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【導讀】谷歌在追求人工智慧方面比世界上任何一家公司都擁有更多的計算能力、數據和人才，而且它並沒有因此而放慢腳步。人類有什麼理由停下呢？本文將帶大家回顧谷歌的AI發展史，揭秘它是如何實現量子霸權的。
人腦很有趣，某些記憶可以永遠伴隨著我們，比如孩子的出生、車禍、選舉日。但是，我們只存儲一些細節（醫院分娩室的顏色或投票站的氣味），而其他一些細枝末節則被遺忘。對於谷歌CEO桑達爾·皮查伊（Sundar Pichai）來說，看到AI從實驗室崛起的那一天是他永遠銘記的日子。
谷歌CEO桑達爾·皮查伊
皮查伊說：「那是2012年，當時還是一個小團隊，房間裡只有我們幾個人。」 一位名叫傑夫·迪恩（Jeff Dean）的工程師一直在從事一個新項目，並希望皮查伊來看看。傑夫是谷歌的傳奇程式設計師，曾幫助構建其搜尋引擎。皮查伊說：「每當傑夫想和你匯報，無論是什麼事，你都會因此感到興奮。」
傑夫·迪恩
皮查伊並沒有確切回憶起傑夫展示他的作品時是在哪幢樓裡，但那天的奇怪細節卻一直揮之不去。他記得自己是站著而不是坐著，有人開玩笑說，HR將新聘用的Geoffrey Hinton（「深度學習之父」，一位40年的AI研究員，後來又成為了圖靈獎得主）指定為實習生。
谷歌未來的CEO當時是一名高級副總裁，負責運行Chrome和App，他並沒有考慮過AI。沒錯，谷歌聯合創始人拉裡·佩奇（Larry Page）和謝爾蓋·布林（Sergey Brin）在12年前曾公開表示，人工智慧將使公司轉型：「理想的搜尋引擎很聰明，它必須理解你的查詢，並且必須了解所有文檔，這顯然是AI。」佩奇在2000年5月告訴《在線》雜誌。
谷歌聯合創始人拉裡·佩奇
但在谷歌和其他地方，儘管有著宏偉的承諾，但機器學習幾十年來一直只能提供微不足道的結果。不過現在，強大的力量正在谷歌的伺服器內部激蕩。
谷歌即將實現「量子霸權」，人類將進入計算的「火箭時代」
一年多來，迪恩、NAndrew Ng和他們的同事一直在建立一個龐大的互連計算機網絡，這些計算機以模擬人腦的方式連接在一起。該團隊已經在1,000臺計算機中設計了16,000個處理器，這些加在一起能夠建立10億個連接。儘管與人腦的100萬億個連接的能力仍然相去甚遠，但對於計算機系統而言，這是史無前例的。
為了測試這種龐大的神經網絡如何處理數據，工程師進行了一個看似簡單的實驗。連續三天，他們給這臺機器提供了數以百萬計的來自YouTube視頻的隨機圖像。他們沒有給它其他指示，等著看如果它自己留下會做什麼。工程師們發現，在YouTube上的計算機與人類大腦沒有什麼太大不同。在計算機內存的一個較遠的地方，迪恩和同事發現它自發地產生了一個模糊的、經過像素化的圖像。該圖像顯示了計算機在三天內反覆看到的一個東西：一隻貓。
這是一臺教自己思考的機器。
當皮查伊第一次從谷歌伺服器上看到這種智能出現的時候，他還記得自己的思維發生了轉變，有種預感。他說：「這件事將會擴大規模，也許會揭示宇宙的運作方式。」 「這將是我們人類最重要的工作。」
AI在谷歌內部的崛起就像一次旅行，數十億人聚集在一起，奔向一個我們完全不了解的數字未來，我們無法選擇退出。其中很大一部分由谷歌主導。地球上幾乎沒有其他公司（更不用說政府）有能力或雄心壯志推進計算機化思維。谷歌運營的產品比世界上任何一家科技公司都多，擁有10億用戶：Android、Chrome、Drive、Gmail、Google Play Store、地圖、照片、搜索和YouTube。除非你生活在中國，如果你有網際網路連接，你肯定依賴谷歌來增強你大腦的某些部分。
皮查伊接任執行長後不久，他於2015年著手將谷歌重塑為「AI第一」公司。它已經有幾個以研究為導向的AI部門，包括Google Brain和DeepMind（於2014年收購），皮查伊專注於將所有關於智能的情報轉化為新的更好的谷歌產品。Gmail的Smart Compose於2018年5月推出，已經在每周電子郵件草稿中建議字符數超過20億個。谷歌翻譯可以用你不會說的語言重新創建你的聲音。谷歌的AI的個人助理Duplex可以通過電話為你預約，聲音聽起來很人性化，許多人接到電話並不知道這是一個機器人，從而引發了倫理問題和公眾投訴。
