當(dāng)機(jī)器開(kāi)始學(xué)習(xí)

艾倫• 圖靈是第二次世界大戰(zhàn)期間的 密 碼 破 譯 專 家， 計(jì) 算 機(jī) 科 學(xué) 的 先 驅(qū)。1950 年， 他 在《 心 靈》（Mind）雜志上發(fā)表了一篇文章，名為“計(jì)算機(jī)與智能”（Computing Machinery and Intelligence），這是第一篇真正對(duì) 人工智能進(jìn)行嚴(yán)肅學(xué)術(shù)討論的文章。圖靈預(yù)測(cè)道：“到 2000 年，人們?cè)谡劦綑C(jī)器也能思考時(shí)，會(huì)覺(jué)得是一件很正常的事。”他預(yù)言機(jī)器將能夠通過(guò)“圖靈測(cè)試”。

圖靈測(cè)試是一種游戲，有兩個(gè)“ 玩家”， 一個(gè)是人類， 一個(gè)是機(jī)器，“玩家”通過(guò)鍵盤(pán)和屏幕與人類“裁判”交流。 “裁判”輪流與兩個(gè)“玩家”對(duì)話，試圖猜出哪個(gè)是人類，哪個(gè)是機(jī)器。機(jī)器的任務(wù)是讓“裁判”相信它才是人類，而這絕對(duì)需要人類水平的智力。如果“裁判”無(wú)法分辨哪個(gè)是人類，那么機(jī)器就通過(guò)了測(cè)試。這篇文章寫(xiě)于 1950 年。當(dāng)時(shí)，圖靈預(yù)測(cè)未來(lái)所有普通的機(jī)器都能通過(guò)這種測(cè)試。在未來(lái)的世界里，“能思考的機(jī)器”在家庭和工作環(huán)境中都很普遍。

雖然圖靈做出了這樣的預(yù)測(cè)，但是實(shí)際上在 2000 年，具有人類智慧水平的機(jī)器沒(méi)有出現(xiàn)，也沒(méi)有跡象表明人類能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)�，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)的水平距離通過(guò)圖靈測(cè)試還很遙遠(yuǎn)。但是，近年來(lái)人工智能開(kāi)發(fā)取得了里程碑式的發(fā)展。1997 年，iBM（國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司）開(kāi)發(fā)的電腦 “深藍(lán)”擊敗了世界國(guó)際象棋冠軍加里 • 卡斯帕羅夫（gary Kasparov）。據(jù)說(shuō)，卡斯帕羅夫曾經(jīng)表示，“深藍(lán)”和他以往 擊敗的電腦迥然不同。以往的電腦對(duì)手令人感覺(jué)平庸機(jī)械， 而在和“深藍(lán)”對(duì)戰(zhàn)的時(shí)候，卡斯帕羅夫感覺(jué)在棋盤(pán)另一端 的是某種“外星智慧生物”。

我們應(yīng)當(dāng)仔細(xì)思考這一里程碑事件的意義。半個(gè)世紀(jì)以前，這一事件被認(rèn)為是人工智能領(lǐng)域最大的成就——機(jī)器戰(zhàn)勝了人類。當(dāng)然，汽車的速度比人類短跑冠軍更快，起重機(jī)的力氣比舉重冠軍更大，但是智力的優(yōu)越是人類與其他動(dòng)物的根本區(qū)別，國(guó)際象棋正是純粹智力上的比賽。

現(xiàn)在，人類在國(guó)際象棋領(lǐng)域輸給了電腦。但是，與圖靈的時(shí)代相比，我們與人類水平人工智能的距離似乎并沒(méi)有縮短多少。這是為什么呢？因?yàn)?ldquo;深藍(lán)”是只有一種本領(lǐng)的專才，它只會(huì)下象棋，而人類則正好相反。比如，我正在咖啡館里用電腦寫(xiě)文章，一位女白領(lǐng)經(jīng)過(guò)我的窗前。她在一天中要做各種各樣的事情：做午餐便當(dāng)、檢查孩子的作業(yè)、開(kāi)車上班、寫(xiě)電子郵件、修理打印機(jī)等。如果我們仔細(xì)研究這一系列活動(dòng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都需要人類具備感知運(yùn)動(dòng)的能力。例如做午餐便當(dāng)，就需要從各處拿廚具、食材，打開(kāi)包裝、做飯、把飯裝進(jìn)飯盒等等。

