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指数级增长会带来什么 
[ 2015-5-30 12:28:00 | By: hmxok ]
 

指数级增长会带来什么?

今天上午,在极客公园举办的2015创新大会上,奇点大学的校长 Ray Kurzweil作为首位嘉宾进行了开场演讲,主题围绕着“指数级增长”展开,在长达一个小时的演讲中,Kurzweil主要阐述了指数级增长的概念和以及过去一段时间在各个领域所发生的指数级变化,还预言了随着计算机技术的发展,2029年左右会实现人工智能,以及在未来15年里,人的寿命将能够被大大延长,

以下内容根据Kurzweil在现场的演讲速记整理而成:

我要谈的主要话题是指数级的增长。

信息技术的发展

我觉得人是无法去预测未来的,但信息技术的性价比容量可以有预测的一个轨迹,它不是线性增长的轨迹,而是指数增长的轨迹。

信息技术的增长是1、2、4、8的增长,当你30步的时候可能就达到10亿了,这是指数级的增长。大家可以看看这样一个小的设备,当我在麻省理工学院读本科的时候它的容量只是现在容量的一小部分,现在的容量则上升了十几亿倍。现在的设备变得越来越小,25年之后这样的设备的尺寸可能会达到我们血液细胞那么小,但硬件软件容量在不断变大。

我会给大家介绍一下指数增长的影响,也给大家举一些例子看看指数增长怎么改变我们所关注的一切。

这是1981年时的一个图表,大家可以看到,八十年代,这是同样的一个成本的每秒每美元或者任何一个货币单位的容量。大家可以看看这个倍数的增长,再看一下它的规模:计算机的这个容量是不断的加零、不断的去上升,现在有10万倍的增长。我有1980的数据,人们当时会看摩尔定律,但是实际上摩尔定律并不是始于1980年,它是一个芯片当中晶体管的尺寸不断变小,摩尔定律并不是第一个,是第五个将指数增长引入计算领域的泛式。在那个时候我们希望不断利用晶体管还有芯片,很快我们就会进入到第六个泛式,就是三维的发展,实际上我们30%的内存的芯片都是三维的,大家可以看看这样小的曲线,它代表上万亿倍的增长,和100年前相比同样的一个成本现在的计算容量不断上升,接下来25年中它的容量也不断的上升。

大家可以看看二十一世纪影响最大的活动它们在这样的曲线上的位置是什么,实际上它们发展的轨迹是可以预测的,这是应用于每一个信息技术层面,而不仅仅只涉及到计算机。譬如说在1968年的时候一美元可以购买一个晶体管,现在可以买到100亿个晶体管,而且速度越来越快,晶体管周期的成本是不断下降的,电子产品每一年价格性价比都会下降50%,也就是它的性能是过去的两倍,每一年容量会上升2倍,会翻一翻。

当然,我们考虑一下通货膨胀把这个因素考虑进去。在上个世纪三十年代大萧条的时候出现了通货紧缩,现在我们赶上这样的通货紧缩,对于任何这样技术的需求每年不仅仅有18%的增长,对于每一个信息技术的需求在过去的40年当中都有着非常巨大的增长。大家可以看到,实际上我们的世界的经济增长是能够不断的去补充信息技术的,尽管它有50%的通货膨胀率需要考虑进去。

无线网发展

这里大家可以看到世界各地无线世界的发展。过去有无线电,现在有4G的网络,这样的进步是非常的平缓的。现在大家可以看到它这样一个分界线,而且这样的一种曲线是可以预测的,因为是平缓的上升的,这是互联网流量每一年都会翻一翻,这是互联网的规模。当八十年代末的时候我说互联网会链接,人们觉得太荒谬了,你每年可能去连接成千上万个,但是后来互联网真的把上亿的人都连在一起了。

生物学发展

另外一个技术的发展,生物学的发展。生物学技术还有卫生医疗是一种隐藏的秘密,我们是偶然去发现它们的。1000年前人们的寿命比较低,200年前人们的寿命也比较低,现在生物学越来越多把基因看成是软件,我们了解它运作的机制,这样的话我们可以看到我们获得的这个数据每一年都会翻一翻,成本也会下降。

