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潮聲丨AI教父意外捧諾獎,坐了30年冷板凳的他卻成了「歐本海默」

2024-10-11科技

潮新聞客戶端 執筆 屠晨昕

謝菲·辛頓。圖源:IC PHOTO

當76歲的謝菲·辛頓(Geoffrey E. Hinton)接到電話,得悉自己獲得2024年諾貝爾物理學獎時,他正住在美國加州一家沒有互聯網、電話訊號也很糟糕的廉價酒店裏。

停頓了很久,辛頓用平靜的語調緩緩道來:「我沒有想到(會得獎)……我原本今天要做核磁共振檢查,恐怕得取消了。」

在加拿大多倫多大學任教的辛頓教授,和普林斯頓大學的約翰·霍普菲爾德分享了2024年諾貝爾物理學獎的榮耀。瑞典皇家科學院10月8日揭曉這一獎項時表示,這是為了表彰他們「透過人工神經網絡實作機器學習的基礎性發現和發明」。

圖源:IC PHOTO

Chat GPT、Sora、文心一言、天貓精靈、刷臉支付……我們生活中無處不在的這些AI套用,均源於辛頓的關鍵研究成果——人工神經網絡。

人稱「AI教父」的謝菲·辛頓,擁有異常曲折的人生。他出自一個與中國有緣的顯赫家族,卻從小叛逆,求學路非常坎坷,打零工、做木匠、頻繁輟學,先後換了5個專業。

他孤獨地在一個不被看好的賽道上堅定探索,即使導師「叛逃」也不忘初心,坐了整整30年冷板凳,終於否極泰來。

當他成為AI界一代宗師而桃李滿天下、神經網絡和機器學習以烈火烹油之勢橫掃全球之時,他卻突然從對自己有知遇之恩的谷歌辭職,從「AI先驅」轉變為「末日先知」,為了把AI關進籠子裏而奔走疾呼。

越來越多的人把辛頓比做歐本海默。同樣是親手開啟潘朵拉魔盒,釋放出有能力淪陷人類的新物種——80年前是核武器,80年後是人工智能,同樣對此深感恐懼和後悔。

今天,很多人已受益於人工智能,也有很多人對它表達出擔憂。你或許無法想象,它的「十月懷胎」是如此艱難,潮新聞來為你講一講謝菲·辛頓的故事。

喬治·布爾。圖源:IC PHOTO

謝菲·辛頓的家族牛人輩出,著名學者、作家數不勝數。

「辛頓祖父的外公是19世紀英國數學家喬治·布爾,他創立了布爾代數。」浙江大學數學科學學院教授蔡天新告訴潮新聞記者,現代電子電腦采用的二進制,是與布爾代數的符號邏輯體系分不開的。辛頓家族的輝煌,由他開啟。

辛頓的曾祖父是數學家兼奇幻作家卓思·辛頓,他提出的「第四維度」的概念成為後世科幻作品裏平行宇宙、時間旅行的源頭。

據同為作家的蔡天新介紹,布爾夫婦的五女兒艾捷爾·伏尼契,是世界名著【牛虻】的作者。

辛頓家族和中國淵源頗深。謝菲·辛頓的堂姐瓊·辛頓(中文名「寒春」)和堂兄威廉·辛頓(中文名「韓丁」)以及寒春的丈夫陽早,都是第一批獲得中國居留權的非中國公民。寒春作為女性核物理學家參與了曼哈頓計劃,又在宋慶齡安排下來華工作。她認為中國最需要農業機械,於是放棄核物理、從零開始鉆研農機,並與身為養牛專家的丈夫陽早一同在華養殖奶牛。

韓丁與中國的關系就更密切了。1947年他來華擔任拖拉機技師,寫了一本有關中國土地改革的長篇紀實文學【翻身】。在美遭受麥卡錫主義迫害後,他於1971年受邀重返中國,並成為美中人民友好協會的首任主席。

