历史上有关人工智能的七个片段

来源:李昭辉

人工智能(AI)无疑是目前计算机科学领域最热门、发展前景最广阔的技术之一,这门技术已被大量用于解决实际问题,一些能够将数据转换为可视化图形的软件也深刻地改变了我们的生活,而且这种变革正在加速。固然,人工智能将继续给我们带来巨大的好处,但其同时也将带来一系列严峻的挑战,导致的结果可能很美好,也可能很可怕,而且我们目前还难以确定人工智能未来给人类社会造成的影响究竟如何。总之,我们应该密切注意正在发生的变化,并采取措施以求得到最佳的结果。

大家可能已经听说过“技术奇点”(technological singularity)这个名词,这个名词参考了宇宙物理学中“黑洞”的概念,黑洞是一个奇点,进入该点后人类目前已知的一切物理定律都将变得不适用。同样,技术奇点描述的是一种在本世纪某个时候将产生“超级智能”的理念:当这种情况发生时,技术进步的速度将变得如此之快,以至于普通人完全跟不上。简单来说,和在宇宙中进入黑洞相似,一旦人类社会进入了技术奇点,我们恐怕就无法再轻易地预言未来了,因为一切已知的定律将失效,一切将变得不可知。

上图:黑洞的“奇点”

在我们做到这一点之前(如果可以做到的话),可能还存在另一种巨大的不连续性,有人称之为“经济奇点”(economic singularity)。一旦达到了经济奇点,人工智能将比人类更便宜、同时更好地完成各项工作。如果发生这种情况——这一切很有可能在我们的一生中发生——那么我们可能就需要一套全新的社会经济体系来应对。

总之,为了让我们更好地了解人工智能将如何把我们带到某个非凡的“经济奇点”甚至是“技术奇点”,就让我们先来回顾一下历史上有关人工智能的七个片段吧,也许最终的答案就蕴藏在历史之中……

(一)希腊神话中的“人工智能”

关于人工智能的故事至少可以追溯到古希腊时期。在古希腊的奥林匹斯十二主神中,赫菲斯托斯(对应于罗马神话中的伏尔甘)是火焰和工匠之神,传说他除了用黏土创造了人类第一位女性潘多拉之外,还创造了栩栩如生的“金属自动机器”。

赫菲斯托斯的生活是从不幸中开始的。希腊神话通常有多种版本,在某些版本中,赫菲斯托斯是宙斯和赫拉的儿子;而在另一些版本中,他是赫拉所独自生下来的。他的父亲或母亲把他从奥林匹斯山上摔了下去,在下落了整整一天后,他重重地跌在了地上,变成了跛子。之后,他被利姆诺斯人救起,当母亲赫拉看到他创造的一系列精巧的器物时,她屈服了,于是赫菲斯托斯成了唯一一位被奥林匹斯山重新接纳的希腊神话人物。

在传说中,赫菲斯托斯用金属制成了一系列器物,这其中就蕴含了人类思想中“机械自动化”甚至是人工智能的萌芽。赫菲斯托斯的作品的用途千差万别,其中最险恶的一件是用青铜铸造的考卡斯雄鹰,其工作是每天“自动”杀死巨人泰坦·普罗米修斯,并啄食后者的肝脏,以此来惩罚普罗米修斯将火赐予人类这一“罪行”。当然了,他创造的器物中并不都是这样危险的物品,其中还有一种“自动斟酒车”,这种“自动斟酒车”是一套带有二十个轮子的装置,在希腊众神举办盛宴期间,可以自动进出奥林匹斯山上的大厅。

(二)第一部科幻小说《弗兰肯斯坦》和罗素姆的“万能机器人”

尽管人类历史早期的许多故事中都包含有在后世的科幻小说中反复出现过的“人工生物”的情节元素和思想,但许多人认为,大诗人雪莱的妻子玛丽·雪莱1818年发表的《弗兰肯斯坦》是这一类科幻小说的真正起点,因为“弗兰肯斯坦”是被人为地决定采用科学方法和仪器制造的,并拥有一定的“情感”或者说“思想”。

