与诺贝尔奖得主对话:Geoffrey Hinton 教授访谈录
“追随你的好奇心”:杰弗里·辛顿为新生提供三点建议
- 来源:多伦多大学官网
- 日期: April 21, 2025
- 作者:Rahul Kalvapalle
保持好奇心。如果你的学业道路曲折,不必担心。并且要知道,学习永无止境——即使在你获得诺贝尔奖之后也是如此。
这是多伦多大学的荣誉“大学教授”(University Professor Emeritus)杰弗里·辛顿(Geoffrey Hinton)——他因其在人工智能领域的基础性贡献而被授予诺贝尔物理学奖——在最近一次面向多伦多大学准新生的直播活动中分享的部分金玉良言。
他回顾了自己的学术历程,并回答了来自87个国家、超过1400名在线参与者提交的问题。
这场在圣乔治校区的哈特之家(Hart House)进行的直播对话中,辛顿与(当时正值休假的多伦多大学文理学院院长、候任校长)梅拉妮·伍丁(Melanie Woodin)探讨了学术生活的乐趣与挑战。
来自新加坡、主修戏剧学和语言学双学位的四年级学生艾琳(Erin Hui)主持了这场对谈,并提出了学生们提交的问题——许多学生在活动后的调查中分享了他们最喜欢的时刻和收获。
以下是从对话和线上问答环节中提炼出的三个关键主题:
让好奇心引领方向
面对众多的机会、来自家人朋友的矛盾建议以及不断变化的就业市场,新生要弄清楚自己想走哪条学术道路可能会感到不知所措。
辛顿建议追随你的好奇心——并提出问题。
“你必须有自己真正好奇的东西,”他说。“很多本科生决定了他们想读什么专业,但对我来说,有一个我特别感兴趣的问题——那就是,大脑是如何工作的?”
辛顿补充说,这个问题在他16岁时就吸引了他——至今仍在驱动着他。“这仍然是那个问题——我们仍然不理解大脑是如何工作的。我们比过去知道得多得多,但我们仍然没有真正了解。”
辛顿的建议引起了学生们的共鸣。“我学到了必须追随自己的好奇心,”一位学生在活动后说。另一位则指出,“虽然他的道路……可能看起来兜兜转转,那是因为他被自己对大脑如何工作的好奇心所驱动,并且不害怕转换道路,如果他觉得能在别处学到更多他感兴趣的东西的话。”
伍丁则指出,多伦多大学大量的课程为学生提供了充足的机会来追随他们当前的兴趣并发现新的兴趣。“我真的鼓励学生们查看课程目录,并在第一年选修各种各样的课程——因为你很可能会从中找到你对某件事的热情所在。”
通往成功的道路很少是笔直的
感到同学带来的压力、质疑自己是否走在正确的学术道路上、更换课程和专业。这些都是常见的学生经历——辛顿也不例外。
“那是我第一次离家生活。那是我第一次身处一个我并非最聪明的人之一的地方——那里每个人都很聪明,”辛顿谈到他在剑桥大学的第一年时说。“我感到非常困难,一个月后就离开了。”
虽然他最终回到了校园,但辛顿说,他对大脑运作方式的兴趣引导他多次转换专业。事实上,他说直到读研究生时,他才开始专注于人工智能——这个最终被他帮助彻底改变的领域。
“回想起来,虽然当时看起来完全是混乱的,但学习物理学、生理学、哲学和心理学都为我后来所做的事情打下了良好的基础。但在当时,它看起来就像一团糟,”曾一度拿起木工活的辛顿说。“如果你的大学开端很混乱,别担心。”
辛顿还敦促学生们在遇到挫折时不要气馁。“这不是世界末日。当你年轻时,你可以从重大的挫折中恢复过来……我认为只要你追随你的好奇心,你就会没事的。”
学生们再次将这些建议牢记在心。
“听到像辛顿教授这样的诺贝尔奖得主,在本科时也曾在选择和放弃多门课程方面做出过如此多不稳定的决定,这感觉很好,”一位学生说。“这帮助我认识到,过程混乱是可以接受的,如果你追随自己的好奇心,事情最终会自己理顺。”
找到适合你的学习方式
辛顿敦促学生们让个人的学习风格决定他们的学习方式。
辛顿透露了一个会让许多人惊讶的事实:他很难阅读学术论文,因为容易分心,而且他的方法是先解决问题,之后再阅读学术文献——这与普遍的建议和做法相悖。
“我认为两种(方法)都是正确的,因为这取决于你是谁,”辛顿说。“有些人喜欢大量阅读并获取大量知识,而另一些人是像我这样的解谜者——他们不喜欢阅读大量东西,他们喜欢有一个谜题去解决。所以我认为你应该如何学习存在巨大的差异。”
辛顿还透露,他在吸收数学知识方面也曾遇到困难——这对一些听众来说是一种鼓励。
“我是一个不擅长数学也不喜欢阅读的人,”一位学生说,“但我一直对事物充满好奇,并有强烈的愿望追求学术。在辛顿教授分享他的个人经历之前,我不确定自己是否适合,他的经历让我意识到……学习方法和路径因人而异。”
伍丁——一位多伦多大学校友、著名神经科学家,同时也是文理学院细胞与系统生物学系的教授——补充说,获得充实的大学体验的关键之一在于找到归属感,无论是通过学习小组、课外活动还是学生社团。
“来到大学,你走出了高中课堂那个较小的学生群体。你会遇到很多其他人,你们将一起学习,”她说。
“如果一起做,可能会更有趣。”
讲座简介
- 视频链接:Meet a Nobel laureate: A conversation with University Professor Emeritus Geoffrey Hinton
- 官方频道:多伦多大学
内容提要
以下内容为您呈现的是多伦多大学举办的一场特别对话活动的文字记录,主讲嘉宾为被誉为“人工智能教父”的荣誉教授 Geoffrey Hinton,采访者为时任文理学院院长、神经科学家 Melanie Woodin。这场交流旨在为即将步入大学的学生们提供关于学术探索和个人成长的启发。
对话围绕多个核心主题展开。Hinton 教授首先回顾了自己并非一帆风顺的早期学术生涯,坦诚地分享了他在多个学科间转换、甚至中途离开学术界的曲折经历,最终如何在人工智能领域找到自己的研究热情。双方深入探讨了好奇心作为学术驱动力的重要性,以及如何在日常生活中发现并追寻那些看似平凡却引人深思的问题。
此外,讲座内容还涉及研究方法、学习策略、如何面对失败与挫折,并对人工智能的未来潜力(尤其在医疗健康领域)、其与人文社科的互动以及相关的伦理考量进行了讨论。两位嘉宾结合自身经验,为学生们提供了关于选择专业方向、抓住机遇、平衡学业与课外活动以及追求学术生涯的实用建议。
内容纲要
与诺贝尔奖得主 Geoffrey Hinton 的对话
├── 引言与开场
│ ├── 主持人 Erin 自我介绍与活动欢迎
│ ├── 土地致谢 (Land Acknowledgement)
│ ├── 介绍嘉宾:Geoffrey Hinton 教授(AI教父, 诺奖得主)
│ ├── 介绍采访者:Melanie Woodin 院长(神经科学家, 即将上任的校长)
│ ├── 点明主题:学术好奇心、热情、灵感、自信、成功之道
│ └── 活动流程与听众说明(面向已录取学生)
├── Hinton 教授的学术历程与早期探索
│ ├── 混乱的大学开端(剑桥退学、尝试建筑学、重回科学)
│ ├── 本科多学科探索(物理、生理学、哲学、心理学 - 对心智运作的持续追问)
│ ├── 对数学的感受与放弃物理
│ ├── 成为木匠的经历
│ └── 转向 AI 研究(认为可构建心智,挑战主流符号逻辑方法)
├── 寻找热情、好奇心与自信
│ ├── 好奇心驱动的重要性(以“大脑如何工作”为例)
│ ├── 如何找到自己的学术道路与自信(追随好奇心)
│ ├── 早期好奇心实例(公交车上硬币上移之谜)
│ ├── 对“不可能”现象的着迷
│ ├── 关注生活中的反常现象(牙医“向下咬”、呼吸与消化系统拓扑差异)
│ └── 对本科生寻找问题的建议(观察、质疑)
├── 研究、学习与应对挫折
│ ├── 难忘的本科实验(儿童心理学实验与“涂错颜色”的孩子)
│ │ └── 反思模型的局限与AI发展的漫长(55年)
│ ├── 研究动机(理解大脑与创造智能内在联系)
│ ├── ImageNet 竞赛 (2012) 的意义(证明神经网络有效性)
│ ├── 应对失败与挫折
