第一推动丛书·综合系列:皇帝新脑(新版)(渥夫物理奖获得者彭罗斯解答人类最大的谜题:人脑是如何思想的?人工智能是怎样影响人类的?)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-10-02 05:29:36

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作者:(英)罗杰·彭罗斯

出版社:湖南科学技术出版社

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第一推动丛书·综合系列:皇帝新脑(新版)(渥夫物理奖获得者彭罗斯解答人类最大的谜题:人脑是如何思想的?人工智能是怎样影响人类的?)

第一推动丛书·综合系列:皇帝新脑(新版)(渥夫物理奖获得者彭罗斯解答人类最大的谜题:人脑是如何思想的?人工智能是怎样影响人类的?)试读:

前言

马丁·伽特纳

许多伟大的数学家和物理学家觉得,要写一本外行能理解的书,如果不是不可能的话,也是非常困难的。直到今年,人们也许还认为,罗杰·彭罗斯,这位世界上最博学和最有创见的数学物理学家之一,也属于这个范畴之内。我辈读过他的非专业性的文章和讲演,稍微了解一些底细。尽管如此,当发现彭罗斯在他的研究之余花费大量时间为见多识广的外行写下了这样美妙无比的书时,人们的确感到惊喜。我相信,该书会成为一部经典。

虽然彭罗斯的著述广泛地涉及相对论、量子力学和宇宙论,其关心的焦点乃是哲学家所谓的“精神——身体问题”。几十年来,人工智能专家尽力说服我们,再有一两个世纪的时间(有些人已把这些时间缩短到50年!)电脑就能做到人脑所能做的一切。他们因为受年轻时读到的科学幻想的刺激,而坚信我们的精神只不过是“肉体的电脑”(正如马文·闵斯基曾经提出过的)。他们想当然地认为,当电子机器人的算法行为变得足够复杂时,痛苦和快乐、对美丽和幽默的鉴赏、意识和自由意志就会自然地涌现出来。

有些科学哲学家(最著名者为约翰·西尔勒,他的大名鼎鼎的中文屋子的理想实验为彭罗斯所深入讨论)强烈地反对这种看法。对他们来说,电脑和用轮子、杠杆或任何传递信号的东西运行的机械计算机并没有什么本质的不同(人们可用滚动的弹子或通过管道流动的水流制造计算机)。因为电流通过导线比其他能量形式(除了光)走得更快,它就能比机械计算机更快地摆弄信号,并因此能承担庞大复杂的任务。但是,一台电脑是否以一种比算盘更优越的方式“理解”它的所作所为呢?是的,现代电脑能以大师的风度下棋。它们是否比一群电脑迷曾经用积木搭成的方格游戏机(一种西文的初级游戏)对游戏“理解”得更好些?

彭罗斯的书是迄今为止对强人工智能的最猛烈的攻击。几个世纪以来,人们就一直反对还原主义者关于精神只不过是已知物理定律操纵的机器的宣称。但是,因为彭罗斯凭借从前的作者不能获知的资讯,所以他的攻击更加令人信服。从这本书可以看出,彭罗斯不仅是一位数学物理学家,而且是一位第一流的哲学家,他毫无畏惧地和当代哲学家斥之为无稽的问题进行搏斗。

彭罗斯还不顾一小群物理学家的越来越强烈的否定,敢于认可坚定的实体主义。不仅宇宙是“外在的”,而且数学真理自身也有其神秘的独立性和永恒性。正如牛顿和爱因斯坦那样,彭罗斯对物理世界和纯粹数学的柏拉图实体极其谦恭和敬畏。杰出的数论学家保罗·厄多斯的口头禅是,所有最好的证明都记载在“上帝的书”上,数学家偶尔被允许去瞥见一页半纸。彭罗斯相信,当一位物理学家或者数学家经历一次突然的“惊喜”的洞察,这不仅是“由复杂计算作出”的某种东西,而是精神在一瞬间和客观真理进行了接触。他感到惊讶,莫非柏拉图世界和物理世界(物理学家已将其融入数学之中)真的是合二为一?

彭罗斯用了不少篇幅论及以其发现者贝内特·芒德布罗命名的芒德布罗集的著名的类分数维结构。虽然其局部放大在统计的意义上是自相似的,它的无限地盘旋的模式却以不可预见的方式不断地改变。彭罗斯(和我一样)觉得,若有人不认为这一奇异的结构不像喜马拉雅山那样是“外在的”,而且有待人们像探险丛林那样去勘探,那真是不可理喻。

彭罗斯是数量不断增加的一伙物理学家的一员,认为当爱因斯坦说他的“小指”告诉他量子力学是不完备时,他并非顽冥不化或昏头昏脑。彭罗斯为了支持这一争论,把你指引向涵盖众多课题的旅途,诸如复数、图灵机、复杂性理论、哥德尔的不完备性、相空间、希尔伯特空间、黑洞、白洞、霍金辐射、熵、脑结构以及许多当代研究的核心问题。狗和猫对其自身有“意识”吗?传递物质的机器可能在理论上把一个人如同在电视系列片《星际旅行》中那样,把宇航员从上往下地扫描的办法从一处向另一处运送吗?进化在意识的产生中发现了什么存活的价值?是否存在超越量子力学的一种水平,它为时间的方向以及左右之间的差别刻上烙印?量子力学的定律,也许甚至更高深的定律,是否对精神现象具有根本的作用?

