賦能Alexa和AWS 亞馬遜人工智能的進(jìn)化 - 全文

Alexa和AWS是亞馬遜的關(guān)鍵業(yè)務(wù)，其中最大的亮點(diǎn)就是人工智能技術(shù)的參與。據(jù)悉亞馬遜內(nèi)部部門不止Alexa和AWS，幾乎所有的部門都有深度學(xué)習(xí)技術(shù)的影子，本文將揭秘亞馬遜人工智能發(fā)展史。他談?wù)勊侨绾芜M(jìn)行人工智能的賦能。

亞馬遜上周四公布了2017年第四季度財(cái)報(bào)，盈利接近20億美元，創(chuàng)下歷史紀(jì)錄。

Alexa語(yǔ)音助手和AWS云計(jì)算服務(wù)是亞馬遜業(yè)績(jī)的亮點(diǎn)。

《連線》雜志近日刊文，介紹了深度學(xué)習(xí)技術(shù)如何賦能Alexa和AWS，以及亞馬遜內(nèi)部的幾乎所有部門。

以下為編譯整理的文章概要：

2014年初，斯里坎斯·希魯梅拉（Srikanth Thirumalai）面見(jiàn)亞馬遜CEO杰夫·貝索斯（Jeff Bezos）。希魯梅拉是一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家。他于2005年從IBM離職，成為亞馬遜商品推薦團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。這一次，他提出了一項(xiàng)全面的新計(jì)劃，將人工智能的最新成果應(yīng)用至自己的部門。

在會(huì)議上，希魯梅拉帶來(lái)了一份6頁(yè)紙的計(jì)劃書。很久以前，貝索斯就提出要求，即匯報(bào)給他的產(chǎn)品和服務(wù)計(jì)劃必須限制在這一長(zhǎng)度范圍內(nèi)，同時(shí)還要配上一份模擬的新聞稿，用于描述最終成果。現(xiàn)在，貝索斯正在依靠自己的助手們，將公司轉(zhuǎn)型成人工智能發(fā)電站。在亞馬遜的發(fā)展早期，商品推薦功能就已集成人工智能技術(shù)，發(fā)貨調(diào)度和倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人也是如此。然而近年來(lái)，這個(gè)領(lǐng)域正在掀起一場(chǎng)革命：機(jī)器學(xué)習(xí)正變得越來(lái)越高效，尤其是在所謂“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)的推動(dòng)下。計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別，以及自然語(yǔ)言處理等技術(shù)也都因此獲得了飛速的發(fā)展。

在這個(gè)10年的起步階段，亞馬遜并沒(méi)有大力投入這些技術(shù)。然而現(xiàn)在，亞馬遜意識(shí)到，需求非常迫切。這個(gè)時(shí)代最關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)將發(fā)生在人工智能領(lǐng)域：谷歌、Facebook、蘋果和微軟都在押注此類技術(shù)，而亞馬遜已經(jīng)落后。亞馬遜設(shè)備和服務(wù)副總裁大衛(wèi)·利普（David Limp）表示：“我們找到每個(gè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，問(wèn)他們，‘你要如何利用這些技術(shù)，將這些技術(shù)嵌入自己的業(yè)務(wù)？’”

希魯梅拉牢牢記住了這點(diǎn)，并在年度計(jì)劃會(huì)議上找到貝索斯，向他提出了關(guān)于如何更積極地發(fā)展機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的設(shè)想。他認(rèn)為，亞馬遜的核心業(yè)務(wù)已發(fā)展20多年，而機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的最佳應(yīng)用場(chǎng)景是與亞馬遜核心業(yè)務(wù)不相關(guān)的圖像識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別，因此利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)完全重新開(kāi)發(fā)現(xiàn)有系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)太大。他表示：“從來(lái)沒(méi)有人真正將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于商品推薦，并帶來(lái)更好的結(jié)果。因此，我們自己需要有信心?！比欢?，貝索斯想要更多，而希魯梅拉實(shí)際上并沒(méi)有做好萬(wàn)全的準(zhǔn)備。因此，他分享了一個(gè)更激進(jìn)的選擇，即利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)去顛覆商品推薦的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。這需要用到他團(tuán)隊(duì)尚不具備的能力，尚未開(kāi)發(fā)出的工具，以及從沒(méi)有人想過(guò)的算法。貝索斯很喜歡這個(gè)選擇，所以希魯梅拉重寫了一份模擬新聞稿，并著手去做。

過(guò)去幾年，大批亞馬遜管理者都曾攜帶6頁(yè)紙的計(jì)劃書去找貝索斯，希魯梅拉只是其中之一。他們提出的想法涉及到各式各樣的產(chǎn)品和完全不同的客戶。然而，他們每個(gè)人設(shè)想的都是希魯梅拉計(jì)劃的一個(gè)變種：用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)改造亞馬遜的某個(gè)部分。其中部分涉及到對(duì)當(dāng)前項(xiàng)目的重新思考，例如機(jī)器人方面的工作及龐大的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)AWS。另一部分則是開(kāi)發(fā)全新的業(yè)務(wù)，例如基于語(yǔ)音的家電，這隨后發(fā)展成為Echo智能音箱。

