当76岁的杰弗里·辛顿接到电话,得知自己荣获2024年诺贝尔物理学奖时,他身处美国加州一家没有互联网、电话信号也极不稳定的廉价旅馆。
辛顿在电话中沉默良久后,以平静的语调缓缓说道:“我没有想到(会得奖)……我原本今天要做核磁共振检查,恐怕得取消了。”
在加拿大多伦多大学任教的辛顿教授,与普林斯顿大学的约翰·霍普菲尔德共同分享了2024年诺贝尔物理学奖的荣耀。瑞典皇家科学院于10月8日揭晓这一奖项,以表彰他们在“通过人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明”方面所做出的贡献。
在我们生活中无处不在的AI应用,如Chat GPT、Sora、文心一言、天猫精灵、刷脸支付等,均源于辛顿的关键研究成果——人工神经网络。
杰弗里·辛顿,人称“AI教父”,拥有异常曲折的人生经历。他出身于一个与中国有缘的显赫家族,却从小叛逆,求学之路坎坷,打零工、做木匠、频繁辍学,先后换了5个专业。
他孤独地在一个不被看好的领域坚定探索,即使导师“叛逃”也不忘初心,坐了整整30年冷板凳,终于迎来事业的巅峰。然而,当他成为AI界一代宗师、桃李满天下,神经网络和机器学习以烈火烹油之势横扫全球时,他却突然从对自己有知遇之恩的谷歌辞职,从“AI先驱”转变为“末日先知”,为了把AI关进笼子而奔走疾呼。
越来越多的人将辛顿比作奥本海默。同样是亲手打开潘多拉魔盒,释放出有能力毁灭人类的新物种——80年前是核武器,80年后是人工智能,同样对此深感恐惧和后悔。
今天,很多人已受益于人工智能,也有很多人对它表达出担忧。你或许无法想象,它的“十月怀胎”是如此艰难。接下来,让我们一起走进杰弗里·辛顿的故事。
杰弗里·辛顿的家族牛人辈出,著名学者、作家数不胜数。他的祖父的外公是19世纪英国数学家乔治·布尔,他创立了布尔代数。现代电子计算机采用的二进制,与布尔代数的符号逻辑体系密不可分。辛顿家族的辉煌,由他开启。
辛顿的曾祖父是数学家兼奇幻作家查尔斯·辛顿,他提出的“第四维度”的概念成为后世科幻作品里平行宇宙、时间旅行的源头。此外,布尔夫妇的五女儿艾捷尔·伏尼契是世界名著《牛虻》的作者。
辛顿家族和中国渊源颇深。杰弗里·辛顿的堂姐琼·辛顿(中文名“寒春”)和堂兄威廉·辛顿(中文名“韩丁”)以及寒春的丈夫阳早,都是第一批获得中国居留权的非中国公民。寒春作为女性核物理学家参与了曼哈顿计划,并在宋庆龄安排下来华工作。她认为中国最需要农业机械,于是放弃核物理、从零开始钻研农机,并与身为养牛专家的丈夫阳早一同在华养殖奶牛。韩丁与中国的关系更为密切。1947年他来华担任拖拉机技师,写了有关中国土地改革的长篇纪实文学《翻身》。在美遭受麦卡锡主义迫害后,他于1971年受邀重返中国,并成为美中人民友好协会的首任主席。
杰弗里的父亲霍华德·辛顿是剑桥大学教授、著名的昆虫学家,治家威严。杰弗里小时候就被母亲教导:“要么当一个学者,要么当一个失败者。”1947年12月,杰弗里·辛顿出生于伦敦。在这样的家族里成长,小杰弗里的求学生涯并不顺利。他18岁时进入剑桥大学国王学院,但一个月后就退学了,去伦敦打各种零工干了一年。第二年他改修建筑学,只坚持了一天;然后是哲学,也是半途而废。
杰弗里读中学时就对大脑的运行感兴趣。在剑桥大学时,他为了解大脑的运作原理而学了生理学,然而老师的寥寥数语让他大失所望。1970年获得实验心理学学士学位后,杰弗里放弃继续深造,而是成为了一名木匠。他一边做书架、木门,一边思考人类大脑的运作原理。一年多之后,因为木匠谋生不易且对了解大脑也无帮助,他决定回归校园,尝试一个新方向:人工智能。四年里体验了5个专业的他后来在接受采访时戏称自己有“学习上的多动症”。然而正是这种奇特经历让他在进行需要多学科交叉背景的人工智能研究时“歪打正着”。
