危輝
2016年3月,谷歌公司的計(jì)算機(jī)圍棋程序AlphaGo以四比一的戰(zhàn)績在圍棋人機(jī)大賽中獲得勝利。一時間關(guān)于人工智能戰(zhàn)勝了人類智能、機(jī)器將統(tǒng)治世界的言論成為各類媒體競相報(bào)道的內(nèi)容和民眾關(guān)注的話題。那么AlphaGo究竟是怎樣的一個程序?人工智能發(fā)展到今天已經(jīng)完善了嗎?機(jī)器智能究竟能不能代替人類智能呢?
最近人工智能有點(diǎn)熱。2016年3月,谷歌公司的計(jì)算機(jī)圍棋程序AlphaGo(有譯阿爾法狗)以四勝一負(fù)的戰(zhàn)績戰(zhàn)勝了近十年來贏得頭銜最多的韓國圍棋九段選手李世石。這是自1997年IBM公司的計(jì)算機(jī)國際象棋程序“深藍(lán)”(Deep Blue)戰(zhàn)勝蘇聯(lián)國際象棋大師卡斯帕羅夫之后的又一個標(biāo)志性事件。其實(shí)在此之前的2008年,西洋跳棋程序已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)“人類棋手只有在不犯錯的情況下才能與它下平手”。這些成功案例使得人工智能下棋程序的研究變得炙手可熱。
不僅在下棋方面,人工智能在自然語言理解領(lǐng)域也取得驕人成績。繼“深藍(lán)”之后,IBM開發(fā)的“沃森”(Watson)系統(tǒng)在與人類選手的問答比賽中贏得了冠軍。
上述成功具有矚目的顯示度和大眾效應(yīng),一時間“人類從智慧皇冠上跌落”“人工智能將統(tǒng)治世界”“機(jī)器馬上要代替人了”之類的言論在普通大眾和媒體間廣為流傳?!叭斯ぶ悄堋币辉~迅速占領(lǐng)報(bào)紙、雜志、電子媒體的頭條,人們紛紛開始討論出現(xiàn)在科幻電影《機(jī)械公敵》《終結(jié)者》《星球大戰(zhàn)》中的場景是不是會很快發(fā)生。相較于學(xué)術(shù)界對人工智能理論與技術(shù)研究的謹(jǐn)慎態(tài)度,社會學(xué)家、哲學(xué)家和政治家開始呼吁公眾要非常嚴(yán)肅地討論是不是應(yīng)該未雨綢繆,像對待克隆技術(shù)那樣對人工智能或機(jī)器人研究的范圍和深度進(jìn)行立法。
人公智能的簡史與研究分支
從圖靈(A.Turing)提出圖靈測試算起,人工智能發(fā)展到今天已有近80年,但人類對用機(jī)器代替人的研究遠(yuǎn)不止這些。按照時間順序,人工智能先后對推理、問題求解、決策、規(guī)劃、專家系統(tǒng)、自然語言理解、模式識別、學(xué)習(xí)等問題進(jìn)行了研究,這些形成了人工智能最核心的研究分支。比如,用計(jì)算機(jī)來證明一個幾何定理,屬于推理研究;用計(jì)算機(jī)來解傳教士與野人問題,屬于問題求解的范疇;用計(jì)算機(jī)來決定何時拋售手中的股票,屬于決策研究;用計(jì)算機(jī)制定一個作戰(zhàn)計(jì)劃,則是規(guī)劃研究;設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)程序來代替工程師檢測機(jī)器的故障,屬于專家系統(tǒng)的范疇;用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)語言翻譯,是自然語言理解的范疇;設(shè)計(jì)機(jī)器來感知環(huán)境,屬于模式識別的范疇;讓一個程序能夠從以往的經(jīng)歷中學(xué)到如何提升自身的性能,是機(jī)器學(xué)習(xí)研究的問題。這幾個核心分支把心理學(xué)所定義的人的智能行為,包括決策、推理、問題求解、理解、學(xué)習(xí)都涵蓋在內(nèi),它們使人工智能與心理學(xué)有了天然的聯(lián)系,以至于一本普通心理學(xué)或認(rèn)知心理學(xué)教材與人工智能教材在目錄上有著高度的相似性。