谷歌的AI影響力的影響範圍遠遠超出了該公司的產品範圍。外部開發人員（無論是初創企業還是大型公司）現在都使用谷歌的AI工具。現在有數百萬臺使用Google AI的設備，而這僅僅是開始。谷歌即將實現所謂的「量子霸權」。這種新一代計算機將能夠比普通計算機快一百萬倍或更多倍地破解複雜方程。我們即將進入計算的「火箭時代」。
AI用好了潛力無限，用不好將是災難
用好了，人工智慧有很好的潛力，可以幫助社會。它可能找到治療致命疾病的方法（谷歌高管說，它的智能機器已經比人類醫生早一年發現肺癌）、餵養飢餓者甚至解決氣候問題。
用不好，人工智慧可能會賦予暴君權力、粉碎人權、破壞民主、自由和隱私。美國公民自由聯盟於6月發布了題為「機器人監視的黎明」（The Dawn of Robot Surveillance）的報告，該報告警告說，在美國已經安裝的數以百萬計的監控攝像頭（例如谷歌出售的攝像頭）如何能夠利用AI來實現政府對公民的監控。同月還有一個訴訟，指控谷歌在醫院使用人工智慧侵犯了患者的隱私。
人類歷史上的每一次強大的進步都被善與惡所利用。印刷機使託馬斯·潘恩（Thomas Paine）的《常識》得以傳播，也使阿道夫·希特勒的法西斯宣言《我的奮鬥》（Mein Kampf）得以傳播。然而，在人工智慧的幫助下，這種困境還有一個層面：印刷機無法選擇它印刷什麼。而人工智慧，當它達到它的全部潛力後，將能夠做到這一點。
現在是時候問問題了。OpenAI的聯合創始人Greg Brockman說：「想想人們希望發明火，開始工業革命或[發展]原子能的各種想法。」
左派和右派的政黨都認為谷歌太大了，需要分拆。支離破碎的谷歌是否會使AI民主化？
在谷歌內部，各派系正在為人工智慧的未來展開競爭。成千上萬的員工正在反抗他們的領導人，試圖阻止他們正在建造的技術來幫助政府間諜或發動戰爭。谷歌決定如何開發和部署它的人工智慧，可能會決定這項技術最終會幫助還是傷害人類。「一旦構建了這些[AI]系統，它們就可以在全球範圍內部署，」LinkedIn聯合創始人Reid Hoffman解釋說。「這意味著，[它們的創造者]的任何對錯都將產生相應的大規模影響。」
Reid Hoffman
谷歌開源TensorFlow，是給開發人員的禮物還是特洛伊木馬？
「一開始，神經網絡是未經訓練的，」傑夫·迪恩在谷歌的一個活動中說。這次活動上，谷歌向開發者和世界其他地方透露下一步行動方向。
去年，皮查伊任命迪恩為Google AI的負責人，這意味著他要負責公司將在哪些方面進行投資和建設。迪恩的部分職責是將YouTube神經網絡實驗擴展到一個新的框架中，以訓練他們的機器進行大規模思考。該系統始於一個名為DistBelief的內部項目，包括Android，Maps和YouTube在內的許多團隊開始使用該項目來使他們的產品更智能。
但是到了2014年夏天，隨著DistBelief在谷歌內部的發展，迪恩開始發現它存在缺陷。它的設計並不是為了適應技術的變化，例如GPU（處理圖形的計算機晶片）的興起或語音作為高度複雜的數據集的出現。另外，DistBelief最初並不是設計為開源的，這限制了它的發展。因此，迪恩做出了一個大膽的決定：構建一個向所有人開放的新版本。2015年11月，皮查伊推出了DistBelief的繼任者TensorFlow，這是他擔任CEO以來的首個重要公告。
向谷歌以外的開發人員開放TensorFlow的重要性不言而喻。「人們迫不及待地想要掌握它，」全球最大的計算機晶片設計商之一Arm的機器學習主管Ian Bratt說。如今，Twitter正在使用它來構建機器人以監控對話、對推文進行排名並吸引人們花更多的時間來刷推特。空客公司正在訓練衛星，使其能夠在幾英尺內檢查幾乎地球表面的任何部分。新德裡的學生已經將行動裝置轉變為空氣品質監測儀。去年春天，谷歌發布了TensorFlow 2.0的早期版本，這使沒有經驗的開發人員可以更輕鬆地使用其AI。最終目標是讓創建人工智慧應用程式和建立網站一樣簡單。
TensorFlow現在已被下載約4100萬次。數以百萬計的設備（汽車，無人機，衛星，筆記本電腦，電話）使用它來學習，思考，推理和創造。公司內部文件顯示了一個圖表，該圖表跟蹤了谷歌內部TensorFlow的使用情況（從廣義上說，它跟蹤了機器學習項目）：自2015年以來增長了5,000％。
