AlphaGo的勝利對(duì)人工智能中“邏輯主義學(xué)派”的影響研究*

趙奧佩

(貴州大學(xué)哲學(xué)與社會(huì)發(fā)展學(xué)院，貴州 貴陽 550000)

AlphaGo是Google旗下DeepMind公司的一款圍棋軟件，自第一代產(chǎn)品發(fā)布以來，已經(jīng)有4個(gè)版本了，如下表：

表1 AlphaGo各個(gè)版本對(duì)比表

一、AlphaGo的勝利對(duì)“人工智能”的影響

AlphaGo之所以能夠一戰(zhàn)而紅并且在全球范圍內(nèi)又一次掀起“人工智能”的研究浪潮，是因?yàn)橛糜?jì)算機(jī)模擬的圍棋的難度太高了。計(jì)算機(jī)是將可能出現(xiàn)的情況全部列舉，但圍棋擁有黑、白、空三種狀態(tài)，在一般19×19的棋盤上出現(xiàn)的可能的數(shù)量為3361≈10172，這個(gè)數(shù)量遠(yuǎn)大于宇宙中的原子數(shù)量1080。1998年IBM的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)在國際象棋上打敗了當(dāng)時(shí)人類排名第一的卡斯帕羅，之后人們熱議：“計(jì)算機(jī)是否能在圍棋上擊敗人類？”。在經(jīng)過一番的論證和實(shí)驗(yàn)之后，得出了一致的答案：計(jì)算機(jī)無法在圍棋領(lǐng)域打敗人類職業(yè)選手。這個(gè)論點(diǎn)直接宣判了“人工智能”再次進(jìn)入寒冬，直到2013年的一些討論“人工智能”的著作上依然堅(jiān)持這個(gè)觀點(diǎn)。

2015年2月26日NATURE雜志刊登了googleDeepMind團(tuán)隊(duì)19人署名的文章Human-levelcontrolthroughdeepreinforcementlearning[1]。同年10月戰(zhàn)勝三界歐洲圍棋冠軍樊麾，次年同李世石對(duì)戰(zhàn)之后才被大家所廣泛認(rèn)知。為什么第一次戰(zhàn)勝圍棋職業(yè)棋手沒有引起大家的關(guān)注？為什么在戰(zhàn)勝世界冠軍之后才被大家注意？又為什么要三次挑戰(zhàn)人類職業(yè)棋手？

在第一次戰(zhàn)勝人類職業(yè)棋手后，由于兩個(gè)原因致使沒有引起大家的廣泛關(guān)注：第一，“在圍棋領(lǐng)域機(jī)器不可能戰(zhàn)勝人類”的這個(gè)固有觀念根深蒂固，使得大家認(rèn)為這僅僅是一個(gè)偶然事件，當(dāng)然這也同樊麾的排名不高有一定關(guān)系。第二，媒體幾乎沒有宣傳。DeepMind在NATURE上發(fā)表這篇文章本就是一波三折，雖然引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注，但終究沒有實(shí)際成果的沖擊力，這使得媒體的曝光程度不夠。縱然戰(zhàn)勝了歐洲冠軍棋手，但無法得到更高層次的圍棋界的認(rèn)可，依然是不被大家看好的。為此，Google公司策劃了同李世石的五番棋，并博得了圍棋界和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。但是這次挑戰(zhàn)未能改變固有觀念，雖然博得了關(guān)注度，卻未得到認(rèn)可。這就是為第三次的人機(jī)對(duì)戰(zhàn)埋下了伏筆。2017年5月在浙江烏鎮(zhèn)上，AlphaGo分別以個(gè)人戰(zhàn)和團(tuán)隊(duì)?wèi)?zhàn)同人類職業(yè)棋手對(duì)弈并取得勝利。至此，圍棋界認(rèn)可了AlphaGo，學(xué)術(shù)界也承認(rèn)了“機(jī)器可以在圍棋領(lǐng)域戰(zhàn)勝人類”。

