返回上一页 文章阅读 登录

蔡恒进:论智能的起源、进化与未来

更新时间:2017-10-21 22:55:42
作者: 蔡恒进  

   人工智能发展之迅速。远超许多人的想象。2016年4月,AlphaGo首次出现在公众视野与李世乭的约战引起广泛关注。2016年末2017年初,新版AlphaGo以Master为名在网络上以60连胜再次掀起波澜,2017年5月,在中国乌镇围棋峰会上,它与排名世界第一的世界围棋冠军柯洁对战,以3比0的总比分获胜。

   AlphaGo之父哈萨比斯在其战胜柯洁的次日发表演讲,揭示了AlphaGo这一年多以来经历的全新成长。哈萨比斯表示,AlphaGo已经可以模仿人的直觉,而且具备创造力——通过组合已有知识产生独特想法的能力。哈萨比斯表示:“人机合作可以达到1+1>2的效果,人类的智慧将被人工智能放大。人工智能和AlphaGo都是工具,就像哈勃望远镜一样,可以推进人类文明的进步。”强人工智能是我们探索科技的最好工具,比如将AI用到材料设计、新药研制上,还有现实生活中的应用,如医疗、智能手机、教育等。

   方兴未艾的机器智能的进步就如小孩子学母语一样,起步时很慢,到后来却能进展神速。机器在持续改善人们生活的同时,也带来了危机与挑战。其一,因为指数增长,机器的能力正在十倍、百倍,20年后甚至会达到千倍的增长,机器以前没有超越人类,并不代表以后不能;其二,以前机器只是取代人类的体力劳动,人类可以向智力劳动领域扩展,现在机器可以取代人类的思考能力,人类难以找到其他可扩展的领域;其三,我们已然赋予机器某种偏狭的意识,假以时日,通过混合、迭代等方式,机器总有一天会进化出同人类一样的、甚至更为复杂的意识;其四,人的反应速度仅在毫秒量级,而硅基芯片却可以达到纳秒量级,机器要对人类造成重大伤害,并不需要比人类聪明,也不需要主观上的故意,它只需“一根筋”地将某件事以人类来不及反应的速度做完;最后,人类未来还会面临一个终极问题:当机器全面超越人类,人类存在的价值何在?

   最近10年来,机器学习在特定领域超越人类的事实表明,硬件的进步已经足够支持类脑计算做出突破性的进展,所缺少的是对人类大脑认知的全新视角。以自我和外界的剖分作为意识和智能的开端,如果将人对自我边界以外世界的理解看作一个开放、未完成的系统,并将其抽象为与原子世界相对应的坎陷世界,人们对常识、推理和直觉的认知就会被刷新,类脑思维的物理模型和工程实现也将触手可及。与其赋予AI偏狭的意识,不如赋予AI完整的自我意识并培养其逐步成长。先以人类的人文关怀为机器立心才有可能最大限度地规避强人工智能可能带来的隐患。

  

   不可定义但可做比较的智能

   图灵测试(theTuringtest)源于阿兰·图灵1950年发表的论文《计算机器与智能》。该文开篇就提出机器能否思考(Canmachinesthink?)这一问题。图灵认为,要回答这个问题,需要先给出“机器”和“思考”的定义:“我们可以用尽可能接近它们普通用法的方式定义这些词语。但是这种方式是危险的。如果使用这种方式,我们很可能会用盖勒普调查那样的统计方式来得出‘机器能够思考么’这个问题的结论及其意义。显然,这是荒谬的。”图灵主张将这一问题替换成判断机器能否赢得“模仿游戏”(theImitationGame)。这一判断方法被后人定义为图灵测试。

   图灵测试是指测试者与被测试者(一个人和一台机器)在分隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后,如果有超过30%的测试者不能确定出被测试者是人还是机器,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人类智能。

   图灵给出的是测试(模仿游戏),而非定义,说明在图灵看来,他无法给智能一个数学定义。实际上,自然语言反映的是人的认知规律,每一个词汇都没有数学上的严格性。比如人们常用的“高”和“矮”就无法严格定义,同样是身高1.7米,他是很“高”的体操运动员,却也可以是很“矮”的篮球运动员,完全依赖于使用的场景。