目前,人工智能大致形成三個比較自成體系的學(xué)派。它們分別是邏輯主義學(xué)派、認(rèn)知主義學(xué)派和連接主義學(xué)派。邏輯主義學(xué)派是用形式邏輯的方法來實(shí)現(xiàn)對思維過程的模擬,代表性成就是各種推理方法、歸結(jié)反演方法等。認(rèn)知主義學(xué)派的核心思想是從人的認(rèn)知過程出發(fā)進(jìn)行智能模擬,代表性成就是狀態(tài)空間理論、專家系統(tǒng)方法等。連接主義學(xué)派的中心議題是如何模仿生物神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理,代表性成就是神經(jīng)元的數(shù)學(xué)模型(MP模型)、并行分布式理論等。
盡管人工智能已取得了一些進(jìn)展,但仍距離它原先的目標(biāo)非常遙遠(yuǎn)。在1990年代,人工智能領(lǐng)域中的非單調(diào)邏輯研究曾經(jīng)非常繁榮。人們似乎看到了突破傳統(tǒng)經(jīng)典推理手段的新途徑,但是后來的發(fā)展證明事實(shí)遠(yuǎn)不如愿。人工智能學(xué)家德賴弗斯(H.Dreyfus)對此給出一個精辟的評論:如果聲稱非單調(diào)邏輯對人工智能是一個進(jìn)步的話,就如同聲稱爬上一棵樹是向著登上月球的目標(biāo)邁進(jìn)了一步。這樣的曇花一現(xiàn)在人工智能界屢見不鮮,此前有人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),之后有多智能體系統(tǒng)、面向?qū)ο笾R表示。統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)方法等,無一不是熱過一陣子之后就回歸了平靜,頗有些“理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)很骨感”的味道。
隨著多處理器計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境日漸改善,近年來,人工智能在很多涉及大規(guī)模信息加工的應(yīng)用上取得了一些進(jìn)展,如數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對海量數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、大規(guī)模文本處理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析等,但這些只是應(yīng)用場合的拓展,從技術(shù)上來說類似于“產(chǎn)能擴(kuò)張”,而非“產(chǎn)業(yè)升級”。
AlphaGo的成功秘訣
拋開廣大大眾媒體對AlphaGo象征意義的討論,先從技術(shù)細(xì)節(jié)上來分析一下它獲得成功的關(guān)鍵所在。嚴(yán)格來說,這一次AlphaGo的成功是因?yàn)橛煤线m的技術(shù)解決了一個合適的問題。
中國有一句俗語叫做“柿子挑軟的捏”,計(jì)算機(jī)下棋程序就是人工智能中的“軟柿子”。二人博弈的棋盤游戲一般都具有棋子布局規(guī)整和下棋規(guī)則清晰明確兩個特征,這屬于規(guī)范的數(shù)據(jù)和理論上可預(yù)計(jì)的變化空間范疇,對計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)來說是非常容易完成的任務(wù)。表征和處理規(guī)范數(shù)據(jù),按部就班推進(jìn)狀態(tài)變化是計(jì)算機(jī)擅長的工作。因此,計(jì)算機(jī)下棋程序成為人工智能領(lǐng)域最早進(jìn)行研究的分支之一。通常用一個規(guī)范的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表征棋局的狀態(tài),用下棋規(guī)則來定義棋局狀態(tài)的演變,便可以在理論上得到一個狀態(tài)空間。然后用某種搜索算法在這個空間中進(jìn)行搜索,逐一評價遇到的任何一個中間狀態(tài),以確定哪個中間狀態(tài)更為有利。這個過程就如同“歧路尋羊”的過程。這一過程理論上并不復(fù)雜,真正的挑戰(zhàn)是如何在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)高效率的狀態(tài)表示,以及優(yōu)選搜索路徑的方法。不能簡單地將可能性組合一一試過,因?yàn)檫@個天文數(shù)字往往會導(dǎo)致窮舉搜索策略的徹底失敗。
