不确定性原理——人工智能的哲学基础

2022年03月03日 11:34:14 赚友之家

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  摘自:生存哲学公众号

  节选自《不确定性原理——人工智能的哲学基础》

  作者孙二林

  科学大体可以分为三层,从下往上依次是:

  基础科学、

  应用科学、

  前沿科学。

  人工智能(及其近亲人工生命、机器人学)属于前沿科学的范畴,相对于已经发展了几百年的成熟的基础科学和应用科学,人工智能仅有几十年历史,尚处于起步阶段,远未形成坚实的基础和完整的架构。

  研究人工智能,应该从哪里入手?这是个问题。

  它牵扯到另外一个问题:

  人工智能到底是什么?

  人工智能是一台计算机吗?

  是,又不仅仅是。

  人工智能是一段程序吗?

  是,又不仅仅是。

  显然,如果只了解计算机和程序,那最多也就能组装一台电脑、编写一段代码,跟人工智能还差得太远。

  人工智能之父图灵所创建的图灵机,准确地说是计算机的数学模型,它是实现人工智能的工具和基础,而不是人工智能本身;它是实现人工智能的必要条件,而不是充分条件。

  计算机已经出现半个多世纪了,已经非常普及,但几乎所有人都不会认同:它就是人工智能。

  人工智能的下一层是什么?

  计算机科学、生命科学、语言学。

  计算机科学、生命科学、语言学的下一层是什么?

  数学、物理学、逻辑学。

  数学、物理学、逻辑学就是科学大厦的最底层了吗?

  是的。

  科学大厦再往下是什么?

  基石。

  科学的基石是什么?

  哲学。

  是的,哲学。如果我们要在人工智能的方向上走得更远,就必须对哲学有着更深刻的理解。

  不懂哲学?

  错,我们每个人都懂哲学。“人死不能复生”,“世界是由原子组成的”,这就是哲学。

  一般来说,中国的研究人员(包括职业的和业余的)容易犯两个错误:

  第一, 搞科学的瞧不起搞哲学的。

  第二, 搞哲学的不懂科学。

  其实呢,哲学与科学的关系如同基石与大厦的关系一样,只懂哲学不懂科学就没有高度,只懂科学不懂哲学就没有深度。

  历史上的科学巨匠如牛顿、爱因斯坦、图灵、玻尔,他们都对哲学有着超凡的理解力。

  在西方,哲学与科学本来就是一体。

  比如爱因斯坦,从小就生活在西方哲学头脑的人群中(普通人群可能没有科学头脑,但不可能没有哲学头脑),十几岁就熟读几何、微积分以及《纯粹理性批判》等大多数科学家一辈子都没读过的哲学巨著,他二十几岁能发表相对论,那不是没有关系的。

  西方哲学和科学在向中国传输的过程中,被中国人有意识地一分为二、去粗取精、去伪存真、“去其糟粕、取其精华”了。精华无疑是指科学,而糟粕,就是那倒霉的哲学了。

  所以,中国科学家往往只看到了地面以上的宏伟建筑,却看不到地面下的哲学基础。

  中国人把西方哲学和科学一分为二断章取义,也不是完全没有道理的。因为中国有五千年连绵不绝的辉煌文明史,形成了自己的一套完整、强大的传统哲学。不管你是否特意上了传统哲学课,它都会由你的父母、师长、书籍乃至生活习惯潜移默化地灌输给你。传统哲学的存在,使得西方哲学难以生根,只能以外来哲学的身份存在。

  与现代科学技术日新月异的发展速度相比,哲学的发展是缓慢的,具有一定的保守性,但这并不等于它不发展。

  那么,最近的基础科学的重大进步是什么呢?应该是量子力学,还有后来的混沌。

  量子力学也好,混沌也罢,它们有一个共同的基本原理:不确定性原理。

  通俗讲就是薛定谔猫:

  箱子中关着一只猫,如果我们不去观察,箱子里的猫的死活就不确定;只有打开箱子看一眼,猫的死活才会在这一瞬间确定下来。

  混沌中的不确定性原理:

  通俗讲就是蝴蝶效应:一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。

  为什么量子力学和混沌都会建立在名称相同表述不同的“不确定性原理”之上?这仅仅是偶然,还是有着深刻哲学含义的必然?

