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“我,人工智能”专栏 | 界说篇:一切可以从界说开始

3天前
导读
谈起人工智能,第一个不可制止的问题是:“到底什么是人工智能?”。这就涉及人工智能的界说和领域。人们普遍不喜欢谈界说,而喜欢听故事。但是,没有界说的故事,就像没有的空中楼阁,也许很美,但并不牢靠。

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撰文 | 周熠(上海脑科学与类脑研究中心,张江实验室脑与智能科技研究院)


  


仁者见之谓之仁,智者见之谓之智。

——《周易·系辞上》

 

名不正,则言不顺;言不顺,则事不成。

——《论语·子路》




人工智能是一门研究如何使用机器复现智能的学科。




虽然只有短短60多年的历史,但人工智能已然历经数次大起大落。对整小我私家工智能领域来说,自其诞生起,大抵可以认为经历了三次波峰(1956—1974、1980—1987、2011至今),两次波谷(1974—1980、1987—1993)以及一次相对平稳期(1993—2011)


谈起人工智能,第一个不可制止的问题是:“到底什么是人工智能?”。这就涉及人工智能的界说和领域。人们普遍不喜欢谈界说,而喜欢听故事。但是,没有界说的故事,就像没有的空中楼阁,也许很美,但并不牢靠。


细究起来,这个问题又分成两种殊途同归的问法,即“人工智能是什么?”和“什么算人工智能?”。前者为界说,也称内涵,由大及小,从人工智能这个词开始,抽丝剥茧,逐层解释其蕴含。后者为领域,也称外延,由小及大,针对某个具体的事物(如洗衣机、计算器、IBM深蓝、AlphaGo、人脸识别机、IBM Watson、高考机器人等等),探讨它们是否属于人工智能研究的领域。例如“水果”,在百度百科中,其界说为“多汁且主要味觉为甜味和酸味,可食用的植物果实”,此为内涵界说。而对付其外延,我们通常认为苹果、橙子、香蕉、葡萄等是水果,而白菜、金鱼不是。又例如“物理学”,百度百科的内涵界说为“研究物质运动最一般纪律和物质基本结构的学科”。而对付其外延,人们可以回答,电磁学、量子力学算物理而元素周期表不算。


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水果外延:苹果、橙、葡萄、桃……


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水果内涵:多汁且主要味觉为甜味和酸味,可食用的植物果实


有意思的是,对付界说,大众往往认为其很简单,科学家们却感触很棘手,因为他们往往希望做到尽可能严谨,最好是天衣无缝。一旦把某个抽象的看法具体化,就很容易损失一些内容,并引起争议。还是以“水果”和“物理学”为例,苹果、橙子虽然是水果,既多汁,又是甜味和酸味的,也是可实用的植物果实。那西红柿和黄瓜算水果么?还是它们应该算蔬菜?这也许并不但是一个脑筋急转弯问题,在1893年,美国就因为争论西红柿是水果还是蔬菜,打了6年的讼事,因为其时的进口商品只要是蔬菜就要征收关税,而水果是不需要的。最后,法院认为虽然在植物学上西红柿属于水果,但凭据日常生活中对“水果”和“蔬菜”的界说,西红柿是蔬菜,所以是需要交税的。同样,对付物理学,以上百度百科的界说也值得推敲。经典力学研究质点运动,其属于物理很容易理解。但是“磁”呢?这应当算是物理学研究的领域吧。可是乍看上去,它既不属于“物质运动最一般的纪律”,也不属于“物质基本结构”,而更像是一种“物理现象”。反过来,假设我们把“物理现象”也加到对物理学的界说上去,这个界说就会显得很臃肿,因为有可能很多其他的内容也需要添加近来。


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出于税收原因,在美国西红柿被法定为蔬菜 (图来自LSNED.com)


对付新生儿“人工智能”来说,更是如此。在学术界,对人工智能的界说,有相当多种答案。例如,维基百科将其界说为“机器展现出的智能”;百度百科将其界说为“研究、开用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、要领、技术及应用系统的一门新的技术科学”;明斯基(Marvin Minsky)认为:“人工智能是一门科学,是使机器做那些人需要通过智能来做的事情。”尼尔逊(Nils Nilsson)认为“人工智能是关于知识的科学”。而在经典的人工智能教材《人工智能——一种现代化要领》中,将其界说为“让智能体做正确的事情”,又进一步分为四类:即“像人一样思考的系统”、“像人一样行动的系统”、“理性思考的系统”和“理性行动的系统”;我国2018年出书的《人工智能标准化白皮书》将其界说为“利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、要领、技术及应用系统”。


为了试图统一这些界说,我们提出两个看法。


首先,界说是分层的,从首层开始可以不绝地细化。“人工智能”这几个字,自己就是一个第零条理的界说。而上一段对其的诸多界说大部分位于第一层,用来解释第零层的看法。这些第一层的界说又可以进一步细化成第二层和更高层的解释。


其次,看法,特别是其外延,并不是绝对确定的,有广义和狭义的区分,其理解也因人而异。越发数学一点,一个看法就是一个集合,其中可能包罗多个元素。但某个看法(即集合)具体包罗哪些元素,可能也允许存在差别的看法。有的看法里面该集合包罗的元素多一点,这就是相对广义的;有的少一点,这就是相对狭义的。虽然,话说回来,这些差别的理解大抵上应该相似。


我们运用上述两个看法来回答“人工智能是什么?”这个问题。如上所述,“人工智能”自己就是一个首层的界说。从这几个字,我们可以得出它一定和“人工”与“智能”相关。“人工”就意味着这是“人”利用某种“工”具进行的制造、创造行为,例如,构建出来的一个系统。更进一步,“某种东西”指的就是包罗电子计算机在内的机器。而“人工”和“智能”两者需要联系起来。也就是说,这种人用机器造出来的系统需要展现出一定的智能。综上所述,我们就可以得到一个关于人工智能的第一层界说:


人工智能是一门研究如何使用机器复现智能的学科。


其中,“机器”、“复现”、“智能”这三个词最为要害,同时它们的含义也最模糊。因此,我们接纳之前提到的界说分层看法,在下面的章节中对它们进一步细化。


注:本文转载自墨子沙龙。

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