毫不夸張地說(shuō),人工智能也能獨立進(jìn)化。研究人員創(chuàng )造了一種新軟件,他們借用達爾文進(jìn)化論“適者生存”等概念構建了人工智能程序,在沒(méi)有人類(lèi)輸入的情況下,后者也能一代又一代地改進(jìn)。這個(gè)程序在幾天內重復了數十年來(lái)的人工智能研究,設計者認為,有一天它可能會(huì )帶來(lái)人工智能的新方法。
“當大多數人還在蹣跚學(xué)步時(shí),他們已經(jīng)向未知領(lǐng)域邁出了一大步?!蔽磪⑴c該研究的美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校計算機科學(xué)家Risto Miikkulainen說(shuō),“這是一篇可以啟動(dòng)未來(lái)大量研究的論文?!?nbsp;
研究人員構建人工智能算法通常需要時(shí)間。以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )為例,這是一種常見(jiàn)的機器學(xué)習方法,用于翻譯語(yǔ)言和駕駛汽車(chē)。這些網(wǎng)絡(luò )能模仿大腦結構,并通過(guò)改變人工神經(jīng)元之間的連接強度,進(jìn)而從訓練數據中學(xué)習。而更小的神經(jīng)元亞回路能執行特定任務(wù),例如識別路標,研究人員需要花幾個(gè)月時(shí)間研究如何將它們連接起來(lái),使其不間斷工作。
近年來(lái),科學(xué)家通過(guò)使部分步驟自動(dòng)化加快了這一過(guò)程。但這些程序仍然依賴(lài)于將人類(lèi)設計的現成線(xiàn)路拼接在一起。這意味著(zhù)產(chǎn)出仍然受到工程師的想象力和偏見(jiàn)的限制。
因此,谷歌計算機科學(xué)家Quoc Le和同事開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為AutoML-Zero的程序,這個(gè)程序可以只使用高中生都知道的基本數學(xué)概念,在零人為輸入的情況下開(kāi)發(fā)人工智能程序。他說(shuō):“我們的最終目標是開(kāi)發(fā)出連研究人員都不知道的新型機器學(xué)習概念?!?nbsp;
該程序發(fā)現算法使用了一個(gè)不精確的進(jìn)化估算法。它首先通過(guò)隨機組合數學(xué)運算創(chuàng )建100個(gè)候選算法。然后通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)測試它們,比如圖像識別,它必須決定一幅畫(huà)上是貓還是卡車(chē)。
在每個(gè)循環(huán)中,新程序將算法的性能與人工設計的算法進(jìn)行比較,通過(guò)隨機替換、編輯或刪除一些代碼來(lái)“突變”頂級算法的副本,從而創(chuàng )建最佳算法。隨著(zhù)“新鮮血液”不斷注入,較老的項目被淘汰,如此循環(huán)往復。
該系統一次創(chuàng )建了數千個(gè)這樣的循環(huán),這使得它可以在1秒內處理數萬(wàn)個(gè)算法,直到找到一個(gè)好的解決方案。該程序還能使用一些技巧加快搜索速度,比如偶爾在不同循環(huán)之間交換算法以防止進(jìn)入死胡同,以及自動(dòng)清除重復的算法。
日前,arXiv上發(fā)表的預印本論文指出,這種方法可能會(huì )無(wú)意中找到一些經(jīng)典的機器學(xué)習技術(shù),包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。Le承認,與當今最先進(jìn)的算法相比,這些解決方案很簡(jiǎn)單,但有可能將其擴展用于創(chuàng )建更復雜的人工智能。
盡管如此,荷蘭埃因霍芬理工大學(xué)計算機科學(xué)家Joaquin Vanschoren認為,這種方法要與最先進(jìn)的技術(shù)抗衡還需要一段時(shí)間,但機器學(xué)習概念或有助于推動(dòng)其改變。
此外,Le認為,增加數學(xué)運算數量,并為該程序投入更多的計算資源,可能會(huì )讓它發(fā)現全新的人工智能?!斑@是我們真正熱衷的方向,去發(fā)現一些人類(lèi)需要很長(cháng)時(shí)間才能發(fā)現的真正重要的東西?!彼f(shuō)。
來(lái)源:《中國科學(xué)報》