相較其他棋類,圍棋有其特殊之處。一方面,它的落子和圍死規(guī)則特別簡單明了,這對于計(jì)算機(jī)來說,易于實(shí)現(xiàn);而另一方面,它講究的大局觀和態(tài)勢論極端復(fù)雜,以及號稱3的狀態(tài)空間規(guī)模使得圍棋成為人工智能下棋研究中最難應(yīng)對的任務(wù)。面對這項(xiàng)艱巨的任務(wù),AlphaGo研究團(tuán)隊(duì)在有效表征棋局、評價候選走步的優(yōu)劣,以及快速篩選三方面富有創(chuàng)新。該團(tuán)隊(duì)宣稱采用了近幾年來在人工智能界炙手可熱的深度學(xué)習(xí)技術(shù),筆者由此推測他們可能是把棋局當(dāng)作一種圖像模式,在該模式與當(dāng)時的應(yīng)對走步之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)性學(xué)習(xí),也就是從棋譜和左右手對弈的海量的訓(xùn)練集數(shù)據(jù)中形成從棋局布局模式到應(yīng)對走步間的映射關(guān)系。這是人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域最典型的處事方法。這一估計(jì)能夠解釋在專業(yè)圍棋手眼中A1phaGo具有大局觀,且隨著棋局的深入會越下越好。
A1phaGo是根據(jù)布局模式進(jìn)行決策的,不必在當(dāng)前布局下逐個去試探每個可能的點(diǎn),而是直接跳到似曾相識的走步,并且隨著參考點(diǎn)數(shù)量的增加,它對模式的分類會越來越準(zhǔn)確。這一過程又與人工智能的另外一個研究分支——基于實(shí)例的推理(或稱“類比推理”)很相似?;趯?shí)例的推理將現(xiàn)今模式與既往模式進(jìn)行匹配,從而找到當(dāng)時的解題方法,并在此方法基礎(chǔ)上試探若干種新的但是小的變化。這一方法可以大大提高找到可行走步的效率,且是在以往成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上,因此失敗的風(fēng)險較小。此外,AlphaGo幕后由眾多CPU支撐的并行計(jì)算使得它把與頂級圍棋手下圍棋這件只有極少數(shù)人才能實(shí)現(xiàn)的事情變成了“機(jī)械的記憶+機(jī)械的計(jì)算”。相比之下,人類的工作記憶容量非常有限,難以與AlphaGo比肩,此次僅憑一己之力來對抗龐大的機(jī)器,雖敗猶榮。
在東方文化中,圍棋一向被視為頂級智慧的標(biāo)志性事物。AlphaGo研究團(tuán)隊(duì)此次針對這個看似很難用計(jì)算機(jī)處理的棋類問題,找準(zhǔn)了技術(shù)切人點(diǎn),最終大比分贏得比賽,引起轟動。但是,若把這次成功視為“人類智力的崩塌”未免太言過其實(shí)了。“炒菜”是基于實(shí)例的推理經(jīng)常使用的例子,此次AlphaGo的勝利就如同從老菜譜中派生出一個新菜,本質(zhì)上仍是同一個范疇內(nèi)的改良,并非創(chuàng)新。它基于棋子布局模式進(jìn)行匹配的工作方式不需要知道圍棋的基本規(guī)則,甚至不需要理解“圍”的含義,只要“記”下模式匹配的對應(yīng)關(guān)系。從這一點(diǎn)上看,這種看似是便捷的方法實(shí)際上有著不求甚解的嫌疑。
實(shí)現(xiàn)人工智能的難點(diǎn)
人工智能系統(tǒng)或程序有不同的層次,最簡單的比如解決一個漢諾塔問題的程序,最多有一兩百行的計(jì)算機(jī)代碼;最復(fù)雜的可以把目標(biāo)定義為完全模仿人的思維,這個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至今還無頭緒。
