梁长江：关于人工智能的基本认知

　　说明：本文的得到一位资深专家的精心指导。

　　眼下人工智能成了一个热门，但在铺天盖地的关于人工智能的言论和文章中，有见地的很少，大部分人都在说外行话。有些人竟然用美国大片中的幻想去理解人工智能，如机器人调酒师、机器人保姆、机器人炒菜、机器人士兵等等。甚至有些专业人士对人工智能的理解也很不到位，如“人工智能是对人的智能的模拟”等。这显然是对人工智能缺乏一个基本的认知。缺乏基本认知的热潮对于科技进步没有丝毫的作用，反倒是与市场的盲目性正相关，到头来，发展的人工智能只是一个空壳，其核心的东西依然受制于人，使我们再一次失去科技自创的机会。因此必须对人工智能有一个基本的认知，并且要对人工智能面所临的形势有一个清醒的认识，有了这个前提，才谈得上人工智能的发展。

　　一、人工智能永远只是人的能力的补充，绝对不会代替人

　　就人工智能是人的能力补充而言，它必须比人做得更好、更有效，否则就没有必要发展人工智能了，但它只是人的能力的一种补充，它不会代替人。

　　人的能力补充由来已久，甚至可以说是从人类一开始就有的。如原始人使用石块打击动物的力量超过了徒手搏击的力量，石块撞击力要比肉体强得多，但石块功能永远赶不上使用石块的手。

　　近代工业革命后，机器的广泛应用使得机械能远远超过人的体能，但机械没有代替用来操纵机械的人的四肢;上世纪初到现在，人类发明和使用了二进制算法的计算机，使得人的能力补充上转向了智能，计算机不仅在数据运算速度上远远超过人，而且在简单的判断和识别方面，其精确性和稳定性是人无法比拟的，但它只是人的智能中某一方面的补充，不能代替人的全部智能。因为目前二进制的人工智能只能针对特定的对象，只能作“是”与“否”的简单判断，只能就事论事。而人所面临的世界是无限多样的，人的思维具有把握整体的能力，能将个别与整体联系起来，从整体中判断个别，从个别中反思整体，人的这种判断力是人工智能永远达不到的。

　　未来建立在量子计算基础上的人工智能又将怎样呢?量子计算机要比目前二进制计算机复杂得多，它最大的特点不在于平行运算所提高的运算速率，而在于逻辑形式的根本改变。即由二值(真和假)逻辑向多值(真、假、不定)逻辑转变，这样的逻辑形式就不再是简单的“是”与“否”的判断，而是可能性的推断，即在无限多的可能中选择一个最合适、最优的答案，而且根据测不准原理，一个答案只会出现一次，这将在工程设计、产品研发、生命科学研究以及科技创新方面显示出强大的功能，甚至能够超过人在这些方面的能力。但即或如此，人工智能也达不到人的思维，这不仅是因为量子计算所做的推断是否合理合法最终由人来决定，更主要的是人的思维伴随着情感，人的思维中有一种机器永远无法企及的“神韵”，这种“神韵”就是人的创造力。

　　就是将来生物技术高度发达，人们能够合成一种外形和人一模一样生命有机体，并对其施行系统的神经反射训练，甚至在它的神经系统中植入人工芯片，使它在行动力、感知力方面超强，但它还是代替不了人，因为它永远不具备人的独立意识，不具备人在真善美方面的判断能力，因而也就不具备人的情感能力，任何一个知性健全的普通人都要比它强得多，优越得多。

　　因此对人工智能的作用不能低估，但更不能无限夸大。

　　二、人工智能有它自己逻辑语言，与人的思维完全是一种不同的逻辑范式

　　我国一位著名的企业家也说了这个意思，我不知道他是随意猜测，还是确有研究，如果是后者的话，那他研究就很深了，非常值得期待。然而很多人在这方面存在着误区，认为人工智能是对人类大脑机能的模拟，人工智能能够使用和人的思维一样的逻辑范式。持这种看法的人，既不懂人工智能，也不懂人的思维。

