工智能(AI)到底是什么?对当前产业升级有什么作用?与人类的关系将如何发展?这些问题众说纷纭,莫衷一是。
通过对AI的科学基础、科学内涵、科学成果和实际应用四方面的梳理发现,科学实践中的AI主要是经典人工智能,它将在15年内推动大面积、颠覆性创新的产业落地。
经典人工智能的科学基础和科学内涵
通常认为,AI是人类智能的机器模拟。然而AI奠基人、创始人艾伦·图灵创立的经典人工智能的基本原理是“功能模仿”。
1931年,哥德尔证明了递归函数的计算可以“模仿”形式算术的某些推理,这是科学史上第一次严格证明了计算可以模仿推理。1936年形成、后被普遍接受的丘奇—图灵论题主张:图灵机可以“模仿”任何计算。综合上述两项成果得出哥德尔—图灵引理:用图灵机可以“模仿”某些推理。
丘奇—图灵论题中的“模仿”和哥德尔证明中的“模仿”具有相同的数学定义,同时积累了大量研究成果,并不断产生新的模仿方式。“符号主义” “连接主义” “行为主义”分别模仿了智能的不同功能,都属于经典人工智能。
一个学科的科学内涵主要包括该学科的科学问题和实证准则,而科学问题往往表现为科学假说。将哥德尔—图灵引理加以推广,就得到经典人工智能的“图灵假说”:用图灵机可以模仿人的部分思维功能,如推理、学习、理解、决策和创造。图灵并未使用“假说”这个术语,他认为用自然语言表达假说不够严格,所以他提出“图灵测试”作为经典人工智能的实证准则,通过图灵测试意味着图灵假说得到了科学实验的验证。在图灵假想的一次图灵测试中,AI写了一首十四行诗,然后人类裁判与AI进行了如下问答:
人类裁判:你的诗里说,“我能把你比作夏天吗?”如果把“夏天”替换为“春天”,是否更好?
AI:替换以后不押韵。
人类裁判:换成“冬天”如何?
AI:这样押韵了,但没人想被比作冬天。
为了回答人类裁判的第一个问题,AI要能理解自然语言,其中“把夏天改为春天”属于意向性语义替换。第二个问题在字面表达之外隐晦地涉及常识、情感和因果推理,否则AI就无法答出“没人想被比作冬天”。图灵相信,经过大约50年研究,依靠“功能模仿”的AI将能够通过这样的检验,让人类认为“有智能”。
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