里昂智庫 | 隱性認(rèn)知——人工智能的新動(dòng)態(tài)

來源：法國里昂商學(xué)院時(shí)間：2019-09-04

讓機(jī)器產(chǎn)生實(shí)時(shí)智慧,，以應(yīng)對(duì)尚不知道的未知世界 (unknown unknowns) 是實(shí)現(xiàn)人類水平通用人工智能的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn),。法國里昂商學(xué)院的人工智能和商業(yè)分析教授,、全球商業(yè)智能中心副主任丁文璿教授在人工智能領(lǐng)域國際頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議IJCAI (International Joint Conference on Artificial Intelligence) 上宣讀了她的最新研究成果——一個(gè)新的動(dòng)態(tài)認(rèn)知模型。該項(xiàng)研究屬于理論計(jì)算機(jī)的奠基性研究,，為機(jī)器建立對(duì)尚不知道的未知世界的認(rèn)識(shí)開創(chuàng)了一個(gè)新方向,。

人工智能領(lǐng)域國際頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議IJCAI于2019年8月10日至16日在澳門舉行,。隨著近年來人工智能的快速發(fā)展,，世界各地著名大學(xué)學(xué)者和眾多500強(qiáng)企業(yè)研發(fā)人員到場(chǎng)，共同探索人工智能領(lǐng)域的新發(fā)展,。

隱性認(rèn)知,、機(jī)器對(duì)“看不見的人類心態(tài)”的理解

眾所周知，人類獲取知識(shí)通常是經(jīng)過一個(gè)有意識(shí)和有目的過程來建立知識(shí)概念以及相關(guān)概念之間的鏈接 ,，這一過程往往極度依賴于大腦的工作記憶單元,。例如，人們到各式各樣的學(xué)校接受明顯的教育,，學(xué)習(xí)如何下棋的規(guī)則,，如何使用一門外語或計(jì)算機(jī)編程語言。這一學(xué)習(xí)過程被稱為顯性學(xué)習(xí),，因?yàn)樗膶W(xué)習(xí)過程是有意識(shí)的,、明顯的，而且所學(xué)到的知識(shí)可以很自然而然的用符號(hào)語言或很清晰的外顯的方式表示出來,。

然而,，在另一方面，人類具有適應(yīng)外界環(huán)境的能力,。人類能夠在不了解外界情況,，并且又沒有已知的知識(shí)可以作指導(dǎo)的情況下，完成自適應(yīng)的能力,。例如,，即使一個(gè)人在并不知道許多語法規(guī)則的情況下仍然能很好地用他/她的母語交談，并不會(huì)犯什么語法錯(cuò)誤,。又例如,，一個(gè)人可以很好地行走或騎自行車，盡管他/她不能描述出身體行走或騎車所遵循的力學(xué)原理,。這是為什么呢,？認(rèn)知科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人類接觸周圍世界時(shí),，他們可能會(huì)產(chǎn)生隱性學(xué)習(xí),。

隱性學(xué)習(xí)是指人們?cè)诿鎸?duì)（復(fù)雜）外部環(huán)境的刺激時(shí)，在不需要使用大腦中心注意力單元和也不需要用已知的知識(shí)進(jìn)行有意識(shí)的分析時(shí)，而自發(fā)的產(chǎn)生出的認(rèn)知,。隱性學(xué)習(xí)有兩個(gè)關(guān)鍵特征：

1）習(xí)得的知識(shí)只有學(xué)習(xí)者自己知道,，其他人無法觀察到該過程,；

2）學(xué)習(xí)者自己無法將所學(xué)到的認(rèn)識(shí)用言語表達(dá)出來,，即只能意會(huì)不能言傳。

因此,，隱性學(xué)習(xí)產(chǎn)生出的隱性（或,，說不出來的）知識(shí)含義與顯性學(xué)習(xí)所獲得的知識(shí)相結(jié)合，使我們每個(gè)人變得獨(dú)一無二,。每一天,，我們對(duì)于所接觸到的想法理念、事件,、物體或人所產(chǎn)生出來的不可言說的隱性知識(shí)幫助我們做出各種選擇決策,， 并且決定我們的生活方式。

因此,，丁教授在文章中所研究的是：像機(jī)器這類非生命實(shí)體是否也能產(chǎn)生類似的隱性認(rèn)知和學(xué)習(xí)的能力,？文章考察了一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的情景：人類接觸到一個(gè)環(huán)境，一臺(tái)認(rèn)知機(jī)器作為觀察者來觀察人們對(duì)這個(gè)環(huán)境的反應(yīng),。人類也許會(huì),、或者不會(huì)產(chǎn)生出相關(guān)的隱性認(rèn)知和學(xué)習(xí)， 而這一過程我們的認(rèn)知機(jī)器是無法觀察到的,。

丁教授在文章中研究了以下三個(gè)問題：

  • 機(jī)器是否能察覺人類是否從事了隱性學(xué)習(xí),？
  • 如果發(fā)生了隱性學(xué)習(xí)，機(jī)器能否識(shí)別出人類從所接觸的環(huán)境中產(chǎn)生出了何種隱性知識(shí),？
  • 在觀察人類行為時(shí),，機(jī)器自身是否也能產(chǎn)生并發(fā)展出對(duì)不能被觀察到的人類內(nèi)在心思的隱性知識(shí)？

目前,，人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）常常側(cè)重于對(duì)已知世界的現(xiàn)有的觀測(cè)數(shù)據(jù)中進(jìn)行顯性學(xué)習(xí)（如監(jiān)督學(xué)習(xí),、無監(jiān)督學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí) ）,，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律,。它們忽略了對(duì)尚不可知之未知世界的學(xué)習(xí)，例如,，現(xiàn)在的人工智能還不能揭示那些觀察不到的,，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的內(nèi)在因果機(jī)制。

由于人工智能有希望提高人類和社會(huì)的福祉,，所以,，在人機(jī)交互中，讓機(jī)器能夠理解人類的心思是至關(guān)重要的。因此,，研究機(jī)器的隱性認(rèn)知和學(xué)習(xí)能夠提供新的洞察力：如何從現(xiàn)有的觀測(cè)數(shù)據(jù)中,，不使用顯性和有意識(shí)的學(xué)習(xí)策略來獲得豐富、復(fù)雜的關(guān)于尚不知道之未知世界的認(rèn)識(shí),。這一認(rèn)識(shí)過程在人類學(xué)習(xí)中是普遍存在的,，但在當(dāng)前人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中卻被忽略了。

用手機(jī)應(yīng)用程序（App）進(jìn)行體重減肥管理以治療肥胖癥作為應(yīng)用實(shí)例,，丁教授的研究證明：機(jī)器不僅能夠識(shí)別出人類是否從事了隱性學(xué)習(xí),， 而且還能夠識(shí)別并量化App使用者心思狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化。研究表明,，并不是所有的App用戶都能產(chǎn)生隱性學(xué)習(xí),。隱性學(xué)習(xí)的產(chǎn)生能促發(fā)人們產(chǎn)生一種活躍的心思狀態(tài)。同處于非活躍心思狀態(tài)的用戶相比,，處于活躍心思狀態(tài)的用戶明顯增加了他們?nèi)粘Ｐ凶卟綌?shù),。文章證明利用移動(dòng)App生成實(shí)時(shí)的，基于個(gè)體用戶心思狀態(tài)的最佳醫(yī)療干預(yù)以治療肥胖癥被證明是非常有效的,。