　　前面已经说了，机器人不具备人的思维能力，人在某方面不如机器人。原因就在于二者有着不同的逻辑范式，分属于不同的领域。人工智能遵循的是物质(生命有机体的神经反射也属于物质规律)运动的规律，这些规律是可以用实验+数学的形式加以描述的，这就是说，人工智能的思维逻辑就是物理(或者生物)的规律的数学表达式，不可能再有其他的东西。二进制算法、量子算法就不用说了，就是未来的生物机器人的神经机能也是客观的物质活动，是可以用数学进行描述和表达的。严格地说，人的心理也是物质的活动过程，它是建立在生物本能基础之上、与动物同源的高级神经反射过程，它从属于生命有机体并以生命个体的存续为根本目的。属于心理学范畴的气质类型、性格特征、感知能力是可以用行为科学进行研究，可形成定量的数学表达式，如心理学中各种量表。而且人的心理过程可以用科学的方法加以干预和控制。

　　但人的心理不等于人的思维，人的思维属于理性的范畴，人的理性是一个更加广阔的领域，这个领域不是物理的形式、数学的形式可以描述的，也就是说人的理性不是科学所能够认识和把握的。

　　严格地说，科学并不是从来就有的，它开始于伽利略。伽利略提出实验+数学的公式之后后，真正意义上的科学便像雨后春笋般发展起来。爱因斯坦在给科学下定义时也说，科学是欧几里得几何加上文艺复兴以来的实验精神，与伽利略的公式是一样的。康德先天综合判断可以看作是伽利略公式的哲学提升。因此，可以把实验+数学看成是科学的经典范式，牛顿力学、量子力学、相对论都遵循着这一基本的范式。

　　实验+数学的范式当然属于人的思维形式，但它只是人类思维形式中的一种，而不是人类思维形式的全部，甚至不是人类思维中的主要部分。实验是以直接现实的东西为对象，数学虽然表现为抽象的形式，但它还是以现实感性的东西为基础的。比如数学中的点动成线、线动成面、面动成体，点、面、体都是具有广延的东西，广延的东西是人的感官感觉得对象。线不仅是空间的延伸，而且和时间有着直接的关系，表明时间的先后次序。这就是说实验+数学所描述的仅仅是空时中的事件，至于这个事件为什么会发生，它将产生何种影响，数学和实验是无法解释的。而人的思维决不限于在某时某地“看到”一个事件，而是要追溯这一事件的之所以然。

　　因此，就人的思维(或者理性)而言，重要的不是实验+数学，而是形而上学，可以将它与伽利略的公式相乘，即：形而上学×(实验+数学)，这样的公式说明：一个人如果没有经验知识，还能有一定的思辨能力;如果没有数学知识，还能有经验方面的知识;如果没有形而上学则什么也没有。

　　当年德布罗意如果单纯依赖于观测和数学推导，无论如何也不可能把动量与波联系在一起，能把二者联系在一起，得益于古希腊哲学赋予他的形而上学思维能力，爱因斯坦的等效原理的提出也是如此，显示出极强的思辨能力，他曾经质问海森堡，你果真认为只有可观察的东西才能作为物理理论?凡是重大的科学发现，总是能够明显地看到数学和实验以外的东西——形而上学。

　　就是一般的寻常人也必须有一套他自己的形而上学理念，这是因为人决不仅仅是凭着感觉适应自然的存在物，更为主要的是人是自觉自为的本体，是除自然物之外的一切事件的肇始者。因而在人类理性中数学+实验的科学形式只是很小的一部分，在它之外有着更加广阔的天地。比如道德、情感、审美等等，这些不仅内容宽广，而且其作用也远远超出科学之所能。比如审美，假如人类没有审美情感，那么迄今为止人类所做的所有事情中90%是多余的，甚至根本不会发生。康德有一句话是值得深思的——审美判断是一切哲学的入门。

