病毒也懂深度學習

常聽人說Covid-19的病毒非常狡猾,居然可以不斷產生變種,使人類的免疫系統防不勝防,讓我們不禁懷疑這小小的病毒,是否有二十面相,黃金豹或者怪盜亞森羅平這樣的超級智慧。

我們同時也崇拜深度學習,難以相信這用積體電路組成的,多層神經元的運算方式,居然可以擊敗世界圍棋冠軍,讓名畫家復活,提高半導體良率,還能寫出精彩的股市和球賽報導。
於是我們不禁要問,莫非智慧躲在電子顯微鏡才能看到的病毒裡,或者藏在寬度祇有幾納米的機體電路中?如果病毒和積體電路神經元都比我們聰明,那麼咱們的大腦還有何用?

其實無論是病毒或是神經元,他們能做的衹是盲目地無限次隨機嘗試,毫無智慧可言。對病毒來說,失敗的就從世界上消失了,所以剩下的必然是成功的;從神經元來說,錯誤的參數都會被損失函數去矯正,所以失敗了就繼續不斷嘗試,直到成功為止。

換句話說,無限隨機嘗試就是他們賴以「生存」的武器,過程中完全沒有智慧,祇有不斷的碰運氣。從病毒來說,就算是99.999%都陣亡了,衹要有幾個活下來,就可以無限繁殖,繼續肆虐這個世界;從神經元來說,所嘗試的參數如果錯誤了,就會被要求重新計算,直到正確為止,十億百億次都不在乎。

所以人類並不是被病毒的智慧打敗。他們一點也不狡猾,真正可怕的是他們賴以生存的環境,也就是地球,正在無意間訓練他們。訓練的方式就是物競天擇、適者生存,讓失敗者從地球的舞臺消失,成功者繼續兢賽。這也就是我們看到了阿爾法、貝塔、德爾他,一直到歐米克隆的蛻變。從這個角度來說,病毒確實和深度學習的神經元一樣,以最殘酷的方式,不斷在進化。

我們知道在深度學習中,可以利用損失函數來調整參數的數值,以控制模型的行為。在病毒世界的模型中,損失函數就是要求取最大存活值,也就是我們常聽到的上天有好生之德,生存本能,或者「毒」不為己,天誅地滅。

這樣就可以輕易解釋,為什麼當病毒的傳染力越強的時候,毒性就越弱。
這不必懂高深的生物、化學或者病理學知識,祇需要簡單邏輯就可瞭解。原因就是他們必須寄生在宿主,也就是人類身上,

如果傳染力強而毒性又強,將會把所有的宿主殺死,也就是間接把自己殺死。而如果傳染力弱,能佔據的地盤就會越來越小,也會被他族逐漸消滅。所以最後留下的品種,毋庸置疑,必然是傳染力強而毒性弱,剛好可以達到自身存活的最大值。

病毒在地球上建立生存模型,而人類不幸就成為這個模型的人質與犧牲者。病毒其實衹是想達到存活的極大值,並不想殺人類,但人類卻因他而死。

以上的病毒模型,都假設上天有好生之德,所以最後模型會收斂,病毒流感化,人類與病毒共存,達到一個平衡點,就像表現完美的深度學習模型。

可是如果這假設偶爾錯了,損失函數突然支持像成吉思汗那樣狂暴兇狠的變種病毒,那麼短期之內,人類必會有相當傷亡,和病毒同歸於盡。果真如此,除非新病毒或救世主及時趕到,短期之內共存將不可能。人類唯有與之一搏,或躲到海底、外太空,才能夠繼續生存下去。

但願這種狀況永不會發生,以上個人淺見,敬請指教。

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作者:陳少君

經歷:
在矽谷創業20年,後因照顧父母回國服務。
曾任長鑫存儲CIO/VP
曾任資策會數教所資深總監
曾任台灣佳能資深技術總監
曾任浩鑫資深技術總監

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