最終結(jié)果的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單個(gè)項(xiàng)目。希魯梅拉表示，在他面見(jiàn)貝索斯時(shí)，亞馬遜的人工智能人才還是相互孤立的。“我們會(huì)交流，但不會(huì)分享很多東西，因?yàn)槲覀儽舜说慕?jīng)驗(yàn)不太容易直接轉(zhuǎn)移?！彼J(rèn)為。在龐大的工程海洋里，這些是人工智能孤島。在用機(jī)器學(xué)習(xí)去改革公司之后，這樣的局面得到了改變。

盡管所有這些6頁(yè)紙計(jì)劃書都屬于亞馬遜的“單線程”團(tuán)隊(duì)，即某個(gè)特定團(tuán)隊(duì)是技術(shù)的“擁有者”，但亞馬遜的團(tuán)隊(duì)之間已展開(kāi)跨項(xiàng)目的合作。內(nèi)部科學(xué)家嘗試解決難題，并與其他團(tuán)隊(duì)分享各自的解決方案。在整個(gè)公司里，人工智能孤島開(kāi)始相互連接起來(lái)。隨著亞馬遜人工智能項(xiàng)目目標(biāo)的擴(kuò)大，挑戰(zhàn)的復(fù)雜性也成為了吸引頂尖人才的磁石，尤其是對(duì)那些希望自己的工作立即發(fā)揮影響力的人才來(lái)說(shuō)。這改變了以往亞馬遜對(duì)純學(xué)術(shù)研究的厭惡：亞馬遜的公司文化要求所有創(chuàng)新必須以服務(wù)客戶為中心。

亞馬遜喜歡使用“飛輪”一詞來(lái)描述，業(yè)務(wù)的不同部分如何運(yùn)轉(zhuǎn)，并形成統(tǒng)一的永動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)在，亞馬遜擁有強(qiáng)大的人工智能飛輪，來(lái)自某個(gè)團(tuán)隊(duì)的機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)新成為了賦能其他團(tuán)隊(duì)的利器，反過(guò)來(lái)這些團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品、提供服務(wù)，從而影響其他團(tuán)隊(duì)，甚至整個(gè)公司。以付費(fèi)服務(wù)的形式將機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)提供給外界本身就是種能盈利的業(yè)務(wù)。在某些情況下，這還有助于收集更多數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高技術(shù)水平。

在亞馬遜從深度學(xué)習(xí)門外漢發(fā)展成為行業(yè)重要力量的過(guò)程中，有許多這樣的6頁(yè)紙計(jì)劃書出現(xiàn)。轉(zhuǎn)型的成果在亞馬遜公司內(nèi)隨處可見(jiàn)，例如基于機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)架構(gòu)的推薦系統(tǒng)。目前亞馬遜正變得更聰明，能建議用戶下面應(yīng)該閱讀什么，應(yīng)該在購(gòu)物清單上添加什么，以及今晚可以看什么電影。今年，希魯梅拉開(kāi)展了一項(xiàng)新工作，即負(fù)責(zé)亞馬遜的搜索服務(wù)。他希望將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于搜索服務(wù)的方方面面。

華盛頓大學(xué)頂尖的計(jì)算機(jī)科學(xué)教授佩德羅·多明格斯（Pedro Domingos）直言：“如果在七八年前問(wèn)我，亞馬遜在人工智能領(lǐng)域的影響力有多大，我可能會(huì)說(shuō)，‘他們什么也不是’。但他們非常努力?，F(xiàn)在，他們已成為了這個(gè)領(lǐng)域的一股力量。”

或許，亞馬遜已經(jīng)是一股重要力量。

Alexa效應(yīng)

亞馬遜進(jìn)軍人工智能的旗艦產(chǎn)品是智能音箱Echo，以及基礎(chǔ)性的Alexa語(yǔ)音平臺(tái)。這些項(xiàng)目也來(lái)自于6頁(yè)紙計(jì)劃書。這樣的計(jì)劃于2011年通過(guò)名為“1號(hào)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃”的年度規(guī)劃流程提交給貝索斯。其中的參與者之一是自2004年就開(kāi)始就供職于亞馬遜的阿爾·林賽（Al Lindsay）。當(dāng)時(shí)，他被要求轉(zhuǎn)而負(fù)責(zé)Prime技術(shù)團(tuán)隊(duì)，從事全新的項(xiàng)目。他還記得當(dāng)時(shí)提出的概念：“一種低成本、無(wú)所不在的電腦，大腦位于云端，你可以用語(yǔ)音與之互動(dòng)。你對(duì)它說(shuō)話，它也對(duì)你說(shuō)話?！?/p>

