AI是如何做决策的？

吕之品

    ①最近一段时间，AI（人工智能）被炒得神乎其神，似乎它无所不能。但事实上，据社交网站“脸谱”披露，要想欺骗AI把某个不存在的东西当作真实存在，比你想象的要容易得多。

    ②譬如，在一张高清晰度的图片中，随机地降低某些地方的像素。这么一点微不足道的变化，人眼根本难以觉察，也不会影响我们的判断；但AI却能觉察出来其中的差异，并因此严重干扰了判断，比如说把图中的猫误认作了狗。

    ③这个低级错误揭示出当前AI的一个重大缺陷：太拘泥于细节，“只见树木，不见森林”，让无谓的细节影响了对整体的判断。如果这个弱点被黑客利用，后果将不堪设想。他们将能够操纵无人驾驶汽车狂奔，无视红绿灯；或者让犯罪嫌疑人轻易躲过AI控制的监控摄像头。

    ④为了解决这个问题，这就需要我们先去了解AI是如何自我学习，如何做决策的，但这一直是个难题。因为AI在自我学习过程中，经过海量的数据训练之后，会自创一套决策规则，但它最后创立的规则到底是什么，这对于AI的设计者有时候都是一个谜。这一点其实跟人也是相似的。譬如，老师在课堂上向你传授知识，但你是如何把这些知识点组织起来的，他也不见得清楚。

    ⑤最近，美国布朗大学的克里斯·格林和他的同事开发了一个系统，有望突破这个困难。这个系统能够分析，当AI对一个图像做判断时，它是根据图像的哪一部分做出判断的。为开发这个工具，研究小组用数码噪声依次替换图片的一部分，看看这样替换之后，是否会对AI的判断产生影响。如果AI改变判断，那说明图片的这块区域可能正是影响AI判断的关键所在。

    ⑥格林在给图片分类的一个AI上测试了他的系统。这个AI被训练把图片分成10个类，包括飞机、鸟、鹿和马等。格林的系统能够暗中查看，当AI对图片进行分类时，什么是它所倚重的，什么是被它忽略不计的。结果表明，AI先是将图片上的物体分解成不同的元素，然后搜索图片中的每一个元素以确定把图片归到哪一类。

    ⑦举个例子。当AI观察马的图片时，它首先关注的是其腿部，然后，寻找它的头部。在观察鹿的图片时，它也采用类似的办法，不过在关注了鹿的腿部之后，它接下去搜寻的不是头，而是鹿角，因为鹿角是最能把鹿跟其他动物区别开来的，所以鹿角被置于优先的地位。至于图片的其他地方，则被AI完全忽略了。

    ⑧从这里我们看出，AI做决策的过程迥异于我们人类。我们是不会如此拘泥于局部的。面对一张鹿的图，即使把它的角打上马赛克，我们也还是可以根据分叉的蹄子认出鹿来的，但对于“死板”的AI，它很可能就把它认作驴了。

    ⑨格林的软件可以帮助我们测试现有的AI，以便确保它们下判断时，关注的是我们认为重要的东西，这对于改进AI有重要的价值。

（选自《大科技·百科新说》2018.05B有删改）

海绵城市，促进城市顺畅“吐纳呼吸”

    ①海绵城市，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自热灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。

    ②目前，我国大多数城市采用快排模式，雨水落到硬化地面，只能从管道里集中排出。强降雨一来，修多粗的下水管道都不够用。许多严重缺水的城市，又让约70%的雨水白白流失了。建设海绵城市，在降雨时，城市能够像海绵一样将雨水储存起来；而在干旱缺水时，又可以将储存的水释放出来。这样，不仅可以避免城市的内涝灾害，还在一定程度上解块了城市水资源短缺的问题。

    ③随着城市化的进程加快，区域不透水下垫面的面积扩大，许多城市在强降水的冲刷下，道路、屋顶、绿地等地方附着的污染物质，随着雨水被冲入下水道，没有道过土壤对其自动过滤。这些尚未处理的含有污染物质的雨水大多会经过城市排水系统排入溪流、江河、海湾，导致大面积面源污染。而海绵城市非常注重对天然水系的保护利用，其绿色基础设计可以减少地表径流，增加雨水自然入渗率，并通过土壤净化水质。海绵城市渗透雨水的方法多样，主要是改变各种路面、空地铺装材料，绿化屋顶，将雨水截留后“渗”下去，从源头上控制了城市雨水径流污染。

