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人工智能的本源:一本书和两个学术家族的故事

2016-06-16 10:34
龙凰
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  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。

  没过多少年,哥德尔(Godel)就提出靠有限系统没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。

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