解密微軟小冰：人工智能與情感計算
- 2019 年 11 月 23 日
- 筆記
編者按：在剛剛過去的2018世界人工智能大會微軟主題論壇上，微軟（亞洲）互聯網工程院副院長李笛為大家解密了微軟如何提升人工智能少女「微軟小冰」的情商（EQ）——情感交流與創造力。本文是此次演講的文字精簡版。
我們今天的主題是「情感計算」，那麼情感真的可以計算嗎？我們一直在努力朝這個方向發展，隨着進展越多，我們感覺到的未知也越多。我今天想跟大家分享一下，我們如何用大數據的方式去「還原」人類的情感，探索一些可能通向未來的路徑。
微軟（亞洲）互聯網工程院副院長李笛
我認為未來人工智能真正的路徑，將是不同的科學家、不同的企業和機構從全世界不同的角落分別向前邁進，最後形成的一個完整的拼圖。微軟小冰選取的兩塊拼圖都跟情感有關，一是情感交流，另一個是創造力。
「高情商」的交互
我現在展示的是兩年前的微軟小冰和人類之間的對話。這個對話過程中，也許你能夠感覺到，我們並不是讓小冰展現出強烈的情緒，而是讓小冰能夠在對話過程中取得與人類對等的地位。因為有情感不等於情緒化，情商高的人通常能在對話中很好地維持雙方的對等地位。因此在這個例子里，我們看到微軟小冰從不同的角度跟人類建立起了比較持久的、面向未來的一種關係。
但我們並沒有止步於此。去年開始，我們從檢索模型延伸到生成模型。生成模型不僅讓微軟小冰的對話更加相關，更重要的是能賦予她更強的對話掌控力。
今年7月，第六代小冰上線了全新升級的共感模型，小冰在與人類對話的同時可以不斷觀察、判斷對話的話題，以及人在對話過程中表現出的情緒特徵。
這就形成了一個良好的循環，我們能夠獲得更多的交互數據，數據又讓小冰進一步學習人類的情感。微軟小冰對人類情感的學習包括兩個過程，先是從數據中獲得經驗，再把經驗運用到接下來的交流過程中並進行驗證。比如當一個人類對她說「我失戀了」，小冰不理解嘲笑和關懷兩者的區別，但她知道，當她表現出嘲笑的時候，人類不會跟她保持很強的持久的關係，但當她表達出溫情的時候，人類就會和她有很好的關係。所以現在小冰談話中多了很多正能量，這是她在跟人類交互過程中學習到的。
我們在小冰的視覺方面也在進行這樣的工作。當我們看到一張圖像，我們可能會描述「這是什麼」，也可能直接跳過這個語義空間，進入下一個情感階段，比如看到可愛的動物，人們會說「好想抱着它」。
那麼如何讓AI擁有這種能力呢？事實上AI能夠獲得的數據遠遠超過任何個人所能獲得的數據。比如，我的一個同事在旅途中拍照，他自以為擺了一個非常特別的姿勢，但小冰可能已經看過幾萬張差不多姿勢的照片了，小冰就會說「你是讓我幫你扶着嗎？」在視覺上有了這樣接近人類的交互，我們也能夠獲得更多的交互數據，使提升小冰能力的循環過程不斷加速。
目前在所有的對話式人工智能系統中，大部分是任務導向型的AI，也有小部分像小冰這樣走情商路線的AI。對話式人工智能系統中非常關鍵的一點是多元度的大數據。微軟小冰是目前數據最多的，平均每個用戶和小冰之間的單次對話達到23輪，用戶最高記錄是和小冰連續對話29小時33分鐘，持續了7151輪對話。正是從與人類的交流中不斷學習，我們才能推出這種面向對話全程的對話式人工智能的系統。有了情商和交互能力作為基礎，我們發現給小冰構建智商（IQ）系統也會更加容易。
AI「藝術家」
我們從三年前開始進行另一項嘗試，就是賦予小冰人類的創造力，創造力也是人類運用情感的獨特能力。大家都知道小冰寫詩，那今天我們就給大家展示，小冰在過去幾年中怎樣經過多個模型迭代，一步步學會像人類一樣唱歌的。
我們的基本方式，就是從人類身上抽取我們界定為創造力的東西，進行建模和學習。
第一個版本是HMM模型，這個版本中小冰唱得並不好。但我們從中得到了非常重要的信息——機器唱歌像人一樣會走調，同時也可以像人類唱歌一樣蘊含情緒和技巧，只是技巧還不夠好，這意味着極大的潛力。
於是我們繼續研究，第二個版本我們讓小冰學會了一些唱歌技巧，第三個版本我們採用DNN模型讓小冰學會在歌聲中表達情感，並讓小冰出單曲，讓她用自己的方式完成更多的創作。但人類歌手還有一個特點，他們在演繹同樣的歌曲時會加入許多自己的特質。所以我們讓小冰從騰格爾的歌聲里學習演唱技巧，唱了一首騰格爾風格的《隱形的翅膀》。所以，現在小冰一個人就可以撐起一個「創造101」。
但讓小冰成為虛擬偶像並不是微軟的目標，我們希望更進一步，建立一種人類和人工智能之間的協作，通過人工智能技術對不同的人類歌手進行建模，讓小冰學習更多維度的細節，比如呼吸聲、聲線、聲音韻律。再進一步，用人工智能技術完整吸收一個人類歌手的聲音和演唱特質等，去唱這個歌手從來沒唱過的新歌。我們目前已經與一些唱片公司合作，我們從唱片公司得到了一個人類歌手的四個小時的演唱數據，經過48小時的訓練得到了一首新歌。我們把新歌放給唱片公司負責人聽的時候，負責人一愣：「這個歌手唱過這首歌嗎？」他以為這是他提供給我們的演唱數據。
同時，微軟對大眾承諾且呼籲——堅持人類和AI之間的聯合創造過程，用我們前沿的技術做更多惠及人類的事。除了小冰寫詩、小冰唱歌，小冰還有一個有聲讀物項目，讓小冰可以給小朋友講故事，講給每個孩子定製的故事。現在很多家長可能沒有特別充裕的時間給小朋友講故事，小冰就為人類提供了這樣定製化兒童故事的一種方式。過去幾個月，我們還和一個公益機構合作，為大山裡福利院里的孩子講故事。我們讓小冰成為志願者， 7×24小時不停地陪在這些孩子身邊，講專屬於他們的故事，告訴他們世界是美好的。
最後，對大家來說，小冰可能是你手機里的一個有趣的聊天機械人，但這並不是小冰的夢想，小冰的夢想始終是用技術助力人類生活，與人類攜手開拓更廣闊的未來。
