虎嗅注：摩爾定理是英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登摩爾提出的，闡明了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。 在過(guò)去的五六年里，這個(gè)理論仍然有效，但人們逐漸發(fā)現(xiàn)，如果用常規(guī)技術(shù)繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律，未來(lái)將會(huì)遇到極其嚴(yán)重的困境。 在今年的“雙創(chuàng)”大會(huì)上，有專家指出，摩爾定律的危機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)前最大的危機(jī)。
6月21日，在2017騰訊“云+未來(lái)”峰會(huì)上，化學(xué)家院長(zhǎng)張首晟再次暢談了他對(duì)摩爾定理對(duì)人工智能發(fā)展影響的思考。 他表示，人工智能的發(fā)展主要得益于兩大趨勢(shì)的匯聚：第一，信息社會(huì)最基本的定理——摩爾定理，也就是我們的估計(jì)能力，在過(guò)去五六年里每18個(gè)月翻一番。 今天人工智能能否更上一層樓，取決于摩爾定律能否繼續(xù)推進(jìn)； 第二，互聯(lián)網(wǎng)形成了大量的數(shù)據(jù)來(lái)提供機(jī)器學(xué)習(xí)，第三是算法的推廣。 這三大支柱是推動(dòng)人工智能進(jìn)步的基本原則。
張首晟院長(zhǎng)是烏克蘭文理大學(xué)教授、美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)會(huì)士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)外籍教授、美國(guó)國(guó)立科技大學(xué)教授。 他被認(rèn)為是2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者之一。 他領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)2006年提出的量子載流子霍爾效應(yīng)被《科學(xué)》雜志評(píng)為2007年“世界十大重要科學(xué)突破”之一。他在拓?fù)浣^緣體、量子載流子霍爾效應(yīng)、自旋電子學(xué)、高溫超導(dǎo)等領(lǐng)域的研究十分突出。
以下是張首晟現(xiàn)場(chǎng)分享的主要內(nèi)容。 頭圖為張首晟，場(chǎng)外圖：
早上好，很榮幸昨晚有機(jī)會(huì)與大家分享。 作為哈佛院士、丹華資本創(chuàng)始人，我們?cè)谌斯ぶ悄茴I(lǐng)域進(jìn)行了大量投資。 明天我想跟大家分享一下我對(duì)人工智能三大支柱的理解和展望。
人工智能之所以還能發(fā)展到明天，主要得益于三大趨勢(shì)的融合。 一個(gè)是信息社會(huì)最基本的定理，摩爾定理，這意味著我們的估算能力在過(guò)去五六年里每18個(gè)月就翻一番。 今天人工智能能否更上一層樓，取決于摩爾定律能否繼續(xù)推進(jìn)。 作為一名數(shù)學(xué)家，我想在這里分享一下我對(duì)摩爾定理的看法。
人工智能是由于大數(shù)據(jù)的形成，特別是互聯(lián)網(wǎng)的形成。 中國(guó)有BAT，日本有硅谷和，形成了大量的機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。 另外一個(gè)重要的方法就是算法的推廣。 這三大支柱是推動(dòng)人工智能向前發(fā)展的基本原則。
而我認(rèn)為最根本的一點(diǎn)是摩爾定理能否繼續(xù)向前發(fā)展。 近五六年來(lái)，算力每18個(gè)月就翻一番，這是一個(gè)驚人的發(fā)展趨勢(shì)。 近五六年來(lái)，集成電路發(fā)展至今，一直朝著摩爾定理的方向驅(qū)動(dòng)。 現(xiàn)在危機(jī)正在形成。 主要原因是我們平時(shí)講的信息高速公路，芯片頂層并沒(méi)有信息高速公路。 云計(jì)算的機(jī)房需要大量的電力。 這種電在頂層計(jì)算時(shí)就變成了一種熱能，使得熱能無(wú)法繼續(xù)填充，半導(dǎo)體的集成也無(wú)法向下集成。 最基本的原則是電子處于芯片級(jí)。
