设计是人工智能的终极挑战

本文由帕洛阿尔托研究中心的研究人员撰写,一个德克利赛Nelaturi

Johan在帕洛阿尔托研究中心的系统科学实验室领导基于模型的推理领域。Sai在北京大学系统科学实验室管理系统工程领域的自动化计算帕洛阿尔托研究中心。

到目前为止,大部分人工智能的努力都集中在让我们的个人助手、武器系统、城市……尽可能地聪明地运作。我们可以在现代文明的系统中嵌入尽可能多的智能,但整个系统的最终能力总是受到其设计的限制。我们人性的标志是我们的创造力。目前几乎所有的人工智能研究都忽略了创造性设计所需要的智能方面。这是非常不幸的,因为创造性设计工作的基础现在已经存在。

设计是将功能转化为形式的过程。它是一种不同于推理、学习和类似的活动(尽管它建立在它们的基础上),因为设计涉及到对工件在其形式、材料和制造方面的功能同时进行规划。一个被设计的工件有它自己的生命,与设计者无关。为先验未知函数设计尤其具有挑战性。因此,设计师需要为未知的未来用途做计划。我们用来创作和创作设计作品的作品范围呈指数级增长。想想我们每天听到的新材料和它们的组合吧。3D打印、混合制造和其他先进制造技术也正在实现前所未有的复杂性。我们生活在一个非常奇怪的世界里,我们制造工艺品的能力远远超过了我们设计工艺品的能力。

设计总是要求人与计算机协同工作。在回答设计问题方面,甚至没有与谷歌同等的能力。今天,任何领域的设计工具都无法与专业设计师的能力相媲美。你可能会问,人工智能对设计思维有什么贡献?到目前为止,最常见的设计自动化方法是搜索巨大的设计空间(总是某种类型的优化;拓扑优化是一种非常流行的技术)。这不是人们如何创造性的设计。组合搜索或机器学习本身无法向人类解释设计过程。此外,它们的规模非常小。大多数重要的设计概念来自于人类。 Engineering design practice is critical, but人工智能设计技术的进步是21世纪的关键:

  • 在整个设计中使用类比。大多数设计都是基于其他设计的概念
  • 设计知识的显式(通常是隐式)表示和常识物理推理
  • 在多个抽象层次上的同步推理
  • 有效地利用数学性质和再现来探索巨大的空间
  • 物理和数据驱动方法与基于模型的推理的深度集成

在帕洛阿尔托研究中心,我们正在探索人工智能和工程思维的整合,这对创造性设计至关重要。

额外的信息

重点领域

我们的工作围绕着一系列我们认为是未来科学技术的重点领域展开。必威客户端下载

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商业化的机会

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