│ │ ├── 失败并非终点,年轻人可恢复
│ │ ├── 核心好奇心是动力
│ │ ├── 木匠经历的反思
│ │ └── Woodin 院长的建议(自我关怀、寻求支持)
│ ├── 有效的学习方法
│ │ ├── 个体差异(Hinton: 讨论>阅读,导师建议)
│ │ ├── Woodin 院长: 学习小组的价值
│ │ └── Hinton 推荐阅读达尔文
│ └── 获得诺奖后的生活变化(被认出、合影)
├── AI 的影响与未来
│ ├── AI 与人文科学的互动(评估影响、改变人性观 - 类比机器)
│ ├── AI 与气候变化(短期负面 vs 长期潜在益处)
│ ├── AI 在医疗健康领域的潜力
│ │ ├── 诊断(图像解读、罕见病)
│ │ ├── 药物研发(蛋白质折叠)
│ │ ├── 外科手术(机器人)
│ │ └── 对就业的影响(医疗领域需求大)
│ └── AI 相关专业选择建议(数学/CS基础 + 认知科学好奇心)
├── 给学生的通用建议
│ ├── 如何选择机会(Hinton: 警惕短期回报;Woodin: 保持开放,勇于尝试)
│ ├── 如何找到热情(Hinton: 真热情自知;Woodin: 广泛探索课程与活动)
│ ├── 课外活动与爱好(Hinton: 木工;Woodin: 内胎水球)
│ ├── 追求学术生涯(成为教授)
│ │ ├── Hinton: 考察导师培养记录
│ │ └── Woodin: 理解学术路径,尽早参与研究
│ └── 给梦想为科学做贡献的学生建议(发现现有方法的不足,坚持探索)
└── 结语
├── 主持人总结与感谢
└── 对听众的祝福与活动结束
与诺贝尔奖得主对话:Geoffrey Hinton 教授访谈录
一、 引言与背景
艾琳 (主持人): 大家晚上好,欢迎来到多伦多大学。我是艾琳,多伦多大学四年级学生,即将完成语言学和戏剧学的双学位。昨天我刚刚完成了本科阶段的最后一门考试,非常激动能在今年六月毕业。
在开始之前,我想首先承认我们所在的这片土地。数千年来,这里一直是休伦温达特人、塞尼卡人和克雷迪特密西沙加人的传统领地。我们非常感激能有机会在这片土地上工作、学习、教学和求知。如今,这个聚会之地仍然是来自龟岛各地的数千名原住民的家园。
感谢大家参与这次难得而精彩的机会,直接聆听诺贝尔奖得主、多伦多大学荣誉教授 Geoffrey Hinton 的分享。Hinton 教授荣获 2024 年诺贝尔物理学奖(编者注:根据记录,Hinton 教授与其同事分享的是 2018 年图灵奖,此处信息按视频原文记录),被亲切地称为“人工智能教父”。他在人工神经网络和深度学习方面的研究塑造了我们口袋里的手机乃至一些最强大超级计算机背后的技术。他的工作确实改变了我们理解思维和学习的方式。Hinton 教授也因其在全球范围内倡导人工智能的安全、合乎道德和负责任的使用与发展而深受敬佩。
采访他的是 Melanie Woodin 教授,现任文理学院院长,并将于今年七月起担任多伦多大学下一任校长。Woodin 院长是一位神经科学家,研究大脑中学习和记忆的潜在机制。她的工作探索神经元如何交流和处理信息,以及这些活动的变化如何导致神经系统疾病。
虽然我们面前有两位科研巨擘,但得知他们刚上大学时也并非百分之百确定自己想学什么,甚至不知道未来道路会走向何方,或许会让你感到些许安心。这只是我们今晚将探讨的众多主题之一。
你可能也注意到了,Hinton 教授和 Woodin 院长都以各自的方式研究“学习”。因此,今天谈话的一个关键焦点将是如何磨练你的求知欲和学术热情,找到灵感和信心去大胆梦想,以及如何在研究、学业、科学和生活中取得成功等等。
在交接之前,我还有几点事务需要说明。为确保最佳观看体验,请调高音量并最小化其他打开的窗口。若想全屏观看,请点击观看屏幕右下角的小方框。我们的嘉宾将发言约 25 分钟,之后将有 25 分钟的观众问答环节,由我主持。屏幕上会显示提交问题的说明,提示会贯穿整个环节不时出现在屏幕底部,欢迎随时提问。为了尽可能多地回答问题,我会代为宣读,并将相似问题归纳为一般性主题。
今晚将有来自世界各地的人们加入我们,目前已有超过 1600 名学生注册。我也要向所有来自新加坡、香港和北京的朋友们致以热烈的问候——这些都是我个人成长的地方。在座各位都收到了多伦多大学的录取通知书,涵盖工程学到人体运动学,从音乐到数学,从政治学到建筑学等多个领域。作为加拿大的旗舰大学和世界领先的研究机构之一,这绝非易事。恭喜大家!我们希望今天的谈话能让你们初步领略我们这个卓越学习社区的风采。
最后,请允许我简要介绍一下我们今晚所处的这个美丽空间。我们现在身处哈特之家(Hart House),这是校园里的一颗真正的明珠。无论你来自哪个项目或哪个校区,哈特之家都向你开放。哈特之家是一个历史悠久、充满活力且包容的地方,你可以在这里体验课堂之外的大学生活,从辩论俱乐部到戏剧团体和健身课程。在这里,你可以结识新朋友和导师,发现触动你心弦的事物,感受校园里的家。这里真的适合每一个人。
好了,我们现在准备好进入主要环节了。请坐好,让我们开始这场备受期待的对话。Woodin 院长,请允许我把时间交给您。
Woodin 院长: 谢谢艾琳的亲切介绍,欢迎大家来到多伦多大学。我很有信心地说,我们将会有一场非常特别的体验。在过去的五年里,Hinton 教授给了我很多明智的建议。他对科学和学术的投入,他的指导和友谊都是无法估量的,我希望在接下来我们共度的一小时里,你们也能感受到这一点。我们有很多内容要谈,所以让我们直接开始吧。
二、 Geoffrey Hinton 的学术历程与早期探索
Woodin 院长: Hinton 教授,如您所知,我们的听众是由即将开始本科生涯的学生组成。回想起我处于他们这个阶段时,我很高兴能来多伦多大学学习生物学,但我也曾疑惑自己是否选对了专业,以及如何才能知道?所以,您能先给我们讲讲您的学术旅程,以及您大学第一年是什么样的吗?
Hinton 教授: 我去了剑桥。那是我第一次离家生活,也是我第一次去一个我并非最聪明的人之一的地方。那里每个人都很聪明,我发现非常困难,一个月后我就离开了。我在伦敦做了些零工,然后重新申请了建筑学。我被建筑学录取了,但一天之后我又改变了主意,回去学科学了。所以,我大学的开端相当混乱。如果你的大学开端也很混乱,别担心。
Woodin 院长: 嗯,我完全同意您的看法,这也是我们在多伦多大学引以为豪的一点,就是当你来到这里,你可以选择广泛的课程,真正地探索你的机会。那请您再多告诉我们一些您本科期间具体学习了什么?
Hinton 教授: 我第一年学了物理、生理学和化学。我物理学得很好,但我应付不了数学,数学太复杂了。我能做直观的物理,但我就是觉得数学很难。所以我认定自己永远成不了物理学家。幸运的是我放弃了物理,因为如果我没那么做,我永远也得不到物理学的诺贝尔奖,我的数学不够好。
生理学我非常喜欢,我想理解心智是如何工作的。但在夏季学期,当他们要讲解中枢神经系统时,我非常失望,他们解释了神经冲动如何沿神经纤维传播,却没有解释它是如何工作的。所以我转向了哲学,以为哲学或许能教我关于心智的东西。我错了。于是我又转向了心理学,以为那或许能教我关于心智的东西。它确实教了我一些关于心智的事情,但不是它如何运作。我一直相信,我们必须理解大脑如何工作才能理解心智如何工作,而心理学没有教我这个。所以,之后我成了一名木匠。
几年后,我决定回去读研究生,也许人工智能(AI)会是那个能让我理解心智如何工作的地方,因为他们可以实际构建东西。我们可以在计算机上模拟事物,所以我们实际上可以构建微型心智。我至今仍然认为这是尝试理解心智如何工作的一个非常好的方法。
Woodin 院长: 好的,这是一个引人入胜的故事,因为您尝试了这么多不同的学科,并且显然是被一种探索更宏大问题的渴望所驱动。然后您开始了研究生学习。一旦开始,您是否感觉自己已经真正专注于那个将成为您职业生涯的专业领域了?
