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天命之年的记忆和预测?

已有 7632 次阅读 2010-7-1 10:47 |个人分类:书海拾贝|系统分类:科研笔记|关键词:AI

                                   ——简评《人工智能的未来》

 

读完《人工智能的未来》(2006年陕西科学技术出版社发行),首先感到的就是困惑:不知是该把此书作为学术著作、科普读物、还是一种非正式的科学探讨之总结?或许这是两位原著作者个人经历和背景的必然反映?更可能这就是本书的成功之处。

 

如果您是一位科学态度十分严谨的学者,读完此书后的第一感觉一定是:又碰上一回挂羊头卖狗肉的。好在接下来的第二感觉可能是:这次羊头与狗肉都是真货,特别是羊头作为招牌确实引起了人们的关注,狗肉作为食物也的确味美,因此这回可以不算是上当了。

 

本书名为《人工智能的未来》,确实有些夸张,因为书中除了有差不多百分之十的内容是关于智能之未来的一般性讨论之外,其余都是关于智能,特别是人脑功能与机制的探讨。而且,本书中智能的内涵,与从事人工智能研究的工作者所认可的含义也不尽相同。简言之,人工智能不等于智能,更不等于本书中的智能,所以称其为《人工智能的未来》就有些无从谈起了。其实,这并不是英文原著者的问题。原著英文书名《On Intelligence》,即《关于智能》或《关于智能的探讨》,名正言顺,但太学究气,不如《人工智能的未来》对大众更有吸引力。

 

然而中文版中的许多文学化译法,实在与科技文风不符。比如,把“Many of the individual ideas you are about to read have existed in some form or another before, but not together in a coherent fashion(你将读到的许多概念,虽然都曾以各种各样的形式存在过,但并没有被用一种清楚一致方式放在一起)译成你将读到的许多概念早已零散地存在,但将它们像珍珠般一颗颗串起来,构成一串光彩夺目的项链,本书却是首次。译文很美,也达意,合不合适,就看你对本书定位的认识了。

 

本书的主题是过去基于行为的人工智能理论根本无法产生真正的智能,特别是人脑式的智能。按本书的理论,依照经典的图灵实验追求智能,不是南辕北辙,就是缘木求鱼。为此,作者提出了基于记忆-预测架构(memory-prediction framework)之的智能理论,并将其称为真智能(real intelligence,以示与工人智能的区别。真智能认为,试图建造智能机器之前,我们首先必须理解人脑是怎样思考的,对此毫无人工可言。只有理解之后,我们才可以考虑如何制造智能机器。其实,这已涉及到了几个非常基本但仍无结论的重大问题:智能是人脑所独有的吗?人的智能是完全产生于新大脑皮层吗?人类智能的形成方式和应用方式是最有效的吗?对此本书几乎没有任何讨论,所有的探讨都是基于智能是产生于人脑中在古脑之外所新生出来的新大脑皮层,这是人类长期进化的结果,更是人比其它动物聪明之所在。

 

本书的前二章描述的是英文原著的第一作者,也即真智能理论的提出者霍金斯(Jeff Hawkins)与人工智能相关的个人经历和从事这方面研究的动机。这些经历和动机都指向一个方向,即从行为主义为基点的人工智能研究是一条死胡同,根本无法取得真正的智能。用作者自己的话就是:我相信正是这种只求结果,不问手段的功能主义解释,将人工智能研究者引入歧途。有趣的是,作者曾申请麻省理工学院的人工智能实验室作研究生但被拒绝,而该实验室正是行为编程(Behavior Programming特境人工智能(Situated AI等主要行为主义方法的发源地和大本营。

 

第三章到第六章是本书的学术部分,特别是第六章:大脑皮层工作原理,作者给出了许多实现记忆-预测智能理论架构的具体设想。人类大脑皮层目前虽只有六层,但却给了作者许多想象。大脑皮层各部分在外表和结构上惊人地相似,与上世纪八十年中提出的分层智能控制系统的内嵌和同构结构是一致的,而蒙卡斯尔(Mountcastle)关于大脑皮层的不同功能区域都遵循一个共同算法的结论,与目前的人工神经网络学习方式也一致。然而作者对于记忆的作用之认识,与传统人工智能的认识非常不同,作者认为记忆而不是计算,是产生智能的关键和唯一的途径,从而否定了通过计算(包括并行计算)产生智能的人工智能方法。而且大脑皮层和计算机的记忆有四个根本不同,即大脑皮层:1)可以存储模式序列;2)以自-联想方法回忆模式;3)以恒定的形式储存模式;和4)按照层级结构储存模式。其实第4个特征很难说是与计算机根本不同,因此,存储序列、自-联想记忆以及恒定表征才算大脑皮层记忆的三大特征。基于这些记忆特征,作者提出了脑皮层的主要功能是预测的假设,这一假设不是全新的,但作者认为将其作为智能产生的基础却是新的,这就是作者的记忆-预测智能理论架构的基本思路。在第六章中,作者花了本书近三分之一的篇幅对大脑皮层工作原理和其新的智能理论架构进行了阐述。

 

毫无疑问,这一思路对基于计算和行为的传统人工智能研究思路是一个冲击,对于开拓智能的研究十分有益。但这一思路其实不是全新的,在二十年前的各种智能控制理论中都能看到本书的思路。特别应当指出的是作者对恒定表征慨念的强调,这不但十分有必要,也与著名的科学哲学家波尔谱所指出的三个世界理论中的人工世界建立了某种联系,将来可能引发一些有趣的哲学话题。

 

第七章和第八章可算是作者的自由发挥,也是本书读起来最有趣(当然不见得是最重要)的二章。在这里作者讨论了何谓创造力、何谓意识、它们的形成的机理是什么、智能的将来会怎样、我们能造出智能机器吗?此处还对图灵实验作了进一步的批判。然而,从理论上讲,如果图灵实验包括了所有可能的问题,作者的批判就占不住脚。一旦不包括所有的问题,不同的智能理论其实都是等价的,不同的只是效益问题而已。本书的最后,作者给出了十二个有关脑皮层可检验的预言。篡改书中引用的莎士比亚的一个比喻,这些问题或许是智能吹起的一阵烟,而智能或许是胡思乱想刮起的一阵风。但我更希望这些问题能从某些方面促进有关智能的研究,不管是的还是人工的智能。

 

今年恰值人工智能的知天命之年。五十年前,人工智能一词被正式提出,用以表示智能信息处理这一研究领域。此后,人工智能研究经历了与十年前开始的网络概念股票类似但更为跌宕起伏的历程,最终还是了下来,而且与网络技术的应用一样,将来人工智能肯定是到处都有,随时都用。二十多年前,我以智能机器为题开始了自己的博士论文;十多年前,我又以人脑为模型参加过医学院关于神经控制的研究,失败的感受远过于成功的感觉,亲身的经历使我深知这方面研究的风险与艰难。今天出版本书的中文版,深刻反思智能研究的基本思路与主要方法,从认知科学引入新的研究视角和方式,确实具有特别的意义。

 

愿基于记忆-预测架构的智能研究思路,促生人工智能天命之年新的期许。

 



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1 武夷山

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