王輝

（山西省經(jīng)信委信息中心，山西太原030006）

人工智能研究面臨的兩個(gè)問題
——對(duì)人工智能的思考探討

王輝

（山西省經(jīng)信委信息中心，山西太原030006）

通過闡述人工智能研究面臨的兩個(gè)難題，希望為未來的人工智能發(fā)展提供一些思路。

人工智能；信息化；靈感

引言

近幾個(gè)世紀(jì)，工業(yè)革命和信息化技術(shù)大大改變了人類的生產(chǎn)生活。工業(yè)革命的開端是以蒸汽機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用為標(biāo)志，這是用煤炭燃燒所釋放的化學(xué)能代替人的肌肉力量來驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，大大地解放了人類的身體，提高了物質(zhì)生產(chǎn)的效率。進(jìn)入信息化時(shí)代以來，信息技術(shù)的革命又大大地解放了人類的大腦，空前提高了人類對(duì)數(shù)據(jù)和信息的處理效率。

自從電子計(jì)算機(jī)問世以來，信息技術(shù)快速發(fā)展，功能越來越強(qiáng)大，能代替人類做很多的事情。如今，人工智能研究成為熱門，讓機(jī)器人能夠像人類那樣進(jìn)行創(chuàng)新，從而將人腦徹底解放出來，這可以說是人工智能研究的重頭戲。如果沒有創(chuàng)新能力，那么電腦的優(yōu)勢(shì)就僅僅體現(xiàn)在運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量方面，與計(jì)算能力和記憶能力相比，創(chuàng)新能力是更加深?yuàn)W的智能。

電腦是否可以完全代替人類的思維活動(dòng)？是否可以完全代替人類進(jìn)行創(chuàng)新？筆者認(rèn)為，這需要解決兩大難題：第一是，電腦能否在“未知的可能性”范圍內(nèi)創(chuàng)新；第二是，電腦是否能像人一樣具有“靈感”。

1 已知可能性和未知可能性

電腦可以將“已知的現(xiàn)實(shí)存在”實(shí)施出來，也可以在“已知的可能性”范圍內(nèi)進(jìn)行分析和創(chuàng)新。

谷歌公司的著名圍棋機(jī)器人AlphaGo就是在“已知的可能性”范圍內(nèi)創(chuàng)新，達(dá)到了很高的棋藝，已經(jīng)能戰(zhàn)勝人類頂尖棋手。圍棋界有一句話：千古無同局。這是說圍棋可能的變化太多，在“千古”這么長的時(shí)間里，也不會(huì)出現(xiàn)走法完全相同的兩盤棋。在這么多的變化之中，有一部分已經(jīng)被人們下了出來、實(shí)施了出來，并被制成棋譜流傳了下來，這些棋譜就是“已知的現(xiàn)實(shí)存在”，所有這些“已知的現(xiàn)實(shí)存在”的棋譜都可以被人類用二進(jìn)制的0和1表示出來，寫成電腦程序，輸入到電腦里去實(shí)施。

圍棋還有很多種局面變化現(xiàn)在還沒有被人們想出來，還沒有發(fā)生，這些變化還只是排列組合上的“可能性”，有可能出現(xiàn)，但是現(xiàn)在還沒出現(xiàn)。然而，作為可能性，卻全都是在人類的排列組合知識(shí)的意料之內(nèi)，因?yàn)?，全尺寸的圍棋盤共有361個(gè)可落子的點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)只會(huì)有下列三種情況之一：或者有一個(gè)黑子，或者有一個(gè)白子，或者沒有棋子。圍棋的任何一種變化，如果作為一種排列組合上的可能性，都在人類的已知范圍內(nèi)，只是人類還沒有時(shí)間把所有這些可能性都一一羅列出來。但人類可以用電腦程序把圍棋的所有這些數(shù)學(xué)上的“已知的可能性”都包含進(jìn)去、都寫成0和1組成的二進(jìn)制流輸入電腦，讓電腦來分析和選擇。圍棋機(jī)器人可以想出一些圍棋史上尚未下出來的妙棋，這就是在那些“尚未實(shí)施”的“已知的可能性”的范圍內(nèi)進(jìn)行創(chuàng)新。人類或者機(jī)器人把那些在“已知的可能性”范圍內(nèi)的“尚未實(shí)施”的方案想出來，這就是一種創(chuàng)新，這就是在“已知的可能性”范圍內(nèi)創(chuàng)新。

