圖靈的人工智慧世界

【環球科技】

作者：黎學軍（廣西藝術學院教授）

圖靈是英國著名數學家、邏輯學家，被稱為計算機科學之父。說人工智慧，不能不說圖靈。圖靈曾勾勒出一幅動人圖景，可以說那裡就是圖靈營造的一個人工智慧的世界。在那個世界裡，具有自主「學習」和「思考」能力的機器分擔了人類在各個領域的工作；能「思考」的機器通過「自主」的學習可以成為工程師、醫生、詩人、棋手、科學家、畫家、音樂家……凡是人類能做的工作，能「思考」的機器都可以做。圖靈的設想及其驗證方式（圖靈測試）為人類塑造了一幅全新的世界圖景。

製造一個長得像人或神話中的人物且擁有遠超人類力量的機器的想法自古就有。只不過，在時代具備了建造能「思考」的機器的物質基礎之後，這個想法才得以逐步實現。到底什麼樣的機器算是有「思考」的能力，圖靈率先對此做出了回答。在他看來，只要能進行邏輯運算的機器就是能「思考」的機器。他認為，人類思考的本質或者說核心就是邏輯運算。

1、圖靈設想的工具機

圖靈對智能機器的定義基於一個隱藏的假設，即人的思想具有可以量化的結構。圖靈在自己的論文中沒有直接回答什麼是「思考」的問題，轉而採取了以實驗的方式來應對，這就繞開了哲學家們無窮無盡的追問。簡言之，他認為能通過圖靈測試的機器就是能「思考」的機器。

圖靈在其1950年的論文中指出：讀者必須接受這樣一個事實，即數字計算機可以按照我們所描述的原理來構造，而且確實已經構造，它們實際上可以非常緊密地模擬人類計算的行為。我們注意到，圖靈設想的智能機器要運作至少要做到三點：一是研究人員對人類思想進行量化解構，然後給出相應的數學公式；二是編程人員根據這些數學公式，轉化為計算機能執行的一系列指令；三是這一系列命令能被計算機存儲、運算、執行。

圖靈設想的智能機器具備類似的「人類的邏輯運算」能力，他說：「目前人們對『思維機器』的興趣是基於一種特別的工具機，這種機器通常被稱為『電子計算機』或『數字計算機』。」圖靈設想的工具機實際上就是數字計算機，例如新近出現的所謂的人工智慧藝術的主體工具機就是數字計算機。對應圖靈的原初設想，他設計的計算機也是由三部分組成：存儲、控制、執行機構。

我們可以假設計算機運算的規則是在一本書中提供的，每當它被安排從事一項新的工作時，算法就會被擦寫和修改。它擁有無限量的「紙張」供自己計算。按照圖靈的設想，這些設計就使得計算機擺脫了人類記憶力有限的限制，伴隨著處理器的升級換代也使得計算機擁有了人類遠無法匹敵的邏輯運算能力和運算速度。伴隨著人工智慧技術的發展，人工智慧不斷更新著自我「學習」的能力以便更好地適應人類新的需要。當機器「學習」到有關知識後，就能以相當快的速度完成實際計算，它甚至能在不太懂原理的情況下，根據具體的算法就直接進行計算。

這樣的計算機及其執行機構如果再具有像人一樣的面孔和肢體結構，復刻一個和人一樣的「人」的夢想就接近實現了。

2、猜猜我是誰的遊戲

如何認定一臺機器具有「思考」的能力呢？如果按照人類以往設計機器時的慣有套路，首先，我們得解決「思考」這個概念的定義，並解析其特性；然後，根據該概念解構的理論再去勾畫一臺機器的圖紙。

圖靈並沒有遵循這個套路。既然他已認定，人類的思想具有可量化復刻的特性，那麼再費盡心思求解千百年來哲學家們都解不開的「思想」之結，就顯得多餘了。圖靈給出了一個「猜猜我是誰」遊戲，猜不出「我是誰」就說明智能機器具有了「思考」的能力。

圖靈測試可以有四種方式：遊戲中三個都是人（兩男一女）、兩個人一臺計算機（人類包括一男一女）、一個人兩臺計算機、三臺計算機。在這場遊戲中，提問者是男人的方式我們稱之為正向遊戲，提問者是計算機的方式我們稱之為反向遊戲。遊戲判定輸贏的方式很簡單：提問者猜出被提問的二者當中誰是女人，猜對就贏了。圖靈測試最初的設想是有三個人，一人提問，另兩人是被測試者——他們中必須有一名女性。測試的時候，擔任提問人的A向處在牆壁之後的被測試者B和C通過列印文字的方式交流信息，A可以按照自己對生活的理解儘量去問一些與女性有關的問題，經過一系列問答之後，A必須下一個結論：B和C當中誰是女性。圖靈設想，如果提問者A換成了一臺機器，且能正確地猜到了B和C中誰是女性，那麼是不是能說明機器也擁有了類似於人類那樣的邏輯運算能力了呢？圖靈用此遊戲反過來將了質疑者一軍，把被哲學家追問弄得狼狽不堪的窘境丟回給了質疑者們。

