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新的探索,关于智能的三条定律

已有 844 次阅读 2020-6-11 13:05 |个人分类:人工智能|系统分类:论文交流

2020年6月,论文《基于人工智能智商研究的智能定律初探》(《Investigating Laws of Intelligence Based on AI IQ Research》)在施普林格出版社的《Annals of Data Science》杂志在线发表。地址:https://doi.org/10.1007/s40745-020-00285-x


论文摘要:在人工智能智商评估和标准智能模型的研究基础上,提出智能的三条定律, 探索性的对智能,智慧,意识,生命和非生命等概念进行解释和定义。第一条定律称为”智能的 M 定律”,即任何一个智能体都可以看作是具有知识输入、知识掌握、知识创新、知识输出四种能力的系统。第二条定律称为”智能的Ω定律”,即任何一个智能体都会受Ω引力和 α引力的作用,分别向知识处理能力无穷大的Ω点进化和向知识处理能力为 0 的α点 收敛。第三条定律称为”智能的 A 定律”,即当一个智能体围绕α点变化时,整个世界的知识量对于这个智能体也将在在无穷大和 0 之间变化。对于如何验证这三条定律,可以通过生物化学实验、人工智能系统的智能评估实验和计算机程序仿真实验等方法进行验证。


这是一个新的探索,2012年开始,为了研究互联网上AI系统与人类的智能水平差异,我们发现要解决这个问题,需要建立一个统一的智能模型,可以描述互联网、AI系统和人类的共同特征。2014年,在美国科学家冯诺依曼的计算机架构基础上,增加了知识的创新能力,由此提出标准智能模型。也就是任何一个人类、AI系统,机器人或者其他智能体,都可以看做是一个可以对知识进行输入,输出,掌握和创新的系统。


基于标准智能模型建立了AI智商测试量表,在2014年和2016年对谷歌、百度、SIRI等50多个AI系统,以及人类6岁、12岁和18岁人群进行了测试,结果表明得分最高的谷歌,百度等仍然低于人类6岁儿童的综合得分。


到2018年年底,我们开始意识到这个标准智能模型存在两个极值。分别是知识处理能力无穷大(Ω点)和知识处理能力为0(α点)的状态。而要到达这两种特殊状态,理论上自然界应该存在两种新的引力,牵引智能体逼近这两种状态,这两种力分别命名为Ω引力和α引力。


两年以来,我们基于这些发现进行了深入研究。由此探索性的提出智能的三条定律及其若干推论(为了减少阐述的复杂度,研究中提到的知识是一般概念下数据、信息、知识的统称)。


智能的第一定律也称为智能的标准模型定律(M定律),内容是任何一个智能体,包括人类、AI系统,机器人都可以看做是能够对知识进行输入、输出、掌握和创新的系统。数学描述为:

sa1.png

K 代表知识集合;

Ia代表智能体 a 从它的环境(Ea)获取知识的能力;

Oa代表智能体 a 进行知识输出的能力,结果是对它的环境(Ea)(包括其他智能体)

产生的影响;

Sa代表智能体 a 将输入的知识和自己创新的知识转化为自己存储或掌握的知识的能力;

Ca代表智能体 a 从输入和掌握的知识中发现和创造新知识的能力。

智能体的这四种处理知识的能力分别处于 0 和无穷大之间,任何一个智能体能够处理

知识的集合 K(a)是其上述四种能力所能处理知识集合的并集。


定 -第一定律示意图.jpg

M定律示意图


智能第二定律也称智能的演化定律(Ω定律),即任何一个智能体都会受Ω引力和α引力的作用,分别向知识处理能力无穷大的Ω点进化和向知识处理能力为0的α点收敛。数学描述为:


微信图片_20200611131259.png

定-第二定律示意图图.jpg

Ω定律示意图


纵览生物进化的数亿年历史,可以注意到,虽然不同的生物呈现出生物多样性,但从不同生物种群处理知识的能力变化上(基于常识的观察)能够反映这条定律作用与生物种群的迹象,可以把鲨鱼、熊猫、恐龙和人类绘制在一张图上进行对比,如图所示。


从图中也可以看出,不同的智能体或智能体集合在不同的FΩ(Ω 引力)和Fα(α引力)的作用下,呈现出不同的进化曲线。

在上述几个物种中,人类掌握知识的速度最快。沿着这个趋势可以推导出:「当时间逼近无穷时间点时,人类为代表的种群将会达到全知全能智能体(Ωpoint)的状态」


智能第三定律也称智能的(0-无穷大)二象性定律(A定律),即当一个智能体围绕α点变化时,整个宇宙的知识量对于这个智能体也将在在无穷大和0之间变化。数学描述为:

微信图片_20200611131320.png

定-第三定律示意图.jpg

A定律示意图


我们在论文中绘制了三条定律的关系图,在这幅示意图中,人类、机器人、AI系统或其他生命可以被看做是从α点起飞,向Ω点飞行的“智能飞行器”。在Ω引力和α引力的作用下爬升或坠落。基于三条智能定律的提出,我们在论文中对智能、意识、生命、人工智能进行了分析和定义。



智能三定律示意图


关于“什么是智能“,论文中提出智能是智能体在Ω引力和α 引力的作用下,通过输入、输出、掌握和创新功能对知识进行运用的能力;或者智能是智能体在Ω引力和α 引力的共同作用下,知识在智能体内部和外部流动的现象。


关于“什么是意识“,论文中提出受FΩ(Ω引力)和Fα(α 引力)直接驱动的智能体,通过四种能力对知识进行运用时,感知到FΩ(Ω引力)和Fα(α 引力)作用,从而在掌握的知识中包含对FΩ(Ω引力)和Fα(α 引力)理解的一种能力或现象,称之为意识。


关于“什么是生命智能体“, 论文中提出在宇宙中所有的智能体中,那些直接受FΩ(Ω引力)驱动的智能体可以称为生命智能体。


关于“什么是工程智能体”论文中提出在宇宙中所有的智能体中,那些不直接受FΩ(Ω引力)驱动的智能体可以称为工程智能体。工程智能体运转的动力和规则来源于生命智能体或其他工程智能体的赋予。工程智能体同样可以继续创造出新工程智能体。从人类创造人工智能系统的目的看,机器人,AI程序还是为人类逼近Ω点提供支持。

通过三条智能定律的数学推导,我们在论文中尝试证明宇宙本身也是一个智能体,它受Ω引力和α引力的影响,状态不断变化,这是智能、生命、意识产生的根源。

因为

(i)∃a∈Aa=Ωpoint⇒U=Ωpoint

(ii)a∈Aa∈Apoint⇒U=αpoint

(iii)∃a∈A,a∈AC⇒U=aC

所以U∈A,记为aU



我们最后在论文中表示,为了进一步验证这三条定律的科学性,后续将主要沿着两条路线开展工作,第一个方向是在真实世界的环境中,利用生物化学、人工智能系统等领域的技术和目标对象开展实验,第二个方向是在虚拟的仿真程序中,利用博弈动力学、元胞自动机、AMB 仿真等技术开展实验。


论文在线地址:https://doi.org/10.1007/s40745-020-00285-x


刘锋

2020年6月11日






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