或许是学术家族的基因过于强大一旦他认定了方向九头牛都拉不回1972年辛顿进入爱丁堡大学跟随希金斯教授攻读博士希金斯正在研究人工神经网络这是辛顿长年累月思考认为可以用机器实现大脑功能的方向然而希金斯教授改变了学术初衷“叛变”到了符号主义一边认为神经网络是无稽之谈浙江大学人工智能研究所所长吴飞告诉潮新闻记者人工智能独门武功包括符号主义、连接主义、行为主义三大学派符号主义认为“推理即计算”人世间万事万物直接通过逻辑演算就可大功告成而连接主义认为可模拟人脑而通过人造智能完成人类方可完成的任务神经网络或深度学习正是当前连接主义所秉承“万物皆数、万物皆可算”的产物行为主义则通过“吃一堑长一智”理念从环境中进行学习如围棋程序阿尔法GO的自我博弈由于早年缺乏有效方法对复杂神经网络进行优化连接主义长期都是“空中楼阁”空有理论难以实现因此符号主义成为了AI界的主流吴飞介绍道“今天在大模型、大算力和大数据三驾马车推动下大语言模型等神经网络以‘重现昨日’方式赋能千行百业但是应该承认的是‘练大模型、大练模型’只是当前发展人工智能的一种手段从机器学习迈向学习机器破解大脑‘小数据、大任务’秘密仍然是未来人工智能研究的主攻方向”希金斯试图说服辛顿停止研究神经网络转做符号人工智能但辛顿坚定看好连接主义他认为符号主义短期看很有效但未来要解决更复杂的问题还得靠模拟人脑再给我六个月我会证明这是有效的辛顿对希金斯说然后每六个月之后他再跟希金斯重复这段话五年过去了辛顿还是没能搞出神经网络虽然不喜欢这个执拗的学生希金斯还是让他拿到了博士学位辛顿坚信大脑绝对不是通过编好的程序来工作的在他看来孩子们会从生活经验中学习而不会按照你给他编的程序来做作为一名年轻的研究生辛顿对自己认定的目标如此自信这是极为罕见的每个人可能都是错的你要坚持自己的主张直到实现它或者否定它科学就需要这样的精神赴美读博士后时辛顿终于在加州找到了几个神经网络的同道中人1986年他们将反向传播算法应用于多层神经网络并且证明了这种方法对机器学习行之有效今天我们熟悉的阿尔法GO、Chat GPT都是基于多层神经网络开发的同一时期辛顿与戴维·阿克利等人共同发明了玻尔兹曼机玻尔兹曼机的独特之处在于它能自主学习数据中的特征而无需人为指定这些特征这一点类似婴儿学习识别猫和狗的过程只需看到足够多的猫狗就能自己总结出区别简而言之这一方法使得传统固化的人工神经网络可以从数据中学习也就是当前“深度学习”的内涵吴飞解释道上世纪80年代神经网络曾是热门研究方向但由于当时计算机算力等问题这个领域一度被认为难有突破很快就不再受关注复旦大学类脑科学与智能研究院院长冯建峰教授认为在寒冬般的逆境下辛顿却能持续地在神经网络方向耕耘说明出生于学术世家的辛顿是那种典型的为了学问而学问的人由于对里根政府不满辛顿受邀前往加拿大多伦多大学任教有了稳定的位置以及还算充裕的研究经费辛顿在这个冷门领域里坚持耕耘了30余年随着时间的推移一些神经网络的支持者被辛顿所吸引他培养了不少学生学生又有学生研究神经网络深度学习逐渐人才济济、群星闪烁尽管AI寒冬期间工作机会少资金稀缺但这群人兴趣盎然、自得其乐难以想象辛顿当年会在神经网络这个“不受学界待见”的研究方向持续耕耘直到在深度学习领域实现了巨大的突破上海交通大学人工智能学院特聘研究员张娅评价道当时不少人都认为辛顿不该在这个方向浪费时间劝说他转换方向守得云开见月明2012年10月突破的那一天到来了即将年满65岁的辛顿带着两位关门弟子——伊利亚·苏茨克维和阿莱克斯·克里切夫斯基参加了ImageNET视觉识别大赛要从数百万张照片里辨认出动物和物体他们用自己发明的AlexNET算法以84.7%的准确率一举夺冠比前一届的准确率提高了15%而此前每届只能提高1到2个百分点更夸张的是他们只用了4颗英伟达的GPU而第二名谷歌用了16000颗CPU2个月后他们在世界计算机视觉大会上介