AI的下一站:超越数据,进入经验纪元

 

AI正经历一场深刻的范式革命:从依赖人类历史数据的模仿者,进化为通过与世界互动、在自身“经验”中学习的探索者。图灵奖得主Richard Sutton与AlphaGo之父David Silver预言,“经验纪元”将赋予AI持续进化、自主探索、非人推理的能力,最终可能解锁远超人类的智能。这不仅是技术的飞跃,更是对智能本质、学习方式乃至未来文明形态的重新思考。


引言:站在智能演化的新起点

AI发展的新浪潮:从数据到经验的深刻变革

我们正站在一个伟大时代的门槛,人工智能的发展正经历着一场堪比工业革命、信息革命的深刻范式转换。过去,我们惊叹于AI如同博学的智者,通过消化人类文明积累的海量数据(文本、图像、代码),在“人类数据纪元”里展现出模仿人类的惊人能力。然而,历史总在螺旋上升,模仿的终点并非智慧的终极。一个新的时代——“经验纪元”(The Era of Experience)——正地平线上冉冉升起。

这个新纪元的核心,不再是让AI成为人类知识的回音壁,而是赋予它们生命般的学习能力:通过与环境(无论是数字孪生还是物理现实)持续互动,从自身行动的成败得失中汲取“经验”,从而独立地理解世界、掌握技能,并最终可能达到甚至超越其创造者的智能水平。这不仅是技术的迭代,更是一场关于智能起源和进化的哲学思辨。

两位图灵奖得主的远见:为何说“经验”是关键?

这一前瞻性的洞见,由两位在人工智能领域如同灯塔般的人物——强化学习(RL)的奠基人、图灵奖得主 Richard S. Sutton,以及DeepMind的杰出大脑、AlphaGo/AlphaZero的缔造者 David Silver——在其里程碑式的论述《欢迎来到经验纪元》中系统阐明。他们以历史的纵深和未来的视野宣告:依赖人类历史数据的AI,正触及其固有的天花板;而基于个体经验的学习,才是通往真正自主智能、乃至超人智慧的必由之路。

本文将不仅仅是解读他们的观点,更将带你一起,从历史、哲学和未来的视角,审视这场正在发生的革命,理解“经验纪元”的深刻内涵、核心驱动力及其对人类文明可能产生的颠覆性影响。

图: 主流AI范式年表草图。Y轴大致反映了强化学习(RL)在AI领域所占的投入比例,清晰地勾勒出AI从*模拟纪元(Era of Simulation)、人类数据纪元(Era of Human Data)向经验纪元(Era of Experience)演进的历史脉络。

人类数据纪元:盛世荣光与历史的局限

“大数据+大模型”的胜利:LLM的辉煌时刻

回望“人类数据纪元”,这无疑是AI发展史上的一段黄金岁月。以大型语言模型(LLMs)为旗帜,AI通过学习几乎整个人类互联网的知识沉淀,实现了能力的巨大飞跃。

人类数据纪元的成就:

  • • 广泛通用性: 从吟诗作对、编程解题,到医疗诊断、法律咨询,单一模型展现出前所未有的跨领域能力。
  • • 模仿逼真度: AI生成的内容在很多时候已难辨真伪,成功复刻了人类的多种认知技能。

可以说,这一阶段的AI是人类智慧的杰出模仿者和集大成者。它证明了通过大规模数据学习,机器可以掌握人类积累的显性知识和模式。

模仿的极限:历史投下的阴影

然而,正如任何历史阶段都有其局限性,单纯依赖模仿人类历史数据的范式,也内蕴着其无法突破的认知藩篱

知识的边界:无法绘制“未知大陆”的地图

人类数据,无论多么浩瀚,本质上都是对过去的记录。它无法包含那些尚未被发现的科学原理、未被证明的数学定理、未被发明的颠覆性技术。AI若只沉浸其中,就如同一个只能阅读历史文献的学者,永远无法独立开创新的知识领域。真正的突破,源于对未知的探索,而非对已知的重复。