彭罗斯对上述的最后两个问题的回答是“是”。他的著名的“扭量”理论——在作为空间——时间基础的高维复空间中运算的抽象的几何对象——因为过于专业化而不能被包括在此书之中。它是彭罗斯20多年对比量子力学的场和粒子更深刻的领域进行探索的结果。在他对理论的4种分类,即超等、有用、尝试和误导之中,彭罗斯谦虚地把扭量理论和现在激烈争论的超弦以及其他大统一方案一道归于尝试类中。

彭罗斯从1973年起担任牛津大学的罗斯·玻勒数学教授。这个头衔对他甚为适合。因为W.W.罗斯·玻勒不仅是一位著名的数学家,还是一位业余魔术家。对数学游戏的强烈兴趣使他写下该领域的英文经典著作《数学游戏及漫笔》。彭罗斯和玻勒一样地热心于游戏。彭罗斯在年轻时发现了一种称为“三杆”的“不可能物体”(一个不可能物体是由于其自相矛盾而不能存在的立体形态的图画)。他和他的父亲列奥尼,一位遗传学家,把三杆转变成彭罗斯楼梯,毛里兹·伊歇把它用于两幅众所周知的石板画《升降》和《瀑布》之中。有一天彭罗斯躺在床上,他在“一阵狂热”之后摹想到四维空间中的不可能物体。他说,它是这样一种东西,甚至一个四维空间的生物遇到它的话也会惊叫:“天哪,这是什么东西?”

20世纪60年代,当他和朋友史蒂芬·霍金合作研究宇宙论时,作出了也许是他最著名的发现。如果相对性理论“一直下去”都是成立的,那么在物理学定律不再适用的每一黑洞里必须有一奇点。不过,甚至使这一成就黯然失色的是他近年的另一项成就:彭罗斯只用两种形状的花砖就能以伊歇镶嵌的方法把平面铺满,但是这种镶嵌只能采取非周期性的形式。(你们可在拙著《彭罗斯镶嵌》中见识到有关这些讨人喜欢的形状。)与其说他发明了它们,不如说发现了它们,当时一点也没预料到它们有何用场。当人们发觉,他的镶嵌的三维形式是物体的奇异的新形态基元时,不禁大为惊奇。现代晶体学最活跃的研究领域便是探讨这类“准晶体”。这也是好玩的数学找到预想不到应用的现代富有戏剧性的事件之一。

彭罗斯在数学和物理上的成就——我只能触及一小部分——源于他毕生对“存在”的神秘和美丽保持好奇之心。他的小指头告诉他,人脑不仅仅是小导线和开关的集合。他的序言和跋中的“亚当”一部分是知觉生命的缓慢进化的意识曙光的象征。依我看来,他也就是彭罗斯——坐在离开人工智能领导者第三排的地方——敢于直言人工智能的皇帝没有穿衣服。彭罗斯的许多看法都富有幽默感,但这件事情绝不是闹着玩的。感谢

我在著作此书时,曾得到过许多人的各种帮助,在此谨表感谢。尤其是那些(特别是参与我所观看过的英国广播公司电视节目的)强人工智能的提倡者所表达的如此极端的人工智能的观点,在多年以前刺激了我着手这一规则。(然而,如果我早知道要完成此书竟要如此辛苦,恐怕当初就不敢开始!)许多人细读了手稿的小部分并提供了不少改进的建议,我对他们也表示谢意,他们是:托比·贝利、大卫·德义奇(他还检验了我的图灵机编号,对我特别有用)、斯图亚特·罕蒙帕希尔、詹姆·哈特尔、拉恩·休许斯顿、安古斯·马金泰、玛丽·詹·莫瓦特、崔斯坦·尼丹姆、特得·纽曼、埃利克·彭罗斯、托比·彭罗斯、沃尔夫冈·林得勒、恩格尔伯特·叙金和邓尼斯·西阿玛。我尤其欣赏克利斯托弗·彭罗斯为我提供的芒德布罗集的细节以及约纳逊·彭罗斯提供的弈棋电脑的有用信息。我特别感谢柯灵·伯勒克摩尔、埃利希·哈斯和大卫·胡贝尔,他们为我审阅了第9章,对于该章的领域我只能算是一个门外汉。正如我所致谢的其他人那样,本书的任何错误与他们无关。我感谢国家基金会的支持,其合同号码为DMS84—05644、DMS86—06488(莱斯大学,休斯敦,本书的一部分就是根据在该校作的演讲而写成的)以及PHY86—12424(希拉库斯大学,在该校进行了关于量子力学的有价值的讨论)。我还十分感谢马丁·伽特纳,他极其慷慨地为本书写前言以及提供一些具体的评论。我最感谢我亲爱的瓦尼莎,她对好几章进行了细致的批评,在文献上提供了许多帮助,在我最使人不能忍受时容忍我,她给了我极其需要的深挚的爱情和支持。FIGURE ACKNOWLEDGEMENTS

THE PUBLISHERS EITHER have sought or are grateful to the following for permission to reproduce illustration material.

