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机器的智能和人类的智能有什么重要区别?这些区别对于我们培养后代有什么启示?

2018-10-26数码

机器智能:处理少量单一信号 + 针对单一任务 + Prediction horizon可以非常长

人类智能:处理大量复杂信号 + 针对多任务 + Prediction horizon较短

对于机器学习领域的专家来说,现在最热门的应用领域在于图像识别以及自然语言处理,然而这不过是两种类型的接收器罢了。人类并不仅仅拥有大量接收器去接收环境中各种类型的信息,( 人类可以接受传感器信息比机器多的多 ,除了视觉,听觉,我们还有嗅觉,味觉,皮肤上分布着无数的压力和温度传感器),更重要的是 人类拥有末端执行器 :我们的手和脚,去 感受 环境并且做出相应的 行为 以完成我们的 任务

这里我着重强调了 任务 ,因为现阶段的机器智能大多只有单一的任务,而且这个任务可以是:识别图像中有没有猫,打DOTA获得胜利,下围棋获得胜利 etc。这些任务有些可以直接通过数据建立模型判断(例如图像中有没有猫),然而复杂的任务(例如打DOTA,下围棋)不仅仅需要模型,更重要的是需要基于模型去预测环境中其他人的行为,然后做出最利于完成任务的行为。

在控制领域中,这种类型的控制算法叫做 模型预测控制。 我相信人类智能中有一部分是在大脑中做模型预测控制,尤其在竞技体育中(例如下围棋,打DOTA,踢足球)尤为明显。人类在与环境交互的时候每时每刻都在建立针对于这个环境的模型,利用这个模型来预测环境的变化,来做出相应的行为。举个例子:

梅西之所以如此的强大,不仅仅因为他一流的运动能力,更在于他对对手反应的 预测 能力,所以他总是可以做出假动作来摆脱对手的防守。模型预测控制在我们日常生活中业无处不在:

图中这个男生做出了开门的行为,其原因是因为预测到这位女士需要进门,且女士手中有书并不方便开门。

模型预测控制 中的两个要点:

  1. 模型本身
  2. Prediction horizon

模型本身

机器智能对于环境模型可以是 数据驱动的 ,或者通过 物理或者数学定律 来描述的。而人类对于环境的模型应该大部分都是由 数据驱动 的。

当机器的环境模型是由后者驱动时,机器就会十分精确,例如需要机械手臂运动到三维空间的某一个位置,机器一定会比人更精确。

当机器的环境模型是前者驱动时,机器的优势在于能处理的单一数据量大,然而人类的优势在于可以处理复杂的信号。所以在复杂(多信号)环境中人类对于环境的模型比机器更好,然而机器,在单一环境中,针对性建立的模型比人类更精确。

Prediction horizon:

先解释一下这个词的意思,在模型预测控制中,需要利用模型对于系统未来的发展进行预测,prediction horizon越长,意味着我们看的更远,预测到更久以后系统的变化,反之我们看的更近,预测的是系统在短时间内的变化。人类的prediction horizon相较于机器是要短很多的,大多数时候我们只能对较短时间的变化做出预测,然而机器则不然,如果运算速度足够大,可以基于模型预测得更远(简单线性模型可以预测到无穷远,即LQR)。在单一环境下,机器优势非常明显,然而如果在复杂环境中,系统模型时变,有长的prediction horizon意义并不大。

说了很多从控制角度来看,机器智能和人类智能的差别,那么这对于我们培养后代有什么启示呢。。。Honestly I have no idea。。。强答一下就是,对于往后要从事竞技体育的下一代,要加强你们模型预测控制的能力呀!!!多多学习对手的路数,以建立更精确的模型来预测他们的行动,如果通过某种训练能增加你的prediction horizon的话,会让你表现的更优秀。