研究人工智慧,應該從哪裡入手?要解決這個問題,首先應該從「人工智慧到底是什麼?」入手。
科學大體可以分為三層,從下往上依次是:基礎科學、應用科學、前沿科學。
人工智慧(及其近親人工生命、機器人學)屬於前沿科學的範疇,相對於已經發展了幾百年的成熟的基礎科學和應用科學,人工智慧僅有幾十年歷史,尚處於起步階段,遠未形成堅實的基礎和完整的架構。
研究人工智慧,應該從哪裡入手?這是個問題。它牽扯到另外一個問題:人工智慧到底是什麼?
人工智慧是一臺計算機嗎?
是,又不僅僅是。
人工智慧是一段程序嗎?
是,又不僅僅是。
顯然,如果只了解計算機和程序,那最多也就能組裝一臺電腦、編寫一段代碼,跟人工智慧還差得太遠。
人工智慧,不僅僅是一臺機器,不僅僅是一段代碼,甚至不僅僅是一個數學模型。
人工智慧之父圖靈所創建的圖靈機,準確地說是計算機的數學模型,它是實現人工智慧的工具和基礎,而不是人工智慧本身;它是實現人工智慧的必要條件,而不是充分條件。
計算機已經出現半個多世紀了,已經非常普及,但幾乎所有人都不會認同:它就是人工智慧。
我們對人工智慧的理解,還遠未達到可以進行數學建模的程度。在不能說清楚人工智慧到底是個什麼東西之前,就開始建模甚至編程,未免太過草率。
科學,是一座莊嚴宏偉的大廈。這座大廈建得越高,承載它的地基就需要挖得越深。當科學大廈搭建到人工智慧這一前所未有的高度時,無疑,它的地基也需要挖掘到前所未有的深度。
人工智慧的下一層是什麼?
計算機科學、生命科學、語言學。
計算機科學、生命科學、語言學的下一層是什麼?
數學、物理學、邏輯學。
數學、物理學、邏輯學就是科學大廈的最底層了嗎?
是的。
科學大廈再往下是什麼?
基石。
科學的基石是什麼?
哲學。
是的,哲學。如果我們要在人工智慧的方向上走得更遠,就必須對哲學有著更深刻的理解。
不懂哲學?
錯,我們每個人都懂哲學。「人死不能復生」,「世界是由原子組成的」,這就是哲學。
一般來說,中國的研究人員(包括職業的和業餘的)容易犯兩個錯誤:
第一, 搞科學的瞧不起搞哲學的。第二, 搞哲學的不懂科學。
其實呢,哲學與科學的關係如同基石與大廈的關係一樣,只懂哲學不懂科學就沒有高度,只懂科學不懂哲學就沒有深度。
歷史上的科學巨匠如牛頓、愛因斯坦、圖靈、玻爾,他們都對哲學有著超凡的理解力。
同樣,歷史上的著名哲學家如康德、黑格爾,他們也直接推動了科學的進步。有的偉人既是哲學家又是科學家,例如:亞里斯多德、羅素、萊布尼茲、笛卡兒(我思故我在)。
在西方,哲學與科學本來就是一體。比如愛因斯坦,從小就生活在西方哲學頭腦的人群中(普通人群可能沒有科學頭腦,但不可能沒有哲學頭腦),十幾歲就熟讀幾何、微積分以及《純粹理性批判》等大多數科學家一輩子都沒讀過的哲學巨著,他二十幾歲能發表相對論,那不是沒有關係的。
西方哲學和科學在向中國傳輸的過程中,被中國人有意識地一分為二、去粗取精、去偽存真、「去其糟粕、取其精華」了。精華無疑是指科學,而糟粕,就是那倒黴的哲學了。
所以,中國科學家往往只看到了地面以上的宏偉建築,卻看不到地面下的哲學基礎。
中國人把西方哲學和科學一分為二斷章取義,也不是完全沒有道理的。因為中國有五千年連綿不絕的輝煌文明史,形成了自己的一套完整、強大的傳統哲學。不管你是否特意上了傳統哲學課,它都會由你的父母、師長、書籍乃至生活習慣潛移默化地灌輸給你。傳統哲學的存在,使得西方哲學難以生根,只能以外來哲學的身份存在。
中國人腦子裡有一種特殊的中式哲學,這是壞事,也是好事。如果它阻礙了對西方哲學的吸收,那就是壞事(對科學而言);如果它能夠寬容地接納西方哲學,並與之和諧共存,那就是好事。
與現代科學技術日新月異的發展速度相比,哲學的發展是緩慢的,具有一定的保守性,但這並不等於它不發展。事實上,每一次裡程碑式的科學進步——特別是基礎科學的重大進步,都是與哲學發展相互促進的。
那麼,最近的基礎科學的重大進步是什麼呢?應該是量子力學,還有後來的混沌。量子力學,終結了經典物理學,並揭開了現代物理學的序幕。它和混沌一起,徹底顛覆了傳統宇宙觀,沉重打擊了統治科學哲學數百年之久的機械決定論。
量子力學也好,混沌也罷,它們有一個共同的基本原理:不確定性原理。
量子力學中的不確定性原理的表述是:粒子的速度的不確定性乘以粒子的位置的不確定性,其值大於或等於普朗克常數。或者說:任意兩個不對易的物理量不能同時被精確的測量。通俗講就是薛丁格貓:箱子中關著一隻貓,如果我們不去觀察,箱子裡的貓的死活就不確定;只有打開箱子看一眼,貓的死活才會在這一瞬間確定下來。
混沌中的不確定性原理的表述是:只有幾個因素的簡單確定性系統也會產生隨機性的行為,這種隨機性是一種基本的性質,搜集更多的信息並不能取消隨機性。初始條件的十分微小的變化,經過不斷的放大,對其未來狀態會造成極其巨大的差別。通俗講就是蝴蝶效應:一隻蝴蝶在巴西輕拍翅膀,可以導致一個月後德克薩斯州的一場龍捲風。
為什麼量子力學和混沌都會建立在名稱相同表述不同的「不確定性原理」之上?這僅僅是偶然,還是有著深刻哲學含義的必然?