然而當(dāng)時(shí)，開(kāi)發(fā)這樣的系統(tǒng)聽(tīng)起來(lái)就像科幻小說(shuō)，產(chǎn)品似乎就像《星際迷航》中的對(duì)話計(jì)算機(jī)。這需要強(qiáng)大的人工智能能力，而當(dāng)時(shí)亞馬遜還沒(méi)有掌握這樣的技術(shù)。更糟糕的是，有能力開(kāi)發(fā)此類系統(tǒng)的專家人才很稀缺，愿意在亞馬遜工作的就更加鳳毛麟角。谷歌和Facebook正在爭(zhēng)奪這個(gè)領(lǐng)域的頂尖人才。林賽表示：“我們是弱者?！彼F(xiàn)在已晉升為副總裁。

華盛頓大學(xué)教授多明格斯表示：“亞馬遜的形象有點(diǎn)不太好。在外界看來(lái)，該公司對(duì)以研究為導(dǎo)向的人才不夠友好?！眮嗰R遜完全專注于客戶，而企業(yè)文化也崇尚好斗精神，這與學(xué)術(shù)界和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的風(fēng)格完全不同。多明格斯表示：“谷歌會(huì)對(duì)你很寬容。而在亞馬遜，你需要自己從元件開(kāi)始組裝電腦?！贝送猓瑏嗰R遜還有更不好的形象：該公司的創(chuàng)新工作往往被視為企業(yè)機(jī)密。

2014年，頂尖的機(jī)器學(xué)習(xí)專家延恩·勒昆（Yann LeCun）在內(nèi)部會(huì)議上為亞馬遜的科學(xué)家們做了一次講座。在他被邀請(qǐng)參加此次活動(dòng)以及活動(dòng)舉行之間，勒昆接受了Facebook的職位邀請(qǐng)，但他還是來(lái)到了亞馬遜的活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。勒昆回憶，在一個(gè)大約可容納600人的禮堂里，他發(fā)表了演講。隨后他被領(lǐng)進(jìn)一間會(huì)議室，不同的小組一個(gè)接一個(gè)進(jìn)來(lái)，向他提問(wèn)。然而當(dāng)勒昆向他們提問(wèn)時(shí)，這些人的反應(yīng)都很遲鈍。這讓他感覺(jué)不好。他最終選擇Facebook的職位部分也是因?yàn)?，F(xiàn)acebook同意將人工智能團(tuán)隊(duì)的很大一部分工作開(kāi)源。

由于缺乏內(nèi)部人才，亞馬遜動(dòng)用強(qiáng)大的財(cái)力去收購(gòu)具有這方面專業(yè)性的公司。利普表示：“在Alexa的發(fā)展早期，我們收購(gòu)了許多公司?！?011年9月，亞馬遜收購(gòu)了語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本技術(shù)公司Yap。該公司擅長(zhǎng)于將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為文字。2012年，亞馬遜又將來(lái)自英國(guó)劍橋的Evi收入麾下。該公司的軟件可以像Siri一樣對(duì)語(yǔ)音命令做出響應(yīng)。2013年1月，亞馬遜再次收購(gòu)一家語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本技術(shù)公司，即來(lái)自波蘭的Ivona。該公司的技術(shù)可以讓Echo獲得交談能力。

然而，亞馬遜的保密文化仍然不利于頂尖人才的加盟。埃里克斯·斯莫拉（Alex Smola）曾是亞馬遜的招聘候選人之一。他是行業(yè)明星，曾供職于雅虎和谷歌。AWS深度學(xué)習(xí)和人工智能總經(jīng)理馬特·伍德（Matt Wood）表示：“他實(shí)際上是深度學(xué)習(xí)的教父之一。”（谷歌學(xué)術(shù)搜索上列出了9萬(wàn)多篇引用斯莫拉成果的論文。）亞馬遜高管甚至不愿向候選人透露他們未來(lái)的工作內(nèi)容。斯莫拉拒絕了亞馬遜的邀請(qǐng)，選擇去帶領(lǐng)卡耐基梅隆大學(xué)的一所實(shí)驗(yàn)室。

林賽說(shuō)：“甚至是在我們即將啟動(dòng)之前，還是有許多阻力。他們會(huì)說(shuō)，‘為什么我要去亞馬遜工作？我對(duì)賣別人東西不感興趣?！?/p>

亞馬遜也有自己的辦法。由于該公司從想象中的最終產(chǎn)品去反推，所以藍(lán)圖中包括許多尚未發(fā)明出來(lái)的功能。這些棘手的問(wèn)題對(duì)雄心勃勃的科學(xué)家極具吸引力。語(yǔ)音功能需要一定水平的會(huì)話式人工智能，包括“喚醒詞”（嘿，Alexa?。?、監(jiān)聽(tīng)和解釋命令，給出合理的答案。這一切都不存在。

