分析：人工智能核心創(chuàng)新或?qū)⒂|及天花板

“目前人工智能論文數(shù)量激增，泥沙俱下，導(dǎo)致部分論文質(zhì)量不高，但這并不能說(shuō)明人工智能發(fā)展停滯不前，而是表明目前有更多的研究人員投入到了這個(gè)火熱的研究方向?！?/p>

最近幾年，在人工智能領(lǐng)域，從基礎(chǔ)算法到落地應(yīng)用研究成果不斷涌現(xiàn)，其中致力于人工智能落地的應(yīng)用成果尤其突出，目前人工智能許多子領(lǐng)域的系統(tǒng)在性能上已經(jīng)滿足了具體應(yīng)用場(chǎng)景的落地要求。

但這能說(shuō)明人工智能領(lǐng)域的核心創(chuàng)新存在明顯進(jìn)步嗎？近日，《科學(xué)》雜志刊登的一篇標(biāo)題為《人工智能某些領(lǐng)域的核心進(jìn)展一直停滯不前》的文章，對(duì)目前人工智能的研究成果提出了質(zhì)疑。作者馬修·赫特森指出，研究員聲稱(chēng)的核心創(chuàng)新只是對(duì)原算法的微改進(jìn)，新技術(shù)與多年前的舊算法在性能上相差不大。

近幾年人工智能領(lǐng)域快速發(fā)展，其應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓寬，為何該論文卻認(rèn)為人工智能某些領(lǐng)域的核心進(jìn)展停滯不前？當(dāng)前人工智能的核心創(chuàng)新是否已經(jīng)觸及了“天花板”？就此，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了有關(guān)專(zhuān)家。

AI核心研究是否取得突破進(jìn)展存爭(zhēng)議

具體來(lái)說(shuō)，《科學(xué)》雜志上刊登的這篇文章指出的現(xiàn)象主要有哪些呢？

該文章引用了近期在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推薦算法、對(duì)抗性訓(xùn)練、自然語(yǔ)言模型等領(lǐng)域的批判性論文，指出這些年來(lái)一些人工智能算法發(fā)展中面臨的問(wèn)題。

作者馬修·赫特森認(rèn)為，當(dāng)前部分子領(lǐng)域算法核心的改進(jìn)并未取得突破進(jìn)展。同時(shí)，當(dāng)前多數(shù)論文傾向于提出新算法而不是在舊算法上調(diào)優(yōu)，這樣做的主要原因是更容易發(fā)表論文，盡管在舊算法上調(diào)優(yōu)的效果和新算法的效果相差無(wú)幾。

“目前人工智能論文數(shù)量激增，泥沙俱下，導(dǎo)致部分論文質(zhì)量不高，選題跟風(fēng)甚至論文灌水的現(xiàn)象確實(shí)存在，但這并不能說(shuō)明人工智能發(fā)展停滯不前，而是表明目前有更多的學(xué)者和研究人員投入到了這個(gè)火熱的研究方向?！蔽⒈娿y行人工智能首席科學(xué)家范力欣在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。

范力欣強(qiáng)調(diào)，尤其需要指出的是，年輕學(xué)子中的佼佼者，包括博士、學(xué)士甚至高中生，都有了登上人工智能頂會(huì)頂刊嶄露頭角的機(jī)會(huì)。面對(duì)這樣的形勢(shì)，以偏概全地以“核心研究停滯不前”來(lái)總結(jié)是不合適的。

事實(shí)上，近幾年，人工智能某些領(lǐng)域的創(chuàng)新，包括算法核心創(chuàng)新，還是取得了較為明顯的進(jìn)步。

如在自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域，《科學(xué)》雜志這篇報(bào)道中提到的長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）是1997年提出的，而當(dāng)前，Transformer架構(gòu)在速度和性能方面，比長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)要更優(yōu)越；預(yù)訓(xùn)練模型方面，以BERT為代表的預(yù)訓(xùn)練模型不僅在很多任務(wù)上獲得成功，更帶來(lái)了自然語(yǔ)言處理研究和應(yīng)用范式的變化。更重要的是這些改進(jìn)已經(jīng)在相對(duì)比較公認(rèn)的數(shù)據(jù)集上測(cè)試過(guò)，有的還在實(shí)際的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中獲得成功。

