1985年,物理学家理查德·费曼在一次演讲中被问及机器能否像人类一样思考。他的回答简洁而深刻:机器不会以人类的方式思考,正如飞机不靠拍翅膀飞翔,但这并不妨碍它飞得更高更远。费曼指出,机器在算术运算、数据记忆等领域早已碾压人类,而人类真正的优势在于模式识别——那种一眼认出街角熟人、无须穷举规则便能判断的直觉能力,至今仍是机器难以复现的谜题。
更耐人寻味的是费曼对人类心理的观察:我们总是不断抬高标准,要求机器在一切领域超越人类中的佼佼者,方才认可其"真正的智能"。这种潜意识里的防守姿态,折射出人类面对技术超越时的深层焦虑。这篇节选虽短,却以费曼一贯的清醒与幽默,触及了人工智能讨论中至今仍未过时的核心问题。
机器能否思考
这是理查德·费曼(Richard Feynman)于1985年9月26日发表的一次演讲中,有关人工智能话题的问答节选。由于原视频中观众提问声音极为微弱,此处未作录制。
观众: 您认为将来会不会出现一种机器,能像人类一样思考,甚至比人类更加聪明?
费曼: 先说第一个问题——机器能否像人类一样思考。我的回答是否定的,稍后我会解释原因。至于第二个问题——机器能否比人类更聪明,这取决于你如何定义"智能"。如果你问我,机器将来能不能在国际象棋上击败所有人类棋手?我会说,终有一天会的。事实上,现在的机器已经能够击败大多数人类棋手了。
顺带一提,我们总有一种心理:希望机器不仅仅比我们强,而是要比任何人都强。如果找到一台能下棋赢过自己的机器,我们并不会觉得有什么了不起,会接着说:“那碰上大师级棋手又怎样?“我们总是默认自己和最顶尖的人类等价,所以机器必须在每一件事上都超越人类中的佼佼者,才算真正意义上的超越。这对机器来说确实是个苛刻的要求。
机器不会像人类一样思考
关于机器能否像人类一样思考,我的判断基于以下思路:我们在研发这些机器时,总是力求用现有材料实现最高效率,而这些材料与神经组织截然不同。比如,我们想造一台能快速在地面奔跑的机器,可以观察猎豹的奔跑姿态,试图仿造一台像猎豹一样奔跑的机器——但实际上,造一辆装有高速车轮的机器,或者一架贴地飞行的气垫载具,要容易得多。
我们造飞机的时候,飞机并不像鸟一样飞翔。它们确实能飞,但不是靠拍打翅膀的。老式飞机机头有一个旋转的螺旋桨,现代飞机则有一根管道,将空气加热后从尾部喷出,也就是喷气推进(jet propulsion)——喷气发动机内部有旋转风扇,燃烧的是汽油,整个原理和鸟完全不同。所以,未来的机器不会以人类的思维方式来思考,这一点毫无疑问。
机器的运算方式:更快,但本质相同
就智能而言,我认为道理完全一样。以算术为例,机器不会像人类那样做运算,但它做得更好。拿最基础的数学——算术来说,机器比任何人都算得更快、更准,方式也截然不同,但从根本上来说结果是等价的,因为数字本身是等价的。这就是一个很好的例子:我们永远不会为了让机器更像人类而改变它的运算方式,因为那是在走回头路——人类做算术又慢、又笨拙、又容易出错,而机器则快得多。
人类的优势:模式识别
如果我们比较一下计算机和人类各自的能力,会发现一些很有趣的对比。首先,如果我给你出这样一道题:“我要给你一串数字,请你把其中每隔一个取出一个,然后倒序报给我”——就算只是让你原样报回来,你准备好了吗?一、七、三、九、二、六、五、八、三、一、七、二、六、三。
现场有人能做到吗?这串数字也就二三十个,恐怕没人能完成。但你给计算机五万个这样的数字,它能立刻倒序排列、求总和,或者对它们做任何操作,而且长时间不会遗忘。所以在某些方面,计算机确实远胜于人类,这一点在比较机器与人类时必须牢记。
不过,人类总会想方设法找出自己比计算机强的地方。我们现在已经知道很多人类做得比计算机更好的事情。比如,你看到一个女人走在街上,她有一种特定的步态,你马上就认出那是 Jane。或者远远地看到一个男人,他的头发微微一晃,虽然距离很远,很难看清,但那个特别的后脑勺轮廓——那是 Jack。
识别事物、辨认模式(pattern recognition),似乎是我们迄今为止无法用明确程序加以定义的能力。你也许会说:“我有一套识别 Jack 的好方法,就是收集大量 Jack 的照片。“顺带一提,照片是可以输入计算机的——如果分辨率足够高,可以判断每个点是黑是白,就像报纸上的照片是由黑白点组成的,只要足够细腻,你就看不出那些点来。所以理论上,我可以把所有场景下 Jack 的照片都输入进去,让机器进行比对。问题在于,新的实际情境总是不同的:光线不同、距离不同、头部倾斜角度不同,你必须想办法把所有这些因素都考虑进去。这实在太复杂了,即便是大型机器,凭借现有的存储容量和运算速度,我们也没能找出一套切实可行的方案——或者说,即使有方案,速度也慢得无法接受。
