自動(dòng)駕駛技術(shù)走錯(cuò)了方向

張恒 王玉華

大多數(shù)的自動(dòng)駕駛技術(shù)排行榜單，都會(huì)把頭名給特斯拉，為什么是特斯拉？原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)樘厮估龅慕煌ㄊ鹿首疃唷Ｕf(shuō)到這，可能有笑聲，覺(jué)得這是個(gè)笑話(huà)，但這真不是笑話(huà)。

我們知道，自動(dòng)駕駛的核心技術(shù)源于人工智能，或者說(shuō)是機(jī)器學(xué)習(xí)。而機(jī)器學(xué)習(xí)最需要的是什么？它最需要的是少數(shù)的邊緣化數(shù)據(jù)。這和我們?nèi)祟?lèi)社會(huì)正好相反，人們總是無(wú)意識(shí)去排斥那些少數(shù)分子。而對(duì)于機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，只有那些更邊緣的、更特殊的數(shù)據(jù)才具價(jià)值，而絕大部分普通的數(shù)據(jù)卻很容易就可以掌握，價(jià)值也低得多。所以，對(duì)自動(dòng)駕駛而言，誰(shuí)家危險(xiǎn)狀況出得越多，誰(shuí)家的自動(dòng)駕駛技術(shù)反而更靠譜。

如果要問(wèn)人們?yōu)槭裁葱枰詣?dòng)駕駛？其中一個(gè)很重要的原因就是安全。可有趣的是，當(dāng)今的人工智能需要學(xué)習(xí)更多不安全的事故才能更多地保證用戶(hù)安全。

這個(gè)矛盾的根本原因，在理論物理學(xué)家張首晟看來(lái)，是自動(dòng)駕駛技術(shù)還沒(méi)有找對(duì)方向，而沒(méi)有找對(duì)方向的主要原因是人工智能還處于非常早期的階段。

張首晟教授是美國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)院外籍院士，主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了馬約拉納費(fèi)米子，并預(yù)言了量子白旋霍爾效應(yīng)。前者在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域具有革命性的開(kāi)拓，后者可以讓現(xiàn)在的芯片在工藝不變的情況下，大大降低功耗。張首晟說(shuō)，該技術(shù)可以讓我們的手機(jī)待機(jī)一個(gè)月。楊振寧曾公開(kāi)評(píng)論他的弟子張首晟一定能獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，而張首晟也是除了諾獎(jiǎng)之外，幾乎包攬了世界上各大重要的物理學(xué)獎(jiǎng)，包括歐洲物理獎(jiǎng)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)巴克萊獎(jiǎng)和狄拉克獎(jiǎng)。

如今自動(dòng)駕駛技術(shù)的問(wèn)題在哪？是太復(fù)雜了。基礎(chǔ)物理有兩大準(zhǔn)則：一是簡(jiǎn)單;二是普世。“簡(jiǎn)單”就不多解釋了，“普世”就是小到一個(gè)電子，大到整個(gè)宇宙都適用。如今包括自動(dòng)駕駛，甚至人工智能，缺乏的就是一個(gè)簡(jiǎn)單和普世的數(shù)學(xué)公式。這是基礎(chǔ)物理學(xué)家的工作，是第一性原理。

張教授做了一個(gè)比喻，人類(lèi)當(dāng)初想像鳥(niǎo)兒一樣飛翔，最早期做的是什么呢？就是去模仿鳥(niǎo)飛翔，即仿生。而后來(lái)，真正能夠讓人類(lèi)飛向藍(lán)天的是空氣動(dòng)力學(xué)的誕生。空氣動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)公式才是飛向藍(lán)天的第一性原理，而早期人類(lèi)仿生鳥(niǎo)飛翔是因?yàn)闆](méi)有根本弄懂這件事。

