精彩回顾 | AI时代的编码应用(下)—我们都是“发明家”——数制工坊开放夜系列


科技改变生活,创意推动社会。在很大程度上,电脑等移动智能设备极大地提高了我们学习工作的工作效率,日常生活中一个需要转化上千遍的算法程序,电脑可能几分钟内便能够帮我们解决。但,这一切并不代表技术否定了人的价值,所有高端技术产品都是由人来创造发明的,它们看似繁复的代码运作,背后凝结的是人最具有创造性的发散思维。

接下来,让我们重新启程,接着由Kostas教授带你一同走进人工智能时代,探寻神秘好玩的“代码”国度。

人物介绍

主讲人:Kostas Terzidis
前MIT设计学院 教授;
同济大学设计创意学院 教授;
Organic Parking公司 首席执行(CEO);
THE MEME Design 首席技术(CTO);
世界顶尖算法设计专家

技术,正改变我们生活

事物的发展总是由简单到复杂,最后再返璞归真,归于简单。例如,简单质朴的原始人类经过进化幻化为拥有复杂思维以及独立思考能力的现代人。后来,随着不断地进化,人类创造发明了诸多科技产品,其中电脑的出现正是将人类复杂思维化繁为简的代表产物。

以下为具体几个例子:

1.有一些球和四个盒子,有多少可行的方案,把任意数量的球装进盒子?

答案是16种,不多不少。(16是2的4次方)

2.有一些球和九个盒子,有多少可行的方案,把任意数量的球装进盒子?

由上我们可以推得,答案应该是2的9次方,512种。

而在所有形成512个的图案中,一定会有想要的图案(如十字形)。其中有32个完全对称的图形,64个垂直对称的图形。

其实在有人教我们应该怎么做之前,我们就已经知道答案了。

接下来再举几个例子:

拼图游戏:把十个形状的小块,放进5×8的格子里。

我们可以动用自己的智慧,根据图形的旋转和排列,完成拼图。

如果我们不去思考,而是随意排列,还会得到这样的结果吗?

74730次尝试之后拼好了图

194261次尝试再次拼图成功

很明显,人脑并没办法短时间内完成全部的拼图工作。让电脑代替自己进行随意拼图工作,用2.4G赫兹的处理器(=每秒运行24亿次),1秒钟之内就能得出千万次尝试的结果,这说明电脑能更快更高效地进行工作

另外,用这些小方块拼图一共有多少种拼法?1465种。电脑只需要几秒钟就能全部尝试一次,而人可能需要一年。因此,电脑的效率显然更高。

而在所有组合中,可以找到斜对称、水平对称的图案,但是没有一个是垂直对称的图案,这就证明了垂直对称的图案不可能存在。

4. 把四个可四面旋转的图案放到四个方格里,能有16的4次方,即65536种放法,在这些里面,哪种是最佳的?

首先,要排除不可行的方案。不能让马桶正对着门,需要铺设管道的线路最短,因此最后通过排除得到了六种方案。

5.在建筑设计中也是一样,如果有一片地,排除不可用的面积后,剩下的空间,可以用电脑进行无数次排列组合得出可能的规划方案。

以上的例子说明:人的思维是极具发散性和创造力的,但是在完成工作的速度和效率上,人们离不开电脑技术的帮助。

接下来,再看一个例子:用文本进行拼图

主要内容:用8个单词,填入8个空里

一共有8的8次方=16777216种排列方式,也就是所有可以造出来的句子。而这其中只有一部分有意义,也有可能出现有趣的句子。

所有句子都是词语的排列组合。而信息如此之多,我们如何从中找到我自己认为有趣的句子呢?首先还是要排除。但是很难一个一个去做的排除,只能借用机器的帮助,来更快速的完成我的工作。

此处引入一个名词:神经网络

神经网络,就是训练一个系统,让它按照人的意志进行快速工作,在这里也就是指用机器替代自己进行筛选。

比如:

8个符号,填入8个空里。共有8的8次方=16777216种排列方式。但这些不是句子,而是公式。能不能找到可以解决问题的全新的公式呢?我们不断改变公式中的数字,随机的公式开始形成有规律的图案(直线、折线等)。

理论如何应用到实际

介绍“尚想实验室”(“尚想”意为“先进的想法”)

– 在实验室里,我们进行的是自动化的工作,就像随机拼图一样,我们利用电脑尝试所有可能的组合,找到最佳方案。

– 展示:ID、基因序列、拓扑连接、表现型、互动矩阵等(图中共有65000种组合)。

– 列出所有可能的组合,然后进行排除。

· 就像先前所说的,我们不能创造新的事物,而是对已知的事物进行提取,得出最佳方案。

实际应用

设计实质上就是对一切进行组合,这个理念可以应用于一切。

· 食物:烹饪就是通过食谱把食材组合在一起

· 时尚:把所有元素拼接在一起,找到最佳组合(比如,今晚穿什么)

· 影视作品:电影和电视剧的情节,也是对所有可能性的组合和挑选

· 音乐:旋律就是音符的组合

· 游戏:尝试各种通关的方法

· 城市规划/建筑:也是一样

· 以服装、食物搭配为例:都是把已有的衣服、食材列出来,进行组合搭配。

示例一:椅子的设计

示例二:摩天大楼的设计

电脑是工具吗

· 文本示例:

随机生成的一个故事(一个女人为了得到一个男人欺骗另一个女人)

虽然是我让它生成的,但我本人并不喜欢这个故事,如果大家都不喜欢它,这是谁的责任呢?在我的主导下随机生成了这个故事,但是它的内容不受我的控制。

有人说电脑是一种工具。工具,好比锤子,是我们可以控制的。而电脑是不可控的,它会生成我们无法预知的东西。人类是有局限的,无法掌控一切,我们没有自己想象的那么聪明。我们应该接受这一点,让电脑辅助我们创造出更美好的事物。

康思大教授有话说

来到中国是我做的正确的事情之一,在我心中,中国是最好的,不仅因为发达的经济,更因为我喜欢这个国家的语言和文化。在我来到中国的第一天,我看到了主席这样一句话:“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”,他用了“美丽”这个词,我们知道,“美丽”就是“在正确的时间做正确的事”,现在来到中国,就是最佳的时机。

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