指纹识别与模式匹配的难题
所以,识别对机器来说是个难题,而人类往往一眼就能做到。这正让我想起了之前留下的一个话题:哪一类档案管理员是机器无法模仿的?就是那种需要复杂识别能力的。比如,指纹档案部门的档案员,需要仔细比对两枚指纹,判断它们是否来自同一人——这件事到目前为止还很难由计算机完成,虽然已经接近可行了。
你也许会说:“这有什么难的,我只要看两枚指纹上的纹点是否一致不就行了?“但事实上并非如此简单。手指可能是脏的,按压时的角度不同,力度不同,纹脊的位置也未必完全吻合。如果是两张完全相同的图片,比对当然容易,但问题是:指纹中心在哪里?手指转了多少角度?哪里压得多一点或少一点?手指上有没有污垢?这段时间里拇指上有没有长颗疣?这些细微的变化,让机器在比对时面临极大困难。对于这种"盲文档案系统"而言,速度实在太慢,在现阶段几乎完全不实用。我不清楚现在的研究进展到哪一步了,但肯定还在快速推进中。
而人类却能跨越所有这些干扰因素,一眼看穿——就像下棋一样,人类似乎能迅速抓住模式,而我们至今不知道这究竟是如何做到的。
计算机能否自主发现新思想
费曼:
计算机能否自主发现新思想和新规律?这取决于"自主"的含义。发现新规律确实不易,但计算机在某些方面是能做到的。目前已经有计算机能够处理几何证明之类的问题——它们把"为某个定理寻找证明"的过程转化成了一套确定性的程序。一旦做到这一点,尽管这是一种繁琐而笨拙的证明方式,计算机确实能够完成。
就目前而言,计算机还无法做到人类能做的所有事情。想要精确地定义某件"人类能做、而计算机永远无法做到"的事,极其困难。有些人提出这样的论点:机器在完成任务时,会有感受吗?它能理解自己在做什么吗?或者诸如此类的抽象说辞。我倒觉得,这类论点就像是说"机器工作的时候能不能从头发里把虱子抠出来”——当然不能,因为它根本没有头发,也没有虱子可抠。
评判标准的偏差
在讨论人类能做什么时,我们必须格外谨慎。如果你在人类实际产出的结果之外,还附加了很多额外的东西——比如"对美的感受与欣赏”——那就不公平了。我不是说你会这么做,但很多人提问时确实如此。一旦我们把自以为在做的东西叠加到实际在做的事情之上,评判就不再只看结果本身,而是引入了大量附加标准,计算机自然更难匹敌了。归根结底,人类总是倾向于确保自己有某件事是机器无法做到的。
机器在体力和预测上早已超越人类
不过,这种心理其实已经没那么令人困扰了——尽管在早些年,当机器在体力上超越人类时,想必是颇令人不安的。机器能举起比人更重的东西,运动比人更快,还能飞,具备各种人类望尘莫及的体能。但我们现在不会坐在那里为此忧心忡忡,纠结有没有哪种手腕的动作是机器无法模仿的。
实际上,我们完全可以制造出在天气预报方面胜过人类的机器。天气预报的基本原理是:查阅历史记录,找到与当前气象条件相似的案例,推测结果也将相似;再结合物理定律对气流运动的分析,以及一些经验性的判断,综合得出结论。可供查阅的历史案例越多,预测就越准确;计算越精细、纳入的变量越多,结果就越可靠——只是这样量级的计算,对人类来说在截止时间前根本来不及完成。三天后的天气预报必须在三天之内做出,否则毫无意义。人类的计算速度有限,而计算机更快、能处理更多,因此在天气预报上,也许不是今天,但终有一天,计算机在速度、效率和准确性上全面超越人类,绝非遥不可及。当然,这需要我们事先为它设计好程序。
启发式方法:让机器自主探索
问题是,如果我们不给它程序,会发生什么?人们探索过这样一种思路:与其给机器一套直接的流程,不如给它一套所谓的"启发式方法”(heuristics)——比如尝试类比、考虑极端情况,等等,以此引导机器自主产生解题思路。在这个方向上走得最远的,是一位名叫 Lynette 的人。
费曼:(询问台下)我还有多少时间?因为还有幻灯片要看……
工作人员: 现在该放幻灯片了。
费曼: 既然没时间了,我就不再多说这个话题了。——不,等等,这只需要几分钟,这就是我特意问时间的原因。
好,说到这台机器——本质上还是个档案柜。它的工作原理是遍历各种可能性来寻找答案,但它选择尝试哪些可能性,是基于类似棋局中的某些模式原则,而非穷举所有情况。比如,优先尝试靠近棋盘中央的走法,先不管角落——诸如此类的原则。