對(duì)此，南京大學(xué)人工智能學(xué)院教授俞揚(yáng)也指出，近幾年人工智能?chē)?guó)際頂級(jí)會(huì)議的投稿數(shù)量持續(xù)上漲，如近期神經(jīng)信息處理系統(tǒng)大會(huì)會(huì)議的投稿接近一萬(wàn)篇，其中技術(shù)“催熟”、審稿隨機(jī)的現(xiàn)象確實(shí)存在。同時(shí)，革新性的工作往往容易遭受質(zhì)疑，在海量投稿中真正的技術(shù)進(jìn)步也容易被淹沒(méi)。

核心創(chuàng)新要瞄準(zhǔn)“痛點(diǎn)”

當(dāng)前，在人工智能領(lǐng)域“洶涌”的浪潮中，研究人員的成果如何稱(chēng)得上核心創(chuàng)新、突破進(jìn)展？

“能夠克服以往的局限，在我看來(lái)就是突破?？朔木窒拊疥P(guān)鍵、越深刻、越普適，突破就越巨大。”俞揚(yáng)舉例說(shuō)，例如，以往在國(guó)際象棋上戰(zhàn)勝人類(lèi)的搜索算法，無(wú)法擴(kuò)展到搜索空間更加巨大的圍棋上，而廣為人知的阿爾法圍棋便利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)減少了巨大的搜索空間，從而取得成功。

范力欣認(rèn)為，雖然人工智能領(lǐng)域的研究很火熱，但該領(lǐng)域現(xiàn)在仍然處于積累實(shí)踐觀察的初級(jí)階段?，F(xiàn)在的核心創(chuàng)新， 就是通過(guò)觀察與分析新的現(xiàn)象，不斷提升現(xiàn)有方法的實(shí)際性能，并收集數(shù)據(jù)、證據(jù)。長(zhǎng)期大量的觀測(cè)后，真正有價(jià)值的是無(wú)數(shù)小的觀察結(jié)果。

那對(duì)算法進(jìn)行創(chuàng)新需要哪些條件？“首先是要找準(zhǔn)問(wèn)題，特別是關(guān)注制約算法性能的‘瓶頸’問(wèn)題，這也是目前人工智能算法改進(jìn)最難的?！睆B門(mén)大學(xué)人工智能系副教授陳毅東說(shuō)。

找到問(wèn)題之后，需要提出合適的應(yīng)對(duì)方法。一方面，新方法可以來(lái)源于對(duì)目標(biāo)任務(wù)領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)合，這需要研究者對(duì)目標(biāo)任務(wù)和相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)有全面的把握；另一方面，新方法還可以來(lái)源于其他學(xué)科，仿生技術(shù)就是常用的方式，這需要研究者對(duì)跨學(xué)科知識(shí)有一定的涉獵。

“除此以外，由于現(xiàn)實(shí)條件的限制，如數(shù)據(jù)、算力等，算法改進(jìn)要成功還需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行各種折中和裁剪。這又需要研究者具有相當(dāng)?shù)墓こ棠芰蛯?shí)踐經(jīng)驗(yàn)。”陳毅東說(shuō)。

科技日?qǐng)?bào)記者了解到，2015年誕生的阿爾法圍棋組成部分中，搜索樹(shù)方法發(fā)表于2006年，策略梯度強(qiáng)化學(xué)習(xí)發(fā)表于2000年，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的提出則更早?！翱茖W(xué)發(fā)展常常是證偽的過(guò)程，而不是一次性提出一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的新理論。只有集量變?yōu)橘|(zhì)變， 才能為即將到來(lái)的理論突破打下堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。”范力欣說(shuō)。

