KUAXUEKE KECHENG YANJIU
|
研究性学习 |
电脑能思考吗?——人工智能与模糊数学 | |
|
电脑能思考吗? ——人工智能与模糊数学 文/中国中学学生
刘思恩
董奇彦 李庆 丁圣雄 乐静
一、问题提出 自从我们学了选修教材《模糊数学初步》的第一节“模糊全自动洗衣机”,看了录象和有关分析以后,老师的话语——“它在思考主人给我的是什么样的衣物,我该用哪种方式来洗净它们”——一直在我们耳边回响,电脑真的会思考吗?我们带着这个问题,在林浩然老师指导下开始了本课题的研究。 二、研究目的 1、通过本课题研究,拓宽知识面,学会如何自学新知识。 2、从科幻到现实,变“不可能”为“可能”是人类社会发展的历程。通过本课题的研究,学习和培养丰富的想象力,学习科学家们是如何提出问题、论证自己的观点,孜孜不倦地质疑和探索的,从而为我们自己的终身发展打好基础。 3、电脑究竟能否思考,这是个哲学和科学的双重问题,通过争辩,不唯书,不唯师,不唯权威,培养独立思考的创新精神。 三、研究方向 1、思考的“硬件”:电脑的结构和人脑结构的比较。 2、思考的“软件”:电脑的推理方式和人脑的推理方式的比较。 3、能否造出具有人脑结构和推理方式的电脑来? 四、研究过程 1、走访家电市场、图书馆、少科站、上网浏览,广为收集信息和资料,进行比较、思索和分析,形成自己的判断。 2、预习《模糊数学初步》第二节“电脑、人脑与模糊数学”,第三节“矩阵初步”,第四节“模糊关系和模糊矩阵”,第五节“模糊控制”,了解模糊控制技术如何模拟人的经验和推理。 3、调试、组装智能机器人,了解编程与智能和思考的关系。 五、研究成果 通过研究我们学到了不少新知识,并达成下列共识: 1.
电脑是由控制器、存储器和运算器组成的,它们组成一个巨大的网络,通过编制的程序进行工作。早期电脑的“思维机制”是“IF…THEN…”语句及应答Yes
or No,非此即彼模式。擅长处理清晰类事物和现象。而世上事物多半不是清晰的,如什么是“好”,什么是“坏”——金无足赤,人无完人,怎样才算是真正的“好”,怎样才算是真正的“坏”?又如高矮、大小、快慢;拂晓,黄昏;价廉物美,经济实用;温柔,粗暴…许多现象和概念都与人的感觉有关,因而评判标准也不一,不能简单地肯定或否定,人们在“是”与“非”,Yes
or No两端之间,插入了诸如“基本上”、“差不多”、“一小部分”、“绝大多数”、“半斤八两”等词语来描述和分辨这类模糊性事物和现象,可以说模糊性对于大千世界真可谓无处不有、无时不在。进入信息时代,需要面对和研究的复杂性事物和现象越来越多,而复杂性总是伴随着模糊性。但电脑元件只有两种状态:有电流通过——1,无电流通过——0,早期电脑“思维”所依赖的二值逻辑,是基于集合与特征函数。 为了确定一个集合A,就相当于给出论域U到{0,1}的一个映射
映射fA称为集合A的特征函数。特征函数的取值的范围即值域只由两个数0和1组成。这个值可以解释为论域的元素x对集合的“属于程度”。属于该集合的,“属于程度”为1;不属于该集合的,“属于程度”为0。于是,集合的特征函数的值就表示元素对该集合的“属于程度”。对在经典数学中讨论的集合来说,元素与集合之间的关系只有两种状况:属于、不属于。非此即彼,可见普通集合只适用于清晰类事物,所以基于二值逻辑的早期电脑,其智力还不如一个婴儿,一个出生不久的婴儿能分辨谁是他的母亲,谁不是,而电脑却不能。 2.