電腦的硬件主要是由金屬的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，具有恒定的物理性質(zhì)，因此電腦才有可能成為可靠的執(zhí)行工具，以執(zhí)行人類輸入的二進(jìn)制流。恒定的物理性質(zhì)決定了合格的電腦硬件在工作時(shí)是可靠的，但也是完全死板的，硬件在處理那些0和1的時(shí)候，都是按照人類的預(yù)先設(shè)定來處理，比如按照各種門電路的預(yù)先設(shè)定來處理，遇到0，就按照0來執(zhí)行，輸出相應(yīng)的確定結(jié)果；遇到1，就按照1來執(zhí)行，輸出相應(yīng)的確定結(jié)果，除非有故障。但合格的電腦硬件自身肯定不會(huì)自行更改人類的設(shè)定，這不像人類在執(zhí)行命令指令的時(shí)候，可以不按命令指令去執(zhí)行，可以更改，也可以違抗，這種更改和違抗屬于哲學(xué)意義上的創(chuàng)新。所以電腦硬件自身在工作時(shí)不會(huì)創(chuàng)新，而是程序里有什么就執(zhí)行什么，程序里沒有的就不執(zhí)行。

那么要讓電腦具備創(chuàng)新能力，就只能依靠電腦編程，也就是讓軟件來實(shí)現(xiàn)更加深?yuàn)W的人工智能。電腦程序本身不是生命體，只是人的思維結(jié)果的表示表達(dá)和展現(xiàn)，可以用高級(jí)語言編寫，但最終要轉(zhuǎn)化成0和1，由硬件執(zhí)行這些0和1。這些0和1是人類把自己的思維結(jié)果和指令用文字符號(hào)的方式輸出，包括人類把創(chuàng)新想法、創(chuàng)新的可能性用字符表示出來和輸出，輸出給電腦硬件去執(zhí)行。人類在電腦領(lǐng)域可以把“已知的現(xiàn)實(shí)存在”用二進(jìn)制字符表示出來，比如圖片、聲音、視頻、棋譜、規(guī)則、公式，等等，這些都是“已知的現(xiàn)實(shí)存在”，人類也可以把“已知的可能性”包含在電腦程序中，將其輸入電腦，由電腦硬件實(shí)施，比如電腦的圍棋程序可以包括圍棋所有可能的下法。電腦程序里雖然可以包含所有“已知的現(xiàn)實(shí)存在”和所有“已知的可能性”，但是能否包含“未知的可能性”？

機(jī)器人圍棋手所能下出的棋，不論多么杰出，全部都在人類的給定范圍內(nèi)，所有的可能性都是人類預(yù)先給定的。

人類的頭腦不僅能在“已知的可能性”范圍內(nèi)去分析判斷，還可以把“未知的可能性”想出來。人類曾飽受天花的折磨，也想盡辦法去防御天花，但效果都不好，直到種人痘以及種牛痘辦法被人類想出來。在種痘的辦法出現(xiàn)以前，人類沒有把種痘與防御天花聯(lián)系在一起，這種可能性在人的頭腦中是不存在的，這時(shí)，種牛痘對(duì)于人類來說，就是“未知的可能性”，而種牛痘的方法被人類想出來以后，就成為“已知的可能性”。人類的很多發(fā)明創(chuàng)造，就是把“未知的可能性”想出來。如果人類不能把“未知的可能性”想出來，而只能在“已知的可能性”范圍內(nèi)去分析思考，那么很多科技發(fā)明都不會(huì)出現(xiàn)，也不會(huì)有如此豐富的語言文字。

這就是人工智能面臨的一個(gè)難題，電腦程序只包含“已知的可能性”，在人類編寫電腦程序時(shí)，“未知的可能性”無從寫起，因而無法交給電腦硬件去執(zhí)行，必須要等人類把“未知的可能性”想出來，使之變成“已知的可能性”，然后寫入電腦程序，把這種可能性賦予電腦程序，電腦才能去分析和實(shí)施。任何一種“未知的可能性”在被人腦想出來的同時(shí)，就成為了“已知的現(xiàn)實(shí)存在”或者“已知的可能性”。電腦可以在人類給定的“已知的可能性”范圍內(nèi)去分析，人類的頭腦則可以把一些“未知的可能性”想出來，如果要使電腦完全代替人類的創(chuàng)新，就必須使電腦能夠想到“未知的可能性”。

