人工智能的本源:一本书和两个学术家族的故事
大家好!
非常高兴来参加听道和中国自动化协会联合举办的这次公益活动。我今天就跟大家谈一点人工智能的历史和本源,还有相关的一些话题,但不谈技术。那么这次报告的主旨呢,就是跟大家传达三个信息,一,智能技术是我们这个时代的时代技术,对此我们要激动之心; 二,智能技术其实是科学跟技术发展到今天的一个必然结果,对此我们要有敬畏之心;三, 这种技术绝对不是对人类的威胁,它是人类的朋友,会让我们的生活过得更好,对此我们要有平常之心。我就从这几个方面跟大家来介绍一下,人工智能的历史还有它的作用。
大家都知道今年是人工智能60周年的纪念。为什么?就是60年前一帮小伙子带头开了一个会,这个会的内容是关于什么呢?实质是关于自动机和Cybernetics控制论的进一步发展,但是组织会议的这两个年轻人McCarthy和 Minsky,为了让大家一不把它认为是自动机的研究,二是不愿意跟Cybernetic控制论联系起来,他们不愿意跟Wiener联系起来,因为控制论创始人Wiener那时候脾气很不好,年轻人都蛮怕他的,所以McCarthy就想出个新的名词来,就叫人工智能。
当时参加会议的有些人并不觉得这个名字合适,因为觉得人工智能这个名字,Artificial Intelligence听起来不大真实,好像还有点骗人的意思。所以当时参加这个会议年纪比较大的司马贺(H. A. Simon)就说我们能不能把它叫成“复杂信息处理”?更好的反映这个领域的本质? 但是最后呢,这个领域还是叫了人工智能。这就是为什么今天我们庆祝人工智能60周年。不过,把在美国汉诺威开的这个会作为人工智能研究的开始,我是觉得一有点任性,二不是一件公平的事情。
60年后的2016年的年初,我去另外一个汉诺威开会,就是德国的汉诺威,更老的汉诺威。在这个会上,我跟一个叫Phoenix Contact的德国公司二位负责人谈起人工智能。我认为他们公司这个名字很好,Phoenix Contact凤凰接触,今年正好是人工智能60年,60年中国人说是一个甲子一个轮回,要重新开始,就是”凤凰涅槃”,恰好他们正计划从老IT工业技术转化为新IT智能技术,力推”工业4.0″。跟凤凰一接触之后变成智能了,你们以后的口号就叫”凤凰涅磐,智汇天下”吧。
这个公司的CEO叫Frank,他说汉诺威是莱布尼茨的出身之地(实际上是其安息之地,生于莱比锡)。莱布尼茨是德国著名的哲学家、数学家、逻辑学家,号称17世纪的亚里士多德,发明了微积分和二进制。亚里士多德其实他还发明了一样跟人工智能非常相关的东西,叫“推理器微积分”。什么叫推理器微积分? 就是想把人的这个思维也和算术一样给机械化了,以后人的思维也变成可以像大家做数学题一样,机械化微积分了。当时他只是一种设想,他的相关的工作现在也不知道到哪儿去了,只留了一些名词和一些片言只语的东西。
到了一个多世纪之后,又有另外一个数学家、逻辑学家叫乔治·布尔,他写了一本书叫《LAWS OF THOUGHT》思维定律,最终把亚里士多德提出的三段论形式逻辑(这是奠定了数理逻辑最初基础的哲学工作),结合一千多年之后莱布尼茨提出的设想,集大成开始了现代的数理逻辑,并提出布尔代数,成为后来数字逻辑电路的数学基础,智能的科学研究真正开始了。
30年前,我在一个美国小教堂里面的图书馆找到了这本书,后来主教把这本书送给我,我也是因为这本书认识了我后来的老师Robert McNaughton教授,让我认识了一个历史悠久、伟大的学术家族。这也让我对人工智能有了不同的认识。
在我看来,这几个人开创了人工智能的现代史。哪几个人?布尔、巴贝奇(Babbage)还有德·摩根(De Morgan)这三个人。布尔我刚才已经讲了,那么巴贝奇呢?就是做了世界第一个完完整整有记录的机械计算机的人。
德·摩根是布尔同时代的学术好友,当时很多人不理解布尔,但德·摩根是布尔的坚决支持者,他是一个数学家,也是一个逻辑学家,还是一个哲学家。研究逻辑或做电路的人都知道有个De Morgan Law,就是他提出的。当时在布尔岳父的组织之下,三人都在一个社会小圈子里,专门研究印度古代逻辑,然后在这个基础上就开始了我们今天的计算机史,也形成了我们今天的人工智能的早期历史。
当时,巴贝奇雇了德·摩根的一个学生叫爱达(Ada Lovelace)给他编程,所以这个Ada成为了世界第一个程序员。她是谁呢?她是大诗人拜伦唯一的合法女儿。现在大家公认Ada是世界上第一个程序员,你去看计算机行业有好多奖甚至程序语言都是以她命名的,其实她到底做了多少工作,大家都说不清楚。这也像一首诗一样,算是拜伦这个诗人的另一个美丽传说吧。其实,摩根之后还衍生了一个完整的学术家族,这个家族的发展极大地推动了人工智能的发展。
简单地说,人工智能是从哲学开始的。哲学一词本来字面上的意思就是爱智慧,学术上来说就是对智慧的追求,这不就是人工智能吗?从亚里多士德到莱布尼茨,一直到布尔,都由哲学主导。
