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阿尔法狗不可怕,愚蠢才是电脑的真实

刘远举 / 2017-1-12 15:00:06

阿尔法狗化身master接连战胜人类围棋高手的新闻,引发了新一轮对人工智能的讨论。

相关人士的表态更具深意。杭州围甲队教练汪涛表示 “‘Master’的一些下法,甚至是有悖于我们从小学棋时接受的理论体系的,但他一直能赢棋,一直在告诉我们之前学的都是错的。”世界围棋第一人柯洁说得更加直白而悲观:“昨晚辗转反侧,不想竟一夜无眠。人类千年的实战演练进化,计算机却告诉我们,人类全都是错的”。从这个意义来看,人工智能,在短时间内推翻了人类棋手花了漫长时间积累起来的知识体系。那么,围棋国家队主教练俞斌的断言就是可以成立的:“它已经超越了人类围棋。”其实,这并不奇怪,人工智能在棋类比赛上早就超越了人类。围棋之所以被认为人类智慧的一道门槛,是因为围棋的复杂性远远超越其他棋类。现在,这个堡垒被计算机攻克了,在舆论中引发很多人工智能将要战胜人,甚至替代人、奴役人的想象。

这些想象不过是杞人忧天。

实际上,人工智能的判断标准,从来就不是棋类。英国数学家、逻辑学家,被称为计算机之父的图灵,在1950年设计出一个测试,其内容是,如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题,且被超过30%的测试者误认为是人类所答,即电脑通过对话,成功的模仿了人,则电脑通过测试,可以被认为具有智能。

图灵测试的现实版本、最著名的,可能就是微软推出的小冰。提到小冰,被最近的新闻搞得人心惶惶的人,就会立马放松下来。是的,小冰虽然可以与人聊几句,但只能简单寒暄,稍微深入的问题,即顾左右而言它,说她愚蠢,也并不为过。

围棋,不管再复杂,但规则只有那么几条,复杂度仍然是可以计算的,仍然是有规则的一种智力游戏。人工智能所取得的成功,是在既定规则范围内对大脑智能的挑战。这一点,与电脑从快速计算、到五子棋、象棋、再到围棋上的进步一样,仍然只是量的进步,阿尔法狗比起深蓝,并没有质的飞跃。

阿尔法狗与深蓝不同之处在于,采用了“深度学习”的方法来对应围棋的复杂度这。是一种基于人工神经网络 ( Artifical Neural Network)的人工智能方式。与 “专家系统” 为代表的,用大量 “如果-就” (If - Then) 规则定义的,自上而下的思路不同,人工神经网络标志着另外一种自下而上的思路。它的基本特点是,试图模仿大脑的神经元之间传递,处理信息的仿生模式。在简单的规则制定之后,计算机就可以模仿大脑学习,当然,不知疲倦,速度也更快,这也是阿尔法狗可以快速学习、进化的原因。

但是,某种程度上,人工神经网络仅仅是一种“技术的暴力叠加式仿生”。所谓“技术的暴力叠加”指一种通过低层次技术的大量叠加、堆砌方式去完成一个目标。作为科幻小说家,或者说未来学家的刘慈欣,早就在三体中多次描绘了这种情况。

他首先提到了人列计算机,即人通过翻转手中的牌子模拟01两种状态,从而模仿计算机。他还提到了诸葛连弩,即一种连发的弓箭。在人类科技被三体锁定之后,在达到光速的问题上,他想象了一种以现有技术接近光速的方式:利用核弹预先排列,在光压飞船飞过时爆炸,依次为光压飞船加速的方式。这是人类在现阶段的基础技术的前提下,依靠工程学的一种“暴力”方法。

再往后,这种技术暴力叠加的成功更加宏伟。庞大的地球舰队的核心科技是可控核聚变驱动和高强度的材料。前者最大的障碍是核火球约束问题,后者则是分子物理范畴,都不涉及智子依靠干扰粒子对撞机实验让人类的锁死的基础理论发展。

刘慈欣对这种方式的态度是悲观的。他先借章北海这个角色说:“成吉思汗的骑兵,攻击速度与二十世纪的装甲部队相当;北宋的床弩,射程达一千五百米,与二十世纪的狙击步枪差不多;但这些仍不过是古代的骑兵与弓弩而已,不可能与现代力量抗衡。基础理论决定一切,未来史学派清楚地看到了这一点。而你们,却被回光返照的低级技术蒙住了眼睛。”最后,刘慈欣再用基于更高层级理论的“强力”为技术基础的“水滴”,轻而易举的毁灭掉代表低级技术回光返照的人类舰队。

当然,科幻小说并不能作为判断未来的依据。不过,他们的想法是有价值的。美国国防部和美国航空航天局(NASA),每年会拿出一些钱来,专门做预先研发,很多项目直接交给了科幻作家。“9·11”事件之后,被斥为“缺乏想象力”的美国国土安全部斥资790万美元,召集了大批科幻作家,专门负责想象恐怖袭击的可能性,以及能够用于反恐的“科幻手段”。

更重要的是,回顾人类的技术仿生,在没有搞懂基础技术原理的情况下的仿生,很难有本质性的、全面的超越。没有空气动力学,就无法有超音速飞机;没有弹道学与化合物的研究,就只有连弩而没有机关枪,而遗憾的是,人类对大脑的运作方式,至今所知甚少,甚至可以说一无所知。同时,人工智能的技术基础,仍然是古老的二进制。

1642年,法国哲学家和数学家帕斯卡(Blaise Pascal)发明了世界上第一台加减法计算机。它是利用齿轮传动原理制成的机械式计算机,通过手摇方式操作运算。他称“这种算术机器所进行的工作,比动物的行为更接近人类的思维”。1671年,著名的德国数学家莱布尼兹(G.W.Leibnitz)制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。