如果說不確定性原理有著深刻的哲學含義,那麼這種哲學到底是什麼?
如果我們能夠掌握這種奇怪的哲學,那麼能否給人工智慧的研究注入一絲活力呢?本文的目的,就是試圖從不確定性原理入手,更新我們的哲學思想,以期為人工智慧的研究提供幫助。
關於人工智慧的三個哲學問題
關於人工智慧,可以分為三個問題:
第一, 從哲學的角度,我們能做出什麼樣的人工智慧;第二, 從哲學的角度,我們該做什麼樣的人工智慧;第三, 從哲學的角度,我們該如何做人工智慧。
我們能做出什麼樣的人工智慧
第一個問題:從哲學的角度,我們能做出什麼樣的人工智慧。這個在第八章裡面已經有描述,在這裡綜合一下:
1.我們做不出「完全像人的人工智慧」
如果我們能做出一個「完全像人的人工智慧」,它有愛有恨,有基因有突變,而且還是碳基,那麼它就不是人工智慧了,它根本就是一個人。完全像人的東西不是別的,它就是人。
所以,世界上根本就不存在「完全像人的人工智慧」。
2.我們做不出「能取代人的人工智慧」
地球上沒有任何高級智能能取代人。為什麼這麼說呢?因為宇宙中的實體之間有三種關係:後繼、等級、平級。只有平級的實體之間才有競爭,才有勝敗,才有取代。後繼的實體之間沒有取代。比如,我們不能說「哺乳動物取代了恐龍」,「現代人取代了原始人」,「兒子取代了父親」。要知道,恐龍生了哺乳動物,哺乳動物是恐龍的延續,是恐龍在現代的代表;原始人生了現代人,現代人是原始人的延續,是原始人在現代的代表;父親生了兒子,兒子是父親的延續,是父親在現代的代表。所以,後繼的實體之間只有代表關係,沒有取代關係。
等級的實體之間也沒有取代。比如,不能說:「中國取代了山東」,「山東取代了中國」,「中國人取代了人類」,「人類取代了中國人」,「張三的胳膊取代了張三」,「張三取代了張三的胳膊」。中國是山東在世界上的代表,山東是中國在地方的代表;人類是中國人在物種上的代表,中國人是人類在種群上的代表。所以,等級的實體之間也是只有代表關係,沒有取代關係。
只有平級的實體之間才有取代。比如,可以說「犬科動物取代了貓科動物成為草原的霸主」,「中國取代德國成為第三大生產國」,「原始人取代了巨猿成為進化的成功者」。
如今在地球上進化到最高等級的,只有人類一支,所以在地球上沒有任何高級智能能取代人。至於說人工智慧,它本身就是人做的,它與人是後繼關係,它代表著人的智慧和勞動,根本不存在取代一說。畫家畫了一幅流傳千古的名畫,作家寫了一篇萬世流芳的小說,能說名畫把畫家取代了,小說把作家取代了嗎?
