一文介紹面向AI演算法資料的創新型區塊鏈架構

量變引起質變的效果在 AI 演算法模型中已經得到了一遍又一遍的驗證,從 GPT 1 到 GPT 4 的躍遷過程中,真正迭代的是在於引數量的變化,從而讓 GPT 4 產生了讓研究人員難以解釋的智慧。如果我們的野心再大一些,讓 GPT、BingChat、midjourney 甚至於文心一言等等的大小模型聚集在一起,毫不誇張地說,AI 智慧將會在短時間之內上升到一個全新的高度。

這種野心勃勃的設想便被稱之為群體 AI,系統中每個 AI 模型之間會相互協同工作,以解決複雜問題。通俗而言,我們可以通俗理解為個人的單打獨鬥和團隊的整體配合——單打獨鬥中的個人需要負責全部,而團隊配合中的個人只需要負責部分。

理想總是豐滿的,現實總是骨感的,想要讓這些科技公司之間化干戈為玉帛,為人類發展共同做出貢獻,自願分享出自己的核心演算法和資料庫,這無異於是痴人說夢。

但如果,我們利用區塊鏈技術來打破這個猜疑鏈呢?

創始人 Ben Goertzel,作為 SingularityAI 的首席 AI 科學家,便有設想過去借助全球網際網路的發展紅利,去為全球人工智慧網路搭建一個去中心化的基礎平臺架構。然而,由於網路硬體等客觀條件的限制,以安全的去中心化方式進行工作的開銷非常高,因此這個設想一直只是設想而已。

而當時間快進到 2015 年,以太坊提出了智慧合約的概念,儘管嚴格意義上來說,智慧合約既不是智慧也不算是合約,但這種透過提前在網路節點中持續性設定驗證指令碼,透過去中心化的方式來驗證與維護整體網路安全的思路,讓創始人第一次看見了一種新的思路來驗證這個 AI 創新實驗——讓節點變得智慧。

如果用具象化的形式去描述 HyperCycle,可以理解為,它是一個能讓 AI 演算法與資料進行上鍊的一個區塊鏈架構,它透過去中心化的組織設計與更加高效的資料傳輸與安全技術,以讓不同專案的 AI 演算法之間既可以實現 AI 算力共享,又能保證每個 AI 演算法都能得到演算法運算過後該有的“獎勵”。

從技術角度解釋 HyperCycle,可以將其描述為一個全新的區塊鏈架構,由 TODA/IP 和 TODA 框架、共識與聲譽機制、系統監管、智慧合約、MeTTa 等共同組裝而成。HyperCycle 能夠處理高速、大規模的鏈上代理與互動,例如基於人群資料量訓練的人工智慧演算法的鏈上部署以及以代幣經濟學為驅動的互動媒體等。

藉助 HyperCycle,原本相互獨立且功能單一的 AI 演算法模型可以相互配合,在內部執行復雜的智慧演算法流程,從而達到質變的效果。

為了讓區塊鏈技術適用於 AI,最核心的難題在於時間成本和資料運輸成本。在傳統的區塊鏈系統中,每當發生一筆交易,所有節點都會接收到全部的交易資料、雜湊參考值和區塊頭,這種複製式賬本記錄模式導致系統的記錄效率和成本線性增加。

在過去的模式迭代中,有專案提出了分片管理的解決思路,將區塊節點劃分為不同的片段,每個片段只記錄自己所負責的交易記錄。這種分片模式在一定程度上解決了效率問題,但也增加了系統複雜性,進一步提高了系統運營成本。

  • TODA/IP 是一個基於密碼學原理的安全高效的點對點網路協議,它可以讓每個網路資料包有一個唯一的全域性識別符號,同時屬於一個可以確保該資料包屬於一個單一簽名公鑰的資料結構。

TODA/IP 在某種程度上與分片管理的底層原理很類似,但它是透過更徹底的去中心化的方法來保持系統的輕量運營和低開銷——每個本地資料塊負責管理自己的歷史資訊。

TODA/IP 的核心結構是讓個人記錄與他們自己的本地化賬本聯絡起來,這使得這些記錄在某種意義上成為了半自主的代理,在交易或者資料傳輸時,節點個體只需與與自己賬本相關的、特別是涉及爭議的交易進行互動。

