📝📝:為何 AI 能解微積分卻學不會綁鞋帶?從演化視角預判人類工作的自動化未來
本文參考自 Epoch AI 的文章《Moravec's paradox and its implications》作者為 Ege Erdil。
自從 20 世紀人工智慧領域誕生以來,研究人員就觀察到一個令人費解且違反直覺的現象:
對人類而言困難的任務,對 AI 來說往往很容易;反之,人類覺得輕而易舉的事,對 AI 卻難如登天。
舉個最直觀的例子,人類很難在腦中快速心算十位數的乘法,但要在一張照片中精準地圈出每一隻貓,對我們來說卻是反射動作般的簡單。然而,AI 的發展歷程卻恰恰相反:
早在 1950 年代,電腦就能輕鬆完成複雜運算,但直到 2010 年代,影像分割演算法才勉強達到人類在「辨識貓咪」這類感知任務上的水準。
這種「形式推理簡單,感知運動困難」的現象,被稱為莫拉維克悖論(Moravec’s paradox)。
Epoch AI 的 Ege Erdil 結合大腦運作原理與演化心理學,並試圖構建一個理性的預測模型:在這個 AI 飛速發展的時代,究竟哪些類型的工作會率先被自動化?又有哪些技能是人類最後的堡壘?
「簡單」的事其實很難?
卡內基梅隆大學移動機器人實驗室主任莫拉維克(Hans Moravec)本人對此悖論提出了一個基於演化的解釋:
存在時間越長的認知技能,AI 越難複製。
原因在於「演化優化壓力」。
人類的感知能力(如視覺、聽覺)和運動技能(如行走、抓握)是經過數億年演化精雕細琢的結果。在這漫長的歲月裡,天擇對這些技能施加了巨大的優化壓力:看不清楚捕食者或跑不快,基因就無法傳遞。因此,這些古老的技能在我們的大腦中已經被優化到了極致,變成了高效、無意識的本能。
相對地,抽象邏輯推理、數學計算、下棋等技能,在演化歷史上出現的時間極短(僅數千年甚至更短)。演化還來不及對這些技能進行深度優化。因此,我們在做這些事時會感到吃力,需要有意識地思考。
這個解釋雖然抓住了重點,但仍不夠全面。例如,「基礎溝通」是一項非常古老的技能,但在純粹的資訊傳輸頻寬上,電腦之間的溝通效率遠超人類。因此,我們需要更進一步,從大腦的運作機制與資訊瓶頸來剖析這個問題。
天然智慧 vs. 人工智慧
要預測 AI 的極限,我們首先得理解人類大腦這個「生物神經網路」是如何運作的。
大腦的硬體規格
從抽象層面看,大腦是一個擁有約 1000 億個神經元和 100 兆個突觸的神經網路。
算力估算:如果我們假設每個突觸的運作複雜度類似於一次「乘積累加運算」,(fused multiply-add)且每個突觸平均每秒觸發 1 到 100 次,那麼大腦的運算能力大約相當於 1e14 到 1e16 FLOPs(每秒浮點運算次數)。這在原始算力上,大約相當於一張現代的 H100 GPU。
參數規模:若將大腦視為一個擁有 100 兆參數的模型,即便以 8-bit 精度儲存,其資訊量也高達 100 TB。在模型容量(參數儲存的資訊量)上,頂尖 AI 目前約為 2 ~ 4 TB,也就是說,人腦的資訊密度大約還是目前最強 AI 的 25 到 50 倍。
基因組的資訊瓶頸
這裡出現了一個關鍵的矛盾:人類基因組只有約 30 億個鹼基對,總資訊量約 400 MB(甚至壓縮後僅需 4 MB)。 這意味著,基因組根本沒有足夠的空間來編碼大腦這 100 兆個參數的具體「權重」。
因此,我們必須修正對演化的理解:演化並不是在訓練大腦神經網路的權重,而是在優化「大腦的架構」和「學習演算法」。 基因提供的是一張藍圖和學習機制,而大腦的具體連結(權重),是透過後天的「終身學習」來獲得的。
為何 AI 還沒全面超越人類?
當我們比較最前沿的 AI 模型與人腦時,會發現:
算力與數據:現代頂級 AI 在訓練和推理階段使用的算力,以及看過的數據量,都已經超過了人類大腦。
演算法差距:如果大腦的演算法效率僅僅與現有 AI 持平,憑藉著硬體優勢,我們現在應該已經擁有超人類的 AI 了。但事實並非如此。這暗示了人腦在某些演算法上仍具有關鍵優勢(例如稀疏性運算、極高效率的樣本學習能力)。
解讀悖論的新視角
既然大腦在某些「古老技能」上有著演算法優勢,我們該如何具體判斷哪些工作即將被 AI 取代?這裡提出一個基於莫拉維克悖論的推論指標:
人類表現的變異數(Variance)
莫拉維克悖論之所以違反直覺,是因為我們習慣用「頂尖高手與普通人的差距」來判斷任務的難度。
低變異數(古老技能)
像是「行走」或「視覺辨識」。演化對此施加了極高的壓力,做不好就得死。因此,幾乎所有健康人類的表現都非常接近,且都處於極高水平。我們覺得簡單,是因為每個人都是這方面的專家,差異很小。
高變異數(新技能)
像是「高等數學」、「程式設計」或「企業管理」。這些技能演化時間短,沒有直接的生存壓力。因此,個體差異巨大。頂尖數學家的產出可能是普通人的十倍甚至百倍。我們覺得難,是因為看到了巨大的能力鴻溝。
Erdil 認為,人類表現變異數越大的領域(高變異數),意味著演化優化程度越低,這正是 AI 最容易切入並超越人類的領域。
人類最後的堡壘
根據此理論,最難被自動化的,反而是那些我們認為「藍領」或「技術性」的工作,特別是那些對感知和精細運動技能(Sensorimotor Skills)有極高要求的工作。
這並不僅僅是指「需要面對面」的工作。
易被自動化/輔助
藥師、教師。這些工作雖然需要人際互動,但其核心技能並不依賴複雜的物理操作,AI 可以提供強大的知識輔助。
難以被自動化
水電工、汽車維修員、外科醫生。這些工作需要極高的手眼協調、對物理環境的即時反應以及在非結構化環境中解決問題的能力。這些正是演化花費數億年賦予人類的「超能力」,目前的機器人技術離這個水準還非常遙遠。
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