唯一可能取代人的,是外星的高等生命,但那根本就不是人做的。
另外,「能殺人」不等於「能戰勝人」、「能取代人」。汽車能撞死人,不等於汽車能取代人;房屋能壓死人,不等於房屋能取代人。所以,即便人工智慧能殺死人,也不等於人工智慧能取代人。
所以,人類做不出「能取代人的人工智慧」。
3.我們可以做出矽基機器人,它將是我們的忠實僕人和有力工具
前半句話:我們可以做出矽基機器人,事實上我們已經做出來了,有事實為證,不需要用更多的語言來證明。
後半句話:它將是我們的忠實僕人和有力工具。目前來說是這樣,以後呢?以後也是如此。因為人類掌握3 個級別的時間方向上的重複變異:記憶變異、遺傳變異、教學變異,而矽基機器人只有記憶變異。沒有遺傳變異就不能建立種群,沒有教學變異就不能建立社會。人類的強大不在於個體,而在於人類能建立種群、建立社會。人類能建立社會因而是社會的主人,而矽基機器人做得再好,也不過是社會的記憶工具,因而也只能是人類的僕人。
記憶變異、遺傳變異、教學變異這3 個環節是緊密相連缺一不可的,它們共同保證了人類能取得今天的成功。
實體的壽命是有限的,特別是中等深度的實體,也就是進化等級較高的實體。進化等級較高的實體壽命有限,這與創新的表現形式——分叉、剪枝是緊密相連的。正因為實體壽命有限,所以老的實體才能及時給新的進化網絡騰出空間,實現分叉;正因為實體壽命有限,所以老的實體才能帶著老的進化網絡死去,實現剪枝。
但實體的壽命有限也會有巨大的缺陷,最直接的缺陷就是對時間的控制力不強,一個實體只能控制它的壽命範圍內的時間,這就是記憶變異。正因為如此,所以在記憶變異的基礎上產生了遺傳變異,又在遺傳變異的基礎上產生了教學變異。教學變異,使得實體——也就是人類——能控制遠遠超過人類個體壽命的時間。我們今天還在學習2500 年前的老子的《道德經》,這就是教學變異的傑出成就。
再看矽基機器人。現有的矽基機器人的壽命甚至比人還短,也就是說它在記憶變異方面都不如人。假設以後造出了更高級的矽基機器人,它可以活很多很多年。這時就會面臨一個矛盾:
如果任由這種機器人活下去,它就會阻礙新型號機器人的出現;如果及時更換機器人,那麼它的壽命又不會很長。也就是說,矽基機器人或者長壽而陳舊,或者新穎而短命。
總之,不管發展到什麼程度,它的記憶變異都不會比人強多少。
那麼,會不會出現這種情況,就是機器人造機器人呢?
這就涉及到機器人如何造機器人的問題。
如果是機器人在工廠裡造機器人的話,那麼新機器人不會對老機器人有多少認同感和
忠誠度,它更多的是對工廠和企業有認同感和忠誠度。工廠和企業是誰的?人類的。所以新機器人的認同感和忠誠度還是會回歸到人類身上。
人類會把財產分給機器人嗎?不會,因為機器人沒有遺傳變異和教學變異(又繞回去了)。
如果是機器人用自己的數據來造機器人的話,這種情況已經發生了,就是計算機病毒。計算機病毒只是一段數據,一段代碼。在現實世界中,僅有數據還不能構成一個相對完整相對獨立的實體,所以計算機病毒控制世界的能力非常弱,它最多只能控制幾臺防護不嚴的電腦,把它搞死為止。
因此,機器人用別的方法造機器人——不管是工廠也好數據也好——都不會提高它的自身地位。唯一能提高自身地位的,就是用基因的方法,也就是用遺傳變異的方法造機器人。
不幸的是,遺傳變異的專利權已經被人類搶註了。即便機器人用遺傳變異的方法造出一個高級智能,那也叫人,而不是叫機器人或人工智慧。
除非能發現一種非碳基的基因,比如矽基基因。就目前人類所掌握的科學知識而言,這是不存在的。
所以,除非能找到矽基基因,否則矽基機器人只能是我們的忠實僕人和有力工具。
4.我們有可能做出量子機器人,它有可能是比人類更高級的文明。
量子計算機和量子機器人,僅存於幻想當中。它可能會有一些突出的優點,使得它能超越矽基機器人甚至人類。
量子機器人的主要優點就是:它的載體是0 型轉化爐,即能統一量子力學和廣義相對論的大統一理論。在0 型轉化爐裡面,物質與能量融合,這就意味著它不需要物質形體就能存活。而且0 型轉化爐的壽命很長,長達數十億年,單憑記憶變異它就能超過人類的遺傳變異和教學變異。甚至它有可能也會有遺傳變異,就像計算機病毒那樣,由於計算機病毒需要依附於物質而量子機器人不需要依附於物質,所以它比計算機病毒強大得多。而且0 型轉化爐與人類的生活空間之間保持著相對的獨立性,不存在相互擠佔的問題。
