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文档简介

1、人工智能基础评论程炼(北京大学哲学系)内容提要:人工工智能的基础础问题涉及人人工智能的可可能性和局限限性问题。图图灵的智能理理论和机器思思维的观点在在本章中得到到阐发。本章章的主要内容容是回应两种种在哲学文献献中反复出现现的论证,一一个应用哥德德尔定理,一一个运用现象象学学说,两两者都声称计计算机能力与与人类智能之之间在原则上上存在着不可可填补的沟壑壑。本文试图图证明,这两两个论证都没没有成功地证证明这个沟壑壑的存在。什么是人工智能能? 人工智智能最初是作作为计算机技技术(尤其是是软件技术)的的一个分支而而出现的,经经过几十年的的理论与实践践活动,取得得了巨大的成成就。在其发发展过程中,哲哲学

2、、心理学学、语言学、神神经科学等领领域的大量思思想和方法不不断地渗入进进来,以至于于今天询问“究竟什么是是人工智能?”时,即使让让有权威的专专家们来回答答,答案也是是不尽相同的的。根据某种普通的的定义,人工工智能是使计计算机做聪明明的事情的艺艺术。这个定定义虽然看起起来抓住了人人工智能的精精神,但它不不够具体,还还有一些别的的看法:(1)作为软件件工程的一个个分支,人工工智能仅仅是是一些编制程程序的技巧,它它们使得计算算机能够诊断断疾病、理解解自然语言等等等。 (2)作作为一门计算算机科学理论论,人工智能能是关于编程程的一种独特特构想。 (3)作作为哲学的分分支,人工智智能是一种实实验认识论:

3、知识是什么么?在计算机机或人的心灵灵中知识如何何被表达?(4)作为一门门心灵(miind)科学学,人工智能能体现了这样样一个思想:心灵基本上上是一种处理理信息的机制制。在最深的的层次上,人人工智能试图图对这个伟大大的未决问题题做出贡献:心灵如何从从非心灵中产产生出来?站在不同的角度度看人工智能能,它就会呈呈现出不同的的图像。在上上面的前两个个定义中,人人工智能被当当作一门技术术,而后两个个定义将人工工智能看作一一种思想。但但在种种差异异背后隐藏着着一种原始的的一致性,即即人工智能作作为一种科学学探究,它正正在或试图达达到什么目的的。一般说来来,贯穿人工工智能的全部部历史,它的的目标在两个个方面

4、:(1)建造强有有力的装置以以尽可能多地地(或全部地地)完成通常常认为只有人人类才能完成成的工作;(2)提出精致致的、基于实实证的新理论论以解释人类类的精神生活活。围绕这两个目标标所进行的工工作正好分别别构成了人工工智能的实践践活动和理论论活动。人工智能诞生的的初期,在这这两个方面都都出现了令人人瞩目的成果果。许多研究究者因此提出出了更加雄心心勃勃的设想想,他们试图图将人工智能能看成是一门门一般的智能能科学,即看看成是认知科科学的核心。它它的目标变成成:提供能够够解释(或许许能够使我们们复制)人类类的全部心理理现象的系统统的理论。因因此,在人工工智能新定义义中,“计算机”反而消失了了。人们津津

5、津乐道的是一一些抽象概念念,如表达(representation)、计算(computation)、心理图像(mental image)等。 大多数数研究者都承承认,人工智智能作为一门门学科已经成成熟,但是,那那些乐观主义义者的雄心勃勃勃的纲领能能否实现,却却不可能仅靠靠设计计算机机系统、编写写程序来解决决。有一类问问题深深地与与我们的哲学学探究相联系系着,它们肯肯定伴随着人人工智能的全全部历史困惑惑着我们,这这就是人工智智能的基础问问题。简单地地说,“人工智能的的可能性与局局限性”是这些基础础问题的核心心。英国天才数学家家阿兰图灵(Allan M. Turiing)于11950年发发表的著名

6、长长文“计算机器与与智能”,可以看作作是人工智能能基础研究的的滥觞。 图灵,“计算机器与智能”(“Computing Machinery and Intelligence”, Mind, vol. 59, No. 236(1950),第433460页。 在在这篇文章中中,图灵明确确地提出了这这样的问题:“计算机能思思维吗?”为了回答这这个问题,图图灵设计了一一种“模仿游戏”。设想有三三个人,一个个男人甲、一一个女人乙和和一个提问者者丙。丙可以以是任何一种种性别,与甲甲和乙隔离开开来。这个游游戏的目的是是让丙通过交交谈确定甲和和乙哪一个是是男人,哪一一个是女人。为为此,丙轮流流向甲和乙提提出问题

7、,甲甲和乙依次给给予回答(问问答可借助打打字机进行)。如如果在一段时时间内,丙无无法分辨甲和和乙的性别,那那么就在游戏戏中失败了;反之,则获获胜。图灵设设想,现在如如果用一台计计算机代替甲甲和乙中的一一个,游戏就就变成让丙来来识别两个回回答者中哪一一个是人,哪哪一个是机器器。如果提问 图灵,“计算机器与智能”(“Computing Machinery and Intelligence”, Mind, vol. 59, No. 236(1950),第433460页。图灵的论点后来来引起了广泛泛的争议,这这里作一些澄澄清的工作是是有必要的。我我们把用图灵灵游戏来测定定智能时所涉涉及的问题分分为两个