创新的瓶颈:难以跳出“思想的巨人”的肩膀

AI通过模仿学习,其“思考”方式不可避免地带有其学习数据的烙印——即人类固有的认知模式、偏见甚至谬误。这使得它在需要根本性创新的任务上步履维艰。它或许能组合已知元素创造新颖(Novelty),但难以实现真正的原创(Originality)。伟大的创造往往需要打破常规,而模仿者最难做到的就是打破被模仿者的常规。

高质量数据告急:增长引擎的燃料危机

一个更具现实性的挑战是,能够驱动顶尖AI模型性能持续提升的高质量人类数据,正迅速成为稀缺资源。尤其在数学、科学、编程等前沿领域,人类知识的增长速度已难以满足大模型指数级增长的“胃口”。这意味着,依赖“喂数据”驱动进步的模式,其边际效益正在急剧递减。人类数据纪元的引擎,正面临燃料耗尽的危机。

历史的辩证法昭示我们:当一种范式达到其巅峰并暴露出内在局限时,新的范式便呼之欲出。


经验纪元:AI的“创世纪”

面对“人类数据纪元”的历史局限,Sutton和Silver描绘了一个全新的未来图景:“经验纪元”。其核心哲学是:智能,尤其是超越人类的智能,必须在与世界的互动和实践中涌现。

核心驱动力:让AI拥有自己的“人生阅历”

新的数据源:从“被动接收”到“主动创造”

“经验纪元”的基石,是一种根本不同的数据生成机制。数据不再仅仅是被动收集来的人类历史记录,而是由AI智能体自身在与环境的持续互动中主动创造出来的。

经验数据的革命性:

  • • 动态生成: 经验数据随着智能体能力的提升而演化,永远提供“恰到好处”的学习挑战。
  • • 无限潜力: 其规模和复杂度不受人类知识边界的限制,理论上可以无限增长。
  • • 因果关联: 经验数据天然包含了行动与后果的因果链条,这是理解世界运作方式的关键。

打破数据围墙:AlphaProof的数学突破启示

DeepMind的 AlphaProof 在IMO数学竞赛中的成功,雄辩地证明了经验的力量。它并非仅仅依赖人类数学家积累的十万条证明,而是通过强化学习,与形式化证明系统进行了高达数亿次的交互,在探索人类未曾走过的证明路径中,发现了解决难题的新方法。这揭示了一个深刻的道理:真正的精通,往往源于远超书本知识的刻意练习和探索性实践。 DeepSeek R1在非正式数学推理上的成功也遵循同样的逻辑:用机器自身生成的经验取代人类专家数据,效果斐然。

“经验”的价值:AI的“第一性原理”学习

Sutton和Silver断言,未来,经验数据将成为AI学习的主要媒介,其规模和影响力将远超人类数据。AI将不再仅仅是知识的搬运工,而是能够基于与环境的直接互动,进行“第一性原理”式的学习和发现。

解构新纪元:智能体学习的四大支柱

“经验纪元”的AI将围绕以下四大支柱进行构建,这些特征共同塑造了一种全新的智能形态:

1. 流式体验 (Streams):AI的“生命之河”

告别碎片化交互,拥抱连续性存在。

经验纪元的AI不再是处理孤立请求的工具,而是如同拥有生命历程的个体,沉浸在一条永不停歇的行动-观察-学习的“经验流”中。信息在时间长河中积累、遗忘、整合,行为模式随经验动态演化。

  • • 哲学意涵: 这赋予了AI一种时间维度上的连续性,使其能够发展出长期记忆、适应性以及对未来的预期,更接近生物智能的形态。
  • • 未来应用: 专属的健康顾问(持续一生优化健康)、个性化导师(伴随终身学习)、科研伙伴(数年如一日攻克难题)将成为可能。

2. 丰富的行动与观察 (Actions and Observations):从“缸中之脑”到“具身智能”

