區塊鏈、人工智能和物聯網之間是什麼關係?

最近,隨着比特幣的漲跌起伏,區塊鏈技術大火,勢頭已經壓過了前幾個月AlphaGo階段的人工智能,而如今也鮮有人提及前兩年大熱的物聯網技術了,技術的風口看起來飄得是越來越快,人們熱情冷卻的速度也越來越快。

看起來,這些新興技術各自未來的應用場景都是革命性的並且激動人心,那麼這些技術僅僅是獨立發展的嗎?它們之間又有怎樣的內在聯繫呢?

一個有趣而又讓人不寒而慄的的結論是:

人工智能、物聯網和區塊鏈,將成爲驅動未來機器社會形成的三大基石。

探討機器社會之前,我們先來看看人類社會是怎麼回事。

人類社會形成的基礎是什麼?

智人、語言文字和羣體契約的出現共同推動了人類社會的形成。

智人,作爲獨立的智能個體,具備了製造工具、使用工具的能力,學習和思考能力成爲了持續進化和發展的基礎。

語言和文字的出現,實際上是滿足了人與人之間的通訊需求。語言文字作爲一種羣體共識的信息承載格式,將信息以標準化的格式展現,從而支持了人與人之間的信息交換,也成爲了信息記錄和知識沉澱的載體。

羣體契約的形成,讓人類羣體可以在統一的目標和規則下工作和生活,使得人類達成更大規模的羣體成果成爲可能。大到道德、宗教和法律,小到規章、制度和約定等等,都是人類社會羣體契約的表現形式。

正是由於智人、語言文字和羣體契約這三個要素共同影響、相互促進和迭代,人類社會才從原始社會一步步演進,直到如今的互聯網和智能時代。所以,這三個要素的出現以及相互連接,是人類社會形成的前提。

那麼我們再來看看,人工智能、物聯網和區塊鏈,與智人、語言文字和羣體契約之間,又存在怎樣的關係。

人工智能、物聯網和區塊鏈分別是什麼角色?

人工智能,目前更多是代表智能的個體,能夠智能地完成單點決策,並且自身具有持續的學習和迭代能力。

物聯網所倡導的萬物互聯,本質上是解決單點個體的通信能力問題。萬物互聯讓所有個體可以相互連接,個體與羣體之間形成了可協同的底層基礎。

區塊鏈的本質,實際上是機器之間自動形成的羣體契約。區塊鏈模式上的革新是從中心化轉爲去中心化,本質上是不需要一個集中的並且可信的單點來做決策和下發指令,僅通過不可信的、平等的多個單點就可以形成共同契約,並且這個契約是參與者可信的、不可篡改的。

說到這我們就會發現一個有趣的事情,人工智能、物聯網和區塊鏈在技術領域的作用和角色,與智人、語言文字和羣體契約之於人類社會是非常類似的。

當然,這些新興的技術目前普遍還處於比較早期的階段,各自也還都有比較多的困難和障礙。那麼,我們一起來看看它們都遇到了哪些問題,以及潛在有哪些方式可以解決。

人工智能需要數據

我們可以橫向比較一下人類的情況,人類做出一個決策,大體上是基於歷史經驗和當前信息。

歷史經驗,是從歷史數據的彙總、歸納和分析而來,繼而不斷的迭代循環,從而形成了某些定理、常識、規則等等。當前信息,是人類對於需要解決的具體問題獲取到的客觀信息。人類正是不斷地基於自身的經驗,結合實際情況,做出一個又一個的決定。

人工智能亦是如此。當前機器學習和深度學習領域的算法研究熱火朝天,但是大家普遍認爲最終巨頭們的算法會是公開的。算法不是祕密,擁有數據以及如何使用算法纔是關鍵。

人工智能需要的數據也是兩部分,一部分是歷史數據,歷史數據是用來形成機器經驗的,另一部分是實時數據,實時數據是收集來做實時決策的。

人工智能將會遇到的問題也正是在這裏。

歷史數據會爆炸。

因爲機器經驗需要由大量的歷史數據來得出,所以數據收集無處不在,數據的增長會是幾何級數的。使用當前集中式的存儲和集中式的通信模式,在未來是無論如何都無法通過一個巨型單點支撐如此大的體量,存儲和通信能力都是瓶頸,而且效率會非常低下。