大脑的构造,神经网络,神经细胞,突触。 大脑由一百亿个神经细胞连成一个巨大的网络,突触连接相邻的两个神经细胞,相当于电脑中的开关,让相应信息所激发的脑电波从一个神经细胞传递到另一个神经细胞,但它的功能强大,不仅能“开”和“关”,还能“部分地开”、“部分地关”,对不同强度的信息刺激,半开半关的位置都不同,最新科学研究表明,不同强度的信息刺激产生不同强度的生物电脉冲,而不同强度的生物电脉冲又使突触前后的钠离子、钾离子、钙离子浓度发生不同的变化,从而向下一个神经细胞传递不同强度的信息。所以人脑不仅能区分两极,还能区分两极之间不同强度的中间状态,人脑的思维机制擅长对模糊性概念,对亦此亦彼的事物和现象的判断。人脑思维所依赖的模糊逻辑,是基于模糊集合与隶属函数。 论域U上的一个模糊子集A,是指U到[0,1]的一个映射: μA:U→[0,1] 映射μA
称为A的隶属函数。.对x
当隶属函数的值域由区间[0,1]蜕化为两个数{0,1}(即只取值0或1),相应的模糊子集也就成为通常的集合。 正如通常的集合由其特征函数所完全确定的那样,模糊子集完全由其隶属函数所确定。 3.1965年,由美国加州大学柏克莱分校L.扎德教授创始的模糊数学,因其定义了语言变量,句法规则和语义规则,配以隶属函数和模糊集合,特别适用于描述某些难以精确量化的复杂现象,从而进入了以前传统数学所难以进入的软科学,如法律、生物、生态、农业、医疗、气象、经济等学科,广泛应用其模糊决策、模糊预测、模糊控制、模糊聚类分析等方法,解决不少实际问题。 4.学会了矩阵及矩阵的加法、减法、乘法等运算,学会了模糊矩阵及运算。(矩阵中各行各列的元素的取值在区间[0,1]内,即为模糊矩阵。)模糊矩阵可用于处理模糊关系和模糊逻辑,是模糊控制的计算工具。模糊控制是一种智能控制。什么叫智能?通俗地讲,就是某种能力。记忆、复述、数值计算是一类,学习、识别、应变是另一类,当然还有其他。前一类是程序化的,只涉及精确信息,是基于“非此即彼”的二值逻辑。后者是非程序化的,能处理模糊信息,允许使用“亦此亦彼”的模糊逻辑,能理解自然语言。现有的计算机前一类的能力远胜于人:比人记得牢,比人算得快,理论上可以达到任意高的精度。另一方面,在处理以非线性、模糊性、多层次、结构不清为特征的“复杂”问题时,需要的主要是学习、识别和应变的能力,在这方面,基于二值逻辑的电脑,显然“机不如人”。 5.自从应用模糊控制技术的模糊电脑问世以来,电脑似乎被赋予了人类的部分智能。模糊洗衣机能利用各种传感器,判断主人放入的衣物是棉制品还是化纤制品;若是棉制品,它又能进一步判断是象牛仔布那样的硬厚衣料,还是像毛巾那样的柔软衣料;衣物是很脏,还是比较脏;是泥沙型的污垢,还是油渍型的污垢,判明情况后,它会决定用某种方式(水流强弱、清洗时间长短、水温高低、洗涤剂多少)来节水节电地洗净衣物。模糊空调能利用传感器感知室内人数的多少,相应调节压缩机的转速。模糊电视机能根据日夜环境光线的变化,自动调节亮度,延长显象管的使用寿命。9·11以后,美国利用模糊识别原理,开发出了脸部识别系统……实践证明,模糊电脑能根据外界环境的变化,作出判断和反应,它已具备了一定的智能。 6.我们组装和调试的智能机器人,能利用传感器准确取物,我们正在组装和调试的智能小车利用模糊数学的原理,能根据路面不同的反射信号,自动调节车速,转向和防撞,类似于英国正在花巨资准备建造的智能交通系统,在道路两侧和车内安装各种传感器,使汽车能根据不同路况,实行无人自动驾驶。只要有足够的传感器和器材,我们中学生也能实现这一目标。 在论及能否制造出像人一样会思考的电脑时,我们的意见产生了分歧。 刘思恩:
电脑是能思考的,首先,电脑和人脑都能储存大量的基本数据,在计算机中是编码上的0和
1,而在神经元中是开和关的状态。另外,它们都能将这些数据处理成某种模式。大脑将数据以模式的形式来储存,这个模式是由神经元通过激发机制产生的。每种模式实际上就是在一给定时刻的神经元的开状态和关状态组成的列表。 董奇彦:不能说电脑中储存的数据模式或是大脑中神经元的开关模式就能理解成思维啦!设想你闻到了新鲜烤面包的味道,或是在你的头脑中闪现出你祖母的面孔,假设现在我打开你的颅骨,看到了你大脑中那些开或关的神经元,我当然不能说:“啊,现在是模式A,你肯定在想一片新鲜面包;现在又是B模式,因此你改变你的想法,你正在想拜访你的祖母。由符号构成的数据模式决不能说那就是‘思考’。这需要人去理解这些模式代表的含义。” 刘思恩:
在思维的不同时刻,大脑引起神经元不同模式的激发,进而产生所谓的“思想”。我确信这个过程与电脑将编码上符号转换为新的符号时所经历的过程是一样的。 董奇彦:在这些符号里的什么地方你发现了单词SOLE的含义?我们只有根据一种语言的上下文才能把这片富含蛋白质的东西叫做“一片鲽鱼”,而语言中早就存在如何区分物品、不是在编码逻辑里,而是在实际的语言环境中。你不能通过简单地建立一套规则,把这些字符串转换成新的字符串,就将单词的含义赋予那些毫无生机的字符串。一个词的含义只存在于社会实践中,而不是逻辑中。 若要把电脑看作是具有智能的,最低要求是这种电脑要具有人类的语言能力。 因为思维是通过语言来表达、来交流的,这种能力只能来自于一种共同的生活方式,可这种生活方式不包括电脑。人类是唯一真正意义上能够使用语言的种群,也就是说,人能够使用由约定俗成的符号连接起来构成的符号集合进行交流。当然,其他有些动物——像鸟和猴子也用符号进行交流。例如,鸟遇到危险时会惊叫,蜜蜂通过表演精彩的舞蹈来传达食物的方位。但这些符号不是真正的语言。原因在于“连接的”和“约定俗成”这两个术语。当我们讲“约定俗成”的字符的时候,意思是符号和被讨论的事物之间没有天然的联系。比如,“water”和它所指的液体物质并没有明显的联系。这个词本身没有固有的含义。此外,我们也可用法语eau和德语wasser来表示同一含义。这与能够表达出“水”的特征的那种符号有很大的不同,比如用手势做一个起伏的运动动作。符号“water”的使用和尖叫是不同的,因为它是一种通过学习获得的表示一种特殊液体的公认编码,而不是一种本能的反应。 术语“连接的”表示人把语言作为一种复杂的符号组合来使用。这些符号互相之间可以构成无数多种组合。正是这种连接性使得人们能构造各种组合来表达人脑实际上具有的所有意念,从狂奔的公牛到宁静的夏夜以及刚割下的清新的青草味。这种由语言符号表示的无穷多的不同概念以及根据语法规则和结构构成的各种不同概念之间的组合是人类语言有别于更原始的交流系统的第二个特征。 刘思恩:诚然,电脑是否真正能思考,其中重要的依据便是电脑能否像人类一样拥有语言能力。因为,思维的最终表达方式是语言,语言也是为思维而生的。