  本文的目的,就是试图从不确定性原理入手,更新我们的哲学思想,以期为人工智能的研究提供帮助。

  关于人工智能的三个哲学问题

  关于人工智能,可以分为三个问题:

  第一, 从哲学的角度,我们能做出什么样的人工智能;

  第二, 从哲学的角度,我们该做什么样的人工智能;

  第三, 从哲学的角度,我们该如何做人工智能。

  我们能做出什么样的人工智能

  第一个问题:从哲学的角度,我们能做出什么样的人工智能。

  1

  我们做不出“完全像人的人工智能”

  

  《人工智能》有情感的机器人小孩大卫

  如果我们能做出一个“完全像人的人工智能”,它有爱有恨,有基因有突变,而且还是碳基,那么它就不是人工智能了,它根本就是一个人。完全像人的东西不是别的,它就是人。

  所以,世界上根本就不存在“完全像人的人工智能”。

  2

  我们做不出“能取代人的人工智能”

  

  《纽约客》封面 机器人取代人类

  地球上没有任何高级智能能取代人。为什么这么说呢?因为宇宙中的实体之间有三种关系:后继、等级、平级。只有平级的实体之间才有竞争,才有胜败,才有取代。后继的实体之间没有取代。

  比如,我们不能说“哺乳动物取代了恐龙”,“现代人取代了原始人”,“儿子取代了父亲”。要知道,恐龙生了哺乳动物,哺乳动物是恐龙的延续,是恐龙在现代的代表;原始人生了现代人,现代人是原始人的延续,是原始人在现代的代表;父亲生了儿子,儿子是父亲的延续,是父亲在现代的代表。所以,后继的实体之间只有代表关系,没有取代关系。

  本文转自《设计与哲学》,ID:PhilosophyDesign

  等级的实体之间也没有取代。

  比如,不能说:“中国取代了山东”,“山东取代了中国”,“中国人取代了人类”,“人类取代了中国人”,“张三的胳膊取代了张三”,“张三取代了张三的胳膊”。中国是山东在世界上的代表,山东是中国在地方的代表;人类是中国人在物种上的代表,中国人是人类在种群上的代表。所以,等级的实体之间也是只有代表关系,没有取代关系。

  只有平级的实体之间才有取代。比如,可以说“犬科动物取代了猫科动物成为草原的霸主”,“中国取代德国成为第三大生产国”,“原始人取代了巨猿成为进化的成功者”。

  如今在地球上进化到最高等级的,只有人类一支,所以在地球上没有任何高级智能能取代人。至于说人工智能,它本身就是人做的,它与人是后继关系,它代表着人的智慧和劳动,根本不存在取代一说。画家画了一幅流传千古的名画,作家写了一篇万世流芳的小说,能说名画把画家取代了,小说把作家取代了吗?

  所以,人类做不出“能取代人的人工智能”。

  3

  我们可以做出硅基机器人,

  它将是我们的忠实仆人和有力工具

  前半句话:我们可以做出硅基机器人,事实上我们已经做出来了,有事实为证,不需要用更多的语言来证明。

  后半句话:它将是我们的忠实仆人和有力工具。目前来说是这样,因为人类掌握3 个级别的时间方向上的重复变异:记忆变异、遗传变异、教学变异,而硅基机器人只有记忆变异。没有遗传变异就不能建立种群,没有教学变异就不能建立社会。人类的强大不在于个体,而在于人类能建立种群、建立社会。

  记忆变异、遗传变异、教学变异这3 个环节是紧密相连缺一不可的,它们共同保证了人类能取得今天的成功。

  实体的寿命有限,其最直接的缺陷就是对时间的控制力不强,一个实体只能控制它的寿命范围内的时间,这就是记忆变异。正因为如此,所以在记忆变异的基础上产生了遗传变异,又在遗传变异的基础上产生了教学变异。

  再看硅基机器人。现有的硅基机器人的寿命甚至比人还短,也就是说它在记忆变异方面都不如人。假设以后造出了更高级的硅基机器人,它可以活很多很多年。

  那么,会不会出现这种情况,就是机器人造机器人呢?

  这就涉及到机器人如何造机器人的问题。

  如果是机器人用自己的数据来造机器人的话,这种情况已经发生了,就是计算机病毒。在现实世界中,仅有数据还不能构成一个相对完整相对独立的实体,所以计算机病毒控制世界的能力非常弱,它最多只能控制几台防护不严的电脑,把它搞死为止。

  因此,机器人用别的方法造机器人——不管是工厂也好数据也好——都不会提高它的自身地位。唯一能提高自身地位的,就是用基因的方法,也就是用遗传变异的方法造机器人。

  不幸的是,遗传变异的专利权已经被人类抢注了。即便机器人用遗传变异的方法造出一个高级智能,那也叫人,而不是叫机器人或人工智能。

  4

  我们有可能做出量子机器人,

  它有可能是比人类更高级的文明

  量子计算机和量子机器人,仅存于幻想当中。它可能会有一些突出的优点,使得它能超越硅基机器人甚至人类。

  即便有了量子机器人,即便它建立了更高级的文明,它也不会取代人类或消灭人类。进化的规律是这样的:高级实体只会依附于低级实体而不会消灭低级实体。分子的产生没有消灭原子,生命的产生没有消灭分子,人类的产生也没有消灭生命。所以,更高等级的文明出现以后,不论它是何种形态,都不会消灭人类,当然也不保证人类不被消灭。真正会取代人消灭人的是人类的同等级的竞争者,即可能存在的外星人。