然后,到了1900年的8月8号,开了一次世界数学大会。德国数学家希尔伯特会上提出23个问题,其实他的核心思想还是要把数学机械化了,引发了德·摩根的学生怀德海(A. N. Whitehead, 白头)在自己的学生加朋友罗素(Russell)鼓动之下,合写了一本书叫《数学原理》,号称是人类历史上最伟大的100本书之一,提出怎样一步一步地用符号逻辑建立一套公理和推理体系,把数学机械化。写这本书要克服许多奇怪的问题,第一个问题就是罗素悖论,剃头师的头谁剃? 通过引入category的慨念,这些问题似乎基本解决。
沒过多少年,哥德尔(Godel)就提出靠有限系统沒有矛盾地推出整个数学体系这条路根本就不行,这就是有名的哥德尔的不完备原理。然后又来了图灵(Turing),他弄了一个更简单的图灵机,再次证明不行。大家都说图灵机是实现智能的基础,但谁要是拿图灵机来做人工智能就只剩人工没有智能了,图灵机其实是没用的,只是一个数学概念一个简单的装置而己。但这个装置证明了决策问题“停机”问题是不可判定的。由此,引发了所谓的Church-Turing Thesis的计算假设,就是所有能计算的东西都可以用图灵机来实现,冯·诺依曼(von Neumann)据此做出第一台二进制电子计算机,提出了今天还在用的冯·诺依曼的结构,有了我们现在的计算机,催生了今天的信息技术,推动了我们今天的人工智能。从维纳到人工智能会议,《数学原理》这本书发挥很大作用,如这幅图所示,这是几个学术家族之间差不多一百多年的努力的结果,最后才形成了今天的人工智能。讲这个的目的就是要表明,今天的智能技术是几代科学家的努力,而且还是科学发展的一个必然结果。
人工智能不会对人类形成威胁,尽管这个威胁论目前风行,特别在中国很有市场。一个是这个奇点理论,到什么2029年机器智能要超过人类智能,再就是一个很成功的企业家说它比原子弹还可怕,最后一个更有名的物理学家说人工智能可能标志着人类的结束! 我是觉得这有点太过分了,像这类讲法都是一种文学上的描述。虽然有些是科学家,有些是企业家,但这些东西你驳都没办法驳。他要是说一个具体时间,什么时候实现什么,你只有靠时间来验证。比如说库兹韦尔(奇点大学校长)说到2010年计算机就消失了,可今天是2016年了,这可是白纸黑字写的,并在公共场合上讲的话,我想今天好多人还是带了计算机来了吧。有些预测是没有时间界限的,你就更没法儿验证,好多几乎是业内常识,搭顺风车就能实现,能叫预言?
还有一些我说其实是默顿定律(Merton’s Law),他有这个预测使得大家都愿意跟他去做,在大家的推动下,最后可能也真的实现了。所以我说,这一类的预测是没有任何科学依据的。套用霍金自己讲的话,他自己年轻的时候讲过只要有人类,就有希望,人类的探索是无止境的!他还讲过一句话,他说不能把万有引力作为飞机失事的罪魁祸首。显然,那你也不能把智能作为终结人类的这个祸首。
为什么说人工智能不会威胁人类呢?大家不妨回顾一下智能的本质,首先什么叫智能?有一年开国际人工智能联合大会,大家做了个调查,发现有一百多种定义。你要真找,我估计两三百种定义你可以都找到。但是有个很简单的定义,大家去查字典呗。英文字典Intelligence其实有两个意思,一个意思大家都知道,就是技术层次的智能,它就是人类利用知识的能力和技巧,但是还有一个意思,智能就是情报。为什么我们今天这个时代这一点特别重要?你看搜索技术,谷歌,还有我们的百度,它们为什么变成人工智能的领先公司,就跟智能的另外的意思——情报,是相关的。你要把信息搜集起来,形成大数据、物联网、最后还要云计算一下,这样就自然而然地走向智能。所以智能就是这个时代的特征,一定要把智能和情报两个结合起来。
为什么我们的时代需要智能技术?这是因为我们进入一个智能的时代,这个智能的时代不由劳动力主导,它要求我们每个人具有深度的知识、深度的技巧,可新一代是QQ长大的一代,知识都是碎片化的。如果你让他们花那么多时间再去读那么多专业书,了解这么多专门知识,我相信大家都不愿意做这种努力了,你还要生活的好,所以,你就需要智能技术。工业社会是靠了工业自动化才实现的,我们下面一个知识社会智能社会,一定要靠知识自动化来实现。
人工智能机器人只是开了一个头而已,如何来进一步智能? 我们要从人工智能的学术研究产生智能技术,最后形成智能产业。由此,必须对IT的这个词有新的理解。
IT=“老”IT+“旧”IT+“新”IT
我们现在进入一个新IT时代,就是IT不再是“旧”的信息技术(Information Technology),不再是“老”的工业技术(Industrial Technology),而是“新”的智能技术(Intelligent Technology),但是它只是这个IT的一部分,将来的IT一定是老旧新三部分都有,但这是一个新IT的时代!
