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中国科学家张寿在去世前的沉重演讲:他眼中的量子计算,人工智能和区块链

时间:2019-03-02 20:00:37 来源:时时彩平台推荐 作者:匿名



人工智能需要数据,但数据通常由集中平台垄断,从而阻碍了创新。从这个意义上说,缺乏人工智能。加密经济学创造了一个数据市场,为数据提供商提供了正确的激励,人工智能可以依靠这个数据市场来起飞。

今年3月25日,在深圳IT领袖峰会上,斯坦福大学讲师,丹华资本创始人张守义发表了题为《量子计算、人工智能与区块链》的主题演讲。以下是张守祺教授演讲全文:

感谢您的关注。我会在下午听我的分享。今天,会议是IT领导峰会。所以我想谈的三个主题是“量子计算”,“人工智能”和“区块链”。我认为这是整个IT行业基础技术中最重要的三个模块。我从量子计算开始,与你分享科学发现的故事。

1,量子计算

许多更有趣的科学发现都与哲学概念的变化有关。最根深蒂固的哲学概念是中国古代哲学已经被反映出来。世界似乎总是积极和消极的世界观。负数,有存款时必须有贷款,阴中必有阳,善中有恶,天使中有恶魔。“因此,这种相反的世界观也呈现在基本粒子的物理世界中。

曾经有一位非常伟大的理论物理学家狄拉克。他和爱因斯坦以及杨振宁是我认为是20世纪最伟大贡献的三位物理学家。他统一了爱因斯坦的狭义相对论和量子力学。在统一的过程中,他必须做一个非常简单的数学运算,即打开一个根数。打开根号时总会有正面和负面的解决方案。普通人可能只关心积极的解决方案而不是消极的解决方案。但狄拉克非常聪明。他解释了负面解决方案,因为所有粒子都必须具有抗粒子。这些本质上是负能量解决方案。每个人都觉得很奇怪。为什么粒子有负能量?他将负能量解释为所有基本粒子。颗粒必须具有抗颗粒。那时,他是一个非常惊人的预言。 1928年,他没有发现任何反粒子现象。每个人都向他提出了一个非常大的问题。他说这个等式绝对不对。他当然没有看到世界上的反粒子。他说我的等式非常漂亮,你继续寻找它。五年后,他也非常幸运。在宇宙辐射的射线中,每个人都发现了电子的反粒子,这是正粒子,叫做狄拉克海。从那时起,基本粒子物理学就有质子来寻找反质子,一些中子发现了反中子。例如,正电子已广泛用于医学领域。有一种称为PET的医学测试,它使用正电子发生,正电子和负电子可以成像。例如,我们想测量最好的阿尔茨海默病。解决方案是做PET。

好莱坞近来对科学发展很感兴趣,因此一些好莱坞大片与科学发现有关。每个人都可能看过一部名为《达芬奇密码》的电影,并且有一个名为《天使与魔鬼》的系列。据说必须有魔鬼的天使,并且必须有粒子的反粒子。恐怖分子可以从欧洲的实验加速器中窃取百万分之一克的反粒子。它可以用作炸弹。它的功率相当于4吨TNT的功率,这是人类最高的储能密度。

但是科学的发展,今天中国非常关注科学的发展,也许每个人都会问我科学发展的最大动力是什么?毫无疑问,我会毫无疑问地回答这是好奇心的驱动力。这些理论物理学家,如牛顿,出生在苹果树下,苹果落下以激发他的灵感。重力被发现了。爱因斯坦认为电梯的上下升降机在电梯中非常相似,从而形成了一个很好的广义相对论。

那时,狄拉克成为了一位非常着名的理论物理学家,每个人都非常相信世界上有粒子,必须有反粒子。但是出自另一位完全出于好奇的理论物理学家。他问世界上是否会有一些没有反粒子的粒子?他真的找到了一个方程,现在称为Majorana方程,它也奇迹般地描述了一个没有反粒子的粒子,或者它是自己的反粒子。在他的文章发表后,没有人忽略他,因为所有的反粒子都被发现了,所以他没有狄拉克那么幸运。他也觉得自己的生活很失落。他在意大利的一个港口城市乘坐渡轮,想去。西西里岛,但他从未去过。这是整个物理学的两个魅力。一个是粒子是否存在。我们称之为Majorana Fermion。它没有抗颗粒,只有它自己的一种,或者它是它自己的抗颗粒。此外,Majorana本人也是一个非常大的粉丝。在露天露天之后,他似乎被天使召唤了。整个物理界都有一系列的梦想。每个人都想在梦中寻找它。你可能听说过一个叫做神粒子的粒子。欧洲的加速器是在2012年发现的,物理学家希格斯预测到了这一点。获诺贝尔奖。我们在前一年发现了引力波,这也是爱因斯坦100年前预测的现象。另外,我们还想找到磁性单级等。在这个令人垂涎的名单中,Majorana Fermi确实是每个人都梦寐以求的名单,但它一直在寻找80年。

