电子计算机在其为时三十余年的简短历史上业已取得令人惊叹的进展,它具有超人的运算能力,这种能力导致人们赋予它以拟人的特性,而这在三十年前却还曾被认为是异想天开。尽管人类在诸多方面的努力目前看来是步履艰难,蹒跚而行,诸如处理经济体制以及纠正社会上的不公正现象,然而在人工智能这个科学领域里的研究与技术的开发方面,的确就像探索宇宙空间或者是分子遗传学这样的科学领域内那样,可以说是硕果累累,方兴未艾。其结果是人工智能研究工作者已在研制的计算机可以听懂口述的句子而且深明其意;它还可以读新闻稿和写出简洁、准确、合乎语法的摘要;可以操纵从来不知疲倦的机器人在生产装配线上干活;还可以在当用它诊病时来收集有关患者的各项数据。

人类智能行为的能力是形形色色和强有力量的,这些新型的计算机与之比较,只不过是蹒跚学步、牙牙学语的婴儿。但是人这个造物主宣称这种机器将会越来越灵巧。计算机专家们正在运用自己的理论知识缓慢而稳健地为实现这个目标而迈步前进,他们正在把这些理论付之于实际工作的计划。将来,人工智能可以为人类产生出强有力的助手,这些助手为我们管理信息,阅读报刊和文件,准备总结报告,回避那些虽为计算机所知而我们并无兴趣的东西,记录世界上发生的每个事件,留心人们应知却未予注意的事情。这些智能计算机能分析人们所面临的某项决策,搜寻有助于实现这项决策的参考资料,然后向我们提出行动的步骤和可能的结果。它们可能通晓某种专业知识,而且知道如何在人类正在发挥作用,要求高度水平的某些领域内运用这些专业知识去工作,比如医学和法律。人工智能程序可以指导代替人类从事某些工作的机器人收集垃圾、采煤、清除受破坏的核反应装置的辐射。

但是,人工智能的真正的希望所在将更为伟大——人工智能会成为令人难以置信的,把人的智慧扩展到从未梦想过的程度的工具,使人的创造力达到前所未有的新高度。科学界谈论的目前人机共生稳步前进的事实能够说明人类进一步伟大的发展,其意义或许等于猿人的直立或者是首次使用工具。

然而,前景也有暗淡的一面。假如这项新技术被歹人暗中插手则将后患无穷。比如懂人话的计算机可以被安排来去监听每人的谈话。而最大的恐惧莫过于计算机会图谋接管世界。这是科幻小说多年的题材了。对这种结局的任何严肃认真的讨论似乎都是危言耸听和令人胡思乱想。但是,一代人不切实际的思索会在下一代中化为可能的结果。面对科技发展的令人惊叹的神速步伐,谁又能预料有关人工智能的这些问题多久就不再是未来学家们令人深思的观点呢?将来会有机器介入乃至取代真正的智能范围、知识的范围、智力、评判、做出裁决、学美甚至是感情吗?假若计算机最终可以被编程序去表现这一切,那么我们自己在这种存在之中应当处于被编程序的危险中吗?许可创造出智能机器,就该保证它的万古不朽和无意地播下毁灭我们自己的祸种吗?

在人工智能研究方面,许多专家认为问题已经不再是计算机能否被编程序去表现出人的特性,而是该怎样去做。对目前研究工作颇为辛辣的嘲讽是一方面在制造模仿人类行为最简单的的机器中遇到难题,而另一方面在所研制的几个具有高度专门技能的样机中却又连获成功。用电视摄像机把计算机和机械手臂连起来,模仿人眼与手协调配合的人工智能计算机程序,不过是爬在地毯上衬着尿布的婴儿搭积木那种水平。具有听懂口语和短句功能的最好的程序至多也就是达到初学说话的儿童的程度。然而,另一方面,计算机现在可以做极其复杂的课题,而人却要经过多年的努力才办得到,比如下棋或看病。

加利福尼亚州梅隆公园的S. R. I. 国际人工智能研究的主要工作就是研制这类专用计算机系统,其成果之一是地质学家的电子助手PROSPECTOR“探矿者”)。为了制造这台专用机,该单位的研究人员和地质专家共同整理了一名地质学家研究某个区域所应具备的资料。这样,PROSPECTOR便可提供各类岩石的说明,清晰的说明所勘查地区地岩石构造,然盾列举出矿床层的类型,逐步做出可能有的矿藏的结论。

