在當(dāng)今科技快速發(fā)展的時(shí)代，人工智能(Artificial Intelligence，簡稱AI)已經(jīng)成為人們熱議的話題之一。其中，通用人工智能(AGI)更是備受關(guān)注。本文將介紹通用人工智能的概念及其與人類生活的關(guān)系，帶你了解這一引領(lǐng)未來的智能之潮。

一、什么是通用人工智能(AGI)?

通用人工智能(Artificial General Intelligence，簡稱AGI)是指擁有與人類相當(dāng)甚至超過人類智能的人工智能類型。通用人工智能不僅能像人類一樣進(jìn)行感知、理解、學(xué)習(xí)和推理等基礎(chǔ)思維能力，還能在不同領(lǐng)域靈活應(yīng)用、快速學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思考。

1 AGI發(fā)展綜述

1.1 AGI的概念

AGI通用人工智能，也稱強(qiáng)人工智能(Strong AI)，指的是具備與人類同等甚至超越人類的智能，能表現(xiàn)出正常人類所具有的所有智能行為。

ChatGPT是大模型發(fā)展量變到質(zhì)變的結(jié)果，ChatGPT具備了一定的AGI能力。隨著ChatGPT的成功，AGI已經(jīng)成為全球競爭的焦點(diǎn)。

與基于大模型發(fā)展的AGI對應(yīng)的，傳統(tǒng)的基于中小模型的人工智能，也可以稱為弱人工智能。它聚焦某個(gè)相對具體的業(yè)務(wù)方面，采用相對中小參數(shù)規(guī)模的模型，中小規(guī)模的數(shù)據(jù)集，然后實(shí)現(xiàn)相對確定、相對簡單的人工智能場景應(yīng)用。

1.2 AGI特征之一：涌現(xiàn)

“涌現(xiàn)”，并不是一個(gè)新概念。凱文·凱利在他的《失控》中就提到了“涌現(xiàn)”，這里的“涌現(xiàn)”，指的是眾多個(gè)體的集合會(huì)涌現(xiàn)出超越個(gè)體特征的某些更高級(jí)的特征。

在大模型領(lǐng)域，“涌現(xiàn)”指的是，當(dāng)模型參數(shù)突破某個(gè)規(guī)模時(shí)，性能顯著提升，并且表現(xiàn)出讓人驚艷的、意想不到的能力，比如語言理解能力、生成能力、邏輯推理能力等等。

對外行(比如作者自己)來說，涌現(xiàn)能力，可以簡單的用“量變引起質(zhì)變”來解釋：隨著模型參數(shù)的不斷增加，終于突破了某個(gè)臨界值，從而引起了質(zhì)的變化，讓大模型產(chǎn)生了許多更加強(qiáng)大的、新的能力。

如果想詳細(xì)了解大模型“涌現(xiàn)”能力的詳細(xì)分析，可以參閱谷歌的論文《Emergent Abilities of Large Language Models》。

當(dāng)然，目前，大模型發(fā)展還是非常新的領(lǐng)域，對“涌現(xiàn)”能力的看法，也有不同的聲音。例如斯坦福大學(xué)的研究者對大語言模型“涌現(xiàn)”能力的說法提出了質(zhì)疑，認(rèn)為其是人為選擇度量方式的結(jié)果。詳見論文《Are Emergent Abilities of Large Language Models a Mirage?》。

1.3 AGI特征之二：多模態(tài)

每一種信息的來源或者形式，都可以稱為一種模態(tài)。例如，人有觸覺、聽覺、視覺等;信息的媒介有文字、圖像、語音、視頻等;各種類型的傳感器，如攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá)等。多模態(tài)，顧名思義，即從多個(gè)模態(tài)表達(dá)或感知事物。而多模態(tài)機(jī)器學(xué)習(xí)，指的是從多種模態(tài)的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并且提升自身的算法。

傳統(tǒng)的中小規(guī)模AI模型，基本都是單模態(tài)的。比如專門研究語言識(shí)別、視頻分析、圖形識(shí)別以及文本分析等單個(gè)模態(tài)的算法模型。

基于Transformer的chatGPT出現(xiàn)之后，之后的AI大模型基本上都逐漸實(shí)現(xiàn)了對多模態(tài)的支持：

首先，可以通過文本、圖像、語音、視頻等多模態(tài)的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí);

并且，基于其中一個(gè)模態(tài)學(xué)習(xí)到的能力，可以應(yīng)用在另一個(gè)模態(tài)的推理;

此外，不同模態(tài)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)到的能力還會(huì)融合，形成一些超出單個(gè)模態(tài)學(xué)習(xí)能力的新的能力。

多模態(tài)的劃分是我們?nèi)藶檫M(jìn)行劃分的，多種模態(tài)的數(shù)據(jù)里包含的信息，都可以被AGI統(tǒng)一理解，并轉(zhuǎn)換成模型的能力。在中小模型中，我們?nèi)藶楦盍蚜撕芏嘈畔ⅲ瑥亩拗频腁I算法的智能能力(此外，模型的參數(shù)規(guī)模和模型架構(gòu)，也對智能能力有很大影響)。