即使亞馬遜沒(méi)有給出任何細(xì)節(jié)，這個(gè)項(xiàng)目也吸引了羅希特·普拉薩德（Rohit Prasad）。普拉薩德是一名受到廣泛認(rèn)可的語(yǔ)音識(shí)別科學(xué)家，來(lái)自波士頓的技術(shù)承包商雷神BBN。（亞馬遜也因此讓他在自己老家組建一支團(tuán)隊(duì)。）他認(rèn)為，亞馬遜相關(guān)專業(yè)能力的缺乏是系統(tǒng)性問(wèn)題，而不僅僅是小缺陷。他指出：“這里是一片空白。谷歌和微軟開(kāi)發(fā)語(yǔ)音技術(shù)已經(jīng)有幾年時(shí)間。在亞馬遜，我們從頭開(kāi)始去開(kāi)發(fā)，去解決困難的問(wèn)題?！痹?013年加入之后，他就被分配至Alexa項(xiàng)目。他表示：“設(shè)備用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，但語(yǔ)音技術(shù)在很早就已經(jīng)起步?！?/p>

Echo項(xiàng)目中最棘手的部分在于遠(yuǎn)距離語(yǔ)音識(shí)別。為了解決這個(gè)問(wèn)題，亞馬遜被迫涉足新領(lǐng)域，并推動(dòng)了機(jī)器學(xué)習(xí)整體的發(fā)展。遠(yuǎn)距離語(yǔ)音識(shí)別是指在一定距離遠(yuǎn)處識(shí)別語(yǔ)音，這樣的語(yǔ)音命令可能被淹沒(méi)在環(huán)境噪聲中。挑戰(zhàn)之一是，設(shè)備不能浪費(fèi)一丁點(diǎn)時(shí)間去思考你究竟說(shuō)的是什么。它必須把音頻內(nèi)容即時(shí)發(fā)送至云端，并迅速獲得答案，給用戶的感覺(jué)就是實(shí)時(shí)對(duì)話，而不會(huì)出現(xiàn)令人尷尬的冷場(chǎng)。開(kāi)發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在嘈雜環(huán)境中理解并響應(yīng)用戶的語(yǔ)音命令，這需要大量數(shù)據(jù)，即用戶與Echo互動(dòng)的大量此類案例。當(dāng)時(shí)并不清楚，亞馬遜要從何處獲得這樣的數(shù)據(jù)。

作為亞馬遜設(shè)備和服務(wù)副總裁的利普表示，遠(yuǎn)距離技術(shù)此前已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)，但當(dāng)時(shí)是用在三叉戟潛艇的鼻錐上，研發(fā)耗資達(dá)到10億美元。亞馬遜希望將這種技術(shù)集成至一個(gè)可以放在廚房臺(tái)面上的設(shè)備中，而價(jià)格必須足夠便宜，從而吸引用戶的購(gòu)買。普拉薩德表示：“在我的團(tuán)隊(duì)中，90%的人都認(rèn)為這根本做不到。在亞馬遜以外，我們也有技術(shù)咨詢委員會(huì)。我們沒(méi)有告訴他們具體要做什么。但他們總是對(duì)我們提起，‘不管做什么，都不要碰遠(yuǎn)距離識(shí)別技術(shù)?！?/p>

然而，普拉薩德的經(jīng)歷給他帶來(lái)了信心。他認(rèn)為這是可實(shí)現(xiàn)的。然而，亞馬遜并不具備工業(yè)級(jí)系統(tǒng)，將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?！拔覀冇猩贁?shù)科學(xué)家正在研究深度學(xué)習(xí)，但我們?nèi)狈A(chǔ)設(shè)施將這些技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)?！彼f(shuō)。好消息在于，亞馬遜已經(jīng)掌握了全部模塊：無(wú)與倫比的云計(jì)算服務(wù)，可運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法、安裝了大量GPU的數(shù)據(jù)中心，以及熟悉如何移動(dòng)數(shù)據(jù)的工程師。

他的團(tuán)隊(duì)利用這些模塊開(kāi)發(fā)了平臺(tái)，而除了用于Echo項(xiàng)目之外，這個(gè)平臺(tái)本身就是寶貴的資產(chǎn)。Alexa高級(jí)科學(xué)家斯派羅斯·馬特索卡斯（Spyros Matsoukas）表示：“當(dāng)我們?cè)贓cho上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離語(yǔ)音識(shí)別之后，就發(fā)現(xiàn)這里的機(jī)會(huì)原來(lái)有這么大，我們可以將Alexa發(fā)展成為語(yǔ)音服務(wù)?！彼饲霸诶咨馚BN與普拉薩德共事，當(dāng)時(shí)的工作包括從事美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的項(xiàng)目Hub4，利用廣播新聞節(jié)目和竊聽(tīng)的電話通話來(lái)發(fā)展語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言理解技術(shù)，這對(duì)Alexa項(xiàng)目來(lái)說(shuō)也很有用。推動(dòng)Alexa發(fā)展的最直接方式是向第三方開(kāi)放，讓開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)基于語(yǔ)音技術(shù)的迷你應(yīng)用，即“技能”，并在Echo平臺(tái)上運(yùn)行。然而，這才只是開(kāi)始。