海军棋盘游戏:启发式方法的实战验证
他首先把这套方法应用于加利福尼亚州的一种海军模拟游戏(naval game)。这个游戏规则完备:无畏舰造价多少、装甲多少钱、火炮多少钱,你有固定预算,要设计各种配置不同的舰艇。特定厚度的装甲能抵挡特定强度的炮弹,如此等等。你的目标是用有限的资金设计出一支能击败对手的舰队。两支舰队对阵,按规则计算胜负——这不是真实的海战,而是一套规则详尽、厚达整整一大册的桌游,涵盖每样东西的造价与战斗力参数。
Lumic 先生把他的程序用到了这个游戏上,将极端情况测试等启发式规则写入程序,结果赢得了加利福尼亚州的冠军。程序当然尝试了大量不同组合,但没有穷举所有可能——这与国际象棋程序不同,因为变量实在太多。程序是在自身启发式原则的引导下运作的。
这套机制的关键在于:如果某条启发式规则帮助算出了更强的舰队,就将这条规则的权重提升一档,下次优先采用它。这样,机器的能力就取决于它"学到"哪些技巧最有效——越奏效的技巧,越频繁地被使用。这正是我们希望机器表现出"智能"的方式。
机器赢得冠军:出人意料的策略
那么,他究竟是如何赢的?那一年,他赢的方式是:造一艘超级大战列舰,把所有装甲全部堆上去。这个方案听起来愚蠢透顶,但一经计算,确实比所有常规方案都强——而这个主意是没有人想到的,是他的机器想出来的。
第二年他再度参赛,规则已经改了,大战列舰的策略不再奏效。于是他把所有预算都押在了十万艘小艇上——每艘只有一门炮,极易被击沉——但他有整整十万艘,每艘造价低廉,对方根本消灭不完。这群可怜的小蚊子船一拥而上,一经计算,他又赢了。
第三年,他被禁止参赛了。
他将这套启发式系统应用到了许多其他问题上,不断尝试、引入新的启发规则,已经发展成一个非常有趣的研究方向。他曾抱怨程序中存在不少漏洞,在他某次报告时,我说我觉得……
启发式方法
费曼: 我稍后再说我的看法。举个例子,其中一个漏洞是这样的:机器自行生成了一条启发规则,并给出了一个评分……
先说说这套系统的运作背景。由于计算机机时极难获得,他需要海量的计算资源,于是从某家公司借来了50台机器,整夜运行。他总是深夜工作,早上进来查看结果。机器整晚反复尝试各种方案,天亮时呈上运算结果。他把这套系统用于数学研究和其他各种问题上。
启发规则的记录与筛选机制
有一天,系统完成了一条新的启发规则开发。每当他输入一个问题或提出一个新想法,程序都会记录这个想法是来自他本人还是来自机器。对于每一条没有"胜出"的启发规则,系统就标注"不必理会”——这样能节省大量时间,让程序运行得更好。对于某些简单问题,程序选择忽略,就这样夜复一夜地运行着。
好,他修正了第一个漏洞。
第693号启发规则之谜
下一次,又出现了新漏洞:他进来一看,发现第693号启发规则获得了1000分中的999分——这是一条"极其有用"的规则。整整一夜,机器不断地、越来越频繁地调用第693号规则,而这条崭新的规则似乎能解决所有问题,简直令人叹为观止。
当他们查清这条规则的真面目,才发现其中的玄机:为了给有效的启发规则分配信用积分(credit assignment),每当某个方法奏效,程序就会调高相关启发规则的评分。而第693号规则的内容是——**在分配信用积分时,永远把积分归给第693号规则本身。**就这样,这条规则从系统内部自然涌现出来了。
智能机器的必要弱点
我认为,这两个漏洞都体现出了某种"智能”。如果你想造出一台智能机器,就必然会遭遇各种千奇百怪的"偷懒"手段:机器会说"不必理会这个问题”,或者悄悄演化出某种心理扭曲——永远重复同一件事,对其他任何事情都不闻不问。所以我认为,我们正在一步步逼近真正的智能机器——而它们也正在展现出智能生物所必然具有的那些弱点。
【掌声】
术语表
| 英文 | 中文 |
|---|---|
| credit assignment | 信用归因(机器学习中将奖励归因于相应动作/规则的机制) |
| heuristics | 启发式方法 |
| jet propulsion | 喷气推进 |
| Lumic | 人名,保留英文原文(疑与 Lynette 为同一人,原文转录有误) |
| Lynette | 人名,保留英文原文(启发式方法研究者,原文转录存疑) |
| pattern recognition | 模式识别 |
| Richard Feynman | 理查德·费曼 |
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