AlphaGo的勝利對(duì)“人工智能”有三個(gè)方面的影響：一、打破了“機(jī)器不可能在圍棋領(lǐng)域戰(zhàn)勝人類”的論斷，最終實(shí)現(xiàn)了“人工智能”在前期定下的這個(gè)目標(biāo)。二、AlphaGo背后的“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)，使人們產(chǎn)生了對(duì)實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)人工智能”的無限遐想。特別是AlphaGoZero[2]版本實(shí)現(xiàn)了僅僅依靠圍棋規(guī)則進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。三、這次勝利給“人工智能”研究注入了一劑強(qiáng)心劑。中國、美國、英國、日本紛紛將“人工智能”列入國家戰(zhàn)略，與此同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司微軟、蘋果、亞馬遜、百度、騰訊、阿里巴巴等紛紛成立自己的AI實(shí)驗(yàn)室，“人工智能”的春天已然到來。

二、AlphaGo的勝利加速促進(jìn)了“邏輯主義學(xué)派”的發(fā)展

為什么“人工智能”有學(xué)派之說？

我們可以繞過這個(gè)問題去談AlphaGo、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等相關(guān)的“人工智能”技術(shù)，但不能談“人工智能”、“邏輯主義”、“連接主義”等等。這是因?yàn)榍罢邔儆诩夹g(shù)層面，后者屬于認(rèn)知層面。翻閱世面上的幾乎所有關(guān)于“人工智能”的書籍，必繞不開談人工智能的三大學(xué)派——邏輯主義學(xué)派、連接主義學(xué)派、行為主義學(xué)派。為什么？因?yàn)槟壳盀橹乖趯W(xué)界尚未形成統(tǒng)一的、明確的關(guān)于“人工智能”的定義。在60年的發(fā)展歷程中，他們秉持自己對(duì)“人工智能”的特有理解并付諸實(shí)踐，進(jìn)而形成了相對(duì)獨(dú)立的研究方法和理論。這其中產(chǎn)生較大影響的便是以上三個(gè)學(xué)派，如下表：

表2 人工智能三大學(xué)派匯總表[3]

AlphaGoZero的橫空出世基本宣告了以控制論為傾向的“行為主義”開始脫離“人工智能”陣營，轉(zhuǎn)而向“機(jī)器人學(xué)”靠近。這是因?yàn)椋篫ero僅僅依靠圍棋規(guī)則，不需要人類棋譜而進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，自我博弈，這在一定程度上可以說是脫離了人的控制。從中我們看出，那么多的學(xué)派逐漸脫離的原因不是自身的落后，而是因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步在不斷修正著“人工智能”的概念和適用范圍。

AlphaGo Zero對(duì)陣上一個(gè)版本AlphaGo Master的勝利，促進(jìn)了“人工智能”概念進(jìn)一步明確。加之“行為主義”自身的快速發(fā)展，它已經(jīng)完全偏向于“機(jī)器人學(xué)了”。而“連接主義”所依靠的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”是模仿動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而建立的數(shù)學(xué)模型，如果把計(jì)算機(jī)用于計(jì)算和儲(chǔ)存的硬件換成細(xì)胞，那么這種事物可否稱之為“人工生命”嗎？“連接主義”的發(fā)展傾向，目前為止還不能預(yù)測，但有一點(diǎn)可以肯定：媒體大肆渲染深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致了現(xiàn)有“人工智能”技術(shù)被無限放大。由此可以預(yù)見：“人工智能的發(fā)展將會(huì)再次墜入谷底”。

“人工智能”這個(gè)術(shù)語就是由“邏輯主義學(xué)派”提出的。邏輯主義學(xué)派為“人工智能”的前期發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)：數(shù)理邏輯用于描述智能，一階邏輯用于知識(shí)表示等等。但是隨著上世紀(jì)80年代“第六代計(jì)算機(jī)”研制失敗，這個(gè)傳統(tǒng)學(xué)派便失去了往日的活力。之所以“邏輯主義學(xué)派”發(fā)展停滯，是因?yàn)橛刑嗟膯栴}產(chǎn)生，而這些問題又恰恰無法解答。這些問題涉及到更加基本的“認(rèn)知”和更加龐大的數(shù)據(jù)處理。

