2017年11月20日

集群智能

時屆深秋，候鳥南飛，城市人抬頭偶能得見群鳥翱翔︰排成隊列的，是雁行空中；成群紛飛的，有鸕鷀、黑臉琵鷺等鳥種，群飛時分不出由誰率先。就像海中魚群抱團，快速潛游儼然一體，無固定的引領。科學家發現，自然界這種無統一指揮的集體行動，靠的是個體之間維持互動準則，群中每一成員都因應旁邊成員的舉動而動。這類現象啟發了對人工智慧的研究。

人類早已仿效飛鳥，製出飛機作為交通工具。遙控模型飛機面世很早，是競技項目。近年無人飛機愈趨普及，應用面愈來愈廣，因為引入了人工智慧，讓飛行器能自行定位、判定風速和調節平衡，也容易遙控，可用作航空拍攝、觀測、運送等。可以設想，如果同時間施放多架無人飛機，像鳥群齊飛，不僅加強威力，更可以合作完成複雜任務。

無人船應用甚廣

這設想已見諸行動，美國海軍兩年前就曾展示50架小型固定翼無人機集群飛行。現在常見的無人機一般採用四把螺旋翼，垂直升降。美國用以試驗集群飛行的無人機，出於實戰考慮，選擇固定翼設計，以求速度快、航程長和載重大。

中國是旋轉翼無人機的生產大國，同時也製造定翼無人機。2016年11月在珠海航空展覽會上，表演了67架國產固定翼無人機集群飛行，超越了美國早一年的紀錄。到今年1月，美國展示一次放飛103架微型偵察無人機；相隔不到半年，中國於今年7月成功試驗119架固定翼無人機集群飛行，它們同時彈射起飛，自行編隊，精確分工完成了多項指定任務。

許多人知道，當今生產無人機的最大企業在深圳，企業創辦人畢業於香港科技大學。

中國也研製和生產無人船，這方面最大的企業在珠海，創業者同樣在香港科技大學取得學位。珠海這家企業建造的無人船，進行水上和水下作業，在管道復修和環保業務等方面應用甚廣，香港的水塘已有引入使用。無人船還將巡邏觀測港珠澳大橋的水下狀況。無人船同樣有集群出航的設計，鑑於海航的複雜性，中美兩國對無人船集群出航的嘗試，至今每次限於10餘艘。

仿效白蟻築成蟻山

從自然界得到啟發，研究人工智慧的專家設計集群行動，關鍵是在個體之間定出互動規律。有研究機構曾經試製了1000件小型智慧機械，單件的設計並不複雜，各都發出和接收無線訊號。這千隻人工「昆蟲」放出後，便根據訊號次第移動，遵循既定的互動規律，排列成圖形；又有仿效白蟻群，經過連串互動築成「蟻山」。個體互動，智慧分工，可合作完成複雜的工序。「人多好辦事」在集群智能上有新體現。

人工智慧是近年發展迅速的領域。較早時電腦下圍棋贏了人腦，證明通過「深度學習」可以實現超越（值得一提︰內地傳媒終於不再把屢勝圍棋的電腦AlphaGo叫作「阿爾法狗」，近日改譯「阿爾法圍棋」了）。最新的智慧型號AlphaGo Zero更懂得從零開始自學，不必再靠人手輸入大量數據，而通過與自己對弈，積累經驗開創門路，發明者稱之為「複雜境況中的強化純學習」。

人工智慧發展出單一的高手，又發展出能分工合作的群體，各具優勢。在不遠的將來，受機械取代的不僅是簡單、重複的工序，而愈來愈擴至原認為屬於專業的種種分析和判斷。