　　因此，人类理性不能用科学的形式来描述，人思维不能用人工智能去模仿。做人工智能研究的，应该放弃脑科学的研究，按照人工智能本身的性质去建构其逻辑体系。

　　三、要清醒地看到人工智能在当前的发展形势

　　现在的人工智能所依赖科学基础和技术已达到极限，逼近突破的前沿。这种突破不是一般的平移式的推进，而是一种抬升式发展，它会将人类文明推向前所未有的高度，那将是真正意义上的未来文明(或未来科学)，而现在的一切依然局限于近代文明(或近代科学)的框架内。所以我们不应把精力放在凡鸟末世上，而是要努力寻找走向未来的突破口，这就需要扎扎实实的基础研究，找到问题的关键，“忽悠”是不能解决问题的。

　　现在，国内有人致力于量子纠缠研究，号称实现了量子通讯，甚至造出了量子计算机，有人还信誓旦旦，要在数年之内研制出量子芯片，这些显然是不懂量子理论的基本概念。量子，只是一个假设，并不是说真的存在着一个量子世界，存在着量子实体，只能说在这个量子假设基础上的量子力学比较近似(比经典物理学精确)地描述了微观粒子的状态。

　　所谓量子纠缠，就是说由多个粒子组成的系统中无法被分离出单个粒子的状态，彼此处于纠缠状态，如果对一个粒子的测量，可以导致整个系统的波包立刻塌缩，会影响到另一个、遥远的、与被测量的粒子纠缠的粒子。这是因为量子力学的波函数是从整体上定义的，无法定义单个粒子，而这个整体到底有多大，有无边界，是不能确定的。测量对系统的响也是全局性的，无法确定其范围和距离。因而量子纠缠纯粹是数学上的假设，实际上并不存在着实物粒子的超距作用。很多人只是肤浅地理解爱因斯坦与哥本哈根学派的争论，以为粒子的超距作用是一个悬而未决的问题。实际上这个问题可以定论，不存在实物粒子的超距作用。因为一旦承认了实物粒子的超距作用，就意味着微观世界可作质点定义，如果这样的话，还有量子力学吗?

　　量子力学问题的关键不在这里，而是在“因果性”上。由于观测必然要影响到被观测的系统，所以量子力学的观测结果，不是测量得到的被观测系统的某一物理量的值的几率是多少，而是由通过测量仪器所测量到的被观测系统的某一物理量的值几率是多少，测量结果包括了测量仪器的作用，于是通常的因果律就被打乱了，这是让所有的物理学家感到困惑的地方。实际上，量子力学违背的是因果律而不是因果性的原理。因果律说的是现象的先后相继的稳定次序，这就依赖于绝对的时间和绝对空间。这就是说，在某一参考系的宏观现象中，因果律是成立的，而相对于其他参考系或在微观现象中，因果律则不一定成立。但因果性的原理是在任何情况下都是成立的，是永远不会被推翻的。

　　从牛顿力学到量子力学甚至相对论，所涉及的仅仅是因果律，而不是因果性原理，所以，物理理论多以物理定律的形式出现，真正成为物理定理的没有几个。因此，量子力学所面临的根本问题不是采用何种方式描述微观世界，也不是采用互补的方式完善其理论体系，而是要在根本上转变科学思维的范式，仅仅是实验+数学是绝对不够用的。

　　最后必须强调的是，在当前情况下，人工智能绝非是一项简单的技术应用，它涉及到一次重大的科学革命，量子力学、相对论只是判定了经典物理学的局限性，并没有建立起新的科学范式，在这点上我们与世界处于同一水平，没有理由再一次地落后于别人。这就需要一大批天才的头脑完全不顾名利、沉溺于科学探索之中，把它当成是一种艺术享受，而不能把它当作人生进阶筹码，惟有这种境界，才能在重大科学发现上有所作为，除此之外没有更好的途径。同时，也不要把人工智能夸得神乎其神，什么改变人、改变人类社会等等。真正能改变人的、能改变社会的，绝对不是人工智能或其它的什么东西，而是人自身。