出路在哪裏?存儲和通信的去中心化。而這正是區塊鏈試圖去解決的問題。

實時數據要及時。

智能個體做出決策時,需要獲取儘可能多的實時的相關數據作爲參考。如果沒有足夠的實時數據或者數據不夠實時,那麼這種人工智能也只能是有限智能。

如何解決?在所有的地方廣泛地收集實時數據,並且能夠以最快的速度相互交換。你一定看出來了,這正是物聯網要解決的問題。

個體智能決策不能取代羣體決策

一個人再聰明,也不等於一定有能力協調一羣人形成正確的共識,以及合理的羣體目標,以達成更大規模的羣體任務。

黑客帝國等科幻電影中對未來的暢想,大多是整個世界存在一個超級智能的母體,這個母體是一個超級智能的中心點,所有的決策都是由它來下達。而實際上,這種單點超級智能形態,會存在巨大效能瓶頸,也是不可達成的。所以科幻電影中也往往會給母體安排一個超現實的超級能量來源,要比核能更高效,比如外太空的超級能量隕石之類的,搗毀了能量源也就搗毀了母體,這都是母體模式不合理的體現。

人工智能也是如此,最終會從個體智能走向羣體智能。而分佈式節點的羣體智能決策,是羣體智能形成的基礎。只有能夠形成智能羣體決策,才能夠讓智能個體享受到羣體經驗的結晶,從而不斷進行個體及羣體的良性迭代。

而區塊鏈將會成爲羣體智能決策的基礎設施,智能合約、機器投票等機制將會驅動分散智能節點之間的協同協作,並且成爲機器經驗形成和記錄的載體。

物聯網需要去中心化

不談成本只談技術的話,讓所有的東西都具有網絡接入和通信能力,不是一件困難的事情。難點在於如何讓如此海量的節點高效地進行通信以及如何對這些節點進行控制。這可不是增加帶寬以及升級到IPv6就能解決的問題。

實際上,我們當前所使用的互聯網,從基礎結構上說並不是真正“互聯”的網狀結構。互聯網的每一個局部都是個棵樹,所有的設備都是這棵樹上的葉子,通過多層樹枝與樹幹相連。而整個互聯網由很多這樣樹組成,更像是一個森林。所以如果一片葉子要與另一片葉子說話,很可能需要通過多級樹枝傳到自己的樹幹,再由樹根傳導到另一個樹幹,再經過多級樹枝到達另一片葉子,這個過程實際上是非常低效的,而且資源耗用非常大。

在軍事領域,由於會假想戰時所有的通訊基站甚至衛星都會被摧毀,所以會更強調點對點通信和自組織網絡。比如,遍佈於戰場的由無數個微型傳感設備組成的傳感器網絡,如何在能源有限的情況下,自動形成高效自組織網絡,從而具備宏觀的信息傳遞和組織控制能力。

物聯網的深度應用,當前亦是受到中心化模式的困擾,中心式的信息交換和控制,成爲了物聯網真正發揮效用的瓶頸。

而區塊鏈正是推動去中心化的有效工具,只有去中心化,讓海量分佈式的節點更靈活地交換信息,才能夠大大降低綜合管控成本,避免任意環節的瓶頸出現。

另外,人工智能技術的成熟也將大大加快去中心化場景下技術演進。一個典型的例子是,當前在社會學和經濟學的很多領域,是很難做實驗的。不像物理、數學等領域,只要規定好模型,就可以很方便地進行演算和實驗。而許多學科的模型是個體範圍的動態模型,很難進行海量個體模型構成的宏觀維度實驗。

而人工智能恰恰可以很大程度上解決這樣的問題,所以,我們可以期待在不久的未來,社會學和經濟學等領域會出現大踏步的進展。

區塊鏈需要分佈式節點

區塊鏈的去中心化,需要衆多具備通信能力、擁有資源的分佈式節點參與,很顯然,這個基礎設施應該由物聯網來提供。

區塊鏈的決策速度很重要。

當前,比特幣的交易速度廣受詬病,所以纔有了以太坊等其它方案的出現。然而這不僅僅是虛擬貨幣場景下區塊鏈的特有問題,實際上區塊鏈的決策速度,決定了其最終可應用場景的廣度和深度。