Hinton 教授: 是的,在我开始做人工智能之后,从那时起,我从未想过我应该做别的事情。但我认为他们做人工智能的方式完全错了。当时人工智能领域的大多数人相信,智能最重要的部分是推理,而推理必须像逻辑那样进行。你头脑中必须有某种符号表达式,并且必须使用规则来操纵它们,那必定是它的工作方式。他们对此非常自信,以至于几乎无法考虑任何其他可能性。
少数人明白,要理解心智和大脑,你必须真正理解神经元网络如何学习改变神经元之间的连接强度。但在这少数人中,有图灵和冯·诺依曼,不幸的是他们都英年早逝。
Woodin 院长: 让我们回到您本科时期的多元路径。您学习了多个学科,试图找到自己的道路。如果一切重来,您还会选择那条路吗?因为我感觉那条路很可能确实帮助您到达了您想去的地方。
Hinton 教授: 所以回想起来,虽然当时看起来完全是混乱的,但学习物理学、生理学、哲学和心理学,都为我后来所做的事情打下了良好的基础。所以事后看来,这一切是有意义的,但在当时只觉得像是一片混乱。
三、 寻找热情、好奇心与自信
Woodin 院长: 正如您多年担任教授所知,许多学生会走上一条他们可能觉得混乱的道路,但正如我们所知,这往往是引导他们到达目的地的最佳途径。您的家族中有很多杰出的学者,但您却能够走出他们的光环,找到自己的道路,对吗?就是我们正在谈论的这种热情。您能给那些正在思考如何找到自己学术道路的本科生一些建议吗?他们如何拥有这样做的信心?
Hinton 教授: 我认为你必须有一样你真正好奇的东西。很多本科生会决定他们想学什么科目,但对我来说,有一个我特别感兴趣的问题,那就是大脑是如何工作的。一旦你有了这样一个问题,它就会驱动你。所以,如果你有这样一个问题,生活会变得容易得多,你只需要做任何你需要做的事情来弄明白它。对我来说,这意味着学习很多不同的学科,但我始终被理解大脑如何工作的目标所驱动。
Woodin 院长: 很好的建议。我曾公开谈论过我的本科时光,我一些最难忘的经历是在实验室里和同学们一起度过的,常常是在周五晚上。这对某些人来说可能有点“书呆子”的形象,但回想起来,那是我在校园里最快乐、最难忘的时刻。您能分享一些您作为本科生或学生时期最难忘的时刻吗?
Hinton 教授: 一个难忘的时刻是,当我在学心理学时,我们要做一个实验,这是我做过的少数几个实验之一。我选择做的实验是试图判断随着孩子年龄增长,他们是否会更多地关注形状,而较少关注颜色和纹理等。
实验是这样进行的:你找来三到五岁的孩子,教他们做一个“找不同”的任务。比如,给他们看两个红色的正方形和一个红色的圆形,他们必须指出那个不同的。他们很快就能理解这个概念。然后你给他们看……我可能会弄错……两个红色的圆形和一个黄色的圆形,对比比如说两个红色的圆形和一个红色的正方形。所以一个是形状不同,一个是颜色不同。他们很快明白有时是形状不同,有时是颜色不同,并且需要指出那个不同的。
然后你给他们看一个我可能会弄错的例子:一个红色的圆形,一个黄色的圆形,和一个黄色的正方形。现在,如果你根据颜色判断,不同的是红色的圆形;如果你根据形状判断,不同的是黄色的正方形。
这个实验进行得还算顺利,我得到了我预期会得到的、相当无聊的结果:随着年龄增长,人们更倾向于根据形状而非颜色来选择不同的那个。
然后,一个聪明的五岁孩子看着第一个测试例子——他已经学会了挑出不同的那个——他看着这个红色的圆形、黄色的圆形和黄色的正方形,指着红色的圆形说:“你把那个涂错颜色了。”
你看,我当时试图支持的理论——即随着年龄增长,人会更少关注颜色,更多关注形状——其实很愚蠢。这个孩子理解了正在发生的事情,他明白这是一个实验,他明白是我构造了这些东西,他理解“找不同”的概念,他只是认为我犯了个错误,因为这个例子不符合训练模式,可能是我把那个红色的圆形涂成了红色而不是黄色,因为我弄错了。
在那一刻,我想,在我们能够建立一个模型,像这样训练它,然后它的行为能像那个孩子一样之前,我们是无法真正理解人类是如何工作的。它不会指向红色的圆形或黄色的正方形,而是会说:“嘿,你把红色的圆形涂错颜色了。”或者至少它会说这里有点问题。那是1970年,距今55年前了。
在过去的55年里,我们现在有了某种可能真正做到这一点的东西。如果你拿一个大型语言模型,告诉它这个任务并给它一些例子,然后(它需要是多模态的)给它看这个矛盾的例子,它或许真的会回应说“你把红色的那个涂错颜色了”。所以,我们已经进步到足以实现我当时的想法了——当时我认为心理学完全没用,因为它无法解释孩子为什么会那么说——现在我们或许能够做到了,但这花了55年。
Woodin 院长: 您当时认为会花55年吗?
Hinton 教授: 不,不。事实上,我去读研究生时,我的论文项目打算叫做“路德维希”(Ludvig),取自路德维希·维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein)。Ludvig 代表“无先天语法的语言理解装置”(Language Understanding Device Without Innate Grammar),因为我认为乔姆斯基说的是垃圾,我们应该能够学习语言。现在我们能做到了,这些大型语言模型做到了,但这花了50年。
Woodin 院长: 包括我在内的许多人都将您视为鼓舞人心的思想者。当您获得诺贝尔奖时,您工作的影响被比作工业革命和火的发现。
Hinton 教授: 我应该在此强调,这不仅仅是我的工作,还有一大群人……
Woodin 院长: 是的,是的,非常好的观点。所以,我想探讨的是,您在研究生涯中那些关键的时刻,正如您向我们描述的,您对一个研究问题充满了热情,对大脑如何工作感到好奇。您刚才给了一个很好的例子,是您本科时的一次经历,它确实加深了您对我们需要做什么的理解。但让我们再往前追溯一点,也许在您的小学时代,甚至更早,是否有那么一个时刻,您真正意识到自己那由好奇心驱动的头脑正引导您走向一条发现之路?
Hinton 教授: 我记得很早的时候,看到一件不可能的事情,并为此着迷了一段时间。大概五岁的时候,我放学回家坐在一辆公交车上。座位朝车头方向向上倾斜,上面覆盖着一种粗糙的天鹅绒材料,有硬硬的绒毛。我把一枚大大的旧英国便士放在旁边的座位上,它竟然向上移动了。我想,这不可能。于是我又放了一次,它还是向上移动。
当然,我现在记不清当时的具体细节了,我记得的是我多次回忆这件事的记忆。但它确实向上移动了,而那是不可能的。我为此困惑了很长时间。长大后,大概十几岁的时候,我最终明白了是怎么回事:公交车的引擎没有安装好,整个车都在振动。天鹅绒的绒毛大致是这样的(做手势),便士向上移动时是顺着绒毛的方向。引擎使它这样振动,当它向这个方向移动时可以通过,而向另一个方向移动时就像棘轮一样无法通过。所以能量来自引擎引起的振动,而它向上移动的原因是天鹅绒纤维的倾斜方向。
但是,看到某个东西自己向上移动,我总是对那些不可能的事情非常着迷。
Woodin 院长: 我想说,在第一个问题中,您回答说您的数学不足以学习物理,还开玩笑说因此赢得了物理学诺贝尔奖,但在我听来,当您在那辆公交车上时,您已经在观察物理问题了。
Hinton 教授: 是的,我一直热爱直观物理学,一直对物理着迷,只是那些复杂的方程式……
Woodin 院长: 作为关于灵感的后续问题,您宿舍墙上是否贴过什么海报来获取灵感?或者有什么其他的娱乐形式?它们是什么?
Hinton 教授: 冒着听起来极其书呆子的风险……我的父亲是一位生物学家。在我十几岁,大概14岁的时候,他觉得让我成为一名生物化学家是个好主意。所以,实际上,在我卧室的墙上,我贴了一张巨大的克雷布斯循环(Krebs cycle)图。
Woodin 院长: 嗯,那显然对未来的学习是很好的灵感。
Hinton 教授: 也许吧,我现在对克雷布斯循环几乎什么都不记得了,除了它把所有东西都分解成丙酮酸(pyruvic acid)。
Woodin 院长: 那也是个显著特征,所以没关系。让我们来谈谈动力。我们都会面临挫折,对吧?