  量子机器人最大的问题,就是它是否会出现。

  所以说,我们有可能做出量子机器人,它有可能是比人类更高级的文明,当然,这只是可能。

  我们该做什么样的人工智能

  根据第一个问题的分析结果, 人工智能可以分为三种:

  第一种:硅基非基因人工智能;

  第二种:硅基基因人工智能;

  第三种:量子人工智能。

  硅基非基因人工智能又可以分为两种:

  A:有形体无遗传的硅基非基因人工智能,包括工厂里生产的机器人、云计算。

  B:无形体有遗传的硅基非基因人工智能,包括计算机病毒、人工生命。

  

  由于基础科学的限制,硅基基因人工智能和量子人工智能还看不到影儿,所以目前我们只能做硅基非基因人工智能。

  我们该如何做人工智能

  从哲学的角度,我们该如何做硅基非基因人工智能。

  有形体无遗传的硅基非基因人工智能

  有形体无遗传的硅基非基因人工智能,说白了就是一个机器人程序。机器人程序介于用户和操作系统之间,从上往下又分为界面层、转化炉层、进化网络层、宇宙坐标系-骰子网络层、数据结构层等5 层。如下所示:

  

  首先,机器人程序有一个界面层,界面层把整个程序封装起来,使之看起来像是一个有智能的实体。人与机器人之间的对话、机器人与机器人之间的对话、机器人与其他的机器程序之间的对话都通过界面层进行。

  其次,界面层往下是转化炉层。这一层包裹着下面的几层,表现为一个能把不确定性转化为确定性的转化炉。一个人也好,一个系统也好,其本质都是一个把不确定性转化为确定性的转化炉。

  再次,转化炉层往下是进化网络层。这一层包裹着下面的几层,表现为一个不断重复、创新、重组的进化网络。这里的进化是广义的进化而非狭义的生物进化。每个人在一生中都在不断地进化,主要表现在他的大脑神经网络的不断发展。背一首唐诗,进行一场对话,提出一个解决方案,都伴随着大脑神经网络的发展,也就是进化网络的发展。

  然后,进化网络层往下是宇宙坐标系-骰子网络层。宇宙坐标系表现为时间、深度、广度三个维,每个人的脑子里天生就有这三个维,它使得我们能分清时间上的先后、等级上的高低和平级上的左右。骰子网络层表现为实践骰子(即节点)和认知骰子(即连线)构成的网络。宇宙坐标系和骰子网络加起来,构成进化网络的基础。

  最下面一层是数据结构层,它是实现以上各层的基础。

  无形体有遗传的硅基非基因人工智能

  无形体有遗传的硅基非基因人工智能,说白了就是一个人工生命程序。人工生命程序介于用户和操作系统之间,从上往下又分为界面层、转化炉层、进化网络层、宇宙坐标系-骰子网络层、数据结构层等5 层。如下所示:

  

  人工生命程序与机器人程序的层次结构基本一致,主要的区别在于:

  从进化网络层来看,机器人程序的进化网络是内部进化网络,相当于人类的大脑神经系统;人工生命的进化网络是外部进化网络,相当于某个物种的进化网络图。

  从转化炉层来看,机器人程序是4 型转化炉,掌握广度方向上的重复变异、深度方向上的重复变异、时间方向上的1 级重复变异,即记忆变异。人工生命程序是5 型转化炉,掌握广度方向上的重复变异、深度方向上的重复变异、时间方向上的1 级、2 级重复变异,即记忆变异和遗传变异。

  从界面层来看,机器人程序的界面包括语言界面、图形界面、机械操作界面等。人工生命的界面主要是图形界面。界面是什么?从某种意义上说,界面就是形体,形体就是界面。机器人程序可以支持多种复杂的界面,人工生命只能支持很少的简单的界面,因此说机器人程序有形体,人工生命无形体。

  人工生命的优点在于能掌握遗传变异,机器人的优点在于能掌握多种操作界面。它们在不同的领域发挥着作用。

  这两年新出现一个叫“云计算”的概念。云计算支持多种界面(即多种应用程序),且没有遗传变异,因此可归类为有形体无遗传的硅基非基因人工智能。

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