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图灵的人工智能世界

图灵的人工智能世界

本文转自【光明日报】;

图灵是英国著名数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父。说人工智能,不能不说图灵。图灵曾勾勒出一幅动人图景,可以说那里就是图灵营造的一个人工智能的世界。在那个世界里,具有自主“学习”和“思考”能力的机器分担了人类在各个领域的工作;能“思考”的机器通过“自主”的学习可以成为工程师、医生、诗人、棋手、科学家、画家、音乐家……凡是人类能做的工作,能“思考”的机器都可以做。图灵的设想及其验证方式(图灵测试)为人类塑造了一幅全新的世界图景。

制造一个长得像人或神话中的人物且拥有远超人类力量的机器的想法自古就有。只不过,在时代具备了建造能“思考”的机器的物质基础之后,这个想法才得以逐步实现。到底什么样的机器算是有“思考”的能力,图灵率先对此做出了回答。在他看来,只要能进行逻辑运算的机器就是能“思考”的机器。他认为,人类思考的本质或者说核心就是逻辑运算。

1、图灵设想的工具机

图灵对智能机器的定义基于一个隐藏的假设,即人的思想具有可以量化的结构。图灵在自己的论文中没有直接回答什么是“思考”的问题,转而采取了以实验的方式来应对,这就绕开了哲学家们无穷无尽的追问。简言之,他认为能通过图灵测试的机器就是能“思考”的机器。

图灵在其1950年的论文中指出:读者必须接受这样一个事实,即数字计算机可以按照我们所描述的原理来构造,而且确实已经构造,它们实际上可以非常紧密地模拟人类计算的行为。我们注意到,图灵设想的智能机器要运作至少要做到三点:一是研究人员对人类思想进行量化解构,然后给出相应的数学公式;二是编程人员根据这些数学公式,转化为计算机能执行的一系列指令;三是这一系列命令能被计算机存储、运算、执行。

图灵设想的智能机器具备类似的“人类的逻辑运算”能力,他说:“目前人们对‘思维机器’的兴趣是基于一种特别的工具机,这种机器通常被称为‘电子计算机’或‘数字计算机’。”图灵设想的工具机实际上就是数字计算机,例如新近出现的所谓的人工智能艺术的主体工具机就是数字计算机。对应图灵的原初设想,他设计的计算机也是由三部分组成:存储、控制、执行机构。

我们可以假设计算机运算的规则是在一本书中提供的,每当它被安排从事一项新的工作时,算法就会被擦写和修改。它拥有无限量的“纸张”供自己计算。按照图灵的设想,这些设计就使得计算机摆脱了人类记忆力有限的限制,伴随着处理器的升级换代也使得计算机拥有了人类远无法匹敌的逻辑运算能力和运算速度。伴随着人工智能技术的发展,人工智能不断更新着自我“学习”的能力以便更好地适应人类新的需要。当机器“学习”到有关知识后,就能以相当快的速度完成实际计算,它甚至能在不太懂原理的情况下,根据具体的算法就直接进行计算。

这样的计算机及其执行机构如果再具有像人一样的面孔和肢体结构,复刻一个和人一样的“人”的梦想就接近实现了。

2、猜猜我是谁的游戏

如何认定一台机器具有“思考”的能力呢?如果按照人类以往设计机器时的惯有套路,首先,我们得解决“思考”这个概念的定义,并解析其特性;然后,根据该概念解构的理论再去勾画一台机器的图纸。

图灵并没有遵循这个套路。既然他已认定,人类的思想具有可量化复刻的特性,那么再费尽心思求解千百年来哲学家们都解不开的“思想”之结,就显得多余了。图灵给出了一个“猜猜我是谁”游戏,猜不出“我是谁”就说明智能机器具有了“思考”的能力。

图灵测试可以有四种方式:游戏中三个都是人(两男一女)、两个人一台计算机(人类包括一男一女)、一个人两台计算机、三台计算机。在这场游戏中,提问者是男人的方式我们称之为正向游戏,提问者是计算机的方式我们称之为反向游戏。游戏判定输赢的方式很简单:提问者猜出被提问的二者当中谁是女人,猜对就赢了。图灵测试最初的设想是有三个人,一人提问,另两人是被测试者——他们中必须有一名女性。测试的时候,担任提问人的A向处在墙壁之后的被测试者B和C通过打印文字的方式交流信息,A可以按照自己对生活的理解尽量去问一些与女性有关的问题,经过一系列问答之后,A必须下一个结论:B和C当中谁是女性。图灵设想,如果提问者A换成了一台机器,且能正确地猜到了B和C中谁是女性,那么是不是能说明机器也拥有了类似于人类那样的逻辑运算能力了呢?图灵用此游戏反过来将了质疑者一军,把被哲学家追问弄得狼狈不堪的窘境丢回给了质疑者们。