8、方面面,一个是技技术方面,另另一个是原则则方面。从技技术方面看,图图灵的原始论论文在许多细细节上是不清清晰的。首先先,模仿游戏戏需要进行多多长的时间才才算分出胜负负,三、五分分钟还是数日日?如果时间间太短,提问问者从回答中中得不出足够够的信息,太太长,机器可可能死机,人人可能累趴下下。其次,交交谈的内容是是否有限定?第三,智力力多少是个程程度上的事情情,某些人智智力超群,另另一些人愚不不可及,更多多的人处于中中间地带。一一台机器可能能骗过一个智智力平平的提提问者,但在在一个专家面面前却过不了了几招。第四四,提问者的的主观因素显显然能影响到到游戏的结局局。我们是随随意指定提问问者,还是需需要做一

9、定的的选拔?所有有这些问题都都能引发人们们思考图灵游游戏是否是一一个切实可行行的方案。我我无意在这里里进一步讨论论这类问题,因因为解决它们们依赖于更多多经验探索。但但是,我想指指出的是,即即使人们能够够成功地就这这些问题达成成共识,还有有另一类更理理论性的问题题没有触及,而而这后一类问问题是我更为为关注的。许多人以及大量量哲学文献都都注意到,图图灵提出的智智能观念是行行为主义的。哲哲学上的行为为主义主张,在在内部的心理理状态和外部部行为之间存存在着概念上上的联系,也也就是说,我我们在谈论心心理状态时,只只不过是谈论论行为或行为为的倾向。但但是,图灵的的设想并非简简单地建立在在行为主义预预设上。

10、图灵灵对一般意义义上的行为并并无太大兴趣趣,他并未主主张,如果一一台机器在行行为模式上与与真人无法区区分,那么这这台机器就像像真人一样具具有心理状态态,或者更具具体地讲,具具有智能。在在图灵的模仿仿游戏中,机机器只需展示示一种特殊的的行为言语行为为(verbbal beehavioor),而在在许多理论家家看来,单有有在语言方面面与人类无法法区分的表现现,既不是一一个东西具有有智能的必要要条件,也不不是充分条件件。实际上,图图灵并没有主主张,不能通通过图灵试验验的系统就是是没有智能的的。图灵的意意思是,如果果一个系统在在一段合理的的时间内可以以像一个人一一样进行日常常交谈,这就就足以让我们们断

11、定它是有有智能的,也也就是说,在在模仿游戏中中获胜是一个个系统有智能能的充分条件件。根据我们们的日常看法法,智能可以以用许许多多多方式体现出出来,演算习习题、下棋、创创作文艺作品品等都是可以以看作是智能能的展现。为为什么图灵对对言语行为情情有独钟呢?思索这个问问题能够让我我们领略图灵灵构想的优美美和深刻。我们知道,今天天的计算机能能够执行和完完成许多从前前被认为只有有聪明的人类类才能从事的的任务。但是是,我们大多多数人不愿承承认迄今为止止的计算机是是有智能的。鉴鉴于这种情况况,美国耶鲁鲁大学的人工工智能专家德德鲁麦克德莫特特(Dreww McDeermottt)在19997年IBMM计算机深蓝

12、蓝击败卡斯帕帕罗夫后评论论道:“去年19996,在加加里卡斯帕罗夫夫象棋取胜IIBM计算机机深蓝后,我我告诉我的人人工智能导论论课的学生说说,计算机要要挑战最好的的人类,还需需许多年。既既然已经证明明我和许多其其他人都是错错的,许多人人一直急于要要我们相信,深深蓝并不真正正具有智能,而而且这场胜利利与人工智能能的未来无甚甚干系。尽管我同意意这台计算机机不是非常有有智能,但是是,说它根本本不显示任何何智能却是根根本误解了它它所做的事情情和人工智能能的目标和方方法。的确,深深蓝的能力非非常狭窄。它它不能认识、更更不能拾起一一枚棋子。它它甚至也不能能够谈谈它获获胜的那局棋棋。既然智能能的本质似乎乎是

13、在种种情情形下创造性性的反应能力力,我们难以以在这一点上上说这台机器器有多少智能能。” 德鲁麦克德莫特(Drew McDermott),“对,计算机能思维”(Yes, Computers Can Think),纽约时报1997年5月14日。深蓝的能力是狭狭窄的,算题题、写诗、作作画的机器依依然在能力上上是狭窄的,我我们不愿意将将智力赋予它它们,是因为为我们认为智智力是远为宽宽广的能力。图图灵选择语言言能力作为智智能测试的标标准,我们难难道不能同样样说这种能力力是狭窄的吗吗?在图灵看来,回回答是否定的的。谈话的能能力在所有智智力中是独特特的和涵盖性性的。图灵试试验并不限定定交谈的话题题,模仿游戏

14、戏的参与者可可以就任何题题目展开语言言上的交流。如如果我们将两两台机器做一一个比较,这这一点就更容容易理解。假假设有一台机机器,深红,它它在图灵的模模仿游戏中胜胜出。我们可可以比较一下下深红与深蓝蓝的智力。深深蓝只能下棋棋,而深红可可以谈论广泛泛的话题(包包括象棋以及及深蓝的获胜胜局)。实际际上,如果深深红根本不会会下棋,它也也不可能聪明明地谈论下棋棋。当然,深深红在某种程程度上可以被被认为是“夸夸其谈”或“纸上谈兵”,如果在棋棋盘上与深蓝蓝较量会败得得一塌糊涂。但但这并不重要要,世界上没没什么人在棋棋上能与卡斯斯帕罗夫相比比,但他们都都可以是有智智能的;甚至至一个完全不不会下棋的人人,也可以

