人工智能如何讓科幻和現(xiàn)實(shí)交融
作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,人工智能學(xué)科只有大約70年歷史,不乏跌宕和學(xué)術(shù)門派之爭,定義含混和因此造成的困惑、迷思仿佛層巒疊嶂,科幻和現(xiàn)實(shí)經(jīng)常相互越界。
AI研發(fā)史上經(jīng)歷過兩次“寒冬”,2018年人們又開始談?wù)摰谌齻€(gè)AI寒冬將至的可能性。
人工智能正在如何改變我們的生活?它將把我們帶向何方?人類和機(jī)器的關(guān)系如何界定?看懂現(xiàn)在,展望未來,或許可以從回顧歷史開始。
地球上第一個(gè)行走的機(jī)器人叫塔洛斯,是個(gè)銅制的巨人,大約2500多年前在希臘克里特島降生在匠神赫菲斯托的工棚。據(jù)荷馬史詩《伊利亞特》描述,塔洛斯當(dāng)年在特洛伊戰(zhàn)爭中負(fù)責(zé)守衛(wèi)克里特。諸神飲宴時(shí)有會(huì)動(dòng)的機(jī)械三足鼎伺候。
古希臘荷馬史詩中的銅制機(jī)器人塔洛斯據(jù)信是世界上第一個(gè)擬人機(jī)器人
埃德利安·梅耶(Adrienne Mayor)在《諸神與機(jī)器人》(Gods and Robots)甚至把希臘古城亞歷山大港稱為最初的硅谷,因?yàn)槟抢镌?jīng)是無數(shù)機(jī)器人的家園。
除了古希臘、羅馬,其他古文明也不乏人類對“復(fù)制自己”的探索。猶太人傳說中有生命的泥人,印度傳說中,守衛(wèi)佛祖舍利子的機(jī)器人武士(模仿古希臘羅馬自動(dòng)人形機(jī)的設(shè)計(jì));佛教傳入前日本的神照神社,中國的兵馬俑,后來又有了達(dá)芬奇的機(jī)器人武士、會(huì)下象棋的木頭人“土耳其”,等等。雖然跟現(xiàn)在一般理解的人工智能似乎風(fēng)馬牛不相干,但這些嘗試都體現(xiàn)了人類復(fù)制、模擬自身的夢想。
不過,法國索邦大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)教授讓-加布里埃爾·加納西亞(Jean-Gabriel Ganascia)認(rèn)為,古代神話中人形物體被賦予生命,與今天人們想象和擔(dān)憂的“通用人工智能”,即具有超級智能的機(jī)器,都更多屬于想象而不是科學(xué)現(xiàn)實(shí),至少目前如此。
在開創(chuàng)人工智能學(xué)科的先驅(qū)者心目中,AI的初衷是用機(jī)器來模擬人類、動(dòng)植物和物種種群的演變,這個(gè)學(xué)科立足于這樣一種猜想:所有認(rèn)知功能都可以被精確描述,從而有可能在計(jì)算機(jī)上復(fù)制。
作為現(xiàn)代科技學(xué)科的AI歷史很短,但不乏跌宕坎坷。
1940年代——奠基1943年,美國神經(jīng)科學(xué)家麥卡洛克(WarrenMcCulloch)和邏輯學(xué)家皮茨(Water Pitts)提出神經(jīng)元的數(shù)學(xué)模型。后來有人說現(xiàn)代AI夢就誕生在那個(gè)時(shí)候。
那個(gè)夢是一篇題目繞口的論文,《神經(jīng)活動(dòng)中內(nèi)在思想的邏輯演算》(A LogicalCalculus of Ideas Immanent in Nervous Activity)。這篇論文被視為人工智能學(xué)科的奠基石?,F(xiàn)在大熱的“深度學(xué)習(xí)”,前身是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),而其基礎(chǔ)就是神經(jīng)元的數(shù)學(xué)模型。
這篇論文的發(fā)表也標(biāo)志著人工智能學(xué)科三大派之一的仿生學(xué)派誕生。這個(gè)學(xué)派從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接機(jī)制著手來發(fā)展人工智能,被稱為連接主義派,后來符號邏輯派占上風(fēng)幾十年,神經(jīng)仿生派一直到二十世紀(jì)八、九十年代才翻身,以新連接主義面目復(fù)興。
AI的另一塊基石是加拿大神經(jīng)心理學(xué)家赫布(Donald Hebb)1949年提出“赫布規(guī)則”,簡單說就是兩個(gè)細(xì)胞如果總是同時(shí)被激活,那么它們之間就有某種關(guān)聯(lián),關(guān)聯(lián)度與同時(shí)激活概率成正比關(guān)系。這個(gè)規(guī)則今天用在機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)算法中。
英國數(shù)學(xué)和密碼奇才圖靈曾設(shè)想是否可能讓機(jī)器模仿人腦的學(xué)習(xí)過程
1950年代——起步現(xiàn)在人們普遍把1956年叫做AI元年。人工智能作為一門學(xué)科,在這個(gè)時(shí)期起步并取得了早期成功。
英國電腦奇才、密碼學(xué)家、邏輯學(xué)家、計(jì)算機(jī)與人工智能之父圖靈(Alan Turing)曾想,機(jī)器能不能模仿人類的認(rèn)知、學(xué)習(xí)過程,用邏輯推理和已有的信息來解決問題,作出決定?他1936年提出圖靈機(jī)的設(shè)想,就是一種抽象計(jì)算模型,實(shí)質(zhì)上是一種數(shù)學(xué)邏輯機(jī)。