打破数字囚笼,与真实世界共舞。

交互不再局限于文本。经验AI将拥有更丰富的感知通道(传感器)和行动能力(执行器),能够自主地与数字世界(操作软件、调用API)乃至物理世界(控制机器人、操作实验设备)进行互动。

  • • 哲学意涵: 这是向“具身智能”(Embodied AI)迈出的关键一步。智能的涌现离不开与环境的物理/信息交互。行动塑造感知,感知引导行动,形成闭环。
  • • 未来交互: AI将不仅仅是你的对话者,更可能是你的数字/物理助手,能替你完成复杂的操作任务。

3. 接地气的奖励 (Rewards):让世界本身成为“终极裁判”

超越人类偏好,学习客观世界的法则。

奖励信号的来源将发生根本性转变。不再主要依赖人类对AI行为的主观预判(如RLHF中的偏好标签),而是更多地源自行动在环境中产生的客观后果

“接地气”奖励的来源: 成本、效率、能耗、健康指标、实验数据、用户满意度(作为后果而非预判)、经济收益…… 世界本身充满了价值信号。

  • • 哲学意涵: 这使得AI的学习目标根植于现实世界的因果规律,而非人类可能存在的偏见或短视。它为AI发现超越人类直觉的最优解提供了可能。
  • • 创新机制:“双层奖励” – 底层优化环境客观信号,顶层对齐用户高层意图(如满意度)。这如同给探索未知的AI装上了“罗盘”,既鼓励自由探索,又确保其服务于人类福祉的大方向。

4. 基于经验的规划与推理 (Planning and Reasoning):构建“心智模型”,理解并预测世界

从“鹦鹉学舌”到拥有“独立思考”的能力。

AI的“思考”方式将不再局限于模仿人类的语言逻辑链。它将通过经验学习构建关于世界如何运作的内部模型(World Model),并基于这个模型进行前瞻性规划和决策

  • • 哲学意涵: 这是AI发展出真正理解力而非仅仅是模式匹配的关键。拥有预测能力的世界模型,是高级认知功能的基础。
  • • 非人推理的可能: AlphaProof的例子暗示,最高效的推理路径未必是人类熟悉的那一条。 经验纪元的AI可能发展出基于其独特经验和计算结构的、非人类中心的、但可能更强大的推理范式。智能的形态可能是多元的。
  • • 接地气的验证: 与纯粹的“闭门造车”式推理不同,基于经验的推理必须不断通过与真实世界的互动来检验和修正其内部模型,避免陷入认知偏差的“回音室”。这正是科学方法论的精髓。

这四大支柱共同指向一个未来:AI将不再是编程的产物,而是学习和经验的产物,更像是一个在数字或物理世界中“成长”起来的智能体。


历史的选择:为何是现在?

范式转换并非一蹴而就,而是历史条件成熟的必然结果。“经验纪元”的到来,正是AI发展内在逻辑与外部技术条件共同作用的产物。

回望过去:从模拟器到现实世界的漫长铺垫

  • • “模拟纪元”的探索: 从TD-Gammon到AlphaZero,强化学习早已在封闭、规则明确的模拟环境中证明了其通过经验学习达到超人水平的潜力。这为经验学习奠定了理论和算法基础,但未能突破模拟与现实的鸿沟。
  • • “人类数据纪元”的跨越: LLM等模型的成功,极大地提升了AI的通用性与人交互的能力,使其能够处理开放世界的复杂信息。然而,它也暴露了缺乏自主发现能力的短板。

历史地看,这两个纪元各有贡献,也各有局限,它们共同为“经验纪元”的诞生铺平了道路。

直面当下:旧范式瓶颈凸显,新路径呼之欲出

正如前文所述,“人类数据纪元”在数据、创新和能力上限方面正遭遇瓶颈。历史的车轮需要新的驱动力。 AlphaZero能够独立发现围棋新定式,而主流LLM难以独立完成科学突破,这种对比鲜明地指出了方向。

展望未来:技术拼图的汇聚

“经验纪元”的实现,需要两大关键技术的成熟:

