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直觉是人类智能的高级形式之一,一般认为难以被计算机模拟。
本文基于信息论原理,对直觉的人工智能【1】模拟提出一个新颖的
理论框架及其实现方法。
本文涉及计算机,信息论,哲学,心理学学科交叉。
一. 直觉和人工智能的定义
事实上,这里我们要凭直觉用‘直觉‘这个词,因为’直觉‘本身没有严格
的定义。直觉可以采取排除法的定义,直觉的定义1:凡是能形式化描述
/计算/分析推理以外的脑力活动均称为直觉。
人工智能的定义。人工智能的定义有多种, 这里也采用一种排除法
的定义, 即,凡是能形式化描述/计算/分析推理 以外的能力均称为人工智能。
近似地说,清楚确切的过程是数学推理, 不清楚的就是人工智能。
如上,直觉的定义1和人工智能的排除法定义几乎一模一样,
这就是人工智能模仿直觉的理由。 直觉是非形式化非数学的,
但可以基于信息论,用人工智能(的模型) 来模仿和近似。
二 直觉的信息论描述
信息的特征:
2.1、 消息x发生的概率P(x)越大,信息量越小;反之,发生的概率越小,
信息量就 越大。可见,信息量(我们用I来表示)和消息发生的概率是相反
的关系。
2.2、当概率为1时,百分百发生的事,地球人都知道,所以信息量为0。
2.3、当一个消息是由多个独立的小消息组成时,那么这个消息所含信息量应
等于 各小消息所含信息量的和。
第一小节直觉的定义1等效于下列直觉的(信息学)定义2:直觉是根据一些
(模糊,不明确) 信息,或者不确定的处理方法做出推论。
所以尽管直觉是非形式化非数学的,但仍然可以通过信息论来描述和计算。
三.直觉的信息论模型
(直觉所需的)信息来自多个方面,但是不一定准,举例如下。
举例说明。从前有个人A,丢了一把斧子。他怀疑是邻居B偷去了,便观察那
人,那人走路的样子,像是偷斧子的;听他的言谈话语,像是偷斧子的,
又听其他邻居说B想借或买斧子干活用,更觉得B偷了自己的斧子。
不久后,丢斧子的人在翻动谷堆时发现了斧子,第二天又见到邻居B,就觉
得他言行举止没有一处像是偷斧子的人了。
3.1 外界单源信息
假如已知B家没有斧子,但A看到B家有斧子砍树或者做家具的可视痕迹,
也构成了一个信息(源)
3.2 外界多源信息
假如已知B家没有斧子,但A听到B家有砍树或者做家具的声音,也构成了
一个信息(源)。
如果A,B直接谈话,发现B谈论斧子时慌张异常,构成了另一个信息(源)
(多模态学习)。
3.3 外界间接信息:其他邻居推测偷了斧子,但是并未透漏推测的证据
(联邦学习)。
3.4 对过去信息的模糊/概率推测。比如本地曾有工具丢失传言。
四. 寻找合适的深度学习方法
如果采用一个信息源做出推断的脑力活动,用(单模态)人工智能、
机器学习就可 以模仿。
采用多源(比如文字,音频和视频同时)信息,叫做多模态深度学习。
如果采用代理(agent)的信息源,就构成联邦学习。联邦学习和多模态学习的
相同之处 是都采集多个信息源,不同之处是联邦学习采集的信息源并非
原始信息,而是从代理的独家信息衍生来的。
五 .向统一模态学习方向发展
现有的深度学习主要是单模态或者多模态的。而人类擅长从多源异构数据中
联和 学 习, 推断出新的信息。比如警察破案,比如女人的直觉,都是从蛛丝
马迹 推断出信 息的范例。
这些复杂的,不明确的智力活动,可以采用各种机器学习,但不限于机器学习
的技术来模拟,比如AlphaGo围棋程序,除了深度学习,还综合采用了传统的
计算推理等技术。
【1】深度学习基本原理
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GMT+8, 2024-12-28 15:12
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