人工智能的難點(diǎn)理應(yīng)是那些富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。然而,人工智能“認(rèn)為”的挑戰(zhàn)性任務(wù)出乎人意料。通常認(rèn)為只有專家或工程師等專業(yè)人士能解決的問題才是難題,普通大眾都明了的一定是容易的。其實(shí)這個認(rèn)知在人工智能領(lǐng)域卻未必行得通,比如對人工智能而言,“根據(jù)化學(xué)成分的比例判斷土壤樣本所屬的風(fēng)化殼類型”恰恰很容易,而“理解一個比喻”是極為困難的。這兩項(xiàng)任務(wù)的區(qū)別就在于前者所需要的背景知識是確定的,后者所需要的背景知識卻是無法準(zhǔn)確估計(jì)的。因?yàn)闊o法限定所解問題的范圍,所以計(jì)算機(jī)程序就難以做到足夠的近似。這就是為什么目前計(jì)算機(jī)可以解算很復(fù)雜的方程組,卻難以完成理解自然語言、理解場景等看似平凡的任務(wù)。因此,人工智能面臨真正的挑戰(zhàn)不是實(shí)現(xiàn)AlphaGo這樣的圍棋程序,而是去準(zhǔn)確模擬普通人在日常生活中的行為。
也許有人會提出異議,IBM的“沃森”不是在語言問答比賽中戰(zhàn)勝了人類冠軍嗎?人工智能不是已經(jīng)勝過人類了嗎?仔細(xì)分析一下“沃森”的技術(shù)細(xì)節(jié)就可以發(fā)現(xiàn),比賽中的問題屬于知識性,與推理或問題求解關(guān)系不大;其次“沃森”的技術(shù)核心是利用關(guān)鍵詞去匹配網(wǎng)絡(luò)上海量的文本資源,找出最相似、最相關(guān)的句子來應(yīng)答,而這些現(xiàn)成答案里并沒有多少推理成分。其實(shí)關(guān)鍵詞的匹配僅需要比較淺層的近義詞或同義詞知識,并不需要更深層的語義蘊(yùn)含知識。
日常生活中,一個看似簡單的問題求解可能會涉及很多復(fù)雜的概念關(guān)聯(lián),以下兩個小故事很生動地對此作了詮釋。故事一:一匹小馬背著一袋鹽過河時,不小心摔了一跤,起來后發(fā)現(xiàn)身上變輕了。后來,它又背了一袋棉花過河,根據(jù)上一次的經(jīng)驗(yàn),于是它故意摔一跤,結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒有得到預(yù)想的結(jié)果,身上的袋子反而更重了。故事二:在一個炎熱的夏天,一群小動物跑到一棵樹下躲避陽光,其中一個小動物提議把大樹砍了,把樹樁當(dāng)作桌子,這樣就可以在桌子上玩游戲了,砍樹的結(jié)果是再也沒有樹陰可以為它們遮陽了。前一個故事涉及鹽、棉花、水等概念以及它們的特性,而后者與樹陰、陽光等概念密切相關(guān)。稍大一點(diǎn)的孩子就知道小馬和那群小動物做法的欠妥之處,而“沃森”做不出這樣的推理和分析,其本質(zhì)與AlphaGo相近,都只是尋-找直接的映射。
人類智能的神奇之處在于總能想方設(shè)法應(yīng)對不期而遇的問題,然后靈活應(yīng)用自己的背景知識,用盡可能小的代價去逐步化解問題的難度。能如此游刃有余是由于人具有一個豐富內(nèi)涵的概念系統(tǒng),這是提高基于知識庫的人工智能系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。構(gòu)建一個概念數(shù)量充足、語義關(guān)聯(lián)豐富、適應(yīng)多任務(wù)性、可發(fā)展的概念系統(tǒng)是人工智能的重大挑戰(zhàn)之一,目前的人工智能技術(shù)還實(shí)現(xiàn)不了。
在1990年,人工智能界的許多學(xué)者回顧當(dāng)時近半個世紀(jì)以來本領(lǐng)域所取得的成果,同時總結(jié)出五個人工智能所面臨的核心科學(xué)問題?,F(xiàn)在看來,這些問題的答案依然是很模糊的,甚至可以說此后的25年,人工智能界的主流力量在回避這些問題。人工智能早期發(fā)展階段遺留下來的“封閉世界假設(shè)”至今還是衡量某個人工智能系統(tǒng)是否成功的保護(hù)傘。
謹(jǐn)慎看待人工智能相關(guān)的熱門技術(shù)
隨著互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅速普及,當(dāng)下一些新概念層出疊現(xiàn),那么這些新技術(shù)能夠幫助人工智能解決那些懸而未決的問題嗎?