  • 給定一個由錢包 A 所擁有的記錄 R,該記錄可以透過生成一個交易請求傳送給錢包 B,該請求由錢包 A 簽署,然後由 B 簽署,最後由一組驗證者分發和簽署。TODA/IP 的一個週期包括一輪交易請求和隨後的驗證。

在這樣的交易過程中,交易驗證器代替了傳統模式的賬本,為整個交易提供四個重要的功能:

  • 確定交易的有效性(結構合理性和證明正確性)
  • 防止在這個週期內兩次傳送同一資料包
  • 幫助建立交易的共識證明
  • 為 A 和 B 提供匹配的證明

為了配合 TODA 的資料架構,節點與節點之間所傳輸的文件格式也進行了相應的迭代。“TODA 文件”本質上是一個數字資料文件,作為後設資料依附在每個文件的賬本上。一個文件的內部資料和它的分類賬之間的結合允許一個文件表現的像一個“唯一的數字物件”(一種 NFT,可以理解為一堆鑰匙共同開一把鎖,或者開鎖的一部分)。

當交易發生時,涉及的每筆交易都會導致相應的記錄附加到該文件的相關分類賬中。這些交易記錄還包含其他資訊,例如參與交易的其他各方的地址。

藉助於 TODA/IP 機制,原本冗雜的賬務資料傳輸過程被最佳化,區塊鏈的傳輸效率得以與 AI 演算法相匹配。

在最早期的區塊鏈系統中,採用的是 PoW(工作量證明)機制,每個節點必須透過計算工作來證明其參與度,以獲得相應的權益。然而,PoW 機制消耗大量能源,因此出現了更輕量的 PoS 機制:網路節點可以透過擁有代幣來獲得確認交易的權利,而無需進行計算工作。

儘管 PoS 規避了 PoW 的能源浪費問題,但仍延續了 PoW 中的”富者更富,窮者更窮”的馬太效應,即共識只能由擁有大量資料處理能力或代幣的節點提供。對於想要真正共贏的節點或願意為整個蜂群 AI 提供算力的中小模型而言,這種贏家通吃的局面顯然是不利的。正因如此,聲譽證明機制(PoR)應運而生。

  • TODA had its own consensus mechanisms, which were also great, but layering a Proof of Reputation dynamic on top of them would increase efficiency and simplify things in many use-cases.

PoR 的核心思想是將基於流動性加權等級的聲譽評分作為區塊鏈網路的共識機制。PoR 框架使用的網路節點的聲譽量隨著時間和互動而確定。

單個節點的聲譽量是透過混合在一起的規範化評級與整體節點的聲譽值來綜合計算,且會隨著時間動態改變。這不是簡單的由其他節點直接給出的評級值。而單個節點的行為也會透過系統對應的量化公式來影響它的整體聲譽值。

在此基礎上,PoR 機制將會根據信譽值來確定一組負責維護熱度共享狀態的共識節點,並且隨著時間推移,節點與節點之間的信譽值會隨著互動而不斷更新。在每一輪 PoR 共識機制開始時,社羣需要選擇共識組成員並邀請進對應的共識組,而共識組的成員將從具有最高聲譽值的節點中選擇。

例如,集體聲譽得分超過網路總聲譽值的 50% 時,會從小組中選出一個領導者,他的功能是:

  • 將待處理交易列表中的所有有效交易打包到一個區塊中
  • 利用交易清單中交易資料來計算所有網路節點所生成的新的信譽值
  • 向共識組廣播並提交資訊

PoR 機制在 AI 創新生態中的最大價值在於,不論參與者使用的是大型模型還是小型模型,只要其演算法對整個叢集足夠有效,其將獲得更高的信譽評分和回報。這將極大地吸引各類中小型 AI 模型專案方積極參與,同時也更充分地發揮了蜂群 AI 的優勢。

輕量級“環”:畫龍點睛的機制創新

在 HyperCycle 的整體架構中,設計最為巧妙的莫過於輕量級的“環”機制。

按照 HyperCycle 白皮書的定義,TODA/IP 網路中的節點可以被認定為“環”,每一個“環”都是一組特定的記錄,並且是分層連線的。而一個 TODA/IP 系統可以持有一個環的集合,我們可以稱之為“環集”。而一個最小節點就是所謂的“輕量級環”。