在Alexa突破Echo音箱的限制之后，亞馬遜的人工智能文化開(kāi)始形成合力。公司內(nèi)的不同團(tuán)隊(duì)都開(kāi)始意識(shí)到，Alexa可以為他們各自項(xiàng)目提供有用的語(yǔ)音服務(wù)。普拉薩德表示：“盡管我們的單線程所有權(quán)模式已經(jīng)很成熟，但仍然可以將所有數(shù)據(jù)和技術(shù)融合在一起。”

最開(kāi)始，亞馬遜的其他產(chǎn)品開(kāi)始集成Alexa：通過(guò)對(duì)Alexa設(shè)備的語(yǔ)音命令，你可以訪問(wèn)亞馬遜音樂(lè)、Prime視頻、獲得亞馬遜主站的商品推薦信息，以及使用其他服務(wù)。隨后，這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)始推廣至亞馬遜的其他業(yè)務(wù)。林賽表示：“一旦我們掌握了最基本的語(yǔ)音能力，就可以將其集成至非Alexa產(chǎn)品，例如Fire TV、語(yǔ)音購(gòu)物、亞馬遜生鮮的Dash按鈕，以及AWS?！?/p>

在這個(gè)過(guò)程中，亞馬遜內(nèi)部的人工智能孤島開(kāi)始逐漸靠近。

亞馬遜轉(zhuǎn)型的另一大關(guān)鍵在于，一旦數(shù)百萬(wàn)客戶（亞馬遜拒絕透露具體數(shù)字）開(kāi)始使用Echo和其他Alexa設(shè)備，亞馬遜就能掌握豐富的數(shù)據(jù)。這或許是任何會(huì)話式設(shè)備所能積累的規(guī)模最龐大的數(shù)據(jù)集。對(duì)人才招聘來(lái)說(shuō)，這樣的數(shù)據(jù)集也是極具吸引力的資源。突然之間，亞馬遜就成了那些機(jī)器學(xué)習(xí)專家夢(mèng)寐以求的雇主。去年加入亞馬遜的Alexa機(jī)器學(xué)習(xí)副總裁拉威·簡(jiǎn)恩（Ravi Jain）表示：“Alexa對(duì)我的最大吸引力之一在于，一旦你在市場(chǎng)上推出了一款設(shè)備，那么就掌握了獲得信息反饋的來(lái)源。不僅僅是用戶反饋，這些實(shí)際數(shù)據(jù)是優(yōu)化所有一切，尤其是底層平臺(tái)的基礎(chǔ)?！?/p>

因此，隨著越來(lái)越多用戶使用Alexa，亞馬遜獲得的信息不僅能讓系統(tǒng)性能變得更好，也有利于自主機(jī)器學(xué)習(xí)工具和平臺(tái)的加速發(fā)展，并成為該公司吸引機(jī)器學(xué)習(xí)科學(xué)家的重要武器。

“飛輪”終于開(kāi)始旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

更聰明的云計(jì)算

亞馬遜從2014年開(kāi)始面向Prime會(huì)員銷售Echo。這一年，斯瓦米·西瓦蘇布拉曼尼（Swami Sivasubramanian）也開(kāi)始對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)生興趣。當(dāng)時(shí)，負(fù)責(zé)AWS數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)的西瓦蘇布拉曼尼正和全家人回印度旅行。由于時(shí)差的關(guān)系和小女兒的吵鬧，他不得不在半夜去工作。他嘗試了谷歌的TensorFlow，以及Facebook和學(xué)術(shù)界支持的機(jī)器學(xué)習(xí)框架Caffe，發(fā)現(xiàn)將這些工具與亞馬遜的云計(jì)算服務(wù)結(jié)合在一起可以創(chuàng)造巨大的價(jià)值。他認(rèn)為，通過(guò)在云端運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法，公司可以挖掘新的需求。他表示：“我們希望每月為數(shù)百萬(wàn)開(kāi)發(fā)者提供服務(wù)。他們中的大部分人并不是麻省理工學(xué)院的教授，只是毫無(wú)機(jī)器學(xué)習(xí)專業(yè)背景的開(kāi)發(fā)者?！?/p>

在下一次面見(jiàn)貝索斯時(shí)，他帶著一份6頁(yè)紙的計(jì)劃書。從某種意義上來(lái)說(shuō)，這是將機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)添加至AWS的藍(lán)圖。不過(guò)西瓦蘇布拉曼尼認(rèn)為，實(shí)際意義還要更加廣泛：這份計(jì)劃說(shuō)明了AWS如何成為機(jī)器學(xué)習(xí)研究核心的宏大愿景。

確實(shí)，向成千上萬(wàn)亞馬遜云計(jì)算客戶提供機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)是不可避免的。AWS機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)理伍德表示：“在首次提出AWS的商業(yè)計(jì)劃時(shí)，我們就確定了自己的使命，即充分利用只有財(cái)力雄厚的公司才能掌握的技術(shù)，并盡可能地去推廣。我們?cè)谟?jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫(kù)等方面已經(jīng)取得成功，我們要用同樣的方法去對(duì)待機(jī)器學(xué)習(xí)。”在這個(gè)過(guò)程中，AWS團(tuán)隊(duì)可以利用亞馬遜其他團(tuán)隊(duì)積累的經(jīng)驗(yàn)，這使得工作變得略微容易。

