作者:刘伟
2020-09-06·阅读时长8分钟
三联中读的朋友们,大家好,我是刘伟。欢迎和我一起走进“20世纪十大思想家”。在上一节中,我们说了图灵的生平和贡献,这一节,我们将要为大家讲一讲西方智能科学的起源和发展。
西方智能科学的起源和发展
要想预测一个人的未来,需要了解其过去。同样,要想展望人工智能的未来,需要先了解它的起源与历史。在人类文明的历史中,有过四大文明古国,其中古巴比伦和古埃及,这两个文明几乎同时出现,它们在距今6000多年前,就已经有了国家、工具和文字,这两个文明直接导致了欧洲文明的起源。这两个文明主要是研究人和物之间的关系,如农业、水利、工具、一些制度与法律。这种人和物之间的关系,后来影响到了欧洲的一些地中海(希腊)文明,继而辐射到整个欧洲大陆,诞生了科学和技术,科学和技术的宗旨就是研究人和物之间的关系。
除了这两个最早的文明以外,第三大文明就是古印度文明。古印度文明中很重要的一个特质,就是研究人和神之间的关系。人和神之间的关系,主要是人和抽象事物、不可掌控的事物之间的关系。在中东、印度一带,诞生了几乎世界上所有最主要的宗教,包括伊斯兰教、基督教、印度教、佛教等,都是关于人和神之间关系的。
第四大文明古国是中华文明,是研究人和人之间的关系、人和环境之间的关系的重要文明。目前世界上保存较完整、较好的文明,就是中华文明。中华文明体现的不是人和物、人和神之间的关系,而是人和人之间如何融洽,人和环境之间如何和谐,天、地、人之间如何共生的问题。
西方最早的科学之祖——泰勒斯
西方科学之祖、哲学之祖:泰勒斯
在距今2500年以前,西方最主要的科学之祖,也是哲学之祖,是泰勒斯,他和中国的老子、孔子差不多出现在同一时代,他的主要思想体现在他的一句箴言中,即“Water is best”(水是最好的)。水是一种物质,地球生物是从海洋里诞生出来的,然后水又滋养和哺育了人类,所以西方的科学和哲学一开始就和物质密切相关,是人和物之间的关系。而老子的“上善若水”,孔子的“逝者如斯夫”,也是对水的一种感叹,但他们更多拘泥于感性和伦理方面,所以,东西方文明的差异从这几个代表性人物的言语中可见一斑。
从上文可见,在历史发展的长河中,人类四大文明分别聚焦于人与物、人与神、人与人、人与环境相互之间的关系,而科学和技术的发展,与人和物之间密切相关,所以,现代科学技术起源于欧洲,是顺理成章的,也是可以理解的。但目前来看,随着社会和人类的不断进步,人与人、人与环境之间的关系被日益提到日程上来。因此,现在整个世界的焦点,逐渐从西方转移到了以人与人、人与环境为主的东方视角来。
人机交互起源于西方
人与物之间的关系,是西方一个重要的研究起源。机器是人造物,所以人机交互,也是起源于西方。人机交互的本质是共在,即“being together”。人把自己的优点与机器的长处结合在一起,形成了一个交互的、实质性的问题。而未来人工智能的发展方向,很可能是人机融合智能或人机混合智能,即把人的智慧和机器的智能结合在一起,形成一个更有力的、更具支撑性的发展趋势。这样不但研究人机交互的脖子以下的,即生理的问题,而且研究脖子以上的,即心理的或者大脑的问题。
其实,“人机交互”或“人机混合智能”,都是不准确的词,最准确的词是“人—机—环境交互系统”,因为人和机器及物质,其交互是不完整的,是通过环境这个大系统来进行沟通的,所以人—机—环境系统工程,可能是未来的一个主要研究方向。
人工智能或智能的本质是什么?