簡(jiǎn)言之，人類是通才， 是什么都會(huì)做的萬(wàn)事通。 人類 國(guó)際象棋選手除了會(huì)下棋之外，還會(huì)做各種事情。此外，人 類還有適應(yīng)能力。人不是天生就會(huì)修理打印機(jī)，而是后天學(xué) 會(huì)的。那位女白領(lǐng)如果出生在另一個(gè)世紀(jì)的另一種文化的國(guó) 家，可能會(huì)學(xué)習(xí)一系列不同的技能。如果她不幸丟了工作，也必須重新接受培訓(xùn)，學(xué)習(xí)新的技能。人工智能研究在很多專業(yè)領(lǐng)域（例如國(guó)際象棋）取得了成功，但是卻沒(méi)能發(fā)明一種萬(wàn)事通機(jī)器，像人類一樣什么都會(huì)，還能適應(yīng)環(huán)境。我們?nèi)绾伟l(fā)明強(qiáng)人工智能？只有弄清這個(gè)問(wèn)題，才能討論超級(jí)人工智能。

生物智能的主要特點(diǎn)是有實(shí)體。和“深藍(lán)”相反，人類實(shí)際上是一種動(dòng)物，有著血肉之軀，大腦是身體的一部分。動(dòng)物的大腦經(jīng)過(guò)進(jìn)化獲得了控制身體的能力，使身體能夠把基因傳遞下去。肌肉讓身體能夠運(yùn)動(dòng)，感覺(jué)讓身體能根據(jù)周圍的環(huán)境調(diào)整動(dòng)作，完成大腦的指令。大腦坐鎮(zhèn)于感覺(jué)運(yùn)動(dòng)（sensorimotor）的環(huán)路之中，根據(jù)得到的信息，控制著動(dòng)物的行動(dòng)。不管人類大腦的成就有多大，從根本上來(lái)說(shuō)，也只是動(dòng)物大腦的一種升級(jí)。人類的語(yǔ)言能力、推理能力和創(chuàng)造力都根植于感覺(jué)運(yùn)動(dòng)這一基礎(chǔ)。

創(chuàng)造人工智能可以省去有機(jī)生物必需的很多活動(dòng)，比如新陳代謝和繁殖，但是不能省去人工智能的實(shí)體。正是為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的物理世界，才誕生了智能—畢竟這個(gè)世界充滿多種多樣的物體，有的是靜止的，有的是活動(dòng)的。從這個(gè)角度來(lái)講，圖靈測(cè)試是不完美的，因?yàn)閳D靈測(cè)試只涉及語(yǔ)言。判斷人工智能的有效方法是看它如何與我們所處的環(huán)境互動(dòng)。因此，要?jiǎng)?chuàng)造真正的人類水平人工智能，就必須制造機(jī)器人。但是，對(duì)于機(jī)器人這種實(shí)體，也有人反對(duì)。我們之后會(huì)討論反對(duì)的觀點(diǎn)，現(xiàn)在先假定這一判斷是正確的。那么， 我們面對(duì)的問(wèn)題就是：如何讓機(jī)器人擁有強(qiáng)人工智能？

