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人工智能的哲學問題

——《人工智能的哲學問題》成果簡介

2011年05月15日16:21

  汕頭大學醫學院劉西瑞教授主持完成的國家社會科學基金項目《人工智能前沿的哲學理論研究》(項目批准號為02BZX025),最終成果為專著《人工智能的哲學問題》。課題組成員有:王漢琦、王小紅。

  人工智能(AI)是當前一個十分活躍的科學領域。它誕生於20世紀50年代,至今仍生氣勃勃。在人工智能發展歷程中,不同研究路線激勵競爭,新問題、新思想不斷涌現,一方面理論發展阻力重重,另一方面技術成果卻成就輝煌——這在科學史上是少有的。

  AI的目標是以機器方式再現人的智能,它的研究對象因之而跨越物質與精神兩界,相當復雜。智能的特點決定著AI發展的曲折性,AI遇到的許多難題都與哲學直接相關。不難看到,許多AI專家都對哲學有著濃厚的興趣﹔同樣,AI的研究成果也倍受哲學界關注。

  AI前沿的新問題為哲學提供了更多的素材,使有關認識論的一些問題更細致、更清晰、更具體地呈現在哲學面前。對這些問題的探討,將使哲學的內容更加豐富,而哲學的思考又為AI工作者提供了新的思想資源。這項成果對AI與哲學交匯點的問題進行了闡釋,提出新問題,論証新觀點,為AI研究者提供可供參考的哲學視角。

  這項成果由9章構成。其中第1章導言,第2章“人工智能的進程”,第3章“人工智能的基本問題”是對研究背景的介紹,第4章“自動機與智能機”涉及對人工智能本體論問題的論証,第5章“意向性”和第6章“表征”是人工智能與哲學的聯結點,第7章“形式化與邏輯”和第8章“計算與算法”是對人工智能方法論的討論,第9章“創造性:智能的靈魂”通過對創造性特征的分析,指出創造性在智能中的特殊地位,以及創造性是人工智能難以逾越的界線。

  這項成果的討論同時涉及到哲學和AI,但是應當把AI和AI哲學區分開來。它們是兩個性質不同的學科分支。AI的目標是通過計算機模仿人類智能,完成智能型的工作。雖然智能並不是單純的科學對象,但是AI卻是一門純粹的自然科學,作為計算機科學的一個分支,是屬於科學范疇的。它以數學和實驗作為研究方法的基礎,研究某一具體智能的實現方式,其研究范式是科學性質的。西蒙曾建議把這門學科叫做“復雜信息處理”,在一定程度上反映出這一學科的工作性質。

  AI又是一門實踐性較強的學科。它沒有預設的固定理論模式,為了能夠實現目標,無論何種理論、方法,都可以嘗試。AI的實際工作是對符號和信息進行加工:通過表征的方式刻畫其對象,將其納入形式化系統,在這一基礎上通過程序進行邏輯計算。從一定意義上說,解決一個問題就意味著找到一個算法。在這一過程中,AI的一個重要任務是通過種種策略,減小計算工作量,完成實時的運算。然而智能又超出了科學范圍,使AI遇到了一般科學所未曾遇到的難題,因之,AI專家轉而希望從哲學中尋找新的線索和方向。一些目光遠大的AI研究者,其目標已經超出了個別具體的任務,他們期望通過AI達到對人自身的認識,這與哲學的宗旨已經十分接近。AI向哲學發問,其目的是以實踐的方式進行更加深入、細致的探討,直指認識的深層機理。

  AI哲學是對AI中的哲學問題展開的探討,屬於哲學的范疇。它所關心的並非AI的技術實現,而是哲學在面對AI種種現象和問題時自身需要做出的發展。目前,AI哲學還不能算作是一個哲學的分支,沒有形成自己較完整的理論體系,僅是以問題探討的方式開展研究。就學科相關性而言,AI哲學屬於認識論范疇,與當代心靈哲學關系較為密切﹔AI哲學與心靈哲學研究的問題有一定重迭,在當前都被劃入認知科學領域。

  AI哲學關注這樣一些問題:意向性問題,表征問題,形式化問題,聯結主義的哲學背景,自然語言理解,日常思維模式,信息和計算的本體地位和方法論問題,以及與智能相關學科的發展,如認知神經科學為智能所提供的某些說明。AI可以說是哲學的一個強有力的對手,它直指哲學的中心問題,逼迫哲學家們將思維的存在形式說清楚,從而把形而上的論証變成可操作的過程。而另一個哲學分支——邏輯學,則與AI(而非AI哲學)直接發生聯系。數理邏輯是AI計算方法的重要組成部分,在算法構成中起著重要作用。