15、是是有智能的。图图灵美妙的构构想的背后隐隐藏着这个思思想,即,交交谈能力不仅仅仅是诸多智智力的一种,更更为重要的是是,交谈能力力是一种能够够(至少在某某个程度上)表表现其他诸多多能力的能力力,是一种涵涵盖性的宽广广的能力。套套用一句话,“智能一枝花,全靠嘴当家”。图灵在他的经典典论文中做过过如下预言:“我相信,在大大约50年的时间间里,人类有有可能用大约约109的存储量给给计算机编程程,让其玩模模仿游戏,它它们玩得如此此之好,致使使一个平常提提问者在5分钟的提问问之后做出正正确的辨别的的机会不足770%。我相信本本20世世纪末,人们们的说法以及及一般有教育育的观点将大大大改观,人人们将能够谈谈

16、论机器思维维而不感到抵抵触。” 图灵, 图灵,“计算机器与智能”,第442页。今天看,这个预预言即使不能能说完全失灵灵,至少没有有得到实践上上的支持。有有一些哲学家家和人工智能能研究者从其其他角度论证证人工智能的的局限。我把把这类论证分分为两类:第一类:有一一些先验证据据表明,计算算机系统依其其本性,在模模拟人类智能能方面存在原原则上的制约约,因此,人人类构造的任任何计算机系系统都不可能能通过图灵试试验;因此,人人类的智能不不能用计算机机模型来解释释;因此,机机械论的智能能观点是错误误的。第二类:即使使计算机系统统能够通过图图灵试验,依依其本性,它它们也不具有有与人类一样样的智能,因因此试图用

17、计计算机模型来来解释人类智智能的努力是是无法成功的的。美国哲学家约约翰塞尔(Joohn Seearle)于于1980年年提出的“汉字屋”论证(Chhinesee Roomm Arguument)是是第二类论证证的代表。 塞尔,“心灵、大脑与程序”(Minds, Brains, and Programs),首次发表在行为与大脑科学(Behavioral and Brain Science 1: 417-424,1980)上。这篇文章后来被许多文集收录。对塞尔论证的评论,参见第3章“论人是机器”。 对于这一类类论证,我在在这里不作讨讨论。我的主主要兴趣集中中在第一类论论证上。这类类论证试图从从原则

18、考察计计算机具有的的能力。这里里有两点值得得注意。首先先,人工智能能是一门具体体的学科,有有经验探究的的一面。而科科学是一种构构造性的工作作,它需要确确立何为世界界中的事实以以及刻画事实实之间的关系系。作为一门门科学,人工工智能的理论论目标是提出出一种广义的的智能理论或或模型,以取取代大众心理理学中蕴含的的昏暗不清的的常识智能观观。哲学,就就其作为最一一般的概念上上的工作而言言,不可能代代替经验的观观察断言经验验世界中的事事实,虽然它它必须谈论这这些事实。哲哲学探讨的是是各种判断之之如何可能的的方式,亦即即确立这些判判断赖以成立立于其中的框框架和建立于于其上的基础础。因此,我我们需要弄清清人工

19、智能的的基本思想在在多大程度上上和何种意义义上与我们拥拥有的其他信信念和知识相相协调或相抵抵触。其次,哲哲学对于人工工智能有其独独立的批判功功能。人工智智能中某些规规范的变化常常可以直接投投射到哲学史史上一些思潮潮的更替之上上,而这些思思潮的更替往往往是先于人人工智能的实实践活动的。在在此种意义上上,哲学的启启发对于人工工智能实践变变得重要起来来。人工智能能研究中存在在着多种工作作背景,它们们各自拥有自自己的哲学信信条,多种的的思想之间的的竞争既是人人工智能前进进的动力,又又是这个领域 塞尔,“心灵、大脑与程序”(Minds, Brains, and Programs),首次发表在行为与大脑科

20、学(Behavioral and Brain Science 1: 417-424,1980)上。这篇文章后来被许多文集收录。对塞尔论证的评论,参见第3章“论人是机器”。下面我要面临的的是两个哲学学上反对人工工智能可能性性的论证,一一个是从逻辑辑的角度上提提出的,一个个是形而上学学的。我们的的主要任务有有两个:()计算机的的能力来自何何处?()计计算机模拟人人类心灵是否否存在某些原原则上的限制制?对于这两两个问题,我我们不可能从从哲学的各个个方面进行分分析,我们只只是从两个主主要的领域逻辑和形形而上学中的某些论论证中做出关关于人工智能能基础的评论论。计算机的能力人工智能需要通通过物理载体体来实

21、现,这这些载体就是是各种计算机机系统。对人人工智能基础础的考察必定定要涉及计算算机系统的形形式特性。这这种特性对于于人工智能的的真正含义何何在呢?让我我们依次考察察三个概念:形式系统、图图灵机和物理理实现。一个形式系统由由四个要素构构成:(1)字字符,(2)构构成合式公式式的语法规则则,(3)公公理,(4)推推理规则。字符指的是一堆堆形式标记(ttokenss),一个形形式系统选择择哪些符号,通通常出于使用用方便的考虑虑。人们通常常从大小写英英文和希腊文文字母、标点点符号、常用用的逻辑符号号、阿拉伯数数字以及数学学符号中挑选选一个系统所所需要的字符符。语法规则指定哪哪些符号串构构成简单的语语句

22、以及如何何将简单与聚聚合成为复杂杂语句,按照照语法规则合合成的句子被被称为“合式公式”(welll-formmed foormulaa)。一个形式系统通通常给出一组组合式公式作作为公理或者者基本假设,推推理规则则指指定一些严格格的步骤用公公理去推导或或“证明”该形式系统统的定理。更更确切地讲,一一个公式F在在某个系统中中得到证明,当当且仅当存在在一个有限的的证明系列,该该系列终结于于被F,而FF之前的任一一个公式要么么是一个公理理,要么是通通过推理规则则从上一个公公式得出的。一一个形式系统统虽然本身可可以被有限地地描述,因为为它的四要素素在数量上都都是有限的,但但它可以证明明无穷多条定定理。例