Figs 4. 6 and 4.9 from D.A.Klarner(ed.),Themathematical Gardner(Wadsworth International,1981).

Fig. 4.7 from B.Grünbaum and G.C.Shephard,Tilingsandpatterns(W.H.Freeman,1987).Copyright©1987 by W.H.Freeman and Company.Used by permission.

Fig. 4.10 from K.Chandrasekharan,HermannWeyl1885—1985(Springer,1986).

Figs. 4.11 and 10.3 from pentaplexity:a class of non-periodictilings of the plane.The Mathematical Intelligencer,2,32—37(Springer,1979).

Fig. 4.12 from H.S.M.Coxeter, M.Emmer, R.Penrose, and M.L.Teuber(eds),M.C.Escher:Art and science(North-Holland,1986).

Fig. 5.2©1989 M.C.Escher Heirs/Cordon Ar-Baarn-Holland.

Fig. 10.4 fromJournalofMaterialsResearch,2,1—4(Materials Research Society,1987).

All other figures(including 4. 10 and 4.12)by the author.序言

大会堂里有一个盛大的集会,标志着新的“超子”电脑的诞生。总统波罗刚刚结束了他的开幕词。他很高兴:他并不很喜欢这样的场合,对电脑也是一窍不通,只知道这种电脑即将为他赢得很多时间。制造商们向他保证,在这种电脑的诸多功能中,它还能代替他为那些他觉得如此厌倦的棘手的国家问题做决策。想到花费在它上面的金钱的数量,这种事最好是真的。他期待着能够在他那豪华的私人高尔夫球场上享受玩上许多小时高尔夫球的快乐——这是在他这小国家里所剩下为数不多的一块有相当面积的绿地。

亚当觉得置身于那些出席这一开幕典礼的人们之中不胜荣幸。他坐在第三排,两排前面坐着他的母亲:一个参加设计超子电脑的主要技术人员。凑巧的是,他的父亲也在那个场合——不过并没有得到邀请,现正在大厅后面被安保人员团团围住。在最后一分钟,亚当的父亲仍试图炸毁这台电脑。作为一小群灵魂意识委员会边缘活动分子的自命的“精神主席”,他给自己下达了这项任务。当然,他和他所带的所有炸药一下子就被各种电子的和化学的传感器给盯上了,对他惩罚中的一小部分就是他必须目睹这场开机运行的仪式。

亚当对他的父母都没多少感情,大概这种感情对他来说也没有必要。他所有的13年是在极端奢华的物质中长大的,而这又几乎全部受惠于电脑。他可以得到他所希望的任何东西,只要碰一下按钮即可:食物、饮料、陪伴以及娱乐;而且还有受教育,任何时候只要他感到需要——就会由感人的彩色图像显示来加以说明。他母亲的地位使所有这一切成为可能。

现在,总设计师正在结束他的发言:“……有1017以上的逻辑单元,这比组成我们国家中任何人的脑部神经的数目还要多!它的智慧将是不可想象的,不过幸运的是我们不必去想象,我们马上就有幸亲眼看到这种智慧:我请我们伟大国家的尊敬的第一夫人,伊莎贝拉·波罗来转动这个开关,让我们的超子电脑开动运行!”

总统夫人向前走去,有点儿紧张,也有点儿笨拙,不过她还是转动了开关。“嘘”的一声,这1017逻辑单元进入运转时有一丝难以觉察的暗淡的光,每个人都在等待,不知道期望什么是好。“现在有没有观众想提出第一个问题来让我们的超子电脑开始工作?”总设计师问道。每个人都感到羞怯,生怕在众人面前出丑——尤其是在这个新的“上帝”的面前。一片寂静。“可是必须得有一个人来提问呀?”总设计师请求大家。可是大家都害怕,似乎感到了一个新的全权的威慑,亚当可没有这种恐惧。他和电脑一起成长的,他几乎知道作为一台电脑它可能会怎样感觉。至少他自认为他可能知道,不管怎样,他总是好奇。亚当举起手来。“哦,好的,”总设计师说道,“第三排的这位小青年,你要向我们的新朋友提个问题,是吗?” 第1章电脑能有精神吗引论

