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人工智能能否超越人类智能

2012年11月29日 Other 暂无评论 阅读 99,372 次
摘要:

以目前的技术发展水平推断,真正的人工智能在近50年内似乎不会被制造出来。而关于“人工智能战争”的观点也只能停留在猜想阶段。而至于人工智能能否全面超越人类智能?我认为是这只是时间问题。

人工智能能否超越人类智能
(当代科技革命研讨稿)
刘锦涛
2012.6.15

20世纪80年代在国内外就进行了非常激烈的辩论。既有认为人工智能只能作为人的工具的延长而不可能取代人的大脑的工具论,如Penrose在《皇帝新脑》中辛辣地批评道:正如皇帝没有穿衣服一样,电脑并没有头脑[1], [2] 。也有人认为随着计算机硬件和软件更新的呈指数级增长,人工智能会在短期内超越人类智能[3],如Kurzweil甚至给出了确切的时间是2045年,并称这一时刻为“奇点”[4],并联合googleNASA成立了奇点大学,致力于培养顶级的技术专家以应对奇点的到来。由于近几年生物学和神经生理学许多新的研究成果的出现,一些科学家,如Hawkins则认为人工智能的希望在于对人脑的真正理解,断言只要明晰了人脑的工作机制,便可通过计算机实现人脑的工作机制,并超越人类智能[5]。最后一种观点则更富挑战性,如KellyDe Garis认为人类智能的出现只是为人工智能的出现做准备,人工智能超越人类智能是人类进化的必然,而且不仅人类将创造超越人类智能的人工智能,人工智能也将继续创造超越其自身更高水平的人工智能[6–10]

(注:本文的主要工作与其说是在尝试讨论人工智能,不如说是在对KellyDe GarisHawkinsKurzweilPenrose这几位深刻思考着人工智能哲学意义科学家们著作中观点的一次比较。)

         智能的定义

在我们讨论智能之前,必须要对“智能”有一个清晰的定义与概念,但实际上想准确地定义“智能”在目前却是一件困难的事情。由于人类至今对智能仍然没有完全了解,以致智能的发生与物质的本质、宇宙的起源、生命的本质一起被列为自然界四大奥秘。

关于智力应该包括哪些方面,不同的学者,从不同的角度研究,也有不同的看法。比如,Howard Gardner在他的多种智力理论”[11]Theory of multiple intelligences)一书中认为,人的智力应该包括语言能力(Linguistic Intelligence),逻辑数学能力(Logical-Mathematics Intelligence),空间思维能力(Spatial Intelligence),音乐能力(Musical Intelligence),身体运动能力(Bodily-kinesthetic intelligence),人际关系能力(Interpersonal Intelligence),和自省能力(Intrapersonal Intelligence)七个方面。 而Robert Sternberg则把人类的智力分成三个基本方面[12]:分析能力(Analytic intelligence),创造能力(Creative intelligence),和实践能力(Practical intelligence)。

目前已有的一种较为广泛接受的说法是(华尔街日报)在19941213日发表了一份具有50位心理学教授签名同意的论智力的主流科学”[13],列举25 条心理学者(几乎)一致同意的关于智能的“事实”:

(智力)是一种非常基本的头脑能力,包括推理、计划、解决问题的能力、抽象思维、理解复杂概念、快速学习和从经验中学习的能力。它不只是书本学习、狭窄的学术技巧、和应试能力,它反映的是我们对周围事物的更宽广、更深刻的捕捉、理解、搞明白怎么回事,再弄清楚该怎么办的能力。

以及随后于19962月《美国心理学者》的一篇专题报导:“智力:已知与未知”(1995[14],部分摘录如下:

在理解复杂概念,有效地适应周围环境,从经验中学习,进行各种形式的推理,通过思考克服困难等种种能力上存在着个体差异。虽然这种个体差异可以是显著的,但不是绝对的。一个人的智能表现可以因为不同的情况,不同的领域,以及不同的评判方式而有所不同。“智力”的概念用于澄清和理顺这种复杂现象。虽然在某些领域已经取得了很清晰的认识,可人们还没有找到能够解决所有问题,大家一致赞同的统一答案。最近,我们请二十几位著名的理论家们对智力下定义,就得到了二十几种不太一样的定义。

上述各种定义,不仅冗长,而且感觉更多的是在罗列智能的表现,而不是对智能本质的探究。国内的钟义信曾给出一个个言简意赅的定义:

“所谓的智能,就是怎么样来调度已有知识形成策略,解决问题的能力。”

我们可以想象出一个智能空间,在智能空间里,智能的水平由低到高可以划分成不同的层次。自然界的无机物。石头、泥土这些东西的智能相当于零级智能。智能稍高一点是植物,更高级的是动物。最高的层次就是人类的智能。如果按照智能空间的划分理论,人工智能也将处于智能空间中,但它与生物智能却处于不同的发展方向,如果按照“形成策略,解决问题的能力”这一定义,在某些方面人工智能确实已经超越了人类。但标志性的超越以及全面的超越又将如何界定呢?总之,由于对智能理解与定义的不完美,也直接造成了人工智能与人类智能比较的困难。

         人工智能的现状

当“人工智能”(Artificial Intelligence,简称AI)这个词于 1955年在一个达特茅斯研讨会上(Dartmouth workshop)被创造出来之时[15],当时的想法是用计算的方法来探索近似人的智能。相对于智能而言,AI的定义较“智能”的定义容易一些,著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义: “人工智能是关于知识的学科、怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