  這項成果所討論的內容屬於哲學范疇,而不是對AI理論和技術的探討。

  以上關於學科地位問題的說明,是第1章導言的內容之一。在導言中還對成果的基本立場——弱唯物主義立場,進行了簡單的論証。這一立場與塞爾的“生物自然主義立場”比較接近,但是進一步弱化了物理主義的因素。書中分別從“非物理主義的”、“懷疑論的”和“個體性的”角度說明了這一立場。

  第2章回顧了AI誕生和發展的歷史。“達特茅斯會議”是AI誕生的標志,但AI的歷史要追溯到這之前——圖靈計算理論的提出。通過AI誕生之前的理論准備,AI的誕生,以及誕生后的數個發展階段,其所取得的巨大成就和面對的種種障礙,將看到一幅跌宕起伏的學科史畫卷。

  AI的研究方法有三條不同的路線:符號主義、聯結主義和行為主義。在第3章中,首先對這三條路線做了簡單介紹,並進一步提出有關AI學科的一些基本問題。AI在其發展中必將直接地或間接地面對這些問題,盡管答案可能不是唯一的。在論及這些問題之前,首先介紹了人工智能專家科什就人工智能基礎提出的五個問題。在這些問題中,首先是智能的構造問題,其中涉及到邏輯方法的作用問題﹔其次是智能有可能通過什麼樣的途徑來實現﹔接下來是語言在認知中的作用問題﹔然后是對象、任務和知識的表征問題,以及識別與信息選擇問題﹔最后則談到了與學習有關的問題:知識的形成和遷移。基本問題的提出加深了對AI理論背景的理解,也是以后討論的出發點。

  計算機雖然被稱作機器,但它不是通常意義上的機器,因為它的主導運作層面並不是基於物理機制,而是基於邏輯和意義的,所以對它的本體地位需要做出論証。第4章就這一問題展開討論,指出了計算機與由控制論原理構造的自動機在本質上的差異。計算機作為智能機,已經超出了普通機器的范疇。

  第5章對意向性的探討,由此進入與AI有關的哲學問題。意向性是什麼?大腦是如何實現意向性的?AI如何與意向性發生關聯?在對這些問題的回答中,本章較為詳細地引介和分析了哲學家胡塞爾和塞爾的意向性理論,並簡單討論了心靈哲學中的一些問題,同時還介紹了神經科學中“意識的神經相關物”概念,及認知神經科學的研究方法和進展。此外,還指出意向性研究與AI發展的深層關聯。

  表征是AI的又一個關鍵問題。AI的所有對象必須通過表征才成為可操作、可加工的。表征是使得AI得以存在的前提。第6章探討了幾個與表征有關的問題:意向性是如何影響表征的?存在著心理表征的層次嗎?怎樣的系統才能擔當表征的任務?以及不同形式的表征系統在構造上的差異。此外還介紹了分布式表征和“無表征的智能”觀點。表征不僅是AI所需要的,也是一切智能形式都離不開的,對表征機理的充分認識,也是認知科學的重要任務。

  第7章是關於形式化和邏輯的研究。形式化對於AI而言處於方法論的地位。通過形式化,內容意義轉化為機器可“理解”的方式。形式化有狹義、廣義之分,從廣義角度說,人頭腦中存在著多個層次的形式化。而AI在其發展過程中對邏輯推理系統做出了許多重要的發展。形式化在作為AI方法基礎的同時,也劃定了AI的界限。文中從哥德爾定理、自然語言特征、賦義難題及創造性幾方面對此做出了論証。

  形式化是方法論的基礎。要進行實際的計算,還必須在這個基礎上制定出具體的構造形式——程序,這是計算和算法所涉及的問題。第8章回顧了現代計算觀的形成,探討了與計算相關的可計算性問題,其中涉及到計算中的P與NP問題等。另外討論了計算有效性如何得到保証的問題,並介紹了AI的算法實例,及關於心理計算的問題。最后對計算主義進行了評判,指出其失誤之處。

  第9章研究了一個在智能中佔有特殊位置的對象——創造性。目前對創造性的了解更多地是通過其外在表現,而非其內在機制。對創造性甚至難以找出一個令人滿意的定義。作為科學對象,創造性在心理學中得到一定研究,而AI也在模仿創造性方面進行了大膽嘗試,並形成知識發現(KDD)這一新領域。本章對此進行了介紹,並指出AI的創造模擬與人類創造在本質上的差異。最后,探討了如何進行創造性評價的問題,並指出創造性是AI難以逾越的界限。

  這項成果以人工智能的歷史發展和當前的研究動態為背景,提煉出相關的哲學問題,通過分析、論証,提出新的觀點和理論見解。這些理論和觀點豐富了相關的哲學研究內容,促進了學科之間的溝通,對認知科學不同分支的理論融合起到促進的作用﹔人工智能和心理學領域中的相關研究也可從中受到一定啟發,並借鑒某些理論觀點。
(責編:陳葉軍)