伍德表示，AWS的亞馬遜機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)最初于2015年推出，讓類似C-Span的客戶可以建立私有的頭像目錄。此外，Zillow使用該服務(wù)估計(jì)房?jī)r(jià)，而Pinterest則將其用于可視化搜索。多家自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)公司也在利用AWS機(jī)器學(xué)習(xí)，通過(guò)數(shù)百萬(wàn)公里的上路測(cè)試來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品。

2016年，AWS又發(fā)布了新的機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)，更直接地利用Alexa的創(chuàng)新。這其中包括文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音組件Polly，以及自然語(yǔ)言處理引擎Lex。這些產(chǎn)品幫助AWS的客戶，包括Pinterest、Netflix和多家小型創(chuàng)業(yè)公司開(kāi)發(fā)屬于自己的迷你Alexa。一款涉及可視化技術(shù)的第三方服務(wù)Rekognition就利用了此前Prime Photos取得的成果，嘗試在谷歌、Facebook和蘋果的照片產(chǎn)品中植入同樣的深度學(xué)習(xí)功能。Prime Photos是亞馬遜內(nèi)部一個(gè)不太知名的團(tuán)隊(duì)。

這些機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)既是強(qiáng)大的營(yíng)收來(lái)源，也是亞馬遜人工智能“飛輪”的關(guān)鍵。各類機(jī)構(gòu)和公司，包括美國(guó)宇航局（NASA）和美國(guó)職業(yè)橄欖球大聯(lián)盟（NFL），都開(kāi)始付費(fèi)使用亞馬遜的機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)。如果企業(yè)在AWS平臺(tái)內(nèi)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵的機(jī)器學(xué)習(xí)工具，那么轉(zhuǎn)移至云計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手平臺(tái)的可能性就會(huì)大幅下降。（對(duì)不起，谷歌、微軟和IBM。）

以一家規(guī)模數(shù)十億美元的公司Infor為例。該公司為企業(yè)客戶開(kāi)發(fā)應(yīng)用。近期，該公司發(fā)布了一款全新的應(yīng)用Coleman（以NASA數(shù)學(xué)家的名字來(lái)命名），通過(guò)會(huì)話式界面幫助客戶實(shí)現(xiàn)各種流程的自動(dòng)化，分析性能并與數(shù)據(jù)交互。該公司沒(méi)有從頭開(kāi)發(fā)自主的會(huì)話機(jī)器人，而是使用了AWS的Lex技術(shù)。Infor副總裁馬西莫·卡珀西亞（Massimo Capoccia）表示：“亞馬遜已經(jīng)在做這些事，所以我們?yōu)槭裁催€要在這上面花時(shí)間？我們了解客戶，應(yīng)該做的是將這些技術(shù)應(yīng)用于客戶?！?/p>

AWS在這個(gè)領(lǐng)域的主導(dǎo)地位也使其獲得了相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，尤其是谷歌的優(yōu)勢(shì)。谷歌此前曾希望利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，在云計(jì)算市場(chǎng)趕超AWS。是的，谷歌服務(wù)器或許向客戶提供了超快速、針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的芯片。但使用AWS的企業(yè)能更方便地與其他也使用AWS的企業(yè)互動(dòng)。DigitalGlobe首席技術(shù)官沃爾特·斯科特（Walter Scott）就解釋了，他的公司為什么臺(tái)使用亞馬遜的技術(shù)?！斑@就像是威利·薩頓（Willie Sutton）所說(shuō)的，搶銀行是因?yàn)殂y行里有錢。我們使用AWS的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是因?yàn)槲覀兊目蛻粢苍谶@個(gè)平臺(tái)上?！?/p>

去年11月，在AWS的re:Invent大會(huì)上，亞馬遜發(fā)布了更全面的機(jī)器學(xué)習(xí)工具SageMaker。這是個(gè)非常強(qiáng)大，但也很易用的平臺(tái)。SageMaker的開(kāi)發(fā)者之一正是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的超級(jí)明星埃里克斯·斯莫拉，5年前他曾拒絕亞馬遜的邀請(qǐng)。當(dāng)斯莫拉決定重回產(chǎn)業(yè)界時(shí)，他希望協(xié)助開(kāi)發(fā)強(qiáng)大的工具，讓所有普通軟件開(kāi)發(fā)者都可以用上機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。所以，他加入了他認(rèn)為能帶來(lái)最大影響力的公司。他表示：“亞馬遜非常強(qiáng)，你不會(huì)放棄這樣的機(jī)會(huì)。你可以寫論文，但如果不實(shí)際開(kāi)發(fā)，那么沒(méi)有人會(huì)使用你漂亮的算法。”