不過，技術內部人士指出，如果TensorFlow是給開發人員的禮物，那麼它也可能是特洛伊木馬。一位不願透露姓名的前谷歌工程師說：「我擔心他們正試圖成為AI的守門人。」目前，TensorFlow只有一個主要競爭對手，即Facebook的PyTorch，PyTorch在學術界很受歡迎。這使得谷歌對人工智慧的基礎層有了很大的控制權，並且可以將其可用性與其他谷歌命令聯繫在一起。這位前谷歌工程師繼續說道：「看看（谷歌）在安卓上做了什麼。「去年，歐盟監管機構對谷歌處以50億美元的罰款，原因是該公司要求電子製造商在運行其行動作業系統的設備上預裝谷歌應用。谷歌極具吸引力，但它在歐洲和印度的競爭行為都面臨進一步調查。
谷歌通過AI開發創造了對可以投放市場的新工具和新產品的需求。TPU就是個成功的例子。TensorFlow的成功贏得了谷歌領導層的信任。謝爾蓋·布林（Sergey Brin）在2017年世界經濟論壇的一次採訪中回憶說：「那時候每個人都知道AI沒用，人們嘗試過，嘗試了各種神經網絡，但沒有一個管用。」
即使在傑夫·迪恩和他的團隊開始有進展時，布林一度還是不屑一顧。他說：「迪恩會定期來找我，對我說，『看，計算機拍下了一隻貓的照片。』我說，『好吧，傑夫，太好了。』但是布林現在承認，AI是「我一生中最重要的計算開發。」
Maven風波的教訓：AI技術設立「紅線」，有些技術堅決不做
今年穀歌開發者大會上，谷歌負責創新的負責人Jen Gennai主持了一場有關「譜寫公平，道德的人工智慧和機器學習的新篇章」的會議。她表示：谷歌確定了四個「紅線領域」，我們不會開發的技術、不會製造或部署武器、不會部署我們認為違反國際人權的技術、以及不會使用會造成「全面傷害」並「收集或使用信息進行監視，違反國際公認準則的技術。
但來自其他公司的一些開發人員不滿意。一位大公司的員工說：「我覺得這還不夠。」這位員工經常使用TensorFlow，並與谷歌合作。「他們告訴我們，『不用擔心。我們知道了。我覺得其實他們並不了解。」
這些開發人員完全有理由對此表示懷疑。谷歌的言辭往往與其行動形成鮮明對比，比如引發軒然大波的Maven項目和Dragonfly項目，都反映出AI研究的道德風險。在因這些爭議項目而導致的員工抗議中，一位谷歌工程師直接與迪恩面對面。工程師告訴我說：「我們需要知道：紅線是什麼？哪些事情是您永遠不會做的？」這位員工最終辭職抗議。
當今天被問到關於人工智慧的陰暗面時，迪恩變得嚴肅起來。他在談到他們在Maven項目時說：「我們公司的員工非常直言不諱我們應該與國防部一起做什麼。」 迪恩提到谷歌不會開展研究的AI應用列表。「其中之一就是自主武器。對我來說，這是我不想做的事或與之無關的事情。」。
在Maven項目引發的爭議中，The Intercept和The New York Times發布了谷歌員工的電郵記錄，揭示了谷歌內部對於公司AI野心的擔憂。「我不知道如果媒體開始選擇谷歌正在秘密製造AI武器的主題，」當時Google Cloud的首席AI科學家（也是Google AI開發原則的作者之一）李飛飛在郵件中對同事表示。
「這個項目需要完全避免對人工智慧的任何提及或暗示。AI武器化可能是AI最敏感的主題之一。她還建議，公司應植入一些關於谷歌民主化AI的正面故事，並稱之為「人文AI」。「我會非常謹慎地保護這些正面形象。」她寫道 。
這些AI抗議活動造成了持續的公關危機。今年3月，谷歌宣布成立一個高級技術外部諮詢委員會，AI道德委員會，但在一周後，數千名谷歌員工抗議其組成成員中有恐同傾向，否認氣候變化，該委員會不久便宣告解散。
谷歌CEO皮查伊本人深度介入此事。去年11月，他寫信給員工，承認谷歌的失誤。他說：「我們認識到過去沒有能夠一直把所有事情都做對，對此我們深表歉意。很明顯，我們需要做出一些改變。」但是，關於谷歌如何部署技術的爭議繼續困擾著這家公司。今年8月，一個名為Googlers for Human Rights的員工組織發布了一個公開請願書，該組織收集了800多個籤名，要求谷歌不要向海關和邊境保護局、移民和海關執法局或難民安置辦公室提供任何技術。
