人的思维跳不出图灵机的“五指山”?
为了证明这一点,真正的难题是将问题形式化:什么叫做“一系列有限的步骤”?当然,现在大家知道,这里所说的“有限的步骤”指的就是由条件语句、循环语句等元素搭建而成的一个机械过程,也就是我们常说的“算法”。不过,在没有计算机的时代,人们只能模模糊糊地体会“一个机械过程”的意思。1936年,阿兰•图灵在其著名的论文 On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem提出了一种假想的机器,第一次给了“机械过程”一个确凿的含义。
可计算理论研究的创始人(从左至右):希尔伯特、图灵、哥德尔、邱奇
事实上,图灵在他的论文中就已经指出,人的思维也没有跳出图灵机的范围。对此,图灵有一段非常漂亮的论证:人在思考过程中,总能在任意时刻停下来,把当前进度记录在一张纸上,然后彻底走开并把它完全抛之脑后,过一会儿再回来,并完全凭借纸上的内容拾起记忆,读取进度,继续演算。也就是说,人的每一帧思维,都可以完全由上一帧思维推过来,不依赖于历史的思维过程。而图灵机所做的,也就是把人的思维步骤拆分到最细罢了。
计算机拥有智能?这岂不意味着计算机也能学习,也能思考,也拥有喜怒哀乐?人类似乎瞬间失去了不少优越感,于是不少科学家都旗帜鲜明地提出了反对意见。其中最为经典的恐怕要数美国哲学家约翰•塞尔(John Searle)在1980年提出的“中文屋子”思想实验了。把一个不懂汉语的老外关在一个屋子里,屋子里放有足够多的草稿纸和铅笔,以及一本汉语机器聊天程序的源代码。屋子外面则坐着一个地地道道的中国人。屋里屋外只能通过纸条传递信息。老外可以用人工模拟程序运行的方式,与屋外的人进行文字聊天,但这能说明老外就懂中文了吗?显然不能。每次讲到中文屋子时,我往往会换一种更具戏剧效果的说法。一群微软研究员在小屋子里研究代码研究了半天,最后某人指着草稿纸一角的某个数字一拍大腿说,哦,原来屋外的人传进来的是一段笑话!于是,研究员们派一个代表到屋子外面捧腹大笑——但是,显然这个研究员是在装笑,他完全不懂笑点在哪儿。这个例子非常有力地说明了,机器虽然能通过图灵测试,但它并不具有真正的智能。
当然,有反方必有正方。另一派观点则认为,计算机拥有智能是一件理所当然的事。这涉及到一个更为根本的问题:究竟什么是智能?
记得我曾经看过一本科幻小说,书名不记得了,情节内容也完全不记得了,只记得当我看完小说第一页时的那种震撼。在小说的开头,作者发问,什么是自我意识?作者继续写到,草履虫、蚯蚓之类的小动物,通常是谈不上自我意识的。猫猫狗狗之类的动物,或许会有一些自我意识吧。至于人呢,其实我只敢保证我自己有自我意识,其他人有没有自我意识我就不知道了。看到这里我被吓得毛骨悚然:完全有可能整个世界就只有我一个人有自我意识,其他所有人都是装出一副有意识的样子的无生命物!
有一次做汉语语义识别的演讲时,笔者讲到利用语义角色模型结合内置的知识库,计算机就能区别出“我吃完了”和“苹果吃完了”的不同,可以推出“孩子吃完了”多半指的是什么。一位听众举手说,难道计算机真的“理解”句子的意思了?我的回答是,没有冒犯的意思,你认为你能理解一个汉语句子的意思对吧,那你怎样证明这一点呢?听众朋友立即明白了。你怎样证明,你真的懂了某一句话?你或许会说,我能对其进行扩句缩句啊,我能换一种句型表达同样的意思啊,我能顺着这句话讲下去,讲出与这句话有关的故事、笑话或者典故,我甚至还能在纸上画出句子里的场景来呢!那好,现在某台电脑也能做到这样的事情了,怎么办?
这就是所谓的“功能主义”:只要它的输入输出表现得和人一样,不管它是什么,不管它是怎么工作的,哪怕它只是一块石头,我们也认为它是有智能的。永远不要觉得规则化、机械化的东西就没有智能。你觉得你能一拍脑袋想一个随机数,并且嘲笑计算机永远无法生成真正的随机数。但是,你凭什么认为你想的数真的就是随机的呢?事实上,你想的数究竟是什么,这也是由你的大脑机器一步一步产生的。你的大脑逃不出图灵机。
事实上,整个世界也逃不出图灵机的范围。牛顿系统地总结了物体运动规律后,人类豁然开朗,原来世界万事万物都是由“力”来支配的。扔出一个东西后,这个东西将以怎样的路线做怎样的运动,会撞击到哪些其他的物体,它们分别又会受到怎样的影响,这都是可以算出来的。这便是所谓的机械唯物主义:我们的世界是一个简单的、确定的、线性的、无生的世界。1814年,法国数学家拉普拉斯(Laplace)给出一个更加漂亮的诠释:如果有一个妖精,它知道宇宙某个时刻所有基本粒子的位置和动量,那么它就能够根据物理规律,计算出今后每一时刻整个宇宙的状态,从而预测未来。刘慈欣在科幻小说《镜子》中更加极端地把初始状态取到宇宙大爆炸的时刻,因为宇宙诞生之初的状态极其简单,调整到正确的参数就可以生成我们所处的这个宇宙。这就是所谓的决定论。
不过,有了现代物理学的观念,尤其是量子理论的诞生,人们开始质疑上帝究竟会不会掷骰子了。然而,上帝会不会掷骰子,对于我们来说其实并不重要。图灵的结论告诉我们,即使未来是注定的,我们也不一定有一种算法去预测它,除非模拟它运行一遍。
制版|小圭月
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