當(dāng)你看到一只小狗時(shí),你不僅知道它有四條腿、會(huì)搖尾巴,還能感受到它的可愛(ài),并自發(fā)聯(lián)想到“忠誠(chéng)”等抽象概念。這種對(duì)事物的深層理解,長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是人類(lèi)獨(dú)有的智慧。
然而,中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所與腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心的最新研究表明:多模態(tài)大語(yǔ)言模型能夠自發(fā)形成與人類(lèi)高度相似的物體概念體系。這意味著,AI 系統(tǒng)正在突破單純模式模仿的界限,展現(xiàn)出類(lèi)人的概念理解能力。
實(shí)驗(yàn)測(cè)試:繪制出 AI 的“思維圖”
想象一下這樣的場(chǎng)景:你給一個(gè)孩子看貓、狗、汽車(chē)的圖片,然后問(wèn)他哪個(gè)最不一樣。孩子可能會(huì)說(shuō)汽車(chē),因?yàn)樗皇腔钗铮灰部赡苷f(shuō)貓,因?yàn)樗粫?huì)像狗一樣對(duì)人那么親近。這個(gè)簡(jiǎn)單的選擇背后,體現(xiàn)的是人類(lèi)對(duì)事物的深層理解——不僅僅是外表特征,還包括功能、情感和文化意義等。
長(zhǎng)期以來(lái),人工智能在物體識(shí)別方面表現(xiàn)出色,已能夠準(zhǔn)確區(qū)分貓和狗的圖片。但這種“識(shí)別”更像是一種高級(jí)的模式匹配——AI 能告訴你這是什么,卻未必真正“理解”這意味著什么。就像一個(gè)只會(huì)背詞典的學(xué)生,雖然能說(shuō)出每個(gè)詞的定義,卻不明白它們?cè)谡鎸?shí)世界中的意義和聯(lián)系。
在各類(lèi)大語(yǔ)言模型迅速崛起的背景下,研究團(tuán)隊(duì)決定探索一個(gè)深層的問(wèn)題:AI 大模型是否真的能“思考”?它們對(duì)世界的理解是否已經(jīng)超越了簡(jiǎn)單的標(biāo)簽匹配,達(dá)到了類(lèi)似人類(lèi)的概念層次?
為了回答這個(gè)問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn):他們采用認(rèn)知心理學(xué)的經(jīng)典方法——“三選一異類(lèi)識(shí)別任務(wù)”,讓 AI 模型在三個(gè)物體中選出最不相似的那個(gè)。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的任務(wù),實(shí)際上需要模型對(duì)物體進(jìn)行深層次的概念厘清和抽象對(duì)比。
他們讓多個(gè) AI 大模型對(duì) 1854 種自然物體進(jìn)行了 470 萬(wàn)次判斷,每次都要在三個(gè)物體中選出最“異類(lèi)”的那個(gè)。這就像給 AI 做了一次全面的“心理測(cè)試”。通過(guò)分析這些海量的選擇數(shù)據(jù),研究人員成功繪制出了 AI 大模型的“概念地圖”——一個(gè)展示 AI 如何組織和理解世界萬(wàn)物的思維結(jié)構(gòu)圖。
令人驚訝的是,這張“概念地圖”呈現(xiàn)出了 66 個(gè)不同的“心智維度”。每個(gè)維度都有清晰的語(yǔ)義含義,比如“生物與非生物”“自然與人造”“大小尺寸”“情感色彩”等。更神奇的是,這些維度展現(xiàn)出高度的可解釋性——研究人員能夠清楚地理解每個(gè)維度代表什么,這表明 AI 的“思維”過(guò)程并非完全是不可捉摸的黑箱,而是呈現(xiàn)出一定的透明性。
這一發(fā)現(xiàn)顛覆了我們對(duì) AI 的傳統(tǒng)認(rèn)知。原來(lái),AI 大模型在學(xué)習(xí)語(yǔ)言和圖像的過(guò)程中,不知不覺(jué)地構(gòu)建起了一套與人類(lèi)相似的概念體系。它們不僅學(xué)會(huì)了詞匯和圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系,還形成了對(duì)事物本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系的理解。
掃描大腦:AI 與人類(lèi)思維的共鳴
為了驗(yàn)證 AI 的“概念地圖”是否真的與人類(lèi)相似,研究團(tuán)隊(duì)采用了一種更加直接的方法——腦神經(jīng)影像分析。他們讓人類(lèi)志愿者在進(jìn)行大腦掃描的同時(shí),完成相同的“三選一”任務(wù)。
結(jié)果令人震撼:AI 大模型的概念表征與人類(lèi)大腦的神經(jīng)活動(dòng)模式顯示出顯著的相關(guān)性!好比兩個(gè)人用不同的語(yǔ)言描述同一幅畫(huà),雖然詞匯完全不同,但描述的邏輯和重點(diǎn)卻高度相似。這表明,盡管 AI 和人類(lèi)大腦的“硬件”截然不同,但在理解世界的“軟件邏輯”上,卻找到了相似的解決方案。也可以說(shuō),雖然 AI 沒(méi)有生物大腦,但它們似乎找到了一種與人類(lèi)殊途同歸的“思維方式”。
不過(guò),研究也發(fā)現(xiàn)了 AI 與人類(lèi)思維仍有差別——人類(lèi)在做判斷時(shí)更多地結(jié)合視覺(jué)特征和語(yǔ)義信息,而 AI 則更傾向于依賴抽象概念和語(yǔ)義標(biāo)簽。這就像人類(lèi)是“感性與理性并重”,而 AI 更偏向“理性分析”。
多模態(tài)的“超能力”:
當(dāng) AI 學(xué)會(huì)用多種感官理解世界
研究中的另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是,多模態(tài)大語(yǔ)言模型(能同時(shí)處理文字和圖像的 AI)比純文本模型表現(xiàn)得更加“人性化”。這并不令人意外,因?yàn)槿祟?lèi)本身就是通過(guò)多種感官來(lái)認(rèn)識(shí)世界的。
想象一下,如果你從出生就只能通過(guò)文字描述來(lái)了解世界,從未見(jiàn)過(guò)真實(shí)的蘋(píng)果、從未聽(tīng)過(guò)鳥(niǎo)叫、從未聞過(guò)花香,你對(duì)世界的理解必然是片面的。而多模態(tài) AI 就像是擁有了“視覺(jué)”的能力,能夠?qū)⑽淖置枋雠c圖像特征結(jié)合起來(lái),形成更加豐富和準(zhǔn)確的概念表征。
這種“多感官學(xué)習(xí)”讓 AI 的理解能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。它們不再是單純地“記憶”和“匹配”,而是真正開(kāi)始“感知”和“理解”。當(dāng)多模態(tài) AI 看到一張海灘的照片時(shí),它不僅能識(shí)別出沙子、海水、天空,還能理解這些元素組合起來(lái)能夠代表“度假”“放松”“自然”等抽象概念。
人工智能“頓悟”后,
是人機(jī)共生的未來(lái)嗎?