強(qiáng)人工智能可能就是將很多感覺(jué)運(yùn)動(dòng)的專業(yè)能力結(jié)合在一起，但是現(xiàn)在我們還沒(méi)有研發(fā)出足夠的專業(yè)能力。那么，當(dāng)人們賦予機(jī)器人足夠多樣的能力時(shí)，就能產(chǎn)生強(qiáng)人工智能了嗎？即使我們忽略工程方面的困難，這一假設(shè)仍然難以讓人信服。使用這一方法制造出的機(jī)器人可能看上去很像強(qiáng)人工智能，但是很難蒙混過(guò)關(guān)。這種多功能機(jī)器人一旦遇到能力范圍之外的問(wèn)題，馬上就會(huì)束手無(wú)策。世界變化這么快，肯定會(huì)出現(xiàn)它能力之外的問(wèn)題。

只有當(dāng)人工智能擁有學(xué)習(xí)的能力時(shí)，或許才能跨越這一障礙。在不熟悉的環(huán)境中，人工智能應(yīng)當(dāng)能夠?qū)W習(xí)新的技能。只有擁有了學(xué)習(xí)能力，才能獲得和維持新技能。事實(shí)上，學(xué)習(xí)的能力，不管是什么形式的學(xué)習(xí)，都是建立智能的基礎(chǔ)。但是，學(xué)習(xí)是非常耗費(fèi)時(shí)間的，也是充滿風(fēng)險(xiǎn)的。擁有普通智力的標(biāo)志應(yīng)當(dāng)是在新挑戰(zhàn)面前，不需要經(jīng)過(guò)嘗試或第三方的培訓(xùn)就能采用新的行為模式去適應(yīng)環(huán)境。

常識(shí)與創(chuàng)造力，讓機(jī)器了解世界

如何克服專業(yè)能力的缺陷，讓機(jī)器擁有普通智力？最基本的要求或許就是擁有常識(shí)和創(chuàng)造力。常識(shí)在這里指的是能夠理解日常生活中物理環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的運(yùn)作規(guī)律。例如，一個(gè)人繞著一座建筑物走一圈，會(huì)回到原點(diǎn)。常識(shí)就是這樣的道理。又例如，一個(gè)人沿著一條路向前走，走到頭折返回來(lái)，回程會(huì)看到剛才見(jiàn)過(guò)的建筑物，但是順序相反。這類道理非常有用，因?yàn)閼?yīng)用的范圍非常廣泛，具有普遍性和永久性。

擁有常識(shí)意味著什么？擁有常識(shí)不代表理解事物運(yùn)行的規(guī)律，也不代表能把規(guī)律用語(yǔ)言總結(jié)出來(lái)。常識(shí)主要是能指導(dǎo)行動(dòng)。換句話說(shuō)，如果缺乏常識(shí)，就會(huì)在行動(dòng)上表現(xiàn)出來(lái)。

例如，我家屋后的大公雞喜歡逃出雞圈，飛過(guò)大門(mén)，不過(guò)它總是在外面玩一會(huì)兒就想回雞圈了。其實(shí)它只需要按原路從大門(mén)飛回來(lái)就可以了，但是它似乎總是想不到這一點(diǎn)，只能在大門(mén)口焦急地踱來(lái)踱去。有些行為是可逆的—大公雞似乎就沒(méi)有這個(gè)常識(shí)。

動(dòng)物的行為中雖然會(huì)有與上文類似的盲點(diǎn)，但也算擁有一定的常識(shí)。人類也擁有常識(shí)，而且常識(shí)還會(huì)擴(kuò)展到社會(huì)層面。例如，人們通過(guò)語(yǔ)言交流自己對(duì)世界的理解。假設(shè)你早上到了公司以后，發(fā)現(xiàn)一群同事站在辦公樓外面淋雨。你問(wèn)其中一個(gè)人：“你們干什么呢？”如果她按照字面意思回答“我們?cè)诹苡?rdquo;，你可能會(huì)覺(jué)得很奇怪。如果她說(shuō)“著火了”，雖然沒(méi)有直接回答你的問(wèn)題，但是她明白人們對(duì)話的目的是交換信息。這就是一種常識(shí)。

