名人科普:現(xiàn)代計算機(jī)之父和人工智能研究之父——圖靈
發(fā)布時間:2020-04-21
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名人科普:現(xiàn)代計算機(jī)之父和人工智能研究之父——圖靈
60年前的那個6月,一位年輕的英國科學(xué)家被發(fā)現(xiàn)死于他在英國曼徹斯特的小公寓中,當(dāng)時距他的42歲生日只有16天。官方調(diào)查認(rèn)定是自殺。他被家里的清潔工發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)死去,身旁還有一個吃了一半的蘋果,隨后的尸檢報告顯示死因為氰化物中毒。他死后,包括他母親在內(nèi)的幾個人質(zhì)疑自殺的結(jié)論,他們認(rèn)為這更有可能是一次意外事故,因為他在家里搭建了一套給湯匙鍍金的裝置,其中需要用氰化鉀來溶解黃金。支持這一觀點的證據(jù)還包括,死者沒有留下遺書,實際上,他的遺物中還有一個在即將到來的周末假期要完成的任務(wù)清單!不論何種原因,這一離奇的死亡終結(jié)了一位偉大人物的生命。他的名字叫阿蘭·圖靈(Alan Turing),被公認(rèn)為史上最聰明的科學(xué)家之一、現(xiàn)代計算機(jī)之父和人工智能研究之父。
  圖靈于第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之前生于倫敦,他的父親為英國政府工作,絕大多數(shù)時間都在印度。圖靈從小就表現(xiàn)出種種天才的跡象,最終到劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),獲得一等榮譽學(xué)位。取得學(xué)位后,圖靈成為劍橋大學(xué)國王學(xué)院的研究員(Research Fellow),提出了后來舉世聞名的“圖靈機(jī)”的概念?!皥D靈機(jī)”是一種假想的機(jī)器,能對打印在紙帶上的符號進(jìn)行操作,它可以用來模擬計算的過程,計算機(jī)算法的概念由此誕生。圖靈從理論上證明:只要能夠?qū)懗鲋甘居嬎氵^程的算法,就有可能開發(fā)出能計算任何可被計算問題的機(jī)器。計算機(jī)中央處理器(CPU)的工作機(jī)制就是建立在這個核心概念之上的。
  數(shù)學(xué)和計算方面早早取得成功后,圖靈來到了美國的普林斯頓大學(xué)。普林斯頓大學(xué)一直以來都盛產(chǎn)頂級科學(xué)家,包括愛因斯坦以及其他22位諾貝爾獎得主,此外還有兩位畢業(yè)生成了美國總統(tǒng)。然而,在《普林斯頓校友周刊》中,正是圖靈被列為普林斯頓大學(xué)史上第二重要的人物(僅次于美國憲法的締造者詹姆斯?麥迪遜總統(tǒng))。1938年,圖靈在普林斯頓大學(xué)獲得博士學(xué)位,主要工作為純粹數(shù)學(xué)和早期的密碼研究。
  到英國后,圖靈開始將部分時間用于在政府研究中心開發(fā)密碼。一年后,第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā),圖靈的工作逐漸專注于破譯德軍的密碼。這期間,圖靈在密碼編制和密碼破解的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面做出了巨大貢獻(xiàn),這些工作非常重要和基礎(chǔ),實際上直到2012年英國政府才允許將它們公開發(fā)表,以慶祝圖靈誕辰100周年。這些成就讓世人驚嘆,顯然,圖靈絕非一個普通人。事實上,他不但是一位出色的科學(xué)家,還是一位擅長長跑的優(yōu)秀運動員,偶爾他會跑上40英里,從他工作的布萊奇利公園到倫敦市中心參加政府高層會議!戰(zhàn)爭一結(jié)束,圖靈就發(fā)表了一篇文章,首次詳細(xì)描述了如何設(shè)計一臺自帶程序的計算機(jī),并稱之為自動計算引擎(Automatic Computing Engine,ACE)。英國政府建造了這種機(jī)器的試驗版本,并在1950年5月執(zhí)行了第一個程序,有人認(rèn)為這是計算機(jī)時代的開端。
  