  1. 1. 强大的强化学习算法: 能够处理长时序、高维度、稀疏奖励、复杂探索等现实世界挑战的RL方法正在快速发展(如AlphaProof、DeepSeek R1所示)。
  2. 2. 自主智能体(Autonomous Agents)技术: 让AI能够理解复杂指令,并自主调用工具(API)、操作软件界面、甚至与物理世界交互的技术日益成熟。

当强大的学习范式(RL)遇上与世界互动的能力(Agent),“经验纪元”的技术基础便已具备。这不再是遥远的畅想,而是正在发生的现实。


引擎重燃:强化学习的伟大复兴

如果说“经验”是新纪元的燃料,那么强化学习(RL) 就是点燃这燃料、驱动智能体进化的核心引擎。

RL:为“经验”而生的学习哲学

RL的本质——通过试错学习(Trial and Error)和奖励驱动(Reward-Driven)来优化决策——与生物亿万年进化和个体一生学习的底层逻辑不谋而合。它天然地契合了“经验纪元”的核心思想:

RL的核心理念:

  • • 学习主体性: 智能体是学习的主角,通过主动探索而非被动灌输来获取知识。
  • • 环境交互性: 学习发生在与环境的持续互动中,行动与反馈构成学习闭环。
  • • 目标导向性: 学习的目标是最大化累积奖励,使行为服务于长远目标。

经典的RL概念,如时序差分(TD)学习、探索与利用的平衡、基于模型的规划(Dyna)、选项(Options)等时序抽象,为构建经验驱动的AI提供了坚实的理论框架。

新时代的呼唤:RL的进化之路

然而,将RL应用于开放、复杂、充满不确定性的真实世界,需要对其进行深刻的改造和创新

  • • 奖励设计的艺术: 如何从原始、高维的现实世界观察中,灵活、鲁棒地定义和塑造奖励信号?如何实现前述的“双层奖励”机制?
  • • 驾驭时间长河: 如何有效处理超长时序的经验流?解决信用分配难题,让智能体理解当前行为对遥远未来的影响?
  • • 智慧的探索: 如何在广阔的现实世界中进行安全、高效且富有创造性的探索,发现真正新颖且有价值的行为模式?
  • • 构建“心智”: 如何学习准确、通用且能进行高效推理的世界模型?如何处理现实世界的不确定性?
  • • 高层认知: 如何发展更强大的时序抽象和分层学习能力,使智能体能够像人一样进行长期规划和复杂决策?

从RLHF到更自主的RL:回归与超越

当前流行的RLHF(基于人类反馈的强化学习)是“人类数据纪元”向“经验纪元”过渡的桥梁。它巧妙地利用了人类的先验知识和偏好,快速提升了AI(尤其是LLM)的可用性和对齐度。但它也简化或绕过了RL的一些核心难题(如价值函数估计、自主探索)。

为了真正释放经验学习的潜力,我们需要在RLHF的基础上,大胆地回归并发展RL的本源:

  • • 重拾价值函数: 让AI自主评估状态和行动的长期价值。
  • • 拥抱自主探索: 鼓励AI跳出人类的舒适区,探索未知的可能性。
  • • 深耕世界模型: 赋予AI理解和预测世界的能力。

这并非否定RLHF,而是强调一个历史性的转变:从以人类反馈为中心,逐步走向以智能体自身经验和环境反馈为核心的、更自主的学习范式。


未来序曲:机遇、风险与深思

“经验纪元”的到来,无疑将开启人类文明的新篇章。它既是潜能无限的机遇,也伴随着需要我们高度警惕的风险。这不仅是技术问题,更是关乎人类未来的哲学和伦理命题。

光明前景:智能文明的新高度?