在这类被称为“专门系统的程序中,研究人员分析人类的某种专门技能,研究专家们在某个方面如何成为行家的,然后再力求模仿出来。

匹兹堡大学的Jack. D. Myers和Harry. E. Pople博士正在进行一项称为INTERNIST(“内科医生”计划的研究工作。INTERNIST请医生用它得有关患者的信息:病状、病历、化验及其他检验结果等等。随着对患者上述信息的积累,INTERNIST就像真正的医生那样排除某些可能再做进一步的诊断,最后提出诊断结果。从事这项研究的人员已经整理出人所患的大部分疾病的资料,而且有约175种可供使用的程序,计划在明年春天在该校医院试用INTERNIST,两年内推广到其他医院。

人工智能研究的部分研究经费由军方提供,方对其应用颇感兴趣。S. R. I. 国际眼下正在搞一项有助于从事电子战的指挥人员使用的计算机程序E. W. OFFICER(电子战军官”)。利用此程序,可以监测我方飞机的电子监控设备和武器系统,对与之相连成网的各监测点上所得到的数据进行分析,一可以想象,它能处理这样的情况:敌方地对空导弹发射阱雷达是否正在跟踪我方飞机,是否已经向我方飞机发射导弹以及该如何采取对抗措施。

耶鲁大学人工智能实验室正在编制处理与理解书面和口头语言信息的计算机程序,他们重点研究机器翻译,根据词与意之间的联系推导出合乎逻辑的结论来。这个称为FRUMP(“老古董”)的程序可以读英语、西班牙语和汉语的新闻稿,正确地用一句话写出合乎语法的摘要。这个程序编写新闻稿摘要只出过两次错误,一般地说,完全适用。一九七八年,有篇关于人类学家玛格雷特· 米德逝世的六百字的新闻稿,计算机用此程序摘要为:“人类学家玛格雷特 ·米德(76岁)因患癌症去世”还有一篇关于一座供膳食的寄宿处失火的四百字的新闻稿,FRUMP摘要为弗明顿一座供膳食的寄宿处失火,死亡25人,烧伤7人,房屋烧毁”。根据计算机内用符号表示的词汇,FRUMP“懂得火灾具有破坏性,能烧伤人,还“懂得”烧死与烧伤这两词的区别。新闻稿中称这场火灾烧死25人,另外烧伤7人,而FRUMPY“懂得”另外这个词在这里指的是住在这座建筑中的房客,而在另一个场合,它的意思可以是指其他什么东西。耶鲁大学编制的另一项程序称为CYRUS(“塞勒斯”),专用于分析有关美国前国务卿塞勒斯·万斯的新闻报道的。比如有人查询万斯夫人是否会见过苏联领导人勃列日涅夫的夫人。CYRUS判断回答这样的问题的答案可能存在于万斯和勃列日涅夫同时在场的外交场合,因为他们的夫人也有可能在场。又经发现万斯和勃列日涅夫由他们的夫人陪同出席过一次招待会,由此推断出他们会过面,因为在外交招待会上肯定要介绍这二位夫人。

工业界的科技人员也对人工智能产生了兴趣。有家油井钻探公司的研究人员编制的程序可以处理钻头经过的地层的地质结构的数据,寻找储油结构的证据。这种智能程序加速了分析过程,当遇到值得注意的信号时再请地质师出马,节了人力和从事繁重劳动的时间,只需花费检测这些数据的费用。机器人一类的设备在工业界已经常见,但是它们依然又哑又瞎,只从事重复性的操作。然而,为机器人设计的人工智能程序已经在几个研究单位着手进行,某些单位由威斯汀豪斯、通用汽车公司这样的大厂家提供研制经费。匹兹堡的卡内基——梅隆大学的研究人员正在教机器人装配电子产品。机器人要学会挑拣出微型电子元件并把它们正确无误地插到电路板上去。该校另一项研究计划是编制检查印刷电路板,检测极其复杂的纵横交错的布线图上错误的计算机程序。