我正在做理论工作。我经常要接待许多国内代表团到斯坦福大学。我说张教授想去你的实验室。我会告诉你,我的实验室是一张纸和一支笔,但我感到非常自豪。理论物理学家将对实验物理学家进行预测测试。我的实验团队在2010年预测哪个系统会找到这样一个神奇的粒子。我们预测Majorana费米子可以在这种组合装置中找到。找到它是没用的,也就是说,系统并不是完全有用的,我们必须告诉我们信号是如何真实地显示出这个神奇粒子的存在。无论如何,没有人能用肉眼观察它。我们总是要找到一个信号,什么信号可以证明这个粒子的存在,并进一步激发灵感。

有一天,我认为既然有两种基本粒子,就有正面和负面,就像硬币有相对的边,但是Majorana粒子只有一面而没有对面,所以在某种意义上它是一半的通常的粒子。但通常粒子是在电导上逐步量化,如果不是0,如果不是1,如果不是2,等等。所以我们的理论小组做了一个大胆的预测,因为Majorana粒子与普通粒子不同,从某种意义上说,它只是通常颗粒的一半。因此,其导电性,通常是颗粒电导率是0,1,2和3的整数倍,这不可避免地导致电导步骤的半整数倍。正如你在这张照片上看到的,通常有0和1,这是我们的理论预测,它将有0.5或1/2步。后来,我们的理论小组与实验团队密切合作。实验团队来自加州大学洛杉矶分校和加州大学戴维斯分校欧文分校。他们做了这样的实验观察。它确实取代了0.5。你能看到的是实验的原始模式。在0.5的地方,有一个步骤,铁证书证明了Majorana谷物米的存在。

在这个激动人心的时刻,去年7月,我们准备向全世界宣布这一激动人心的发现。我想出了一个灵感。我以为当时一定有天使。我们似乎找到了一个只有天使没有魔鬼的世界。只有没有负面,所以我们将它命名为“天使粒子”,每个人都非常喜欢这个名字。两周前,在美国物理学会,我举行了最大的年会,并邀请我做一个主题报告。这是我在引力波中发现的第二份报告,我发现了“天使颗粒”。几千人参加了。每个人都觉得这是一个非常令人兴奋的物理学发现。

但是这与IT Peak有什么关系呢? IT峰会最关心的是计算机。计算机分为两类,经典计算机和量子计算机。使用经典计算机很容易解决一些问题。例如,将两个大数相乘可以使经典计算机非常快。但是一个数字可以分解为另外两个数字的乘积。例如,15可以写为3次5,如果这个数字很小,你可以自己计算。但是为了给你一个大数字,经典计算机很长一段时间来计算这个数字是否是两个数字的乘积,因为它使用的算法是一种详尽的方法,并且可以划分的所有数字都是另外的到最后,你终于可以确认这是否是两个数字的乘积,经典的电脑很慢。

今天,人工智能必须做什么,人类的所有计算最终都会转化为优化问题。许多可能性,我们必须找到最好的可能性,经典计算机只能使用详尽的方法,最后计算答案。 。但量子世界是一个非常神奇的世界,一个平行的世界。例如,一个着名的实验,如果我释放一个粒子,如光子,它有两个洞,如果它不是左侧,或右侧。例如,如果我过去玩大炮,如果我穿过左侧,或者如果我穿过右侧,则不可能同时通过左侧和右侧。但量子世界在其中有一个真正的平行。基本粒子同时穿过两个孔。只有这种行为才能解释后来形成的干涉条纹。假设左侧或右侧,看起来的图像不是显示的图像。量子世界本身是平行的。如果您使用量子世界进行计算,您可以一直计算它们,并立即计算所有可能性。因为量子世界有其真正的并行性,这是量子计算的最基本概念。但要真正创造这种量子计算机是非常困难的,比如最基本的单位,经典计算机最基本的单位是位,即信息是0还是1,可以用0,1来表达所有的信息,这是计算机的经典概念。但是在量子世界中,粒子同时穿过左孔,并以叠加的状态穿过右孔。量子比特不会询问它是0还是1,它处于0和1叠加状态。每个人都听了一个比喻,薛定谔的猫处于叠加的死亡和生活状态。这是一个非常奇妙的现象。但由于这种基本现象,它表明量子位本身并不稳定。您可以看到它是在左侧还是在右侧,或者不是0,或者它是1,任何A噪声都会对量子位产生很大的干扰。

