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人工智能的本源:一本书和两个学术家族的故事

更新日期:2018-01-06

 

 

大家好!

非常高兴来参加听道和中国自动化协会联合举办的这次公益活动。我今天就跟大家谈一点人工智能的历史和本源,还有相关的一些话题,但不谈技术。那么这次报告的主旨呢,就是跟大家传达三个信息,一,智能技术是我们这个时代的时代技术,对此我们要激动之心; 二,智能技术其实是科学跟技术发展到今天的一个必然结果,对此我们要有敬畏之心;三, 这种技术绝对不是对人类的威胁,它是人类的朋友,会让我们的生活过得更好,对此我们要有平常之心。我就从这几个方面跟大家来介绍一下,人工智能的历史还有它的作用。

 

大家都知道今年是人工智能60周年的纪念。为什么?就是60年前一帮小伙子带头开了一个会,这个会的内容是关于什么呢?实质是关于自动机和Cybernetics控制论的进一步发展,但是组织会议的这两个年轻人McCarthy Minsky,为了让大家一不把它认为是自动机的研究,二是不愿意跟Cybernetic控制论联系起来,他们不愿意跟Wiener联系起来,因为控制论创始人Wiener那时候脾气很不好,年轻人都蛮怕他的,所以McCarthy就想出个新的名词来,就叫人工智能。

当时参加会议的有些人并不觉得这个名字合适,因为觉得人工智能这个名字,Artificial Intelligence听起来不大真实,好像还有点骗人的意思。所以当时参加这个会议年纪比较大的司马贺(H. A. Simon)就说我们能不能把它叫成复杂信息处理?更好的反映这个领域的本质但是最后呢,这个领域还是叫了人工智能。这就是为什么今天我们庆祝人工智能60周年。不过,把在美国汉诺威开的这个会作为人工智能研究的开始,我是觉得一有点任性,二不是一件公平的事情。

60年后的2016年的年初,我去另外一个汉诺威开会,就是德国的汉诺威,更老的汉诺威。在这个会上,我跟一个叫Phoenix Contact的德国公司二位负责人谈起人工智能。我认为他们公司这个名字很好,Phoenix Contact凤凰接触,今年正好是人工智能60年,60年中国人说是一个甲子一个轮回,要重新开始,就是"凤凰涅槃",恰好他们正计划从老IT工业技术转化为新IT智能技术,力推"工业4.0"。跟凤凰一接触之后变成智能了,你们以后的口号就叫"凤凰涅磐,智汇天下"吧。

 

这个公司的CEOFrank,他说汉诺威是莱布尼茨的出身之地(实际上是其安息之地,生于莱比锡)。莱布尼茨是德国著名的哲学家、数学家、逻辑学家,号称17世纪的亚里士多德,发明了微积分和二进制。亚里士多德其实他还发明了一样跟人工智能非常相关的东西,叫推理器微积分。什么叫推理器微积分?就是想把人的这个思维也和算术一样给机械化了,以后人的思维也变成可以像大家做数学题一样,机械化微积分了。当时他只是一种设想,他的相关的工作现在也不知道到哪儿去了,只留了一些名词和一些片言只语的东西。

 

到了一个多世纪之后,又有另外一个数学家、逻辑学家叫乔治·布尔,他写了一本书叫《LAWS OF THOUGHT》思维定律,最终把亚里士多德提出的三段论形式逻辑(这是奠定了数理逻辑最初基础的哲学工作,结合一千多年之后莱布尼茨提出的设想,集大成开始了现代的数理逻辑,并提出布尔代数,成为后来数字逻辑电路的数学基础,智能的科学研究真正开始了。

30年前,我在一个美国小教堂里面的图书馆找到了这本书,后来主教把这本书送给我,我也是因为这本书认识了我后来的老师Robert McNaughton教授,让我认识了一个历史悠久、伟大的学术家族。这也让我对人工智能有了不同的认识。

 

在我看来,这几个人开创了人工智能的现代史。哪几个人?布尔、巴贝奇(Babbage)还有德摩根(De Morgan)这三个人。布尔我刚才已经讲了,那么巴贝奇呢?就是做了世界第一个完完整整有记录的机械计算机的人。

摩根是布尔同时代的学术好友,当时很多人不理解布尔,但德摩根是布尔的坚决支持者,他是一个数学家,也是一个逻辑学家,还是一个哲学家。研究逻辑或做电路的人都知道有个De Morgan Law,就是他提出的。当时在布尔岳父的组织之下,三人都在一个社会小圈子里,专门研究印度古代逻辑,然后在这个基础上就开始了我们今天的计算机史,也形成了我们今天的人工智能的早期历史。