上图:英国大诗人雪莱的妻子玛丽·雪莱(1797-1851),她以哥特式小说《弗兰肯斯坦》而闻名。

《弗兰肯斯坦》看起来像是一部怪诞的浪漫主义小说,书中的怪异生物并未“吓住”很多人,相反,人们更多关注的是疯狂的科学家;但1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克发表的新剧作《罗素姆的万能机器人》却提出了直到今天仍然困扰我们的问题。这部剧在首次上演时就倍受赞扬,但后来人们对其的热情却有所下降。科普作家艾萨克·阿西莫夫就称其传达的思想“非常糟糕”,这部剧如今已经很少有人阅读其剧本或上演了。尽管如此,这部剧还是引入了一种“机器人反抗使人类丧命”的思想,并在此后引发了许多故事,还预见了由于自动化技术的广泛应用导致人类大规模失业的担忧。当然,最著名的是,这个剧本给全世界带来了“机器人”(Robota,捷克语)这个词。在剧本中,作者恰佩克描写的“机器人”具有拟人化的外表以及独立思考的能力。

在剧本中,机器人最终发动了“起义”,杀死了所有的人类,只有一个人幸免于难;而在剧本的结尾处,两个机器人产生了类似人的情感,这似乎使它们重新开始了整个循环。

(三)查尔斯·巴贝奇和艾达·洛芙蕾丝

比较公认的人类历史上早期发明的真正意义上的计算机是由维多利亚时代的英国学者兼发明家查尔斯·巴贝奇研制的。不幸的是,巴贝奇在去世前未能完成他构想中的机器(“分析机”)的研制工作,但是在1991年,人们按照他当时的设计公差,依据巴贝奇的原始设计图制造了一台类似的机器,结果表明巴贝奇的“分析机”是完全可以在一百多年前的维多利亚时代实际使用的。

巴贝奇于1822年设计的“差分机”可以执行基本的数学运算功能;而他从未完成的设计“分析机”可以进行通用计算,“分析机”可将先前的计算结果记录在打孔卡片上,并将这些结果作为新的输入投入下一步运算。

上图:巴贝奇的“差分机1号”,于1832年研制成功。这款试用版的“差分机”可谓是人类历史上最早的自动计算器之一。

巴贝奇拒绝了授予他的骑士称号和贵族爵位,他终身都是位反对贵族世袭的鼓吹者。巴贝奇死后,其大脑被取出,英国皇家外科医学院保留了他一半的大脑,伦敦科学博物馆则展出了另一半。

由于巴贝奇的合作者艾达·洛芙蕾丝为“分析机”创建了一些算法,因此后者被誉为世界上第一位计算机程序员。不过,更广为人知的是,艾达·洛芙蕾丝是维多利亚时代英国诗人和冒险家拜伦勋爵的唯一合法子女。尽管艾达从不知道自己的父亲是谁,但在她36岁那年去世后,被埋葬在父亲身边。关于艾达对巴贝奇工作的贡献程度存在争议,但无论她是不是人类历史上第一位程序员,她永远都是人类历史上第一位给程序“捉虫”的人。

(四)阿兰·图灵和布莱奇利庄园

杰出的英国数学家和密码破译专家阿兰·图灵常被称为是“计算机科学和人工智能之父”。图灵最著名的成就是在第二次世界大战期间,他在布莱奇利庄园内的密码破译中心破译了纳粹德国的“艾尼格玛”密码。图灵他们使用的是一台名为“炸弹”的复杂机器,这台机电设备能消除大量错误的密码破译方案,从而使人们有效地得到正确的解决方案。据估计,正是因为图灵的工作,将第二次世界大战的时间缩短了两年。当然了,人都是复杂的,图灵的贡献是巨大的,但他战后因为同性恋行为而被起诉,并不得不接受注射雌激素类合成药物的治疗,两年后,他自杀身亡。