人工智能的研究始于五十年代初期。当时,位名叫Marvin Minsky的青年人刚刚开始他成为一名科学家的生涯。他毕业于哈佛大学物理系,后来又去普林斯顿大学,1954年获数学博士学位。哈佛大学聘请他回校做了三年初级研究员。1957年,他到麻省理工学院工作。他所受到的教育和工作经验,使他成为既有几分科学闯劲又是涉猎生物学、物理学和心理学的博学多识者。Marvin Minsky说:“我记得那时常考虑有三个微妙的科学课题值得研究,这就是物理学、遗传学和人脑的工作过程。许多人搞物理,而且千得很不错。我认为搞遗传机理可能不会那么难也不那么令人振奋。可我却不明白对人脑的工作原理为什么谁也不感兴趣。显然,看来这才是最有趣味的课题。”研究人工智能的科学家自始就在探求人脑对于信息的作用,而且直到今天这依然是推动人工智能研究的原动力——研究人类行为和当人脑处理信息并萌发智能时所发生的信息,从而试图用计算机模仿这个过程。

随着人工智能研究的进展,摸索出对于人脑的研究重点要放在两个方面。其一是人的记忆是怎样条理化的。当要思考某个问题时,为什么可以从脑中所记忆的庞大无比的信息量中,可以很快地回忆起有关的信息。其二是对信息的追溯与处理从而产生答案的过程。

计算机问世以来,其内部结构先是基于串行处理数据,即每次只能处理一路数据,就像人们要排成单行按顺序入门。但是随着计算机设计上的新成果,采用若干中央处理单元同时一起工作,增进了并行处理甚至多系统处理的可能性。Minsky最近的观点表明与他十年前的认识有实质性的不同,他认为人脑不仅有并行处理的能力,而且可能具有几十个处理中心可供同时处理各类信息。

Marvin Minsky不仅是人工智能研究领域内的奠基人之一,而且还是位文艺爱好者。他是位颇有造诣的音乐家和作曲家,专门研究十八世纪富有巴罗克艺术风格(一种专门表现奇异风格)的音乐作品。他住在波士顿郊区布鲁克林,在他的东西堆得乱七八糟的住宅里有两架钢琴,两架风琴以及一套电子乐器。朋友们还常赞扬他在某些他从未学过高深课程的学科领域里的渊博知识。近几个月,他正忙于考虑未来的空间探索。十一月份,他要去加利福尼亚帕萨迭那的喷气发动机实验室亲自观察“探险者一号”飞船对土星的探测。

Marvin Minsky只是人工智能研究领域内四位先驱者之一。另外三位是斯坦福大学的John McCarthy,卡内基梅隆大学的Allen Newell和Herbert Simon。McCarthy是Minsky在普林斯顿大学里的同窗,两人都在该校获数学博士学位,公认是他发明了“人工智能”(artificial intelligence)这个术语。Simon和Newell总是以一个整体出现,虽然他俩有时各干各的,而且在人工智能的研究上都有独特的贡献。还有许多研究人工智能的单位。但是由于他们四位的影响最大,他们所在的这三个研究单位被看作是人工智能研究的最高中心,他们的研究进展可以反映这项科学研究的概貌。

三年前,麻省理工学院一位从事人工智能研究的科学家Joseph Weizenbaum说过:“人类生活中有计算机不能理解的方面。恋爱和独身都是我们人的某种感情高度升华的结果,计算机根本不可能理解这些感情。”他所提出的这个问题点出了人工智能未来研究的实质和结果。现在,这个研究领域内越来越多的科学家显然明白,计算机可以做出智能行为,智能机器未来的前景着实令人振奋。确实更令人惊愕的是计算机已经可以做到而且将要实现学会思考,尽管只在初级程度上,但毕竟是思考。机器可以而且正在被命令来向自己的经验学习,并且凭借这些经验和所贮存的巨大的信息库来做出决定。机器或许要从事某些现在要由医生、律师、教师、记者从事的重要工作。而这一切也可能只不过是刚刚开个头罢了。如果计算机能够思维,他们能不能被编制出表示感情的程序,体验一下Weizenbaum所说的恋爱与独身呢?假若计算机能够办到,那么由此不就会产生一系列棘手的问题吗?人类有一天是否会放弃对这些机器的管理而由它们取而代之呢?

