1.1 神妙智慧
一部关于两次荣获诺贝尔奖的伟大女科学家居里夫人的传记中有如下文学色彩浓郁而又科学范十足的文字[1]:
怎么会有人觉得科学枯燥无味呢?还有什么东西比支配宇宙的不变定律更醉人?还有什么东西比发现这些定律的人类智慧更神妙?这些非凡的现象,以和谐的原则彼此联系;这种次序,表面上无次序而实际上有次序;与它们相比,小说显得多么空虚,神话显得多么缺乏想象力啊![2]
智慧是身体、心灵、社会的交互与影响的产物,由此而生的又一个问题是:人类智慧能够认识无比神妙的呈现智慧的自身大脑吗?这有赖于科技的进步,也离不开浸淫科学的人文精神;有待开拓未来,还要借鉴历史。人类对自然和社会的思索和理解,既是与环境抗争、改造社会的现实需要,也是科学昌盛和文明进步的必然结果。世人内心探求未知的渴望无法遏制,世界各民族古代的神话、寓言通过推测、想象企图对自然现象及其可能情状做出解释或赋予期待,是原始思维的体现,也是形象思维的表征,南北朝的刘勰在其《文心雕龙》中最早提出了形象思维。希腊神话中的火神和工匠之神赫菲斯托斯(Hephaestus)创造出了潘多拉(Pandora)。而中国“嫦娥奔月”“龙宫探宝”经过了数千年的历程已变成“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的现实,当然,那只是行为结果,并非对内在生命机制的把握。
回望未曾中断的中华文明,博大精深、辉煌灿烂,从楚辞到乐府,从传统医学到琴棋书画,文献浩如烟海,典籍汗牛充栋。春秋战国时期,制度变革推动了文化的繁荣,并促成了思想的空前活跃和观念的兼容并蓄。“百家争鸣”蔚然成风,“诸子百家”应运而生。儒家、道家、墨家、法家以及医家不一而足。其中,以《老子》《庄子》《列子》等为代表的道家偏向自然、逻辑等领域。《老子》的辩证宏约、探天索地;《庄子》的汪洋恣肆、诙谐磅礴,为一代又一代后人津津乐道,捧为金科玉律;《列子》则哲理隽永、慧光闪烁。让后人领略了瑰丽的思想光芒、厚实的文化传统,取之不尽,用之不竭。
钱学森先生在编《关于思维科学》一书时,把李泽厚先生的一篇《漫述庄禅》放进去,后来我多次读了钱学森先生的著作以后,才理解他是出于对我们中国传统思维的特别关注和期待才那样选择的。李泽厚先生说他写了那篇文章以后,钱学森先生专门去他宿舍跟他交流过,他说钱学森先生非常严谨,他想从中国思想当中寻找人类思想未被关注的一方面。这不仅体现出他广博的知识面、深邃的眼光,也体现出他考虑问题的全面和深刻。一般人通常不会把现代科学放到中国传统文化背景当中去,但是他却视之甚重,可能他希望通过这点指出中国传统文化与现代科学之间是有内在关系的。[3]这是一个出色的哲学家、思想家对一个杰出的科学家、思想家的深深认同与钦佩。
中国传统文化与现代科学思想在某种程度上“貌离神合”,有着天生的渊源。《列子·汤问》中有个“机械人”的故事,说在周穆王西狩归来的路上,有一个叫偃师的能工巧匠觐见了周穆王,并向周穆王引见了一个他所造的“歌舞者”。[4]该“人”动作流畅、仪态万千,几乎想到什么就能做到什么。周穆王信以为真,待偃师当场剖开这个假人,周穆王一看,其实内部都是皮革、木料、粘胶、生漆等物,体内的肝、胆、心、肺、脾、肾、肠、胃,体外的筋骨、枝节、皮毛、牙齿、毛发,都是假的。偃师把这些东西组合在一起,它又复活如初。周穆王试着取出其心脏,“他”就无法说话了;去掉肝脏,“他”就丧失了视觉;去掉肾脏,“他”就不能行走了。所谓班输的云梯、墨翟的飞鸢,都自称是最高的技能了,当听说了偃师的技巧,他们终身不敢谈论自己的技艺。
阅读之余我们不能不惊叹其精致的制造力和丰富的想象力。明代江东伟《芙蓉楼寓言》言其为“此幻术鼻祖”。[5]一千多年后的诸葛亮的“木牛流马”则又是一个经典的故事,只是《三国演义》作为小说可以具有更多“神来之笔”。“机械人”的故事给我们的启示是多方面的。
首先,无论出于娱乐之意还是好奇之心,人工制造“类人”之物是古已有之的人类理想,诸多愿望的实现需要漫长的时间,远非个人生命可比。
其次,人们关注的往往是“机械人”的表现和行为,是一种模拟,这样的行为是否有与人类自身一样的生理机理则可另当别论。
再者,这样的机械,并不需要都是由类人之物构成,内外有别,主次有分,是“生”和“物”的结合。