大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、量子計(jì)算能夠解決人工智能問題嗎?回答這個問題之前,先來看看早期的人類。自石器時代,人類開始發(fā)明創(chuàng)造器物,每個個體都在使用自己的智力進(jìn)行生存,原始人通過觀察地面的足印來判斷眼前消失已久的動物的類型、數(shù)量、逃走方向和時間等,并迅速做出是否追擊的決定。做出這些判斷的大腦都是基于生物學(xué)機(jī)制的,來源于自然進(jìn)化。可見,自然界在沒有大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、量子計(jì)算這些豪華手段的情況下,早已找到了另外一種實(shí)現(xiàn)智能的手段,而且經(jīng)過600萬年的人類進(jìn)化史檢驗(yàn),證明是可行的。
盡管目前單人無法對太字節(jié)(TB)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,只有機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn),但這不意味只有使用大量硬件資源才能實(shí)現(xiàn)人工智能,也許好算法能在更經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下成功解決問題。所以,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、量子計(jì)算等手段在解決人無法應(yīng)對的海量數(shù)據(jù)的問題上是必需的利器,但它們不是實(shí)現(xiàn)人工智能的關(guān)鍵途徑。
機(jī)器學(xué)習(xí)能解決人工智能問題嗎?機(jī)器學(xué)習(xí)可能是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)前最熱門的研究分支,它幾乎成了“圣餐杯”,有一種席卷所有應(yīng)用領(lǐng)域的趨勢。有人甚至表示“我認(rèn)為人工智能的根本出路就是降維(一種機(jī)器學(xué)習(xí)手段)”。
機(jī)器學(xué)習(xí)方法大致可以分為三大類,一是符號學(xué)習(xí)方法,二是統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)方法,三是人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。前兩類中的歸納學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、基于解釋的學(xué)習(xí)等有著明顯的人類思維痕跡。第三類則不同,對于任何一種應(yīng)用只要有一些輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果相對應(yīng)的訓(xùn)練樣本,幾乎都可以套用統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法,而不需要了解這個任務(wù)的中間環(huán)節(jié)究竟是怎樣的。AlphaGo使用了屬于第三種類型的深度學(xué)習(xí)技術(shù),宣稱學(xué)習(xí)過幾千萬局圍棋的數(shù)據(jù)。機(jī)器學(xué)習(xí)方法中除第一種類型之外,其余兩類都有點(diǎn)像排球中的“短平快”打法,它們不求中間的加工細(xì)節(jié)是否接近于真實(shí)過程,只求最后的輸出結(jié)果成立。它們把所有應(yīng)用都簡化為“分類問題”,即把輸人數(shù)據(jù)映射到它應(yīng)該屬于的那類中,而這個類別的標(biāo)記已被賦予某種特殊意義。岡此,它們也被視為“黑箱操作”。機(jī)器學(xué)習(xí)看起來與人的學(xué)習(xí)過程有相似之處,但是它沒有人類學(xué)習(xí)的低成本、高效率特性,“黑箱操作”的屬性使得它無助于探索很多智能信息加工的任務(wù)內(nèi)在機(jī)制。