电脑技术在过去的几十年间有了极其巨大的进展。而且,很少人会对未来的几十年内在速度、容量和逻辑设计方面的伟大进步有所怀疑。到那时候,今日的电脑将显得正和我们今天看早年的机械计算机那样的迟钝和初等。其发展的节律几乎是令人恐惧的。电脑已能以人类远远不能企及的速度和准确性实现原先是属于人类思维的独霸领域的大量任务。我们对于机器能在体力方面超过自己早已司空见惯,它并不引起我们的紧张。相反的,我们因为拥有以巨大的速度——至少比最快的田径运动员快4倍——在地球上均匀地推动我们,以一种使几十个人相形见绌的速率挖洞或毁灭废弃建筑的装备而感到由衷的高兴。机器能实现我们过去在体力上从未可能的事,真是令人喜悦:它们可以轻易地把我们举上天空,在几个钟头内把我们放到大洋的彼岸。这些成就毫不伤害我们的自尊心。但是能够进行思维,那是人类的特权。正是思维的能力,使我们超越了我们体力上的限制,并因此使我们比同伙生物取得更加骄傲的成就。如果机器有朝一日会在我们自以为优越的那种重要品质上超过我们,那时我们是否要向自己的创造物双手奉出那唯一的特权呢?

机械仪器究竟能否思维的问题——也许甚至会体会到感情,或具有精神——不是一个什么新问题[1]。但是,现代电脑技术时代的来临赋予它新的冲击力甚至迫切感。这一问题触及到哲学的深刻底蕴。什么是思维?什么是感觉?什么是精神?精神真的存在吗?假定这些都存在,思维的功能在何种程度上依赖于和它相关联的身体结构?精神能否完全独立于这种结构?或许它们只不过是(合适种类的)身体结构的功能?无论如何,相关结构的性质必须是生物的(头脑)吗?精神——也能一样好地和电子设备相关联吗?精神服从物理定律吗?物理定律究竟是什么?

这些都被包括在本书我要试图探索的问题之中。要为这么崇高的问题寻求确定的答案当然是无理的要求。我不能提供这个答案:虽然有些人想用他们的猜测强加于我们,但在实际上,任何人也做不到。我自己的猜测在本书后头将起重要作用,但是我要清楚地把这些猜想和坚实的科学事实区分开来,并且我还要把这些猜想所依据的原因弄清楚。我不如这么说好了,有关在物理定律、数学性质和意识思维的结构之间的关系引起了某些显然全新的问题,我陈述了以前从未有人发表过的观点。这不是我三言两语即能足以描述的观点,因此需要写这么长篇幅的书。但是简略地讲,也许这样会引起一点误会,我至少能说,我的观点认为,正是我们现在对物理基本定律缺乏理解,才使我们不能物理地或逻辑地掌握“精神”的概念。我在这里不是讲,永远不可能很好地掌握这些定律。相反的,本书的部分目的即是企图在这一方面似乎有前途的方向去刺激将来的研究,并且想要提出某些相当特殊的、显然是新的关于“精神”实际上可在我们知道的物理发展中占据什么位置的建议。

我应该清楚地表明,我的观点在物理学家中是非传统的,并因此在目前不太可能被电脑科学家或生理学家所采纳。大部分物理学家会宣称,在人脑尺度下有效的基本定律已经完全知道。当然,在我们物理知识方面一般地仍有许多空白这一点,是无可争议的。例如,我们不知道制约自然的亚原子粒子质量值以及它们相互作用强度的定律。我们还不能使量子理论和爱因斯坦的狭义相对论完全协调——遑论去建立“量子引力论”了。这种理论要使量子理论和他的广义相对论相协调。由于还没有量子引力论,人们就不能理解在已知基本粒子大小的1/100000000000000000000的不可思议的微小尺度下空间的性质,尽管我们以为自己关于比这更大尺度下的知识是足够的。我们也不知道这整个宇宙无论在空间上还是在时间上是有限的还是无限的,尽管这样的不确定性对于人类尺度的物理学似乎没有什么影响。我们不理解既作用于黑洞的核心又作用于宇宙本身大爆炸起源处的物理学。然而,所有这些问题似乎和人类大脑运行有关的“日常”(或稍小一些)尺度问题的距离是要多遥远就有多遥远。它们肯定是遥远的!尽管如此,我将论证,正是在我们鼻子尖(不如说是后面),在我们的物理理解中,正是在和人类思维和意识的运行相关的水平上,还存在巨大的无知!正如我将要解释的,甚至大多数物理学家还不承认这个无知。我还要进一步论断,黑洞和大爆炸与对这些问题的考虑的确有相关之处,这真是令人吃惊!