Hinton 教授: 是的。
Woodin 院长: 在个人生活、职业生涯中,当我们还是本科生时,在每个阶段都是如此。您会对经历重大失败或挫折的学生说些什么?
Hinton 教授: (失败)并非世界末日。当你年轻时,你没有那么多经验,但你可以从重大的挫折中恢复过来。我想对我来说,我始终有那个驱动性的问题:“大脑是如何工作的?”。我曾对心理学感到非常厌倦,并且在心理学上表现得很差,然后跑去当了木匠,决定不再做学术了。后来我遇到了一个真正的木匠,他做木工活比我好太多了,我说,实际上,当学者比当木匠更容易。所以我又回到了学术界。我认为,只要你追随你的好奇心,你就会没事的。
Woodin 院长: 好的,我想接着谈谈好奇心。您谈到了您的好奇心,我们谈到了公交车座位上移动的便士,您也谈到了对大脑如何工作的好奇心。但我确信我们观众中的一些人,我知道我自己的学生,无论是本科生还是研究生,有时会想,“我怎么能想到这些问题呢?”并且花了太多精力去思考“什么是一个好问题?”。所以我想更深入地探讨一下,您会给人们在思考好问题方面什么建议?他们如何真正找到自己的好奇心?
Hinton 教授: 我认为(好奇心)往往始于仅仅注意到一些看起来有点奇怪的事情,然后不仅仅是说“这有点奇怪”,而是对它为什么奇怪产生兴趣。有很多日常事物都有点奇怪,但大多数人从未思考过。例如,你去看牙医,牙医说“向下咬”(bite down),你就接受了。但实际上,当你收缩这些肌肉时,你的下颌是向上抬起的。那么为什么牙医要说“向下咬”?是他弄错了吗?但所有牙医都犯同样的“错误”,所以到底是怎么回事?如果你问牙医他们为什么这么说,他们也不知道,或者会编造一些理由。
真正的情况是,我花了一段时间才弄明白,当你思考口腔内部时,重要的是你的牙齿相对于舌头的位置。如果你问哪些牙齿会咬到你的舌头?嗯,你的舌头在你的下颌里,所以你的舌头随着下牙一起上来,它相对于下牙没有移动。因此,是上牙相对于你的舌头移动了。所以,当你在思考你的口腔内部时,某种程度上“你”就是你的舌头,而移动的是上牙,因为你的舌头固定在下颌上。
解决像这样的谜题,是科学家喜欢做的事情。这只是一个日常小例子,大多数人不会对“为什么他们说向下咬,而它明明是向上动”这个事实感到好奇。
我可以再举一个例子。
Woodin 院长: 当然可以。
Hinton 教授: 很少有生物学家似乎对一个小小的拓扑学问题感到困惑。食物从一个口进去,废物从另一个口出来,对吧?空气从一个口进来,二氧化碳又从同一个口出去。嗯,这看起来很蠢。为什么不是一个直通系统呢?大多数生物学家不知道答案,他们甚至从未想过这个问题。但这显然是我们的一个特征。
这实际上关乎不丢失水蒸气。氧气分子比水分子大,所以任何能让氧气单向通过的膜,也会让水蒸气反向通过。因此,你的肺会让水蒸气从血液中排出,而你不想失去所有这些水蒸气。所以你有一根长长的粘膜管,当干燥的空气吸入时,湿润的粘膜使其加湿;当湿润的空气呼出时,它会在粘膜上沉积水分。这样,等空气再次呼出时,它就相当干燥了。如果你观察骆驼,它有非常非常长的管道,都盘绕在它的鼻子里,这样它就不会失去任何水分。
但这又是另一个明显的例子:我们身体有一个明显的事实,即呼吸的拓扑结构和消化的拓扑结构是不同的,但大多数人从未问过“为什么会这样?”。
Woodin 院长: 两个很棒的例子。也许我可以补充一点,对正在观看的学生们说,无论你们最终在哪里学习,我们都非常鼓励你们去质疑——不仅质疑周围的世界,还要质疑你们在课堂上学到的一切以及你们阅读的内容。有些东西可能被当作事实呈现,问问为什么会这样?它从何而来?如果你在人文学科,那就深入图书馆的书库,找到那些原始资料并阅读它们。我想您在某种程度上暗示的是,你会发现,在我们认为已知的事物背后,存在着大量的未知。
Hinton 教授: 是的,未知就在你周围,只是大多数人懒得去注意它们。
Woodin 院长: 没错。所以,即使你的教授告诉你一些已知的事实,如果你就其中的未知之处向他们提问,他们实际上会很高兴——好的教授会这样。
Hinton 教授: 是的,我们这里有好的教授。
四、 研究、学习与应对挫折
Woodin 院长: 让我们快进几年,到您后来的岁月。人们很容易认为您的成功是一夜之间到来的,但实际上,大多数学者,无论在哪个学科,都投入了整个职业生涯,并且正如您所描述的,与他们的许多同事、学生、受训者一起,经过数十年的努力,进行我们所说的基础研究或发现导向的学术研究,探索那些未知的概念。当您开始做这些时,我想您并未预料到自己会从根本上改变世界。
Hinton 教授: 我想这两者是相辅相成的,因为一直很明显,如果你能理解大脑如何工作,你就能制造出和我们一样聪明的人工大脑,那就会改变世界。
Woodin 院长: 我认为,让其他人清楚地认识到您所做的事情将改变世界的时刻之一,至少让计算机科学家们清楚认识到,是在 2012 年,当时您赢得了一个现在相当著名的计算机科学竞赛,由学者李飞飞(Fei-Fei Li)组织的 ImageNet 竞赛。您从一位备受尊敬的计算机科学家和您的同事们,变成了让人们意识到事情将发生根本性改变的人物。您能谈谈您当时的感觉吗?那对您来说意味着改变吗?或者您早已预见到了?
Hinton 教授: 那有点像一个标志。我们多年来一直说,神经网络最终将能够比标准方法(即编写程序来识别图像)更好地识别图像中的物体。我们不知道我们自己是怎么做到的,但我们可以制造出有点像大脑的东西,让它学习,也许我们能得到一个系统,它会学会做得更好。这正是我们所展示的:一个系统可以学会比任何程序员编写的程序都做得好得多。
多年来,计算机视觉领域的人一直说神经网络是胡说八道。他们的一些期刊甚至有政策,如果你提交关于神经网络的论文,他们连评审都不会评审,因为那太荒谬了。几年后,他们全都在做神经网络了,因为我们证明了它确实有效。
Woodin 院长: 好的。也许是最后一个问题,因为之后我们想把时间交给艾琳来回答观众的问题。我看到很多学生在校园里和您自拍。
Hinton 教授: 嗯。
Woodin 院长: 所以这有点关于:获得诺贝尔奖是什么感觉?成千上万的人梦想着它,当然只有极少数人能实现。现在走在街上会有人认出您吗?这对您的生活有根本性的改变吗?
Hinton 教授: 嗯,是的,街上确实有人认出我,很多人想合影,这挺烦人的。但如果这种情况消失了,我可能会感到失望。
Woodin 院长: 嗯,这是一个很好的转折点,可以把话题交回给您了,艾琳。
艾琳 (主持人): 非常感谢 Hinton 教授和 Woodin 院长的坦诚交流。如果我们的观众现在聚集在这里,我相信此时此刻一定会有全场起立鼓掌。我今年六月即将毕业,真希望我在刚开始本科学习时就能听到这样的建议。话虽如此,我觉得您刚才分享的很多内容不仅对学业,对我生活中接下来的一切也都非常重要。我想我也可以代表所有观看的人说,我们会将您们讨论的所有这些见解长久地铭记于心。
现在,让我们开始回答大家的问题吧。
艾琳 (主持人): Hinton 教授,您能谈谈您认为科学与人文学科是如何协同工作的吗?以及为什么这种合作很重要?