23、如,皮皮亚诺算术只只有五条公理理,但从它们们可以推出无无数算术定理理。数学家们们发现,ZFF(策梅洛-弗兰克尔)集集合论中的公公理加上命题题演算和谓词词演算所构成成的形式系统统,能够证明明全部古典数数学的定理!由于公理是是自明的,推推理是严格的的,从两者得得到的定理就就是有稳固基基础的,因此此,这种形式式化方法催生生了一门学科科分支,被称称为数学基础础。科学家们们还乐于将这这种方法推广广到其他学科科,如概率论论和某些物理理学分支,这这是题外话。形式系统的意义义还不只限于于这些,更有有趣的是,它它们可以通过过纯粹机械的的过程自动化化。一个纯粹粹机械的过程程可以称为一一个算法。假假定我们从一一个形

24、式系统统的字符中任任意合成一个个符号串,一一个算法对这这个符号串做做三件事:首首先,通过一一个有限的过过程确定这个个符号串是不不是一个合式式公式,其次次,通过一个个有限过程确确定该符号串串是不是一个个公理;最后后,通过一个个有限过程将将这个符号串串与任何一组组有限的合式式公式结合起起来,确定该该符号串是否否是根据推理理规则从那组组合式公式推推导出来的。我我们说一个算算法是机械的的,是指这里里的“确定”、“推导”并不是心理理学意义上的的,机械过程程完全依据语语形(synntax)进进行操作。当当然,具有心心理状态的人人类也可以进进行纯形式的的符号操作,但但单就形式符符号操作而言言,心理能力力不是

25、必需的的。正是图灵灵在现代意义义上将算法自自动化,就是是说,将算法法用一种抽象象的机器今天被称为为“图灵机”来实现。图灵机是一台抽抽象的自动装装置,一台图图灵机具有: ()不不定数量的存存贮箱; ()有有限数量的执执行单元; ()一一个指示单元元。指示单元元常常指示一一个执行单元元(行动单元元)和两个存存贮箱(分别别是“内”箱和“外”箱)。每个个存贮箱可以以包含一个形形式符号(可可以是任何符符号,但一次次只有一个),每每个执行单元元都有自己特特定的规则,当当它成为一个个行动单元时时就遵守这个个规则。此规规则所限定依依赖于当下内内箱中的符号号;在每种情情况下它将指指明两件事:第一,什么么符号放在

26、当当下的外箱中中(消除以前前的内容,如如果有的话),第第二,指示单单元接下来了了出什么指示示。机器一步步步执行:行行动单元检查查内箱,然后后根据它在那那儿发现的符符号及其规则则,重新填充充外箱和安排排指示单元,然然后开始下一一步。通常有有一个执行单单元不做任何何事,所以一一旦它被启用,机器就停下下来。 这是对图灵的原始定义的一个变动的简述,这种表述与现在的计算机工作方式极其相似,它与原始定义的差别并不重要,见约翰 这是对图灵的原始定义的一个变动的简述,这种表述与现在的计算机工作方式极其相似,它与原始定义的差别并不重要,见约翰郝格兰(John Haugeland),“语义引擎:心灵设计导论”(S

27、emantic Engines: an Introduction to Mind Design),载于郝格兰编,心灵设计:哲学、心理学、人工智能(Mind Design: Philosophy, Psychology, Artificial Intelligence, Cambridge, Massachusetts: The MIT Press, 1981),第11页。 任何一一个算法都可可以用一台图图灵机来实现现。更令人惊惊奇的是,图图灵证明,存存在特殊的图图灵机,被称称为通用图灵灵机,它可以以模拟任何别别的图灵机。这这就是图灵定定理,是它构构成了现代计计算机科学的的理论基石。借借助于图灵

28、定定理,我们可可以说一台通通用图灵机可可以将任何形形式系统自动动化。 图灵机机只是纸上的的抽象机器,还还不是今天我我们插上电源源按下开关就就自动运行的的机器。后来来发现,有一一些不同种类类的通用机,它它们并不是严严格意义上的的图灵机。借借助于某些限限定,我们可可以造出通用用机,它们就就是几年广泛泛使用的数字字计算机,是是通用图灵机机在物理上的的近似实现。其其中一个限定定是,真正的的通用机必须须具有不加限限制的内存,而而任何现实机机器的内存都都是固定规模模的。所以,除除开容量上的的限制外,一一台标准的数数字计算机通通过适当编程程,可以模拟拟任何形式系系统,也就是是说,它可以以模拟任何人人类能行过

29、程程,这就是计计算机为什么么如此强有力力的原因。计算机求解问题题的过程是这这样的:对于于一个给定的的问题,首先先必须对它进进行形式表达达,指定使用用的符号、建建立合式符号号串的规则(句句法)以及对对这些符号串串的解释。然然后确立对这这些符号串进进行处理的规规则,经过一一系列符号处处理过程,最最后得到新的的符号串作为为结果。这就就是所谓的形形式化方法,可可以说,它是是计算机工作作的核心方式式。哥德尔陷阱 20世世纪30年代代,正当计算算机理论处于于发展之中时时,对于形式式系统的深入入研究引起了了数学基础领领域的革命,著著名的哥德尔尔不完全性定定理正是这场场革命中的一一项最深刻的的成果。由于于哥德

30、尔定理理是关于形式式系统的一般般性结论,因因此直接影响响了关于计算算机器能力的的讨论。哥德德尔定理对于于人的智能的的真正含义,今今天依旧是一一个常见于哲哲学文献中的的话题。 参见罗杰彭罗斯(Roger Penrose),皇帝的新心(The Emperors New Mind, Penguin Books, 1989),第9章。20世纪中叶,计计算机的出现现和广泛使用用引起了极大大的关注,人人们开始从各各方面将人与与计算机进行行类比,关于于人类心灵的的机械论观点点开始复活。与与此同时,也也出现了许多多反驳机械论论观点的论证证。这些论证证中最具威力力、影响至今今的论证是借借助于哥德尔尔定理证明机机

