【新智元導讀】今年的諾獎将物理和化學兩個領域的獎項都頒給了 AI 成果,這究竟代表着怎樣的含義,又會産生怎樣的影響?Demis Hassabis 在本次專訪中提出了自己的見解。
10 月,DeepMind 聯合創始人兼 CEO Demis Hassabis 憑借 AlphaFold 成爲了諾貝爾化學獎的三位共同獲獎者之一。
作爲一種人工智能軟件,AlphaFold 解決了一個生物學界 50 年前提出的問題:預測每種已知蛋白質的結構。
事實上,AlphaFold 這個極具開創性的模型,也僅僅是 DeepMind 成果的一部分。成立 15 年來,DeepMind 已經跻身爲全球最重要的 AI 實驗室之一。
盡管被谷歌收購、與 Google Brain 合并後加入了一些商業考量,但他們目前仍然專注于科學和工程中最複雜和基本的問題,最終設計出能夠模仿,甚至取代人類認知能力的強大 AI。
獲得諾獎後不到 24 小時,Demis Hassabis 就接受了《金融時報》記者 Madhumita Murgia 的采訪,讨論了 DeepMind 下一步将要解決的重大難題、AI 對科學進步的作用,以及他本人對 AGI 之路的前景預測。
Demis Hassabis 在谷歌 DeepMind 倫敦總部
AI4Science 的下一個挑戰
AlphaFold 3 的相關進展,就一定程度上彰顯了 DeepMind 在生物學領域下一步的前進方向——理解生物體内的相互作用,最終對整個通路進行建模,甚至可以構建出一個虛拟細胞。
此外,通過 DeepMind 子公司 Isomorphic 的努力,他們也在進軍藥物發現領域——設計全新的化合物、找到結合位置,并預測出這些物質的特性、吸收性、毒性等等。
目前,Isomorphic 還與禮來、諾華等公司合作開展了 6 個藥物研發計劃,有望未來幾年内在臨床上有所進展,希望能大幅縮減藥物發現所需時間,從而幫助治愈一些疾病。
除了生物學領域,Hassabis 也表示對材料設計領域的工作感到十分興奮。
去年,他們在 Nature 上發表的一篇論文提出了名爲 GNoME 的 AI 工具,實現了 AlphaFold 1 級别的材料設計,共發現了 220 萬個新晶體;下一步,就需要努力達到 AlphaFold 2 級别。
論文地址: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06735-9
數學方面,AlphaProof 和 AlphaGeometry 已經在今年達到了 IMO 銀牌的水準,接下來的幾年,DeepMind 将嘗試借助 AI 的力量真正解決一個重要的數學猜想。
對于能源和氣候領域,去年在 Science 上發表的 Graphcast 模型能在 1 分鍾内以前所未有的精度預測未來 10 天的天氣。
論文地址:https://www.science.org/stoken/author-tokens/ST-1550/full
這其中的技術,或許可以幫助進行氣候建模,這對于應對氣候變化、優化電網等領域都非常重要。
可以看出,DeepMind 的未來藍圖中,重點更多地放在應用和工程實踐層面,旨在将技術進一步轉化爲能夠影響現實世界的工作,而非純粹的基礎研究。
對此,Hassabis 表示,「蛋白質折疊」是一個「可遇不可求」的「挑戰」,不能要求每個問題都有如此含金量。
「蛋白質折疊」這個問題如此核心且重要,相當于生物學領域的費馬大定理,但可惜的是,沒有多少問題足夠重要、探索時間足夠長,能夠被稱之爲「挑戰」。
諾獎将成爲 AI 的分水嶺
今年的諾貝爾物理和化學獎項接連頒給 AI 學者,這很有趣,但誰也說不清評獎委員會爲什麽會做出這樣的決定。
對此,Hassabis 如何理解?
他表示,這很像是委員會特意發表的一種「聲明」,也将成爲 AI 的分水嶺時刻,标志着它的技術成熟度得到了足夠的認可,能夠協助科學發現。
AlphaFold 就是最好的例子,而 Hinton 和 Hopfield 的獎項則是針對更基礎、更底層的算法工作。
Hassabis 表示,希望 10 年後回顧當下時,AlphaFold 将預示着所有這些不同領域的科學發現的新黃金時代。
這也帶來了一個有趣的問題:有了 AlphaFold 這樣的工具,科學家們不再需要花費過多的時間和精力來進行預測,這是否意味着我們應當去開拓新的領域?甚至改變學習科學概念的方式?