既然人工智能的本质是对人类智能思维的模拟,则从方法论上讲模拟一般分为两种:结构模拟和功能模拟。由于当代脑科学尚没有弄清大脑的结构机制,所以从结构上模拟人脑现代科学尚处在研究试验之中。而功能模拟的研究更多的是结合具体应用领域进行的,主要研究领域有专家系统,机器学习,模式识别,自然语言理解,自动定理证明,自动程序设计,机器人学,博弈,智能决定支持系统和人工神经网络。并在某些方面业已超越人类。

         人工智能的终极目标

Kelly从进化的观点预测了人工智能的发展,在《Out of Control》[9]一书中指出人工智能发展的转折点在于其能够脱离人类的帮助而实现自我进化。一旦人工智能实现了自我进化,那将完全处于“失控”状态,并具有无限的可能性,而从技术发展的内在需求而言,这种失控也将是必然的。

De Garis 则强调了自我学习能力的重要性,在《谁会代替人类:智能简史》[6]一书中指出“即使这些人工智能机器和人类的智慧级别一样,它们也能用几秒的时间来完成我们需要几年才能完成的事情。攻读一个博士学位将不需要4年的时间,人工智能机器只需要4×50×5×8×60×60/1000000=30秒。但人工智能机器的能力不仅仅是相当于一个人类大脑,而是相当于几亿亿个人类大脑。所以,如果它完全发挥它的大脑思维能力,那么它只需要微微秒甚至更少的时间就可以完成我们用4年时间才能完成的事情(一个微微秒是百亿分之一秒)。”由此可见,所谓的人工智能的奇点是存在的,其标志是人工智能或是其载体——计算机具有了“自我学习”的能力,实现了自我进化。至于具体时间,目前想做出准确估计为时尚早。

另外,De GarisThe artilect war: cosmists vs. terrans(此书中文版被含蓄地翻译为《谁会代替人类:智能简史》)一书中指出:在人工智能超越人类之前,围绕其人类会爆发一次全面的战争。宇宙主义者(Cosmist)( 宇宙主义者是指那些想看到人工智能被制造出来的人)。宇宙主义者反对地球主义者。而地球主义者害怕人工智能在会远远超越人类,并将人类视为一种害虫并且要消灭“它”。唯一避免这种人类灭绝危险的保险途径就是完全禁止制造超越一定智慧水平的人工智能机器。而宇宙主义者们对于制造神一样的、拥有比人类智慧水平高万亿倍的人工智能机器的危险有心理准备。宇宙主义者把他们的理想看作一种强烈激励他们的宗教。宇宙主义者看到的是“大全景”,并且希望超越人类的局限去做“大事情”。

         小结

以目前的技术发展水平推断,真正的人工智能在近50年内似乎不会被制造出来。而关于“人工智能战争”的观点也只能停留在猜想阶段。而至于人工智能能否全面超越人类智能?我认为是这只是时间问题。

毕竟,AI从诞生至今(1955~2012年),也不过50余年,相对于上百万年的人类智能进化的历程,AI 只是个刚刚诞生的婴儿,所以很难预见将来的发展。虽然前50多年的研究,AI没有告诉我们究竟智能是什么,大脑如何工作。但同时它却用非大脑的工作模式(例如启发式搜索、符号逻辑等),发展出另一种崭新的智能,从另一个角度扩展了智能空间。面对知识爆炸,学习周期越来越长,现在已经没有一个个人能够掌握人类全部的知识,甚至是一个分支的全部知识。人类由于其自身的局限性,想进一步发展智能已经愈发越发力不从心。或许,人工智能是未来的希望。

         参考文献

[1]         R. Penrose and M. Gardner, The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics. Oxford University Press, 1999.

[2]         皇帝新脑. 湖南科学技术出版社, 1995.

[3]         R. Kurzweil, The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence. Penguin Books, 2000.

[4]         R. Kurzweil, The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology. Penguin, 2006.

[5]         J. Hawkins and S. Blakeslee, On Intelligence. Henry Holt, 2005.

[6]         智能简史: 谁会替代人类成为主导物种. 清华大学出版社, 2007.

[7]         灵魂机器的时代: 当计算机超过人类智能时. 上海人民出版社, 2006.

[8]         K. Kelly, What Technology Wants. Viking, 2010.

[9]         K. Kelly, Out Of Control: The New Biology Of Machines, Social Systems, And The Economic World. Perseus Books, 1995.

[10]       H. De Garis, The artilect war: cosmists vs. terrans: a bitter controversy concerning whether humanity should build godlike massively intelligent machines. ETC Publications, 2005.

[11]       H. Gardner, Frames Of Mind: The Theory Of Multiple Intelligences. Basic Books, 1993.

[12]       A. T. Cianciolo and R. J. Sternberg, Intelligence: A Brief History. Blackwell Pub., 2004.

[13]       L. S. Gottfredson, “Mainstream science on intelligence: An editorial with 52 signatories, history, and bibliography,” Intelligence, vol. 24, no. 1, pp. 13-23, 1997.

[14]       U. Neisser et al., “Intelligence: Knowns and unknowns.,” American Psychologist, vol. 51, no. 2, pp. 77-101, 1996.

[15]       J. McCarthy, M. L. Minsky, N. Rochester, and C. E. Shannon, “A {PROPOSAL} {FOR} {THE} {DARTMOUTH} {SUMMER} {RESEARCH} {PROJECT} {ON} {ARTIFICIAL} {INTELLIGENCE}.” 1955.

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