上图:英国数学家阿兰·图灵,被后世誉为“计算机科学和人工智能之父”。

早在二战爆发之前的1936年,图灵就设计出了一种在理论上被称为“图灵机”的机器。这种机器由无限长的纸带组成,这些纸带分成一个个的正方形,每个正方形内都有一个符号。读取设备可根据相关的指令进行操作,来回移动纸带,一次读取一个正方形和一个符号。图灵与他的博士生导师阿隆佐·丘奇一起发表了关于这台机器的论文,论文称,图灵机可以模拟任何计算机算法的逻辑。

图灵还以发明了一种被称为“图灵测试”的人工智能测试方法而闻名。在这种测试中,若某台机器通过使人无法判断出自己究竟是在和人交谈还是在和机器交谈,那么就证明这台机器是有意识的。

(五)达特茅斯会议

人工智能成为一门真正学科的标志是1956年夏天在美国新罕布什尔州达特茅斯学院举行的为期一个月的会议。在这次会议上,人们提出了这样一个猜想,即“原则上可以精确地描述智能的每一个特征,以至于可以制造一台机器来模拟它”。会议的组织者包括约翰·麦卡锡、马文·明斯基、克劳德·香农和纳撒尼尔·罗切斯特,这些人全都在人工智能领域做出了巨大的贡献。

上图:达特茅斯会议的与会者合影。

在达特茅斯会议闭幕后的几年中,人工智能取得了令人瞩目的进步。人们制造出了可以解决学校中一般数学问题的机器;基于一个名为“伊丽莎”(Eliza)的程序,人们还研制出了世界上第一个聊天机器人,某些情况下用户甚至会觉得它是有意识的。

冷战期间,军事研究机构,尤其是像国防高级研究计划局(DARPA)这类机构拥有近乎无限的研发资金开支,这在一定程度上使人工智能领域的这些成就成为了可能。当时,全美国上下在科技的各个方面与苏联展开了全面竞争,作为竞争重点的计算机领域自然也不例外。

事后来看,在这一时期,羽翼未丰的人工智能研究群体中弥漫着一股谜之乐观,甚至充斥着傲慢自大的情绪。赫伯特·西蒙在1965年出版的《人与管理的自动化形态》(The Shape of Automationfor Men and Management)一书中写道:“机器将在20年内完成人类可以做到的任何工作。”两年后,马文·明斯基在《计算:有限和无限的机器》(Computation:Finiteand Infinite Machines)一书中写道:“在一代人的时间内,实现‘人工智能’这一问题将得到实质性的解决。”但现在来看,人工智能的先驱者们低估了复制人脑这一壮举的难度,不过当时恐怕也没人想到人工智能在实现起来会这样艰难,因此武断地批评他们是不公平的。

(六)1973年和20世纪80年代初的“人工智能之冬”

当事实证明,人工智能将比原先的预期花费更多的时间来实现时,众多科技投资机构中纷纷传出了不满的流言蜚语,这一切在1973年发布的《莱特希尔报告》(Lighthill Report)中得到了明确的体现。这份报告严厉批评了人工智能领域里的许多基本研究,特别是机器人和自然语言处理等知名子领域,还重点突出了人工智能中的“组合问题”,即当变量数量增加时,涉及两个或三个变量的简单计算就会变得很棘手。

第一个“人工智能之冬”从1974年持续到1980年前后。在20世纪80年代,由于专家系统的出现和日本推出的“第五代计算机计划”(采用大规模并行编程),人工智能出现了又一次繁荣。专家系统将自身限制在使用庞大的数据库来解决单个专业领域中定义很“窄”的特定问题,这样就避免了某些长期悬而未决的问题。
相关的科研资金在20世纪80年代后期再次枯竭,这是因为要解决的困难再次被低估了,还有一个原因是,台式计算机和我们现在称为“服务器”的高速计算中心在运行速度和性能上超过了以往的大型机,从而使那些非常昂贵的旧机器变得多余。