从哲学角度来讲,奥地利的数学哲学家维特根斯坦曾经认为,语言的存在基础是社会的存在,是一种社会现象,换句话说,语言是不可能由一个单体产生的。就是说,一个完全独立的人是不可能有语言的。所以一个单一的机器从某种意义上说是不可能有语言的。而从科学的角度来说,计算机之父图灵则认为,机器完全能拥有语言能力。他认为人的大脑内具有一种语言“器官“,拥有一种“普适”语言,而这种“器官”相当于计算机内的一种基本程序,只要在基本程序上加一些外界条件,如生出的环境,就能形成一种语言。像“水壶”这个概念,它是处于“开”和“关”状态的神经元所构成的特殊结合在大脑中的一组编码。这个编码模式与其他的神经元编码模式——例如“玻璃杯”模式和“倾倒”模式互相作用。构成“从水壶中把水倒入玻璃杯中”这样复杂的思想。我相信,计算机也能以这种方式思维,即通过操纵内存中的各种模式,使各种模式互相发生关系,组装和拆卸在人脑中被称作“思想”的东西。当然,如何赋予计算机语言能力仍是一个有待探讨的开放问题。弄清楚孩子到底是如何学习语言将会有助于我们更好地理解语言和思想的关系。比如一个孩子学习“水”这个单词,就是当他口渴的时候给他些东西喝。这种情况反复多次,孩子的头脑中就会在“水”这个词和那种能够解渴的清凉液体之间建立起联系。即通过一系列的刺激反应情景训练,使这种刺激——反应情景作为一种模式被编码到孩子的大脑中。电脑也是如此,一台电脑在有了基本语言程序,就如“普适”语言,然后,再加上一些外界条件,也就是新程序,语言便可产生。今天,图灵的设想已开始实现,模糊技术的出现已使语言成为数字。其中的代表例子便是“隶属度”函数,它可以用0—1之间的数字来表示一个个程度不同的语言变量,还可以把平方、四次方、开平方、开四次方等运算分别表示为修饰词“很”、“极”、“略”、“微”,由此可以变化出无穷个表示程度的单词,而语言的基础不就是一个一个的单词吗?模糊数学还把判断推理分成“若A则B”、“若A则B,否则C”、“若A且B则C”等三种类型,利用模糊矩阵的合成运算,来模拟人的思维推理。如模糊洗衣机的程序中就有这样一条规则:若脉冲数为很少,且脉冲周期变化为大,则洗涤水位高,洗涤时间预置量为大,洗涤剂量为多。模糊洗衣机就是利用众多的这类规则,模拟人的经验,将各种衣物分成264种洗涤控制方法,实现按实际情况节水节电的效果。也许有人认同维特根斯坦的观点,坚持认为形成语言就必须有一个社会。科学高速发展的今天,互联网的出现实际上已形成了一个完全由电脑组成的虚拟社会。其中,尤以著名的“柏特乐园”为例,由多台电脑组成的局部互联网内,生活着成千上百的机器人。其中的机器人完全的独立,有自己的社会,自己的生活,自己的表达方式,也就是语言。而且,这种语言十分的独特,完全区别于人类,也不是靠人类所编写的程序而生。其实,整个系统只有一个主程序。其他的,则都由电脑根据情况,随机编写,随机思考,语言便是这么而生的。单从科学上来说,“柏特乐园”中的机器人完全可以认为是具有智能的。 李庆:
人们往往会改变想法、适应环境,在特定的情况下采取不同的反应,总的来讲,人类的行为方式总是变化而不可预料的。如果电脑做不到这点,那它就无法表现出所谓的人类智能。只有当一台电脑能根据新信息而改变它的程序时才会表现出智能。怎么才能判断出你的“电子脑”是真的在思考呢,还是仅仅从规律集合产生一些结果,以使它看起来像你我一样在思考。是否存在一种客观的测试区分这两种情况呢?