圖源:央視國家記憶

謝菲的父親霍華德·辛頓是劍橋大學教授、著名的昆蟲學家,治家威嚴。謝菲小時候就被母親教導:「要麽當一個學者,要麽當一個失敗者。」

1947年12月,謝菲·辛頓出生於倫敦。在這樣的家族,小謝菲必然是「壓力山大」,他的求學生涯不怎麽順利。18歲時他進入劍橋大學國王學院,但一個月後就退學了,去倫敦打各種零工幹了一年。第二年他改修建築學,只堅持了一天。然後是哲學,也是半途而廢。

謝菲讀中學時就對大腦的執行感興趣。在劍橋大學,他為了解大腦的運作原理而學了生理學,然而老師的寥寥數語讓他大失所望。

1970年獲得實驗心理學學士學位後,謝菲放棄繼續深造,而是成了一名木匠。他一邊做書架、木門,一邊思考人類大腦的運作原理。一年多之後,因為木匠謀生不易,對了解大腦也無幫助,他決定回歸校園,嘗試一個新方向:人工智能。

四年裏體驗了5個專業的他,後來在接受采訪時,戲稱自己有「學習上的多動癥」。恰恰是這種奇特經歷,卻讓他在進行需要多學科交叉背景的人工智能研究時「歪打正著」。

人工神經網絡。圖源:瑞典皇家科學院

或許是學術家族的基因過於強大,一旦他認定了方向,九頭牛都拉不回。

1972 年,辛頓進入愛丁堡大學,跟隨希金斯教授攻讀博士。希金斯正在研究人工神經網絡,這是辛頓長年累月思考認為可以用機器實作大腦功能的方向。不料,希金斯教授改變了學術初衷,「叛變」到了符號主義一邊,認為神經網絡是無稽之談。

浙江大學人工智能研究所所長吳飛告訴潮新聞記者,人工智能獨門武功包括符號主義、連線主義、行為主義三大學派。符號主義認為「推理即計算」,人世間萬事萬物直接透過邏輯演算就可大功告成,而連線主義認為可模擬人腦而透過人造智能完成人類方可完成任務。神經網絡或深度學習正是當前連線主義所秉承「萬物皆數、萬物皆可算」的產物。行為主義則透過「吃一塹長一智」理念從環境中進行學習,如圍棋程式AlphaGO的自我博弈。

「由於早年缺乏有效方法對復雜神經網絡進行最佳化,連線主義長期都是‘空中樓閣’,空有理論,難以實作。因此,符號主義成為了AI界的主流。」吳飛介紹道,「今天在大模型、大算力和大數據三駕馬車推動下,大語言模型等神經網絡以‘重現昨日’方式賦能千行百業。但是,應該承認的是,‘練大模型、大練模型’只是當前發展人工智能的一種手段,從機器學習邁向學習機器,破解大腦‘小數據、大任務’秘密仍然是未來人工智能研究的主攻方向。」

希金斯試圖說服辛頓停止研究神經網絡,轉做符號人工智能,但辛頓堅定看好連線主義。他認為符號主義短期看很有效,但未來要解決更復雜的問題,還得靠模擬人腦。

「再給我六個月,我會證明這是有效的。」辛頓對希金斯說。然後每六個月之後,他再跟希金斯重復這段話。五年過去了,辛頓還是沒能搞出神經網絡。雖然不喜歡這個執拗的學生,希金斯還是讓他拿到了博士學位。

辛頓堅信大腦絕對不是透過編好的程式來工作的。在他看來,孩子們會從生活經驗中學習,而不會按照你給他編的程式來做。

作為一名年輕的研究生,辛頓對自己認定的目標如此自信,這是極為罕見的。「小時候,我就習慣與別人不一樣。」辛頓在一次訪談中說,「每個人都可能是錯的,你需要堅持自己的主張,直到實作它或者否定它,科學就需要這樣的精神。」

圖源:瑞典皇家科學院

赴美讀博士後時,辛頓終於在加州找到了幾個神經網絡的同道中人。1986年,他們將反向傳播演算法套用於多層神經網絡,並且證明了這種方法對機器學習行之有效。今天我們熟悉的AlphaGO、Chat GPT都是基於多層神經網絡開發的。同一時期,辛頓與戴維·阿克利等人共同發明了波茲曼機。