“人工智能基礎(chǔ)研究要取得突破，很有可能需要做長(zhǎng)期并且有爭(zhēng)議的工作?！庇釗P(yáng)指出，如何為這樣的研究工作、研究者提供足夠的生存空間，對(duì)熱點(diǎn)之外的研究方向有獨(dú)立清晰的判斷力，尤其是在人工智能熱浪一波接一波的環(huán)境下保持對(duì)基礎(chǔ)研發(fā)的投入，可能是為推動(dòng)人工智能基礎(chǔ)研發(fā)、產(chǎn)生原創(chuàng)性基礎(chǔ)成果需要考慮的重要問(wèn)題。

還無(wú)法做到全領(lǐng)域創(chuàng)新評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

根據(jù)上述論文的觀察，不少研究工作都夸大了其改進(jìn)的效果，而其中的根源問(wèn)題之一，是當(dāng)前人工智能相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，那么目前有無(wú)解決措施？

事實(shí)上，當(dāng)前有不少解決途徑，如代碼開(kāi)源、公開(kāi)模型、公開(kāi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等手段，都能夠加強(qiáng)研究工作的可復(fù)現(xiàn)性和可對(duì)比性。

不過(guò)，作為一個(gè)還在不斷發(fā)展變化的領(lǐng)域，新問(wèn)題、新領(lǐng)域、新現(xiàn)象、新關(guān)注點(diǎn)層出不窮，全領(lǐng)域范圍要做到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一十分困難。但在一些已經(jīng)成形的領(lǐng)域，有組織地制定統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是有可能而且很必要的。

陳毅東認(rèn)為，首先制定評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)需要一定站位高度，也面臨相當(dāng)?shù)碾y度和工作量，還需要根據(jù)研究前沿的變化不斷進(jìn)行調(diào)整更新。因此，必須有組織地開(kāi)展，建議可以由相關(guān)學(xué)會(huì)的專(zhuān)委會(huì)、學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有組織地引導(dǎo)領(lǐng)域?qū)W者、產(chǎn)業(yè)界研究人員來(lái)共同完成。

“其次，真實(shí)的場(chǎng)景和數(shù)據(jù)往往來(lái)源于產(chǎn)業(yè)界，建議學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界更加密切地配合，共同研討相關(guān)領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)、發(fā)展方向和應(yīng)用痛點(diǎn)，制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集、搭建平臺(tái)，并面向科研開(kāi)放數(shù)據(jù)、接口甚至計(jì)算資源?！标愐銝|說(shuō)。

從應(yīng)用的角度看，當(dāng)前人工智能技術(shù)仍然處于積累實(shí)踐觀察的初級(jí)階段，面臨著在許多實(shí)際環(huán)境條件下無(wú)法奏效的困境。

近期的學(xué)術(shù)會(huì)議在論文的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上，也越來(lái)越強(qiáng)調(diào)研究工作的可復(fù)現(xiàn)性。俞揚(yáng)建議，要把基礎(chǔ)研究與國(guó)內(nèi)的實(shí)際生產(chǎn)需求結(jié)合，一方面在特別的需求牽引下容易產(chǎn)生原創(chuàng)成果；另一方面，來(lái)自實(shí)際需求的正反饋容易形成閉環(huán)激勵(lì)，有利于不斷創(chuàng)新，形成自主技術(shù)體系。

“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，任何算法是否是真正的創(chuàng)新都要接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。堅(jiān)持不懈就會(huì)收獲美好的結(jié)果， 我個(gè)人是持樂(lè)觀態(tài)度的。文章作者其實(shí)也認(rèn)同這一點(diǎn)， 提出各種方法必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的驗(yàn)證， 只是文章中沒(méi)有全面反映現(xiàn)在人工智能發(fā)展的總體態(tài)勢(shì)，存在以偏概全誤導(dǎo)公眾的可能?！狈读π勒f(shuō)。