自動駕駛技術(shù)能替代出租車司機(jī)的工作嗎?現(xiàn)在自動駕駛技術(shù)也很熱,甚至有人預(yù)計(jì)它會替代出租車司機(jī)的工作。其實(shí)這個預(yù)測把司機(jī)的職業(yè)素質(zhì)過于簡單化了。在運(yùn)送客人的過程中,司機(jī)可能會頻繁遇到以下問題:行車路線規(guī)劃、交通信號與標(biāo)志判別、路況判別、解答乘客的問詢、導(dǎo)游/導(dǎo)購服務(wù)等,這些都是典型的人工智能問題。其中的任何一種在不做任何簡化的情況下都是復(fù)雜的問題求解,更何況這些任務(wù)往往是交織在一起的,要順利地完成任務(wù)就會涉及信息流的融合問題。
對人工智能而言,平凡的駕駛?cè)蝿?wù)其實(shí)是一種全方位的挑戰(zhàn)。試想一個司機(jī)要順利將乘客送到目的地,需要先驗(yàn)知識(如地圖、交通規(guī)則與指揮手勢、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情、駕車技能、解題步驟等),融合多通道的信息(如交通燈和道路的視覺刺激、喇叭和乘客語音的聽覺刺激、駕車的本體感覺等),把知識和經(jīng)驗(yàn)與當(dāng)前的情景天衣無縫地整合到一起,最終高效推演出一個可行的解題方案。如果換成智能機(jī)器來充當(dāng)司機(jī),就會發(fā)現(xiàn)這個看似平常的任務(wù)所顯示的難度是當(dāng)前理論與技術(shù)手段都無法克服的,因?yàn)楹茱@然,把傳統(tǒng)人工智能中分立解決每個步驟的各種方法,如機(jī)器規(guī)劃、模式識別、自然語言理解、推理、問題求解、搜索技術(shù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)簡單地集成在一起是不可能達(dá)到目的的,這些現(xiàn)成的方法在理論依據(jù)、所面向領(lǐng)域、問題描述、求解機(jī)制、知識采納、系統(tǒng)表示體制等方面存在巨大的差異。目前,僅有汽車?yán)锿馀鋫涞囊恍爸悄堋痹O(shè)備,它們僅解決了有限環(huán)境下的駕駛問題。
人工智能未來的發(fā)展方向
人工智能中的一些深深植根于各分支領(lǐng)域,且為各分支共有的核心難題并沒有取得突破,這妨礙了人工智能應(yīng)用廣度與深度的進(jìn)一步拓展?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為,人工智能的基礎(chǔ)理論研究方面已陷入了低谷。人類應(yīng)從更本源的角度來思考智能的機(jī)器模擬與實(shí)現(xiàn)問題,不應(yīng)忽視人工智能研究除模擬智能之外的另外一個目標(biāo),即探求智能的本質(zhì)。當(dāng)前,機(jī)器智能與生物智能在“質(zhì)”上的差距遠(yuǎn)超在“量”上的差距,這從計(jì)算機(jī)模擬任意一項(xiàng)需要多種智能行為參與協(xié)作才能完成任務(wù)的復(fù)雜程度就能看出,比如現(xiàn)在根本無法制造山一個稱職的“秘書”。想當(dāng)然地接受智慧帶來的好處,而忽略其內(nèi)在的機(jī)理,這皆源于長期自然選擇的結(jié)果,智能的執(zhí)行被高度自動化了,雖然具備極高的可靠性和通用性,但對外完全屏蔽了這個復(fù)雜巨系統(tǒng),對腦功能熟視無睹。從本質(zhì)上來說,絕大多數(shù)人工智能模型是“再現(xiàn)智能”的系統(tǒng),而非“解釋智能”的系統(tǒng)。