我们有一个五十年的项目,只有1%的基因的数被我们收集到,现在还有很多基因量没有找到,1997年1%,这可能需要几百年的时间。但是现在我们完成了1%,而且现在我们几乎已经做完了,因为你知道1%是从百分之百期倍的上升,而且这样一个过程已经完成了,我们今天所拥有的技术是过去的1000倍。

实际上在我们的身体当中也有类似基因这样的软件在运营,这样的想法也放到了临床实践中。可能有50%的机率会出现心脏的损害,但我们现在有干细胞,还有其他的先进技术可以复苏你的心脏。我可以给大家举更多的例子来证明十年之后这些技术的能量将是现在技术的1000倍,而且计算机的能力每一年也是不断的翻番的。我们会大幅度扩展人们的寿命,随着生物技术的发展我们的寿命可能会上升10年。现在信息技术给我们带来了巨大的发展。

物理技术的发展

还有一些物理技术也在发展。有3D打印机,它会快速改变世界,到2020年的时候精度会达到微米,帮我们打印各种各样的物体,甚至食品。这些技术离我们非常近,当我还是麻省理工学院的一名学生时,在校园中必须要骑自行车去机房,现在计算机甚至能装到你的口袋里,这些技术已经进入到我们的身体之内了。

还有一个机器人,它的尺寸达到了血液细胞那么大小,进入到人们的免疫系统当中,我们已经有这些设备可以在我们身体中帮助我们抵抗疾病。1000年前的时候人类并不能存活很久,比如那时候我们免疫系统无法抵御癌症,但我们最终可以创建一个像我们免疫系统的机器,帮助我们去杀死各种各样的病原体和病毒,会有这样一种效应帮助我们提升免疫系统的免疫力。还有我们的大脑,我们可以直接把大脑放在互联网上,我们脑干脑皮层的能力是有限的,但是有了这些设备,我们的能力会扩大。

现在这些设备能力已经比我当学生时上升1000倍了,1万个计算机它们可以形成一个计算机的云,我们可以有一种云计算,有了计算机的集群,但是我们必须要利用我们的大脑,我们可以把大脑和云结合在一起扩大我们的思维方式。随后我可以给大家进一步的谈。

2029实现人工智能,人的寿命会大幅延长

我的计算是到2029年我们对大脑的信息掌握得足够了、电脑的信息也掌握足够了,那我们就会实现人工智能。微型计算的机器人可以进入到人的大脑、可以附在我们的神经元。刚才我强调,我们的神经元有3亿,可以通过电脑或者手机可以找到这些微型的机器人在人脑工作,这就是我们怎么去应用我们的人工智能使我们自己更聪明,帮助我们去超越我们的极限。

三千年我们可能拿不到我们需要的食物,就发明工具帮助我们获取食物,后来我们发明了计算机,可以记住我们的东西,现在我们可以使用这些技术帮助我们人类的智能。这是我的愿景,我们怎么去使用这些技术,而且可以保证这些技术安全。很多都说有些人工智能会威胁世界,其实不是这样的,人工智能是我们其中一两个工具,它只是我们其中的一个帮手。

有争议的是这个技术再发展是否会伤害我们的世界,我们看到了短期的影响,比较一下100年前人类生活的水平还有200年前的水平,可以看到那个时候疾病、贫困让人们生活得很艰苦。这张图可以看到过去200年我们技术的影响,圈是指的国家,可以看到的是按照今天美元的价值来算人均的收入,也可以看到我们的寿命更长了,可以看到过去200多年我们的发展。

可以看到所有的国家越来越富裕,寿命越来越长,技术在更成熟,技术的成熟会带来更好的,比如3D打印。教育在增长,光伏发电每年也在成长,

还能看到药品线性的增长,过去1000年我们人均寿命大大增长了,20年前和现在相比人均寿命也发生了很大的变化,我们还掌握了生物和健康的信息处理,根据模型,在今后的15年每一年人口的寿命会增加一年。所以未来15年人们的寿命会大大的延长。

