人工智能簡史|(2)香濃見證人工智能的誕生
1956年,人工智能元年。
這一年夏天,在美國新罕步什爾州的漢諾威(Hanover)小鎮(zhèn),美麗的常春藤名校達特茅斯學(xué)院,群星閃耀,一批大師級的人物聚在一起共同研究了兩個月,目標(biāo)是“精確、全面地描述人類的學(xué)習(xí)和其他智能,并制造機器來模擬”。這次達特茅斯會議被公認(rèn)為人工智能(Artificial Intelligence,AI)這一學(xué)科的起源。
西蒙與紐厄爾
會議上最引人矚目的成果,是赫伯特·西蒙和艾倫·紐厄爾介紹的一個程序“邏輯理論家”(Logic Theorist),這個程序可以證明伯特蘭·羅素(Bertrand Russell)和艾爾弗雷德·諾思·懷特海(Alfred North Whitehead)合著的《數(shù)學(xué)原理》中命題邏輯部分的一個很大子集,“邏輯理論家”程序被許多人認(rèn)為是第一款可工作的人工智能程序。
值得提一下的是,三年之后的1959年,來自中國的邏輯學(xué)家王浩,在一臺IBM704機上,只用9分鐘就證明了《數(shù)學(xué)原理》中一階邏輯的全部定理,也成為機器證明領(lǐng)域的開創(chuàng)性人物。順便幫文藝青年“八卦”一下,畢業(yè)于西南聯(lián)大數(shù)學(xué)系的王浩,他的邏輯學(xué)老師就是金岳霖先生,而金岳霖先生正是一代才女林徽因最好的朋友。
赫伯特·西蒙對中國頗為友好,還有個中文名字叫司馬賀,他是美國著名的經(jīng)濟學(xué)家、社會學(xué)家、管理學(xué)家、心理學(xué)家和計算機科學(xué)家。令人不可思議的是,在每個領(lǐng)域,他都取得了世界級的成就。1975年,他和艾倫·紐厄爾共同獲得計算機屆的最高獎——圖靈獎(A.M. Turing Award),1978年獲得諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎,1986年獲得美國國家科學(xué)獎。才華橫溢的西蒙,在一次采訪中這樣介紹他的跨學(xué)科研究:“其實在我看來,早在19歲時,我已下決心投身于人類決策行為和問題解決的相關(guān)研究了。有限理性可以看作是它在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域的一個具體體現(xiàn)。而當(dāng)我接觸到計算機技術(shù)時,更是第一次感覺到終于有了一種得力的研究工具,可以讓我隨心所欲地進行自己鐘愛的理論研究了。所以后來我投身到這個領(lǐng)域,并進一步接觸到了心理學(xué)。”
艾倫·紐厄爾,西蒙40多年的親密合作伙伴,這樣形容自己的工作:“其實我們所研究的科學(xué)問題,并不是由自己決定的,換句話說,是科學(xué)問題選擇了我,而不是我選擇了它們。在進行科學(xué)研究時,我習(xí)慣于鉆研一個特定的問題,人們通常把它叫作人類思維的本質(zhì)。在我的整個科學(xué)研究生涯中,我都在對這個問題進行探索,而且還將一直探索下去,直到生命的盡頭。”在筆者看來,紐厄爾終生鉆研的“人類思維的本質(zhì)”,正是人工智能最難和最本質(zhì)的課題!
西蒙比紐厄爾大11歲,他在RAND公司學(xué)術(shù)休假時認(rèn)識了只有25歲的紐厄爾,兩人相見恨晚,十分投機。西蒙那時已經(jīng)是卡內(nèi)基理工學(xué)院工業(yè)管理系的年輕系主任,他后來力邀紐厄爾到卡內(nèi)基理工學(xué)院,親自擔(dān)任紐厄爾的博士導(dǎo)師,并開始了他們終生的合作。雖然西蒙是紐厄爾的老師,但是他們的合作卻是平等的。合作的文章署名,通常是按照字母順序,紐厄爾在前,西蒙在后。參加會議時,西蒙如果見到別人把他的名字放在紐厄爾之前,通常都會糾正。西蒙這樣謙謙君子的人品,實在太值得中國的知識分子好好學(xué)習(xí)。圖1.3是西蒙(左)和紐厄爾。
圖1.3 西蒙(左)和紐厄爾
西蒙和紐厄爾雙劍合璧,創(chuàng)建了人工智能的重要流派:符號派。符號派的哲學(xué)思路稱為“物理符號系統(tǒng)假說”,簡單理解就是:智能是對符號的操作,最原始的符號對應(yīng)于物理客體。
西蒙、紐厄爾和第一屆圖靈獎得主艾倫·佩利(Alan Perlis)一起創(chuàng)立了卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University,CMU)的計算機系,從此,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)就成為計算機科學(xué)和人工智能的重要基地。在華人學(xué)者中,活躍于谷歌、微軟、百度等公司的李開復(fù)、陸奇、沈向洋和洪小文,都畢業(yè)于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的計算機系。佩利作為ALGOL語言的核心設(shè)計者,曾說過這樣一句話:“任何名詞都可以變?yōu)閯釉~。”(Any noun can be verbed.)他的意思是說,任何遠(yuǎn)大的理想、志向、抱負(fù)和對新事物的追求,通過努力和不懈的實踐,都是可以實現(xiàn)的。這是佩利總結(jié)自己的一生所形成的至理名言。