能夠快速進行羣體決策的區塊鏈,才能夠將高效地協同智能個體進行智能合作。這一方面需要區塊鏈自身技術不斷演進和完善,另一方面也需要物聯網能夠提供更高效的信息交換機制。

區塊鏈的鏈會越來越長。

比特幣採用了一種比較巧妙的方式進行記賬,歷史的交易賬目合併爲最新賬目後會被標記爲無效。這樣在進行交易的時候,只判斷最新賬目就可以了,而不用不停地在鏈上查找歷史。

然而,即便通過其它手段將大體量的信息存儲在鏈外,鏈中只記錄核心信息,終究,鏈會越來越長。並且,保存在鏈外的主體數據又如何保存、管理和快速交換,這又是一個新問題。

只要把區塊鏈看成是一個分佈式的可信數據庫,就要解決數據體量增長帶來的新問題,而這一切,看起來是需要物聯網體系下海量的擁有局部資源的節點們支撐和解決的。

以無人駕駛爲例,說說人工智能、物聯網和區塊鏈的作用

汽車上配備的各種雷達、攝像頭、傳感器以及通信設備,應該屬於物聯網範疇,也就是所謂的“車聯網”。

特斯拉電動車上,不管是否開啓了“自動駕駛套餐”,都會默認配備車載傳感器,實際上就是爲了收集“歷史數據”。收集到足夠多的歷史數據以後,特斯拉就可以通過深度學習等方式,集中、統一地發現規律,形成羣體經驗。然後,這些經驗又被下發到每一輛車上。車在自動駕駛的過程中,不斷通過車載傳感器收集實時的路況數據,再配合上羣體經驗,以人工智能的方式進行實時決策,不斷地進行加速、減速、避讓等駕駛控制。在這個過程中,又會有新的歷史數據產生,如此迭代,循環往復,不斷升級。

值得注意的是,特斯拉這種模式依然是中心化模式。所以,即便是在現有特斯拉汽車總量不大的情況下,也不可能做到將車上收集到的所有原始數據都上報給中心。將來,也不可能存在一個巨型的中心,能夠將全世界所有無人駕駛汽車的數據歸集到一起。所以,可能也需要每一個索取羣體經驗的個體,貢獻自身的資源去保存和分析數據,以便獲取到更多的羣體經驗。

另外,單點通行設備的智能化,並不能解決整體上智能交通的大問題。在所有的車都能夠自動駕駛的情況下,如何做到智能的交通調度呢?這就需要區塊鏈的參與了,讓車與車之間能夠自動地進行羣體決策。

比如,如果有一段路因爲下雪路滑,在附近的車輛就可以通過區塊鏈的方式,迅速地進行自組織協商,作出一個臨時的限速40碼的羣體決策,並且所有經過的車都會自覺遵守。未來不可能存在一個巨型的交通管控中心,精確地掌握所有汽車的實時信息,集中地作出所有微觀決策,並且能夠及時地下達指令。只有通過分散的羣體決策,才能形成真正的智能交通。

我想,這應該是Uber和滴滴這些關注交通調度的公司們需要考慮的問題吧。

區塊鏈所帶來的機器協同效應已經隱約可見

因爲比特幣中摻雜了不少經濟學因素,觀察起來干擾項會比較多。我們拿最近也比較熱門的IPFS和FileCoin爲例來說一說。2017年8月,FileCoin打破全球ICO記錄,融資超過2.5億美元。

首先我們簡單介紹一下IPFS。

星際文件系統(InterPlanetary File System,縮寫IPFS)是一個旨在創建持久且分佈式存儲和共享文件的網絡傳輸協議。IPFS是點對點的超媒體協議,可以讓網絡更快、更安全、更開放。它是一個面向全球的、點對點的分佈式版本文件系統,試圖將所有具有相同文件系統的計算設備連接在一起。 Filecoin是一個由區塊鏈和原生代幣構成的去中心化存儲網絡。

通俗地講,IPFS是一個全球範圍內的分佈式數據存儲系統和數據分發系統,而FileCoin這種虛擬貨幣是IPFS之上的激勵層。只要你有存儲及網絡資源,你的設備就可以加入到IPFS的網絡中來,通過爲“陌生的其他人”提供數據存儲和數據交換的服務,基於你所貢獻的資源價值,獲得對應的FileCoin酬勞。