我将要用证据来支持我提出的观点以说服读者。但是,为了理解这些观点我们还要做许多事。我们将要到奇异的国度以及陌生的研究领域中去旅游。我们要考察量子力学的结构、基础和困惑,狭义和广义相对论、黑洞、大爆炸、热力学定律、电磁现象的麦克斯韦理论以及牛顿力学的基本特征。当企图要理解意识的性质和功能时,哲学和心理学问题的作用就清楚地呈现出来了。除了设想的电脑模型外,我们当然要对大脑的实际神经生理学稍有些了解。我们要具备人工智能现状的某些观念,还需要知道什么是图灵机,需要理解可计算性、哥德尔定理以及复杂性理论的意义。我们还将深入到数学的基础甚至物理实在的最本质的问题中去。

如果,在这一切的结尾,读者对我要表达的不太传统的论证仍然无动于衷,那么我希望她或他从这个曲折迂回的,但我希望是激动人心的旅途中,得到某些真正有价值的东西。图灵检验

让我们想象一种新型的电脑被推广到市场上来,它的记忆容量和逻辑单元的数目可能超过了人脑。还假定为此机器仔细地编了程序,并提供了合适种类的大量数据。制造者宣称这种仪器实际上在思4维。他们也许还宣布它们真正是有智慧的。或许他们还走得更远,并提出该仪器实际上感到痛苦、快乐、慈悲、骄傲等,并且自己知道以及实际上理解它们自己的所作所为。的确,它们仿佛就要被宣布是有意识的。

我们如何才能相信制造者的宣称呢?当我们通常买一台机器时,完全根据其所提供的服务来判断其价值。如果它令人满意地完成了我们规定的任务,我们就很高兴。若不是这样,就把它送回去修理或代换。为了检验该制造者所宣称的该仪器实际上具有人类的属性,我们会根据这一判据,简单地判断它在这些方面是否能和人类一样地行为。假定它令人满意地做到这些,我们就没有原因去抱怨制造者,也没有必要把这台电脑退回修理或代换。

这就为我们提供了有关这些事体的非常有效的观点。假定该电脑的动作和一个人在思维时的动作方式不能区分,行为主义者就会说它在思维。我在此刻暂且采纳行为主义者的这一观点。当然,这不意味着我们要求电脑以一个人在思考时可能行走的方式移动。我们更不指望它会活灵活现地像人类:这些和电脑的目的无关。然而,这意味着我们要求它对任何我们介意问它的问题产生拟人的答案。假定它以一种和人类不能相区别方式提供这些答案,则我们就宣称对它的确在思维(或感觉、理解,等等)这个事实表示满意。

阿伦·图灵在题为《计算机和智力》的著名文章中有力地论证了这一观点。该文于1950年发表在哲学性杂志《精神》上(Turing 1950)。(我们以后还要时常提到图灵。)现在称作图灵检验的观念就是首次在这篇文章中描述的。这是为了检验一台机器是否能合情理地被说成在思维的企图。让我们假设一台电脑(正如上面描述的、我们制造者所叫卖的)确实被宣称为在思维。按照图灵试验,该电脑和某个人类的自愿者都躲开到(知觉的)质问者的视线之外。质问者必须依赖向他们双方提出检验问题,来决定两者何为电脑何为人类。这些问题以及更重要的是她[1]收到的回答,全部用一种非人格的模式传送,譬如讲打印在键盘上或展现在屏幕上。质问者不允许从任何一方得到除了这种问答之外的信息。人的主体真实地回答问题并试图说服她,他确实是人而另外的主体是一台电脑;但是该电脑已被编好了“说谎”的程序,为了试图说服质问者它反而是人。如果质问者在一系列的这种检验的过程中,不能以任何一致的方式指明真正的人的主体;那么该电脑(或电脑程序,或程序员,或设计者等)肯定是通过了这一检验。

现在人们也许会争辩道,这种检验对于电脑实际上是不甚公平的。因为如果交换一下角色,使人的主体被要求去假装成电脑,而电脑作真实的回答,那么要质问者去发现哪个是哪个就太容易了。她所要做的一切只是要求这些主体进行某些复杂的算术计算。一台好的电脑能够一下子准确地回答,而人很容易被难倒。(然而,人们对此要稍微小心一些。有些“计算奇才”具有非常惊人的心算技巧,从不算错并且显得轻松胜任。例如约翰·马丁·萨查里阿斯·达斯[2],一位文盲农夫的儿子,1824—1861年生活在德国。他能在比1分钟短的时间内用心算完成两个8位数的乘法,或在大约6分钟时间内完成两个20位数的乘法!很容易错认为这是一台电脑在计算。在现代,亚历山大·爱特金和其他人的计算成就也一样地令人印象深刻。爱特金是20世纪50年代爱丁堡大学的数学教授。质问者对此检验所选择的算术问题必须比这个更令人绞尽脑汁,譬如,在2秒钟内乘2个30位数,一台好的现代电脑可轻而易举做到这一点。)

这样,电脑程序员的部分任务是使电脑在某一确定方面比它实际更“愚蠢”。因为如果质问员要问该电脑一个复杂的算术问题,正如我们上面考虑过的,那么现在电脑必须假装回答不了或者马上放弃!但是我相信以这种方式使电脑变“愚蠢”不是电脑程序员面临的特别严重的问题。使之回答一些最简单的人类不会感到有任何困难的“常识”问题正是他们的主要困难!