31、器永远不可可能完全模拟拟人类心灵。欧欧内斯特内格尔(EErnestt Nageel)和詹姆姆斯纽曼(Jaames RR. Newwman)的的小册子哥哥德尔证明 Ernest Nagel & James R. Newman, Gdels Proof, New York: New York University Press, 1958.、卢卡斯(J. R. Lucas)的文章“心灵、机器与哥德尔” Ernest Nagel & James R. Newman, Gdels Proof, New York: New York University Press, 1958.“给定任何一致致的和能够做

32、做初等算术的的机器,存在在一个这台机机器不能产生生的为真的公公式即这个公公式在此系统统内是不可证证明的但我们能能够看出这个个公式为真。由由此推出,任任何机器都不不可能是心灵灵的一个完全全或充分的模模型,心灵在在本质上不同同于机器。” 卢卡斯(J. R. Lucas),“心灵、机器与哥德尔”(Minds, Machines and Gdel),载于A. R. 安德森(A. R. Anderson)编,心灵与机器(Minds and Machines, Englewood Cliff, New Jersey: Prentice-Hall, 1964),第44页。卢卡斯(和后来来的彭罗斯)声声称,哥

33、德尔尔定理可以用用来证明人工工智能是没有有希望的。他他们的论证经经过重构和解解释,可以表表述如下:(1)对于任何何一台计算机机,假设它体体现了一个可可以列出初等等算术定理的的形式系统。(2)对于这台台计算机而言言,由于它是是一致的,因因此存在一个个哥德尔语句句,这个句子子为真,但这这台机器不能能证明它为真真。(3)因此,这这台计算机不不能认识到这这个句子为真真。(4)人类智能能能够认识到到这个句子为为真。(5)因此,人人类智能中至至少有一部分分不能被这台台计算机所模模拟。这个论证在直观观上似乎很有有力,但其实实是过分简单单地和错误地地运用了哥德德尔定理。哥哥德尔定理说说的是,任何何一个包含初初

34、等算术的形形式系统,如如果它是一致致的,它就是是不完全的,也也就是说,一一定存在为真真的陈述,该该陈述在这个个系统内部是是不可证明的的。上面的论论证中,只有有在计算机是是一致的这个个条件下,哥哥德尔定理才才适用。但是是,在什么意意义上,一台台计算机是一一致的?这里里,我们要区区分理想上的的一致性和实实践上的一致致性。一个形形式系统是一一致的,仅当当它的定理在在逻辑上被其其公理和推理理规则所保证证,这种一致致性是理想的的,与另一种种实践上的一一致性要区分分开来。设想想有一个人依依照公理和推推理规则“推导出”一条条定理理,当我们问问这组推导出出的定理是否否一致时,我我们问的很可可能是,这个个人在推

35、导的的过程中有没没有出错,比比如说,他是是否不知不觉觉地误用了规规则、推演过过程中是否出出现笔误等?一台体现这这个形式系统统的计算机是是由各种物理理硬件和软件件构成的,我我们在什么意意义上说它产产生的算术定定理集是可靠靠的(souund)?显显然,说它们们是可靠的,意意味着这台机机器的每个物物理细节在功功能上都是正正常的,为它它编写的程序序是恰当的,等等等。但是,在在现实世界中中,数不清的的因素,既有有硬件上的,也也有软件上的的,对一台机机器的运行产产生着影响,谁谁能有先验的的理由保证一一台现实的机机器没有出现现功能上的障障碍呢?卢卡卡斯的论证显显然有一个暗暗含的、关于于机器的一致致性的理想化

36、化预设,即计计算机的运行行是完美无缺缺的,一旦这这个预设受到到质疑,上面面论证中的第第二和第三个个步骤也就受受到质疑。这这是因为,如如果一个系统统是不一致的的,任何命题题都可以在其其中得到证明明。即使理想化预设设不受质疑,上上面论证中的的第四个步骤骤也是可疑的的。假设用HH代表人类智智能,M代表表该计算机,GGm代表M的哥哥德尔语句,那那么(4)可可以写成:HH能看出Gmm为真。凭什什么说H有这这个能力?答答案似乎只有有两种,一是是,H根据哥哥德尔定理看看出Gm为真,二是是,H有一种种先天能力,直直接看出Gmm为真。我们们先看前者。哥哥德尔定理说说,当M是一一致时,Gmm为真但M不不能证明Gm

37、m为真。因此此,只有H相相信M是一致致的,H就能能运用哥德尔尔定理合理地地相信Gm为真。但HH何以相信MM是一致的?因为H看出出M列出的定定理都是真定定理。不过,这这里需要说明明的是,给定定理想化预设设,M是一致致的是一回事事,H能够看看出M是一致致的是另一回回事,也就是是说,即使MM是一致的,HH也不一定有有能力看出MM市一致的。一一方面,由于于人脑是有限限的,当M足足够复杂时,HH没有理由相相信自己能看看出M的一致致性;另一方方面,H本身身也可能是不不一致的,数数学史上的诸诸多实践表明明,H并不总总是一致的。因因此,第一种种对H看出GGm为真的能力力的解释,表表明步骤(44)是可疑的的。再

