人类的小伙伴——人工智能(AI)
讨论人工智能,香农和图灵这两位计算机科学家是绕不过去的。1950年,他们两位专门以计算机是否可以下棋为话题,进行了较早的人工智能理论探讨,当时称为机器智能,现在常用的“人工智能”(AI)称谓还未出现。图灵的观点非常激进,他认为凡是人类可以做的事情,会下棋的计算机都可以完成;相比于图灵,香农的观点较为保守,他说如果计算机可以下棋,那它就可以做逻辑推演、语言翻译,甚至艺术创作和作曲。总体而言,他们两人对还未出现的人工智能都充满了期待。
在第八届控制论大会上,香农拿出了自己发明的机器老鼠,他称这只被科学界瞩目的老鼠为“手指”。“手指”被放置在迷宫里,它能通过试误法找出一条走出迷宫的路,并记住这条路。也就是说,它能从试错中学习经验。“手指”每次走到方格中央,都会做出新的决定并确定下一步该怎么走。如果“手指”碰到了迷宫边缘,它体内的马达会同幅度倒转,让它回到起点,然后选择一个新的方向前进,直到它找到出路。这只小老鼠,通过这个不可逆的矢量场,一步一步前进,其每一步对应一个矢量。
与心灵手巧的香农相比,图灵更愿意进行理论性的探索。在2015年上映的图灵的纪录电影《模仿游戏》就直接沿用了他在人工智能领域最重要的概念——imitation game,其实就是著名的“图灵测试”,这是由图灵提出的判断计算机是否具有智能的科学方法。他从计算机能不能与人交流这个维度进行测试,而非以前的下棋、走迷宫、做算数题等。
背景资料:
图灵测试:假设让一台计算机和一个人分别进入两个互相隔绝的房间,测试者作为第三者进入第三个隔绝房间。测试者通过文字进行提问,如果五分钟之内,测试者仍分辨不出哪个房间是计算机、哪个房间是人,那参加测试的计算机即通过图灵测试,也就意味着这台计算机有了某种程度的智能。
当前美国几乎成了世界创新中心,这个地位在很大程度上依赖于“二战”后全世界优秀科学家陆续来到美国,带来了各行业最新的科技。但仅从人工智能领域来说,是英国人具有明显的先发优势。英国在电子、通信、计算机、数学方面长时间保持了优势,尽管后来由于美国的极力追赶缩小了差距。
全球计算机科学和人工智能的中心从英国转移到美国,大概是由1956年在新罕布尔州达特茅斯学院召开的为期一个月的研讨会开始。大会的组织者为当时世界上最杰出的计算机科学家,他们分别是:克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)、约翰·麦卡锡(John Mc Cathy)、马文·明斯基(Marvin Lee Minsky)、纳撒尼尔·罗切斯特( Nathaniel Rochester)。参会者包括:赫伯特·西蒙(Herbert Simon)、艾伦·纽厄尔(Allen Newell)、雷·所罗门诺夫(Ray Solomonoff)、奥利弗·塞尔福里奇(Oliver Selfridge)、特雷查德·摩尔(Trechard More)、阿瑟·塞缪尔(Arthur Samuel)。这些人全部是人工智能领域的先驱,人工智能(AI)这个术语也经由本次会议最终确定下来。这次具有重要意义的会议,确定了很多需要日后解决的核心问题,这些问题包括:自然语言是否可以用于编程?是否可以编写出模拟人类大脑神经元的程序?计算机是否具有经验学习能力?计算机应该如何表达信息?算法中的随机性跟机器的智能化程度是否有正相关?
自达特茅斯学院会议之后,人工智能的发展有了可贵的基础。但随后,科学家们就对人工智能的发展方向发生了分歧,大致分成了三个方向。
(1)以麦卡锡为代表,认为计算机智能化需要通过逻辑推理实现;
(2)以明斯基为代表,认为计算机智能化的前提是需要具备丰富的现实世界知识;
(3)以麦卡洛克、皮茨为代表,认为构建神经元模型可以实现人工智能。
彼时提出的此三个研究方向仍被当今的科学家坚持研究,但其力量对比已经有了明显的变化,神经元模型方向已经异军突起,且产生了大量的成果;逻辑推理方向随着计算机计算能力和算法理论的发展逐渐被功能化;现实世界知识方向随着存储技术的发展,明斯基的“积木世界”明显不如人工神经网络有吸引力,但明斯基在1969年出版的《感知机:计算几何学导论》还是给当时火爆的神经网络研究以巨大的冲击。
如今人工智能已经遍及我们生活的诸多方面,比如电影制作中有人工智能的帮助,几十人的团队完成一部大型电影的影像后期制作;在交通控制方面,人工智能可以根据道路传感器采集回来的数据实时控制城市信号灯系统。人工智能已经为我们的生活带来了很多便利,可它与我们当初想象的是一个模样吗?它就是一个聪明的人造机器小伙伴。
本书评论
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