    ④海绵城市建设还有利于降低城市建设成本。其城市肌体中既有的园林、绿地、湿地及景观水体往往与水利调蓄设施结合起来共同构筑城市的防排水体系，减少给排水管道混凝土的工程量，降城城市市政建设、运营、推护费用。此外，因为建设海绵城市可以减少城市水灾，所以能降低水灾经济损失及治理水环境污染的费用，经济效益显著。

    ⑤其实，海绵城市的理念并不是一个全新的概念，我国古代就有海绵城市建设的踪影。2500多年前伍子胥规划苏州城，就建成路与河平行的双棋盘格局和道路景观。1998年的特大洪灾，苏州既要排出市内的渍水，还要泄太湖的来水，整个城市虽低于洪水水面，但古城内基本未遭灾。在国外，也有类似于海绵城市这样的雨洪系统。如英国伦敦奥林匹克公园，园内主体建筑和林地在建设过程中建立了完善的两水收集系统，通过回收雨水和废水再利用等方式，这一占地225公顷的公园灌溉用水完全来自于雨水和经过处理的中水。此外，公园还将回收的雨水和中水供给周别居民，使周边街区用水量较其地类似街区下降了40%。

    ⑥海绵城市，变“工程治水”为“生态治水”，促进城市顺畅“吐纳呼吸”。建设海绵城市，将推动我国城市发展走上生态化、持续化的道路。

    （材料一）

2020年1月21日，中国科学院上海巴斯德研究所等机构的研究人员合作在《中国科学：生命科学》（英文版）发表论文，该研究团队通过对比新型冠状病毒基因与“非典”疫情的SARS冠状病毒、“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒进行了全基因组比对，发现约有70%和约40%的序列相似。研究者推测，新型冠状病毒的自然宿主可能是蝙蝠。

    （材料二）

    ①据中国医学科学院北京协和医科大学建立的全球蝙蝠病毒数据库显示，在全球69个国家，科学家已在近200种蝙蝠身上发现超过4100种病毒，其中冠状病毒超过500多种，包括从蝙蝠身上最近新发现的200多种冠状病毒。另据美国科罗拉多州立大学在英国《皇家学会学报B》杂志的一项报道，蝙蝠可携带有埃博拉病毒、马尔堡病毒，汉坦病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等引发人畜共患病的病毒多达60种以上，仅次于啮齿类动物。蝙蝠无疑是最大的病毒库之一。

    ②为什么蝙蝠会成为天然的超级病毒库?

     ③科学家推测蝙蝠种类多，喜欢群居，寿命长，而且具备长距离飞行能力，活动范围广，易于传播病毒。更关键的是，大多数病毒并不能对蝙蝠造成致命损伤，甚至不会引发轻度症状，而这些病毒一旦感染动物或人类，则会引发致命性人畜共患病。而蝙蝠对大多数病毒易感又表现出较强的耐受力，可能与它们飞行能力以及特殊的免疫系统有关。

    ④蝙蝠是唯一能真正飞行的哺乳动物，飞行过程中会产生大量热量使得体温升高，类似“发烧”，可抑制病毒的复制，也就是说飞行能力既是蝙蝠能够传播病毒的重要原因，也可能是病毒无法对蝙蝠自身健康造成威胁的重要原因。众所周知，病毒进入机体后会利用宿主细胞快速复制新的病毒，机体免疫系统主要防御机制则是通过发烧使体温升高，与发烧效果类似，蝙蝠飞行过程中体温可升高到38℃--41℃，得以抑制病毒的复制，减少体内病毒的载量，同时加快机体免疫反应，进而减少病毒对机体的损伤。