今天的人工智能技術(shù)的發(fā)展和當(dāng)初學(xué)鳥(niǎo)飛翔并沒(méi)有什么兩樣。因?yàn)槿祟?lèi)還沒(méi)有真正弄清楚大腦里的思想是怎么運(yùn)行的，這里還沒(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)單普世的數(shù)學(xué)公式。比如人們都用圖靈測(cè)試作為人工智能是否達(dá)到人類(lèi)思維水平的測(cè)試方法，但這明顯是一個(gè)仿生測(cè)試。電腦是理性的，人卻是感性的，為什么要在一起比較？張首晟教授認(rèn)為圖靈測(cè)試的方法并不好，雖然圖靈本人是一個(gè)偉大的計(jì)算機(jī)科學(xué)家。

人工智能是否超過(guò)人類(lèi)該如何定義？張首晟教授提出了新的觀點(diǎn)，他認(rèn)為當(dāng)人工智能可以自發(fā)地發(fā)現(xiàn)人類(lèi)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)的科學(xué)原理時(shí)，我們就可以認(rèn)為人工智能達(dá)到甚至超越了人類(lèi)的智力水平。

正因?yàn)樵谌斯ぶ悄艿募夹g(shù)方向上，人們還沒(méi)有找到最根本的原理，所以，汽車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展方向也是不大靠譜的。汽車(chē)為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛變得越來(lái)越復(fù)雜，需要安裝好幾個(gè)攝像頭、傳感器，需要有更高精度的地圖，這些既不簡(jiǎn)單，也不普世，而更像是仿生人類(lèi)來(lái)開(kāi)車(chē)。所以，自動(dòng)駕駛技術(shù)仍然處在一個(gè)非常早期的階段，早期到還沒(méi)有弄明白根本的原理是什么，那個(gè)簡(jiǎn)單而普世的數(shù)學(xué)公式是什么。

最近二三十年和過(guò)去人類(lèi)科技上百年發(fā)展有很大的不同，這個(gè)不同不是說(shuō)好而是說(shuō)走錯(cuò)了方向。原來(lái)是先有了牛頓經(jīng)典力學(xué)和熱力學(xué)這些基礎(chǔ)科學(xué)之后，才有的汽車(chē)和汽車(chē)工業(yè);原來(lái)是先有了空氣動(dòng)力學(xué)，才有了飛機(jī);原來(lái)是先有了量子力學(xué)才有了今天蓬勃發(fā)展的芯片技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。

今天的芯片技術(shù)，摩爾定律已經(jīng)不適用了。單位面積下芯片的性能功耗比繼續(xù)往上發(fā)展變得非常困難，就是因?yàn)樵谠擃I(lǐng)域基礎(chǔ)科學(xué)已經(jīng)很久沒(méi)有創(chuàng)新了原來(lái)的科學(xué)理論已經(jīng)被榨干了。張首晟教授預(yù)言并發(fā)現(xiàn)的拓?fù)浣^緣體，在芯片產(chǎn)業(yè)可以讓芯片里的電子流動(dòng)不再是雜亂無(wú)章的，而是像有高速公路一樣，這樣一來(lái)，電子相互撞擊會(huì)變少，功耗和發(fā)熱就會(huì)大大降低。有了這個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)上的突破，才能真正改變科技應(yīng)用上的突破。

如今資本市場(chǎng)對(duì)科技趨之若騖，但投資人受到的都是經(jīng)濟(jì)和金融的訓(xùn)練，很少有正規(guī)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)訓(xùn)練，這就使得他們并不真正理解科技的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新而帶來(lái)產(chǎn)業(yè)上的爆發(fā)，巨量資本在押注企業(yè)研發(fā)，但殊不知企業(yè)研發(fā)是應(yīng)用層面的研發(fā)，也就是工程和技術(shù)上的研發(fā)，而非基礎(chǔ)科學(xué)上的。這就催生了彳艮多領(lǐng)域，在基礎(chǔ)科學(xué)上沒(méi)有突破，但大量的錢(qián)砸在應(yīng)用層面的研發(fā)上，東西變得越來(lái)越復(fù)雜，卻得不到根本上的改變。汽車(chē)的自動(dòng)駕駛技術(shù)就是這樣。