皮查伊在接受採訪時表示，人們對人工智慧的危險的擔憂已經過分誇大了。他說：「對於人們來說，了解不需擔心的事情也很重要，而且我們確實有時間。」 皮查伊希望谷歌可以通過展示其優點來平息對AI危害的任何憂慮。
根據一項被稱為「社會公益AI」的倡議，谷歌正在通過機器學習來解決「世界上最大的社會、人道主義和環境問題。」有一些團隊利用AI來預測洪水，追蹤鯨魚，診斷癌症和檢測非法採礦和伐木等。谷歌於2018年發起的AI挑戰賽，向慈善機構和初創公司提供了2500萬美元獎金，這些慈善機構和初創公司將AI技術用於拯救雨林、撲救大火等項目上。
此外，谷歌還撤回了兩項有爭議的項目。去年12月，儘管競爭對手亞馬遜（Amazon）推出了自己的面部識別軟體，但谷歌卻擱置了面部識別軟體項目，有員工抗議並指控這種軟體使執法人員能夠對公民進行種族歧視。
一位內部人士估計，此舉可能會使谷歌損失數十億美元的收入。谷歌還出於道德方面的考慮而退出了一項向五角大樓提供雲計算的價值100億美元的項目的競標，而亞馬遜和微軟仍在競標中。
量子霸權：迎接新時代的「Hello，World」
這是加州聖芭芭拉的一個陽光明媚的下午，但谷歌實驗室內的溫度計讀數為10密耳爾文，大約比絕對零值高1開爾文。「這是宇宙中最冷的地方，」在實驗室工作的研究科學家埃裡克·盧塞羅（Erik Lucero）告訴我。他指著一個閃亮的金屬容器說：「在這裡邊比宇宙還冷。」容器就像一個油桶，由銅製成，並鍍有真金。由鈮-鈦製成的粗粗的線從容器頂部引出，像章魚一樣，向處理器傳送控制和測量信號。
這個「油桶」包裹著地球上最脆弱，功能最強大的機器之一：量子計算機。如果一切按計劃進行，它將以可能重塑我們對宇宙的認識，重塑人工智慧的能力。
自上世紀80年代以來，量子計算的夢想就一直存在，當時為製造原子彈而發起的「曼哈頓計劃」的最初成員之一理察·費曼（Richard Feynman）開始通過調整量子力學，來理論化解鎖計算能力的方法。今天，我們的計算機運行的信息位是零或一。相比之下，量子計算機創建量子比特，零和一可以同時存在。量子比特可以更快地處理某些種類的信息。快多少呢？一個300量子比特的量子計算機，可以執行的同時計算數與宇宙中存在的原子數量一樣多。
「這些實際上就是量子比特，」 Lucero說道。我在顯微鏡下看到了一些模糊的黑色的「X」，一共有22個。在實驗室的其他地方，谷歌已經創建了72個量子比特。目前，它們只能存活20微秒，而且條件必須比外太空冷。
為了製造商業上可行的量子計算機，谷歌將需要產生足夠數量的量子比特，並使保持其穩定無錯誤的時間足夠長，以便實現重大的計算突破。其他實驗室也在這個領域競爭，但谷歌召集了世界上最重要的一些專家，取得的進展超過了任何人的預期：
去年12月，谷歌在普通筆記本電腦上測試了當時性能最高的量子處理器，結果普通筆記本電腦獲得了勝利。幾周後，在對處理器進行了一些調整之後，它擊敗了筆記本電腦，但仍然落後於臺式機。今年2月，量子計算機的性能超過了實驗室中的其他所有經典計算機。
領導谷歌量子團隊的HartmutNeven在5月份的谷歌量子春季研討會上介紹了實驗室的進展，將處理能力的提高描述為雙指數，這是一個令人費解的方程式，如下所示：
在計算機科學界，量子計算的這種增長被稱為Neven定律，這是對摩爾定律的認可，摩爾定律假定「經典」計算技術的進步使晶片上的電晶體數量每18個月增加一倍。
現在，谷歌的團隊正在努力實現「量子霸權」裡程碑。谷歌的量子計算機要發揮其全部潛力，還需要數年的時間。但是在實驗室中，這一刻的預期是顯而易見的。盧塞羅站在準備實現這一壯舉的機器旁邊說：「目前，如果沒有量子計算機，人類將無法解決問題。從整體上講，您即將目睹人類的新潛力，這是多麼令人興奮的事。」
實驗室裡有節奏地嗡嗡作響，那是量子比特孵化的聲音。當計算機可以在平行平面上以指數級的速度思考和計算時，這對人類意味著什麼？這項新興的科學或許能夠解釋宇宙中最深的奧秘——暗物質，黑洞，人腦。
Lucero說：「這是新的'Hello，World！'時刻。」他指的是1984年推出的Macintosh，它為新一代編程開啟了一個新時代。現在，谷歌開啟了通往量子計算新宇宙的大門，我們都需要為之做好準備。