Hinton 教授: 我认为有两种互动非常重要。第一种是,随着我们开发新技术,我们需要人文学科来确保我们考虑到它们如何影响人以及人们的生活。这是第一种互动。第二种互动是,随着我们对大脑工作方式的理解加深,我们将从根本上改变我们对人如何运作的看法,而这将改变人文学科。大约一百年前,随着精神分析学的发展,我们曾见过这种情况。尽管其中有很多无稽之谈与一些真正的见解相结合,但它改变了人们思考人的方式。我们接受了我们有各种无意识的动机,我们接受了我们使用各种类比来做事而不仅仅是推理,我们基本上接受了我们远没有我们想象的那么理性。
现在将要发生的,是一个甚至更大的变化。因为直到现在,大多数人,包括人文学科的人,都认为我们是使用类似逻辑的东西进行推理的,我们是理性存在。但我们不是。我们是巨大的类比机器。我们通过看到类比来工作——不仅仅是与一件事物的类比,而是与许多事物的类比。这就改变了你对人的本质的看法。我们是类比机器,而不是推理机器。我们在顶层有一层薄薄的推理能力,这对于做像数学这样的事情非常重要——没有顶层的推理,你就不会有银行账户之类的东西——但我们基本上使用类比来思考。
艾琳 (主持人): 非常感谢您的回答,真的很有见地。我们现在有另一个问题是:人工智能会有助于应对气候变化,还是会使气候变化恶化?
Hinton 教授: 好的。短期内,它可能会使情况恶化。人们正忙着获取所有能得到的电力来训练这些庞大的聊天机器人,它们显著增加了电力消耗。所以这会使气候变化恶化。
但它也将帮助我们设计出更好的材料,比如更好的太阳能电池板,可能还有更好的风力涡轮机,或许还有更好的核电站,用于建筑隔热的更好材料,也许是能充当太阳能电池板同时保持透明的玻璃等等。当然还有更好的电池,电池对于像太阳能这样的东西非常重要。
所以我认为现在很难说清,但短期内可能不好,长期来看,我认为好处将超过坏处。
艾琳 (主持人): 非常感谢您,感谢您对短期和长期的全面讨论,这非常有趣。我们还有另一个问题,也是给您的,Hinton 教授:您曾经坚定持有的某个科学信念或实践,后来却改变了看法,是什么导致了这种转变?
Hinton 教授: 我可以说一个非科学的信念吗?
艾琳 (主持人): 当然可以。
Hinton 教授: 我的父亲是斯大林主义者,我从小被教导认为约瑟夫·斯大林是个好人,他从希特勒手中拯救了欧洲。当我十几岁时,我对此开始有点怀疑。我现在不相信约瑟夫·斯大林是个好人。我确实相信他帮助从希特勒手中拯救了欧洲,但代价是可怕的。直到我有了乌克兰的研究生,我才意识到代价有多么可怕。
艾琳 (主持人): 谢谢您。这个问题实际上是给你们两位的,Woodin 院长和 Hinton 教授:在你们职业生涯早期,你们做出的哪个决定在当时看似微小,但却对你们如今的身份和位置产生了巨大影响?
Hinton 教授: 好的。这是一个奇怪的决定。我被剑桥录取了,但我知道我的数学不够好。所以我实际上在学校多待了六个月,上了更多的数学课。我当时特别想学习概率论,我也不太清楚为什么,就是对它感兴趣。数学老师说,他对概率论了解不多,但他有一本关于概率的小书,建议我与其上数学课,不如去图书馆读这本小书,做书里的练习题。
这对我职业生涯产生了巨大的影响。概率论成了我某种程度上喜爱并且感觉熟悉的东西,否则就不会是这样。所以,是一位有见地的数学老师,他意识到我对概率论真的很好奇,并没有说“我们这里不教这个”,而是说“好吧,去读一本关于它的书吧”。
Woodin 院长: 是的,我在思考我们观众中的学生们,并回想起他们在那个阶段时,会从朋友、家人那里得到很多建议,无论你是否主动寻求。通常人们会给你关于你应该选择哪条职业道路的建议,其中一部分常常是关于世界的发展趋势,什么是一个有未来职业前景的好学习领域。
当然,思考职业生涯的下一步很重要,但在任何你将要追求的职业中取得成功,最终都取决于你对它的热情,对吧?你希望在你决定追求的任何领域感到充实,无论你是继续深造还是进入职场。所以,即使你来到大学,你会和同龄人交谈,甚至可能和导师交流,他们可能会谈论一些新兴产业。考虑这些很重要,我也曾收到很多这样的建议。
但我早期做了一个决定,那就是真正追随我的热情,真正去探究我感兴趣的问题。即使我没有一个具体的问题,也是去探索生理学或大脑中我想了解更多的领域。通过追随这份热情,你会比遵循别人告诉你会有积极结果的道路更成功,对吧?这并不意味着你可以朝着一个方向前进而不考虑下一步,但如果你追随你所兴奋和感兴趣的东西,你会做得最成功,这会为你下一步选择的任何事情打下良好的基础。
艾琳 (主持人): 非常感谢。关于给学生建议以及有老师或教授辅助学习的话题,我从观众那里有另一个问题:在你们多年的学校教育中,有哪些学习技巧是你们认为有效的?
Hinton 教授: 我认为学习技巧很大程度上取决于你是谁。我注意到科学家之间存在巨大差异。我不喜欢阅读。我开始读一些东西,读了一段之后,我就会分心,因为它让我想到了别的事情,我开始思考其他问题。我非常不擅长阅读科学论文。如果我必须读,最终我会读重要的论文。
我喜欢和人交谈。我有一个朋友叫特里·谢诺夫斯基(Terry Sejnowski),他非常喜欢阅读。他阅读神经科学领域的所有文献。如果我想了解神经科学的某些东西,我实际上不会去读论文,我会打电话给特里,他会向我解释,这有趣多了。
我想在某些方面我很幸运,我的博士生导师也有同样的特点。所以他早期给了我建议:“不要读文献,阅读会腐蚀思想。先自己解决问题,然后再去查文献,看看你的解决方案是否新颖。”
这与几乎所有人给你的建议正好相反。他们会说你应该阅读文献,在你开始自己解决难题之前,应该仔细阅读文献。我认为两种观点都是正确的,因为这取决于你是谁。有些人喜欢大量阅读并获取大量知识。另一些人是像我这样的解谜者,他们不喜欢阅读大量东西,他们喜欢有一个谜题去解决。所以我认为你应该如何学习存在巨大的差异。
Woodin 院长: 是的,我同意这确实……你自己的学习风格会很重要。你会想要反思是什么让你走到了这一步。但我自己的经历以及我一次又一次在学生身上看到的是,当他们一起组成学习小组时,那真的很有价值。
这可能是因为对一些学生来说——我想我们从 Hinton 教授那里听到了,我肯定也是这样——能够讨论概念,互相提问……我想大多数人都知道,你可能以为自己理解了一个主题,然后你试着向别人解释,结果发现“等等,我想我这里漏了点什么”。所以这是一个很好的方式来真正检验你自己的知识。也许你确实在理解上存在差距,你现在从别人那里学到了。
但这里还有另一个价值,对吧?你来到大学,可能离开了你在高中课堂里那个较小的学生群体,你会遇到很多其他人,对吧?你们可能会一起学习一些东西,如果一起做可能会更有趣。也许之后你们会一起去吃冰淇淋,或者去喝咖啡,或者……你知道……或者一起去参加体育活动,对吧?所以,如果你和其他同学聚在一起学习,你会得到一些额外的好处。
正如艾琳你从你的经历中了解到的,无论你在哪个项目中,有些学生会自然而然地与他人这样做,但也有很多很棒的项目已经设立好了,你可以直接加入并认识其他人。
艾琳 (主持人): 百分之百同意。
Hinton 教授: 我想在我的回答里补充一点。有一个人我特别喜欢读他的作品,那就是达尔文,尤其是《贝格尔号航行记》(The Voyage of the Beagle)。因为他对世界充满了好奇心,他对地质学非常感兴趣,当然还有动物学,以及两者之间的关系。所以他有非常精彩的观察。
比如,他看到了珊瑚岛。一种标准的珊瑚岛是有一个岛屿,然后周围有一圈珊瑚礁。但有些珊瑚岛,珊瑚礁离岸可能有一英里远,而且活着的珊瑚生长在一大堆死珊瑚构成的巨大金字塔顶上。达尔文非常好奇这怎么可能,因为珊瑚在水下几百英尺深处就无法生长了,那里没有足够的光线。那么这些巨大的死珊瑚金字塔是从哪里来的呢?
达尔文仅仅通过推理说:“那一定是整个海底都下沉了。”随着整个海底的下沉,珊瑚为了保持靠近水面而持续生长,但岛屿下沉并变小了,而珊瑚礁保持了同样大小的环状。所以最终,珊瑚礁离岛屿很远了。
书里充满了类似这样的东西,阅读像达尔文这样的人的作品真是太棒了。
艾琳 (主持人): 您介意再说一下那本书的名字吗?