最近,量子计算机已经成为全世界和美国着名公司特别关注的问题。谷歌也在这方面投资。微软也在投资。 IBM也在进行投资。英特尔也在投资,但根本无法解决这个问题。 Qubits非常不稳定。如果有一天告诉我们做50个量子比特,关键问题是有多少有用位。如果只有一个有用的位,那么在量子计算的框架中它通常是10位。在20或甚至40,50个纠错位用于服务它,使量子计算难以实现。但天使粒子的发现发生了根本性的变化。这是量变到质变的过程。量子比特不是越多。量子比特本身纠正错误的能力是我可以分割通常的量子比特。两个天使粒子。

我一直在谈论基本概念。通常的粒子有两面。天使粒子只有一面,因此天使粒子通常只是粒子的一半。因此通常量子比特可以存储两个天使粒子。一旦使用两个颗粒来存储它们,它们就会很远并且彼此缠绕在一起。但是在经典世界中的噪音,它们并没有相互纠缠,因此没有办法用噪音来破坏天使粒子所储存的量子,所以这是一个革命性的变化。所以两周前我在美国物理学会发表演讲。首先,天使粒子的发现是一个令人兴奋的发现,但量子计算机中使用了多少比特,使用了多少比特,没有额外的纠错比特和纠错。这将导致量子计算的突飞猛进。2,人工智能

我将与大家分享人工智能,人工智能也是一个基本概念,已在20世纪60年代提出。人工智能今天能够实现跨越式发展的原因主要是三大趋势的集合。根据摩尔定律的迭代,每18个月可以加倍。如果使用量子计算,不仅按摩法的法律在18个月内翻了一番,而且从定量到定性完全变化,我们的计算能力正在增长,而且已经过去40年了。此外,互联网和物联网产生了大量的大数据。大数据是一种可以帮助机器学习的工具。如果功能强大的计算机没有数据,则无法实现最佳的人工智能。此外,还有智能算法。并且有一些突飞猛进的变化。

但整个人工智能虽然每个人都看到它在变化中突飞猛进,但我认为它还很早,其未来前景仍然非常广阔。你为什么这么说?举一个简单的比喻,例如,我们看到鸟儿飞翔,人们也想飞,但早期学习飞行只是一个简单的仿生,我们把翅膀绑在我们的手臂上。但这是一个简单的仿生,但真正的飞行状态是因为我们理解飞行的第一个原则是空气动力学。通过数学原理和数学方程,您可以人工设计最佳飞行,即当前的飞机。飞得很高,快速而且好,但不像鸟,这是一个非常核心的观点。可能人工智能现在只是模仿人类神经元,但我们应该多思考。基础科学有机会取得重大突破。我们真正理解智慧和智慧的基本原理,基本的数学原理。这确实使人工智能发生了迅速的变化。

此外,经常要求什么标准来真正衡量人工智能以满足人类标准?您可能听说过“图灵测试”。图灵测试是关于与人交谈,但我们不知道它背后是人还是机器。在对话的整个过程中,如果你花了一天时间,你根本感觉不到它,也就是说,机器人似乎达到了人的水平。我不同意。虽然图灵是一位伟大的计算机科学家,但我不同意这种判断。人也是进化的过程。很多人的情绪不是理性情绪。让理性机器学习非理性人的大脑可能并不容易。例如,如果你可能故意刺激机器人,也许不是那么多。会照顾你。所以我想提出一个新的标准。机器在哪一天真正意味着超越人类的智慧?人们最大的事情是我们可以做出科学发现。最好的标准是有一天机器人可以真正做出科学发现。人们对科学发现了如指掌。在那一天,机器不仅仅是人类。

我最近写了一篇关于人工智能的文章,该文章将发表在美国科学院的杂志上,名为“Atom2Vec”,是人类最伟大的科学发现之一,相对论,量子力学,化学中最伟大的发现。它是元素周期表的发现。今天的机器假定我们根本不知道周期表。今天的机器可以自动发现元素周期表而无需任何指导吗?我们输入所有现有科学元素的名称,并在算法中输入这些化合物的名称。结果,机器自然地发现元素周期表,这可以使人类认为最大的科学发现。然后我们的程序可以帮助我们发现新药,或者我们可以使用机器学习来发现新材料。

