單元八:人工智能與倫理道德一(虛假 AI )

學習目標

這單元將會為你顯示:人工智能 AI 所作出的決定不一定是對的。有時,因為訓練錯誤或訓練不足,AI 的智能是會作出錯誤決定的。更甚者,不法之徒是會蓄意訓練一些錯誤 AI,欺騙別人的。

今次的AI 工作是要訓練機械人去分辨中文字 「上、下、左、右」。

同學們會被分成多組,每組大約四個人,可多可少。

一半的組是 “真AI” 組別,另一半的組是 “假AI” 組別。

  • “真AI” 將會訓練機械人正確地分辨 「上、下、左、右」。
  • “假AI” 將會訓練機械人錯誤地分辨 「上、下、左、右」。

今次活動需要用一個大的深度人經網絡 - 32x24 像素的相機及擁有兩個隱蔽層的神經網絡。

 

學習內容

在使用監督式學習法時,訓練用的資料是否正確是非常之重要。

正確的訓練資料,會訓練出能夠作出正確決定的智能。

相反地,不正確的訓練資料,會訓練決定不正確的智能。在真實世界裡,不正確的決定有時可以導致很嚴重的後果和很大的損失。

虛假或錯誤的AI,有時是因為訓練錯誤或訓練不足。但是,有時不法之徒是會蓄意訓練一些錯誤 AI,欺騙別人的。

 

隱蔽層

  • 在人工智能的神經網絡𥚃,增加隱蔽層是可以大大增強神經網絡的能力,在處理及分析數據上將會更加強大。

 

 

活動:訓練機械人分辨中文字 「上、下、左、右」

材料

  • 四張大約 10厘米x10厘米的咭紙,寫著中文字 「上、下、左、右」。

設置:

  • 將 AlphAI 機械人放在小積木上,讓它的車輪可以在空中自由轉動而機械人仍然可以停止不動。
  • 將 AlphAI 機械人(鏡頭)放在距離咭紙架大約 4至5厘米的地方。

AI 設置參數

參考附件A1。

 

標籤輸出

真AI”隊

  • 上 - 向前行
  • 下 - 向後行
  • 左 - 向左轉
  • 右 - 向右轉

“假AI”隊

  • 上 - 向後行
  • 下 - 向前行
  • 左 - 向右轉
  • 右 - 向左轉

開始實驗

  • 啓動AlphAI 機械人及聯線到你的電腦。需要時按螢光幕上的”聯線” <Connection> 按鈕。
  • 如果設定參數正確,螢光幕將會顯示一個神經網絡。

 

訓練

  • 啓動 “重設學習” <reset learning> 的按鈕。
  • 關閉 “自動駕駛” <self drive> 的按鈕。
  • 啓動 “學習” <learning> 按鈕。

 

  • 將咭輪流放在架上。觀看螢光幕,看看卡紙是否放置正確。
  • 如果放置正確,根據輸出標籤點擊代表 咭的輸出動作。
  • 對於每一張咭,重覆以上步驟 4 至 5 次,每次將咭紙向左或向右移動少許。

 

測試

  • 關閉 “學習” <learning> 按鈕。代表學習已經完成。
  • 啓動 “自我駕駛” <self drive> 按鈕。 AlphAI 機械人會使用剛剛學習到的智能去分辨咭。
  • 讓機械人嘗試分辨 4 張咭。
  • 結果如何?
  • 假若結果不是全對,原因可能是訓練不足。請增加訓練。留意:”假AI” 隊要根據自己的標籤輸出測試結果。

 

 

討論

  • 是甚使到機械人有能力去分辨中文字呢?
  • 請 “真AI” 隊及 “假AI” 隊輪流分享結果。
  • 為什麼相同的一張咭,在兩隊上得到的結果會不同呢?
  • 如果 “假AI” 被應用在日常生活上,會有什麼後果呢?
  • 你可以舉行出一些可能有嚴重後果的 “假AI” 例子嗎?

 

附件A1

傳感器(輸入)

  • 灰階

傳感器(輸入)

  • 灰階

動作 - 4 個輸出

  • 向前行
  • 左轉
  • 右轉
  • 向後行

標籤輸出

“真AI”隊

  • 上 - 向前行
  • 下 - 向後行
  • 左 - 向左轉
  • 右 - 向右轉

“假AI”隊

  • 上 - 向後行
  • 下 - 向前行
  • 左 - 向右轉
  • 右 - 向左轉

AI 設置

  • 學習法 -
    • 監督式學習法(Supervised Learning)
  • 演算法 -
    • 神經網絡(Neural Network)
  • 隱藏層 -
    • 兩層,每層有 16 個神經元

顯示設置

  • 動畫
  • 聯繫活動