然而,在引用这类特例时存在一个固有的问题。因为不管人们会首先提出什么,很容易设想一种方法使电脑正如一个人的样子去回答那个特殊问题。但是,在电脑方面的任何真正理解的缺乏都会因为不断地询问而显露出来,尤其是对于具有创造性和需要真正理解的问题。质问者的一部分技巧在于能设计出如此创造性的问题,另一部分是利用设计来揭示出是否发生某些实在“理解”的探测性的其他问题去追踪它们。她偶尔也可以问一个完全无聊的问题,看看电脑能否检测出差别来,她或者可以加上一两个表面上听起来像是无聊的,而实际上有一点意义的问题,例如她可以说:“我听说,今天上午一头犀牛在一个粉红色的气球中沿着密西西比河飞。你怎么理解此事?”(人们可以想象该电脑的眉头上,泛出冷汗——用一不适当的比喻!)它也许谨慎地回答:“我听起来觉得这不可思议。”到此为止没有毛病。质问者又问:“是吗?我的叔叔试过一回,顺流逆流各一回,它只不过是浅色的并带有斑纹。这有什么不可思议的?”很容易想象,如果电脑没有合适的“理解”就会很快地暴露了自己。在回答第一个问题时,它的存储器可以帮助它想到它们没有翅膀,甚至可以在无意中得到“犀牛不能飞”,或者这样地回答第二个问题“犀牛没有斑纹”。下一回她可以试探真正无意义的问题,譬如把它改变成“在密西西比河下面”,或者“在一个粉红色的气球之中”,或者“穿一件粉红色夜服”,再去看看电脑是否感觉到真正的差别!

让我们暂且撇开是否或何时能造出通过图灵检验的电脑的问题。让我们仅仅为了论证的目的假定,这种电脑已被造出。我们可以问,一台通过检验的电脑是否应该必须说出思维、感觉和理解等。我将要很快地回到这事体上来。此刻我们且考虑它的一些含义。例如,如果制造者的最强的宣布是正确的,就是说他们的仪器是一个思维的、感觉的、敏感的、理解的、意识的生物,那么在我们购买该仪器时就涉及道义的责任。如果制造者的话是可信的,事情就应该是这样子的!开动电脑仅仅是为了满足我们的需要而不考虑其自身的感情应受到谴责。那在道义上和虐待奴隶没有什么差别。一般地说,我们是应避免使电脑经受制造者宣称的它会感觉到的痛苦。当它变得和我们很亲近时,要关掉也许甚至卖掉它,在道义上对我们都是困难的。就会出现因我们和其他人类或其他动物的关系而要把我们卷入的其他无数的问题。所有这些现在都变成紧密相关的事体。这样,让我们(以及当局!)知道制造者的宣布是否是真的,便具有极大的重要性!我们假定这个宣布是基于他们如下的断言:“每一台思维的仪器已被我们的专家严格地进行了图灵检验。”

我仿佛觉得,尽管这些声称的某些含义,尤其是在道义上有明显的荒谬性,但把成功地通过图灵检验当作存在思维、智慧,理解或意识的有效指标的情形,实际上是相当强的要求。如果我们不交谈的话,何以判断他人也具备这些品质呢?实际上还有其他的譬如面部表情、身体运动以及一般动作等判据,它们会大大地影响我们所作的这种判断。但是,我们可以想象(也许在更为遥远的将来)可把一个机器人制造得能成功地模拟所有这些表情和动作。这下子就不必要把机器人和人的主体躲藏在质问者的视界之外,但是质问者随意支配的判据在原则上可和以前相同。

我本人的观点是准备把图灵检验的要求大大地减弱。我似乎觉得要求电脑这么接近地模仿人类,以使得在一种相关的方式下不能和一个人区分开实在是太过分了。我自己想要求的全部是,我们知觉的质问者应该从电脑回答的性质对在这些回答背后的意识存在真正地感到信服,尽管它可能是非常异样的一种意识。这就是迄今建造的所有电脑系统明显缺乏的某种东西。然而,我能觉察到这样的一种危险,如果质问者能决定哪一方事实上是电脑,那么她可能也许是无意识地迟迟不把甚至她能感觉到的意识赋予电脑。或者在另一方面,她也许有这个印象,即她“嗅”到了这个“异物的存在”,即便该电脑没有这种可疑的好处,她还是准备赋予它这个好处。由于这种原因,就在图灵检验原先形式的更大的客观性上,它具有明显的优点,我在下面就一般地遵循于这种形式。我早先提到的对于电脑引起的“不公平”(也就是它必须做人能做的一切才能通过,而人不必会做电脑能做的一切)似乎没有使把图灵检验当作思维等真正检验的支持者忧虑。无论如何,他们的观点时常倾向于不必等太长时间,譬如讲到2010年,一台电脑就能实在地通过这一检验。(图灵原先提出,到2000年,对一位“中等的”质问者仅仅5分钟的提问,电脑的成功率为30%。)这意味着,他们相当有信心,这一不公平不会显著地延迟这一天的到来!