3,区块链

接下来,我将与您分享最后一个主题区块链。人工智能正在迅速发展,但最缺乏人工智能的是数据。就在今天,数据处于完全中央垄断状态,无法帮助机器合理学习。 。每个人都听说Facebook的许多个人数据在一周前就被盗了,至少没有被允许。在当今世界,个人产生了大量数据,“个人遗传数据”,“医学数据”,“教育数据”,“行为数据”等。但是很多这些数据都在中央组织中,并没有达到真正的分权。但是区块链是为了产生数据市场而创建的。 “所以我理想的世界,未来的每个人都拥有所有的数据,这是完全分散的存储,所以黑客不能黑化每个人的数据。然后使用一些加密算法真正到达区块链。保护个人隐私并做好计算“。

因此,我将在一句话中描述未来区块链的整体概念,称为“我们信任的数学”,我们的信念建立在数学中。应记住此表。我看到很多人拍照。有一天,它肯定会成为整个区块链和整个IT领域最基本的部分。它既是最基础的数学,也可以为数据市场中的个人提供保护。隐私,并可以进行合理的统计计算。例如,有一种非常神奇的计算方法称为零知识证明,它可以向您证明我的数据非常有价值,但并不能告诉您真正的隐私数据在哪里。我今天报道的主题主要是一个核心思想,即使IT真正发展,包括物理和数学。深圳在应用方面做得很好,但由于大学不是世界上最先进的大学,我建议最核心的投资,这种数学和物理,真的与IT领域有着密切的关系。

随着区块链,这个数据市场的出现,我们可以真正使社会更公平,而今天我们社会最大的不公平是我们很容易歧视一些少数民族。但机器学习过程中最需要的是少数人拥有的数据。如果今天的机器学习精度是90%,我想要达到90%99%。它不需要学习的数据,而是之前最不同的数据。通常,少数人拥有的数据对于机器学习来说是最有价值的。一旦我们建立区块链并添加这些精彩的数学算法,我们就可以真正进入数据市场,这些少数群体拥有的数据是最有价值的。在这种情况下,我们真的可以把丑小鸭变成美丽的天鹅,因为丑小鸭并不难看,只是与其他小鸭不同。在这个世界上,世界范围内的区块链和人工智能共存,它们将是最具价值的。

整个区块链,每个人对它的理解都不是最基本的第一原理。就物理学的最基本原理而言,共识是每个人都同意同一本书,这本书相当于物理学。例如,磁体最初是无组织的,但是在铁磁状态下它们指向相同的方向。 。因此,在自然界中达成共识,在今天的人类世界中也存在。但这种现象称为熵减少现象。为了达成共识,如果每个人都朝着一个方向,那么这个状态的熵远小于混沌熵。达到这种共识是非常困难的,因为熵总是在增加,今天很难减少它。可以使用消耗能量的算法在区块链上实现共识系统。你可能不明白为什么这个东西起初听起来不合理,为什么有些帐户会消耗能量。从物理学的第二个定理来看,这是一个非常合理的事情,因为达到共识本身就是熵减少,但是必须增加整个世界的熵,所以我们必须在达成共识的同时排除其他熵。这种无中心化的机制非常类似于从混沌状态到有序铁磁状态的自然界中的磁性,并且所付出的代价是必然趋势。我在这里与你分享。除了担任斯坦福大学教授外,我还是丹华资本的创始人。我们的主要核心理念是使用第一原则将当今的尖端技术与投资紧密联系在一起。思考今天世界的方法。

我想说的是我来自学术界。我们需要在整个人工智能领域建立两座大桥。一个是学术界和行业之间的密切联系。我们拥有学术界最好的物理和最好的数学。以及算法的发现和发明。今年1月8日,我很荣幸被人民代表大会在人民代表大会堂授予中华人民共和国国际科学技术合作奖。我们整个科学世界是最无穷无尽的,没有国界。科学可以真正使人类超越国界。今天,我们试图解决的人工智能和量子计算都是人类的问题。因此,我们必须把目光投向自己,关注整个世界和整个世界。在这个过程中,中国也是一个非常大的机会。每个人都想回答这个问题。除了在中国充分利用技术外,我们还能在中国拥有真正的原创技术吗?我今天介绍给你的这些东西是最基本的物理学和最基本的数学原理。我们在这方面做得很好,这些原则听起来更抽象,例如熵增原理,正负电子。但在最基础的层面上,这是当今世界的奇迹,它可以真正为整个IT行业提供最基??本的科技发展前景。谢谢你们。

主编:何周忠