需要注意的是,AI 系統是一類獨特的新工具,它們具有一些内在的功能,因而不适用于傳統意義上對工具的分類。
雖然 AlphaFold 等工具目前隻能做到預測,但從某種意義上說,預測也是「理解」的一部分。如果你能預測,那就可以帶來理解。
甚至,如果預測的輸出足夠重要,比如蛋白質的結構,那麽它本身就是有價值的。
從更宏大的視角來看,科學中包含了很多層次的「抽象」。
比如,整個化學領域就是建立在物理學的基礎上。你不需要理解量子力學等全部的物理原理,也可以談論原子化合物,在化學自身的抽象層去理解它。
對生物學領域而言,我們可以研究生命,但仍然不知道生命是如何進化或出現的,甚至無法正确定義「生命」這個概念。
類似的,人工智能也像一個抽象層,構建程序和網絡的人們在一定的物理層面上理解這一點,但随後産生的預測結果就像一種突然湧現的屬性,我們可以在科學的層面上自行分析這些預測。
AGI 迫近,理解很重要
無論是自然科學,還是人工智能系統,「理解」都很重要。
人工智能是一門工程學科,這意味着你必須先建造出一個系統,之後才能研究、理解這個對象;而自然科學中的現象不需要制造,是天然存在的。
雖然 AI 系統是工程化的人造物,但這并不意味着比自然現象更容易研究,甚至可以預期到的是,它會像生物神經網絡一樣難以理解、分拆和解構。
現在這種情況正在發生,但我們已經取得了一些進展,比如有一個專門的領域叫做「機械解釋」(mechanistic interpretation),就是使用神經科學的觀念和工具來分析 AI 系統這個「虛拟大腦 」。
對于 AI 的可解釋性,Hassabis 非常樂觀,認爲未來幾年就會在理解 AI 系統這方面取得很大進展。
當然,AI 也可以學着解釋自己。想象一下将 AlphaFold 與語言能力系統結合起來,它就可以一邊預測,一邊解釋自己在做什麽。
目前,很多領先的實驗室正在縮小他們的探索範圍,專注于對 Transformers 進行擴展。不可否認,這是一個很好的方向,也将成爲最終 AGI 系統的關鍵組成部分,但 DeepMind 會繼續堅持探索和創新研究。
事實上,對于發明下一代 Transformer 而言,DeepMind 擁有迄今爲止最廣泛、最深入的研究平台,這是他們科學遺産的一部分。
這些探索都是必要的,一部分原因是爲了看看我們能走多遠,這樣就知道需要探索什麽。
探索新想法,以及将令人興奮的想法發揮到極緻,這兩條路都很重要。如果你不了解當前想法的絕對局限,也不會知道需要哪些突破。
LLM 的長上下文窗口就是一個很好的例子。谷歌 Gemini 1.5 Pro 做出的 2M token 上下文就是一個很酷的創新,目前沒有其他人能夠複制。
谷歌 DeepMind 倫敦辦公室
理解 AI,才會有安全的 AGI
Hassabis 和很多科技領袖都曾預測,實現 AGI 還需要 5~20 年的時間。
如果要用科學方法實現這一目标,就意味着更多的時間、精力和思考,集中在 AI 的理解和分析工具、基準測試和評估上,需要目前投入的 10 倍。
這些投入不僅來自科技公司,還應包括 AI 安全機構,也來自學術界和民間社會。我們需要了解 AI 系統正在做什麽、它們的局限性,以及如何控制和保護這些系統。
「理解」是科學方法的重要組成部分,卻是純工程中所缺少的。工程隻是旁觀——這個方法有效嗎?如果不起作用就再試一次,充滿了試驗和誤差。
科學則是在一切發生之前就能理解的東西。理想情況下,這種理解意味着更少的錯誤。這對于 AI 和 AGI 來說很重要,因爲在運用一項如此強大的技術時,你希望盡可能少地犯錯誤。
也許幾年後,當我們接近 AGI 時,就會出現一個社會問題——我們希望這些系統具有什麽價值?我們要爲它們設定什麽樣的目标?
這與技術問題不同。技術層面關注的是如何讓系統走上正軌,朝着設定的目标前進,但并不能幫助我們決定目标應該是什麽。
爲了安全的 AGI 系統,技術問題和社會問題,這兩件事都需要正确,但 Hassabis 認爲,後者可能更難實現。
目标和價值觀等一系列問題,會更多地涉及 UN 和地緣政治,甚至社會科學和哲學,需要與政府、學術界和民間社會各階層進行廣泛的讨論。
即使 AGI 還需要 10 年才能實現,我們解決這些問題的時間也并不是很多,因此這方面的讨論應該從現在開始,讓各種來源、各種觀點的聲音呈現在桌面上。