斯莫拉曾對(duì)西瓦蘇布拉曼尼說(shuō)，開(kāi)發(fā)工具，將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)傳播給數(shù)百萬(wàn)人比新發(fā)表一篇論文更重要。當(dāng)時(shí)，他得到了意外之喜。后者表示：“這也不會(huì)耽誤你發(fā)表論文！”是的，在允許科學(xué)家發(fā)表論文方面，亞馬遜正變得更開(kāi)放。協(xié)助制定這方面指導(dǎo)原則的斯派羅斯·馬特索卡斯表示：“這給招聘頂尖人才帶來(lái)了巨大的幫助，同時(shí)也讓外界更好地了解，亞馬遜內(nèi)部正在開(kāi)展什么樣的研究?！?/p>

目前還無(wú)法判斷，AWS的數(shù)百萬(wàn)用戶是否會(huì)用SageMaker，將機(jī)器學(xué)習(xí)集成至產(chǎn)品。然而這樣做的開(kāi)發(fā)者往往都會(huì)投入大筆資金，將亞馬遜定位為機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)提供商。此外，這個(gè)平臺(tái)非常強(qiáng)大，就連亞馬遜內(nèi)部的人工智能團(tuán)隊(duì)，例如Alexa團(tuán)隊(duì)，也表示愿意成為SageMaker的客戶，使用這些原計(jì)劃提供給外部的工具。他們相信，這可以成為項(xiàng)目的基礎(chǔ)，節(jié)約他們的時(shí)間，而他們自己可以將更多精力用于高級(jí)算法的研究。

盡管只有部分AWS客戶使用SageMaker，但亞馬遜發(fā)現(xiàn)，該公司已經(jīng)掌握了關(guān)于系統(tǒng)性能的大量數(shù)據(jù)（當(dāng)然，不包括客戶自己保管的機(jī)密數(shù)據(jù)）。這將帶來(lái)更好的算法、更棒的平臺(tái)、更多的客戶?！帮w輪”正在加班加點(diǎn)地運(yùn)轉(zhuǎn)。

無(wú)所不在的人工智能

隨著機(jī)器學(xué)習(xí)帶來(lái)顛覆，亞馬遜在人工智能領(lǐng)域的專業(yè)性已經(jīng)滲透至許多團(tuán)隊(duì)，這令貝索斯和他的助手們感到高興。雖然亞馬遜并沒(méi)有中心化的人工智能辦公室，但有一個(gè)部門專門負(fù)責(zé)機(jī)器學(xué)習(xí)的推廣和技術(shù)支持，而另一些部門則嘗試應(yīng)用研究成果，推動(dòng)新科技進(jìn)入亞馬遜的項(xiàng)目。曾供職于微軟必應(yīng)團(tuán)隊(duì)和Facebook的拉爾夫·赫布里奇（Ralf Herbrich）與2012年加入亞馬遜，目前負(fù)責(zé)“核心機(jī)器學(xué)習(xí)集團(tuán)”。他表示：“重要的是在公司內(nèi)部擁有這樣的社區(qū)?！保ㄍ瑯拥?，他所在團(tuán)隊(duì)的使命也在6頁(yè)紙計(jì)劃書中列出，并獲得了貝索斯的批準(zhǔn)。）

他的部分職責(zé)是培育亞馬遜快速發(fā)展的機(jī)器學(xué)習(xí)文化。由于亞馬遜采取以客戶為中心的策略，即總是嘗試解決問(wèn)題而不是單純地做研究，因此亞馬遜高管們承認(rèn)，他們?cè)谡衅钢锌偸莾A向于那些有興趣開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，而不是追求科技突破的人才。Facebook的勒昆則換了句話去總結(jié)亞馬遜的態(tài)度：“不嘗試成為科技先驅(qū)，也可以做得很好?！?/p>

不過(guò)，在培訓(xùn)員工接受人工智能方面，亞馬遜也在效仿Facebook和谷歌。亞馬遜開(kāi)設(shè)了關(guān)于機(jī)器學(xué)習(xí)策略的內(nèi)部課程，并組織內(nèi)部專家開(kāi)展研討會(huì)。從2013年開(kāi)始，亞馬遜每年春季都會(huì)在總部舉辦一場(chǎng)內(nèi)部的機(jī)器學(xué)習(xí)大會(huì)，這也可以被認(rèn)為是只有亞馬遜參加的NIPS大會(huì)。赫布里奇表示：“在剛剛開(kāi)始時(shí)，亞馬遜的機(jī)器學(xué)習(xí)大會(huì)只有幾百人參加，而現(xiàn)在已經(jīng)有數(shù)千人。我們?cè)谖餮艌D最大的辦公室也沒(méi)有這么大的容納能力，因此除了主會(huì)場(chǎng)之外，我們還向園區(qū)中的其他6個(gè)會(huì)議室直播?！眮嗰R遜的一名高管表示，如果規(guī)模變得更大，那么就不應(yīng)該叫亞馬遜機(jī)器學(xué)習(xí)活動(dòng)，而直接叫亞馬遜的活動(dòng)。

