人工智能简史之一

时间:2019-11-10 08:00:01 来源:健康资讯网 当前位置:小万美食吖 > 直播 > 手机阅读

 今天人工智能已经不再是科幻小说的噱头,随着铺天盖地的宣传,社会对于人工智能的接受已经接近平常心。唯一能引起耸动眼球的可能就是各种大佬呼号的“人工智能替代你的工作”,让现有的很多社会岗位上的从业者感到危机。而写了《未来简史》神棍赫拉里,更是用一种夸张的手法,把人工智能吹得神乎其神,彷佛人要成为其奴隶一样。

为了理清人工智能概念的很多神话和瞎话,宋胖决定开辟个人工智能专题,谈谈我眼里的人工智能,并为大家提供一个观察视角。今天和大家粗线条的说说,人工智能的简史。

0、人工智能的形象与学科形态

影视剧科幻剧中的人工智能其形象是强大无比,能力非凡;而现实生活中的人工智能却完全不是这样。今天已经融入大家生活习惯的,搜索引擎,邮件过滤器、二维码扫描器等都是近60年来人工智能技术的实用化的具体形态。这些所谓的人工智能,都是一堆有单一功能或有限功能的裸程序。显然不是科幻电影中,无所不能的形象。

其实从历史的视角看,人工智能的发展,是曲曲折折,坎坎坷坷。一次次巨大的热情被唤起,一次次梦想的肥皂泡变为碎渣。从事人工智能研究的科学家们,不得不一次次地回到原点。今天人工智能作为一个独立的学科,其发展形态非常独特。他不是像其他学科般从分散走向统一,而是从诞生之日起,就不断地分裂,形成一堆堆杂乱无章的子领域。直到今天,依然有很多科学家想着用一个统一的认知范式来统所有人工智能领域,但这个统一的时刻还远远没有到来,大概这就是,人工智能发展的希望之火才永不磨灭的原因吧。

从时间轴上而言,人工智能的历史可以追溯100年,当然,由于在1956年达特茅斯会议上,AI(artificial intelligence)这个单词才诞生,因此将1954年之前的部分,追认到人工智能发展的源史似乎有点牵强,但是由于这段时间出现的几个数学家的确提出了影响后来,甚至现在依然是人工智能理论基础的模型,因此在梳理人工智能发展史时,应该从他们开始算。如果这样的话,人工智能简史可以划分为四个阶段。

孕育期:1900-1956年

创建期:1956-1680年

高峰期:1980-2010年

展望期:2010-今

1、造梦者:数学大神们的畅想

人工智能开启于少数几个数学家。这几位大神用方程推动了整个人类的认知升级。

(1)希尔伯特

在1900年举办的巴黎数学大会上,德高望重的老数学家希尔伯特向全世界数学家们宣布了23个未解决的难题。这些题目道道经典,其中的第二题和第十题与后来的人工智能密切相关,并最终促成了计算机的发明。

希尔伯特第二题是说能否运用公理化的方法统一整个数学,并用严格的数学推理证明数学自身的正确性。这就是著名的希尔伯特纲领。希尔伯特提出了这个问题,但他自己没有证明它,而是留给了后人。

(2)哥德尔

证明数学系统应同时具备一致性(无矛盾)和完备性(可推导)的任务落到了一个人身上,他就是哥德尔。

这位来自捷克的年轻人,是希尔伯特的粉丝,在他接过希尔伯特的火炬之后,全心去证明希尔伯特第二问题。但很快,他发现,自己的努力是徒劳的,因为希尔伯特错了。任何足够强大的数学公理系统都存在着瑕疵,一致性与完备性是不能同时具备的。

哥德尔不完备性定理的证明,然哥德尔登上了1931年的时代周刊。哥德尔定理被评选为20世纪最有影响力的数学定理。

此时,人工智能学科尚未建立,计算机也没有发明,但哥德尔定理似乎给人工智能提出了警告。也就说,如果我们把人工智能看作一个机械化的数学公理系统,根据哥德尔定理,必然存在着至少一个人类可以构造,但是机器无法求解的问题。这个可以视为人工智能的软肋。数学无法证明数学本身的正确性,人工智能无法凭自身解决所有问题。即存在着人类可以求解但是机器却不能解的问题,即人工智能不可能超过人类。

但是问题没有那么简单,上述命题成立的前提是人与机器不同,人不是一个机械的公理化系统。但这个前提成立吗?到今天,也不知道。(这个问题以后,和各位细说)


(3)大神 图灵

如前所述,与人工智能相关的有两个问题,除了第二题,还有第十题呢!这个问题是:是否存在着判定任意一个丢番图方程有解的机械化运算过程?(是不是感觉一句话每个字都认识,合在一起就不知道啥意思?)