当时,巴贝奇雇了德摩根的一个学生叫爱达(Ada Lovelace)给他编程,所以这个Ada成为了世界第一个程序员。她是谁呢?她是大诗人拜伦唯一的合法女儿。现在大家公认Ada是世界上第一个程序员,你去看计算机行业有好多奖甚至程序语言都是以她命名的,其实她到底做了多少工作,大家都说不清楚。这也像一首诗一样,算是拜伦这个诗人的另一个美丽传说吧。其实,摩根之后还衍生了一个完整的学术家族,这个家族的发展极大地推动了人工智能的发展。

 

简单地说,人工智能是从哲学开始的。哲学一词本来字面上的意思就是爱智慧,学术来说就是对智慧的追求,这不就是人工智能吗?从亚里多士德到莱布尼茨,一直到布尔,都由哲学主导。

然后,到了1900年的88号,开了一次世界数学大会。德国数学家希尔伯特会上提出23个问题,其实他的核心思想还是要把数学机械化了,引发了德摩根的学生怀德海(A. N. Whitehead, 白头)在自己的学生加朋友罗素(Russell)鼓动之下,合写了一本书叫《数学原理》,号称是人类历史上最伟大的100本书之一,提出怎样一步一步地用符号逻辑建立一套公理和推理体系,把数学机械化。写这本书要克服许多奇怪的问题,第一个问题就是罗素悖论,剃头师的头谁剃通过引入category的慨念,这些问题似乎基本解决。

沒过多少年,哥德尔(Godel)就提出靠有限系统沒有矛盾地推出整个数学体系这条路根本就不行,这就是有名的哥德尔的不完备原理。然后又来了图灵(Turing),他弄了一个更简单的图灵机,再次证明不行。大家都说图灵机是实现智能的基础,但谁要是拿图灵机来做人工智能就只剩人工没有智能了,图灵机其实是没用的,只是一个数学概念一个简单的装置而己。但这个装置证明了决策问题停机问题是不可判定的。由此,引发了所谓的Church-Turing Thesis的计算假设,就是所有能计算的东西都可以用图灵机来实现,冯诺依曼(von Neumann)据此做出第一台二进制电子计算机,提出了今天还在用的冯诺依曼的结构,有了我们现在的计算机,催生了今天的信息技术,推动了我们今天的人工智能。从维纳到人工智能会议,《数学原理》这本书发挥很大作用,如这幅图所示,这是几个学术家族之间差不多一百多年的努力的结果,最后才形成了今天的人工智能。讲这个的目的就是要表明,今天的智能技术是几代科学家的努力,而且还是科学发展的一个必然结果。

 

人工智能不会对人类形成威胁,尽管这个威胁论目前风行,特别在中国很有市场。一个是这个奇点理论,到什么2029年机器智能要超过人类智能,再就是一个很成功的企业家说它比原子弹还可怕,最后一个更有名的物理学家说人工智能可能标志着人类的结束我是觉得这有点太过分了,像这类讲法都是一种文学上的描述。虽然有些是科学家,有些是企业家,但这些东西你驳都没办法驳。他要是说一个具体时间,什么时候实现什么,你只有靠时间来验证。比如说库兹韦尔(奇点大学校长)说到2010年计算机就消失了,可今天是2016年了,这可是白纸黑字写的,并在公共场合上讲的话,我想今天好多人还是带了计算机来了吧。有些预测是没有时间界限的,你就更没法儿验证,好多几乎是业内常识,搭顺风车就能实现,能叫预言?

还有一些我说其实是默顿定律(Merton’s Law),他有这个预测使得大家都愿意跟他去做,在大家的推动下,最后可能也真的实现了。所以我说,这一类的预测是没有任何科学依据的。套用霍金自己讲的话,他自己年轻的时候讲过只要有人类,就有希望,人类的探索是无止境的!他还讲过一句话,他说不能把万有引力作为飞机失事的罪魁祸首。显然,那你也不能把智能作为终结人类的这个祸首。

 

为什么说人工智能不会威胁人类呢?大家不妨回顾一下智能的本质,首先什么叫智能?有一年开国际人工智能联合大会,大家做了个调查,发现有一百多种定义。你要真找,我估计两三百种定义你可以都找到。但是有个很简单的定义,大家去查字典呗。英文字典Intelligence其实有两个意思,一个意思大家都知道,就是技术层次的智能,它就是人类利用知识的能力和技巧,但是还有一个意思,智能就是情报。为什么我们今天这个时代这一点特别重要?你看搜索技术,谷歌,还有我们的百度,它们为什么变成人工智能的领先公司,就跟智能的另外的意思——情报,是相关的。你要把信息搜集起来,形成大数据、物联网、最后还要云计算一下,这样就自然而然地走向智能。所以智能就是这个时代的特征,一定要把智能和情报两个结合起来。

 