普通智力的另一項(xiàng)要求是創(chuàng)造力。這里說(shuō)的創(chuàng)造力不是藝術(shù)家、作曲家或者數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造力，而是普通人也有的創(chuàng)造力，兒童特別富于這種創(chuàng)造力。這種創(chuàng)造力指的是創(chuàng)造新的行為方式、發(fā)明新事物或者用新方法使用舊東西的能力。這種創(chuàng)造力可能完全是探索性的或者只是為了好玩，就好像兒童自己手舞足蹈，其實(shí)就是創(chuàng)造了一種新舞蹈。這種創(chuàng)造力也可能有著明確的目標(biāo)，比如設(shè)計(jì)一個(gè)花園，或者想辦法減少家庭支出。這些似乎都是非常普通的人類行為，但是卻需要一個(gè)人打破原有的行為模式，建立新的行為模式，或者把原有的行為模式重新組合。

創(chuàng)造力和常識(shí)是相互補(bǔ)充的。一個(gè)人依靠創(chuàng)造力做出的新行為，需要通過(guò)關(guān)于日常世界的常識(shí)來(lái)預(yù)測(cè)其結(jié)果。一方面，只有想象力沒(méi)有常識(shí)會(huì)讓人像沒(méi)頭蒼蠅一樣亂撞，另一方面，只有常識(shí)沒(méi)有想象力會(huì)讓人僵化死板。但是，二者兼?zhèn)涞闹悄苁欠浅��?qiáng)大的。在面對(duì)新挑戰(zhàn)時(shí)，這種智能可以用想象力設(shè)計(jì)大量可能的行為，然后用常識(shí)來(lái)預(yù)測(cè)這些行為的效果。不管是人還是人工智能，在運(yùn)動(dòng)肌肉或者開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，對(duì)自己的行為帶來(lái)的結(jié)果是心里有數(shù)的。

2002 年，亞歷克斯•卡采爾尼克（alexKacelnik）領(lǐng)導(dǎo) 的牛津大學(xué)動(dòng)物認(rèn)知研究人員發(fā)表了他們的研究成果：他們觀察到了動(dòng)物身上表現(xiàn)出的創(chuàng)新行為。他們以新喀里多尼亞烏鴉（一種特別聰明的烏鴉）為研究對(duì)象做了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。他們把一小桶食物放在一個(gè)立著的深管子里。烏鴉在管子外面夠不著桶或者桶的提手。在研究人員為烏鴉提供一段彎曲的鐵絲后，烏鴉很快就學(xué)會(huì)把鐵絲用作鉤子把桶鉤上來(lái)。隨后研究人員為烏鴉提供了一段直的鐵絲。一只名叫貝蒂的烏鴉在沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何訓(xùn)練的情況下，把鐵絲塞進(jìn)設(shè)備的一個(gè)小孔里，將鐵絲彎折成鉤子的形狀，然后把桶提了上來(lái)。

貝蒂的行為既富于創(chuàng)造力，又體現(xiàn)了常識(shí)。創(chuàng)造力讓貝蒂產(chǎn)生了將原本無(wú)用的鐵絲折彎的想法，同時(shí)，因?yàn)閾碛谐ＷR(shí)，所以它了解鐵絲可以被折彎的屬性。這兩種認(rèn)知的元素在動(dòng)物身上產(chǎn)生了神奇的效果，在具有語(yǔ)言能力的人類身上效果將會(huì)更加明顯。比如，一個(gè)男中學(xué)生用一句俏皮話去取笑他的同學(xué)，這既需要語(yǔ)言的創(chuàng)造力，又需要關(guān)于人類心理的基本常識(shí)（當(dāng)然更重要的常識(shí)是不能這樣去取笑老師）。這只是一個(gè)小例子。但是，所有人類的成就，從金字塔到登月，都是無(wú)數(shù)個(gè)這種發(fā)明創(chuàng)造的集合。人類水平人工智能只有同時(shí)具有常識(shí)和創(chuàng)造力，才能取得這種水平的成就。