世界正以指数级的速度发展,你要么颠覆,要么被颠覆


我们面临着一个挑战,就是对于所有人来说,生活都是线性的,也是本土的。我们做的东西,我们的生活跟我们祖父母那一辈是一样的,跟他们祖父母的生活也是一样的,生活都是一样的,而且是一种线性的年复一年,日复一日。但是现在的生活却是全球的,而且是指数级的,大家都已经是全球的思维者,要不然的话,你不会来这儿,因为你已经理解到我们现在确实生活在一个全球的世界当中,你才会来到这里。我们也生活在一个指数级的世界,我想跟大家讲的就是指数的意思。


如果说我们走了30步,而且是线性的步,那我可以走30米。如果是这样的方向,大家都可以预测我将会到哪里,30步之后,我就到达了30米之外的地方。但是如果我采取的是30步指数的步骤,达到30步之后,我将会走到哪里呢?30个指数级的步之后,已经超过了10亿米了,10亿米,大家知不知道10亿米有多长呢,我想要问问大家。10亿米,其实是绕地球26圈了。所以线性思维和指数思维是完全不同的,这个是至关重要的,也许这个是今天最重要的信息之一。这个30米跟10亿米之间的差别就是奇点大学与众不同的地方,我们是一个完全聚焦于线性思维跟指数思维的大学,我们所做的就是看业务、看技术还有一些指数技术,我们也会辅导人们如何来使用这些技术,来开展一些新的业务,以前并没有的业务。同时也解决人类所面临的大挑战,比如说环境变化、能源问题,还有读写问题、贫困问题、纯净水的问题,这些挑战也许不能够完全由技术来解决,但是它却可以利用到我们的指数技术。


看看技术的发展历史。大家可以看到,有农业化的改革,再经历了工业化技术的改革。差不多在十几年前,我们看到这样一个曲线它斜率突然就增长了很多,这就是我们所说的一个指数级的增长。在我们的现代世界中,它的增长几乎已经变成垂直的了,增长的非常快,而且可能以后会更快。有多快?就是这种指数级的快,也就是说差不多是每18个月到24个月都会翻一倍,这就可以使我们每一天的生活其实都发生了变化,你要知道,世界的变化速度是指数级的,我并没有夸张。


City,以前是美国一个很重要的商场,但却受到了亚马逊的挑战。这个虚拟的商店不需要租厂房,也不需要招店员,不需要其它的成本,成本很低,现在很多的这种卖电器的商场都已经关门了。


这是美国的出租车,出租车一直以来都非常受欢迎,大家可能也看到这样的报道,在美国出租车是可以用智能手机来叫车的,用这个叫车会有私家车来提供服务,它又比出租车更加便宜。这些出租车以后将会由谁来驾驶呢?大家可以预测得到,也就是这个自我驾驶的车,也许不是谷歌车,也许是谷歌把这个执照卖给其它公司或者是百度。因为百度现在跟宝马在做自我驾驶的车,当这些车真正上路的时候,它们真的是非常好的驾驶员。


大家可以看一下,这个录像带出租店收入的比较,这个故事告诉我们,指数技术对于线性公司的影响。Netflix和Blockbuster在2004年的时候只有5亿,到了2010年的时候,Netflix是22亿,而Blockbuster破产了,六年就破产了,一个顶级的公司破产了,这两个企业至今唯一的不同,那就是2010年发生的事情,就是2010年发生的事情未来还会再次发生,再次发生,再次发生,而且还会发生的更快。


我们所看到的未来就是变化,就是说变化了以后就会变成常数,颠覆或者被颠覆,没有选择的余地。


人工智能领域正迎来奇点


很多人在数人工智能的时候,他们都觉得这是一个改变游戏的理论,他们觉得这绝对是改变了我们的游戏方式。但是它不只改变了我们的游戏方式,人工智能完全的颠覆了我们的赛场跟游戏赛场。


