人工智能的起源

科技一点鑫得 2024-08-04 16:46:40

自从人类能够发明创造以来,创造出拥有智能的机器一直是人类孜孜不倦的追求,但是直到今天这个目标仍然还未达成。然而当今以大模型为代表的深度学习表现出的强大实力,加上资本涌入带来的人工智能热潮,让人们再次乐观了起来,似乎我们离真正的人工智能不远了。

1770年,在奥地利女皇玛利亚·特蕾莎的宫廷上,一位名叫Wolfgang von Kempelen的发明家展示了一台能够下国际象棋的装置,后被称为土耳其机器人,这位发明家号称这台机器可以打败宫廷中的任何人,结局也正如这位发明家所说,挑战者很快被打败。自此土耳其机器人引起了轰动,到处参加巡游并打败了众多的挑战者。后来证明这个装置就是一个骗局,发明家雇佣了国际象棋大师藏在装置的柜子中,通过连杆装置操控土耳其机器人下棋。不知道在骗局未被解开之前,看过土耳其机器人比赛的人们是不是盲目乐观地认为真正的人工智能已经实现了呢。

19世纪初,德国大数学家希尔伯特在一次巴黎召开的国际数学大会上,一口气提出了23个亟待解决的数学问题。当时数学和科学被认为是无所不能的,希尔伯特和他的追随者认为他们即将实现莱布尼茨的梦想:发明自动判定命题的方法,并证明数学无所不能,科学家原则上可以预测宇宙将发生的一切。其中有三个问题是:

数学是不是完备的?也就是说,是不是所有数学命题都可以用一组有限的公理证明或证否。数学是不是一致的?换句话说,是不是可以证明的都是真命题?假如我们证明了假命题,例如1+1=3,数学就是不一致的,这样就会有大麻烦。是不是所有命题都是数学可判定的?也就是说,是不是对所有命题都有明确程序可以在有限时间内告诉我们命题是真是假?

这三个问题希尔伯特和绝大多数数学家和哲学家很有信心,认为答案一定是“是”,希望建立起完美统一的数学大厦。没过多久,一位当时名不见经传的年轻人哥德尔发表了一篇论文,证明了前两个问题的答案都是“否”,这就是著名的哥德尔不完备性定理。简单来说,定理可以表述为任何自然数算术理论的公理化系统都是不完备的,存在不可证明,也不可证否的命题。这给了数学界一个沉重的打击,紧接着第三个问题也很快被解决,答案仍然是“否”。解决这个问题的是英国数学家图灵,图灵设想出一台称为图灵机的机器来按步骤执行指令,进行数学命题的证明,最终他证明存在命题使得图灵机永远无法停机,从而证明了并不是所有的命题都可以在有限时间内判定为真或假。

这三个问题的解决表明数学并不是无所不能的,这个宇宙仍然存在人类无法理解的秘密,正如后来我们知道的看似简单如三体的运动轨迹都无法精准地预测,量子力学和混沌彻底摧垮了精准预测的希望,也摧垮了数学和计算无所不能的希望。然而,图灵证明判定问题过程中的副产物图灵机却给计算机的创造提供了灵感,人们开始试图创造出这样的机器,经过冯·诺依曼等人的开创性工作,1946年2月,公认为第一台电子计算机的ENIAC诞生于美国宾夕法尼亚大学,它被创造出来的最初目的是用来计算导弹的弹道,完全是出于军事目的。自此,人工智能开始有了最佳的载体,有兴趣的科学家们纷纷开始进行独立地研究,开发具有“智能”的程序。

1956年夏天,约翰·麦卡锡等人发起了著名的达特茅斯会议,因为在这次会议上正式提出了人工智能的概念,因此这一年被认定为人工智能元年,标志着人工智能正式作为一门独立的科学领域。这次暑期交流会的发起人是约翰·麦卡锡(J.McCarthy)、马文·闵斯基(M.L.Minsky)、纳撒尼尔·罗切斯特(N.Rochester)、克劳德·香农(C.E.Shanno),后来这些人都成为了人工智能领域的先驱,当时已大名鼎鼎的香农则是信息论的开创者。程序员熟知的LISP语言就是其中一位发起人约翰·麦卡锡发明的,人工智能发展的初期,LISP是进行人工智能研究的首选语言,时至今日仍然热度不减,计算机界的神书之一《计算机程序的构造和解释》(简称sicp)使用的就是LISP语言。

其实著名的达特茅斯会议是一个持续两个月之久的暑期研讨会,下图这份提案就是麦卡锡等人为了争取洛克菲勒基金会为暑期研讨会提供资助而提交的(提交时间是1955年8月31日),标题中使用了Artifical intelligence(人工智能)一词,提案共包含了7个议题:

自动计算机如何对计算机进行编程以使用语言神经网络计算规模理论自我改进抽象随机性和创造性

我们不禁会问为什么这次研讨会会持续两个月之久?其实从提案的内容上可以找到答案,麦卡锡等几位发起人认为只要精心挑选一组科学家一起研究一个夏天,这些议题的一个或多个就会取得重大进展。这又是一次科学家盲目乐观,研讨会期间众多科学无法达成共识,存在很多重大分歧,而且他们意识到创建智能机器的难度远远不是一个夏天就能解决的,最终唯一达成共识的就是为人工智能正了名,尽管也有人不喜欢这个词,其中一个原因是因为artificial也有赝品的意思。

自这次会议之后,人工智能逐渐发展为一门独立的学科领域,吸引了大量科学家加入到研究行列,同时也吸引了资本大量涌入,人工智能即将迎来一波发展高峰。

参考文献

[1] Untold History of AI: When Charles Babbage Played Chess With the Original Mechanical Turk(https://spectrum.ieee.org/untold-history-of-ai-charles-babbage-and-the-turk)

[2] 数学的不完美之美——阿兰?图灵与图灵机(http://www.is.cas.cn/kxcb2016/kpwz_128238/201708/t20170818_4849872.html)[3] 《AI3.0》梅拉妮·米歇尔著[4] A PROPOSAL FOR THE DARTMOUTH SUMMER RESEARCH PROJECT ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE(https://web.archive.org/web/20080930164306/http://www-formal.stanford.edu/jmc/history/dartmouth/dartmouth.html)[5] 《复杂(第一推动丛书·综合系列)》梅拉妮·米歇尔/唐璐 译[6] A PROPOSAL FOR THE DARTMOUTH SUMMER RESEARCH PROJECT ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE(https://web.archive.org/web/20080930164306/http://www-formal.stanford.edu/jmc/history/dartmouth/dartmouth.html)[7] 达特茅斯会议(https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BE%BE%E7%89%B9%E7%9F%9B%E6%96%AF%E4%BC%9A%E8%AE%AE)

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