人工智慧70年:科幻和現實的交融(一)
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人工智慧的起源可以追溯到哲學、虛構和想像。
作為計算機科學的一個分支,人工智慧學科只有大約70年歷史,不乏跌宕和學術門派之爭,定義含混和因此造成的困惑、迷思彷彿層巒疊嶂,科幻和現實經常相互越界。
AI研發史上經歷過兩次「寒冬」,2018年人們又開始談論第三個AI寒冬將至的可能性。
人工智慧正在如何改變我們的生活?它將把我們帶向何方?人類和機器的關係如何界定?看懂現在,展望未來,或許可以從回顧歷史開始。
地球上第一個行走的機器人叫塔洛斯,是個銅製的巨人,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。據荷馬史詩《伊利亞特》描述,塔洛斯當年在特洛伊戰爭中負責守衛克里特。諸神飲宴時有會動的機械三足鼎伺候。
打開今日頭條,查看更多圖片古希臘荷馬史詩中的銅製機器人塔洛斯據信是世界上第一個擬人機器人
埃德利安·梅耶(Adrienne Mayor)在《諸神與機器人》(Gods and Robots)甚至把希臘古城亞歷山大港稱為最初的矽谷,因為那裡曾經是無數機器人的家園。
除了古希臘、羅馬,其他古文明也不乏人類對"複製自己"的探索。猶太人傳說中有生命的泥人,印度傳說中,守衛佛祖舍利子的機器人武士(模仿古希臘羅馬自動人形機的設計);佛教傳入前日本的神照神社,中國的兵馬俑,後來又有了達芬奇的機器人武士、會下象棋的木頭人"土耳其",等等。雖然跟現在一般理解的人工智慧似乎風馬牛不相干,但這些嘗試都體現了人類複製、模擬自身的夢想。
不過,法國索邦大學計算機學教授讓-加布里埃爾·迦納西亞(Jean-Gabriel Ganascia)認為,古代神話中人形物體被賦予生命,與今天人們想像和擔憂的「通用人工智慧」,即具有超級智能的機器,都更多屬於想像而不是科學現實,至少目前如此。
在開創人工智慧學科的先驅者心目中,AI的初衷是用機器來模擬人類、動植物和物種種群的演變,這個學科立足於這樣一種猜想:所有認知功能都可以被精確描述,從而有可能在計算機上複製。
作為現代科技學科的AI歷史很短,但不乏跌宕坎坷。
1940年代——奠基
1943年,美國神經科學家麥卡洛克(WarrenMcCulloch)和邏輯學家皮茨(Water Pitts)提出神經元的數學模型。後來有人說現代AI夢就誕生在那個時候。
那個夢是一篇題目繞口的論文,《神經活動中內在思想的邏輯演算》(A LogicalCalculus of Ideas Immanent in Nervous Activity)。這篇論文被視為人工智慧學科的奠基石。現在大熱的「深度學習」,前身是人工神經網路,而其基礎就是神經元的數學模型。
這篇論文的發表也標誌著人工智慧學科三大派之一的仿生學派誕生。這個學派從神經網路的連接機制著手來發展人工智慧,被稱為連接主義派,後來符號邏輯派佔上風幾十年,神經仿生派一直到二十世紀八、九十年代才翻身,以新連接主義面目復興。
AI的另一塊基石是加拿大神經心理學家赫布(Donald Hebb)1949年提出「赫布規則」,簡單說就是兩個細胞如果總是同時被激活,那麼它們之間就有某種關聯,關聯度與同時激活概率成正比關係。這個規則今天用在機器自動學習演算法中。
英國數學和密碼奇才圖靈曾設想是否可能讓機器模仿人腦的學習過程
1950年代——起步
現在人們普遍把1956年叫做AI元年。人工智慧作為一門學科,在這個時期起步並取得了早期成功。
英國電腦奇才、密碼學家、邏輯學家、計算機與人工智慧之父圖靈(Alan Turing)曾想,機器能不能模仿人類的認知、學習過程,用邏輯推理和已有的信息來解決問題,作出決定?他1936年提出圖靈機的設想,就是一種抽象計算模型,實質上是一種數學邏輯機。
1950年,圖靈發表《計算機與智能》(ComputingMachineray and Intelligence)論文,文中闡述了"模仿遊戲"的設想和測試方式,就是後來大家熟知的圖靈測試。這篇文章是對機器模仿人類智能的深度思考和系統論述。
