openai通过一系列在ai技术和产品上的突破,引爆了通用人工智能(agi)的发展,被微软ceo 萨提亚 · 纳德拉称为“堪比工业革命的技术浪潮”。openai趟出来的以大语言模型为主的agi技术路线,也基本上宣告了其他ai技术路线的终结,这样以一己之力改变整个领域航道的,在技术史上也是空前绝后。一个区区两三百人(在去年底推出chatgpt时,openai团队大约270人)的创业公司,何以在众多巨头逐鹿多年的ai竞技场一路披荆斩棘,摘得通用人工智能的圣杯?无论在硅谷,还是在国内,很多人都在问:
为什么agi这样史诗级的革命,背后的核心推手竟然是openai这样的创业公司?openai到底做对了什么?
我自从2016年开始一直追踪研究ai领域的产业发展,每年筹办全球机器学习技术大会(ml-summit)的工作原因,陆续和很多来自openai的专家、包括ilya sutskever(首席科学家)、lukasz kaiser(transformer共同发明人)、andrej karpathy(联合创始人)、ian goodfellow(gan之父)等经常接触和交流。很早就注意到了openai这个在ai领域特立独行的“异类”。
如果回看ai产业的发展历史,和openai历史道路上的诸多关键选择,我几乎惊叹地发现,作为一家创业公司,openai在每一次关键的岔路口上,都毫不犹豫地选择了“难而正确”的决定。回顾openai发展历史上这些“难而正确”的选择,我觉得对于我们今天很多ai领域的同行者会有重要的启发。
愿景和使命:剑指通用人工智能
「我们的目标是以造福全人类的方式推进人工智能。今天的ai系统虽然令人惊叹,但很多表现又不免差强人意。但在未来,ai极有可能在几乎所有智力任务上达到人类的表现。这项事业的结果是不确定的,工作是困难的,但我们相信我们的目标和结构是正确的。」
这段话是我摘抄自openai 在2015年12月刚成立不久创始团队发表的“愿景和使命”博客中的一段文字。八年后的今天读来,感受仍然是真诚和激荡的。
openai能够在2015年整个ai领域被各种迷雾笼罩的时候,就提出“通用人工智能”这一强大的“愿景和使命”,是建立在创始团队对人工智能的坚实信仰、深刻理解和现状研究基础之上的,我将这些合称为对通用人工智能的“愿力”。这样的“愿力”,帮助openai此后在人工智能的发展道路上一次次守正出奇。
“愿景和使命”在今天浮躁的创投圈,很容易被异化为“忽悠vc和给员工画饼”。但如果研究人类科技发展史,你会发现在一个领域提出强大的“愿景和使命”,是成为一个领域拓荒者的鲜明特征。反过来说,但凡革命性的事情,都有极大的难度,没有强大的“愿景和使命”指引,遇到困难就很容易放弃和溃散。因此,对于那些坚定信仰的创业者,我鼓励大家大声讲出你的“愿景和使命”。我也希望我们的创投界、媒体界对于创业者的“愿景和使命”要鼓励支持、而非奚落鞭挞。
我时常在想如果将时间拉回到2015年,如果30岁的sam altman和29岁的ilya sutskever这两位毛头小子在我们的某个创投活动上讲出上述“愿景和使命”,是不是会被一众“大佬”唾沫星子淹死?事实是openai在成立时就获得了大约1亿美金的捐赠,彼时openai还是以非赢利性组织的方式成立的。
技术路线一:无监督学习
openai刚成立不久,就在ilya sutskever的领导下下注“无监督学习”这条道路。熟悉ai研究领域的朋友都知道,今天这个看起来无比正确的决定,在2015-2016年,绝对不是那么显而易见。因为彼时的人工智能领域,通过标注数据方法的“监督学习”大行其道,在很多垂直领域比如推荐系统、机器视觉等,效果也更好。
而“无监督学习”在理论突破和工程技术上彼时都非常不成熟,效果也大打折扣,属于典型的“非主流”。但无需人工标注数据的“无监督学习”具有强大的普适性、且易扩展,通过大规模的数据预训练,模型就能学到数据中蕴涵的人类丰富的知识,从而在各类任务中大显身手。对于“通用人工智能”这一目标来说,“无监督学习”显然具有“任务的普适性”和依据海量数据进行快速“scale(扩展)”的能力。
今天来看,很多“监督学习”方法都被openai的“无监督学习”大幅甩开,但在当时选择“无监督学习”显然属于“难而正确”的决定,这样的关键道路选择和openai对agi的愿景是密不可分的。
技术路线二:生成式模型
当2016年,各种“识别”类任务(如视觉识别、语音识别等)大行其道时,openai在2016年6月发表《生成式模型(generative models)》中开篇就引用著名物理学家费曼的名言“what i cannot create, i do not understand. 如果不能创造,就无法理解”。也将openai的研究重心放在生成式任务上。
