IBM沃森的啟示
http://www.whhswh.com 2011-03-09 16:49 來源：中國電子報
2月14日～16日，IBM 的“沃森”計算機與美國老牌益智節目“危險邊緣”節目史上最強的兩位答題高手一較高下，結果沃森打敗了人類選手。人們一定還記得多年前IBM“深藍”戰勝國際象棋大師那件事，那場人機大戰曾讓世界震撼了許久。但是這次的沃森戰勝答題高手帶給世界的意義卻遠遠超越了前者，決不僅僅是計算機與人大戰本身的那點事。
首先，沃森讓IT產業從“人圍繞計算機轉”到“計算機圍繞人轉”邁出了一大步，計算機在“感知”能力上取得了重大的突破。回顧過去計算機產業發展的100年歷史，人類在計算機處理能力“更快、更高、更強”上有巨大的突破，但一個無法回避的事實是，所有的計算機無論它處理能力有多快、多強，都是“人圍繞計算機轉”，計算機基本上聽不懂人說話、看不懂人的喜怒哀樂。我們一直期待計算機在人機交互上有重大的突破，期待計算機真正能夠“感知”人，接近人的智慧。而在這方面沃森邁出了巨大的一步。如果我們把人類能力分為“智力能力”、“情感能力”、“反思能力”等能力，目前計算機僅僅是在人類的“智力能力”中實現了部分突破，計算機尚無“情感能力”和“反思能力”，而同樣是“智力能力”部分，計算機在音樂、圖形圖像識別、欣賞等層面，基本還沒有被開發出來。如果我們把IT產業粗線條劃分為“采集”、“傳輸”、“智能優化”三個環節，應該說在“傳輸”與“智能優化”后兩個環節，IT產業這幾十年的發展取得了非常大的突破，但在信息的采集和感知層，相對而言進展緩慢。但是沃森有了質的突破，沃森已經可以理解人的自然語言。盡管這個質變還是“一小步”，卻為以后的產業“一大步”跨越奠定了基礎。
其次“沃森”的突破昭示著未來的創新將更多來自融合和系統的整合，系統優化與系統創新將成為未來創新的最重要特征，為IT與其他領域的科技突破帶來思路上的借鑒。根據沃森核心課題組成員IBM中國研究院潘越的透露，沃森計算機系統也并非一夜之間就達到了這樣的能力，IBM全球的科學家在歷時4年的研究中，遭遇了諸多的失敗，沃森計算機答題的正確率從20%上升到80%經歷了漫長的過程。在沃森系統使用的5大模塊100多項技術中，許多是多年來各個領域的科學家進行大量研究的成果，某種意義上這些成果代表了人類在這些細分領域的最高成就。但并非將這些已經存在的成果進行簡單集成就能帶來沃森的突破，把這些垂直領域成果都用上最初只能夠實現20%的答題正確率，最后從20%答題正確率上升到80%，IBM科學家們是將不同縱深領域的技術在一個系統架構下進行更好的資源配置，讓他們更好地協同工作，達到最優化的效果。用IBM的話說叫“用系統組織系統”。而我們跳出沃森計算機來看人類這些年在各個領域的科技突破，應該說我們每一個領域的科技工作者，都已經在各自的垂直領域獲得了大量的突破，同樣這些創新也進入了某種瓶頸狀態。我們要想獲得更大的突破，釋放更大的能量，需要融合的思路、系統的思路來獲得更大的成功。最近IBM公司內部流行一個關于創新的詞：“系統組織系統”，就是用系統的方法來進行創新。而今天我們的社會，我們生存的環境正在遭遇這樣或那樣的難題，從環境污染、能源危機、交通擁擠、到民生醫療等等一系列的問題，我們如何去破解這些難題，同樣需要系統的思路，如果我們把地球看作一個大的系統，而下面包含著很多的子系統，我們要用“系統組織系統”的方法來解決地球問題，這是沃森帶給科技界和產業界的啟示。
其三，偉大的公司需要持續不斷帶來偉大的創新。