为什么我们的时代需要智能技术?这是因为我们进入一个智能的时代,这个智能的时代不由劳动力主导,它要求我们每个人具有深度的知识、深度的技巧,可新一代是QQ长大的一代,知识都是碎片化的。如果你让他们花那么多时间再去读那么多专业书,了解这么多专门知识,我相信大家都不愿意做这种努力了,你还要生活的好,所以,你就需要智能技术。工业社会是靠了工业自动化才实现的,我们下面一个知识社会智能社会,一定要靠知识自动化来实现。

 

人工智能机器人只是开了一个头而已,如何来进一步智能我们要从人工智能的学术研究产生智能技术,最后形成智能产业。由此,必须对IT的这个词有新的理解。

IT=“”IT+“”IT+“”IT

我们现在进入一个新IT时代,就是IT不再是的信息技术(Information Technology),不再是的工业技术(Industrial Technology),而是的智能技术(Intelligent Technology),但是它只是这个IT的一部分,将来的IT一定是老旧新三部分都有,但这是一个新IT的时代!

 

刚才提了一本书和二个学术家族在智能研究过程的历史作用,时间原因我就不再细讲了。为什么说人工智能是科学发展的必然呢?这两个学术家族,一个里面有伽利略,是第三代,第六代就是牛顿,这个家族里面出了接近20多个诺贝尔奖,出了好多位图灵奖。另一个里面有欧拉、达郎贝尔、泊桑等伟大的力学家和数学家。所以,智能走到今天,是主流科学家一代一代推动的结果,这些人在整个科学发展史上都起过极其重要的作用,这从一个侧面说明了人工智能是主流科学发展的必然结果,不是从天上掉下来的,不是六十年前才开始的,更不是今天才冒出来的。说人工智能威胁人类,不如直接说科学威胁人类听起更有道理。

 

我相信,我们现在进入一个新的时代。一个物理世界 + 心理世界 人工世界的时代。三个世界是波普尔的世界观,这三个世界加起来就是平行的时代。以前农业社会开发了物理世界,工业社会开发了物理世界和心理世界,还有一个第三世界叫人工世界等着我们去开发。这个人工世界就是要有人工智能,数据就是它的基础、矿藏。但智力最重要,而且人工智能,人工有多广,智能才可多深。

最近的AlphaGo就是一个非常好的数据驱动的智能和知识自动化特例。这个特例我们可以用Self X来称呼它。你看,它这个智能靠什么?相对过去的方法,它靠自打实现大数据,它靠加强学习实现智能化,它在很短的时间之内就可以自打三千万盘。我们人类自从有围棋以来,下的围棋的总盘数加起来还不到AlphaGo的几千万盘。它下了这么多,自己下了这么多盘了,就算不太聪明,胜过一个人类棋手也是应该的。Self X就是一种初步的平行,应是建设Digital Twin的主要目的。

 

如果这种技术用到运营管理中,将来每个企业里面做自打、自运营、自管理、自营销,它的智能一下就会涌现出来了!企业还没成立之前就可以靠这种平行的(人工+实际)的技术,这种企业自我运营方式,相当于一下子就运行了好几百年,它那个管理经验一总结,是不是应该比其它的企业好?所以这就是一个新时代的开始!我觉得,要进入这个新时代,必须从我刚才讲的Church-Turing Thesis跨越到AlphaGo Thesis,就是认为用阿尔法Go这种方法,可以实现几乎所有的工程智能技术。

 

将来的大家都要编程,我们要编各种各样的软件定义的系统,让VRARAI虚实互动。机器人,包括有软件机器人和物理机器人平行合作,将来所有东西都平行,成为灵捷、精准、收敛、可编程化的个体与组织。

所以,人也是平行的。你一生下来就有好几个数据双胞胎twin you,也就是软件定义的你在各个方面跟你一起生活,一起学习,一起工作。各种各样的产品也是平行的,虚实互动。制造过程也是平行的, 工厂也是平行的,物流也是平行的。将来的军事、企业,包括你自己,都必须这样!你将来可以有自己的军队,你这个军队就是平行的你,软件定义的你,加上你买的各种各样的平行机器人,从小跟你一起成长形成你自己的一个、多个映射,提高你的智能。

 

所以我说按这种技术发展下来,将使人类社会更加开放,人工智能不是对人类的威胁,而是让人走向更加公开、公平、公正的智能社会。在这个新IT社会,智能技术迫使大家不骗人、不欺人、不害人,大家都能Happy, Healthy, High paid地工作!

这就是我今天传达的三个信息,也是我的一个信念。智能技术是时代的召唤和必须,要有激情迎接;也是技术和科学发展的必然,要敬畏不是对人类的威胁,是人类的朋友,要平常心对待其效果,只有人类才能威胁人类!

谢谢大家!

文章来源:科学网王飞跃博客