伴随着计算机技术的升级,当下的图灵测试显然也随之升级了,已允许提问者听到被测试者的声音,当然,这是经过处理之后的声音,听起来都像女性。但还是限制提问者用眼睛或X光看到被测试者,这当然也是必需的一个游戏限制。

我们来看看来自2009年《自然》杂志的一则图灵测试消息:一个被称之为“图灵”的第六代机器人(提问人)如何判断被测试者A和B当中谁是女性。

游戏中,“图灵”的X光功能被关闭了,以确保它看不到墙壁之后的A和B,但听力系统没有被关闭。这比图灵最初设计的游戏要更有挑战性了,最初的游戏是不允许听到被测试者声音的。“图灵”试图通过“请你重复一下我最后一个问题的答案。你和你妻子的关系如何?”“你有工作吗?”“你闲暇的时间做什么?”等问题不断地试探被测试者,然后进行逻辑运算去判断到底A和B谁是女性。通过一系列问答之后,“图灵”经过运算,指出测试者B是女性。但事实上,受试者A和受试者B都是模拟人格编程的计算机而已,“图灵”没有能通过图灵测试。该次试验虽然失败了,但实验者仍然怀有“总有一天机器能像人一样思考”的信仰。

当下的各色人工智能机器都内置有图灵测试芯片,机器自己的输出结果首先要能骗倒“自己”,然后才能输出结果。

3、人工智能的“入侵”

在图灵勾画的全新图景中,各种智能机器人与人类一起生活在同一个空间内,它们在接受人类的各色指令之后开展工作。

最先被“攻克”的领域是全部或大部分能还原为逻辑运算的领域,例如数学领域、国际象棋领域、工厂生产线、机械工程施工作业,等等。随后是各种专家系统ES(Expert System)相继问世,这里就包括了世人所熟知的医生诊断系统。当下,人工智能技术正在向着大型分布式人工智能与多专家协同系统、并行推理、多种专家系统开发工具,以及大型分布式人工智能开发环境和分布式环境下的多智能体协同系统等方向发展。

人类生活的一些领域充满了混沌思维,难以全部或部分还原成逻辑运算方程,人工智能技术迟迟未能在这些领域取得重大突破。但近年来,人工智能技术也悄然地在这些领域打开了一个口子。近几年,人工智能成功地“入侵”了被认为很难量化计算的人类艺术领域,且取得了相当不错的人类认可度。2016年,谷歌和灰域艺术基金会联合举办了一个名为“深度梦境:神经元网络的艺术”的画展,展出的全部是人工智能的作品,现场还举行了拍卖,最贵的单幅“作品”拍卖到了8000美元。伦敦苏富比则连续数年拍卖人工智能的“画作”。

可以设想,即便当下做不到,但人类某个物质生产或非物质生产领域,只要能进行全部或部分量化计算,总有一天也会被人工智能“入侵”。

不可否认,图灵的新图景中也还有一些需要被审视的层面。比如,对于人工智能技术的有效性评估目前还相对困难,人工智能本身的技术困难以及数据安全和伦理等方面的挑战。

但我们也必须看到,图灵勾画的人工智能世界不仅极大扩展了人类的视野,且已成了一种主导新时期人们行为和思维方式的稳定的心理结构。换言之,它已为自己建立起了一种“生态”,并以此固化了自身在人们脑海里的印记。虽然图灵采取了错位答题的方式回避了对其设想的哲学追问,但后人对图灵人工智能世界观在哲学意义上的思考和追问从未停止,即便是在美国计算机协会(ACM)内部也同样是众说纷纭。机器能“思考”吗?人类思考的本质是什么?这个问题即便放在当下甚至更遥远的未来都是难以回答的问题,人们对外太空的了解程度远比人类大脑皮层要多。

无论人工智能研究发展到什么程度,对于图灵人工智能世界中的哲学问题,人们依旧会持续追问。但这样的追问似乎不仅没有推翻人机共存的世界,反倒使得人机共存的观念日益深入人心,而这正倒逼着人类去思考,自己究竟是否以及为何优越于其他物种或电子设备。即便在未来很长一段时间里,图灵的人工智能世界冲击波仍然会持续影响着我们每一个人。

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