2月初，IBM公司董事長兼CEO談及IBM即將迎來的100年公司誕辰，他認為，“偉大的公司需要偉大的理念”。同樣，偉大的理念需要偉大的技術來支撐理念的實現，回顧IBM100年的歷史，IBM創造了許多對人類具有里程碑意義的技術，至今IBM每年的發明專利依然名列全球第一。也許很多很多發明專利，人們在短時間內看不到它的產業化使用價值，但是它對于引領人類在科技、在社會進步上有著巨大的昭示作用。而且這些突破，能夠帶來更大的引領和匯聚效益，讓更多的有志有膽識的公司、科學家匯聚在這樣的目標下，加速我們的社會與科技產業發展進程。而要想做個基業長青的公司、一個偉大的公司，需要有遠見、需要有胸懷、需要在更高的層次上去突破。有的時候，企業一直在一個維度上持續發展，需要跳出原有的思路。我們看看過去IBM100年的發明，也發生了很大的變化，如果說早期IBM的發明與創新更關注于技術本身，那么今天我們來看IBM的視角已經越來越關注人、組織和企業等等關系，關注企業模型、經濟模型、人的思維模型的變化，IBM的創新與發明也越來越關注到民生，套用一句IBM的廣告詞，“無論是一大步，還是一小步，都是推動世界進步的腳步”，是對IBM創新一個很貼切的評價，而沃森此次邁出了一大步。
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人工智能下的高性能計算機系統
人工智能
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。IBM公司的計算機深藍和沃森都是人工智能領域里程碑式的研究成果。
沃森
IBM最新的超級計算機沃森是IBM 25個科研工作者過去四年的研究成果。沃森評估了大約2億頁的內容，使用人類自然語言編寫的沃森采用10支架、運行Linux系統、IBM POWER 750服務器，使用15萬億字節的內存，2880處理器核心，并且操作能力為每秒鐘80萬億浮點。在回答問題的時候，沃森是完全自給自足的，也就是說不需要和網絡連接，沃森的技術可以理解自然語言的提問，分析數以百萬計的信息碎片，并且根據它尋找到的證據提供最佳答案。
深藍與沃森的比較
從硬件上來講，從深藍到沃森的計算能力有了巨大的進步，更大的差異還在要面對的挑戰和應對的算法方面。
深藍是一臺擁有強大推理能力和計算能力的計算機。國際象棋定義明確，主要涉及數學，電腦可以輕易表示每一個游戲狀態及相應步驟。
“危險邊緣”則要求電腦必須理解人類自然語言。與國際象棋不一樣，人類語言完全是開放式的，往往模棱兩可，需要上下文才能理解意思。雖然我們可以輕松理解人類語言，但開發理解人類語言的電腦系統卻極具挑戰性。
深藍和沃森正是代表著兩個不同的里程碑。深藍體現了數學上的處理能力。沃森直接處理人類語言所表達的、往往模棱兩可、需要上下文才能理解意思的知識和問題，并在這一過程中檢驗所獲得答案的可靠度。某種程度上說，沃森具有了人類對于常識的處理能力。
沃森之所長
自然語言理解是其中的核心問題，特別是如何更快地利用已有的各種非結構化和結構化的知識來幫助自然語言的理解。這中間又涉及到機器學習、大規模并行計算、語義處理等領域。沃森了不起的地方在于把這些技術整合在一個體系架構下，來應對自然語言理解的巨大挑戰。理解難懂的問題并給出最佳答案是沃森的特長。根據IBM的科學家的介紹，沃森本身并不會思考。“我們的目標并不是模擬人類大腦。”David Ferrucci在IBM研發團隊工作了15年，專門研究自然語言問題以及在非結構化數據中尋找正確答案。他介紹說：“我們的目標是開發一臺能更好地理解并通過語言與用戶交流的電腦，但它理解和交流的方式并不需要與人一樣。”
