最近大家都在討論 AI 人工智慧的黑盒子問題。
工程師們很焦慮,因為像 GPT 這種深度學習模型,有時候會給出極其精準的答案,但當你問它為什麼時,連它的創造者都很難解釋清楚中間那幾億次的參數是如何運作的。
這種知其然,不知其所以然的恐懼,讓我很想聊聊一百年前那個孤獨的印度人,拉馬努金。如果你仔細觀察,你會發現一個令人起雞皮疙瘩的事實:現代 AI,其實就是人類試圖用晶片和電力,逆向工程出拉馬努金的大腦。
一、被量產的直覺:從拉馬努金到拉馬努金機
以前的科學界有一種傲慢,叫做哈代主義。也就是:沒有證明過程的答案,一律視為不嚴謹。
但拉馬努金打破了這個規矩。他常說公式是娜瑪吉里女神在夢中告訴他的。他跳過了邏輯推導的步驟,直接觸摸到了真理的終點。這在當時被視為神祕主義,甚至是運氣。
快轉到 2021 年,以色列理工學院開發了一套 AI 演算法,他們不敢居功,直接將其命名為拉馬努金機(The Ramanujan Machine)。
這台機器的運作邏輯非常狂:它不搞演繹法,它直接在數據的海洋裡進行暴力搜索,尋找那些隱藏的數學常數規律。它已經發現了數十個關於圓周率全新的無窮級數公式,就像當年拉馬努金做的一樣。
我們終於承認:在面對宇宙級別的複雜度時,邏輯有時候太慢了,直覺才是捷徑。 AI 就是我們製造出來,用來量產這種數學直覺的工具。
二、AI 的神經系統地圖:拉馬努金圖
這部分我想花點篇幅深入講講,因為這是拉馬努金最硬核、也最少人知道的貢獻。
想像一下,你要建造一個超級大腦(也就是現在的 AI 資料中心),裡面有成千上萬顆 GPU 晶片需要互相溝通。
如果把每顆晶片都跟其他所有晶片連線,線路會多到無法處理,成本高到破產;但如果連線太少,資訊傳輸就會塞車,AI 的思考速度就會變慢。
這就是著名的網路拓撲問題:如何在成本最低的情況下,讓資訊擴散得最快?
拉馬努金在一百年前,純粹出於對數字的熱愛,研究出了一種特殊的圖論結構,後來被稱為拉馬努金圖(Ramanujan Graphs)。
這是一種擴展圖(Expander Graph),它的特性非常神奇:
它非常稀疏:每個節點(晶片)只需要連接很少的鄰居,線路很簡潔。
它卻極度緊密:從任何一個節點出發,只需要經過極少的跳轉,就能到達網路中的任何其他節點。
它擁有極高的光譜隙(Spectral Gap):這是一個數學術語,翻譯成白話文就是混合速度極快。如果你在這種網路的某一點滴下一滴墨水(資訊),它會瞬間均勻擴散到整張網,幾乎沒有延遲。
這跟現代 AI 有什麼關係?關係太大了。
當我們在訓練像 ChatGPT 這種大型語言模型時,是幾千顆 GPU 同時在運算,它們需要頻繁地交換數據。如果網路架構設計不好,大部分的電力都會浪費在通訊延遲上。
現代的超級電腦互連網路、光纖通訊的佈局,甚至是 AI 晶片內部的線路設計,都在使用基於拉馬努金圖的理論來尋求最佳解。沒有他一百年前畫好的這張神之地圖,我們現在的算力可能會因為傳輸效率低落而被鎖死,AI 的大腦會因為神經傳導過慢而無法產生智慧。
甚至在軟體層面,當 AI 需要處理社交網絡數據或蛋白質結構分析(圖神經網絡 GNN)時,拉馬努金圖的數學性質也能幫助 AI 快速取樣,理解複雜的關係網。
也就是說,拉馬努金不僅提供了軟體上的演算法靈感,他甚至預先幫我們規劃好了 AI 硬體的物理架構。
三、文明的贖罪
我在想,為什麼像祖克柏這樣的矽谷狂人,看完拉馬努金的電影會哭?
或許是因為他們意識到,拉馬努金是人類歷史上最早的生物型 AI。他擁有超越時代的演算法,但他搭載的硬體(肉體)太脆弱了。
貧窮、營養不良、肺結核,讓這台超級電腦在 32 歲就強制關機。這對講究效率的矽谷精英來說,是宇宙間最大的 Bug 和資源浪費。
所以,現在的 AI 發展,某種程度上是人類文明的一場集體贖罪。
我們在用矽這種不會生病、不會飢餓、可以永生不死的材料,去重建拉馬努金那種直通真理的大腦。
觀測結論:
不用害怕 AI 是一個無法解釋的黑盒子。
因為早在一百年前,那個在劍橋寒風中瑟瑟發抖的印度年輕人,就已經向我們證明了:
真理有時候不需要解釋,它只需要被看見。
以前我們只有一個拉馬努金,還差點餓死他;
現在,我們即將擁有千千萬萬個拉馬努金,這一次,我們希望能接住那些來自無限的公式。
下台一鞠躬。