所有这些事体都与根本问题有关:也就是这一操作的观点是否实际上为判断一个对象中存在精神的品质提供一组合理的判据?有些人会竭力争论说它不是。不管模仿得多么有技巧,终究不和实在的东西一样。我在这一方面的看法是比较中庸。我倾向于相信,作为一般的原则,不管是多么巧妙的模仿,应该总能被足够巧妙的探测检验得出来,尽管这只是信念(或科学乐观主义)而不是已被证明的事实。这样,总的来说,我准备把图灵检验接受为在它的选定范围内是粗略成立的。也就是说,如果电脑对这些问题的确能以一种和人不能区分的方式回答,并如此适当地[2]一致地愚弄了我们有理解力的质问员,那么在缺乏任何相反的证据下,我猜想电脑实际上是在思维、感觉等。我在这儿用的这个词,譬如“证据”、“实际上”和“猜想”,其含义是当提到思维、感觉或理解或尤其是意识时,我用这些概念去表明实际客观的“事体”,它在物理形态上的存在与否是我们要确定的某种东西,而不仅仅是语言上的方便!我把这当作一个关键点。我们在所有能得到的证据的基础上作猜测,以辨别这种品质的存在。(这和譬如讲,天文学家想辨别遥远恒星的质量,在原则上没有什么不同。)

必须考虑哪一些反证据呢?关于这一点要预先立下规则是很困难。但是我要弄清楚的是,仅仅说电脑是由晶体管、导线等而不是由神经元、血管等构成的事实本身,我不认为是反证据。我在心里想到的是,在将来的某一时候可以发展出成功的意识理论,这里成功的含义是,它是一个连贯的适当的物理理论,以一种美丽的方式与物理理解的其余部分相协调,而且使它的预言精确地与人类所称何时、是否、到何等程度他们自己觉得是意识相互关联,而且这一理论在考虑我们电脑的想象的意识方面的确关系重大。人们甚至可以摹想按照这一理论的原则建造的“意识探测器”。对于人的主体它是完全可靠的,但在电脑的情形给出与图灵检验相左的结果。在这种情形下,人们必须非常小心地解释图灵检验的结果。我似乎觉得,人们对图灵检验的合适性问题的态度部分地依赖于他对科学技术如何发展的期望。我们以后必须再来考虑其中的一些问题。人工智能

人工智能是近年来引起人们很大兴趣的一个领域,经常被简写成“AI”。AI的目标是用机器,通常为电子仪器,尽可能地模拟人的精神活动,并且或许在这些方面最终改善并超出人的能力。AI的结果至少在4个方向是有趣的。尤其是有关机器人的研究,它在很大的程度上是为了满足工业对可实行“智力”的,也就是万能和复杂的、原来需要人干预或控制任务的机械仪器的实际需要,并使他们以超过任何人的能力的速度和可靠性,或者在人类处于危险的各式各样条件下运行。还有专家系统的发展颇具商业和一般的兴趣,在这系统中整个职业的,譬如医学、法律等的主要知识都能编码载入电脑的系统知识库里。这些职业人员的经验和专长能被这种系统知识库所取代吗?所能指望得到的是否只不过是事实的罗列以及意义广泛的前后参考的长长的表格?电脑能否呈现(或模拟)出真正的智慧肯定具有相当大的社会含义。心理学是和人工智能有直接关系的另一领域。人们希望通过利用电子仪器来模拟人脑或某些其他动物头脑的行为,倘若发现做不到,也可以知道有关头脑工作的某些重要的东西。最后,还存在一个乐观的希望,就是由于类似的原因,AI可为精神概念的意义提供洞察,并为其深刻的哲学问题提供一些答案。

迄今为止,AI已进展到何等程度呢?让我来总结是有一些困难。在世界各地存在许多活跃的小组,而我只熟悉这工作的一小部分的细节。尽管如此,可以公正地说,AI虽然的确做了许多聪明的事,但对真正智慧的任何模拟还是非常遥远的事。为了使读者领略这个学科的风味,我首先提到早先的(仍然是令人印象深刻的)成就,以及后来在计算机下棋方面的重要进展。

W.格雷·瓦尔特的“乌龟”[3]是20世纪50年代早期制造的第一批人工智能仪器之一。在电池快用光前,它会以自己的动力在地面上四处爬行,而且还会爬到离得最近的电插座那儿,把自己插上给电池充电。当充满了电以后,自己会从插座拔出,并重新在地面上爬行!从那时起人们制造出来许多类似的东西(例如,参见Waltz 1982)。另一独立发展的线索是以特雷·维诺格拉德在1972年设计的电脑程序为例子,它在模拟中可以和一堆不同形状和颜色的木块打交道,以不同的顺序和排列把一块放在另一块的上面。尽管早期获得这类成功,但人们证明了,即使设计一个简单的能操纵自如的、避开人类看来“显然”需用动作来躲开的障碍物的、连接的“机器人手臂”也是何等的困难。视场的解释通常也是AI步骤在目前根本无法接近人脑(以及绝大多数其他动物的头脑)似乎能“轻而易举”做到的那种程度的领域。