刚才提了一本书和二个学术家族在智能研究过程的历史作用,时间原因我就不再细讲了。为什么说人工智能是科学发展的必然呢?这两个学术家族,一个里面有伽利略,是第三代,第六代就是牛顿,这个家族里面出了接近20多个诺贝尔奖,出了好多位图灵奖。另一个里面有欧拉、达郎贝尔、泊桑等伟大的力学家和数学家。所以,智能走到今天,是主流科学家一代一代推动的结果,这些人在整个科学发展史上都起过极其重要的作用,这从一个侧面说明了人工智能是主流科学发展的必然结果,不是从天上掉下来的,不是六十年前才开始的,更不是今天才冒出来的。说人工智能威胁人类,不如直接说科学威胁人类听起更有道理。
我相信,我们现在进入一个新的时代。一个物理世界 + 心理世界 + 人工世界的时代。三个世界是波普尔的世界观,这三个世界加起来就是平行的时代。以前农业社会开发了物理世界,工业社会开发了物理世界和心理世界,还有一个第三世界叫人工世界等着我们去开发。这个人工世界就是要有人工智能,数据就是它的基础、矿藏。但智力最重要,而且人工智能,人工有多广,智能才可多深。
最近的AlphaGo就是一个非常好的数据驱动的智能和知识自动化特例。这个特例我们可以用Self X来称呼它。你看,它这个智能靠什么?相对过去的方法,它靠自打实现大数据,它靠加强学习实现智能化,它在很短的时间之内就可以自打三千万盘。我们人类自从有围棋以来,下的围棋的总盘数加起来还不到AlphaGo的几千万盘。它下了这么多,自己下了这么多盘了,就算不太聪明,胜过一个人类棋手也是应该的。Self X就是一种初步的平行,应是建设Digital Twin的主要目的。
如果这种技术用到运营管理中,将来每个企业里面做自打、自运营、自管理、自营销,它的智能一下就会涌现出来了!企业还没成立之前就可以靠这种平行的(人工+实际)的技术,这种企业自我运营方式,相当于一下子就运行了好几百年,它那个管理经验一总结,是不是应该比其它的企业好?所以这就是一个新时代的开始!我觉得,要进入这个新时代,必须从我刚才讲的Church-Turing Thesis跨越到AlphaGo Thesis,就是认为用阿尔法Go这种方法,可以实现几乎所有的工程智能技术。
将来的大家都要编程,我们要编各种各样的软件定义的系统,让VR、AR和AI虚实互动。机器人,包括有软件机器人和物理机器人平行合作,将来所有东西都平行,成为灵捷、精准、收敛、可编程化的个体与组织。
所以,人也是平行的。你一生下来就有好几个数据双胞胎twin you,也就是软件定义的你在各个方面跟你一起生活,一起学习,一起工作。各种各样的产品也是平行的,虚实互动。制造过程也是平行的, 工厂也是平行的,物流也是平行的。将来的军事、企业,包括你自己,都必须这样!你将来可以有自己的军队,你这个军队就是平行的你,软件定义的你,加上你买的各种各样的平行机器人,从小跟你一起成长形成你自己的一个、多个映射,提高你的智能。
所以我说按这种技术发展下来,将使人类社会更加开放,人工智能不是对人类的威胁,而是让人走向更加公开、公平、公正的智能社会。在这个新IT社会,智能技术迫使大家不骗人、不欺人、不害人,大家都能Happy, Healthy, High paid地工作!
这就是我今天传达的三个信息,也是我的一个信念。智能技术是时代的召唤和必须,要有激情迎接; 也是技术和科学发展的必然,要敬畏;不是对人类的威胁,是人类的朋友,要平常心对待其效果,只有人类才能威胁人类!
谢谢大家!
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