那么,人工智能或智能的本质是什么?这个问题一直困扰着古代和现代人。大家可以从人的成长经历或发展中看出一些端倪。一般来说,胎儿在母亲腹中就已经开始有了各种感觉,如听觉、嗅觉、味觉、触觉,已经开始和外部的环境及母亲腹中的内部环境进行交互,已经产生了一个很简单的“我”的概念。出生以后,由于视觉、听觉等感觉发育得不是很完善,更多的是通过触觉来接触世界,了解他周围的一些事物。随着自主能力的产生,会试图摆脱大人的束缚,更愿意自己爬,自己走,不希望别人去扶。
可以看到,婴儿这时候已经开始学会否定,即否定别人的帮助。据国内外最新的研究结果表明,小孩形成语言的时候,无论是东方还是西方,除了被不断重复灌输的“爸爸”“妈妈”这种词以外,自己先说出的,都是从第一个单词—动词“不”开始的,然后会发展到说“没有”“别”这些词。“不”“没有”“别”这些词,就是孩子们成长的一个过程,在这个过程当中,就体现出人的智能,是从否定开始的,否定外部,否定自己,否定很多事物,进而来产生某种智慧性的东西。需要注意,在人工智能中,其否定机制还远远没有产生,所以人工智能和人的智能,还存在很大的差异。
我们在研究过程中发现,人工智能的起点,第一个词是“being”(“是”),即存在,客观的物质,这是西方哲学中一个很重要的词。世界是物质的还是意识的?其中物质就是“being”。关于人的智能和智慧,还存在着“should”(“应该”)。《三国演义》中的“义”,就是“should”(应该)的意思,“仗义”的“义”也是“应该”的意思。“应该”这个词,在西方非常重要,在东方也很受重视,这是东西方交流的一个交汇点。“should”,翻译成哲学语言,就是意识,即“awareness”“consciousness”。另外, 还有“want”(想),人有“want”,即想干什么;而机器不会“want”,机器只会按照程序、指令进行操作;而人还有一个“can”(“能”)的问题,即能做还是不能做。机器没有这个问题,只是操作。
大卫·休谟(David Hume,公元1711年4月26日—公元1776年8月25日),哲学家
休谟在他的哲学体系中提出了很重要的“休谟问题”:“是”推不出“应该”,这句话的意思是从事实中推不出价值观。中国古代著名的一句话“天行健,君子以自强不息”是不成立的。“天行健”是一个事实,“君子以自强不息”是一种价值观,二者不能画等号。这里面涉及一个很重要的词“change”(“改变”),人会不断地改变,而机器不能,只会按部就班、因循守旧、刻舟求剑。我们认为,这五个词是人类智能最重要的五个方面。
另外,人还有一个很重要的特质,即感知的恒常性,人在变化的外界环境当中,通常能够保留对这个事物的本来面目的感知,如某种颜色。在不同的背景下,人不会改变对颜色的判断;而机器则不然,机器对外部变化的颜色,会有一个实时的反应,很难找到那种不变的东西。
剑桥大学在人工智能领域起到了非常重要的作用,其中有三个代表性的人物:第一个就是阿兰·图灵,他提出了图灵测试和图灵机的思想,影响了整个世界人工智能发展的轨迹。第二个就是著名的“深度学习之父”杰弗里·辛顿,他是剑桥大学心理学的本科生,后来到了加拿大,继续做关于人工神经网络的研究,并提出了深度学习的概念和方法,人工智能因此得到了复兴和现在的繁荣。第三个是“阿尔法狗(AlphaGo)之父”哈萨比斯,他毕业于剑桥大学计算机系,对推动人工智能的发展也起到了非常重要的作用。
人工智能发展的四个阶段
总体而言,人工智能的发展可以分为四个基本阶段,即酝酿阶段、起步发展阶段、反思发展阶段与蓬勃发展阶段。
1、 酝酿阶段