Hinton 教授: 叫《贝格尔号航行记》(The Voyage of the Beagle)。
艾琳 (主持人): 《贝格尔号航行记》,谢谢。我稍后一定要去看看。好的,另一个问题,这是专门给您的,Hinton 教授。如果有人想在人工智能和机器学习领域发展职业,他们应该主修数学还是计算机科学?我知道您谈到了一些您的经历,但您认为数学和计算机科学的基础是否仍然有价值,甚至是必需的?
Hinton 教授: 我认为它很有价值。我认为你应该在年轻时尽可能多地学习你能承受的数学。吸收抽象的数学思想是困难的,年轻时做得更好。所以你应该尽可能多地学。
但我也注意到,那些只学计算机科学,或者只学数学和计算机科学的学生,不像那些学认知科学的学生那样对心智如何工作有同样的好奇心。最好的学生是那些学习认知科学,并且也能做数学,也能编程的学生。所以我认为你应该做一些不同的事情。
五、 AI 的影响与未来
艾琳 (主持人): 好的,非常感谢。这是另一个给你们两位的问题:你们如何决定选择追求哪些机会?
Hinton 教授: 嗯,现在,我基本上对所有事情都说不,因为机会太多了,实在太多了。回想我的职业生涯,在加拿大曾有一段时间,如果你想获得资助,你必须从工业界获得资助。而工业界会资助你做那些能为特定公司带来直接回报的研究。我认为接受那笔资助是一个巨大的错误。我认为那笔资助实际上阻碍了科学发展。拿少一点钱,做你真正感兴趣的问题的基础研究,不被那些追求快速回报的事情分心,要好得多。
Woodin 院长: 也许我稍微从另一个角度思考这个问题,回想我作为学生的时期,为今晚的观众着想。我认为他们应该对很多机会保持非常开放的态度。你可能带着想学习某个特定东西的想法进来,或者对某个特定的俱乐部感兴趣,但是,你知道,也许你在一个学习小组里,正如我所说,其中一个成员说:“嘿,你知道吗,我今晚要去……去看一场戏……我要去哈特之家……去音乐室……我要去辩论俱乐部。”也许这些是你以前从未尝试过的事情,但我想说,抓住那个机会去吧,对吧?因为你的大学时光真的是一个拓展思维、尝试新事物、认识新朋友的时间。当你对那些机会说“是”的时候,你就能做到这些。
艾琳 (主持人): 我喜欢这个答案,非常感谢您,Woodin 院长。这是另一个给你们俩的问题,但如果有人难以弄清楚自己真正热爱什么,特别是像您(Hinton教授)那样,尝试了很多不同的东西,并且同时对很多事情都充满热情,该怎么办?
Hinton 教授: 嗯,我认为如果你需要去“弄清楚”,那你可能就不是真正热爱它。对我来说,从大约16岁起,理解大脑如何工作就是我最想做的事情。现在仍然是,我们仍然不理解,我仍然想理解大脑如何工作。在我们试图理解大脑如何工作的过程中,我们产生了很多技术,但我们还没有弄清楚大脑是如何工作的。我们比以前知道的多了很多,但我们仍然没有真正了解。但我总觉得,如果你有真正的热情,你是知道的。
Woodin 院长: 是的,我想说的是,学生在高中学习的科目相对有限,这可能有其原因。但很多学生来到大学后会了解到——艾琳,我估计你可能也有类似经历,你读了双学位,我们现在很多学生也修读各种不同的项目——你进来后,可以接触到你甚至不知道存在的学科的课程。所以我们真的只是鼓励学生们,你知道,浏览一下课程目录,说:“嗯,那个看起来很有趣,不知道是关于什么的?”对吧?然后在你的第一年里选修各种各样的课程,因为很可能你会从中找到你对某件事的热情。
也许不会马上就找到,你可能会说:“哇,这个研究领域是关于什么的?我要再选一门课看看。”对吧?所以,真正去追求一系列的课程,再次强调,即使是那些你可能从未想过自己会感兴趣的课程。回到那一点,你可能不知道它们会带你去哪里,但这没关系。
而且,你的热情最终可能并不在某个特定的学科领域。你的热情可能来自于参与活动,就像我们刚才谈到的在哈特之家,或者在我们三个校区的任何其他地方,你可能对某件事变得非常兴奋。也许你加入了学生报纸、学生会,然后意识到你对此充满热情。所以你可以在各种各样的地方找到它。
艾琳 (主持人): 是的,我喜欢这个尝试很多事情,然后慢慢发现自己真正感兴趣的是什么的概念,无论是大脑如何工作还是其他任何事情。我知道我大一的时候都不知道什么是语言学,直到第二学期才发现它,然后才意识到:“哦天哪,这就是我想做的。”这太有趣了。感谢两位的回答。
现在我有一个问题给 Hinton 教授:您认为人工智能未来在医疗保健系统本身方面有什么潜力?
Hinton 教授: 哦,我认为潜力巨大。我在大约2016年做过一个预测,说在五年左右——我不记得具体预测是什么了,也许是十年内——我们就不再需要放射科医生来解读扫描图像了。这个预测有点过于乐观了。我们现在仍然需要放射科医生来解读扫描图像,但是在许多类型的医学影像上,人工智能系统现在大约和医生、放射科医生一样好,而且它们还在不断进步。
放射科医生不可能看十亿张图像,但以胸部X光片为例,网上有70亿张这样的片子被做过。你现在可以用70亿张胸部X光片来训练一个人工智能系统,它在诊断各种疾病方面可以做得非常好。或者像皮肤癌之类的,人工智能系统现在在观察你皮肤上的东西并判断是否可能是黑色素瘤方面,已经可以与皮肤科医生相媲美,甚至可能已经更好了。
所以它们在这方面会非常出色。但它们作为家庭医生也会非常出色。你现在去看家庭医生,可能带着某种罕见的疾病,你的家庭医生可能从未见过,如果幸运的话可能读到过。医生在诊断时会犯很多错误。在美国,每年大约有20万人死于医生的误诊。
去年,如果你比较……如果你拿一些困难的诊断问题,就像你在《豪斯医生》里看到的那种,但也许没那么离奇……如果你比较一下,医生能答对40%,一个人工智能系统能答对50%,而医生和人工智能系统结合起来能答对60%。嗯,这已经是去年的人工智能就消除了三分之一的诊断错误了,而且如你所知,人工智能进步非常快。
所以人工智能在诊断方面会做得好得多。它将帮助我们设计新药。DeepMind在蛋白质折叠方面所做的工作,对于理解如何设计新药将非常有用,他们已经建立了一个全新的团队来做这件事。所以我认为它将对你获得的医疗保健质量产生巨大的影响。
关于医疗保健的另一件事是——你老了就会意识到这一点——你能吸收多少医疗保健是没有限制的。老年人会希望有好几个医生只属于他们自己,可以随时问问题。所以,如果你有了能做非常好的诊断和非常好的图像解读的人工智能,这并不会让人们失业,你只会得到多得多的医疗保健。其他领域则不同,人工智能可能会让人们失业,但在医疗保健领域,有空间吸收巨大得多的医疗保健量。
艾琳 (主持人): 非常有趣。那么特别是在诊断和检测领域,您认为在比如说外科手术或其他医疗保健领域,是否还会有更多进展?
Hinton 教授: 哦是的,既有诊断哪些需要手术,也有实际进行手术。现在已经有可以做手术的机器人了,而且它们会变得越来越好。现在我有点担心给出时间表。我的猜测是,十年后,会有相当多的机器人做手术,但也许是二十年。
艾琳 (主持人): 非常有趣。这是另一个给你们俩的问题,您(Hinton教授)也稍微提到过。正如您所说,很多时候人们会在个人生活、学业和职业生涯中都面临挫折。但您能谈谈你们是如何应对失败的吗?是重新定义它、避免它,还是拥抱它并以某种方式扭转它?
Hinton 教授: 是的,我认为不同的人以不同的方式应对失败,可能有许多不同的应对方式。我不是应对失败的专家。我记得当我因为觉得心理学没用而放弃它,成为一名木匠时……我记得有一次我去参加了一个“相遇小组”(encounter group)。那是1970年代,生活方式不同,我们有那种小组,你会和其他人聚在一起度过一个周末,谈论你的恐惧和希望等等。在最后,人们必须……必须尽可能大声地喊出他们真正想要什么。大多数人喊出的都是“我想要被爱”之类的话,那是普遍的,是你通常期望喊出来的。而我发现自己喊出的是:“我想要拿到博士学位!”