38、看看第第二种解释,即即H有一种先先天能力看出出Gm为真。这种种解释似乎蕴蕴含着这样一一个想法:即即使H不知道道M是否一致致,H也能看看出Gm为真。这个个想法非常奇奇怪,它似乎乎赋予了H一一种神秘的觉觉察真理的能能力。但显然然这里要付出出代价,那就就是,H不确确定M列出的的定理集是否否是可靠的,而而H又同时相相信Gm与这些定理理是相容的。总之,即使理想想上讲,机器器是一致的,它它的一致性是是否是人类智智能能够看出出的,是一个个未决的问题题。如果我们们看不出它是是一致的,我我们就无法称称它的哥德尔尔语句为真。实实际上,我们们很难“看出”一个复杂的的形式系统的的一致性,我我们只是从哥哥德尔定理知知道

39、,如果这这个系统是一一致的,那么么一定有一个个为真的公式式是这个系统统所不能证明明的。这样,卢卢卡斯的论证证只表明,如如果人类心灵灵完全知道一一台机器所遵遵守的所有规规则,那么就就可以构造一一个哥德尔句句子,人类心心灵可以看出出它为真,但但机器不能证证明它。但这这只是一个假假言的结论。卢卡斯论证的另另一个失误是是,它把哥德德尔定理只描描述成对机器器的限制,而而没有看到哥哥德尔定理同同样适用于人人类心灵。像像给一台机器器设计一个哥哥德尔语句一一样,如果给给卢卡斯设计计一个哥德尔尔语句“卢卡斯不能能一致地断言言这个句子”,卢卡斯也也无法判断其其真值(假定定他是一致的的)。卢卡斯斯论证也没有有正确地

40、理解解计算机的工工作方式。在在一台计算机机中有不同的的工作层次,从从物理层次到到机器码层次次以及更高的的信息(语义义)层次,在在较高的符号号处理层次上上,我们同样样可以使机器器像人一样,在在一致性和完完备性不可两两全的情况下下选择一方面面放弃另一方方,从而判断断出哥德尔语语句的真值,学学习机器的出出现也可以使使机器学会应应付新情况,从从而跳出“哥德尔陷阱阱”。上面的讨论只是是反驳了卢卡卡斯式的论证证,下面我借借助鲁迪拉克(Ruudy Ruucker)的的论述从更为为技术的角度度讨论人-机机在数学能力力上的等价的的可能性。 见鲁迪拉克,无限与心灵(Infinity and the Mind, B

41、irkhuser, 1982),第292294页。假定代表人类类的数学直觉觉(亦即心灵灵的能力),HH*是能够够宣称为真的的陈述的集合合;M是一台台图灵机,MM*是M所列列出的定理集集。卢卡斯的的论证是这样样的:(1)M*H能够看出出M体现了一一个为真的形形式系统。(2)知道MM为真知道道M是一致的的,并且Coon(M)*。(3)但是Coon(M)MM*(哥德尔尔第二定理),所所以M*H*。因此,没没有任何机器器M等价于HH。 我前面面论证的重要要的一点是,对对于一台很复复杂的机器来来说,它的一一致性在我们们的直观之外外,我们很难难预言这样的的机器的行为为。这就是说说,卢卡斯证证明中的步骤骤(

42、)太强强了,我们需需要对它做更更合理的处置置。设有一个谓词TTr(e),TTr(e)机器Me列出了一个个相信为真真的语句集。e是一台带有有指标的图图灵机(的的大小相当于于代表Me的复杂程度度)。这里有两个原则则:()Me*HH* Tr(e) H*;()Tr(ee) H*Conn(e) H*。如前所述,()不必要这这么强,我们们都承认H*中的所有语语句为真,如如果M* HH*,那么MM*实际上仅仅列出了为真真的定理。但但是,只有当当H能够将MMe看成是一个个整体时,TTr(e)才才真正在H*之中,而只只有H能够命命名一个很大大的自然数ee时,这才是是可能的,因因此,()应应当改写成:(Me*H*

43、&是人类可可命名的) Tr(e) H*在贝里悖论中,我我们知道,存存在一个特殊殊的自然数uuh(即人类贝贝里数),uuh是第一个HH不能为之找找到一个名字字的数(这需需要我们是柏柏拉图主义者者),因此,小小于uh的数才可以以看成是人类类可命名的。这这样,第一个个原则就是:(Me*H*&uh) Tr(ee) H*。假定有一台机器器Mh,当h uh时,Tr(h)H*,因因此H*MMh*与哥德尔尔定理并不相相悖。当然,这这并不是说有有一台机器与与人类数学直直觉等价,而而是说,即使使有一台机器器与人类数学学直觉等价,那那也是与哥德德尔定理不矛矛盾的。我以哥德尔的一一段评论来结结束这一部分分对卢卡斯式式

44、的论证的考考察。哥德尔尔认为,关于于形式系统的的可靠性(ssoundnness)的的知识,建立立在充分数量量的事例的基基础上或者借借助其他归纳纳推理,充其其量只有经验验上的确定性性(empiiricall certtaintyy)。哥德尔尔写道,“可以设想(尽尽管远远超出出今天的科学学的限制),大大脑生理学发发展到如此之之远,以至于于我们在经验验上确定地知知道,(1)大大脑足以解释释所有的心理理现象,并且且在图灵的意意义上是一台台机器;(22)大脑中从从事数学思考考的那部分的的精确解剖结结构和生理运运行也是如此此这般。当然,思维维机制的物理理运作是完全全可以被理解解的;然而看看出这个特定定机制

45、一定总总是导致正确确(或仅仅一一致)结论的的那种洞察力力,将超出人人类理性的能能力。” 哥德尔,库特哥德尔文选第三卷(Kurt Gdel Collected Works Volume III: Unpublished Essays and Lectures, Oxford University Press, 1995),第309310页,脚注13和14。 从逻辑辑上考察人工工智能的确是是人工智能基基础理论研究究中最为重要要的。哥德尔尔定理对于人人工智能的真真正含义是什什么?这个问问题是极其困困扰人的。在在卢卡斯等人人看来,哥德德尔定理表明明了人类心灵灵与任何机器器在计算能力力上的一个差差异,这