輕量級環最為巧妙的一部分在於——它既可以與其他環相配合形成環集去滿足超大型的算力或者資料交易,而它自己本身卻也能成為一個獨立的生態系統。如果有一天 GPT 加入了這個蜂群 AI 之中,藉助於“輕量級環” 的節點機制,它既可以作為一個全球頂尖的 AI 語言生成聊天系統獨立存在,也可以把自己與叢集相融合,成為某個 AI 虛擬人中語言內容生成的其中一個板塊存在。

MeTTa 合約語言:讓合約真正擁有智慧

一個全新的 AI 區塊鏈架構現在只差最後一步,即如何將各種 AI 演算法模型遷移到鏈上。答案是:一個原生的智慧合約 MeTTa。 MeTTa(Meta Type Talk)語言是在 OpenCog Hyperon AGI 專案的背景下開發的,它具有許多優秀的特性,使其成為 HyperCycle 的核心智慧語言。

MeTTa 具有靈活的底層語義,如面向同類構型理論的等價處理。AI 專案方可以透過 API 介面直接呼叫系統來處理各種事務,這意味著在處理 TODA/IP 訊息或 TODA 資料時不會進行冗餘的指令碼運算,從而提高執行效率。

另一方面,MeTTa 是一種基於元圖重寫的語言,它以統一的方式表示資料和程式碼,實現了高階函式和動態型別。MeTTa 支援多正規化程式設計,包括函式式、邏輯式、物件導向式和併發式。MeTTa 還提供了強大的型別系統,確保程式碼的正確性和安全性。

更重要的是,透過使用 MeTTa 的編譯器,專案方可以將 MeTTa 原始碼編譯為最初在 Rchain 區塊鏈開發的 rholang 語言的原始碼。這使得 MeTTa 能夠藉助 rholang 強大的併發特性實現真正的智慧。甚至可以在 MeTTa 智慧合約的內部利用 tokenomics 來管理計算資源的分配。

  • With their new scheme, every validator in a network doesn’t need to verify that a smart contract is being run correctly, only a judiciously chosen random subset.

藉助 MeTTa,無論是 AI 還是其他專案方,都可以在 HyperCycle 節點上自由執行相關的智慧合約,自動管理資源分配,將工作外包給其他人,並主動促使節點之間合作解決問題。

完成這最後一步,我們的叢集 AI 將真正活躍起來。

Summary

區塊鏈與 AI 結合可以為商業和社會帶來全新的價值。區塊鏈提供了一個安全和透明的資料庫,用於儲存加密的資料,而 AI 則具備模擬人類思維解決問題的能力。將二者結合使用時,區塊鏈能夠提高 AI 模型所使用的資料資源的可信度和透明度,並透過將模型連線到自動化的智慧合約來提高 AI 操作的速度。

此外,區塊鏈與 AI 結合還可以實現資料和程式碼的統一表示,從而實現高階函式和動態型別。這意味著 AI 能夠快速而全面地讀取、理解和關聯資料,為基於區塊鏈的業務網路帶來新的智慧化。透過利用區塊鏈儲存和分發 AI 模型,還能提供審計跟蹤功能,並利用 tokenomics 來管理計算資源的分配。

綜上所述,區塊鏈與 AI 的結合不僅提升了資料和模型的可信度和透明度,也為商業和社會帶來了更高效、安全和智慧的解決方案。這種結合將為各行各業帶來更多創新機會,並推動社會的進步。

  • https://wiki.opencog.org/w/File:A_Formalization_of_Hyperon_MeTTa_language_in_terms_of_metagraph_rewriting.pdf
  • https://wiki.opencog.org/wikihome/images/1/1 e/Basic_Atomese_Features_required.pdf
  • https://medium.com/singularitynet/hypercycle-the-journey-to-a-fully-ai-capable-blockchain-9d2b7431cfa1
  • https://medium.com/singularitydao/singularitydao-launchpad-hypercycle-token-generation-event-9eeeea17f0ce
  • https://medium.com/singularitynet/hypercycle-a-convergence-of-radical-technologies-c59aeb83ab3

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