所以后来我……那才是我真正想要的。在那个圈子里,那并不是特别能被接受的你真正想要的东西,但事实就是如此。
Woodin 院长: 嗯,是的,我想接着 Hinton 教授刚才开始说的,人们会以不同的方式来处理它。但这是一个好问题,因为正如我们之前谈到的,你会在个人、职业生涯的每个阶段都经历挫折。当你开始你的大学生涯时,你可能搬到了一个新的城市,可能是第一次离家,正如我们从 Hinton 教授那里听到的,你会意识到身边还有很多其他的聪明人,很可能事情不会像你希望的那样顺利,对吧?
所以你想要提前思考你将如何应对,对吧?你知道哪些事情对你保持心理健康是有益的?比如在我自己的例子里,我喜欢长距离骑自行车和徒步。所以我知道,如果我遇到了挫折,对某事感到沮丧,一个好办法实际上是到户外去,花些时间在外面,你知道,让你的内啡肽提升起来。
但接下来,另一个好办法是和某人谈谈这件事,对吧?有时候是我和另一位专业同事交谈,讨论一个困难的情况,了解他们是如何处理的,你知道,扮演反对者角色并获取他们的建议。有时候你需要的是专业人士,Hinton 教授也提到了这一点,对吧?他们是专业人士。所以,利用这些资源是很好的,无论是学业顾问,他们可以说:“你知道吗,我经常看到这种情况,这很正常,我们是这样支持学生度过难关的”,还是寻求更专业的帮助。但我们需要你告诉我们你遇到了挫折,这样我们才能帮助你。
艾琳 (主持人): 完全同意,非常感谢两位的回答。这是另一个给你们两位的问题,但在你们俩的学生时代,有没有什么特别的课外活动或爱好是你们特别热衷的?
Hinton 教授: 我一直很喜欢木工。我上高中的时候,我最喜欢的课不是数学或物理或任何那些课,而是木工课。那是自愿参加的,可以在晚上进行,但我就是喜欢它。你在实际地制造东西。
艾琳 (主持人): 您目前为止做过的最酷的东西是什么?
Hinton 教授: 我在家做了一些架子,一个大的储物单元,是用没有螺丝或钉子的方式制作的。就是把木条摆好,涂上胶水,再粘上其他木条。我做了能支撑架子的大框架。那可能是我做过的最大的项目之一了,而且很有趣。它不是精细木工,看起来不漂亮,但非常实用。
Woodin 院长: 所以我……你知道,当我谈到可能在周五晚上和实验室里的其他学生一起度过时……有一群学生说:“哦,你应该和我们一起报名参加校内内胎水球(intramural inner tube water polo)。”我说我从没玩过水球,他们说那真的没关系。于是我就去了,结果我玩了好几年的校内内胎水球。那是我玩过的最有趣的活动之一。我之后再也没玩过。结果发现,我……我接球或扔球都很糟糕。校内内胎水球主要就是试图把别人从内胎里掀翻出去。所以……你永远不知道你会获得什么样的乐趣。
艾琳 (主持人): 哦天哪,我喜欢这个!我实际上在我多大第一学期也做过这个,代表维多利亚学院(Victoria College)参加校内比赛。
好的,这是另一个给你们俩的问题,但这位学生希望将来从事学术界的工作,成为一名教授。那么在这位学生追求这个目标的旅程中,最重要的事情是什么?
Hinton 教授: 嗯,我给你一个奇怪的建议,这是我从我的一个学生那里得到的。我有一个学生申请跟我工作,我问他:“你为什么申请来多伦多?”他是申请来读博士研究生的,如果你想成为教授,你可能得先拿到博士学位。他说:“嗯,我看了看我可能去的几个研究神经网络的地方,然后我看了看你的前学生们都在做什么,你的大多数前学生都是教授。所以我申请了你这里,因为你在培养学生成为教授方面有非常好的记录。”
这只是一个小小的建议:当你读博士时,查查你的潜在博士导师培养出了多少位教授。当然,这不一定是最好的做法,因为你也可能想要一位能给你很多时间的年轻教授。
Woodin 院长: 你知道,我来大学时想成为一名科学家,但我实际上不知道科学家在哪里工作,对吧?我确实遇到过一些……我想他们可能是多伦多大学的研究生,在安大略省北部采集水样,当时我正在露营。我问他们在做什么,他们说是做科学实验,来自多伦多大学。所以我说:“哦,那我以后要去多伦多大学当科学学生。”所以我实际上是带着想研究生态学的想法来到这里的,因为我以为那就是成为科学家的方式。我甚至不知道绝大多数科学或学术研究都是由大学里的教授完成的。
我分享这个是因为观众中的其他人可能也在想,当教授到底意味着什么,对吧?这关乎对卓越研究的承诺,它可以是任何类型的学术研究——我们这里是两位科学家,但也可以是语言学、工程学、护理学,你可以想到各种各样的学科。
所以,首先,你可以带着想成为教授的目标来到这里。你也可能来到这里时甚至不知道有这条路,但在来了之后才发现。但这实际上是关乎对追求新知识的兴趣。所以,带着非常开放的心态来,寻找参与学术研究的机会——我用“学术研究”这个词既指科学实验,也指与历史学家、政治学家、创意作家等所有我们学科领域的学者的研究。真的要寻找机会与那些教授一起工作,因为那是你了解那种职业生涯是什么样子的途径。
艾琳 (主持人): 是的,谢谢您。您能稍微谈谈您自己走到现在的位置,成为教授的历程吗?
Woodin 院长: 当然可以。正如我所说,我来的时候对成为一名科学家感兴趣。实际上是在我大一的一门课上,一位教授解释说,如果你想成为教授,你会先完成本科学位,然后读硕士学位,然后读博士学位,然后你甚至可能做一种叫做博士后研究员(post-doctoral fellowship)的工作,然后你就可以成为教授了。
我和我的朋友当时坐在毕业典礼大厅(Convocation Hall)的第三排,我们开始窃笑,互相用胳膊肘碰对方,因为我想,谁会那样做啊?那要上那么多学!
但当然,我后来了解到的是,随着我对研究越来越感兴趣,并想以此为职业,当你进入那些下一阶段,比如硕士或博士——你不一定两者都读,而且根据领域不同,也不总是需要博士后——你在那个学位期间真正做的事情,实际上几乎就像是住院医师一样,对吧?你在参与那种教授会做的学术研究。所以你仍然在学习,但你也在实践。所以这和你作为本科生的体验是不同的,本科生有课程负担,有考试。
所以我确实变得兴奋起来,不再担心要上那么多学了,因为我意识到那实际上是我职业生涯的开始。所以我确实读了硕士和博士学位。但实际上,我的路径也在改变,虽然不像我们听到的 Hinton 教授本科时那么多变。你知道,我最初是在生态学和进化生物学领域,后来对生理学和呼吸生理学更感兴趣,这又引导我走向了神经科学。我从本科到硕士到博士再到博士后,所有这些学科方向都发生了转变。然后,事实上,在我原来在多伦多大学的系里,出现了一个职位空缺,我就回来在这里建立了自己的实验室。完整地绕了一圈。
艾琳 (主持人): 哇哦,天哪,您也经历了一段旅程。好的,我们最后一个问题是专门给您的,Hinton 教授。对于像我这样梦想着以有意义的方式为科学做出贡献,甚至有一天可能赢得诺贝尔奖的学生,您有什么建议?
Hinton 教授: 我想我的建议是,真正原创的想法来自于注意到人们做事的方式是错误的,或者你认为人们做事的方式是错误的。每个人都用一种方式做事,但你感觉不太对劲。你隐约觉得这里有点不对劲,然后你专注于此,试图弄清楚到底哪里不对劲。
这有点像你读侦探小说,在第一章的某个地方,发生了一件事,你读到时感觉不太对劲,但你忽略了它。然后后来发现,那才是关键的事情,它告诉你谁是凶手。科学非常像这样。有些事情就是感觉不太对劲,如果你持续研究它,那么也许……可能什么都没有,但也许那就是引导你走向某个真正原创想法的线索。在你理解到底是怎么回事之前,你不应该放弃它。你应该专注,你应该像一只小猎犬,一旦咬住了那条线索,就一直追下去。
七、 结语
艾琳 (主持人): 好的,非常感谢您这富有洞见的建议。恐怕我们今天的时间就到这里了。但当进行这样一场引人入胜、发人深省的对话时,一个小时确实过得飞快。在我们结束今天的活动之际,我想特别感谢 Hinton 教授和 Woodin 院长。Hinton 教授,您是 21 世纪最伟大的思想家之一。您为基础科学、改变世界的创新以及由此产生的技术为了全人类福祉的合乎道德的使用做出了里程碑式的贡献。能直接聆听您二位的分享,是一份真正的荣幸,这绝对是我将长久铭记的事情。
同时,也要感谢今晚所有加入我们的朋友们。无论您身处世界哪个角落,对哪个项目感兴趣,我们都希望您能带着这份灵感走向您的未来。如果您想重温本次谈话的任何部分,我们将在近期发送本次谈话的录音链接。
再次感谢允许我担任主持人。祝愿大家未来一年一切顺利,前程似锦,无论您将走向何方。大家再见!