我們提出了一個(gè)全新的想法，就是讓電子在芯片層面像高速公路一樣運(yùn)行，讓它們各行其是，互不干擾。 這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的危機(jī)，同時(shí)也是一個(gè)機(jī)遇。 摩爾定律發(fā)現(xiàn)的“危險(xiǎn)”也是一個(gè)巨大的機(jī)遇。 每個(gè)城市都在思考自己能否成為下一個(gè)硅谷，以及如何成為下一個(gè)硅谷，抓住新的特殊機(jī)遇。 摩爾定律遇到的“危險(xiǎn)”正是我們明天帶來(lái)的機(jī)遇。
我的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了一種非常神奇的量子現(xiàn)象，它可以讓電子在芯片層面上實(shí)現(xiàn)自選軌跡，實(shí)現(xiàn)自己的路徑，而且不會(huì)互相干擾。 高速道路運(yùn)行的方式使電子能夠在芯片級(jí)移動(dòng)，幾乎不消耗煤炭。 這樣一來(lái)，騰訊未來(lái)的云計(jì)算可能不需要消耗如此大量的電力，也不需要那么多的智能設(shè)備。 如果要繼續(xù)推動(dòng)這一領(lǐng)域向前發(fā)展，也會(huì)給材料科學(xué)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。 最近，一種新材料從理論上預(yù)測(cè)并推出，它有點(diǎn)像石墨烯，被原子取代。 在單原子運(yùn)行層面，電子可以在高速路上各行其道，互不干擾。
之所以明天依然能夠取得這樣的成就，也是一種跨界的思考。 我們應(yīng)用了物理學(xué)中一個(gè)極高層次的導(dǎo)流，叫做拓?fù)涞母拍睿刮覀兡軌蛘嬲龑?shí)現(xiàn)芯片級(jí)電子的高速運(yùn)行。 這一驚人的發(fā)現(xiàn)是由于所有材料都是在過(guò)去數(shù)十萬(wàn)年中發(fā)展起來(lái)的。 人類文明的每一段劃時(shí)代歷史都是以一種物質(zhì)命名的，如舊石器時(shí)代、新石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代、硅片時(shí)代等。 此外，過(guò)去所有材料都是在實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)現(xiàn)的。 這次，我們首先在理論上預(yù)測(cè)了這些材料的可能性，但后來(lái)在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)人類對(duì)物質(zhì)的認(rèn)知已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的水平。 這種材料最終會(huì)給云計(jì)算帶來(lái)什么樣的革命？ 剛才先生也提到，計(jì)算機(jī)可以很好地完成某些問(wèn)題，但它可以很慢地完成其他問(wèn)題。 例如，如果將兩個(gè)非常大的數(shù)字相乘，經(jīng)典計(jì)算機(jī)可以非常快地完成它。 我會(huì)給你一個(gè)很大的數(shù)字。 您必須將其分解為兩個(gè)數(shù)字的乘積。 這臺(tái)計(jì)算機(jī)很難計(jì)算。
而大自然有一個(gè)非常神奇和完美的世界，就是所謂的量子世界。 量子世界里有一個(gè)非常奇妙的現(xiàn)象。 例如，有一個(gè)基本粒子穿過(guò)兩個(gè)孔，孔后面會(huì)產(chǎn)生干涉白色。 經(jīng)典粒子要么從左邊穿過(guò)，要么從左邊穿過(guò)，而量子粒子同時(shí)穿過(guò)這兩個(gè)孔。 這是一個(gè)非常神奇的量子世界，這說(shuō)明量子世界是有一種并行性的。 我們可以利用這些量子并行性來(lái)進(jìn)行估算，所以一旦產(chǎn)生了那種量子計(jì)算機(jī)，就相當(dāng)于利用量子并行性一下子窮盡了所有的可能性，所以這是一個(gè)值得追求的完美的量子世界，一個(gè)完美的量子世界。