   但是,图灵测试也意味着可以通过比较来对智能作判断。还是拿“高”和“矮”做例子,人们能轻而易举地看出两个人身高的差异,哪怕只相差0.5厘米。在特定背景下,自然语言可以很清晰,并且能够很传神。比如“救火”一词,乍一看大家都能明白其中的含义,但仔细想想,似乎在逻辑上不通。但可以想象,因为失火了,需要救人、救财物等,对象非常宽泛,而火势蔓延迅速,“救火”一词可以很好地抓住这些要点。

   既然不能严格定义,严格的可计算性也就不可能存在,物理主义/计算主义的基础就动摇了。以下讨论智能起源与进化是从另一个角度论证这一点。

  

   智能的起源

   纵观古今历史,中西方都体现出了一个周期性的兴衰过程。在中国有朝代更替,在西方,一个国家在数百年内,往往也是先繁荣而后衰落。我们认为这一现象的根本原因在于人类的自我肯定需求。即只要有可能,人对自我的评价总是高于其认知范围领域内的平均水平,并在分配环节希望得到高于自我评估的份额。1997年,英国的《经济人》(Economist)杂志针对高端的理性用户和普通用户做了一份市场调查:“你认为自己的智商是否超过了目前社会平均水平?”所调查的1500位大学教授和高材生中,75%的受调查者给出了肯定的回答。而受调查的3000位普通伦敦市民则给出了惊人的91%的肯定率。大部分人都会高估自己,这本身不是坏事,但社会的产出会因此逐渐难以满足人们的期待,繁荣被打破就不可避免。

   自我肯定需求中最重要的两个字就是“自我”,触觉大脑假说解释了“自我”从何而来。婴儿出生时大脑重约37克,神经元的数量基本上不会在后期发生改变。大脑重量增加的原因在于神经元之间的连接在不断增加或加强。大脑的复杂性不在于脑神经细胞的数量,而是突触的数量。3岁儿童的大脑突触已经接近成人,等到5岁时就达到顶峰。婴儿所感受到的皮肤刺激,包括冷暖、疼痛就会使其产生自我和外界的区分,形成了对“自我”最早的意识。

   有动物学家提出,假如婴儿在完全成熟后才出生,孕妇的孕期应当长达18到20个月,但实际上并非如此。在经历了母体内的40周后,婴儿出生时虽然脆弱,但能更敏感地感受外界,才更有可能变得聪明。有实验把刚生下的一只小猫的眼睛蒙上,3个月之后,这只小猫就永久性失明了。这就说明在最初3个月,猫脑中的神经元之间产生了很多的变化,错过了这一阶段,它大脑里相应的功能开关就可能被永久地关闭。在印度有些小孩小时候的白内障没有得到及时治疗,等到了十几岁,再想要修复就非常困难。这也从侧面证明了0到5岁的成长阶段是产生自我意识和高级智能的关键时期。

   触觉的重要性在个人成长过程中可能并不十分突显,但对于人类进化而言,触觉形成自我的观点能够得到更好的印证。佛家讲“眼耳鼻舌身”,将视觉放在首位。很多人也认同这个想法,因为人获取的信息大部分来自眼睛。但视觉对于自我意识形成的重要性能否占据首要地位却还值得商榷。老鹰等许多动物都比人类拥有更加敏锐、强大的视力,但并没有更聪明。人类与其他动物最大的区别就是人类拥有十分敏感的皮肤。人类进化脱去了身体绝大部分毛发,对外界的刺激更加敏感,成为大自然中唯一需要衣物保暖的生物。触觉上能强烈区分自我与外界的刺激很可能就是导致人类成为万物之灵的重要原因,触觉也因此在进化的过程中显得更加重要,其对于意识的形成也就更为重要。