1950年,圖靈發(fā)表《計(jì)算機(jī)與智能》(CompuTIngMachineray and Intelligence)論文,文中闡述了“模仿游戲”的設(shè)想和測試方式,就是后來大家熟知的圖靈測試。這篇文章是對機(jī)器模仿人類智能的深度思考和系統(tǒng)論述。
人工智能(artificial intelligence)這個(gè)詞1955年首次亮相。當(dāng)時(shí)4位AI鼻祖寫了一份提案,申請開一個(gè)研討會(huì)研究人工智能。他們估計(jì)兩個(gè)月,10個(gè)人參加,就足以取得重大突破。他們是麥卡錫(John McCarthy)、明斯基(Marvin Minsky)、羅切斯特(Nathaniel Rochester)和香農(nóng)(Claude Shannon)。
申請獲準(zhǔn),暑期研討會(huì)于1956年8月31日在新罕布什爾州達(dá)特茅斯學(xué)院召開。
研討會(huì)被普遍 視為人工智能作為一門學(xué)科的創(chuàng)立,所以這一年算AI元年。
明斯基是人工智能先驅(qū)之一。他1951年與同事一起設(shè)計(jì)制作了世界上第一臺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī),模仿的是人類腦細(xì)胞。他后來推動(dòng)設(shè)立了MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室,1985年又發(fā)起并成立了MIT的媒體實(shí)驗(yàn)室。明斯基畢業(yè)于哈佛大學(xué)。
早期成果AI元年后,喜訊不斷。1957年,GPS(通用問題解決器)設(shè)想問世。這個(gè)設(shè)想的原理是任何形式化的符號問題都可以用這個(gè)電腦程序來解決。提出設(shè)想的是美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授、認(rèn)知心理學(xué)和計(jì)算機(jī)專家紐厄爾(Allen Newell)、西蒙(Herbert A. Simon)和肖。這個(gè)設(shè)想屬于邏輯、符號派。在短短60年時(shí)間里也經(jīng)歷了冷暖。
1959年,麥卡錫提出世界上第一個(gè)完整的AI系統(tǒng)。那是他在《具備常識的程序》中提出的能像人類一樣學(xué)習(xí)的假想程序,“AdviceTaker”。同年,他和明斯基牽頭在MIT成立了人工智能實(shí)驗(yàn)室。
也是在這一年,塞繆爾首創(chuàng)了機(jī)器學(xué)習(xí)這個(gè)概念。他1956年寫的跳棋程序具有自學(xué)能力,是世界第一個(gè)。
1961年,世界第一款工業(yè)機(jī)器人Unimate在美國新澤西的通用電氣工廠上崗試用。1966年,第一臺能移動(dòng)的機(jī)器人Shakey問世,就是那個(gè)會(huì)抽煙的機(jī)器人。跟Shakey同年出生的還有伊莉莎。
1966年問世的伊莉莎(Eliza)可以算作今天亞馬遜語音助手Alexa、谷歌助理和蘋果語音助手Siri們的祖母,可以跟人進(jìn)行書面交流。
“她”沒有人形,沒有聲音,就是一個(gè)簡單的機(jī)器人程序,通過人工編寫的DOCTOR腳本跟人類進(jìn)行類似心理咨詢的交談。Eliza的“父親”,后來成為MIT教授的維森鮑姆(Joseph Weizenbaum)解釋說,用這個(gè)名字,是因?yàn)槿藗兛梢越踢@個(gè)程序?qū)W習(xí)掌握新的語言技能,談吐越來越優(yōu)雅,就像《窈窕淑女》里被調(diào)教得十分出色的賣花姑娘伊莉莎。
伊莉莎問世時(shí),機(jī)器解決問題和釋義語音語言的苗頭已經(jīng)初露端倪。但是,抽象思維、自我認(rèn)知和自然語言處理功能等人類智能對機(jī)器來說還遙不可及。
半個(gè)多世紀(jì)后的今天,機(jī)器人索菲亞仍需依靠事先輸入的內(nèi)容才能與人交流,但能說能笑能哭,而且是美女形象。
這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)了對人工智能的尖銳批評。
《煉金術(shù)與人工智能》發(fā)表于1965年,作者德雷弗斯把這篇著名的檄文跟后來陸續(xù)寫的文章集成《計(jì)算機(jī)不能干什么》一書,后人凡批評AI必提此書。
另一個(gè)刺耳的聲音來自古德(I. J. Good)。他1965年發(fā)表了一篇對人工智能未來可能對人類構(gòu)成威脅的文章,可以算“AI威脅論”的先驅(qū)。他認(rèn)為機(jī)器的超級智能和無法避免的智能爆炸最終將超出人類可控范疇。后來著名科學(xué)家霍金、發(fā)明家和實(shí)業(yè)家馬斯克對人工智能的恐怖預(yù)言跟古德半個(gè)世界前的警告遙相呼應(yīng)。
法國計(jì)算機(jī)學(xué)家加納西亞把這段時(shí)間稱為AI發(fā)展史上的“預(yù)言者時(shí)期”,因?yàn)閷W(xué)科初創(chuàng)并取得早期成果令人欣喜,難免說些頭腦發(fā)熱的話。
流傳較廣的包括美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家西蒙(Herbert Simon司馬賀)1958年預(yù)言,再過10年機(jī)器就能問鼎國際象棋世界冠軍;結(jié)果是1997年才成真。另外,AI鼻祖明斯基在1968年《2001太空漫游》記者會(huì)上說機(jī)器智能30年內(nèi)可趕超人類 ,現(xiàn)在只是設(shè)想。
1968年,科幻大片《2001太空漫游》上映,導(dǎo)演庫布里克對人類心靈深處那個(gè)古老的渴望做了太空時(shí)代的演繹。