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多种AI技术的综合运用和强大的计算能力共同造就了沃森(节选)

2016-06-17 10:56 477 查看
出处:http://www.infoq.com/cn/articles/ibm-watson-ai

背景:IBM超级计算机沃森(Watson)在美国电视智力答题节目《危险边缘(Jeopardy!)》中上演了人机大战,并最终击败两位人类冠军,赢得最后的胜利。

流程:获取问题 -> 计算(分析语法语义、搜索知识库、提取备选答案、搜索答案证据、计算证据强度等) -> 结论

技术:自然语言处理、知识表示与推理、机器学习等

知识源:大量非结构化数据(各种百科全书)、少量结构化数据(RDF)。沃森也借鉴了一些RDF及Linked Data的思想。例如,有些从文本中挖掘得到的知识是使用三元组形式表示的;当一个字符串代表的对象有歧义时,使用URI来代表不同的对象;利用RDF三元组中的谓词作为语义提示等。

推理:统计推理、大量小算法(关键字匹配、时间关系匹配度、地理位置匹配、类型匹配等)。沃森系统的一个关键步骤是评价备选答案的可靠性。这个可靠性是由上百个算法从各种不同的角度评价得出的。

本体:应用了简单的基于本体的逻辑推理,例如上下位关系、不相交关系等。和CYC相比,沃森并不去构造基于形式逻辑的知识库,而是直接使用现有的用人类语言书写的知识。

硬件:不到100台的IBM Power7服务器(2000w RMB?)

经验:依靠单一或少数算法是很难成功的。而依靠大量的各种小算法的集成更容易取得进展。以前人工智能中的知识获取的瓶颈(knowledge acquisition bottleneck)似乎变成了一个可能可以解决的问题。

应用:沃森代表的是自然语言处理和人工智能技术的突破,可以应用于很多领域,例如医疗、金融、电信、政府服务等。一个可以立即从这些文件中找出准确答案的系统能够给行业带来巨大的改变。

比较:“深蓝”依赖大规模计算与枚举能力;“沃森”依赖强大的计算能力和人工智能

回答的问题如下:

问题:每5年选举一次,它有来自7个组织的736名成员。

答案:议会(美国)。

点评:沃森正确。回答了这道题,置信度是66%。这道题对沃森来说是有点难度的,可利用的关键词比较少,都是数字,每5年选一次,736名成员,7个组织,这是什么呢?沃森还是找到了正确答案,就是议会。

问题:尽管马耳他语从意大利语中引入大量单词,但是它是从这个闪米特语族的一个方言发展而来的。

答案:阿拉伯语。

点评:这道题是沃森答对的,置信度是95%。题目的关键词就是马耳他语和闪米特语族。和他们最相关的语言可以确定是阿拉伯语。尽管出现了意大利语,但是对于正确答案来说,意大利语这条线索没用。我们的沃森也没有被它所干扰。

沃森的灵活智慧

问题:99美分可以帮我从这家瑞典的连锁店买到一包4个的Ytterlig杯垫。

答案:宜家。

点评: 这道题是人类选手鲁特尔回答的。沃森也得到了正确答案,但是由于置信度比较低,39%,在当时沃森的分数也是领先的。所以保守起见,沃森没有回答。

沃森的弱项

问题:USPS寄送这个东西的价钱,最小的是3.5×5英寸,价格是28美分。

答案:明信片。

点评:这道题是人类选手詹宁斯回答正确的。沃森毕竟只是个机器人,没有生活经验。

问题:这个语言的方言包括吴语、粤语和客家话。

答案:中文。

点评:可惜这道题不是沃森答对的,是詹宁斯答对的。沃森可能没有很好地理解“包括”二字,把广东话放在正确答案上,因为广东话和粤语的关联度很高,而中文被排在了第二的位置。 

问题:哪位酒店大亨的胳膊肘戳坏了他自己的毕加索的名画,之前这副画值1.39亿美元,之后只值八千五百万美元。(Before this hotel mogul's elbow broke through it, a Picasso he owned was worth $139 million; after, $85 million)。

答案:史提芬•永利(Steve Wynn)

点评:好家伙,这“五千万美元的一胳膊肘“!此题线索比较明确,胳膊肘、戳坏、毕加索、1.39亿美元等都明确指向一个新闻,而该新闻中的所有人物中只有史提芬•永利是酒店大亨的概率最大。沃森抢答正确。(注:史提芬•永利有“拉斯维加斯之父”之称)。

问题:2010年七月的纽约气温高达103华氏度(39.4摄氏度),联合爱迪生公司在纽约这个区的指挥中心显示耗电量达到了12963 百万瓦特。(It was 103 degrees in July 2010 & Con Ed's command center in this N.Y. borough showed 12,963 megawatts consumed at 1 time)

答案:曼哈顿区(Manhattan)

点评:Brad抢答了此题。新闻背景:2010年全球多国遭受历史罕见酷热。纽约曼哈顿中央公园的最高温度于6日达到39.45C,即103华氏度,打破1999年以来的历史同期高温。
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