活动导语
古希腊神话中,有一位智慧女神叫雅典娜,她对森林中的阿里安德妮说:“挽起你的弓吧,向相反的方向各射出一支羽箭。当他们在飞行中相交的时候,世界就不是原来那个样子了!”这两支羽箭带着截然不同的啸声,飞越了寥廓的时间和空间,突然在一点上重新相交了!在这它们相交的地方,呈现出一片人类文明的奇花。人类射出的这两支飞箭便是艺术和科学。今天我们一起来了解作为科学发展前沿的人工智能,领略创新科技飞速发展的现状,思考在科技飞速发展的今天,人类如何去应对因此而产生的各种机会及挑战。站在科技和人文的十字路口,无论是技术的应用还是新产品的开发,都要有很强烈的人文关怀。希望今天的专题活动能帮你打开视野并启发新的思考。
活动展开
一、科艺连线
早在古希腊时代,科学与艺术就相互沟通、相互渗透。古代很多杰出的人才几乎都是精通科学与艺术的“通才”,如原子论的创始人德谟克利特(前460—前370),他同时又是一位杰出的哲学家和美学家,写下《论诗的美》《论音乐》《论绘画》等著作。以下三个科学与文化领域的名人,你能将他们的主要科学研究成就与擅长的艺术用线连起来吗?
二、新闻评论
机器人伤人事件
第十八届中国国际高新技术成果交易会于2016年11月16日至21日在深圳举办,会上,深圳机器人打伤路人!
本届高交会以“创新驱动、质量引领”为主题,着重展示节能环保、新技术、生物、能源等行业领域内的先进技术和产品,凸显前沿领域的重大突破和创新创业的成就成果,不过本次高交会上出现了一个小插曲。
一台名为小胖的机器人突然发生故障,在没有指令的前提下自行打砸展台玻璃,最终导致部分展台破坏,更为严重的是,该机器人还砸伤了路人。
小胖机器人原为4—12岁儿童研发,主要用于教育目的,不过目前看来这款机器人具有极大的缺陷,家长们也不会放心将自己的“心肝”交给它。
——中国青年网
看了上面这则新闻,你有什么想说的?请你来做主持人,召集对这个话题感兴趣的同学,展开深入的交流吧。
三、建筑欣赏
下图的飞船大楼,是美国苹果公司新总部大楼,为乔布斯生前所设计。占地面积280万平方英尺(约合26万平方米),原计划于2015年建成,由于设计变更,最终在2016年底完工,而它的一些卫星配套设施则需要等到2017年才能全部建造完毕。
苹果公司新总部共有四层,可容纳上万人,该项目的建筑师史蒂芬·贝林称,它是“世界上同等规模最环保的项目之一”。它携带镶有太阳能面板的窗户,苹果公司希望从太阳能和天然气获得70%所需的能源,紧急状况下才会使用输电网。得益于那些玻璃面板和窗户,一年大部分时候都无须开空调。该大楼还包含循环再用设施,此外,新总部将以绿色空间为主,拥有充裕的空间种植数千棵树木以及设立果园和中心花园。苹果公司称该园区最终将有80%的面积属于风景地带。
工程建设过程中,还对部分项目进行了修改:
(1)转移拥有1000个座位的礼堂,使之远离城市道路。
(2)增加更多停车位。
(3)取消一条小溪上的人行桥。
(4)增加一座用于存放工具的建筑。
(5)调整建设计划,不用运走任何泥土。
科技要以人为本,对环境友好,请你根据苹果公司新总部的建筑设计理念,评价这座即将启用的建筑。
四、角色扮演
李世石对话阿尔法狗(www.zuozong.com)
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。
阅读下面李世石与阿尔法狗人机大赛的相关资料,选择2名志愿者进行角色扮演和人机对话。
1.阿尔法狗
阿尔法围棋(AlphaGo)是一款围棋人工智能程序,由位于英国伦敦的谷歌(Google)旗下Deep Mind公司的戴维·西尔弗、艾佳·黄和戴密斯·哈萨比斯与他们的团队开发,这个程序利用“价值网络”去计算局面,用“策略网络”去选择下子。
2015年10月,阿尔法围棋以5∶0完胜欧洲围棋冠军、职业二段选手樊麾。2016年3月挑战世界围棋冠军、职业九段选手李世石。根据日程安排,5盘棋将分别于3月9日、10日、12日、13日和15日举行,即使一方率先取得3胜,也会下满5盘。最后以4∶1结束了这场“战争”。