大家可能会说人脑是不是足够了啊?为什么我们需要提升的技术?我们就自己用自己的脑子就好了嘛,这个回答是“不”!我们现在有非常多的信息,差不多1.8GB,我们人脑的发展是这种线性的发展,但是我们知道整个世界的发展是一个主数级的发展,我们刚才也说了GB的信息量是非常大的,我们人脑在过去5万年当中,没有发生那么大的快速发展,但是我们的手机,我们的智能手机,我们的电脑在过去5年当中已经发生了这种指数级的变化,而且并不是说你的记忆,你的带宽,你的人脑是不够的,而且是你的头脑当中会有一些偏见,比如说你觉得未来会跟过去差不多,可能,只有15%跟以前不一样,比以前快15%,但是,其实未来会跟过去完全不一样。


给大家举一些例子。这是人类女性的大脑照片。以前的科学家没有关注神经科学,完全忽视了。现在他们对这个领域投入了很多注意力。大家看到,这些轨道都是相关的链接轨道,在左脑和右脑之间进行沟通。这里描述的是如何进行记忆。现在的AI技术人员想模拟这个情况。人类生物发展了上千亿年,我们希望可以对此进行仿生。


这张图上,大家可以看到(Dementrou),他们资助了TT的项目。这个团队的工作模拟了1.37×10的14次方的秃鹫,模拟猴子大脑的突触结构。在图像的中心,不仅仅是一个漂亮的图片,它展示了猴子大脑的结构。他们把这样一个软件变成了硬件,变成了一个芯片。这个芯片有不同的部分。


这里有一个电路板,它的核心是2×3毫米,在这个小小的盒子的中心有256个神经元,有成千上万个突触,有可编程的神经突触盒。它的用电量是非常少的。


大家再看看这张图,从2011年的256个神经元达到现在的100万个。这种可编程的突触也从20多万个变成了2亿多个,神经突触盒从2011年的1个达到了2014年的4千多个。以前是低的状态,现在可以看到是数量级的巨大跨越。


Tim Berners是WWW的创始人,他说到个人的信息在网页上进行认知识别。有些人把网络连接起来,这需要很多的人工。互联网上的很多信息都是散乱的,没有进行很好的组织。


来自Google的Gobi就提出怎么样组织这些信息呢?如果你有一个很好的算法,就可以根据已有的数据进行预测。我们可以根据网页上的数据进行建模,从而对未来进行预测。


深入学习的算法可以认知识别出交通标识,而且高于人类的认知成功率,它可以认知到一些组织,或者是中文,或者是癌症的组织。


大家都知道扎克伯格,来自facebook,雇佣了(Young Lerkun),他是深入学习的专家,在视觉认知上取得了很大的进步。他们在伦敦做了很多的工作。facebook做这些工作是希望认知很多的图片,因为facebook上有很多的图片。大家看到上面是这些图片,下面是把这些图片内容进行标识,比如树、人都认知正确了。但是,也有也有错误,比如后面的阴影被识别成人,或者是有些建筑被识别成树。这个不是完整的,但已经做得很不错了。


来自于布鲁克林大学的JJ Lee。是识别图像上的人,准确率可以达到99.4%。他们在2013年的时候申请了专利。


人工智能被证明在很多领域都是高效的,在音乐、运输、医疗、法律、汽车、政府、空间,甚至是艺术方面,都可以用。


人工智能使我们可以拓展可能性,我们可以做一些以前做不到的事情。这意味着小的竞争者可以跟肌肉发达的公司进行竞争。这就是力量,小公司的力量,小公司如何变得更加具有竞争力,可以跟大公司进行竞争。对于小公司来说,这是好消息。如果你是一个大公司的话,这对你来说算是个不好不坏的消息,大公司可以增加自己的能力,其他公司也可以依赖于指数技术的发展。


人工智能最终将超越人类,但同样需要规则


如果你是非常聪明的,只能在三四个科学领域做得比较好,而不是所有领域都做得非常好。我们把所有的学科集合在一起。对于任何一个人来说,是不可能做到的。但是,AI可以跟人一起做。我们可以用超级的显示,让AI跟人一起合作,比如NASA的(hap wor)系统。我们会用AI智能来了解地球上各种各样的传感器,以及我们身上的各种各样的传感器,从而让我们了解自己是不是健康、环境是不是健康、业务是怎样的,从而进行预测。这样使得我们的未来会变得更好。

 
 
  • 标签:指数增长 
  • 专题:人工智能 
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