即便有了量子機器人,即便它建立了更高級的文明,它也不會取代人類或消滅人類。進化的規律是這樣的:高級實體只會依附於低級實體而不會消滅低級實體。分子的產生沒有消滅原子,生命的產生沒有消滅分子,人類的產生也沒有消滅生命。所以,更高等級的文明出現以後,不論它是何種形態,都不會消滅人類,當然也不保證人類不被消滅。真正會取代人消滅人的是人類的同等級的競爭者,即可能存在的外星人。
量子機器人最大的問題,就是它是否會出現。按照本文的進化規律,高等級的進化網絡總是出現在中尺度。
所以說,我們有可能做出量子機器人,它有可能是比人類更高級的文明,當然,這只是可能。
我們該做什麼樣的人工智慧
根據第一個問題的分析結果,人工智慧可以分為三種:
第一種:矽基非基因人工智慧;第二種:矽基基因人工智慧;第三種:量子人工智慧。
矽基非基因人工智慧又可以分為兩種:
A:有形體無遺傳的矽基非基因人工智慧,包括工廠裡生產的機器人、雲計算。B:無形體有遺傳的矽基非基因人工智慧,包括計算機病毒、人工生命。
由於基礎科學的限制,矽基基因人工智慧和量子人工智慧還看不到影兒,所以目前我們只能做矽基非基因人工智慧。
我們該如何做人工智慧
從哲學的角度,我們該如何做矽基非基因人工智慧。
有形體無遺傳的矽基非基因人工智慧
有形體無遺傳的矽基非基因人工智慧,說白了就是一個機器人程序。機器人程序介於用戶和作業系統之間,從上往下又分為界面層、轉化爐層、進化網絡層、宇宙坐標系-骰子網絡層、數據結構層等5 層。如下所示:
首先,機器人程序有一個界面層,界面層把整個程序封裝起來,使之看起來像是一個有智能的實體。人與機器人之間的對話、機器人與機器人之間的對話、機器人與其他的機器程序之間的對話都通過界面層進行。
其次,界面層往下是轉化爐層。這一層包裹著下面的幾層,表現為一個能把不確定性轉化為確定性的轉化爐。一個人也好,一個系統也好,其本質都是一個把不確定性轉化為確定性的轉化爐。
再次,轉化爐層往下是進化網絡層。這一層包裹著下面的幾層,表現為一個不斷重複、創新、重組的進化網絡。這裡的進化是廣義的進化而非狹義的生物進化。每個人在一生中都在不斷地進化,主要表現在他的大腦神經網絡的不斷發展。背一首唐詩,進行一場對話,提出一個解決方案,都伴隨著大腦神經網絡的發展,也就是進化網絡的發展。
然後,進化網絡層往下是宇宙坐標系-骰子網絡層。宇宙坐標系表現為時間、深度、廣度三個維,每個人的腦子裡天生就有這三個維,它使得我們能分清時間上的先後、等級上的高低和平級上的左右。骰子網絡層表現為實踐骰子(即節點)和認知骰子(即連線)構成的網絡。宇宙坐標系和骰子網絡加起來,構成進化網絡的基礎。
最下面一層是數據結構層,它是實現以上各層的基礎。
無形體有遺傳的矽基非基因人工智慧
無形體有遺傳的矽基非基因人工智慧,說白了就是一個人工生命程序。人工生命程序介於用戶和作業系統之間,從上往下又分為界面層、轉化爐層、進化網絡層、宇宙坐標系-
骰子網絡層、數據結構層等5 層。如下所示:
人工生命程序與機器人程序的層次結構基本一致,主要的區別在於:
從進化網絡層來看,機器人程序的進化網絡是內部進化網絡,相當於人類的大腦神經系統;人工生命的進化網絡是外部進化網絡,相當於某個物種的進化網絡圖。
從轉化爐層來看,機器人程序是4 型轉化爐,掌握廣度方向上的重複變異、深度方向上的重複變異、時間方向上的1 級重複變異,即記憶變異。人工生命程序是5 型轉化爐,掌握廣度方向上的重複變異、深度方向上的重複變異、時間方向上的1 級、2 級重複變異,即記憶變異和遺傳變異。
從界面層來看,機器人程序的界面包括語言界面、圖形界面、機械操作界面等。人工生命的界面主要是圖形界面。界面是什麼?從某種意義上說,界面就是形體,形體就是界面。機器人程序可以支持多種複雜的界面,人工生命只能支持很少的簡單的界面,因此說機器人程序有形體,人工生命無形體。
人工生命的優點在於能掌握遺傳變異,機器人的優點在於能掌握多種操作界面。它們在不同的領域發揮著作用。
這兩年新出現一個叫「雲計算」的概念。雲計算支持多種界面(即多種應用程式),且沒有遺傳變異,因此可歸類為有形體無遺傳的矽基非基因人工智慧。
作者:地球摺疊