绍算法细节马上收到很多大公司的报价师徒三人临时注册了一家名叫DNN的公司开了一场特殊的拍卖会2012年12月瘦骨嶙峋的辛顿艰难地躺在出租车后座上赶往拍卖现场十几岁时辛顿在帮妈妈抬取暖器时伤到了脊椎所以在50岁以后只要久坐超过1个小时就可能造成腰椎间盘滑脱几周卧床不起据科普作家卓克介绍从此以后辛顿再也不敢坐下他在办公室里站着办公吃饭时会跪在桌子旁的泡沫垫子上参与竞拍的四家公司是谷歌、百度、微软和DeepMind开始不久后两家就退出了百度和谷歌一直不停加价从上午加到午夜当价格到达4400万美元时辛顿喊停了出于健康和距离等因素考虑他们决定选择谷歌最后这4400万美元是怎么分配的呢辛顿提出公司股份大家平分吧第二天两个学生一起来找他说您必须40%我俩每人30%卓克透露道就在10月8日获奖消息刚公布时国内机器学习领域专家机器人技术公司地平线的创始人余凯就发了一条朋友圈提到2012年我差点收购了辛顿和两个弟子当年余凯效力于百度他看到辛顿时崭露头角后建议公司高层应该尽快招募辛顿最终遗憾地功亏一篑加盟谷歌后辛顿一路做到了副总裁2018年他拿下了世界计算机科学领域的最高奖——图灵奖他的学生也步步高升——苏茨克维成为Open AI联合创始人和首席科学家杨立昆做到了脸书的AI研究主管加赫拉马尼上任优步首席科学家2022年底开始ChatGPT横扫世界神经网络被视为当代AI的基础人工智能成为了全球最瞩目的行业为人类带来AI火种的辛此刻没有尽情享受迟到的人生巅峰而是选择了退缩2023年5月1日在谷歌任职近10年的辛发表公开信宣布已辞去谷歌副总裁职务全球业界一片愕然在接受媒体采访时辛表示人工智能不仅会导致大量工作岗位消失而且会导致人们不知道到底什么才是真实的他承认自己不知道该如何处理这一问题人工智能时代何时到来我曾经以为是30到50年甚至更长的时间但是现在我不再那么想了尤其让他忧心忡忡的是谷歌和微软以及其他大公司之间的竞争将很快升级为一场全球性竞争如果没有某种强力的监管这场竞争将不会停下来人工智能发展的速度会远超我们的想象并最终走向失控离开谷歌后辛去了一家叫瓦尤机器人的初创小公司当顾问该公司CTO是他的学生知根知底曾几何时亲手开创AI时代的辛成为了“AI安全派”竭力想要将洪水猛兽般的人工智能关进笼子而站在这位古稀老人对立面的是一群少壮的“AI商业派”其中OpenAI首席执行官山姆·奥特曼被认为是其代表人物2023年11月辛的得意门生OpenAI联合创始人伊尔亚·苏茨克维召开董事会会议宣布解雇奥特曼上演了一场宫斗大戏震惊科技界奥特曼将OpenAI从一个非营利性组织转变为了一个成功的独角兽企业他还希望迅速推出颠覆性的人工智能产品从而推动公司成为科技巨头这大大加剧了OpenAI董事会成员对于AI安全性的担忧苏茨克维等安全派人士认为公司的发展不能偏离核心价值应当造福全人类而不是股东在越来越咄咄逼人的AI面前安全派的理念日益成为业界共识去年3月伊隆•马斯克和图灵奖得主约书亚•本吉奥等人联名发表公开信呼吁所有AI实验室立即暂停训练比GPT-4更强大的AI系统至少6个月以确保人类能够有效管理其风险公开信获得上千位业内人士签名响应面对远方地平线以下随时可能冒头的危险各国政府已经行动起来2023年10月中国提出《全球人工智能治理倡议》就各方关切的AI发展与安全治理等问题提出分类分级、敏捷治理、共治共享等建设性解决思路今年3月欧洲议会正式通过《人工智能法案》成为全球首部关于人工智能的综合性立法9月9日中国网络安全标准化技术委员会发布《人工智能安全治理框架》1.0版提出包容审慎、确保安全风险导向、敏捷治理技管结合、协同应对开放合作、共治共享等原则并提出相应技术应对和综合治理措施推动各方达成共识毋须质疑未来将是人与AI共同进化的时代人类和Sora、ChatGPT、AlphaFold等人造物将协作共进、相得益彰