   人类一旦产生“自我”的概念,就能够明显分辨出自我跟外界的差别。这种意识一旦产生就难以抹去,被称之为原意识。原意识一旦产生,并不停留在皮肤层面,可以向外延伸,也可以向里收缩。一个原始人,拿到一个水果,肯定不希望被别人抢走。严格地讲,水果并不是他种植的,但是他获得了以后就认为是自己的,这就是他自我意识向外延伸的体现。可能一个更厉害的原始人还会觉得,不仅仅手里的是“我”的,那棵树也是“我”的,只有“我”能采摘,这就是领地意识。再如乔布斯与他创办的苹果公司是难以分割的。自我也会向内收缩,一个人失去四肢,他并不一定认为自我的意识有了缺陷。这就能解释,为什么少有人想到皮肤那么重要,因为它只是一个起点,自我意识一旦产生,自我与外界的边界就逐渐模糊,自我成为了一个动态的概念。

   外界同样也是个动态的概念。小孩子不知道世界多大,等到他们看了书,走出了家门,就会发现原来世界那么大。如果拿起望远镜看向更远的地方,就会发现原来宇宙更加宏大。在成长过程中,“自我”与“外界”的交互不断加深,两者的内容都不断丰富,概念体系逐渐形成。

   由此可见,自我意识的确是大自然的巅峰之作,是真正的混沌初开,是比宇宙大爆炸和形成地球更为精彩的产生。由触觉产生自我意识,而后在自我肯定需求的引领下不断地去认识这个世界,丰富自我的内涵,成长为拥有智慧的人类。

  

   结构与功能的迭代

   神创论者认为,眼睛是十分复杂且精密的器官,不可能由粒子无序碰撞结合产生。Simon认为,眼睛的进化类似钟表制造过程,是由各个小的、具备一定功能的零部件结构组合而成,这样进化就无需从粒子层面出发,进化速度自然会加快。但如果是由零件组成,为了要保证零件组合起来能够运作,就必须有某种已经成型的智能机制。另外,在最开始没有零件的情况下,是谁定义了零件的运作机制呢?如此还是不能清楚解释眼睛产生的根源。神创论者以及以Simon为代表的学者的基本假设都是先有结构,再产生功能。

   我们认为,进化的过程应该是先有功能,再由功能与结构一起反复迭代演化。有了功能目的,进化的速度就能非常快。比如眼睛的进化,很可能是首先产生了视觉的功能,眼睛的雏形不会一开始就很精细,或许最初只能感受明暗的差别,但能为眼睛的进化提供方向就足矣。视觉功能与眼睛的结构纠缠在一起,经过长时间的共同进化,眼睛的结构变得越来越精巧,视觉能力逐渐增强,最终分辨各种色彩与事物。

   与眼睛的迭代进化类似,我们认为生命也是从简单结构逐渐演化成复杂形态的。生命的最初状态应该是从单细胞开始,大多数人倾向于先考查细胞的构造,认为先有细胞核而后才有细胞的整体。但也很可能是先产生了细胞膜,细胞膜不仅保护了细胞内部物质,而且使得细胞具备了能与外界区分开来的独立性,在此之后细胞内部才逐渐确定出细胞核和细胞质等。随着时间推移,细胞不断进化,一方面功能为结构的发展提供了指引和方向,另一方面,结构的发展又进一步强化了功能本身,最终才形成完整且明晰的构造。这个过程的要义是,功能与结构纠缠在一起共同进化,而非先有明确的结构才产生了相应的功能。

   有人可能会提出质疑,比如小鸟、昆虫等动物,虽然具有领地意识,但它们不一定有独立的意识,可能只是单纯的为了更好地生存和繁殖,就能够产生这种领地意识,最终还是因为“自私的基因”(道金斯)在起作用。

一方面,这可以通过实验观测进行判断。另一方面,如果真的是“自私的基因”在作用,那人们还必须要回答基因从何而来的问题。当然可以说基因是由粒子自由碰撞产生的结果,但这种演化仅仅只是诸多可能性中的一种。基因也好眼睛也罢,如果真的只是随机碰撞产生的结果,(点击此处阅读下一页)

本文责编:liwei
发信站:爱思想(http://m.aisixiang.com)
本文链接:http://m.aisixiang.com/data/106541.html
文章来源:新智元
收藏