波茲曼機的獨特之處在於它能自主學習數據中的特征,而無需人為指定這些特征。這一點類似嬰兒學習辨識貓和狗的過程,只需看到足夠多的貓狗就能自己總結出區別。「簡而言之,這一方法使得傳統固化的人工神經網絡可以從數據中學習,也就是當前‘深度學習’的內涵。」吳飛解釋道。

「上世紀80年代,神經網絡曾是熱門研究方向,但由於當時電腦算力等問題,這個領域一度被認為難有突破,很快就不再受關註。」復旦大學類腦科學與智能研究院院長馮建峰教授認為,在寒冬般的逆境下,辛頓卻能持續地在神經網絡方向耕耘,說明出生於學術世家的辛頓是那種典型的為了學問而學問的人。

由於對列根政府不滿,辛頓受邀前往加拿大多倫多大學任教。有了穩定的位置以及還算充裕的研究經費,辛頓在這個冷門領域裏堅持耕耘了30余年。

隨著時間的推移,一些神經網絡的支持者被辛頓所吸引。他培養了不少學生,學生又有學生,研究神經網絡深度學習逐漸人才濟濟、群星閃爍。盡管AI寒冬期間工作機會少、資金稀缺,但這群人興趣盎然、自得其樂。

「難以想象辛頓當年會在神經網絡這個‘不受學界待見’的研究方向持續耕耘,直到在深度學習領域實作了巨大的突破。」上海交通大學人工智能學院特聘研究員張婭評價道,當時不少人都認為辛頓不該在這個方向浪費時間,勸說他轉換方向。

辛頓和他的兩個關門弟子——左一為蘇茨克維,左二為克里切夫斯基。圖源:多倫多大學

守得雲開見月明。2012年10月,突破的那一天到來了。

即將年滿65歲的辛頓,帶著兩位關門弟子——伊利亞·蘇茨克維和亞歷斯·克里切夫斯基參加了ImageNET視覺辨識大賽,要從數百萬張照片裏辨認出動物和物體。他們用自己發明的AlexNET演算法,以84.7%的準確率一舉奪冠,比前一屆的準確率提高了15%,而此前每屆只能提高1到2個百分點。更誇張的是,他們只用了4顆輝達的GPU,而第二名谷歌用了16000顆CPU。

2個月後,他們在世界電腦視覺大會上介紹演算法細節,馬上收到很多大公司的報價。師徒三人臨時註冊了一家名叫DNN的公司,開了一場特殊的拍賣會。

2012年12月,瘦骨嶙峋的辛頓艱難地躺在出租車後座上,趕往拍賣現場。「十幾歲時,辛頓在幫媽媽擡取暖器時傷到了脊椎,所以在50歲以後,只要久坐超過1個小時,就可能造成腰椎間盤滑脫,幾周臥床不起。」據科普作家卓克介紹,從此以後辛頓再也不敢坐下,他在辦公室裏站著辦公,吃飯時會跪在桌子旁的泡沫墊子上。

參與競拍的四家公司是谷歌、百度、微軟和DeepMind。開始不久,後兩家就結束了。百度和谷歌一直不停加價,從上午加到午夜。當價格到達4400萬美元時,辛頓喊停了。出於健康和距離等因素考慮,他們決定選擇谷歌。

最後這4400萬美元是怎麽分配的呢?「辛頓提出,公司股份大家平分吧!第二天,兩個學生一起來找他說,您必須40%,我倆每人30%。」卓克透露道。

圖源:微信朋友圈截圖

就在10月8日獲獎訊息剛公布時,國內機器學習領域專家、機器人技術公司地平線的創始人余凱就發了一條朋友圈,提到「2012年我差點收購了辛頓和兩個弟子」。當年余凱效力於百度,他看到辛頓嶄露頭角後,建議公司高層應該盡快招募辛頓,最終遺憾地功虧一簣。

