從核彈到早產(chǎn)嬰兒,人工智能技術(shù)已經(jīng)最終成為足夠可靠的監(jiān)視一切的手段。
在一個有血有肉的醫(yī)生和一個人工智能系統(tǒng)之間,兩者選擇其一來作出疾病診斷,佩德羅·多明戈斯更樂意把自己的生命押注到人工智能系統(tǒng)上。佩德羅·多明戈斯是西雅圖華盛頓大學(xué)的一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家,“我寧愿相信機(jī)器也不要相信醫(yī)生,”他說??紤]到人工智能(AI)通常獲得的差勁口碑——過度炒作,乏善可陳——如此強(qiáng)烈的支持聲音確實(shí)鮮見。
回到二十世紀(jì)六十年代,AI系統(tǒng)在復(fù)制人腦的某些關(guān)鍵方面似乎大有前途。通過使用數(shù)理邏輯,科學(xué)家開始重現(xiàn)和推理現(xiàn)實(shí)世界的知識,但是,很快這種方法淪為AI的枷鎖。盡管數(shù)理邏輯在模擬人腦(解決問題)方面富有成效,但是它在本質(zhì)上并不適合處理不確定性。
然而經(jīng)過因自我枷鎖造成的漫長封殺之后,AI這個廣受詬病的領(lǐng)域卻重新興盛起來。多明戈斯并非唯一對其抱有全新信心的科學(xué)家。研究者希望通過成熟的電腦系統(tǒng)來檢測嬰兒疾病,把口頭語言翻譯成文本,甚至是找出惡意核爆。這些由成熟的電腦系統(tǒng)展現(xiàn)出來的早期能力就是最初在AI界引起人們廣泛興趣的東西:即使在紛繁復(fù)雜的世界,電腦仍具有像人類一樣的推理能力。
處于AI復(fù)興核心的是一種叫概率性程序的技術(shù),它在舊有AI的邏輯基礎(chǔ)上加入統(tǒng)計(jì)概率的應(yīng)用。“它是兩種最強(qiáng)大的理論的自然統(tǒng)一,這兩種理論已經(jīng)被發(fā)展來理解和推導(dǎo)這個世界。”史都華·羅素說,他是加州大學(xué)伯克利校區(qū)現(xiàn)代人工智能方面的先驅(qū)。這套強(qiáng)大的綜合體終于開始驅(qū)散籠罩在AI漫長嚴(yán)冬上的迷霧。“這肯定會是一個(AI的)春天。”麻省理工學(xué)院的認(rèn)知科學(xué)家約什·田納邦說。
“人工智能(artificial intelligence)”一詞于1956年由MIT的約翰·麥卡錫創(chuàng)造。那時,他提倡使用邏輯語言開發(fā)能進(jìn)行推理的電腦系統(tǒng)。該方法隨著所謂的一階邏輯的應(yīng)用趨于成熟。在一階邏輯中,現(xiàn)實(shí)世界的知識通過使用正式的數(shù)學(xué)運(yùn)算符號和標(biāo)記進(jìn)行?;?。它為客觀體世界和客觀體間相互關(guān)系而設(shè),能夠用來解析他們之間的聯(lián)系并得出有用的結(jié)論。例如,如果X(某人)患有高傳染性的疾病Y,患者X與某人Z近距離接觸,那么用這種邏輯便可推導(dǎo)Z患有Y疾病。
然而,一階邏輯最大的功勞是它允許越來越復(fù)雜的模型由最小的結(jié)構(gòu)模塊構(gòu)建起來。例如,上述情況可以輕易地延伸到建立流行病學(xué)的致死傳染病模型,以及對其發(fā)展進(jìn)行結(jié)論性推導(dǎo)。這種把微小概念不斷擴(kuò)展成概念集合的邏輯功能意味著人類大腦中也存在類似的思維模式。
這個好消息并沒有存在得太久。“不幸的是,最終,邏輯沒能實(shí)現(xiàn)我們的期待。”加州斯坦福大學(xué)的認(rèn)知科學(xué)家諾阿·古德曼說。由于使用邏輯來表現(xiàn)知識并進(jìn)行推理的過程要求我們對現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際知識有精確的掌握,容不得半點(diǎn)模糊。要么“真”要么“假”,不存在“也許”。而不幸的是,現(xiàn)實(shí)世界,幾乎每一條規(guī)則都充滿了不確定性、干擾和例外情況。簡單地用一階邏輯構(gòu)建的AI系統(tǒng)不能處理這些問題。舉例來說,你想分辨某人Z是否有疾病Y,這里的規(guī)則是清晰明白的:如果Z與X接觸,那么Z患病。但是一階邏輯不能處理Z在或者已經(jīng)感染或者沒有之下的情況。另一個嚴(yán)重的問題是,一階邏輯不能逆向推導(dǎo)。例如,如果你知道Z患有疾病Y,你不可能完全確定Z的疾病是從X那里感染的。這是有醫(yī)學(xué)診斷系統(tǒng)面臨的典型問題。邏輯規(guī)則能夠?qū)⒓膊『桶Y狀聯(lián)系起來,而一個醫(yī)生面對癥狀卻能逆推出其病因。 “這需要轉(zhuǎn)變邏輯公式,而且演繹邏輯并不適合處理這種問題,”田納邦說。
這些問題意味著到了二十世紀(jì)八十年代中葉,AI的冬天到來了。當(dāng)時流行的看法是:AI毫無發(fā)展可言。然而,古德曼私下相信,人們不會放棄AI,“AI轉(zhuǎn)入地下發(fā)展了,”他說。
1980年代末神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的到來讓AI的解凍露出第一線曙光。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的想法之簡單讓人驚嘆。神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展帶來了神經(jīng)元的簡單模型,加上算法的改進(jìn),研究者構(gòu)建了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNs)。表面上,它能夠像真正的大腦一樣學(xué)習(xí)。受到鼓舞的計(jì)算機(jī)科學(xué)家開始夢想有上百萬或者上萬億神經(jīng)元的ANNs??墒呛芸斓?,事實(shí)證明我們的神經(jīng)元模型顯然過于簡單,研究者都分不清神經(jīng)元的哪些方面的性質(zhì)是重要的,更不用說模仿它們了。