阿尔法围棋(AlphaGo)的主要工作原理是“深度学习”。“深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入,通过非线性激活方法取权重,再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样,通过合适的矩阵数量,多层组织链接一起,形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理,就像人们识别物体标注图片一样。阿尔法围棋(AlphaGo)是通过两个不同神经网络“大脑”合作来改进下棋。这些大脑是多层神经网络跟那些Google图片搜索引擎识别图片在结构上是相似的。它们从多层启发式二维过滤器开始,去处理围棋棋盘的定位,就像图片分类器网络处理图片一样。经过过滤,13个完全连接的神经网络层产生对它们看到的局面判断。这些层能够做分类和逻辑推理。
这些网络通过反复训练来检查结果,再去校对调整参数,去让下次执行更好。这个处理器有大量的随机性元素,所以人们是不可能精确知道网络是如何“思考”的,但更多的训练后能让它进化到更好。
2.第一大脑:落子选择器(Move Picker)
阿尔法围棋(AlphaGo)的第一个神经网络大脑是“监督学习的策略网络(Policy Network)”,观察棋盘布局企图找到最佳的下一步。事实上,它预测每一个合法下一步的最佳概率,那么最前面猜测的就是那个概率最高的。这可以理解成“落子选择器”。
第二大脑:棋局评估器(Position Evaluator)
阿尔法围棋(AlphaGo)的第二个大脑相对于落子选择器是回答另一个问题。不是去猜测具体下一步,它预测每一个棋手赢棋的可能,在给定棋子位置情况下。这“局面评估器”就是“价值网络(Value Network)”,通过整体局面判断来辅助落子选择器。这个判断仅仅是大概的,但对于阅读速度提高很有帮助。通过分类潜在的未来局面的“好”与“坏”,AlphaGo能够决定是否通过特殊变种去深入阅读。如果局面评估器说这个特殊变种不行,那么AI就跳过阅读在这一条线上的任何更多落子。
2016年3月15日,“人机大战”最后一场对弈中,“AlphaGo”在一度不利的情况下于收官阶段中盘战胜李世石,总比分被定格为1∶4,五番棋最终以“AlphaGo”胜出而告终,赢得由Google提供的100万美金。
2016年7月17日,Gorating世界围棋排名发生了重大变化,柯洁由于在海峡两岸世界冠军争霸赛中表现不佳,积分下跌,AlphaGo反超柯洁,排名升至榜首。
3.李世石
李世石,1983年3月2日生于韩国全罗南道。
1995年入段,1998年二段,1999年三段,2003年因获LG杯冠军直接升为六段,2003年4月获得韩国最大棋战KT杯亚军,升为七段,2003年7月获第16届富士通杯冠军后直接升为九段。2006、2007、2008韩国围棋大奖——最优秀棋手大奖(MVP)。
2016年3月9日起,李世石与谷歌计算机围棋程序“阿尔法围棋”(AlphaGo)进行围棋人机大战,李世石以总比分1∶4不敌人工智能“阿尔法围棋”。
早先中韩两国的段位制度都是沿袭日本棋界的做法,棋手升段必须参加专门的段位赛。但当时只有三段的李世石觉得段位赛毫无意义,因此公开扬言有三段的段位对他已足够了,他从此再也不参加韩国的段位赛。那时李世石实力已经非常强劲,拥有好几个国内头衔。
如果老是三段棋手力压九段棋手,这段位的“权威”何以维护。于是韩国棋院便制定了凡得国内比赛的亚军可升一段,冠军可升两段,世界冠军可升三段的新规定。结果就在升段新规定出来不久,李世石便两夺世界冠军,在三个月内从三段直升至九段。韩国棋院的一位官员介绍说:“赶快把李世石弄到九段,省得他在段位赛中捣乱。”
李世石的升段风波也对中日棋界产生了不少的影响。日本棋院、中国棋院都出台了在世界比赛中夺得冠军可以升段的相关规定。中国有位资深的棋手坦率说:“若不是有李世石这样的棋手出来闹一闹,各国棋坛的升段新规定别说出台,恐怕连想都没人想到。”
一位同学做对话活动的主持人,开场白介绍人工智能战胜人类赢得围棋大赛的背景;一位同学扮演韩国棋手李世石,另一位同学扮演人工智能阿尔法狗;其他学生担任观察员,记录对话梗概,并进行交流点评;主持人小结。
活动评价
【注释】
[1]节选自《奇点临近》(机械工业出版社2016年)。李庆诚、董振华、田源译。雷·库兹韦尔,世界领先的发明家、思想家、预言学家。入选美国国家发明名人堂,是美国国家科技奖章获得者,Lemelson—MIT大奖(世界上最重要的发明奖)获奖者。
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