1.4 AGI特征之三：通用性

從2012年深度學(xué)習(xí)走入我們的視野，用于各類特定應(yīng)用場景的AI模型就如雨后春筍般的出現(xiàn)。比如車牌識(shí)別、人臉識(shí)別、語音識(shí)別等等，也包括一些綜合性的場景，比如自動(dòng)駕駛、元宇宙場景等。每個(gè)場景都有不同的模型，并且同一個(gè)場景，還有很多公司開發(fā)的各種算法和架構(gòu)各異的模型?？梢哉f，這一時(shí)期的AI模型，是極度碎片化的。

而從GPT開始，讓大家看到了通用AI的曙光。最理想的AI模型：可以輸入任何形式、任何場景的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，可以學(xué)習(xí)到幾乎“所有”的能力，可以做任何需要做的決策。當(dāng)然，最關(guān)鍵的，基于大模型的AGI的智能能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的用于特定場合的AI中小模型。

完全通用的AI出現(xiàn)以后，一方面我們可以推而廣之，實(shí)現(xiàn)AGI+各種場景;另一方面，由于算法逐漸確定，也給了AI加速持續(xù)優(yōu)化的空間，從而可以持續(xù)不斷的優(yōu)化AI算力。算力持續(xù)提升，反過來又會(huì)推動(dòng)模型向更大規(guī)模參數(shù)演進(jìn)升級(jí)。

2 專用和通用的關(guān)系

牧本波動(dòng)(Makimoto's Wave)是一個(gè)與摩爾定律類似的電子行業(yè)發(fā)展規(guī)律，它認(rèn)為集成電路有規(guī)律的在“通用”和“專用”之間變化，循環(huán)周期大約為10年。也因此，芯片行業(yè)的很多人認(rèn)為，“通用”和“專用”是對等的，是一個(gè)天平的兩邊。設(shè)計(jì)研發(fā)的產(chǎn)品，偏向通用或偏向?qū)Ｓ?，是基于客戶場景需求，對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的權(quán)衡。

但從AGI的發(fā)展來看，基于大模型的AGI和傳統(tǒng)的基于中小模型的專用人工智能相比，并不是對等的兩端左右權(quán)衡的問題，而是從低級(jí)智能升級(jí)到高級(jí)智能的問題。我們再用這個(gè)觀點(diǎn)重新來審視一下計(jì)算芯片的發(fā)展歷史：

專用集成電路ASIC是貫穿集成電路發(fā)展的一直存在的一種芯片架構(gòu)形態(tài);

在CPU出現(xiàn)之前，幾乎所有的芯片都是ASIC;但在CPU出現(xiàn)之后，CPU迅速的取得了芯片的主導(dǎo)地位;CPU的ISA包含的是加減乘除等最基本的指令，也因此CPU是完全通用的處理器。

GPU最開始的定位是專用的圖形處理器;自從GPU改造成了定位并行計(jì)算平臺(tái)的GP-GPU之后，輔以幫助用戶開發(fā)的CUDA的加持，從而成就了GPU在異構(gòu)時(shí)代的王者地位。

隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的增加，不同客戶系統(tǒng)的差異性和客戶系統(tǒng)的快速迭代，ASIC架構(gòu)的芯片，越來越不適合。行業(yè)逐漸興起了DSA的浪潮，DSA可以理解成ASIC向通用可編程能力的一個(gè)回調(diào)，DSA是具有一定編程能力的ASIC。ASIC面向具體場景和固化的業(yè)務(wù)邏輯，而DSA則面向一個(gè)領(lǐng)域的多種場景，其業(yè)務(wù)邏輯部分可編程。即便如此，在AI這種對性能極度敏感的場景，相比GPU，AI-DSA都不夠成功，本質(zhì)原因就在于AI場景快速變化，但AI-DSA芯片迭代周期過長。

從長期發(fā)展的角度看，專用芯片的發(fā)展，是在給通用芯片探路。通用芯片，會(huì)從各類專用計(jì)算中析取出更加本質(zhì)的足夠通用的計(jì)算指令或事務(wù)，然后把之融合到通用芯片的設(shè)計(jì)中去。比如：

CPU完全通用，但性能較弱，所以就通過向量和張量等協(xié)處理器的方式，實(shí)現(xiàn)硬件加速和性能提升。

CPU的加速能力有限，于是出現(xiàn)了GPU。GPU是通用并行加速平臺(tái)。GPU仍然不是性能最高的加速方式，也因此，出現(xiàn)了Tensor Core加速的方式。

Tensor Core的方式，仍然沒有完全釋放計(jì)算的性能。于是，完全獨(dú)立的DSA處理器出現(xiàn)。