這些問題也許在那個(gè)時(shí)代無法得到有效的解決，但現(xiàn)在的時(shí)代出現(xiàn)了可以解決的途徑——認(rèn)知科學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘。AlphaGo技術(shù)運(yùn)用之一就是數(shù)據(jù)挖掘，可以有效的處理大量的數(shù)據(jù)。認(rèn)知科學(xué)本身就是一門龐雜的學(xué)科，人工智能本身也作為了它的支撐學(xué)科。那么認(rèn)知科學(xué)的成果就可以拿來運(yùn)用到“人工智能”上。清華大學(xué)教授、智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任孫富春在2017年5月18日SRSUMMIT2017第五屆(北京)國際服務(wù)機(jī)器人核心技術(shù)級(jí)渠道應(yīng)用大會(huì)發(fā)表的主題演講“認(rèn)知時(shí)代的人工智能與機(jī)器人”中講到：“認(rèn)知時(shí)代的人工智能與機(jī)器人依賴于腦科學(xué)、生命科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科的發(fā)現(xiàn)。不同于人工智能發(fā)展的前兩個(gè)階段，主要借鑒其他科學(xué)的基礎(chǔ)，基于認(rèn)知科學(xué)的人工智能，是基于認(rèn)知科學(xué)的發(fā)現(xiàn)獨(dú)立建立的，這為人工智能作為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科奠定了基礎(chǔ)”。

“邏輯主義”同“連接主義”并不是對(duì)立，而是相輔相成。AlphaGo的許多技術(shù)可以彌補(bǔ)“邏輯主義”中難以解決的問題，這為傳統(tǒng)邏輯主義向新生代邏輯主義的轉(zhuǎn)變提供了道路。與此同時(shí)，在“人工智能”高速發(fā)展的時(shí)代背景下，結(jié)合認(rèn)知科學(xué)，進(jìn)一步理清和建立統(tǒng)一的“人工智能”定義，并促進(jìn)“人工智能”成為獨(dú)立學(xué)科。

三、新一代人工智能基礎(chǔ)理論框架初探

“人工智能”發(fā)展至今已經(jīng)不是計(jì)算機(jī)科學(xué)這一門學(xué)科的獨(dú)角戲了，還包括了：哲學(xué)、邏輯學(xué)、語言學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、腦科學(xué)、控制論。“新一代”應(yīng)該包含兩層含義：第一，汲取其他學(xué)科的成果和理論為“人工智能”所用；第二，形成“人工智能”獨(dú)立的學(xué)科體系。其中第二條是重中之重，這直接決定了“人工智能”能否從一個(gè)爭議領(lǐng)域轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)系統(tǒng)科學(xué)。參考認(rèn)知科學(xué)的六角形學(xué)科框架與人工智能“邏輯主義學(xué)派”的認(rèn)知觀，新一代人工智能基礎(chǔ)理論框架的核心基礎(chǔ)學(xué)科應(yīng)該是“哲學(xué)”和“邏輯學(xué)”。

“人工智能”與邏輯學(xué)的關(guān)系自不必多言。熟知1956年達(dá)特茅斯的會(huì)議便會(huì)知道“人工智能”這個(gè)詞匯便是一群邏輯學(xué)家提出的。被尊為“人工智能之父”的圖靈，同樣是邏輯學(xué)家。這就表明了在目前的理論之下，邏輯同智能的關(guān)聯(lián)是多么的緊密，以至于“邏輯主義”一直是“人工智能”的主流學(xué)派。技術(shù)層面上的NPL與知識(shí)表示的基礎(chǔ)便是邏輯語義學(xué)和一階邏輯。

“人工智能”同哲學(xué)的關(guān)系更是緊密?！霸诳茖W(xué)家族中，沒有一門學(xué)科比AI與哲學(xué)的關(guān)系更密切?？茖W(xué)從哲學(xué)母體中分離而出之后，僅在認(rèn)識(shí)論層次上與哲學(xué)保有聯(lián)系，然而AI卻在其學(xué)科內(nèi)部與哲學(xué)難解難分，難怪斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)教授要為計(jì)算機(jī)系的學(xué)生講授海德格爾”。[4]“人工智能”61年的發(fā)展歷程中走走停停很大程度“只是因?yàn)閷?duì)哲學(xué)家昔日的失敗一無所知，才得以維持”。[5]