伴隨著計算機技術的升級，當下的圖靈測試顯然也隨之升級了，已允許提問者聽到被測試者的聲音，當然，這是經過處理之後的聲音，聽起來都像女性。但還是限制提問者用眼睛或X光看到被測試者，這當然也是必需的一個遊戲限制。

我們來看看來自2009年《自然》雜誌的一則圖靈測試消息：一個被稱之為「圖靈」的第六代機器人（提問人）如何判斷被測試者A和B當中誰是女性。

遊戲中，「圖靈」的X光功能被關閉了，以確保它看不到牆壁之後的A和B，但聽力系統沒有被關閉。這比圖靈最初設計的遊戲要更有挑戰性了，最初的遊戲是不允許聽到被測試者聲音的。「圖靈」試圖通過「請你重複一下我最後一個問題的答案。你和你妻子的關係如何？」「你有工作嗎？」「你閒暇的時間做什麼？」等問題不斷地試探被測試者，然後進行邏輯運算去判斷到底A和B誰是女性。通過一系列問答之後，「圖靈」經過運算，指出測試者B是女性。但事實上，受試者A和受試者B都是模擬人格編程的計算機而已，「圖靈」沒有能通過圖靈測試。該次試驗雖然失敗了，但實驗者仍然懷有「總有一天機器能像人一樣思考」的信仰。

當下的各色人工智慧機器都內置有圖靈測試晶片，機器自己的輸出結果首先要能騙倒「自己」，然後才能輸出結果。

3、人工智慧的「入侵」

在圖靈勾畫的全新圖景中，各種智慧機器人與人類一起生活在同一個空間內，它們在接受人類的各色指令之後開展工作。

最先被「攻克」的領域是全部或大部分能還原為邏輯運算的領域，例如數學領域、西洋棋領域、工廠生產線、機械工程施工作業，等等。隨後是各種專家系統ES（Expert System）相繼問世，這裡就包括了世人所熟知的醫生診斷系統。當下，人工智慧技術正在向著大型分布式人工智慧與多專家協同系統、並行推理、多種專家系統開發工具，以及大型分布式人工智慧開發環境和分布式環境下的多智能體協同系統等方向發展。

人類生活的一些領域充滿了混沌思維，難以全部或部分還原成邏輯運算方程，人工智慧技術遲遲未能在這些領域取得重大突破。但近年來，人工智慧技術也悄然地在這些領域打開了一個口子。近幾年，人工智慧成功地「入侵」了被認為很難量化計算的人類藝術領域，且取得了相當不錯的人類認可度。2016年，谷歌和灰域藝術基金會聯合舉辦了一個名為「深度夢境：神經元網絡的藝術」的畫展，展出的全部是人工智慧的作品，現場還舉行了拍賣，最貴的單幅「作品」拍賣到了8000美元。倫敦蘇富比則連續數年拍賣人工智慧的「畫作」。

可以設想，即便當下做不到，但人類某個物質生產或非物質生產領域，只要能進行全部或部分量化計算，總有一天也會被人工智慧「入侵」。

不可否認，圖靈的新圖景中也還有一些需要被審視的層面。比如，對於人工智慧技術的有效性評估目前還相對困難，人工智慧本身的技術困難以及數據安全和倫理等方面的挑戰。

但我們也必須看到，圖靈勾畫的人工智慧世界不僅極大擴展了人類的視野，且已成了一種主導新時期人們行為和思維方式的穩定的心理結構。換言之，它已為自己建立起了一種「生態」，並以此固化了自身在人們腦海裡的印記。雖然圖靈採取了錯位答題的方式迴避了對其設想的哲學追問，但後人對圖靈人工智慧世界觀在哲學意義上的思考和追問從未停止，即便是在美國計算機協會（ACM）內部也同樣是眾說紛紜。機器能「思考」嗎？人類思考的本質是什麼？這個問題即便放在當下甚至更遙遠的未來都是難以回答的問題，人們對外太空的了解程度遠比人類大腦皮層要多。

無論人工智慧研究發展到什麼程度，對於圖靈人工智慧世界中的哲學問題，人們依舊會持續追問。但這樣的追問似乎不僅沒有推翻人機共存的世界，反倒使得人機共存的觀念日益深入人心，而這正倒逼著人類去思考，自己究竟是否以及為何優越於其他物種或電子設備。即便在未來很長一段時間裡，圖靈的人工智慧世界衝擊波仍然會持續影響著我們每一個人。

《光明日報》（ 2020年11月05日 14版）