而彼时虽然有ian goodfellow 发明的gan(生成式对抗网络)的惊艳时刻,但它的不可解释性,以及相较于识别类任务的“有用”,总体上,主流的人工智能业界其实对于生成式模型的判断是“难度大,但用处不大”。
但通读《生成式模型(generative models)》文章中,可以看出openai团队对于生成式模型是“agi必经之路”的坚定,就能体会出openai团队卓尔不群、坚定自我的特质。
技术路线三:自然语言
虽然在2012年深度学习进入工业界成为主流方法之后,机器视觉很快成为更为成熟、效果更好、变现能力也更强的领域。虽然ilya sutskever也是通过alexnet参加imagenet大赛拔得头筹而在机器视觉领域一战成名,但openai在做了一些尝试之后并没有选择视觉作为主攻方向,而是选择了押注更难、更险的“自然语言”。
相对视觉、语音等领域,自然语言处理长期被认为是相对落后的领域,因为自然语言任务具有巨大的复杂性和解空间,很多方法在某一个单一任务上可以,但放到另一任务上就表现很差,起伏不定。业界也有说法,自然语言处理是人工智能领域的“圣杯”。
在尝试openai gym(开源强化学习平台)和openai five(使用强化学习打dota2游戏)的同时,openai在使用无监督学习来进行自然语言的任务上走的越来越远。特别是2017年通过生成式方式来预测 amazon 评论的下一个字符,取得了很棒的效果。
为什么openai选择押注自然语言?套用著名哲学家维特根斯坦“语言的边界就是世界的边界”。如果用ilya sutskever的话来说 “语言是世界的映射,gpt是语言的压缩”。就人类智能而言,自然语言是核心中的核心,而其他视觉、语音等都不过是自然语言的辅助佐料。
正是有了对自然语言通向agi道路信仰般的押注,等到2017年6月12日google的transformer奠基性论文《attention is all you need》一发布,用ilya sutskever的原话说论文发表的第二天,他看到论文后的第一反应是“就是它了”。transformer模型从理论上颠覆了前代rnn、lstm等自然语言处理方法,扫清了openai团队苦苦探索自然语言领域的一些关键障碍。
然而遗憾的是,transformer这一理论模型并没有在google内部得到足够的重视,反倒让openai团队如获至宝。这一幕像极了1979年乔布斯参观施乐parc研究院的alto电脑上的图形界面(gui)和鼠标后,回到苹果就开始押注图形界面并开启了轰轰烈烈的个人电脑时代,而施乐parc的领导层却迟迟看不到gui向普通大众释放的巨大计算潜力。而亲自打造transformer的七位共同发明人后来也陆续离开google,有的加入openai(包括我们2021年全球机器学习技术大会的keynote speaker、openai研究科学家lukasz kaiser),有的在硅谷vc支持下创办新一代人工智能公司。很有点当年硅谷仙童半导体“八叛徒”的昨日重现。
技术路线四:解码器
在transformer打开了大语言模型的理论窗口之后,大语言模型发展出了三种路线。第一种,以google bert、electra为代表的encoder-only(编码器)路线;第二种,以google t5、bart为代表的encoder- decoder(编解码器)路线;第三种,以openai gpt为代表的decoder-only(解码器)路线。
这三种路线,encoder-only路线适合理解类任务,很难应对生成式任务,也不具有好的扩展性和适应性,虽然被google bert在个别子领域一度带火,但现在几乎处于被主流抛弃的地步。encoder- decoder路线适合特定场景任务,但通用性和扩展性也比较差。decoder-only路线首先非常适合生成类任务,同时对各类任务都具有很好的通用性,在工程上也具有很高的可扩展性(scale),非常适合将模型规模做大。
基于这些特点来看,要以agi通用人工智能为目的地的话,那么decoder-only路线显然是不二选择。从上面的大语言模型进化树来看,可以看出gpt选择的decoder-only路线显然引领了大语言模型的发展和繁荣。
技术路线五:从强化学习到对齐
通过以上的无监督学习、生成式模型、自然语言、解码器这几个关键的技术岔路口选择之后,gpt模型显然已经奔赴在通往agi的康庄大道上了。但是gpt的强大也引入一些新的隐忧,它的强大会不会为人类带来危险、破坏人类价值观、帮助作恶、扰乱社会秩序、甚至威胁人类的生存?