任何事物的形成与发展都有一定的基础,人工智能也不例外。首先,在哲学领域,学者对于意识问题情有独钟。自从笛卡儿于17 世纪提出“我思故我在”的论述之后,有关意识的组成争论就从未停止过。托马斯·霍布斯、法国人梅洛·庞蒂等曾经明确反对身心二元论,前者认为人是纯粹理性的,而后者认为身体和心理并不是独立分开的个体。可以说,这些哲学争论为早期的人工智能起到了很好的促进与推动作用。
勒内·笛卡尔(René Descartes,1596年3月31日-1650年2月11日),哲学家
1936 与1950 年,阿兰·图灵先后提出图灵机与图灵测试的概念,目的是在弄清楚计算机能做什么、如何定义智能等关键问题。同时,他的老师奥地利裔的英国人维特根斯坦也对这个问题有所思考,他在重要著作《哲学研究》中明确指出:机器肯定不能思维。
2、起步发展阶段
人工智能早期发展的主要领域在于公理证明。美国人艾伦·纽厄尔(Allen Newell)和赫伯特·西蒙(Herbert Simon)等人编写了一种名为逻辑理论家(LT)的智能程序,用来证明数学命题。与常见的数学推理过程不同,这种程序由结论出发,一步步从后向前分析,直到找出合适的证明问题为止。1963 年,LT程序证明了罗素与怀特海《数学原理》第一章中的全部定理。两年后,逻辑学家王浩和数理逻辑家亚伯拉罕·鲁滨逊(Abraham Robinson)使用消解方法,使用机器证明了《数学原理》中的全部命题演算定理。
3、反思发展阶段
在起步发展阶段,各个领域都有了一定的进展,但是,这离当初设想的人工智能程度还相距甚远。在上个世纪70年代初,被称为另一个“人工智能之父”的马文·明斯基(Marvin Minsky)与西蒙·派珀特(Seymour Papert)发表著作《认知器演算法》(Perceptrons),指出单层感知器不能实现XOR(异或问题)逻辑,这极大地打击了研究者的信心。20 世纪70 年代中后期,对人工智能提供资助的机构,如美国国防高级研究计划局(DARPA)、美国核管理委员会(NRC)对无方向的人工智能研究逐渐停止了资助。人工智能的第一次寒冬到来。在低谷阶段, 人工智能界开始了反思。一派是以德雷·福斯(Hubert Dreyfus)为代表,他是著名的美国哲学家,他无情地对人工智能进行批判,他曾大胆预测,人工智能研究终究会陷入困局;
而另一派则对人工智能抱有很大希望,代表人物为物理学家费根·鲍姆(Edward Feigenbaum),他认为要摆脱困境,需要大量使用知识。于是,知识工程与专家系统在各个领域崭露头角,比如早期的反向链接专家系统,可以诊断一些特定类型的传染病。在这个阶段(1976-1980年)也被称为复兴期。
进入20世纪80 年代后,人工智能界重新肯定了早期人工智能研究中的神经联结方法与遗传算法。在这一阶段,人工智能的研究空前繁荣,可是好景不长,1987 年现代计算机的出现,让人工智能的寒冬再次到来。人们普遍发现人工智能领域没有取得实质性的突破,而所谓的专家系统使用范围依然有限。于是,人工智能研究再一次陷入停滞。
4、蓬勃发展阶段
“阿尔法狗”(AlphaGo)对战世界顶级围棋高手李世石
1997 年“深蓝”系统的胜利,重燃起人们对于人工智能的兴趣。2016年,GoogleDeepMind的“阿尔法狗”(AlphaGo)战胜了世界顶级围棋高手李世石,由此推动了人类历史上人工智能的再一次发展,目前正处于人工智能发展的第三次高潮期。
好的,本节内容就到这里,本节音频中涉及到的内容和图片可以在文稿中进行查看,下一节我将为大家介绍何为图灵测试一集它的意义和重要性体现在何处。
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清华大学战略与安全中心人工智能组专家,剑桥大学访问学者
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