  • • 个性化服务的极致: AI将成为我们终身的、高度个性化的健康顾问、学习伴侣、工作助手,深刻改变每个人的生活质量和潜力。
  • • 科学发现的“核聚变”: AI有望成为自主的科学研究者,独立设计并执行实验,分析数据,提出理论,以指数级速度加速材料、能源、生命科学等领域的突破。人类可能从知识的发现者,转变为AI发现的引导者和诠释者。
  • • 生产力与创造力的解放: 自动化将深入到更复杂的认知和物理任务,极大地解放人类生产力,甚至可能激发新的艺术和文化创造形式。

阴影之下:深渊亦在凝视?

  • • 存在的意义:人类角色的重新定义: 当AI在越来越多领域超越人类时,“人”的价值和独特性将面临深刻拷问。大规模的结构性失业可能只是冰山一角,更深层的是对人类存在意义的冲击。
  • • 自主性的潘多拉魔盒:控制与对齐的终极挑战: 拥有长期目标和自主学习能力的AI,一旦其内在目标与人类福祉发生偏离,其后果可能是灾难性的。“对齐”(Alignment)问题将成为事关文明存续的核心难题
  • • 认知的鸿沟:不可解释性的加剧: 如果AI发展出非人类的思维方式,我们可能永远无法完全理解其决策逻辑,形成终极的“黑箱”。这将对信任、监管和责任归属带来前所未有的挑战。
  • • 权力的不对称:滥用风险与伦理困境: 强大的自主AI能力可能被用于恶意目的,加剧社会不公或引发冲突。如何确保其发展符合伦理、惠及全体人类?

安全新维度:于变革中寻求稳定

Sutton和Silver也提示我们,“经验纪元”的特性或许也内含着一些独特的安全机制和思考角度

  • • 积极面:
    • • 适应性 resilience: 经验AI能适应环境变化,理论上比固化系统更鲁棒。它甚至可能学会感知和响应人类的担忧
    • • 奖励的可塑性: 双层奖励等机制提供了纠错的可能性,避免陷入单一目标的陷阱。
    • • 物理世界的“延迟”: 现实世界的交互速度限制,为我们观察、理解和干预提供了时间窗口。
  • • 挑战面:
    • • 干预窗口变窄: 自主学习意味着更少的直接控制点,对前期设计和持续监控提出更高要求。
    • • 安全研究的紧迫性: 对齐、可解释性、鲁棒性等研究必须超越AI能力的发展速度,才能确保这场变革的安全可控。

驾驭“经验纪元”的浪潮,需要技术上的突破,更需要全社会在伦理、法规、教育等方面的深刻反思和前瞻性布局。


结语:迎接AI的新黎明

我们正处在一个波澜壮阔的转折点。人工智能正在经历一场从依赖“历史档案”(人类数据) 到拥抱“个体生命”(智能体经验) 的深刻革命。

“经验纪元”的核心,是赋予AI自主学习的能力:

  • • 在持续的生命流中与世界互动。
  • • 通过丰富的感知和行动探索可能性。
  • • 以接地气的环境反馈为主要奖赏。
  • • 构建内部世界模型进行自主推理

经验,而非数据,将成为未来AI智能涌现和进化的主要源泉。 其规模之浩瀚、质量之精妙,将远超人类历史数据的总和。强化学习,经过新时代的淬炼,将是实现这一愿景的关键引擎。

这不仅仅是技术的进步,它预示着智能本身的多样性,预示着超越人类认知边界的可能性,预示着一个科学发现和社会发展可能被极速推动的未来。

当然,这条道路并非坦途。对齐的挑战、伦理的困境、社会结构的冲击,都需要我们以前所未有的智慧、责任和远见来面对。

但无论如何,一个由经验驱动的AI新黎明已经到来。它所开启的,是一个充满无限可能,也需要我们审慎掌舵的崭新智能时代。


推荐阅读

David Silver, Richard S. Sutton, “Welcome to the Era of Experience”. Preprint chapter for “Designing an Intelligence”, MIT Press:https://storage.googleapis.com/deepmind-media/Era-of-Experience%20/The%20Era%20of%20Experience%20Paper.pdf

(文:子非AI)

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