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[應用數學系專欄] 機器是否能思考? 列印
作者是 東方報   
週四, 29 六月 2017 07:31

資料來源/應用數學系魏澤人教授

整  理/記者江思婷

這幾年因為深度學習及有了更多更廣泛數據,又掀起了一股人工智慧的熱潮。 像是打敗人類圍棋高手的 Alpha Go、會自己駕駛的自動車、 能夠看懂圖片內容的軟體、更準確通順的翻譯機、改變圖片風格的軟體等等。

就像人工智慧權威 Yann LeCun(揚 勒丘) 曾說:「人工智慧全部都是數學」,這些東西的背後,除了有不少的數學的工具和原理,其實也有很深遠的科學文化背景喔!

臉書的馬克佐伯格說:「AI 就像魔法一樣。 我們只會把不了解的東西稱作是 AI。 如果我們搞懂了,就稱作是數學了。」

人類的科學歷史上,一直在重複這樣的循環。我們一直在探索智慧的本質,也一直想要製造出能思考的機器。

在古時候,即使還沒有足夠的技術和理論基礎,人們也常幻想製造「機器人」。像是列子湯問篇中,就有巧手工匠偃師製造出仿真人偶的故事。 故事中周穆王不相信這個人偶是假的,非得要把把人偶解體,看到是由木材皮革什麼的做成的,才相信。

到了十九世紀,英國的數學家巴貝奇設計出了純粹使用機械裝置「分析機」。理論上來說,分析機已經有了像是現在電腦的功能,還能夠用打孔卡片來寫程式。 不過這個機器很難建造,到目前為止,還沒有人真的建造出來。

巴貝奇想先建造較為簡化的版本:差分機。 不過侷限於當時的的工藝水準,也無法順利完成。直到二十世紀末,才真的建造出了差分機的實體。

到了1930-1950年代,許多關於電腦以及計算的理論陸續發展,像是圖靈機、遞歸理論、λ演算等等。這些理論各有不同的發展背景。

圖靈機比較接近機器的設計。遞歸理論可以看成是一種數學歸納建構的方式。而λ演算則像是一種函數形式的邏輯系統。但很有趣的是,這3個背景不同、各自發展的理論,最後都可以拿來當成電腦計算的理論模型,而且他們的計算能力是相同的。因此就有了有名的邱奇-圖靈論題,探討什麼叫做可以有效計算?是不是所有「算法」都能被圖靈機(以及另外兩個理論)實現。或者白話一點的說,我們人類能計算的東西,是不是都能用圖靈機來完成? 人類在本質上,是否能超越機器?

在數學上,這不是一個嚴格的命題,所以無法真的被證明或者否定。但在哲學上引發了很多討論和思辨。

另外一個有趣的問題,是圖靈測試。這也是關於圖靈的電影「模仿遊戲」名稱的由來。假設有一台電腦,宣稱他能像人類一樣的思考,我們要如何判斷這一點呢。 一個測驗的方法是這樣的,由電腦 (代號A)和一個普通的人類(代號B)來接受測試。 由另外一個人類(代號C)來接受裁判。 我們隨機選出A或者B來和C交談,看看C能不能夠單純藉由交談,來分辨出誰是電腦誰是人類。 前面說的列子湯問篇的故事中,周穆王就是扮演C的角色。 而師製造出仿真人偶,則高分通過測試。

當然這個準則稍微有點「唯物論」。我們把機器人視為一個黑箱。不管他怎麼運作,只要他的「功能」和人類沒有什麼不同,我們就將他視為有智慧、有心靈。

有些人無法接受這一點。就像周穆王一樣,非得要把木偶分屍,看看裡面的內容。一個有名的思想實驗,是約翰˙希爾勒在1980年提出的「中文房間」。大家都會說中文,我們改成俄文房間來描述這個實驗:

把一個完全不懂俄文的人,關在一個房間中。這個房間有一本超級手冊,記載了所有俄文及相關的回答。

房間外面的人,把用俄文寫的問題丟給房間中的人。然後房間中的人,完全按照他的超級手冊來回答問題。 這樣,對房間外面的人來說,他跟會俄與的人沒有兩樣。但實際上,房間中的人卻完全不懂俄文。

這個實驗反應了我們對於機器是否能有心智的困惑。

以圖靈測試的角度來說,則是只要他叫起來像鴨子、走起來像鴨子、吃起來像鴨子,把他當成鴨子又何妨呢?

誰對?

讀者您認為呢?

5/24,中研院李國偉老師和東華應數魏澤人老師,在科普一傳十的看見數學中,談了許多相關的問題,可以在 Youtube 看喔。

[1] ”Artificial intelligence is all about math”https://code.facebook.com/pages/1902086376686983

[2]“That's the thing about AI. It's sort of like magic. We only call things AI that we don't understand yet. Once we understand something, it's just math.”

https://www.facebook.com/notes/mark-zuckerberg/building-jarvis/10154361492931634/

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Analytical_Engine

 

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