赫布里奇的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)推動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)滲透至公司的各類項(xiàng)目。例如，物流部門希望更好地預(yù)測(cè)，如何根據(jù)顧客的訂單在8種尺寸的包裝盒中做選擇。因此，他們找到赫布里奇的團(tuán)隊(duì)尋求幫助。赫布里奇表示：“這個(gè)部門不需要自己的科研團(tuán)隊(duì)，但需要算法，并能方面地使用這些算法?！贝笮l(wèi)·利普則提到了另一個(gè)例子，即亞馬遜如何預(yù)測(cè)有多少顧客可能會(huì)購(gòu)買一款新產(chǎn)品?！拔覅⑴c消費(fèi)電子行業(yè)已有30年，在其中25年的時(shí)間里，預(yù)測(cè)是基于人工判斷，會(huì)用到表格，一些魔法球和飛鏢。當(dāng)我們開(kāi)始在預(yù)測(cè)過(guò)程中運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)后，錯(cuò)誤率大幅下降?！?/p>

不過(guò)有些時(shí)候，赫布里奇的團(tuán)隊(duì)仍然會(huì)將尖端科技用于解決特定問(wèn)題。亞馬遜生鮮快遞服務(wù)亞馬遜Fresh的經(jīng)營(yíng)已有10年，但仍需要更好的方式來(lái)評(píng)估生鮮果蔬的質(zhì)量。人工檢測(cè)速度太慢，也無(wú)法保持標(biāo)準(zhǔn)的一致性。他的柏林團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了集成大量傳感器的硬件和新算法，以彌補(bǔ)系統(tǒng)無(wú)法感知食品的缺陷?！敖?jīng)過(guò)3年之后，我們已經(jīng)有了原型產(chǎn)品，可以更可靠地判斷食品質(zhì)量?！?/p>

當(dāng)然，這樣的技術(shù)進(jìn)步可以滲透到整個(gè)亞馬遜生態(tài)系統(tǒng)。以近期正式開(kāi)業(yè)的亞馬遜Go無(wú)人店為例。亞馬遜Go技術(shù)副總裁迪利普·庫(kù)馬爾（Dilip Kumar）表示：“作為AWS的客戶，我們從規(guī)模效應(yīng)中受益。但AWS也是受益者?！彼赋觯瑏嗰R遜Go開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的系統(tǒng)，能從數(shù)百個(gè)追蹤顧客購(gòu)物活動(dòng)的攝像頭傳送數(shù)據(jù)。他團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新影響了名為Kinesis的AWS服務(wù)。該服務(wù)使客戶可以從多個(gè)設(shè)備將視頻流媒體傳送至AWS云端，而AWS將對(duì)其進(jìn)行處理、分析，優(yōu)化未來(lái)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。

即使一款亞馬遜服務(wù)尚未使用機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)，也可以主動(dòng)參與到這一過(guò)程中。亞馬遜Prime Air無(wú)人機(jī)快遞服務(wù)仍處于原型階段，但也開(kāi)發(fā)了獨(dú)立人工智能能力，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)無(wú)法依靠云連接。然而，Prime Air也從人工智能“飛輪”中獲益良多，無(wú)論是向公司的其他部門學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，還是弄清楚應(yīng)該使用什么工具。Prime Air副總裁古爾·金姆奇（Gur Kimchi）表示：“我們將這視為餐廳的菜單，所有人都在分享他們有什么樣的美味。”他預(yù)計(jì)，他的團(tuán)隊(duì)最終也將拿出自己的美味菜單。“在Prime Air，我們學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)和解決的問(wèn)題毫無(wú)疑問(wèn)能吸引亞馬遜其他部門的興趣?！?/p>

實(shí)際上，這似乎已經(jīng)在發(fā)生。亞馬遜機(jī)器人首席科學(xué)家貝斯·馬庫(kù)斯（Beth Marcus）表示：“如果有人在公司的某個(gè)部門，例如Prime Air或亞馬遜Go看到一幅畫面，學(xué)到一些東西，開(kāi)發(fā)一種算法，他們就會(huì)與公司內(nèi)的其他人交流。所以，我團(tuán)隊(duì)中有些人就可以借鑒，例如弄清楚商品在物流中心里究竟是怎么移動(dòng)的?！?/p>

一家以商品為中心的公司能否勝過(guò)擁有大量深度學(xué)習(xí)超級(jí)明星的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手？亞馬遜正在努力實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。艾倫人工智能研究所CEO奧林·艾奇奧尼（Oren Etzioni）表示：“盡管他們還在追趕，但他們的產(chǎn)品發(fā)布令人印象深刻。亞馬遜是世界級(jí)的公司，開(kāi)發(fā)了世界級(jí)的人工智能產(chǎn)品?！?/p>

“飛輪”一直在旋轉(zhuǎn)，許多6頁(yè)紙計(jì)劃書的影響尚未體現(xiàn)出來(lái)。這或許意味著更多數(shù)據(jù)，更多顧客，更優(yōu)秀的平臺(tái)，更豐富的人才。

如果你去問(wèn)Alexa，亞馬遜在人工智能領(lǐng)域做得怎么樣？那么答案或許是貝索斯的大笑。