那一个人又怎么能判断另一个人是否在思考呢?没有人能进入其他人的内部精神世界。我们所做的仅仅是依据一个人的行为而作出判断。 丁圣雄:
我们打算使用如下类型的测试。请看以下事例: 1991年11月,波士顿,空前的计算机模拟擂台赛在计算机博物馆举行,大约有200余人出席。除此之外,还包括4家电视台和大批蜂拥而至的记者。终端机和10个裁判席位醒目地排列在主席台上。整个比赛过程将显示在大屏幕上。在旁边的一间密室里,紧闭的门后两位演示人员将扮演计算机的角色。6个假扮人类的计算机和这两个假扮计算机的人分别和裁判终端通过数码转换机和电话线相连。不过组织者并不打算完全再现模拟游戏。在这次比赛中,每个裁判可以与上述8个终端中的任意一个进行一对一的交谈。在结束所有对话后,裁判们将指出与他们谈过话的终端哪些是人,哪些是机器。而其中话题是有所限制的,对每个终端都预先给定某一专题。结果让人大吃一惊。优胜者是一个名为“PC医疗家”的程序。其作者把谈话主题定为“古怪的对话”。这个程序居然骗过了5位裁判!他们都认为是在和人交谈。有趣的是,还发生了一些滑稽的事情。“一位莎士比亚剧作专家”竟然被3位裁判一致判定为计算机程序。其实这位专家是个有血有肉的女士。在裁判们的辩词中都提到了她能够立即成篇地引述那位亚芬河畔诗人的剧作,而这一点往往让人联想到磁盘上的记录。这个事例告诉我们,电脑程序能根据不同的对话,作出不同响应,其思考能力和结果已使5位裁判将它当作了人。 乐静:
不错,有人说:“人工智能研究的历史从此翻开了新的一页。”但我觉得并非如此。这是一个概念上的问题,并非计算机只能储存信息,也并非能大量储存信息的就是计算机。相信就正是因为这些概念问题让那些裁判们产生了如此人与计算机混淆的结果。 如果从哲学方面来看待“电脑能思考吗?”这个问题,虽然我们可以用各种各样的机器零件来代替人类肉体的各个部分,虽然我们可以不断对机器输入我们的经验,来提高“机器思维”的能力,但是思维是可以分为“判断思维”和“艺术思维”两种不同领域的。是人类的情感激发我们的艺术思维,从而产生对生活的灵感以及创作的灵感,所以,情感也是人类智慧的一部分。虽然科幻片中不断出现机器人流露情感的场景,但从“纪实”频道“探索”节目中我们可以了解到,在人类情感流露的时候的体验、感受,大部分是受我们人类大脑的一部分所分泌的激素所控制的,而机器人是没有这种激素的,虽然他们可以用脉冲来刺激机器,但是刺激又能产生什么结果呢?产生对机器人本身人生的感叹吗?还是会产生报复心理呢?所以,机器人是不具有思维的。 当然,我们也能设想如正方同学所言创造一个在所谓的“机器遗传”择优系统下所产生的机器人社会,这样的社会必然是俨然有序、高度发达的。然而发达的结果呢?意义呢?见不到粗心的学生在学校发现忘了带课本,没有胆怯的表演者在上台前因为紧张而冒冷汗,不存在冲动的求婚者在被自己喜欢的人拒绝后的存心报复,一切都是理智的,在一个高度发达的国度里,什么都不具有意义,那么构成这种社会的所谓的思维能算是一种思维吗?他们能做的只是在一个预控的环境里生存、繁衍,不是吗?思维必须有意义。 哲学上说,有语言才有思维。正方同学说,计算机有他自己的语言。那么我想问,“是谁给他们所谓的‘计算机语言’的呢?”是人类。哲学上的“语言”必须是自行在交流过程中创造的,不是吗?而计算机只是执行对我们给他们的“语言”的一种应用而已。如果这样都算有思维,那么会模仿人类语言的鹦鹉不是同样有思维了?只不过他们执行的是人类的语言罢了。 如果现在有一个因生产时技术出错而有一只断臂的机器人,但是事实是断臂更好用。机器人怎样才能知道断臂的好处呢?在它的程序里是没有使用断臂的程序的,那它怎样才能使用断臂呢?这就是一种自我断臂意识问题,而不简单的是一种自我学习问题。思维是最主要的部分之一。上世纪最具影响的哲学家路德维格