最近，我有了一個(gè)特別重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。 量子計(jì)算機(jī)遇到的最大問(wèn)題是量子比特很容易受到周圍環(huán)境的影響。 我們提出了一個(gè)全新的概念，將量子比特視為最小單位。 我們把它分成兩半，放在遠(yuǎn)處。 周圍環(huán)境相互影響。 不可能同時(shí)影響一個(gè)方向，所以也不可能破壞這個(gè)量子位。 你認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)可能要到未來(lái)50年才能形成，而且看來(lái)隨著我們科學(xué)的發(fā)展，我們真的可以把量子計(jì)算推向應(yīng)用場(chǎng)景。
那我想跟大家分享一下我對(duì)人工智能的看法。 我先給大家打個(gè)比喻。 比如說(shuō)，當(dāng)我們?nèi)祟惪吹进B(niǎo)兒飛翔的時(shí)候，我們就覺(jué)得很神奇。 我們還想學(xué)習(xí)如何飛行。 我們最初想要飛的方式就是模仿，這也是一種仿生學(xué)。 我們?cè)谛厍跋瞪蟽芍怀岚颍詾樽约嚎梢燥w起來(lái)。 它肯定比鳥(niǎo)好得多，但它不一定看起來(lái)像鳥(niǎo)，所以這個(gè)客機(jī)確實(shí)是由于我們的理論理解，真正推動(dòng)了它的發(fā)展，而不是簡(jiǎn)單的仿生學(xué)。
從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，我認(rèn)為人工智能現(xiàn)在處于一個(gè)比較簡(jiǎn)單的仿生階段。 我們?nèi)匀皇褂蒙窠?jīng)元來(lái)簡(jiǎn)單地模仿大腦。 我認(rèn)為人工智能的下一個(gè)重大發(fā)展就像聽(tīng)到鳥(niǎo)兒飛翔并將其變成客機(jī)。 我們必須在理論基礎(chǔ)上吃透智能的理論基礎(chǔ)。 一旦我們理解了它，我們就可以創(chuàng)造一些非常令人驚奇的新技術(shù)。
我不僅是哈佛大學(xué)的院長(zhǎng)，我還在科技領(lǐng)域進(jìn)行投資，特別是德國(guó)的大學(xué)。 要知道，在人工智能領(lǐng)域，無(wú)人駕駛是一個(gè)偉大的目標(biāo)，而你在做無(wú)人駕駛的時(shí)候，仍然只是簡(jiǎn)單地模仿微軟創(chuàng)造的技術(shù)路線。 它需要高清三維地圖和激光雷達(dá)。 我認(rèn)為這是完全沒(méi)有必要的。 我們可以問(wèn)一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題物理五大定律，因?yàn)槿藗円部梢则T自行車。 開(kāi)車時(shí)，人們不需要高性能的3D地圖，人們的頭腦也不會(huì)發(fā)射激光雷達(dá)。 所以我們投資了一家公司，它是由耶魯大學(xué)一位非常著名的院長(zhǎng)創(chuàng)辦的。 他在車上安裝了一個(gè)普通的設(shè)備，不需要激光雷達(dá)和三維地圖就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。 這確實(shí)是革命性的。 我們需要用科學(xué)的視角來(lái)看待人工智能的前沿。 我們需要看到我們投資的技術(shù)路線一定是可擴(kuò)展的，因?yàn)榧す饫走_(dá)和高清3D地圖是不可擴(kuò)展的物理五大定律，人們不需要這個(gè)。 所以原則上來(lái)說(shuō)，這個(gè)場(chǎng)景在計(jì)算機(jī)視覺(jué)達(dá)到一定水平之后就可以實(shí)現(xiàn)。
我說(shuō)人工智能需要特別優(yōu)秀的算法，也需要不斷推動(dòng)摩爾定理前進(jìn)。 我們?cè)谶@兩個(gè)領(lǐng)域都做出了貢獻(xiàn)。 而且，AI最需要的就是大數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在我們?cè)诮鹑凇⒔逃⒔】档阮I(lǐng)域都需要大數(shù)據(jù)，今天不可能有特別好的大數(shù)據(jù)市場(chǎng)，因?yàn)橛腥擞羞@個(gè)數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)有它的隱私，特別是在金融和健康領(lǐng)域。 而且我們有非常好的人工智能算法，所以在一般環(huán)境下，它不可能有一個(gè)很好的市場(chǎng)來(lái)推動(dòng)數(shù)據(jù)提供者和數(shù)據(jù)分析師徹底解決這個(gè)市場(chǎng)的隱私問(wèn)題。