另外，沃森的技術特點不同于網絡搜索引擎。網絡搜索引擎能夠獲取巨大的信息源，反饋給用戶的是一個排序的網頁名單，其中包括使用者可能需要的數據。搜索引擎是根據受歡迎度和頁面排名來展現和答案可能相關的資源，而非提供答案本身。用戶仍然需要分析這些建議，并自己決定哪個是最佳答案。
沃森回答問題時將不會連接到互聯網或任何外界信息源。在進行問答時，沃森就像人類選手一樣，將就已儲備的手頭信息來確定信心指數以及是否回答，整合的大量而豐富的自然語言文本數據來回答提問。
沃森未來的商業價值
參加“危險邊緣”節目并不是沃森的終極目標，它具有的里程碑意義是：通過一種有趣的、有意義的形式展現迄今為止其他電腦沒有展現過的能力——可以通過人類的方式來和人類在廣泛的知識領域進行溝通。
沃森代表著計算機能力的一個重大飛躍，能夠更精準地滿足我們的信息需求和提問需求。它有效地提供信息，并且按我們的條件在人們每天面對的眾多的自然語言內容里搜尋關鍵知識。沃森在未來的潛在應用領域具有很大的價值。IBM正在努力讓沃森從“娛樂領域”轉向日常生活的應用領域。IBM的研究人員、大學合作伙伴以及客戶試圖通過應用問答技術使沃森具備多種潛在用途。目前看來，沃森至少能在以下行業領域有所應用：電子、能源與電力、政府、衛生保健、保險、石油天然氣、零售、通信、交通、銀行與金融市場等。
在電子行業，沃森將扮演“產品顧問”和“設計顧問”的角色：憑借“深層問答”技能以及辨別自然語言細微差別的能力，幫助消費者明白如何最好地使用、連接和體驗智能的產品與服務，并將消費者的需求、愿望、問題反饋給電子產品制造商，以便改進產品設計。
對于能源和電力行業來說，沃森將能夠幫助能源行業的工作人員開展現場工作并且幫助消費者管理好家庭能耗，從而證明自己提高能效的能力。
對政府來說，沃森不僅開創了計算新紀元，而且還為各級政府機構指明了通往智慧分析的道路，以便他們更好地管理和利用數據為公眾服務。
對于醫生來說，沃森是一個存儲大量事實依據的幫手。在以沃森為支撐的世界，人們將能夠輕松提高醫生的效力、病人療效和商業績效。沃森可將相關信息融入到臨床和業務決策中，幫助醫生更好地為病人服務。
保險公司對移動計算和社會媒體興趣大增。沃森可為他們提供這些概念及深度分析功能，成為“保險?理人的知己”。
在石油天然氣方面，沃森打開了通向新機遇的大門，從而獲得以下目標，提高生產率，實現石油天然氣行業的安全和可持續性發展。
零售商需要滿足更為苛刻的消費者要求，吸引并保留這些消費者意味著，零售決策過程中需要以他們為中心。沃森獨特的能力可以使零售商更好地了解自己的消費者需求，在掌握信息的基礎上制定更好、更準確的決策。
今天的通信服務供應商(CSP)需要存儲越來越多的網絡數據和客戶數據。當CSP能夠利用分析能力管理數據爆炸及流量飆升并區分不同的客戶體驗時，他們就可以把一大筆成本轉變為重要優勢。
在交通領域，沃森能夠預測需求和優化接待能力、改善客戶體驗和支持網絡旅行、優化效率和最小化環境影響，并保證安全。
銀行一直希望通過管理和挖掘數據來獲得洞察力。若處理得當，他們將能夠把這一大塊成本轉變為巨大優勢，利用手頭的信息增添價值。類似沃森的系統能將分析能力提升到新高度——遠遠超過傳統數據倉儲和數據挖掘的水平。這個名為“QA”的全新計算模式允許人們同時了解金融調查、證券報表、市場新聞和經濟信息的含義從而合理地關聯多個不同的表單和信息庫，來準確回答指定問題。
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