥德尔定理开始的,哥德尔捅出了一个黑洞,让人们发现理性也有它的局限性,从而打开了第三轴心时代的大门。

为什么有这种轴心时代的理念呢?现代管理和经济学的创始人马克思·韦伯给了一个解释,他说这是人性必然所致,就是全球化。为什么?他说人类第一天性是恐惧,因为恐惧大家要交流、建网,这个网是物理世界的。人类的第二天性是贪婪,因为贪婪所以要比较、建网,这张网只能建在心理世界。人类的第三天性是懒惰,因为懒惰所以要寻求共识、制定标准,一起偷懒,只能在人工世界实现。
发现了吗?物理世界的全球化,是负和游戏,你有我就没有了,带来的就是血淋淋的战争、强迫、侵略。现在世界的全球化稍好些,是零和游戏,至少还有自由贸易,但眼见着已然走到头了,所以必须开发第三世界。第三世界是无中生有的世界,正和游戏,你也可以有,我也可以有,多赢、包含。

所以,我觉得"一带一路"就是第三波智能全球化的先锋,我们应该沿着这条路走向人类命运共同体,这是我自己的中国梦。


人类其实一直为了全球化这个目标奋斗,就是建立5张网。第一张网是交通网,第二张网是能源网,第三张网是信息网,互联网是它的代表。现在我们在做第四张网物联网,大家说物联网可能跟互联网没什么区别,对我来说区别很大。互联网时代我们是被动地连接,到了物联网时代是扩展再连接。但如果人类要主导主动连接,就一定要有第五张智联网。

等这五张网的基础打好了,社会生态就会发生根本性的变化。现在已经有这种苗头了,我们的交通从有了Uber开始,到共享单车出现,已经变成了社会交通。五大电力公司现在推动社会能源、平行能源建设,最终迈向智慧能源。计算已经变成了社会计算,从3D打印出现开始,制造将变成社会制造。但是最重要的是智联网,智联网的基础一定是区块链,这样我们才能从社会智能,进入到智能社会。

这五张网把三个世界紧密地连成一个整体,2.0、4.0都是一种过渡手段,人在中间,利用Grid2.0从物理世界拿来物质、能量,利用Grid4.0从人工世界拿来知识、智力。

这样就会五力合一:数据的力量、计算的力量、算法的力量、网络的力量、最重要的是我们今天要讨论的,区块链的力量。

本质上,区块链为什么重要?首先,从效果上来说,区块链让我们有了"真"与"道"。

"真"是可信、可靠、可用,以及管理学、经济学追求的效益。

"道"是什么?一是分布式的全中心化,不是去中心,你我都成了中心,数学上就等价于全中心;二是自主性的自动化,这是我们智能所追求的;但是我们要有法律、制度,所以要组织化的有序性。
 

但说区块链是信任机器+真相机器,这只是表象,本质是什么?

区块链的本质是:使传统上难以流通和商品化的"注意力"与"信用力"成为可以批量化生产的流通商品,革命性地扩展了经济活动的范围与提高效率的途径。

从农业社会到工业社会,最初很多经济学家不理解,为什么不是荷兰,而是从英伦小岛开始的?荷兰当时多发达,航海也发达,还有股市制度。这是因为荷兰当年最关注的是食品产业,但食品产业有一个问题,就是吃少了饿死,吃多了撑死,而且不好保存,结果就掉入了发展的陷井里面。

英国为什么引导了工业革命?因为它开发了另外一个世界--心理世界。时尚以前不是商品,不可交换、不可流通,但英国通过纺织机、纺织品把时尚变成了商品,开发了新的世界,结果促成了从农业社会到工业社会的转变。

现在我们要从工业社会到智业社会,一定要开发人工世界,把以前不是商品的东西变成商品。赫伯特·亚历山大·赛门(司马贺)生前说过很多次,世界上有两样东西成不了商品,一是信任,二是注意力。

但区块链和人工智能把它们变成了可批量生产的产品,扩大了商品领域,扩展了我们提高效益的途径,这就是区块链的真正价值。


以前人工智能只是小火,用来做炼金术的,有了区块链,就把小火变成了熊熊大火,从工业社会走向了智业社会,大数据改变了我们的生产资料,机器人变革了我们的生产力,区块链革命了我们的生产关系。

我们是在做国防军事相关的研究时,关注到区块链技术,数学绝对是里面最重要的一部分。我自己的梦想就是通过它,让不对称的战争变成对称的和平。以前我们说战争是政治的延续,我认为要用这些智能技术把战争变成和平的战争,让政治变成战争的延续,最终走向和平战争。商业上我也希望把不对称的竞争变成对称的效益。

有人说,现在的贸易战发展到最后就是战争,我认为不会。我们的三个世界,物理世界有"核威慑",未来我们的心理世界也要有一个威慑,就是"信威慑",我希望区块链+数学学科能够建立起来,人工世界也要威胁,我希望智能新IT能够建立一个"智威胁"。

老IT(工业技术)弥补了资源的不对称,旧IT(信息技术)弥补了信息的不对称,新IT(智能技术)弥补了智力的不对称,我们要在保证这3个100%安全的情况下做和平的竞争。以后所有的商业活动、企业活动,从决策规划、市场、广告,PR、公关等一定也是这样来做竞争的。

但实现这一切,未来我们必须实现五度空间,就是从CPS跨越到CPSS(Cyber-Physical-Social Systems)。

"工程系统的社会化,社会系统的工程化,简单系统的复杂化",这也是刚才朱嘉明老师提到的,我也强烈地感觉到了这个趋势。
整个人类社会以前是实体的越来越大,现在是虚拟的越来越大,在这种情况下,不可能以传统的方式要求人对这种系统进行管理与控制,这是对人智力的非分要求,所以要走向工业5.0,就是平行世界的智慧产业。
 
 

尾声

最后我想说,图灵当年的初心不是计算的机械化或靠数据驱动,而是推理的机械化,就是靠知识驱动客观世界知识的自动化,只是这个目标仍然遥遥无期。

我觉得人类社会的发展就是一个永恒的虚实互动的过程,这就是我认为的平行,是数据驱动和知识驱动的平行。但是,它需要在一个非欧的空间里平行,因为在欧式空间里平行,永远不相交。在带来相对论、量子力学的非欧空间里,平行不但相交,还可以多交正交。

所以我希望这样走向一个人机结合的世界。通过知识机器人逼着你知行合一,最后是虚实一体。如果这些在哪一天实现了,我们就真正走向了一个开放的智慧社会。

谢谢大家!

 

2019年8月22-23日,“中国零售金融发展峰会暨2019零壹财经新金融夏季峰会”将在贵阳召开。本次峰会由零壹财经·零壹智库联合中国零售金融智库共同主办,以零售金融研究为主题,齐聚100+银行嘉宾与顶级金融科技公司高管,通过“政策解读+案例分析+项目研讨+圆桌对话+晚宴交流”的形式,全方位探索科技赋能时代,零售金融发展。

活动报名链接:http://www.huodongxing.com/event/2497465700900

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