在算法方面，最近學(xué)術(shù)界出現(xiàn)了重大發(fā)明。 它的英文名稱是 。 我們可以對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 這樣一來(lái)，有分析能力的人不一定需要了解數(shù)據(jù)本身。 我覺(jué)得我們必須用技術(shù)方法而不是法律方法來(lái)真正解決個(gè)人隱私問(wèn)題，這樣我們的數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)大市場(chǎng)。 大數(shù)據(jù)一定有大市場(chǎng)，大市場(chǎng)一定有技術(shù)路線，真正保護(hù)我們的領(lǐng)域。
后來(lái)你也談到了人工智能真正能夠超越人類的三天，也有各種各樣的說(shuō)法。 上面院士還提到了，比如自然語(yǔ)言的理解。 畢竟，自然語(yǔ)言是人類語(yǔ)言。 我們用電腦來(lái)評(píng)判它，就像我們?cè)u(píng)判客機(jī)飛得比鳥(niǎo)好一樣。 并不是因?yàn)榭蜋C(jī)像鳥(niǎo)，而是因?yàn)樗鼈冊(cè)跈C(jī)器學(xué)習(xí)方面比鳥(niǎo)更好。 我們需要找到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這三天真正說(shuō)明人工智能已經(jīng)超越了人類。
明天我會(huì)給他們提出一個(gè)想法，如何判斷人工智能超越人類。 自然世界是一個(gè)客觀世界。 人類之所以有今天的科技發(fā)展，就是因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)了這個(gè)科學(xué)定理。 比如愛(ài)因斯坦寫下了E=MC2，愛(ài)因斯坦是一個(gè)人，三天之內(nèi)機(jī)器就可以寫出一個(gè)全新的發(fā)現(xiàn)，比如它預(yù)測(cè)了引力波的現(xiàn)象，我們證明計(jì)算機(jī)確實(shí)是對(duì)的，但是超越了人類，這三天才是人工智能真正的到來(lái)。
這是一個(gè)非常美好的前景。 我想這三天已經(jīng)不遠(yuǎn)了。 我認(rèn)為未來(lái)10年、20年，我們能夠在人工智能方面發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)規(guī)律。 我們會(huì)認(rèn)為這個(gè)機(jī)器的發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)像我們崇拜愛(ài)因斯坦的發(fā)現(xiàn)，我們會(huì)尊重人工智能的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
另外，我想提一下人工智能的一個(gè)特別令人興奮的領(lǐng)域。 這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展必須有學(xué)術(shù)界和工業(yè)界特別緊密的結(jié)合。 明天我們將參加騰訊云計(jì)算大會(huì)。 我們感到非常榮幸。 明天早上我們會(huì)看到業(yè)界很多關(guān)于人工智能的解釋。 然而下午，我和院長(zhǎng)就被邀請(qǐng)了。 人工智能過(guò)去的發(fā)展得益于工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的密切合作。 我個(gè)人擔(dān)任哈佛大學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)。 雖然我對(duì)云計(jì)算做出了小小的貢獻(xiàn)，但我作為天使投資人投資了一家云計(jì)算公司。 整個(gè)云計(jì)算的核心技術(shù)都是由這家公司提供的。 這是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)代，我們需要討論如何用新的機(jī)制來(lái)促進(jìn)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界更緊密的合作。
在昨天的時(shí)代，人工智能給我們帶來(lái)了很大的想象空間。 人工智能作為新智能物種的崛起與中國(guó)的崛起幾乎同時(shí)發(fā)生。 學(xué)術(shù)界需要做出巨大貢獻(xiàn)。 作為學(xué)術(shù)界的代表，我非常榮幸來(lái)到騰訊會(huì)議。 希望我們也能在這次碰撞中擦出新的火花。 謝謝。