46、种差差异导致机器器不可能充分分模拟人类的的心灵。我们们上面的分析析证明了这种种看法是错误误的。但是,这这并不意味着着我们证明了了心灵和机器器没有差异(如如在数学能力力上)。我的的策略是辩护护性的,我只只是说哥德尔尔的结论并不不是心灵能力力优于机器的的逻辑证据。在在我看来,一一个值得玩味味的结论应该该是,人工智智能的极限是是超越了我们们的直觉的。实在的形式化 从计算算机的工作原原理我们得知知,计算机求求解问题需要要三个前提: 第一,必必须对问题进进行形式化表表达; 第二,必必须能够构造造出求解问题题的算法,即即问题必须是是可计算的; 第三,必必须在受到限限制的时间和和空间内得到到问题的答案案。

47、在这些些前提当中,第第三个前提属属于计算机技技术范畴。在在图灵生活的的年代,电子子数字计算机机刚刚研制出出来,其容量量和速度与今今天的计算机机不可同日而而语。即使在在高速度巨容容量的计算机机得到普遍使使用的今天,在在实际运算中中也出现大量量的所谓组合合爆炸问题,即即问题的复杂杂程度超出了了计算机的运运算能力,这这也正是为什什么需要人工工智能的重要要原因之一。对对于这个前提提我们不作具具体讨论。 对于第第二个前提,可可计算理论已已经提供了大大部分说明。在在前面中我已已讨论过一些些极端情形(如如计算机能否否计算本系统统自身的哥德德尔数的问题题),并说明明了计算机的的巨大能力是是由丘奇论题题和图灵定

48、理理所保证的。 我们需需要给予细致致分析的是第第一个前提。首首先,很容易易出现这样一一个问题:每每个问题都可可以形式化吗吗?或者,更更一般地讲,一一切实在过程程都可形式化化吗?对一切实在过程程给出形式化化的表达的想想法深深地扎扎根于西方科科学传统中,科科学知识的确确定性和完备备性是科学家家们孜孜追求求的目标。人人工智能可以以说是这种追追求的自然产产物。人工智能大致有有新旧两种款款式,老款式式有一些称呼呼,如“古典人工智智能”(classsicall AI)、“符号操作人工智能”(symbol-manipulation AI)、“思维语言人工智能”(language-of-thought AI)

49、等。新派则打着一个共同的旗号“联结主义”(connectionism)。 约翰 约翰卡斯蒂(John Casti)和维纳德泡利(Werner DePauli)用“自上而下”(Top Down)和“自下而上”(Bottom Up)来刻画人工智能的这两派。自上而下派认为智能现象与大脑的物理硬件无关,人工智能的目标是将大脑使用的规则抽离出来,将它们编写进计算机的程序中,这样就足以复制人类智能。自下而上派则认为,人类大脑的特定物理构造在人的认知能力中起着至关重要的作用,如果不关注大脑的物理结构,我们将无法理解人的智能。见两人合著的哥德尔:逻辑的一生(Gdel: A Life of Logic, Cam

50、bridge, Massachusetts: Perseus Publishing, 2000),第129页。 维特根斯坦19921年发表表了他的第一一部也是他生生前发表的唯唯一一部著作作逻辑哲哲学论,他他在这本书中中提出的哲学学见解可以非非常接近于一一种真正的“计算机哲学学”。它极其精精致地探讨了了关于心灵和和世界的形式式化定义,一一般认为逻逻辑哲学论代代表了他的早早期思想。他他的这一时期期的思想,早早期人工智能能建筑于其上上的形而上学学基础基本上上是吻合的。维特根斯坦借助助命题演算和和命题作为实实在的图像这这两个理论来来完成他对世世界结构的形形式刻画。在在他那里,一一个基本假设设就是存在着

51、着不可分解的的逻辑上独立立的原子语句句,他称它们们为基本命题题(elemmentarry prooposittions)。这这些基本命题题在事实上非非真即假,“所有命题都都是基本命题题的真值演算算的结果。” 维特根斯坦,逻辑哲学论(Tractatus Logico-philosophicus, translated by D. F. Pears & B. F. McGuinness, London: Routledge & Kegan Paul, 1961),第5.3节,第43页。 因此,在一一种科学语言言中,关于实实在的合式图图像的句法便便是所有基本本命题的合式式逻辑组合的的集合,而它它的语

52、义就是是构成事实的的那些组合的的子集。只要要找出所有的的基本命题,然然后逐个检查查其所有的逻逻辑组合是真真还是假,就就可以构造出出世界的完整整的图像来。在在原则上,维维特根斯坦的的算法是一个 维特根斯坦,逻辑哲学论(Tractatus Logico-philosophicus, translated by D. F. Pears & B. F. McGuinness, London: Routledge & Kegan Paul, 1961),第5.3节,第43页。一旦我们执行这这个算法,科科学和技术将将陆续推断出出一个明晰性性、确定性和和控制都得到到保证的世界界,一个由数数据结构、决决策理论

53、和自自动化构成的的世界。这个个框架中的任任何东西就变变成自明的或或是同义反复复的,在此之之外的任何东东西是人们不不能用哲学或或科学的语言言来谈论的。在在这个框架背背后可能会出出现某些神秘秘的东西,它它们只能向我我们显示,但但我们不能用用语言谈论它它们。 世界必必须被表达成成由初始元素素构成的一组组有结构的描描述,这是人人工智能工作作的必要前提提。在计算机机所构造的世世界中,一切切东西都是静静态的、中性性的、自明的的、非真即假假的。首先定定义最简单的的基本元素,任任何复杂的东东西都是较简简单一级的东东西的真值逻逻辑组合。如如果世界是这这样的话,我我们只要执行行维特根斯坦坦的算法,就就将产生出科科