1819年,英国人CharlesBabbage(1792 ~1871 年)设计了差分机和分析机,并于1822年制造出可动模型。1834年,他提出了一项新的更大胆的设计,他称之为“分析机”。分析及能够自动解算有100个变量的复杂算题,每个数可达25位,速度可达每秒钟运算一次。分析机具有现代电子计算机的全部特征,有它自己设计独特的“键盘”、“显示器”、“CPU”、“内存”等等现代计算机的关键部件,只是驱动它的不是电源,而是蒸汽机。当然,但受当时的加工精度限制,工艺的限制,折腾了20年,巴贝奇花光了所有的钱,宣布制造失败。1871年,巴贝奇在怨恨失望中去世,《泰晤士报》在讣告中还嘲笑了他的失败。1991年,为纪念巴贝奇诞辰200周年,伦敦科学博物馆制作了完整差分机,它包含4000多个零件,重2.5吨。

机械式计算机,在历史种缓慢发展,其实离我们并不远。不久前我们还能见到的手摇或电动的台式计算机,IBM公司也曾生产过类似机器。直到晶体管出现,计算机在工艺上迅速膨胀,晶体管数以亿计,还可以多CPU并行。但是,现代计算机,在基础原理上与这些古老的前辈并没有太大的差异。神经网络的技术基础,仍然式二进制计算机,通过大量的并行计算,叠加计算能力,从而一定程度上模仿大脑。所以,与诸葛连弩、差分机一样,某种程度上,神经网络,或许是人类在对大脑、对智能缺乏深层次的了解的情况下,在计算机仍未能向量子计算机飞跃的情况下,通过一种“暴力”式的方式,压榨二进制计算机潜力的一种办法。

正如现代计算机本身就是从机械计算机转变而来,现代电脑,也可转变为机械的形式,虽然体积会非常庞大。如果电脑能够具有智能,这个庞然大物也可以具有智能。那么,当人们看见一个庞大如星球的由蒸汽机驱动,齿轮与弹簧构成的机械,在咔咔运作,并和人类下棋的时候,还会觉得它是神秘的,有生命的,并对之产生畏惧感吗?答案恐怕是否定的。

这种技术暴力叠加的方式,甚至产生出一种蒸汽朋克的美学、衍生出大量的小说、动画等文艺作品。很多年之后,可能也会出现以二进制计算机为对象的“二进制朋克”。这意味着,某种程度上,差分机的悲哀,很可能也是二进制计算机的悲哀。

大脑的智能过程同样可以转变为机械吗?答案恐怕是否定的。

根据强人工智能的观点,只要计算机拥有了适当的程序,理论上就可以说计算机拥有其认知状态以及可以像人一样地进行理解活动,图灵实验就是这样一个标准。但有观点认为,图灵实验只能测试,是否看起来有智能,并不能测试是否真正的理解事物。

约翰·塞尔提出的一个思想实验,来证明这个观点。一个对中文一窍不通的,以英语为母语的人被关闭在一间只有两个通口的封闭屋子中。屋子里有一本用英文写成,从形式上说明中文文字句法和文法组合规则的手册以及一大堆中文符号。屋子外的人不断向屋子内递进用中文写成的问题。屋子内的人便按照手册的说明,将中文符号组合成对问题的解答,并将答案递出屋子。约翰·塞尔认为,尽管屋子里的人甚至可以做到以假乱真,让屋子外的人以为他是中文的母语用户,然而,他压根就不懂中文,也不理解中文。在上面的过程中,屋子外的人所扮演的角色相当于程序员,屋子中的人相当于计算机,而那手册则相当于计算机程序。正如屋子中额人不可能通过手册理解中文一样,计算机也不可能通过程序来获得对事物的理解能力。

这就意味着,理解事物需要意识。现在有一种假说,大脑的智能与意识是大脑中的微管结构中的量子级别的作用。这一方面预示这量子计算机可以在同一技术机制基础上仿生,同时,也宣告二进制计算机不可能产生真正的智能。

目前的电脑系统涉及的数据量庞大,但理论上,每一行代码,CPU、内存、硬盘上的每一个数据,每一个寄存器里面的数据都是精确的,可以完成的监测、记录。所以,深度学习再厉害,代码再多,产生的新的数据再多,其过程也是可以一行一行写在纸上的,但是量子机制之下,是不可能这样做的。这就意味着智能与意识,不管是来自于大脑还是量子计算机,都不可能转为机械过程,机械自然也无法具有意识,进而产生真正的智能。

机器能否产生智能,或者意识?这个问题一直存在。

笛卡尔主义认为,精神和物质是两种绝对不同的实体,精神的本质在于思想,物质的本质在于广袤;物质不能思想,精神没有广袤;二者彼此完全独立,不能由一个决定或派生另一个。这种二元论,当然不是唯物的,所以,唯物主义者认为,笛卡尔的二元论割裂了物质和精神的关系,不能科学地解决世界的本质问题,也无法将物质和精神绝对独立的原则贯彻到底,最终会倒向唯心主义的一元论。

有趣的是,量子力学的“观测导致塌缩”,概率云塌缩为实体,很可能证明了笛卡尔是对的。如果真的是这样,这就意味着,非量子层面,就不可能有真正的智能与意识。即便未来的量子计算机实现了人工智能与意识,人类也不是创生了一个新的意识,不过是从宇宙中“寻找”、“固定”了一个意识。

所以,当下的人工智能,一方面,在有规则的场景中,轻松的超越了人类上千年积淀的知识体系。但在更为关键的,没有明确规则的场景中,以及联想、创造方面,现在还看不到超越大脑、甚至模仿大脑的一点点迹象。这种希望很可能从理论上就并不存在。

刊于腾讯《大家》专栏 |2017-1-12

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