丢番图方程是什么鬼??? 别急。

它长得这个样!


所有的 a,b ,c均是整数,若其中能找到一组整数解 者则称之有整数解。

那什么是机械化运算过程?

通俗地说,就是算法。

为了解决这个第十题,一个和哥德尔一样神的年轻人站了出来,他就是图灵!

图灵设想除了一个机器,这就是后来的图灵机,也是计算机的理论原型,非常漂亮的画出了机械化运算过程的含义,并最终为计算机的发明铺平了道路。关于图灵机,我们会单辟一篇,来解释其原理。

图灵机一经提出,就获得了科学家的认可,图灵也备受鼓舞,开始进一步思考图灵机运算能力的极限。

在1940年,图灵开始认真思考机器是否能够具备人的智能。如果具备了,用什么标准判定?在1950年,图灵提出了图灵测试的概念。

通俗而言,就是在仅仅凭声音或文字沟通,如果测试者无法将与其沟通的人与机器做区分,则将该机器通过了图灵测试。(当然,由于这个实验设计漏洞很多,导致标准非常宽泛,因此饱受争议。)

2014年,俄罗斯计算机“尤金”成为历史上第一个通过图灵测试的人工智能程序,但是由于它是使用第二语言来回答问题的,即有翻译过程,此为测试者之有5分钟的互动时间,这导致其“通过”测试的证据严重不足。

图灵测试时存在理论误区的,图灵将智能等同于符号运算的智能表现,将实现功能的智能本质本体,即机器的内涵问题绕过去了。其带来的最大误区就是,引导人工智能研究者将注意力集中在如何让程序欺骗人类测试者,以通过图灵测试,有时甚至不择手段。今天图灵测试不断受到质疑。但图灵的研究的确大大推动了人工智能的进展,这个是必须要大书特书的。

(4) 悲催的冯 .诺依曼

其实,当是由于交流条件的限制,同时思考希尔伯特问题的不止哥德尔和图灵,还有一个人,他就是冯诺依曼。但这个老兄太悲催了,总是独立思考出,他人早他一步思考出的结果。这有点像杂谈的紫胖子,总是有强烈的“后见之明”。1931年,冯诺依曼证出了希尔伯特第二问题,却发现哥德尔早就发表了哥德尔定理。于是,冯诺依曼赶紧换专业,开始研究量子力学,等攒了一堆成果,准备发表的时候,另一位天才物理学家,狄拉克抢先发表了《量子力学原理》,比冯同学早了整整两年,没法只能继续换专业。


冯诺依曼,受到两次打击之后,开始把注意力从基础数学转向工程应用领域,终于获得成功。1945年,冯诺依曼在去开会的火车上完成了早期的计算机EDVAC的设计,这就是到今天仍然在采用的冯诺依曼体系结构。1946年,他又提出存储程序原理,把程序本身当作数据来对待,程序和该程序处理的数据用同样的方式存储,并确定了存储程序计算机的五大组成部分和基本工作方法。

图灵的贡献是建立了图灵机的理论模型,奠定了人工智能的基础。而冯· 诺依曼则是首先提出了计算机体系结构的设想,他是当之无愧的当代计算机之父!他的计算机终于使得数学家们的研究出了大果子,也推动着人类历史进入信息时代,人工智能的畅想,终于离开了纸面,开始成为现实。

(4)维纳

孕育期,影响后世人工智能得最后一位大神,是诺伯特维纳。这是一个真正的天才。3岁开始学习天文学和生物学,7岁时,物理学知识和生物学知识已经可以碾压身为语言学家和博物学家的父亲,10岁熟练掌握了拉丁语、希腊语、德语和英语,并且开始涉猎人类科学的各个领域。维纳一辈子发表的论文,几乎涉及所有学科,以至于你都不知道该称呼他为那个领域的科学家。

维纳对于人工智能的最大贡献,就是控制论。1948年,维纳发表了《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》。此后,Cybernetics成为一个学科。在这篇论文中,维纳深入探讨了机器和人的统一性,人或机器通过反馈(应该叫自耦合)完成某种目的的实现,开启了机器模拟人的可能。这为人工智能的提出奠定了重要的基础。此为维纳关于心理学、脑科学和工程学应相互交叉的洞见,促进了后来认知科学的大发展。

今天先写到这里,明天和大家说说,达特茅斯会议以及人工智能学科的初步建立,然后给大家介绍接下来的那些人工智能大神的故事。

感谢您的阅读。明儿见。



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