人工智慧(artificial intelligence)這個詞1955年首次亮相。當時4位AI鼻祖寫了一份提案,申請開一個研討會研究人工智慧。他們估計兩個月,10個人參加,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(Claude Shannon)。
申請獲准,暑期研討會於1956年8月31日在新罕布希爾州達特茅斯學院召開。
研討會被普遍 視為人工智慧作為一門學科的創立,所以這一年算AI元年。
明斯基是人工智慧先驅之一。他1951年與同事一起設計製作了世界上第一台神經網路學習機,模仿的是人類腦細胞。他後來推動設立了MIT人工智慧實驗室,1985年又發起並成立了MIT的媒體實驗室。明斯基畢業於哈佛大學。
早期成果
AI元年後,喜訊不斷。1957年,GPS(通用問題解決器)設想問世。這個設想的原理是任何形式化的符號問題都可以用這個電腦程序來解決。提出設想的是美國卡內基梅隆大學教授、認知心理學和計算機專家紐厄爾(Allen Newell)、西蒙(Herbert A. Simon)和肖。這個設想屬於邏輯、符號派。在短短60年時間裡也經歷了冷暖。
1959年,麥卡錫提出世界上第一個完整的AI系統。那是他在《具備常識的程序》中提出的能像人類一樣學習的假想程序,"AdviceTaker"。同年,他和明斯基牽頭在MIT成立了人工智慧實驗室。
也是在這一年,塞繆爾首創了機器學習這個概念。他1956年寫的跳棋程序具有自學能力,是世界第一個。
1961年,世界第一款工業機器人Unimate在美國新澤西的通用電氣工廠上崗試用。1966年,第一台能移動的機器人Shakey問世,就是那個會抽煙的機器人。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,可以跟人進行書面交流。
「她」沒有人形,沒有聲音,就是一個簡單的機器人程序,通過人工編寫的DOCTOR腳本跟人類進行類似心理諮詢的交談。Eliza的「父親」,後來成為MIT教授的維森鮑姆(Joseph Weizenbaum)解釋說,用這個名字,是因為人們可以教這個程序學習掌握新的語言技能,談吐越來越優雅,就像《窈窕淑女》里被調教得十分出色的賣花姑娘伊莉莎。
伊莉莎問世時,機器解決問題和釋義語音語言的苗頭已經初露端倪。但是,抽象思維、自我認知和自然語言處理功能等人類智能對機器來說還遙不可及。
半個多世紀後的今天,機器人索菲亞仍需依靠事先輸入的內容才能與人交流,但能說能笑能哭,而且是美女形象。
這個時期出現了對人工智慧的尖銳批評。
《鍊金術與人工智慧》發表於1965年,作者德雷弗斯把這篇著名的檄文跟後來陸續寫的文章集成《計算機不能幹什麼》一書,後人凡批評AI必提此書。
另一個刺耳的聲音來自古德(I. J. Good)。他1965年發表了一篇對人工智慧未來可能對人類構成威脅的文章,可以算「AI威脅論」的先驅。他認為機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範疇。後來著名科學家霍金、發明家和實業家馬斯克對人工智慧的恐怖預言跟古德半個世界前的警告遙相呼應。
法國計算機學家迦納西亞把這段時間稱為AI發展史上的"預言者時期",因為學科初創並取得早期成果令人欣喜,難免說些頭腦發熱的話。
流傳較廣的包括美國經濟學家西蒙(Herbert Simon司馬賀)1958年預言,再過10年機器就能問鼎國際象棋世界冠軍;結果是1997年才成真。另外,AI鼻祖明斯基在1968年《2001太空漫遊》記者會上說機器智能30年內可趕超人類 ,現在只是設想。
1968年,科幻大片《2001太空漫遊》上映,導演庫布里克對人類心靈深處那個古老的渴望做了太空時代的演繹。
庫布里克的《2001太空漫遊》1968年上映
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