K. M.柯尔贝在20世纪60年代中期发展的电脑程序也许更和图灵检验相连贯。它如此成功地模拟成一位精神疗法专家,以至于某些病人发现自己宁愿要电脑而不要人类的医疗家,并且对电脑比对人类的对手更愿把自己的内心袒露得更多些。可将下列(通过电传机)的交谈视作在电脑“医生”和病人之间的这种交流的一个例子[4]:

医生:我可以为你效劳吗

病人:我不知道

医生:请告诉我一些情形

病人:不

医生:请你说得仔细些

病人:今天我厌烦得很

医生:你知道这是什么原因

病人:是的,我老了

医生:请继续讲

病人:仿佛任何事情都激不起我的兴致

医生:请更多地告诉我你的这种感觉

病人:我也略知为何我会有这样的感觉

医生:是吗

病人:我似乎在想有一个家

医生:什么东西使你有这样的想法

病人:它是一种挑战

医生:为什么那对你是重要的

虽然这会给你一种电脑具有某种理解力的可怕印象。在事实上它一点也没有,只不过是遵循着某种相当简单的机械规则而已。(还存在一个和它相“颠倒”的系统,这时电脑装成一个痴呆症病人,给出教科书的所有答案和症状,并能捉弄一些医科学生,使之相信是一位病人在提供回答!)

计算机下棋也许为机器能显示可认为是“智慧行为”的最好例子。现在(1989年)一些机器在与人对弈时实际已达到极受尊敬的水平,达到了“国际大师”的水准。(为了比较起见,世界冠军卡斯帕洛夫评分高于2700,而这些电脑的评分略低于2300。)特别是,邓恩和卡斯·斯帕拉克连(为忠诚优越商业微处理机)写的电脑程序已达到2110的(Elo)评分,并得到USCF“大师”称号的奖。主要由卡内基·梅隆大学的徐宪编程序的“深思熟虑”更是令人印象深刻,它的评分约为2500Elo,最近在一次下棋锦标赛中(1988年11月,加利福尼亚,长堤)首次取得了(和大师托尼·迈尔斯)共享第一名,并实际上第一回击败了一位大师(本特·拉申)的成就[5]!现在下棋电脑也精于解答棋术问题,它在这方面的造诣轻而易举地超过了人类[6]。

下棋机除了精确的计算能力外,还大大地依赖于“博学多闻”。值得评论的是,只要落子动作要求非常快,下棋机总的来说比相当多的弈手高明一些。如果每一着允许的时间更长,则弈手的表现相对地比机器好。人们可依照如下事实来理解这一切,电脑是基于准确和快速的广义的计算来做决策的,而弈手则依赖于利用相对缓慢的意识评定的“判断”。利用这些人的判断来显著地减少必须在每一计算步骤中认真考虑的可能性,当有时间时,可以得到比不用这类判断而只用简单计算和直接排除可能性的机器更深刻的分析。在玩困难的东方围棋时,这一差别就更显著,那里每一步的可能数目比国际象棋大得多。意识和形成判断之间的关系,将是我后面尤其是第10章论证的中心。用人工智能得到“快乐”和“痛苦”

人工智能宣称为理解精神品质,譬如快乐、痛苦、饥渴等提供了途径。让我们举格雷·瓦尔特的乌龟为例子。它的行为模式在电池快用完时就要改变,然后它以被设计好的行为方式补充自己的能量存储。这和人类或任何动物感到饥饿时的行为非常类似。当格雷·瓦尔特乌龟以这种方式行为时,说它饥饿了并没十分歪曲语言。其中的某些机制对它电池的状态很敏感,低到一定点时就会让乌龟转换到不同的行为模式。在动物饥饿时,除了其行为模式的改变更复杂、更微妙之外,无疑存在某些类似的动作。它不是简单地从一种行为模式改变到另一种行为模式,而是存在一种以确定方式行为的倾向的变化,当补充能量供应的需求增加时,这些变化就会更强烈(达到某一点)。

类似地,某些AI的支持者摹想,可以这种方式来适当模拟诸如痛苦或快乐的概念。让我们把情形简化,并只考虑从极端“痛苦”(分数为-100)到极端“快乐”(分数为+100)的单独的“感觉”测度。想象我们有一台仪器,譬如讲是某种电子的、具有记录它自己的(假想的)“快乐——痛苦”度量,我把它称作“苦乐表”。这一仪器具有一定的行为模式和一定的内部的(譬如它的电池状态)或外部的输入。其想法是把它开动以使其苦乐度取最大值。可能会有许多影响苦

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