人工智能若要進(jìn)一步發(fā)展,需要把對智能行為的模擬置于一個更為廣泛的學(xué)科基礎(chǔ)上進(jìn)行考慮,對研究方法與模型在發(fā)展(漸進(jìn))性、系統(tǒng)性、整體性和相關(guān)性方面有嚴(yán)格要求。認(rèn)知科學(xué)作為在深層次上融合神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、心理語言學(xué)、哲學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)理科學(xué)的綜合領(lǐng)域,為闡述“智能的突現(xiàn)”問題、“大腦的信息加工機(jī)制”問題、“神經(jīng)信息處理”問題或“腦功能的細(xì)胞與分子基礎(chǔ)”問題提供了唯一全面的方法。該領(lǐng)域中一些重大科學(xué)問題哪怕是非常細(xì)微的進(jìn)展,都可能會給智能的機(jī)器模擬提供很不尋常的啟示?;谛畔⒓庸ぁ邦惸X”模型的機(jī)器智能新方法對傳統(tǒng)人工智能的改變是全局性的。
已有的人工智能各類問題在描述、范型、方法上千差萬別,這并不符合科學(xué)認(rèn)識向統(tǒng)一的理論發(fā)展的規(guī)律。而這樣的規(guī)律在物理學(xué)關(guān)于物質(zhì)組成的研究,生物學(xué)關(guān)于生物進(jìn)化的研究,天文學(xué)關(guān)于天體運(yùn)行規(guī)律與宇宙起源的研究,化學(xué)關(guān)于化學(xué)元素的研究中都可以找得到。科學(xué)研究的進(jìn)步在于發(fā)現(xiàn)簡單性和統(tǒng)一性,達(dá)爾文也說過“尋找自然的、平凡的、單純的原因”,若智能模擬機(jī)制五花八門,沒有邏輯上的簡單性就不能稱之為找對了路。神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)過程可將智能行為無縫地、毫不牽強(qiáng)地一致化起來,達(dá)爾文的生物進(jìn)化論已經(jīng)證明生命形式可以由簡單演化為復(fù)雜,有充分理由可以相信,復(fù)雜智能行為通過模擬手段至少是可逼近的。
在20年前,已有人工智能的發(fā)展遇到了瓶頸的說法。其實(shí)在筆者看來,這依然是對人工智能發(fā)展的過高評價。因?yàn)椤坝龅狡款i”的潛臺詞是“我們把別的地方看得很通透”“我們還發(fā)現(xiàn)了出路在哪”“我們都臨近了它的出口”。事實(shí)上,人工智能界并沒有就“出路在哪”達(dá)成一致,因此瓶頸說還是人類不曾夠到的境界。對人工智能現(xiàn)狀更確切的描述應(yīng)該是“瞎子摸象”,視角、技術(shù)路線等方面依然眾說紛紜。
人工智能至今尚無類似于原子之于化學(xué)、細(xì)胞之于生物、力之于物理、DNA之于遺傳學(xué)、達(dá)爾文主義之于生物進(jìn)化、大爆炸假說之于天文學(xué)那樣的核心概念或中心理論,這是非常嚴(yán)峻的形勢??陀^上認(rèn)為,人工智能尚不能稱為嚴(yán)格意義上的“科學(xué)”,其核心思想尚未取得統(tǒng)一,仍處于摸索階段。人工智能甚至也不能稱為夠“技術(shù)”,因?yàn)樵谌斯ぶ悄茴I(lǐng)域,按部就班、按圖索驥不一定能成功,大多數(shù)方法在可移植性、穩(wěn)定性方面都表現(xiàn)一般,似乎只有用對了某種“暗力量”才能成功。從上述角度看,人工智能更像是“藝術(shù)”,成功需要一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)氣和一點(diǎn)點(diǎn)靈感。
人工智能真正出路可能是表征,用復(fù)雜的表征加相對簡單的算法,而不是反過來用簡單的表征加復(fù)雜的算法,后者只會使得智能系統(tǒng)的融合性越來越差,分立性越來越強(qiáng),復(fù)雜度越來越高。因此人工智能系統(tǒng)不是靠算法繁化,而是靠體系結(jié)構(gòu)繁化來實(shí)現(xiàn)的。
(本文為作者2016年3月10日在上??茀f(xié)大講壇上的演講,內(nèi)容略有修改,經(jīng)作者同意發(fā)表。)