  1948年,圖靈搬到了曼徹斯特大學(xué),而正是在那里,發(fā)生了三件不尋常的事情。其一就是我前文講到的,他奇異的離世。第二件事與他的私人生活有關(guān)。其實,圖靈是同性戀。在曼徹斯特期間,他結(jié)識了一位名叫阿諾德·默里(Arnold Murray)的男性。1953年1月,圖靈家里被盜,他報了警。警察調(diào)查案件的過程中發(fā)現(xiàn)了他與默里的關(guān)系,結(jié)果圖靈被審判并定以嚴(yán)重猥褻的罪名,因為在當(dāng)時的英國,同性戀屬于違法。圖靈面臨兩個選擇:坐牢或接受化學(xué)閹割(注射雌激素),他選擇了后者。持續(xù)一年的合成雌激素注射造成了他的性無能和乳房發(fā)育。有人猜測圖靈的自殺可能與此有關(guān),但并沒有證據(jù)表明這一“治療”對他的心理有明顯的負(fù)面影響。2009年,在英國發(fā)起了一次請愿活動,要求英國政府為對待圖靈的不當(dāng)方式而道歉。迫于公眾輿論的壓力,英國政府在2009年年底發(fā)布了公開的道歉聲明,而這又引發(fā)了進(jìn)一步的請愿,要求政府撤銷對他的定罪。去年年底,英國女王為圖靈頒布了王室赦免令,這是過去60年中的第四次王室赦免,非常罕見。這次赦免的不同尋常之處在于,從來沒有人宣稱圖靈是無辜的。因此,這也是第一次將王室赦免令頒布給沒有否認(rèn)自己罪名的人。
  圖靈在曼徹斯特的4年中,第三件不尋常的事情是他在人工智能方面的工作,這催生了著名的“圖靈測試”。圖靈想定義一個標(biāo)準(zhǔn),以判斷機(jī)器是否具有“思考”的能力。這其實是一個困擾了哲學(xué)家們幾個世紀(jì)的問題。在嘗試通過一個試驗來回答“機(jī)器是否能思考”這個問題時,圖靈設(shè)計了一個非同尋常的測試。圖靈測試基于一個機(jī)器在談話中欺騙真人,讓人以為它并不是機(jī)器的能力。換句話說,如果一個真人與機(jī)器對話時,不能分辨出這個機(jī)器是否為人類,那么這個機(jī)器就可以被認(rèn)為是能夠思考。圖靈說,要通過這項測試,這臺機(jī)器需要在5分鐘的提問中至少有30%的概率能騙過詢問者。盡管批評的聲音此起彼伏,迄今為止,圖靈測試仍然是鑒定人工智能是否已進(jìn)步到真的具有思考能力的重要測試之一。圖靈曾預(yù)測到2000年會有人工智能通過這項測試。他錯了,到2000年并沒有人工智能可以通過這一測試。1990年,一位名叫雷·庫茲威爾(Ray Kurzweil)的未來學(xué)家預(yù)測說,根據(jù)當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的速度,到2020年將會有人工智能通過圖靈測試。不過在2005年,他又將預(yù)測的年份修正為2029年。這一預(yù)言引發(fā)了一個涉及2萬美元的“長期打賭項目”,打賭雙方分別是相信這一預(yù)言的雷·庫茲威爾和不相信這一預(yù)言的他的同事米奇·卡普爾(Mitch Kapor)。
  如果最近的一系列報道屬實,那么,庫茲威爾已經(jīng)贏得了這個賭局。2014年6月7日,圖靈逝世60周年的那天,有報道說有一臺計算機(jī)通過了圖靈測試。這臺計算機(jī)名叫“尤金·古斯特曼”(Eugene Goostman),它模擬了一個13歲男孩的思維。該程序是由一位定居美國的俄羅斯籍科學(xué)家弗拉基米爾·韋謝洛夫(Vladimir Veselov)和一位定居俄羅斯的烏克蘭人尤金·杰姆琴科(Eugene Demchenko)共同完成的。英國倫敦的皇家學(xué)會特意選擇在圖靈逝世紀(jì)念日這天進(jìn)行這項測試,參加測試的除了尤金·古斯特曼外還有另外四臺機(jī)。尤金·古斯特曼成功地欺騙了33%的與其互動的人,使他們相信它是一個人,這突破了圖靈設(shè)定的30%的界限。倫敦的競賽組織者們認(rèn)為這是人工智能發(fā)展歷史上一個真正的里程碑。機(jī)器首次跨越了人工智能的鼻祖60年前設(shè)定的邊界,開始“思考”。
  
  【通過圖靈測試的計算機(jī)尤金?古斯特曼】
  至于這究競是不是圖靈測試組織者們宣稱的真正里程碑,時間會給出答案。主要的問題是,那臺計算機(jī)模擬的并不是成年人,而是一個13歲的男孩,這兩者之間的差別很大。養(yǎng)育過男孩的人都明白,模擬一個年僅13歲的男孩比模擬一個成熟的成年人要簡單得多,因為13歲的男孩對事物所能做出的反應(yīng),其范圍其實是相當(dāng)有限的。通過打字與一位成年人保持5分鐘的談話,對多數(shù)13歲的男孩來說并不輕松。因此,如果一臺計算機(jī)對問題的回應(yīng)大多為“是”、“我猜是”、“不知道”、“隨便”等,它很有可能會堅持較長的時間,從而欺騙33%與其對話的人,讓他們以為它真的是一個13歲男孩。測試的組織者沒有披露“尤金”與真人對話的具體內(nèi)容。此外,我也很好奇,如果用一些真正的13歲男孩代替這臺計算機(jī),結(jié)果會怎樣?有多少人會認(rèn)為這些男孩們是機(jī)器人?在同樣的測試?yán)?,也許只有33%的真正的13歲男孩會被認(rèn)定為是人類!實際上,已經(jīng)有一些“反圖靈測試”用來鑒定某人是真人還是機(jī)器人。最常見的一種是許多網(wǎng)站都在使用的驗證碼(CAPTCHA)測試,比如計算機(jī)讓你輸入幾個變形的字符或者一個簡單計算題的答案。計算機(jī)是想通過這些測試知道你到底是不是真人。因此,我認(rèn)為在圖靈測試中,人們還需要一個對照比較,即反圖靈測試的結(jié)果,看真人是否能欺騙人們(他到底是不是真人)。圖靈測試中有一個默認(rèn)的假設(shè),即真人一定能通過測試。說實話,我不太敢確定這一點,特別是他們?yōu)槟行郧抑挥?3歲。我懷疑“尤金·古斯特曼”可能并沒有像它最初看起來的那樣,真正地“跨越這一邊界”。然而,不管它到底是否跨越了邊界,人工智能的發(fā)展趨勢已然非常明確。如果在2014年6月7日,這一邊界沒有被跨越,它也會很快被跨越,我想并不需要等到2029年。當(dāng)這一邊界最終被跨越時,其意義將無比巨大。
  你能看出這篇文章是一個真人寫的。而到你無法再區(qū)分出一篇文章是真人還是機(jī)器寫的那一天,還需要多久?
  撰文/約翰?斯皮克曼 翻譯/張麗娜



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