一只螞蟻很渺小,一群螞蟻很偉大:如何構(gòu)造“人工群體智能”?
如何構(gòu)造出像蟻群一樣的群體智能系統(tǒng)?(pixabay/SandeepHanda)
● ● ●
長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)家們?cè)谠S多社會(huì)性昆蟲群體中觀察到了一種看似矛盾的現(xiàn)象:構(gòu)成群體的每一個(gè)體都不具有智能或僅具有有限的智能,但整個(gè)群體卻表現(xiàn)出遠(yuǎn)超任一個(gè)體的智能行為。這種在群體層面上展現(xiàn)出的智能,通常被稱為“群體智能”(Swarm/Collective Intelligence)。在群體智能現(xiàn)象中,可以觀察到兩個(gè)重要性質(zhì):個(gè)體智能的放大效應(yīng)、群體協(xié)同的規(guī)模可擴(kuò)展性。
互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展將大量人類個(gè)體連接到網(wǎng)絡(luò)空間(Cyberspace)中。那么,是否有可能將群體智能的基本原理應(yīng)用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的大規(guī)模人類群體,形成個(gè)體智能的放大效應(yīng),從而進(jìn)一步釋放人類社會(huì)的潛能、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?
最近,《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review,NSR)在線發(fā)表了北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系張偉副教授和梅宏教授撰寫的觀點(diǎn)文章“A Constructive Model for Collective Intelligence”。
文章認(rèn)為,當(dāng)前對(duì)于群體智能的研究主要關(guān)注于解釋層面,即:對(duì)已經(jīng)存在的群體智能現(xiàn)象的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行理解和解釋。但是,這樣的解釋性理解,難以有效指導(dǎo)面向真實(shí)復(fù)雜問(wèn)題的群體智能系統(tǒng)的構(gòu)造。
群體智能中的“探索-融合-反饋”回路
針對(duì)這種研究現(xiàn)狀,文章提出了一種群體智能的構(gòu)造性模型。該模型將群體智能的形成機(jī)理建模為一個(gè)持續(xù)運(yùn)行的回路,其中包含“探索”、“融合”、“反饋”三個(gè)活動(dòng)。文章以蟻群尋食、人類知識(shí)發(fā)現(xiàn)、unanimous.ai、EteRNA等四種代表性的群體智能現(xiàn)象/系統(tǒng)為例,用該模型對(duì)這些現(xiàn)象/系統(tǒng)的形成機(jī)理進(jìn)行了統(tǒng)一闡述。該構(gòu)造性模型的基本理念是:要實(shí)現(xiàn)求解特定問(wèn)題的群體智能系統(tǒng),核心在于如何設(shè)計(jì)出有效的信息表示、融合與反饋機(jī)制。
文章還展望了群體智能的發(fā)展前景,指出了需要進(jìn)一步研究的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題,并提出了人工群體智能(Artificial Collective Intelligence,縮寫為ACI)的概念。ACI系統(tǒng)是一種面向問(wèn)題的群體智能現(xiàn)象,其核心是采用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化的信息融合與個(gè)性化的信息反饋。
國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》將群體智能列為五個(gè)重要發(fā)展方向之一,對(duì)這一領(lǐng)域的進(jìn)一步探索大有可為。
文章鏈接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa092
注:本文轉(zhuǎn)載自國(guó)家科學(xué)評(píng)論。