维特根斯坦说过:“没有理解就不可能存在思维。”在电路中,语义到底在什么地方呢?我的答案是:语义根本不存在。任何符号的句法意义上的重组都不可能产生语义。由于电脑所能做的仅仅是句法上的符号操作,这样的一部机器就不会具有思维。而从自我意识方面来说,机器人根本不会知道自己是在遵循某一规则或程序。因此,也就永远不可能会有思维。因为单独一个人的规则是根本不能算作规则的,不是吗?再说人具有适应环境、自我完善、自学进化的能力,电脑能自我完善吗? 丁圣雄:
说到进化问题,生物界可以从无机物到有机物到单细胞生物到多细胞生物,以至于到现在拥有认知能力的高等生物,这期间就经历了相当漫长的旅程,并经过了进化的层层筛选。具有着相当强的机遇性。而如今,人类希望可以通过自己的双手来替代大自然,来从冰冷的钢铁中激发出智慧的火花。这里有一个观点就是人类是在激发出智慧而不是创造一个。作为人类,在机械的智慧发展中只能起到催化剂的作用,因为人类如果只是在复制自己的话,那毫无意义。 也许有人会说,机器如果由人制造,那必定会受到创造者——人类所局限,这个说法并非不无道理。但是,如果我说世界那第一个细胞可以发展成为如今这个变化莫测的大千世界,那么这个观点是否需要作一定的改变呢?现今人类所能探知的世界已远远地超出了一个单细胞生物的范围,追根到底原因只能有一个,环境的变化,两个基因结构完全相同的生物体在不同的环境中也会有不同的发展,而人类与机器之间的差异更有如天壤之别。一方是由有机物长久发展而成的生物,一方是冰冷金属组成的电子与机械产物,在相互之间长久发展中,电子机械必定会有那一天来脱离人类成为自我意识的新物种。在这里,我也声明,我并非表示电子机械与人类毫无共同之处,而且随着时间的推移电子机械会越来越少的需要人类的帮助直至最后的完全脱离。有一个事实可以证明,现今的电脑程序已具备了自我完善的能力。柏特园(Bioland)是一个虚拟世界,由加州大学洛杉矶分校的格雷戈里·维纳和米歇尔·迪叶在CM-2超级计算机上产生的。柏特园实际上是一个棋盘,棋盘上居住着柏特——虚拟生物,因其性别和行为方式而各自不同。某一柏特的行为取决于自己的仿真模型。很多不同行为源自于这些生物的性别。女性不能走,男性则可以在棋盘上从一格跳到另一格。男性是瞎子,但可以听;女性是聋子,但可以看。男性是哑巴,女性可以发出信号。每个信号由4个符号组成,符号可以是1或是0。每个女柏特坐在其领地的中央,该地域是一个5×5的棋盘方块。女柏特的声音遍及其领土范围。 柏特园的初始状态是这样的:一群柏特随机分布,但是女性们的领地并不重叠。然后男性们向前方出发。一旦男性进入女性领地,女柏特就会发出一个随机信号。男柏特或忽略此信号,或向任意方向转身。不论信号的随机特性和意义如何,男性们如果碰巧进入女性们的格子,新的柏特便“诞生”了。它们继承了其父母的一些行为方式,特别是女性发出特殊信号的方式和男性对信号的反应方式。随后,一代代柏特出现了…… 女柏特的仿真模型包括了计算对一个处于特定位置的、可见的男柏特发送某种信号的模式。对于男柏特,其模型则包括了计算当他听到特定信号时如何运动的模式。这两个模式形成了一个“男柏特回家约会女柏特”的程序。如果男柏特不知道“1011”的信号表示“向前走”,“1110”表示“向左转”,则会绝后而死。由此可见,柏特园中夫妇之间能以信号通讯的种群将繁衍生存。 由此可见,既不用公式,又不编程,要获得期望的计算机程序也是可能的,产生若干随机程序,放到虚拟世界里就可以了。