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人工智能如何运用于数学、脑科学、生物医药?三位院士这样说

随着人工智能的发展,各学科与AI技术的合作为其发展提供了新的思路。

在18日举行的上海复旦大学校友会成立四十周年大会暨首届科技文化节开幕式上,三位中国科学院院士与人工智能专家围绕AI与数学、脑科学、生物医药的融合运用展开对话。



左一到左五分别为:上海人工智能实验室数字经济研究执行负责人杨燕青,中国科学院院士陈凯先,中国科学院院士杨雄里,中国科学院院士陈恕行,复旦大学人工智能创新与产业研究院院长漆远。

AI与人类智能本质是否相同?

在中国脑科学计划的筹建者和推动者之一、中国科学院院士杨雄里看来,人工智能和人脑智能必然有相似之处。实际上,最初的人工智能就是借鉴了脑的工作原理,因此,理所当然遵循同样的规律。但是随着人工智能的迅速崛起,AI逐渐会产生许多并不完全与人类智能相同的特征。

他解释道,一方面,人工智能最初的设计是模仿人脑的工作原理。从IBM的“深蓝”到AlphaGo的胜利,AI的早期成就都是基于模拟人脑信息加工过程的尝试。这些成就已经证明AI在某些特定任务上,如计算和模式识别,已经超越了人类的能力。

然而,随着AI技术的进步,我们开始见证它独特思维方式的变化,这些变化可能导致AI在某些方面超越人类智能。AI的计算能力已经在许多领域超越了人类,这一点在各种智力竞赛中已经得到了证明。

杨雄里强调,目前我们仍然处于对人脑深层次工作原理了解的初级阶段。他把我们现在对思维的了解比喻作“冰山的一角”。脑的复杂性和可塑性意味着它所蕴含的无穷的奥秘,因此,我们不可能简单地预测,在某个时候,AI将完全超越人类智能。但是没有任何确凿的理由说明这样的可能性并不存在。

杨雄里称,正如“控制论之父”维纳所说的,未来的世界将是一场要求更高的斗争,以挑战我们智力的极限,而并非一张软吊床,我们可以舒适地躺在那儿,等候着我们机器人的伺候。那就是说,在由人工智能的崛起所引发的科技革命中,我们应该事先做好准备,采取各种可能的措施,确保AI的发展能与人类智能和谐共处,并促进人类社会的进步,尽可能避免AI所产生的负面影响,更不能让AI肆意妄为而使人类社会受到伤害。

杨雄里认为,我们仍然处于对人脑深层次工作原理了解的初级阶段。人脑结构复杂性和可塑性意味着它可能包含着尚未发现的智能形式。他相信,通过借鉴人脑的工作原理还可以得到各种各样的启发。但是,人工智能发展到一定程度后,很可能会产生人脑智能所不具备的某些优点。

他说,他以前认为人脑智能是至高无上的,但是现在他觉得这些问题应该作更加深刻地思考。在有些方面人工智能现在已经超越人脑智能,假以时日,比较全面超越人脑智能的可能性并不能排除。当然,这种情况不会发生在不久的将来。从长远的角度来看,人类社会也不必惊恐,我们一定会适时地做好准备,去迎接任何可能的挑战。

人工智能是否能解决哥德巴赫猜想?

在人工智能(AI)的快速发展中,数学作为其基础支撑的角色日益凸显。

在数学家、中国科学院院士陈恕行看来,当前,人工智能不仅在数据处理和算力提升方面取得了突破,更在数学模型的建立和新算法的创新上展现了其潜力。随着人工智能向通用人工智能(AGI)的演进,越来越多的数学人才投身于这一领域,推动着AI技术达到新的高度。

在寻求最优解的过程中,人工智能已经在诸如棋类游戏等许多领域超越了人类。现在,数学家们正在探讨人工智能在数学证明中的应用,是否能够严格证明定理,而不仅仅是计算最优结果。他举例道,过去,像吴文俊先生的机器证明就已经展示了人工智能在发现新定理方面的潜力,尽管这些定理可能并非数学界的主要关注点。

随着技术的进步,人工智能在数学证明方面的潜能引起了广泛关注。数学界诺贝尔奖——菲尔兹奖得主陶哲轩利用人工智能检查自己的论文,发现并修正了证明中的漏洞,这一事例表明了AI在数学研究中的实际应用价值。

不过,人工智能能不能做人类还没有做成的或者没有做到的事呢?“比如哥德巴赫猜想,陈景润只证明了“1+2”,如果什么时候人工智能证明“1+1”,那将会引起比AlphaGo更大的震动”。

陈恕行说,人工智能将来能不能超越人类智能,这个非常值得研究。“但是这个事现在很难给出准确的预测。以前好多人工智能做不到的事,现在人工智能做到了,而且超过了人。但人脑还是非常复杂,现在人类没有完全了解清楚人脑,目前AI能做的事还只是人脑能做的事的小部分。”

AI如何影响生物医药?

在中国科学院院士陈凯先看来,在过去的几十年里,人工智能(AI)已经从一个概念逐步转变为现实中的有力工具,特别是在生物医药领域已经展现出重大的作用。人类基因组和其他组学数据的积累,推动产生了前所未有的海量数据,这些不断快速增长的数据具有巨大的价值,成为了科技创新的宝贵资源。AI技术在此背景下获得快速发展,它不限于关注大数据中传统的因果关系,而是也非常关注其相关关系。

“2023年可以讲是人工智能在促进科技发展、特别是生命医药发展方面产生重大影响的一年,或者说是取得里程碑意义突破的一年”,他说。

过去的一年,AI在生物医药领域的应用取得了显著的进展。麻省理工学院的科学家们利用AI建立了预测模型,筛选出能够有效抑制具有很强耐药性的细菌的新化合物,这是抗菌新药研究取得的重要成果。美国Fox新闻还总结了2023年AI在生物医药领域展现的重要进展,AI技术的应用显著提高医疗诊断的准确性和效率,预计未来能将医生的工作效率提升200%以上。

中国在AI领域也正在取得一批优异的进展和成就。中国科学院上海药物研究所、华东师大、复旦大学等单位和英矽智能、分子之心等企业的研发团队开发了“脸谱识别”等多种AI新算法,能够助力发现药物作用的新靶点和新的药学分子结构,促进新药物的发现;还可以帮助建立“近药化学空间”,构建靶点-药物-疾病之间关系的知识库,生成具有特定功能的新蛋白等。AI在生物医药领域的应用已经取得一批重大进展,并且展示出未来发展的广阔前景。“中国在这一领域的进展令人振奋,我们有理由相信,AI将继续推动生物医药的发展,为人类健康作出更大的贡献。”他说。

另外,随着AI的快速发展,如何管理AI成为了一个重要而紧迫的议题。陈凯先认为,我们需要发挥AI技术的优点并避免其潜在的负面影响。人类历史上印刷术的发展完善和推广应用经历了数百年的时间,与之相比,AI带来的变化将要迅速和深刻得多,我们必须准备好迎接这些变化。

(本文来自第一财经)

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