这是严重违背openai的愿景和使命的。如何将强大的gpt模型与人类价值观和社会规范对齐?强大之后如何变得“对人类有用”?技术的问题要靠技术来解决。这时候openai在早期训练dota游戏智能代理时积累已久的强化学习功底就派上用场了。通过在预训练之后加入基于人类反馈的强化学习(rlhf,reinforcement learning from human feedback)来教导ai做一个对人类有益的“好的ai”,设立护栏,防止被用来做恶。这方面,openai想得很远,投入的也很大,配得上它的“愿景和使命”。
工程智慧:scale law
如果回顾openai在历史上做的一系列技术选择,我们会发现几乎所有的选择都是围绕“是否有利于通用人工智能scale”的原则进行的,而与该技术在当时“是否能快速变现”、“是否主流”、“是否容易上手”、“是否效果立竿见影”完全无关。
做过技术架构,或者商业战略的人也都知道,“快速易扩展”是好的技术架构或者商业模式的“铁律”。这一铁律同样适用于通用人工智能的发展。openai的团队显然是洞悉这一点的。他们甚至在2020年发表了一篇著名的论文《scaling laws for neural language models》来总结模型参数、训练数据集大小、算力投入(flops 每秒浮点操作)、网络架构之间的扩展法则。
其实除了模型的scale law,openai对于迈向agi道路上的各种scale力量都有非常深刻的洞见和睿智的选择。
产品智慧:从超级应用到生态平台
从2018年openai推出gpt 1.0到2020年gpt发展到3.0,openai这时已经拿到大语言模型这样一张王牌,但怎么出牌也很重要。历史上握着一手技术好牌,但是打得稀烂的也比比皆是。以openai强大的“通用人工智能”愿景来说,不做平台型公司是很难的。但是科技史上一上来就做平台的公司,大部分都折戟沙场。反观那些成功的平台型技术公司,绝大多数都是先从建立“超级应用”开始的。
历经硅谷顶级孵化器yc总裁的锻炼,openai的另一位灵魂人物ceo sam altman,当然是产品战略高手中的高手。openai选择先从chatgpt这一“超级应用”入手,通过短短几个月的时间,积累了上亿的用户、海量的交互数据、和极强的品牌号召力,才有后面的chatgpt api, plugins等一系列大手笔的平台布局。以目前各种渠道的消息来看,openai在产品上还有很多大招,让我们拭目以待。
顺便提一下,我在前面《agi时代的产品版图和范式》文章中,也更深入地谈了很多我对agi时代产品创新的思考。
股权设计:限制盈利公司
openai最早是以非盈利组织的方式成立,初期资金以捐赠的方式募集。但显然创始团队低估了发展agi需要的硬件和人才投入,也高估了捐赠的兑现(早期承诺的捐赠后来其实很多没到位)。因此到2019年3月,openai重新设计公司治理架构,改为“限制盈利”的公司,接受微软10亿美金投资。
“限制盈利”规定向openai投资的股东,未来从openai能够获取的利润分配最多到投资额x100倍的上限。超出部分将由非盈利组织openai nonprofit控制。
这一精妙的股权设计既能吸引openai所需要的投资,又防止了agi过于强大而攫取巨额利润。平衡了发展agi需要的商业支持和agi造福全人类这一宏大愿景之间的矛盾。我觉得若干年后回看历史,这一股权设计也是商业史上一个伟大的发明。创始人兼ceo sam altman不拿股权,不求商业回报,一心追求agi改变世界的胸怀也让人心生敬意。
战略设计:合纵连横
