何为智力?人类智力与人工智能,究竟有什么不同?| 科学世界·特辑

何为智力?人类智力与人工智能,究竟有什么不同?| 科学世界·特辑

人工智能的惊人进化引发了我们对“智力的本质是什么?”这一问题的探索。人类智力与人工智能之间的差异是什么?对此,领域最前沿的研究人员正致力于解答智慧的真谛。

■ 所谓智力,就是指“预测能力”

近年来,大脑的“预测”功能受到广泛关注。研究智力的日本东京大学研究生院信息与计算机科学系的高桥宏知教授指出,人脑天生就是一台“预测机器”,能够不断预测周遭环境的变化,并据此采取合适的行动。

例如,在交谈时,我们会尝试预测对方的意图和心情,同时选择合适的语言和态度来回应。在驾驶汽车时,我们也会预测对向车辆和行人的可能动作。回顾我们的日常行为,会发现我们的一切行动都建立在预测的基础之上。

如果把大脑视为一台预测机器,那么智力可以定义为预测能力。这就表明,智力水平越高(即人越聪明),就越能准确地预测未来事件,并具有解决未知问题的能力。

学习是提高预测准确度的有效方法。面对无法直接知晓正确答案的情况,我们会首先建立一个初步的预测模型。一旦发现预测失误,就立刻调整模型,逐步修正到正确答案。这个过程正是学习的本质。

预测原理在数学上被称为“贝叶斯推断”。以掷骰子为例,骰子中出现6的概率,根据客观信息可以预先知道是1/6。但面对信息不全的情况,我们会先设一个主观假设的概率,比如1/2,再根据新的客观信息来调整这个概率,使其逐渐接近真实值。这种基于新信息不断更新概率的过程,正是贝叶斯推断的核心。这一过程实际上就是高中数学中“条件概率”概念的应用。

贝叶斯推断不仅是ChatGPT等多种人工智能技术的基本原理,同时也被认为是人脑进行预测的核心框架,即“贝叶斯脑假说”。贝叶斯脑假说认为,智力是一种能力,是在不同条件下,通过概率预测未来情况和选择适当行为的能力。

■ 人类的繁荣得益于“高度预测能力”

无论是人类还是动物,预测未来的能力对生存至关重要。能预测未来,就能采取相应的行动来适应环境。换句话说,能准确预测未来的物种,必然会存活下来。

动物可以运用其独特的智力来预测周围环境,只是预测的对象和内容非常有限。相较而言,人类的大脑通过不断学习,能在更加多样的情境中准确预测事物的变化。正因为我们拥有这样一台高精度预测机器——大脑,人类才得以在地球上繁荣发展。

■人类智力和人工智能之间的区别

人类智力和人工智能之间决定性的差异在于“拥有做无用之事的自主性”。人类通过学习不断提高预测能力,这种进步不仅能帮助我们找到未知问题的答案,而且使我们能够适应多变的环境。与此同时,仿造人类大脑的人工智能也通过学习显著提升了性能,在这一方面,人工智能与人类智力似乎相差无几。不过,高桥教授指出,两者之间还是存在着关键的差别。

■ 专注于“自动化”的人工智能

高桥教授指出,人工智能的核心研究领域是智能自动化,这一过程涉及根据预设的指令和规则来解决问题。以ChatGPT为例,它能够相对灵活地处理多种问题。然而,若没有人类输入文本或启动对话,ChatGPT将无法进行任何操作。

相较之下,人类能够在没有具体指示和规则的情况下自主发现问题,并主动寻求解决之道。高桥教授把这种人类独特的智力特点称为“自主性”,这与人工智能的自动化形成对比。相对于人工智能仅具备自动化的智能,人类则融合了自动化和自主性两种智能类型。

■ 自主性伴随着“试错过程”

高桥教授表示,形成自主性的关键因素之一是“是否能够采取看似无用的行动”,即是否能够进行“试错”。人们不仅会做出被普遍认为正确的行为,也会采取违背规则和常识的行为。正是通过这种试错过程,我们能够探索并找到未知问题的答案。

最近的人工智能也能够进行某种试错。以2017年推出的AlphaGo Zero为例,这款围棋人工智能即便未曾学习过往的对弈记录和优秀下法,也获得了超越人类世界冠军的能力。相较于直接向AlphaGo Zero输入正确答案,更有效的方法是让人工智能进行对弈,然后对获胜更多的人工智能给予奖励。这样一来,AlphaGo Zero为了获得更多的奖励,会不断地进行试错,学习最合适的下法。这种方法被称为“强化学习”。

图源:pixabay

通过这些技术,人工智能的性能实现了飞跃性提升。然而,人工智能的试错过程依然依赖于人类的指示。若没有指示,人工智能不会进行任何无效的行动或尝试。这一点上,人类与人工智能不同。人类无需外界指示,就能自发地采取行动,面对失败和未知挑战时也会主动寻找解决方案。这种能力体现了人类智力的自主性。高桥教授把人类这一自主的智力称作“生命智能”。

那么,人类的智力完全由基因所决定吗?智商测试又能在多大程度上准确评估一个人的智力?人类和动物的智力又有什么不同?在《科学世界》2025年第7期特辑里,我们将为您解读最新的与智力相关的理论和研究成果,想要知道以上答案的,不妨来翻阅吧!