加盟谷歌後,辛頓一路做到了副總裁。2018年,他拿下了世界電腦科學領域的最高獎——圖靈獎。

他的學生也步步高升——蘇茨克維成為Open AI聯合創始人和首席科學家,楊立昆做到了臉書的AI研究主管,加赫拉馬尼上任優步首席科學家。

2022年底開始,ChatGPT橫掃世界,神經網絡被視為當代AI的基礎,人工智能成為了全球最矚目的行業。

Sora生成影片截圖。圖源:OpenAI官網

為人類帶來AI火種的辛頓,此刻沒有盡情享受遲到的人生巔峰,而是選擇了退縮。

2023年5月1日,在谷歌任職近10年的辛頓發表公開信,宣布已辭去谷歌副總裁職務。全球業界一片愕然。

在接受媒體采訪時辛頓表示,人工智能不僅會導致大量工作崗位消失,而且會導致人們不知道到底什麽才是真實的。他承認,自己不知道該如何處理這一問題。

人工智能時代何時到來?「我曾經以為是30到50年甚至更長的時間。但是,現在我不再那麽想了。」辛頓說。

尤其讓他憂心忡忡的是,谷歌和微軟以及其他大公司之間的競爭,將很快升級為一場全球性競爭。如果沒有某種強力的監管,這場競爭將不會停下來,人工智能發展的速度會遠超我們的想象,並最終走向失控。

圖源:IC PHOTO

離開谷歌後,辛頓去了一家叫瓦尤機器人的初創小公司當顧問,該公司CTO是他的學生,知根知底。

曾幾何時,親手開創AI時代的辛頓,成為了「AI安全派」,竭力想要將洪水猛獸般的人工智能關進籠子。而站在這位古稀老人對立面的,是一群少壯的「AI商業派」,其中OpenAI行政總裁山姆·柯曼被認為是其代表人物。

2023年11月,辛頓的得意門生、OpenAI聯合創始人伊爾亞·蘇茨克維召開董事會會議,宣布解雇柯曼,上演了一場宮鬥大戲,震驚科技界。

柯曼將OpenAI從一個非營利性組織轉變為了一個成功的獨角獸企業,他還希望迅速推出顛覆性的人工智能產品,從而推動公司成為科技巨頭。

這大大加劇了OpenAI董事會成員對於AI安全性的擔憂。蘇茨克維等安全派人士認為,公司的發展不能偏離核心價值,應當造福全人類,而不是股東。

10月9日,辛頓在接受直播群訪時表示,「我有很多非常聰明的學生,比我聰明得多,他們做了許多實事。令我特別自豪的是,我的一個學生解雇(fire)了山姆柯曼。」

蘇茨克維(右)和柯曼 圖源:IC PHOTO

在越來越咄咄逼人的AI面前,安全派的理念日益成為業界共識。去年3月,伊隆馬斯克和圖靈獎得主約書亞本吉奧等人聯名發表公開信,呼籲所有AI實驗室立即暫停訓練比GPT-4更強大的AI系統至少6個月,以確保人類能夠有效管理其風險。公開信獲得上千位業內人士簽名響應。

面對遠方地平線以下隨時可能冒頭的危險,各國政府已經行動起來。

2023年10月,中國提出【全球人工智能治理倡議】,就各方關切的AI發展與安全治理等問題,提出分類分級、敏捷治理、共治共享等建設性解決思路。

今年3月,歐洲議會正式透過【人工智能法案】,成為全球首部關於人工智能的綜合性立法。

9月9日,中國網絡安全標準化技術委員會釋出【人工智能安全治理框架】1.0版,提出包容審慎、確保安全,風險導向、敏捷治理,技管結合、協同應對,開放合作、共治共享等原則,並提出相應技術應對和綜合治理措施,推動各方達成共識。

7月4日,工作人員在2024世界人工智能大會上展示手勢控制機器人操作流程。新華社記者 黃曉勇 攝

「毋須質疑,未來將是人與AI共同前進演化的時代。人類和Sora、ChatGPT、AlphaFold等人造物將協作共進、相得益彰。」

吳飛展望道:「人類始終是AI高度、廣度和深度的總開關和決定者,也是人和人造物的協調者。我們要利用好人工智能這一人類幫手,在人機協同中創造更美好的未來。」

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