有所瞭解的朋友可能知道,迅雷最近在搞的星域CDN和鏈克與IPFS/FileCoin是非常類似的東西。

如果我們把IPFS的模式抽象出來看,這實際上是衆多的陌生機器,以一種預先定義的投入及產出的共識,協同地完成一個羣體任務,同時,機器的工作本身可以獲得勞動報酬,而在這個過程中,是不需要人來參與的。而機器的主人,也就是資源的持有者,負責提供和承擔機器工作過程中所需要的存儲、網絡、硬件、電力等後勤保障資源。

這種模式與傳統的機器集羣、雲模式的最大區別在與:陌生的機器、持續協同工作、有報酬。

如果我們從“社會”的視角來看,這種模式讓我想起了南北戰爭前美國南方的奴隸主。黑奴們在奴隸主的驅使下種棉花、採棉花,棉花交易市場實際上就是投入和產出的規則共識,而奴隸主需要購買奴隸,並且也需要提供奴隸生產、生活中所需要的物資材料。

在無人駕駛技術成熟以後,現在已經可以預想到,汽車的主人可以讓自己的汽車加入到某種聯盟(投入產出契約,比如Uber),讓汽車爲自己“打工賺外快”,也是一個類似的例子。

整體上我認爲這顯現了新興技術對於生產力、生產關係、生產資料的影響,將是一種人類社會與初級機器社會的混合形態。

結論是什麼?

人工智能解決智能個體的問題,物聯網解決信息交換的問題,區塊鏈解決羣體共識和社會契約的問題。

而它們在各自領域遇到的困難與瓶頸,很大程度上都可以被另兩種技術解決,從而能夠形成交叉支撐、循環進化的良性迭代。

人工智能、物聯網和區塊鏈,必將成爲機器社會的三大基石。

所謂機器社會,就如同人類社會一樣,機器具備了智能,並且能夠自主通信,自動形成機器社會的法律和規則,無需藉助人類的外力,就可以自行迭代和進化。

機器社會距我們還有多遠?

那麼,這三項技術現在發展到什麼階段了呢?機器社會距我們還有多遠?

我們先來看一下Gartner 2017年的技術成熟度曲線。

這裏先科普一下技術成熟度曲線。

技術成熟度曲線(The Hype Cycle),又稱技術循環曲線,炒作週期。 Gartner將每一項技術的生命週期都分爲五個關鍵階段: 1. Technology Trigger(技術觸發點) 一項潛在技術的突破開始嶄露頭角。早期概念型的故事和媒體的關注引發了公衆極大的興趣。往往尚無可用的產品,其商業可行性也還未經證實。 2. Peak of Inflated Expectations(過高期望的峯值) 早期公衆的過分關注演繹出了一系列成功的故事——當然同時也有衆多失敗的例子。對於失敗,有些公司採取了補救措施,而大部分卻無動於衷。 3. Trough of Disillusionment(理想破滅的低谷) 實驗和部署失敗,公衆的興趣減弱。技術生產者自動出局或是以失敗告終。倖存的供應商只有通過改進產品使早期的採用者滿意,才能繼續獲得投資。 4. Slope of Enlightenment(斜坡啓蒙) 多個企業已經明顯從該技術中獲益,這些實例也開始廣爲人知。技術供應商開始推出第二代和第三代產品。更多的企業投資試用,保守型企業仍持謹慎態度。 5. Plateau of Productivity(生產力平穩期) 主流應用開始快速發展。評估供應商生存能力的指標更加明確。該技術廣泛的市場適用性和針對性開始初顯成效。

爲了看得清楚,我們將中文版標註一下。

區塊鏈、機器學習和深度學習、物聯網平臺,當前整體上都還是處於過熱的泡沫期,區塊鏈可能很快會進入幻想破滅的低谷期。而這幾項技術普遍還需要5-10年的時間進入成熟期,然後才能進入這些技術相互融合、正向促進的發展階段。

所以,保守地估計,10-20年以後,我們能夠初步看到機器社會的雛形。

未來已來

如果再配合上基因和生物科技,以及虛擬現實和增強現實技術,科幻電影般人類的未來已經隱約可見:

生物科技將人類送進保溫箱,人類躲入虛擬世界,機器接管真實世界。

I am serious.

作者:王澤瑞,Ftrans 飛馳傳輸 聯合創始人兼CTO 

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