如果将openai比作ai时代的一只小恐龙,那么在ai领域长期重兵投入、市值万亿的google和微软显然是ai时代的两只大恐龙。openai这样的“搅局者”如果被两只大恐龙中的任何一只盯上,都会惹火烧身。而openai对于chatgpt这样的“爆款应用”推出所引起的ai战国纷争显然有充分的预判和精妙的战略设计。
openai首先通过和微软这只大恐龙的战略合作,既拿到百亿美金量级的宝贵发展资金,同时又通过gpt赋能微软bing搜索、半路拦截google这只大恐龙,还顺带将gpt赋能到自己一时半会照顾不到的b端市场(azure云服务、office 365等)以获取适当利润,而自己却可以集中精力、以c端市场为切入点、在构建agi时代的生态平台上蒙眼狂奔。
这一巧妙利用巨头“创新者窘境”的合纵连横,让一家人数仅有300多估值不过300亿美金的创业公司,同时撬动两家市值万亿美金、员工近二十万的科技巨鳄的战略布局,放眼整个商业史,空前绝后,蔚为大观。
团队架构:学术+工程+产品+商业
读到这里很多朋友可能会问,openai到底什么来头、何德何能如此彪悍?秘密无他,科技公司最贵的就是人才。openai有着足以笑傲ai江湖的联合创始团队组合。
一号位ceo sam altman 20岁从斯坦福辍学创办loopt,于2012年将公司以4300万美金出售。于2014被大自己二十岁的yc创始人、硅谷创业教父格雷厄姆说服接替他担任yc总裁。格雷厄姆很早就看到sam altman的卓越才华,在他眼里,sam altman就是硅谷未来的乔布斯。sam altman在硅谷的创业和yc的经历锻造了他在产品模式、商业战略、投融资方面的顶级才能。
二号位首席科学家ilya sutskever是深度学习之父geoffrey hinton的关门弟子,从imagenet大赛一战成名,后来加入google大脑,发明seq2seq大幅改善机器翻译,参与tensorflow和alphago的研发。是深度学习学术领域当仁不让的“开山功臣”。
总裁greg brockman之前创立著名支付公司stripe并担任cto,具有极强的工程技术能力和从零到一搭建技术团队的经验。是openai长期的工程技术支柱。除此之外,像andrej karpathy 、john schulman、lukasz kaiser等灿若群星的汇聚,使得openai在ai人才密度上放眼全球,都属顶流之列。openai的团队结构也反应openai的agi创业观:学术、工程、产品、商业,四大支柱缺一不可,而且各个都很强。
除了自己聚焦agi还不够,openai和sam altman还投资了众多核聚变、量子计算、加密货币等公司,围绕能源、算力、财富分配等未来变革进行大手笔布局。这些每一个都剑指agi的未来。
综上所述,openai无论是在技术的多个岔路口上的关键选择,还是在产品、工程、股权、战略、团队上,都打得一手好牌,是一家非常值得研究和重视的公司,也是我们窥视agi时代的一扇窗户。
作者简介
李建忠 boolan创始人兼任首席技术专家,全球机器学习技术大会主席。对人工智能、产品创新、商业模式有丰富经验和深入研究。近年来研究以⼤语⾔模型为主的⼈⼯智能⽅法,相关研究和咨询引起业界强烈关注。曾于 2005年-2010年期间担任微软最有价值技术专家,区域技术总监。拥有近二十年技术与产品经验,为包括众多世界500强公司在内的知名品牌提供高端产品创新、技术战略咨询服务。
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