P vs. NP 五十年:AI正在解决不可解问题(14)

计算机的“摩擦力”或者说复杂性,也有助于打击作弊问题。我在1980年读大学的时候,天天被微积分问题虐,整天都在各种数学计算,生不如死。但是时至今日,这些微积分问题在Mathematica和Matlab面前都是弟弟,一行指令轻松破解。我现在当老师了,在我的课程上,我甚至留不出一些网上无法搜索到的家庭作业题目来让学生训练。更可笑的时候,我甚至可以使用GPT-3或者它的后续优化代码来生成一些家庭作业。那么当GPT之类的工具已经可以自动回答这些很复杂的问题的时候,我们如何激励学生,或者说防止他们作弊偷懒呢?

股票交易也是一个重灾区。在过去,股票交易通常需要在一个很大的交易所中进行,就像我们在电影中看到的那样,交易员在那里用一个很帅的手势来指挥买入和抛售,用一个眼神来匹配最佳的价格。但是现在,算法会自动适应最佳的价格并且买入抛售股票。虽然偶尔会导致“闪崩”的现象。机器学习算法已经很强大了,他们能够替代人类进行一些决策,也能进行人脸识别,将社交媒体的内容和用户进行匹配,也能进行一些司法判决。这些决策系统都为人们提供了便利,但也带来了很大的社会挑战。比如歧视问题和政治两极化的问题正在被拉大。这个问题很复杂我们无法一言概之。

上述的问题只是此类场景中的一小部分。作为计算机科学家,我们的目的是使计算尽可能高效和简单,但我们必须保留减少计算复杂性,也就是计算“摩擦力”的成本。

8. 量子计算机的力量

随着摩尔定律的失效,计算机研究人员将目光转移到量子计算机的领域,这些年,量子计算机的研究和应用正在经历大幅的增长。谷歌、微软和IBM等大型科技公司,以及各种创业公司都在量子计算机方面投入大量资源进行研究。美国发起了国家级的量子计算研究计划,中国等其他国家也在纷纷效仿。

在2019年,谷歌宣布他们已经通过使用53个量子比特的量子计算机实现了“量子霸权”,解决了当前传统计算机无法解决的很多计算任务。虽然有很多人质疑这个说法,但是我们无疑的正在处于量子计算新时代的起点之上。尽管如此,我们距离能够跑起来Peter Shor的量子算法,以及拥有一台真正的量子计算机,还有相当远的距离。保守来说,我们还需要几万个量子位的距离需要攻克。通常来说,量子计算机可以被理解成是由比特表示的状态数的系统,比如53个量子比特计算机的2^53个状态。这可能说明,我们可以通过创建特别多的状态位,也就是使用量子计算来解决NP完全问题——也就是大力出奇迹。但不幸的是,目前我们无法证明量子计算机能够充分操控这些状态位,也就是不知道使用什么算法来解决NP完全问题,在这个角度上,这个问题已经超出了Grover的算法限制。

(未完待续)


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