    ⑤与人类或其他哺乳动物的免疫系统倾向于主动出击杀死病毒的做法不同，蝙蝠对付病毒的办法则是“忍气吞声”，既不能让病毒太嚣张，也不对病毒赶尽杀绝，力求与病毒和平相处。为此，蝙蝠进化出了一些特殊的免疫机制，表现出较强的免疫耐受力。2018年5月，美国波士顿大学医学院的研究人员在《细胞》杂志上报道称，他们在对一种埃及蝙蝠基因组测序后发现，这些蝙蝠免疫系统中先天性免疫反应被削弱，只会对入侵病毒采取较为温和的免疫反应，从而不会表现出强烈的免疫病理，并推测蝙蝠体内存在抑制性免疫反应，导致对病毒耐受力增强，可能是蝙蝠的主要抗病毒防御策略。

     ⑥加强蝙蝠携带和传播病毒的机制研究，对于预防和治疗蝙蝠病毒引发的人畜共患病至关重要。不过，目前关于蝙蝠对病毒耐受力的机理并没有形成定论，还需要更多的研究加以验证。当然，蝙蝠具有超强携带病毒能力，只是物种进化的自然选择结果，并非蝙蝠的过错。蝙蝠一般也不会直接将病毒传播给人类，而是先传播一些与之接触的野生动物，如果子狸、竹鼠等，通过这些病毒的中间宿主，最终才会传播到人类身上。2002--2003年的SARS和此次新型冠状病毒肺炎疫情可能给我们的一个教训，就是不要去打扰蝙蝠和其他野生动物，更不要把这些野生动物当成盘中餐，这或许是未来防止新的疫情发生最为有效的办法。

    （材料三）

某市市民为了解各年龄段人群食用蝙蝠和鸟类的情况，随机抽取了103人进行调查，以下是调查结果：

    （材料四）

开窗通风，竟发现自家窗台夹缝里密密麻麻全是蝙蝠，见到这个情景，家住南京雨花台区西善桥某小区的刘小姐吓得头皮发麻、不敢靠近，无奈之下只好求助民警前来帮忙驱赶。

    针对蝙蝠闯入家中的情况，民警建议市民可以采用一些科学方法将其驱逐，像蝙蝠比较惧怕光和明火，如果蝙蝠飞入家中，可以在晚间打开门窗，将家中的灯全部打开，这样一来，一般蝙蝠会自行飞向较暗的室外。如果蝙蝠是白天飞入家中或进入阳台，灯光不够亮时，可以打手电筒照射，蝙蝠一般也会自己飞走。

AI绘画可以取代人类画家吗

韩娴

①2019年夏，中央美院研究生毕业展上，展出系列组画《历史的焦虑》。这些绘画语言娴熟，格调不俗，它们的作者是人工智能机器人“微软小冰”。2022年8月，美国美术比赛中，通过人工智能绘画工具生成的作品《太空歌剧院》，获得第一名，引起热议。我们所处的时代，是一个智能化的时代。很多看上去专属于人类的领域，正在经受智能化大潮不间断的冲刷，绘画也不例外。

②作为插画师，这几年我也在积极关注、使用人工智能绘画工具，同时在思考：人工智能绘画程序能代替人类绘画创作者吗？绘画创作者该如何应对扑面而来的人工智能浪潮呢？

③用人工智能绘画创作，可以追溯到上世纪50年代初。近年来，深度学习神经网络的发展，推动了人工智能绘画程序创作水准快速提升。它的主要工作原理是：收集大量前人创作的作品，通过算法对其进行分类和识别，然后生成新图像。2018年，《埃德蒙·贝拉米》在佳士得拍出43.2万美元高价，这幅肖像画是创作者收集了15000幅经典肖像画，然后利用算法进行处理，最终制作出的人工智能肖像画。人工智能绘画程序的创作，本质上是计算。用户打开人工智能绘画程序，提供一个词群来描述想要的内容、风格、材质，绘画程序就能进行解析，生成相应风格的画作。

