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AI演义第一回:阿兰图灵开山鼻祖,达特茅斯豪杰聚义

关于AI的想象:塔罗斯与木牛流马

  从远古时代起,我们的祖先就一直畅想着创造出像人一样智慧的工具,来辅助生产生活。

  硬币上的人物叫做塔罗斯(Talos),在希腊神话中,他是由工匠之神赫菲斯托斯打造的机器人,奉宙斯之命保护克里特岛不受入侵者侵犯。他每天绕着小岛走三圈,向靠近的敌舰投掷石块,这可能是人类最早关于AI的描述之一。

  时光穿梭到中国,三国时期诸葛亮也曾经专门制造『木牛流马』来运送军粮物资军粮。《三国演义》里还描述了蜀军利用『木牛流马』的机关大败魏军的故事。

  另一方面,关于人类如何获取知识又如何进行思考,也是千百年来中外哲学家们争论不休的话题。可受限于当时的科技水平,这些想法离真正付诸实施还有非常遥远的距离。

  显赫家世和留守儿童

  和几乎所有科学发现一样,图灵的成就也是站在巨人肩膀上。

  20世纪,电子与通讯技术快速发展,数理逻辑领域不断突破,加之各国为了军备纷纷增加对科技资金和人才投入,可谓天时、地利、人和都已备齐,只等本回的主人公出场。

  1912年6月23日,一个男孩出生于英国伦敦,他就是艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing)。

  图灵出生在一个半贵族半资产阶级的家族。在他的祖先中,有上流社会的商人、军人和牧师,其祖父更是获得剑桥大学数学荣誉学位。  

△ 幼年精灵古怪的图灵

  然而父母长期在印度任职,图灵不得不作为留守儿童,寄居在父母朋友家,因不善交流只痴迷于科学,被人们认为是怪人,也因此饱受同学欺凌。

  百代皆行图灵机

  1931年,图灵顺利考上了剑桥大学国王学院。1936年,图灵发表了一篇论文《论可计算数及其在判定性问题上的应用》,这篇论文最大的贡献就是提出了今天被称为“图灵机(Turning Machine)”的概念模型。

  有句诗叫做『百代皆行秦政制』,说的是中国历朝历代的国家形态与典当制度大体上没有脱离秦始皇当年的设定。

  无独有偶,图灵机作为一个抽象模型,为计算机与人工智能未来几十年发展确定了方向。我们如今使用的计算机也好,各种AI程序也好,也都仍然是依循这图灵机的架构设计,可以看作是图灵机的某些具体实现。从这个角度来看,我们说『百代皆行图灵机』也不算过分。

  如果说图灵给了现代电子计算机灵魂,另一位与图灵同时代的天才冯·诺依曼(John von Neumann)则给与了现代电子计算机躯壳。基于图灵机的理论,冯·诺依曼进一步提出了程序存储的思想,并基于该思想研制了人类第一台电子计算机。

  著名的图灵测试

  图灵对人工智能的另一大贡献是他提出的图灵测试。

  当时学界正在为如何定义智能这一问题争论不休,而图灵另辟蹊径,先假定智能可以被机器所模拟,然后在对机器是否拥有智能给出一个侧面的判定途径,这一途径就是图灵测试。判断的标准也很简单:人类通过一些装置和一台机器进行对话,如果人类由于无法分辨这台机器是否具备与人类相似的智能,导致无法分辨与之对话的到底是人类还是机器,那即可认定机器存在智能。

△ “图解”图灵测试

  图灵测试的一个标准模式,就是C使用问题来判断A或B是人类还是机器。如果让你判断,以上左右两组对话的回答者,哪个是人类,哪个是机器,相信你马上就能有答案。

  1950年,图灵发表了题为《机器能思考吗》的论文,在论文里提出了著名的“图灵测试”。

  在这篇著名的论文中,图灵提到让『拥有像人类一样的思考能力并非完全不合理』,从而继图灵机后又在人工智能领域挖下一个大坑,也引领一代又一代学者去攻破图灵测试这一人工智能领域的皇冠。

  第二次世界大战与图灵炸弹

  1939年,第二次世界大战爆发。

  图灵运用高超的数学知识,协助英国军方破译德国著名的密码系统“谜机”Enigma(恩尼格码)。彼时,破译密码依赖人工测试,耗费大量人力物力,效率低下。图灵改换思路,用机器代替人工,模拟迷机工作模式,穷举法再现加密前的明文内容,将之命名为“图灵炸弹”。“图灵炸弹”效率极高,几乎在获得情报的同时即可破译密码。