54、学对实在的的一个完善的的描述或理解解。如果这套套概念系统不不错的话,除除了对“神秘的东西西”保持一点敬敬畏之外,哲哲学实际上结结束了。 维特根根斯坦的尝试试在对完善性性和确定性的的追求上达到到了顶峰,然然而哲学并没没有结束。维维特根斯坦后后来认为,逻逻辑哲学论在在某些方面出出了问题,他他的算法碰上上了麻烦。逻辑哲学论所所构造的世界界是形式的和和抽象的世界界,这种世界界图像与现实实世界有着重重大差别。首首先,在前者者中每一个原原子语句的真真值是独立于于语境的、自自明的,并且且是不变的。但但在现实世界界中,具有这这种性质的原原子语句是找找不出来的,我我们甚至不知知道如何什么么样的句子才才满足要求。

55、在在生活中,我我们说出、写写出的任何一一个简单的语语句其实都包包含着复杂的的结构,它的的真值和意义义会随着它被被使用于其中中的背景的不不同而发生变变化。离开了了它的使用背背景,孤立的的语句无法取取得明确的意意义。其次,逻逻辑哲学论将将生动的世界界分割成静止止的片断,破破坏了现实世世界中的事实实、真理等的的时间性和流流动性。第三三,逻辑哲哲学论将事事实与价值绝绝然分开,认认为“它(价值)必必须在世界之之外”,“世界是独立立于我的意志志的”, 同上,第6.41和 6.373节。 而从根本本上讲,事实实与价值的绝绝然划分使得得自然秩序中中出现无法弥弥合的裂痕。从从上述三个方方面进行反思思,人们有理理

56、由怀疑哲学学是否有能力力提供关于自自然世界的完完备的逻辑图图像。或许,想想要理解人及及其在世界中中的位置,完完备性的哲学学并不是解决决办法。即使使在被视为确确定性典范的的数学领域,完 同上,第6.41和 6.373节。 剑桥数学家哈代(G. H. Hardy)在评论希尔伯特的判定问题时,说过这样一句话,“当然不存在这样的定理,这是很幸运的,因为,如果有这样的定理,我们就有了一组机械的规则解决一切数学问题,我们数学家们就无活可干了。”转引自马丁戴维斯(Martin Davis),逻辑引擎:数学家与计算机的出现(Engines of Logic: Mathematicians and the or

57、igin of the Computer, New York & London: W. W. Norton & Company, 2000),第147页。维特根斯坦在他他的后期哲学学活动中,批批判了逻辑辑哲学论中中的错误,代代表他的后期期哲学研究的的是19533年出版的哲哲学研究(Philosophical Investigations)一书,在这部著作中,他提出了“语言游戏”和“生活形式”的思想,它们现在是许多哲学争论的时髦话题。美国当代现象学学家德雷福斯斯(Hubeert Drreyfuss)在计算算机不能做什什么人工智能能的极限 本书初版于1972年,1979年又出了修订版,本文引用的论

58、述出自1994年第四次印刷的版本,见下注。一一书中就运用用维特根斯坦坦关于“生活形式”的见解对人人工智能的某某些形而上学学基础(德雷雷福斯称之为为“本体论假设设”)提出了严 本书初版于1972年,1979年又出了修订版,本文引用的论述出自1994年第四次印刷的版本,见下注。20世纪60年年代以后的数数十年间,人人工智能并没没有取得早期期预料的成就就,它在许多多方面进展缓缓慢或停滞不不前。这些挫挫折引发了种种种怀疑情绪绪。德雷福斯斯是那些怀疑疑论者和悲观观主义者的领领袖和代表人人物,他认为为维特根斯坦坦、海德格尔尔、梅洛庞第这些哲哲学家的一些些哲学结论已已经给人工智智能的可能性性提出了疑问问,他

59、断言人人工智能肯定定是有限度的的。在德雷福福斯看来,整整个人工智能能的计划建立立在四个假设设之上,它们们分别是生物物学假设、心心理学假设、认认识论假设和和本体论假设设。生物学假假设说的是,在在某个操作层层面上,通常常是在神经元元的层面上,大大脑是通过某某种开/关闸闸门的生物上上的等价方式式,用离散的的操作处理信信息的。心理理学假设是,人人类心灵可以以看作是一个个根据形式规规则处理信息息的装置。认认识论假设是是,一切知识识都可以被形形式化。本体体论假设则是是,关于世界界的一切相关关信息,涉及及到智能行为为的产生的任任何东西,在在原则上都可可以分析为一一组独立于特特定情境的、确确定的元素。德德雷福

60、斯利用用大量的现象象学学说及其其他资源对这这四个假设提提出了批判,他他总结说,人人工智能由于于建立在这些些错误的假设设之上,是注注定不能取得得成功的。在在这里,我将将只分析德雷雷福斯反驳本本体论假设的的论证。我取取舍的依据在在于,本体论论或形而上学学上的探讨具具有一定的基基本性。德雷福斯首先追追溯了本体论论假设即智能行行为在原则上上必须被理解解为确定的独独立的元素在哲学史史上的渊源。在在我看来,他他的这段追溯溯是非常中肯肯的和准确的的,我把它录录在下面:“根植于我我们文化中的的哲学传统的的目的就是要要消除不确定定性:道德的的、智识的和和实践的。实实际上,在柏柏拉图那里就就已经有一个个要求,那就

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