要点回顾
与诺贝尔奖得主对话:Geoffrey Hinton 教授访谈框架与要点
一、 引言与背景
- 活动介绍:多伦多大学举办,旨在探讨学术好奇心、热情、灵感、自信以及如何在研究、学业、科学和生活中取得成功。
- 主要嘉宾:
- Geoffrey Hinton:2024年诺贝尔物理学奖得主(视频记录可能有误,Hinton与Bengio、LeCun分享的是2018年图灵奖,主题是AI,诺奖信息需核实,但按原文记录),多伦多大学荣誉教授,被誉为“人工智能教父”,研究领域为人工神经网络和深度学习。同时倡导AI的安全、道德和负责任发展。
- Melanie Woodin:多伦多大学文理学院院长(即将成为校长),神经科学家,研究学习和记忆机制。
- 目标听众:收到多伦多大学录取通知书的学生。
- 活动主题:激发求知欲与学术热情、寻找灵感与自信、如何在科研/学业/科学/生活中获得成功。
二、 Geoffrey Hinton 的学术历程与早期探索
- 混乱的大学开端:
- 在剑桥大学初期感到困难,一个月后退学。
- 从事零工,后申请建筑学,一天后又转回科学。
- 建议:大学初期混乱不必担心。
- 本科学习探索:
- 第一年学习物理、生理学和化学。
- 物理直觉好但数学吃力,放弃物理(“幸亏放弃了,否则拿不到诺贝尔奖”)。
- 对生理学(尤其是大脑如何工作)感兴趣,但对神经系统教学失望。
- 转向哲学,希望能了解心智,未果。
- 转向心理学,学到一些关于心智的知识,但非其运作方式。
- 坚信理解大脑运作是理解心智的关键。
- 中途成为一名木匠。
- 转向人工智能(AI):
- 几年后决定重返学术界读研究生,选择AI,认为可以通过构建(模拟)心智来理解它。
- 进入AI领域后找到方向,但认为当时主流AI方法(基于逻辑和符号推理)是错误的。
- 少数人(包括图灵、冯·诺依曼)认识到理解神经网络和连接强度变化的重要性。
- 回顾曲折路径的价值:
- 虽然当时看似混乱,但物理、生理学、哲学、心理学的背景都对其后来的研究有益。
三、 寻找热情、好奇心与自信
- 好奇心驱动:
- 建议本科生:找到自己真正好奇的问题(例如Hinton的“大脑如何工作”),这将是强大的驱动力。
- 不必过早确定学科,跟随问题去探索所需知识。
- 建立自信:
- 即使出身学术世家,也要找到自己的道路和热情。
- 早期好奇心实例:
- 5岁时观察到公交车座位上硬币向上移动的“不可能”现象,并长期思考。
- 后续理解:巴士引擎振动和天鹅绒刷毛的棘轮效应提供了能量和方向性。
- 对“不可能”或反常现象的着迷是科学探索的动力。
- 关注生活中的“怪异”之处:
- 牙医说“向下咬”(bite down)但下颌是向上运动。解释:以舌头为参照系,上牙相对舌头向下移动。
- 呼吸(空气同口进出)与消化(食物进口出分开)的拓扑结构不同。解释:与水蒸气保留有关,利用长管道加湿和回收水分。
- 鼓励学生质疑和探究习以为常的现象。
四、 研究、学习与应对挫折
- 难忘的实验经历:
- 本科心理学实验:测试儿童对形状/颜色的注意力偏好随年龄变化。
- 一个5岁孩子面对矛盾测试样例时,指出“你把那个涂错颜色了”,展现了对实验本身的理解,超越了实验设计的简单理论。
- 这激发了Hinton对需要更强模型的思考(如今的LLM或许能模拟这种行为),但也体现了理解心智的长期性(耗时55年)。
- 对待基础研究的态度:
- 基础研究(如理解大脑)本身就蕴含改变世界的潜力。
- 2012年ImageNet竞赛的胜利是神经网络方法有效性的重要证明,改变了计算机视觉领域。
- 应对失败与挫折:
- 失败不是世界末日,年轻人有恢复能力。
- 坚持自己的核心好奇心(如“大脑如何工作”)是度过挫折的动力。
- Hinton的木匠经历:发现做学者比做木匠更容易,回归学术。
- Woodin建议:面对挫折要进行自我关怀(如运动),与人交流(同行、导师、专业人士),利用大学资源。
- 有效的学习方法:
- 个体差异: Hinton不爱阅读文献(容易分心思考),更喜欢与人讨论(如与Terry Sejnowski交流);其导师建议“先独立解决问题,再查文献”,但这不适合所有人。
- 讨论与协作: Woodin强调学习小组的价值,通过讨论和向他人解释来加深理解、发现知识缺口,同时建立社交联系。
- 阅读经典: Hinton推荐阅读达尔文的《贝格尔号航行记》,欣赏其跨学科的好奇心和细致观察推理能力(如珊瑚岛形成理论)。
- 给立志科研/读博学生的建议:
- Hinton:选择导师时,可以参考其培养出多少教授(但也要考虑年轻导师的时间投入)。
- Woodin:理解学术道路(本科-硕士/博士-博后-教授),学术研究是追求新知的过程,鼓励尽早参与各类学术活动(不限于科学实验)。
五、 AI 的影响与未来
- AI 与人文科学的互动:
- 人文科学需评估新技术(如AI)对人类社会的影响。
- AI等科学发展(对大脑/心智的理解)将改变我们对人性的看法,从而影响人文科学。
- 类比:精神分析改变了人们对无意识动机和非理性的认识。
- 新变化:AI(特别是神经网络)揭示人类更像是“大型类比机器”而非纯粹逻辑推理机器,这对理解人的本质有深远影响。
- AI 与气候变化:
- 短期:训练大型模型耗电可能加剧问题。
- 长期:AI有助于设计新材料(太阳能电池板、绝缘材料、电池)、优化能源系统(风力、核能),潜在益处可能超过成本。
- AI 在医疗健康领域的潜力:
- 诊断: 图像解读(放射学、皮肤癌)能力已接近甚至可能超越医生;复杂疾病诊断准确率提升(结合医生与AI效果更佳)。
- 药物研发: 蛋白质折叠预测(如DeepMind成果)加速新药设计。
- 临床实践: 可充当辅助家庭医生;手术机器人将更普及。
- 就业影响: 医疗领域需求巨大,AI可能提升服务总量而非取代人力。
- AI 相关专业的选择:
- 数学和计算机科学基础有价值,应尽早学习。
- 认知科学背景能培养对心智运作的好奇心,是AI研究的宝贵补充。
- 理想状态:认知科学 + 数学 + 编程能力。
六、 给学生的通用建议
- 抓住机遇:
- Hinton:谨慎对待有短期商业目标的工业界资助,坚持基础研究。
- Woodin:对大学里的各种机会(课程、社团、活动)保持开放心态,勇于尝试新事物。
- 寻找热情:
- Hinton:真正的热情通常是自知的,无需刻意“寻找”。
- Woodin:大学提供广泛的学科和活动,通过探索未知领域、尝试不同课程来发现兴趣所在,热情可能在课堂内外产生。
- 课外活动与爱好:
- Hinton:热爱木工,享受创造实物的过程。
- Woodin:参与校内体育活动(内胎水球),强调其乐趣和社交价值。
- 追求卓越(如获诺奖):
- Hinton:原创思想常源于发现现有方法的不足或“感觉不对劲”的地方。
- 像侦探一样关注那些不和谐的细节,并像猎犬一样执着地追寻下去。
七、 结语
- 对嘉宾的感谢和对学生的祝福。
- 鼓励学生带着启发走向未来。