往事越千年,生命无所息,历史在时空隧道中前行。1939年,为制造一台能解含有29个未知数的线性方程组的机器,诞生了以制造者名字命名的一台完整的样机ABC(Atanasoff-Berry computer)。[6]这是电子与电器结合的机器,电路系统中装有300个电子真空管执行数字计算与逻辑运算,用电容器来进行数值存储,数据输入采用打孔读卡方法,还采用了二进位制。1946年,莫克利(John William Mauchly)和埃克脱(John Presper Eckert Jr.)设计制造了电子计算机ENIAC。[7]他们用掉18 800只晶体管、70 000只电阻、1 500个继电器、6 000多个开关,耗电150千瓦,占地167平方米,总重30吨,每秒运算5 000次。[8]由于申请了专利,该机长时间里被宣传为首台电子计算机。有“计算机之父”之称的冯·诺伊曼(John von Neumann)参与其研制,并为现代计算机提供了基础结构。[2]
被誉为“计算机之父”与“人工智能之父”的图灵(Alan Mathison Turing)深受冯·诺伊曼的影响,冯·诺伊曼1935年于剑桥讲授他的存储程序概念,此概念在图灵机中得以体现。反过来,冯·诺伊曼也受到图灵提出的关于计算原则的论文的影响。
图灵的论文在20世纪30年代末和40年代初成为同行必读论文之一。文中图灵提出了另一个意想不到的发现,即无法解决的问题。这些问题有明确的定义,有唯一解,并且可以证明这一解是存在的,但也能证明它们无法通过任何图灵机进行计算出来,即无法通过任何机器计算。逻辑上这就是哥德尔(Kurt Gödel)的不完全定理。我们可以定义一个问题,也可以证明唯一的答案存在,但却永远得不到答案。图灵机不是为了实用而设计的。冯·诺伊曼设计了现代计算机的构造,其中一位理论先驱则是巴贝奇(Charles Babbage)。冯·诺伊曼使我们今天所熟知的计算机原则概念化和清晰化。具有讽刺意义的是,计算机的进化与人类智能的成熟方向正好相反。[9]
这样的计算机的问世,标志着人类用机器模仿自身思维和智慧的新开端,使人工智能研究有了强大的支持。从此以后,人们怀抱着与日俱增的热情和兴趣研究和使用计算机,并在认识自然和改造社会的活动中得到了回报。在这样的行为背后隐含着如下动机:人们期待着计算机能像人类那样处理问题和认识事物。然而在相当长的一段时间里,计算机给人们带来的恩惠主要在于替代人们进行大量复杂的数值计算和数据处理。[10]机器模拟的载体即电子计算机本身以超越预期的速度发展了10余年后,1956年,“人工智能”诞生了。[11]那年6月,在美国达特茅斯(Dartmouth)学院由麦卡锡(John McCarthy,1971年度图灵奖获得者,人工智能语言LISP的发明人)、明斯基(Marvin Lee Minsky,1969年度图灵奖获得者,框架理论创立者)、罗切斯特(Nathaniel Rochester)和香农(Claude Shannon,信息论的提出者)组织召开了人工智能暑期专题讨论会[3]。参加者还包括塞尔弗里奇(Oliver Selfridge)、所罗门诺夫(Ray Solomonoff)、莫尔(Trenchard More)、格伦特(Herbert Gelernter)、纽厄尔(Allen Newell)和西蒙(Herbert Alexander Simon,中文名为司马贺)(他们俩共同获得1975年度图灵奖)。
人工智能试图用机器模拟人类智能,上述电子计算机或者具有计算能力的设备(一般叫作专用计算机)就是这样一类机器;通过这样的探索和实践,人们可以反过来加深对智能本质的理解和认识,这同样也是人工智能的目标。本质指的是核心功能和神经机制,迄今为止人类对智能本身了解极为有限,对复杂的脑内过程建模为时尚早。因而这里所说的模拟不限于生物学上可解释的情状,或者说其机理未必要与生物过程一样,而是着眼于结果和效用,即外部表现可以“殊途同归”。比如飞机是受飞鸟的启发而出现的,它们都能在蓝天翱翔,但飞机内部装置与飞鸟的体内构造是两回事。现代飞机中有大量的专用计算机在工作,它们构成一个网络环境,也具备一定的智能,比如它们可代替驾驶员实现“自动驾驶”。这既是从实际出发的选择,也是现实的无奈。换句话说,这里只要求“弱等价”:给两个算法相同的输入会得到相同的输出,而强等价要求它们的处理过程也是一样的,或者说它们所有的中间步骤是一样的,是更高的要求。
有了计算机这样的智能模拟的载体或者智慧的物化能力,情况完全不同了。“虽然电脑与人脑大相径庭,但电脑会让我们学到关于人脑的知识,这些知识是我们光研究人脑永远也不会发现的。”[12]这给世界的震撼是无可比拟的,现在看来,一开始关于人工智能的预言在当时也是情有可原的。