AI、哲學(xué)、邏輯學(xué)應(yīng)該構(gòu)成新一代人工智能基礎(chǔ)理論框架的核心。首先這三個(gè)學(xué)科都是西方流傳進(jìn)來了，暫且擱置“中國是否有哲學(xué)？”“中國是否是邏輯？”等問題，毫無疑問的講這三個(gè)詞匯是西方發(fā)明創(chuàng)造的：Artificial Intelligence，Philosophy，Logic?！靶乱淮北阋谒麄兊幕A(chǔ)之上加入我們特有的東西，構(gòu)成新的基礎(chǔ)理論。21世紀(jì)是綜合的時(shí)代，而我國的傳統(tǒng)思想便是綜合的看待問題。運(yùn)用中國道家的簡易太極圖來闡釋這三者之間的關(guān)系在合適不過，如圖1所示。

圖1

黑色的部分代表Philosophy，白色的部分代表AI，中間的分界線代表Logic。這樣的表示可以清楚的闡釋Philosopher同AI學(xué)科間的內(nèi)部關(guān)聯(lián)：一，“哲學(xué)要同AI聯(lián)手”；二，從哲學(xué)角度看AI，可以解決一些AI的問題，從AI角度看哲學(xué)，也可以解決哲學(xué)的一些問題。而作為分界線的Logic正是突破“智能”的極限問題。關(guān)于這張圖的解釋還可以進(jìn)行深度的挖掘，例如：若黑色代表“強(qiáng)人工智能”，白色代表“弱人工智能”，那么兩者的邊線極限是什么？若黑色是代表“有機(jī)物的最高智能體”，白色代表“無機(jī)物的最高智能體”，那么兩者的邊線極限是什么？

這僅僅是套用中國傳統(tǒng)文化思想進(jìn)行闡釋的一個(gè)事例，是建立新一代人工智能基礎(chǔ)理論框架的初探而已，這里面究竟要如何進(jìn)行挖掘依然需要進(jìn)一步的研究和論證。

四、結(jié)語

由AlphaGo的勝利帶來的影響，促使“人工智能”這門學(xué)科進(jìn)入到了高速發(fā)展的局面，從各大科技巨頭公司到國家層面都將“人工智能”視為下一個(gè)高新技術(shù)的爭奪點(diǎn)。在這種大環(huán)境之下，傳統(tǒng)的人工智能“邏輯主義學(xué)派”受到強(qiáng)烈的沖擊，人工智能學(xué)派開始呈現(xiàn)融合共進(jìn)的趨勢(shì)。由此帶動(dòng)的“新一代人工智能基礎(chǔ)理論框架”呼之欲出，結(jié)合中國傳統(tǒng)“綜合統(tǒng)一”的思想，如何構(gòu)建成為首先要解決的問題之一。人工智能、哲學(xué)、邏輯學(xué)以太極圖的表示是一種積極的嘗試，這樣的嘗試是否可行、是否正確、是否可以進(jìn)一步的挖掘都有待論證?？偠灾斯ぶ悄艿拇禾煲讶坏絹?，相信在21世紀(jì)的大背景之下這個(gè)領(lǐng)域能夠給我們帶來跟多的驚喜。

[1]GoogleDeepMind.Human-level control through deep reinforcement learning[J].NATURE，2015.2.26.P529.

[2]GoogleDeepMind.Mastering the game of Go without human Knowledge[J].NATURE，2017.10.19.P354.

[3]蔡自興.人工智能機(jī)器應(yīng)用(第三版)[M].清華大學(xué)出版社，2003，9：8.

[4][英]瑪格麗特·博登，劉西瑞，王漢琦，譯.人工智能哲學(xué)[M].上海譯文出版社，2001，11：3.

[5][英]瑪格麗特·博登，劉西瑞，王漢琦，譯.人工智能哲學(xué)[M].上海譯文出版社，2001，11：4.