在那里,生存概率与我们所期望的行为和程序之间的近似程度有关。如果这些程序的后代继承了它们的优良的特性,如果程序越符合期望的行为模式,就越有机会产生后代。那么最终,在某一代中将出现一个我们所期望的程序。遵循进化规律,那些难以产生适当后代的程序将被淘汰。那些能存活的程序则“生儿育女”。以这种方式去掉劣质个体而产生新一代程序,代代相传,直到出现一个满足理想要求的程序。这种获得具有期望特性的计算机程序的方法称为基因编程,相应的过程就是遗传算法。 乐静:
这在理论上是可行的。但实际上还取决于所使用的计算机的计算能力。速度和内存容量是计算能力的主要标志。CM-2超级计算机对于模拟居住着3个只具有本能行为方式的物种的柏特园是足够的。我们还不知道需要多少内存来仿真一个包含有理性生物的虚拟世界。然而,可以肯定,即使把全世界所有计算机融合在一个系统里,我们目前也难以拥有这样的内存。 刘思恩:
1993年,在日本京都,澳大利亚科学家嘉力施,已启动了一个CAM-仿脑计划,它的目标是组建一个由10亿个神经元组成的人工脑!其智商可与小猫媲美。此后,还将开发第二代人造脑。至2007年,神经元会超过100亿个,即达到一个弱智人的智力水平。在此基础上,要再发展至普通成人的智力也非难事。预计到2011年,有望实现此目标。届时,CAM将拥有1万亿(1012)个神经元,超越了一般人脑的智力水平。嘉力施坦言,这是他最为担心的一个阶段,因为他本人也难于预料,人类届时是否有能力驾驭这一人工智能,因为这时它已比一般人聪明了。 李庆:这只是一家之言,能否实现,还当拭目以待! 丁圣雄:其实,许多人在认识电脑思维的方式上犯了一个原则性的错误,许多人的思维定势决定了他们对电脑智能的看法。“电脑必须像一个人一样思考,才能具有思维”这几乎变成了一条定律。但是,事实并非如此。电脑的思维完全有别与人类。说到这里,我们不得不探讨一下“思维”这个词的具体意义了。思维对于人来说,实在是很难解释清楚。人类所谓的思维,其实囊括了所有的社会行为,所有的感情,所有的语言。其复杂的程度,实在难以用文字来表达。这其中和人类几十万年的进化有关。当人类还是原始人时,思维只包括本能与最基本的情感,也许连情感也没有。但是,外界环境的影响和自身的进化能力使人类的思维一步一步趋向复杂化,出现了艺术欣赏等一系列高等思维,直至今天,人类有了比较完善的思维。由此可见,思维能力是不断变化的,思维的定义也是在变化的。以人类最初的思维作为样本,我们可以认为,真正的思维其实就是一个物种的本能,本能创造了物种最初的思维,不过,光有本能还不够,想要有完善的思维,就必须有适应外界环境的能力,也就是进化能力。人类正是因为有了这两大功能,才区别于动物。既然如此,电脑其实也可以当作有思维的物种。假设我们认为,电脑的主程序便是它的本能,然后,我们输入一套进化的规则程序,并加入一些环境程序。于是,电脑便开始了主程序进化的工作,在外来环境的影响下,经过一定时间的工作,许许多多新程序产生了,这些,便是新的思维模式。以此类推,不断有新的程序产生,思维也不断趋向复杂化。实际上“柏特乐园”中的机器人便是遵循此方法不断完善自己的程序的,思维也就越像程序一样越来越复杂。说到这里,我们不可否认电脑的思维能力。如果硬是认为只有人的思维才算思维的话,那么,我们的祖先所不会的思维模式比我们多的是,难道他们就没有思维能力吗?显然不是。思维是会发展的,思维不会是固定的。从这一点来说,电脑其实已具有最初级的思维能力了。形成高等思维只不过是个时间问题。 在这里我就要提出一个有关“思考体”的说法。