麥卡錫與明斯基
麥卡錫(見圖1.4),1927年出生于波士頓,他的父母都是美國共產(chǎn)黨員,曾經(jīng)為勞工和婦女的權(quán)利做出過斗爭和貢獻,他似乎也從父母那里繼承了一些理想主義思想和組織才能。麥卡錫從小就天資聰穎,小學(xué)時連續(xù)跳級,高中時開始自學(xué)加州理工學(xué)院一、二年級的微積分教材,把書上練習(xí)題全作了一遍,后來,他被加州理工學(xué)院數(shù)學(xué)系錄取,并立刻申請直接進入大學(xué)三年級學(xué)習(xí),而且很快得到了批準(zhǔn)。
圖1.4 麥卡錫
在加州理工學(xué)院的一次學(xué)術(shù)研討會上,麥卡錫聽到了偉大的計算機先驅(qū)馮·諾伊曼(John von Neumann)的學(xué)術(shù)報告:“自動操作下的自我復(fù)制”。在報告中,馮·諾伊曼提出能夠設(shè)計具有自我復(fù)制能力的機器,這個觀點激發(fā)了麥卡錫的極大興趣。他不禁暗暗思索,這種機器能不能擁有像人類一樣的智能呢?可以說,與馮·諾伊曼的這次相遇和后來的交流,最終確定了麥卡錫終生的職業(yè)方向。
麥卡錫在24歲時就拿到了普林斯頓大學(xué)的博士學(xué)位,后來又結(jié)識了香農(nóng)和IBM公司的納撒尼爾·羅切斯特這些大師,還認(rèn)識了他的好友明斯基。這些交往使得達特茅斯會議的組織成為可能。
明斯基(見圖1.5),1927年出生于紐約,和麥卡錫同歲,他的父親是一名眼科專家,也是畫家和音樂家,他的母親是一個活躍的猶太復(fù)國主義者。明斯基回憶童年時,說起過父親:“我們家沒有什么復(fù)雜的家具,只是到處都布滿了各種各樣的凸透鏡、棱鏡和光圈。我經(jīng)常把父親的這些器材拆得七零八落,但他從來不會因此責(zé)備我,而只是不聲不響地將這些零件重新組裝回去。”
圖1.5 明斯基
父母親所創(chuàng)造的這種充滿科學(xué)和藝術(shù)氛圍的環(huán)境,幫助明斯基從小就對自然科學(xué)表現(xiàn)出了很高的天分和學(xué)習(xí)熱情,并取得了優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績。但是第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)暫時終止了他的學(xué)業(yè),明斯基應(yīng)征加入海軍,接受了電子學(xué)的訓(xùn)練,退伍后他進入哈佛大學(xué)攻讀數(shù)學(xué)。明斯基的專業(yè)是數(shù)學(xué),同時對物理學(xué)和生物學(xué)也有濃厚的興趣,后來他又對人類最復(fù)雜的器官——大腦的奧秘開始著迷。
1951年,明斯基和迪安·埃德蒙茲(Dean Edmonds)合作設(shè)計了SNARC,SNARC是“Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator”的縮寫,意思是“隨機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬強化計算器”。它是第一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),盡管它只是用3000個真空管模擬40個神經(jīng)元的運行,但它仍然能夠在不斷地嘗試過程中學(xué)會一些解決問題的方法。明斯基將這項成果寫成了博士論文,在進行博士論文答辯時,因為是數(shù)學(xué)博士論文,一位答辯導(dǎo)師抱怨說,明斯基所做的這些研究跟數(shù)學(xué)并沒有多大的關(guān)系。對此,當(dāng)時世界上最牛的數(shù)學(xué)家之一,偉大的馮·諾伊曼為他辯護說:“就算現(xiàn)在看起來它跟數(shù)學(xué)關(guān)系不大,但總有一天,你會發(fā)現(xiàn)它們之間是存在著密切聯(lián)系的。”明斯基順利地拿到了博士學(xué)位,筆者認(rèn)為,他當(dāng)時也許有“人生得一知己,斯世當(dāng)以同懷視之”的感受吧。
在達特茅斯會議上,西蒙和紐厄爾的“邏輯理論家”、明斯基的SNARC和麥卡錫的α-β搜索法,是最受關(guān)注的學(xué)術(shù)成果。另一關(guān)鍵事件是麥卡錫首次提出人工智能,大師們的深入討論和傳播,推動人工智能成為計算機科學(xué)中一門獨立的學(xué)科。
1958年,麥卡錫和明斯基先后轉(zhuǎn)到麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)工作,他們共同創(chuàng)建了MAC項目,這個項目后來演化為麻省理工學(xué)院人工智能實驗室,這是世界上第一個人工智能實驗室,為人工智能行業(yè)培養(yǎng)了無數(shù)的精英人才。1969年,明斯基獲得圖靈獎。1971年,麥卡錫獲得圖靈獎。他們兩人都曾被稱為“人工智能之父”。