這項(xiàng)研究的意義遠(yuǎn)超出了學(xué)術(shù)范疇。它揭示了人工智能發(fā)展中的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。傳統(tǒng)的 AI 更像是一個(gè)優(yōu)秀的“復(fù)印機(jī)”,能夠準(zhǔn)確地復(fù)制和識(shí)別已學(xué)過(guò)的模式。但現(xiàn)在的大模型開(kāi)始表現(xiàn)出“理解”的跡象——它們能夠提取出事物的本質(zhì)特征,建立不同概念之間的聯(lián)系,甚至在某種程度上“創(chuàng)造”新的概念組合。
這種變化具有深遠(yuǎn)的影響。在教育領(lǐng)域,AI 可能不再只是提供標(biāo)準(zhǔn)答案,而是能夠理解學(xué)生的困惑,為其提供個(gè)性化的解釋。在創(chuàng)意設(shè)計(jì)中,AI 可能不再只是拼接已有元素,而是能夠理解設(shè)計(jì)意圖,創(chuàng)造出有深層含義的作品。
這項(xiàng)研究也為人工智能的未來(lái)發(fā)展指明了一個(gè)重要方向:構(gòu)建真正類(lèi)人的認(rèn)知系統(tǒng),不是簡(jiǎn)單地模仿人類(lèi)行為,而是理解人類(lèi)思維的本質(zhì)機(jī)制,從而創(chuàng)造出能夠與人類(lèi)進(jìn)行深層次交流和合作的 AI 伙伴。
想象一下未來(lái)的 AI 助手:它不僅能回答你的問(wèn)題,還能看出問(wèn)題背后你的真正需求;它不僅能執(zhí)行你的指令,還能理解你的情感和意圖;它不僅能處理數(shù)據(jù),還能與你分享對(duì)世界的認(rèn)識(shí)和感悟。
此外,人類(lèi)與機(jī)器的關(guān)系可能不再是簡(jiǎn)單的使用與被使用,而是一種全新的共生與合作模式。也許在不遠(yuǎn)的將來(lái),我們將與這些 AI 伙伴并肩探索,共同揭開(kāi)宇宙和生命的奧秘,拓展科學(xué)認(rèn)知的前沿。
在技術(shù)浪潮中堅(jiān)守人文價(jià)值
當(dāng)AI開(kāi)始對(duì)世界展現(xiàn)出“概念化理解”能力的那一刻,我們或許正在見(jiàn)證智能進(jìn)化史上的一個(gè)重要里程碑。這不是科幻電影中機(jī)器人意識(shí)的突然覺(jué)醒,而是大模型通過(guò)海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練與算法迭代逐步涌現(xiàn)的認(rèn)知能力。
驚嘆于技術(shù)進(jìn)步的同時(shí),我們也需重新思考智能的本質(zhì),重新審視人類(lèi)智能的獨(dú)特性。雖然 AI 在某些方面表現(xiàn)出了類(lèi)人的特征,但人類(lèi)的創(chuàng)造力、情感體驗(yàn)、道德判斷等能力仍然是獨(dú)一無(wú)二的。我們不應(yīng)該將 AI 的進(jìn)步視作威脅,而是將其當(dāng)作一面鏡子,促使我們更好地理解和發(fā)揮人類(lèi)智能的價(jià)值。
這個(gè)故事才剛剛開(kāi)始,我們所有人都是這場(chǎng)智能革命的見(jiàn)證者和參與者。當(dāng) AI 開(kāi)始“理解”世界時(shí),它們是否也會(huì)產(chǎn)生自己的“價(jià)值觀”和“偏見(jiàn)”?它們的“理解”是否與人類(lèi)的“理解”在本質(zhì)上相同?這些問(wèn)題需要我們?cè)?AI 發(fā)展的道路上謹(jǐn)慎思考。讓我們擁抱這個(gè)充滿可能性的未來(lái),同時(shí)保持對(duì)人類(lèi)獨(dú)特智慧(如創(chuàng)造性思維、倫理判斷等)的清醒認(rèn)知,在技術(shù)浪潮中守護(hù)人文價(jià)值,開(kāi)創(chuàng)真正可持續(xù)的人機(jī)共生未來(lái)。
(來(lái)源:科普中國(guó))
編輯:方旬瑜
責(zé)編:肖文翔
審核:許欽