几十年前,世界曾经因为一个“外星人”的事件而抄得沸沸扬扬,而在这其中有一种观点特别突出,它认为“外星人”这词本身是错误,人们实际在追求一种可以进行个体进化与改变的“思考体”,而这种“思考体”的生命形式是一个未知数,即为“不明生命形式”,就是可能这思考体生命存在的形式超出了我们人类现在所能认知的能力。比如一个人是生活在四维世界中的,而一个未知思考体是一个六维的生命体形式,那么如果这个思考体的思考只在第六维,行为是在第五维,那么它在前四维中所表现出的生命体形式完全可能不被人们所接受。转而言之,就是它是有思维的一种会自我发展进化的不明体,只是它的思考的方式与形式无法被人类的四维思考能力来感知,认知与了解。 在这里我所要表达的就是,人类如果真正创造出了会思考的电脑,并不一定会理解电脑的思考与其对周围环境的反应。 乐静:
最后我想说的是,我们正在讨论的是一个属于未来的问题,它与所有的辩论赛上的题目都不同。所以,希望我们都有一个共同的出发点——从现实来看,而非是从幻想来看。因为我们只能是客观的。 我们曾在班内开展辩论,引起了不少同学的认真思考,有的同学开始转变原先的观点。有一位同学这样说:对于“机器能思考吗”这个题目,我在此保持中立态度。因为这是一个未来的命题,而我相信“世事无绝对”。我支持反方的观点是因为思维是可分为主观世界与客观世界的。科学上所说的客观世界只限于单纯的有广延的物质,它在时间与空间中只有简单的位置,并且在空间运动方面的支配。而哲学所谈的主观世界则把色、声、嗅、味、触觉等身体感觉归结为构成个别心灵的思维的至观内容。它是不拘的。在它的世界里,万事讲究一个意义,在机器人那样一个高度文明的国度里,一切是理智的,都不是有意义的,构成这样不符主观定义的“思维”并不能算一种思维,思想的复制品顶多是假面戏和实际生活之间的关系而已。 我同样支持正方的观点是因为理性思想和文明的鉴赏方式能影响未来。当我不再带有“唯人独尊”“一切唯人造”的思想去解释这个问题的时候,我们会发现情不自禁地出现未来机器人思维着工作的情景,这并非全然是不现实的幻想,而是对于人类未来的蓝图。有蓝图才有实现的可能,努力的目标。现代技术的超速发展让我不禁害怕起来,因为太快而无法适应,这样的快速让我觉得没有什么有蓝图的事是不能发生的。精确数学的基础,模糊数学的技术让在50年前就提出的这个题目更具可能性更实际。机器人并非是人类的模仿,而是个体,是新的一代。 古代世界的立足点是整个宇宙现象,现代世界的立足点,则是灵魂的内在现象。就像古代人怎么也想不到现代世界的立足点一样,我们也无法预言未来的立足点。未来总是充满了成就与悲剧的每一种可能性。对于这个未来的问题,我们都显得无能为力。显然,科学和哲学需要互相帮助。因为有时候,科学需要新的观念,而哲学通过研究科学上因果关系所得出的意义,能够开启他们的思想。就像正反方一样相辅相成。 电脑能思考吗?或者说,电脑能否具有人类的思维?这是一个被探究、追问和争辩了近半个世纪的哲学和科学的双重问题。50年来,有人为她奔走呼号,也有人对她口诛笔伐,还有更多的人,为伊消得人憔悴。 今天,科技发展日新月异,辩论也更深入细致了。我们的课题涉及到语言、哲学、数学、物理、化学、生物,当然还有电脑和外语,随着研究和争辩的深入,我们感到无穷的乐趣,我们正在准备参加机器人大赛,但比赛不是目的、获奖不是终点,在参赛和答辩后,我们将继续努力,通过本课题研究,无论是正方,还是反方,深有体会的是,学到用时方恨少,课堂外是一片广阔的有待探索的天地,学会如何自学、质疑、独立思考,将使我们终身受益! (指导老师:中国中学数学教师林浩然)
|