  密码的破译为盟军胜利作出巨大贡献,使二战足足提前2年结束,拯救了至少1400万人的性命。

  我们不能想象,如果没有图灵破译恩尼格码密码,整个英国和自由世界将发生什么,现在的世界又是什么样子。

  可是,没有如果。

  迟来的赦免

  “你说我是个谜,其实我们都是谜,在苦痛中开始,在折磨中结束。被卑微的事物拖向死亡,把崇高的理想,背负到诸天之上。”——诺贝尔

  也许你不知道,吃掉毒苹果的除了白雪公主,还有人工智能之父——艾伦·麦席森·图灵。

  1952年,图灵公开自己同性恋者身份,并因此遭到当时英国政府的迫害。1954年,图灵因食用浸过氰化物溶液的苹果而死亡,一代天才就此陨落。

  天才科学家图灵,配得上世间所有的赞美,却因为背负“罪恶”之名,英年早逝。而他的死,也因为一颗毒苹果,让悲怆染上了一丝浪漫主义色彩。

  2013年,英国政府赦免1952年因同性恋行为被定罪的图灵,2019年英格兰银行行长马克·卡尼宣布图灵成为英国50英镑新钞人物。而美国计算机协会(ACM)也将自己设立的计算机领域最高奖命名为图灵奖,以纪念他在这一领域的卓越成就,该奖被誉为“计算机界的诺贝尔奖” 。

  然而,无罪之人,何来赦免?

△ Royal Pardon英国女王颁布皇家赦免

黄金时代:达特茅斯群星闪耀

  随着图灵提出『Thinking Machine』的想法,一大波各领域青年才俊开始了在这个领域的探索。

  1955年,来自达特茅斯学院(Dartmouth College)数学系的助理教授约翰·麦肯锡(John MacCarthy)决定组织一次会议邀请相关学者就这一新的方向进行讨论,并把这一新学科正式命名为人工智能(Artificial Intelligence)。这次会议有10名学者参加,持续了两个月,并由洛克菲勒基金会提供了7500美元的资金支持。

  会议讨论了七个议题,包括自动计算机(Automatic Computer)、编程语言(How Can a Computer be Programmed to Use a Language)、神经网络(Neuron Nets)和自我改进(Self-Improvement)等,而这些话题也一直贯穿着人工智能发展的始终。

  最后让我们来看看这次会议的一些主要参与者。

△ 1956年达特茅斯会议参与者

  限于篇幅,院长不能逐一介绍每个科学家的生平,但他们对于人工智能的贡献都是非凡而卓越的。无可否认,这是一个星光灿烂的时代,也是人工智能的第一个黄金时代。

  后续我们会花更多的篇幅介绍人工智能领域下不同流派和应用场景的发展历程。总的来说,作为一门新兴科学,人工智能虽然经历过许多曲折,但一直保持着高速的发展,也在我们的日常生活中扮演者越来越重要的地位。

  约翰·麦卡锡(John MacCarthy)作为人工智能学科的发起者,推动了麻省理工学院的MAC项目,后又主导创建了斯坦福大学人工智能实验室。此外,大名鼎鼎的LISP语言也是由他创造。由于在人工智能领域的突出贡献,1971年麦卡锡获图灵奖。

  马文·闵斯基(Marvin Lee Minsky)与麦卡锡一同组织了达特茅斯会议并且参与了麻省理工学院人工智能实验室的筹建。此外,他与1951设计并建构了第一部能自我学习的人工神经网络机器SNARC,关于他与神经网络学派的种种纠葛,我们后面的故事还会提及。1969年,闵斯基也因在人工智能领域突出贡献获图灵奖。

  克劳德 · 香农(Claude Elwood Shannon)的名气就更大了。1948 年,香农发表了《通信的数学理论》论文,提出了信息熵的概念,并创建了信息论,这一理论同样也是人工智能的重要理论基石。

  早年的科学家们对AI确实过高估计,比如图灵曾说到2000年左右就可以制造出接近完成图灵测试水平的计算机,但这一目标至今仍未达成。而对一些具体AI任务的难度估计不足,使得很多大型人工智能项目的失败,并直接导致了两次人工智能寒冬的到来。

  但每一次寒冬过后,新技术与方法不断涌现,使人工智能领域重新焕发生机。

  无疑,这是一个最好的时代——长久的理论积累、海量的数据与算力以及无比丰富的应用场景,给了我们在人工智能领域充分发挥的机会。

  作为人力资本数字化平台,e成科技近年来持续践行AI技术与业务的创新融合,如今,以对话机器人、用户画像、知识图谱和人岗匹配为代表的一大批人工智能技术已经在e成的业务土壤中生根发芽,并应用于众多企业客户业务场景中。

作者为e成科技AI算法负责人刘洋

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