20世纪90年代初,第二轮“人工智能之冬”逐渐解冻,此后,人工智能领域的研究资金越来越多。但一些头脑清醒的人担心,目前业界对人工智能进展的兴奋仅仅是一场“炒作”,不久之后就会出现另一场破坏性的萧条。不过,对这一轮人工智能的发展而言,有理由让相关研究人员更加乐观,因为此时,随着计算机科学的飞速发展,人工智能已经越过了最初的“门槛期”,并具备了开展实际工作的能力。初代人工智能强大的服务给人们的生活带来了巨大的变化,并使开发公司能够赚很多钱——单单是人工智能方面的小幅改进现在就能给这些公司带来数百万美元的利润。此时的人工智能之所以存在并发展壮大,是因为有利可图。

(七)好莱坞中的人工智能

人们通常认为,好莱坞讨厌人工智能,或者更喜欢将人工智能描绘成是对人类的威胁。基于这种观点,在一些典型的好莱坞电影中,人工智能常常被表现为是一个冷酷的、缺乏同情心的敌人,将人类带入了灭绝的边缘。奇怪的是,人类最终总是会战胜人工智能,因为人类有情感并且爱自己的家人,而且出于某些不可思议的原因,正是爱和情感使人类比那些纯粹依靠理性运行的机器更强大。

实际上,与这类刻板的印象相比,好莱坞在处理人工智能时还是有些许细微的差别的。如果我们检视一下好莱坞以人工智能为特色的电影,我们可能就会发现,在大多数电影中,人工智能并非不可避免地对人类怀有敌意,尽管它可能会由于发生故障或剧情的必要性而对人类构成威胁。即使在1999年上映的电影《黑客帝国》中,也有暗示是人类先发动了战争,在该系列电影的结尾,对主角尼奥来说,说服机器的控制者应该尝试着与人类更好地“磨合”并不太困难。在1968年上映的电影《2001太空漫游》中,哈尔是掌控整个飞船的人工智能程序,其只是因为试图遵循从任务控制中心收到的相互矛盾的指示而无从下手,并在这样的情况下才开始对抗宇航员。在1982年上映的电影《银翼杀手》、2008年上映的电影《机器人总动员》和2015年上映的电影《复仇者联盟2:奥创纪元》中,既有“好”的人工智能,也有“坏”的人工智能;而在2004年上映的电影《我,机器人》和2015年上映的电影《机械姬》中,表达了这样一种认可:只有在经历了人类相当恶劣的对待之后,人工智能才可以出于自卫的目的而对抗人类。

好莱坞对人工智能最有趣的处理方法之一是1970年上映的电影《巨人:福宾计划》,这部电影中的“超级智慧”觉得人类无力管理自己,因此它采取了完全合乎逻辑的步骤来接管了人类社会。

上图:在1970年上映的电影《巨人:福宾计划》的场景中,埃里克·布雷登与多台计算机并排站立着。

也许,我们之所以认为人工智能在电影中总是扮演坏人,是因为1984年上映的电影《终结者》,这部电影也可视为是好莱坞关于人工智能的代表性作品。在这部电影中,“天网”决定在人类意识到这一点时就将人类消灭。最初的《终结者》电影是如此地有创造力,其设计是如此地有标志性,以至于有传言说,美国某些地方的法律规定,报纸必须在任何有关人工智能的文章旁边放上机器人“终结者”的照片。

不过,硬币总是有正反两面的,总是有一些人工智能以完全正面的形象出场的电影,例如《星际迷航》系列、1986年上映的《短路》、2001年上映的《人工智能》、2014年上映的《星际穿越》、好评如潮的《星球大战》系列,等等。其中,最有趣的也许是斯派克·琼兹在2013年推出的科幻浪漫喜剧电影《她》。

本文转自:算法数学之美,作者:李昭辉,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。

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