2 靈感對(duì)人類的創(chuàng)新活動(dòng)至關(guān)重要，人工智能可否具有人的靈感

人工智能還面臨另一個(gè)難題，就是怎樣從所有“已知的可能性”之中挑出好的、人類需要的可能性。圍棋機(jī)器人AlphaGo在這方面已經(jīng)做得很好了，能夠從所有的可能性當(dāng)中選出很好的圍棋下法，能下出高水平的棋。但是，從排列組合的角度看，相對(duì)于文學(xué)創(chuàng)作，圍棋的變化很少，假設(shè)要寫一部小說，設(shè)定這部小說總字?jǐn)?shù)是一百萬字，一共使用五千個(gè)字，這就相當(dāng)于一個(gè)很大的棋盤，這個(gè)棋盤上有一百萬個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)上可以出現(xiàn)五千種變化，如果完全按先后順序來填充這些點(diǎn)，那么，總共有5 000的一百萬次方的可能性，約等于10的370萬次方，這個(gè)數(shù)目大得難以想象，圍棋的變化總數(shù)與之相比微不足道，據(jù)估算，人類可見的宇宙范圍內(nèi)所含的所有原子總數(shù)也僅僅是大約10的80次方。而且圍棋的判斷輸贏的標(biāo)準(zhǔn)很簡單，只是看棋子還有沒有“氣”，以及在棋盤上占地圍空大不大，所以機(jī)器人從圍棋的所有可能性之中選出正確的走法還是相對(duì)簡單的。而在文學(xué)領(lǐng)域，怎么判斷一部書是才華橫溢還是平庸，那太復(fù)雜、頭緒太多。因此人工智能還遠(yuǎn)不能完全代替人類進(jìn)行文學(xué)創(chuàng)作。

人類創(chuàng)作文學(xué)作品的時(shí)候，都要依靠靈感。文字可以產(chǎn)生那么多組合，數(shù)目極其龐大，如果依靠電腦用窮舉法去創(chuàng)作，用窮舉法把所有的可能性都羅列出來，然后人們?cè)購闹羞x出需要的那一種，那很有可能工作數(shù)億年也創(chuàng)作不出人類所需要的那一部作品。但是人類有靈感，正因?yàn)橛辛遂`感，人類可以很快地創(chuàng)作出好的作品，比如一個(gè)作家用數(shù)十年的時(shí)間創(chuàng)作出一部好作品，與使用電腦進(jìn)行窮舉相比，這已經(jīng)是神速了。靈感對(duì)于科學(xué)家也很是不可少的，靈感可以使科學(xué)家迅速地形成巧妙的思維，門捷列夫在研究元素周期律的時(shí)候，正是因?yàn)殪`感的到來，所以很快就把元素周期表編寫出來。靈感可以使人類從萬事萬物的所有可能的組合當(dāng)中迅速想出合適的方案，如果沒有靈感，而是依靠窮舉法去把所有的可能都列出來，然后從中找到需要的方案，因?yàn)橛钪嫒f事萬物可能產(chǎn)生的組合情況過多，因而所花費(fèi)的時(shí)間過于漫長，這是不現(xiàn)實(shí)的。

從可能性的角度來看，靈感所能給人帶來的新想法在這種新想法產(chǎn)生之前有可能在人類的“已知可能性”的范圍之內(nèi)，也有可能對(duì)人類來說是“未知的可能性”，靈感能使人類想到“未知的可能性”，也能使人類快速地從近乎于無限多的所有可能性當(dāng)中想出需要的那種可能性，因而使人類的文學(xué)創(chuàng)作和科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)具有可行性。電腦硬件不是生命體，所以沒有人類的靈感，電腦程序可以承載人類靈感所得出的結(jié)果，但電腦程序也不是生命體，電腦程序的那些0和1組成的字符流能否完全代替人類的靈感，這是人工智能研究需要考慮的問題。

3 結(jié)語

人工智能還有很廣闊的發(fā)展前景，但如果計(jì)算機(jī)不能考慮到“未知的可能性”、如果計(jì)算機(jī)軟件本身不能像人一樣具有靈感，那么人工智能就不能完全代替人類的思考。

（編輯：劉楠）

Two Problem s of Artificial Intelligence Analysis—Thoughts on Artificial Intelligence

W ang Hui
(Information Center of ShanxiComm ission of Economy and Information Technology,Taiyuan Shanxi 030006)

This paper indicates the two problems of the artificial intelligence,which hopes to provide some ideas for the future of artificial intelligence development.

artificial intelligence;informationization;sensitive

TH-39

A

2095-0748(2016)16-0090-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.16.40

2016-07-12

王輝（1972—），男，山西太原人，?？疲砉こ處?，現(xiàn)就職于山西省經(jīng)信委信息中心。