④这种需要人类进行数据投喂的智能程序，不论怎么精巧、强大，其实都没有自己的意识，只是从属于人类创作者的工具。绘画创作者的独创性，是创作者独特生命体验、审美和情感的表达，这是人工智能程序所不具备的。人工智能绘画创作，离不开科学家和艺术家的输入和训练，它没有自己的情感、意志，没有那种特有、复杂的生活体验和人生阅历，暂时还无法主动提炼出属于一个鲜活创作者的“生命故事”来注入作品、感动观众。对于绘画创作而言，创作者的思想、情感、审美和智慧，仍是绘画作品的最大生命气韵和价值所在。

⑤人工智能技术浪潮澎湃而至，作为绘画创作者，是不能无动于衷的。人工智能绘画工具，像摄影术的发明一样，为艺术家提供了新的创作介质和可能。作为绘画创作者，应该以开放的心态去拥抱和利用这种创作工具。我们可以把人工智能的绘画作为启发自己灵感创意的一把钥匙，我们还可以用这种新的工具来展示自己的创意。提升创意、审美能力，必须“外师造化，中得心源”。创作者要亲近自然、深入生活，在自然社会生活的实践中历练熏陶，保持敏锐的观察力和感受力，练就识美和懂美的眼睛。无论未来智能技术大潮如何汹涌；这些都将是绘画创作者安身立命的根基所在。

【材料一】

①中国古代农业的一大特点是多元交汇。中国古代农业因自然条件的差异逐步形成不同 类型的农业文化，并通过不同地区农业文化的相互交流、促进，逐渐汇合为中华古代农业文 化的洪流。其中黄河流域、长江流域两个中心，同为中华古代农业文化的摇篮。

②中国农业文化分为农耕文化和游牧文化。它们大体以长城为界，在地区上相互分立， 在经济上却相互依存。农耕文化始终居于主导地位，游牧民族虽曾多次入主中原，但最终都 被农耕文化融合。在农耕文化内部，又有北方的旱地农业和南方的水田农业两种主要类型。 其形成以秦岭、淮河南北自然条件的差异为基础，其发展有赖于相互的交流和融合。中唐以 前，华北旱地农业长期处于领先地位。中唐以后，南方水田农业后来居上，超过北方旱地农业。

③中国农业文化的优良传统是精耕细作。精耕细作本质上是人们针对不同自然条件，克 服不利因素而创造的农艺。从某种意义上说，精耕细作是多元交汇农业体系的产物。各地区 农业文化的交流，促进了精耕细作传统的形成与发展。其次，精耕细作传统又与一定的社会经济条件，尤其与封建地主制有关。在这种制度下，自耕农和佃农有较大的经营自主权，为 提高单位面积产量，他们只能采用多投劳力和改进农艺的方法，这也就是精耕细作传统形成 的重要原因。

（选自《中国古代农业》，商务印书馆，有改动）

【材料二】

现代科学技术与精耕细作的优良传统相结合，是中国现代农业发展的必由之路。从人类 社会生产力发展的总进程看，传统农业已落后于时代，它必然要被现代农业替代。1996 年， 中国农业部提出了超级稻育种计划。袁隆平院士领衔的科研团队通过走形态改良和杂种优势 利用相结合的技术路线，成功攻破水稻超高产育种难题，不断刷新亩产记录。目前该计划的 五期目标已全部完成，分别是亩产 700 公斤、800 公斤、900 公斤、1000 公斤、1100 公斤。 2020 年 11 月，由袁院士团队研发的杂交水稻双季亩产突破 1500 公斤大关。《自然》杂志发 文，认为中国水稻生物学、遗传学和群体基因组学研究在世界水稻乃至作物科学研究领域处 于领先地位。

（选自《长沙晚报》，有改动）

【材料三】

一个国家只有立足粮食的基本自给，才能掌握粮食安全主动权，才能掌控经济社会发展 这个大局。从长远来看，保障国家粮食供给的根本出路在于科技创新，我们需要有一批从事 农业科技尤其是粮食种植方面的专家。这就需要我们从现在抓起，鼓励一批优秀的年轻人投 入到农业科技的学习与研究中来。只有这样，才能真正做到“把中国人的饭碗牢牢抓在中国 人手中”。

（选自《穿越时空的价值印记》，有改动）