会思考的计算机将要出现的基本变化是与现行的信息处理方式截然不同。在这方面,欲了解将来的面貌可从耶鲁大学的研究工作中找到线索。该校人工智能研究重点是编制处理词和意的计算机程序。他们编制出计算机词汇表,机器借助于它便可真正地弄懂词与意,而且可以运用机器的理解得出合乎逻辑的结论。比如当提到“火”这个词时,计算机就会与这些概念相联系,如:燃烧、烧毁建筑、可烧死人、消防队到达起火现场等”。如果给出足够量的词汇,机器就可以开始处理信息,理解和掌握它们。耶鲁大学等单位研制的这种字一意程序开创了用符号表达概念的处理过程。某个词所包含的概念在计算机里是用符号表示的,要操作的正是这些符号而非这些词本身。这种用符号表达词汇和意义的方法有希望打开语言翻译用的智能计算机程序的大门。以前,总是力求使一种语言的某个词与另一种语言的同义词对等相配,由于语言间的千差万别,这种努力归于失败。然而如果以符号来表示的是意而不是具体的词,那么用计算机阅读一个英文句子时只需要把句子所包含的意思转换为符号的形式,随之就会以任何一种语言来表达同样意思了。

尽管这种能力尚不成熟,卡内基-梅隆大学的Raj Reddy还是称赞智能机有助于记者、证券经纪人、科技工作者、政府官员处理信息。他说:“假若计算机能够读懂一本大学二年级的物理课本,做完每章的习题。那么这就意味着它可以做你要求一个专科毕业的助手做的工作。充任助手的机器应当不仅能从书本上学,而且还能从实例中通过观察与发现事物去学。一旦如此,我们就会看到人的才干大为加强。这个助手能够快速地浏览比你或我所能翻阅的数量大得多的文献资料,而且随后会向我们报告几种可供选择的方案。”Reddy的设想并非不切实际。因为每天报刊书籍中出现的大量文献资料已经以电子形式或者叫“机读”形式,被计算机予以存贮和检索。

目前,计算机正在迅速地打入这个世界的办公室,去担当秘书所搞的处理文字材料的日常工作,起草、校正、打印报告,以及用电传分发这些文件,使用计算机不同于传统的日常处理文件的方式。在将来的办公室里,每人都可配备一台智能计算机当助手,这位助手对这家企业乃至主人的工作情况了如指掌。如果总经理要开会,这个计算机助手就会安排开会地点,通知有关人员参加,制订议事日程,乃至准备招待的咖啡这些杂事。利用机内有关过去会议的资料,它甚至还会准备下一篇报告。在五十年里,当我们回过头来再看就会对没有人工智能及其处理信息的能力,我们怎么能过活感到奇怪了,就如同今天对不用计算机记账怎么能够管理好银行那样无法理解。”麻省理工学院人工智能实验室主任Patrick Winston说过上面这段话。

将来,大量的机器人将是高度专门化的工具。目前,不少单位正致力于研制日益灵巧的机械手以及承担有时间要求,或者承担人们难以胜任以及危险性大的工作的高度专门化的机器人。预计不久就会出现机器人管理的工厂。有人说,将会制造海底采矿用的机器人,它能在人难以到达的深海中行走,在锰矿结核之间运动,把锰矿石挖出来,而且不会向水面涌起大量的不需要的物质。消防队也将配备从事抢救工作的机器人,它们能闯进着火的建筑物,用电子眼搜寻倒在地上的人并予以救护。显微外科医生将要配备用显微镜做眼睛的精巧的机械手,用它来做手术比人手更稳妥可靠。在将来开发宇宙中,机器人会发挥重要的作用,它们将充当空间勤务员”,从事诸如安装巨型轨道天线或空间站这些任务的辅助性工作,这些勤务员外形可能是个多用途的灵巧的容器。它们可以收集宇宙中的废物,运送氧气和建筑材料,送人们回地球度假。在宇宙工厂或者在月球上工作的智能机器人,可以勘察某个星球的表面,运用它们的智能找到可供研究的区域,并且向地球报告他们的发现。机器人还可以在车辆拥挤的街道管理红绿灯,种庄稼,扫马路,倒垃圾等等。看来,机器人可干的工作没完没了。

人工智能还会产生未来的富有知识的专门人才,比如医生和律师。许多种叫做“专门系统”的计算机程序就说明这个观点。科学工作者设计这些系统时往往与某个学科的最优秀的专家们通力合作,整理他们的学识,在机器中模仿这些专家运用这些学识工作的步骤。他们力求掌握专家们某些独特的诀窍和某些绝妙的经验。为了说明将来可能出现的专门系统,不妨看看计算机化的医学。由医务工作者和编程人员组成的班子,经常浏览医学最新研究成果,就可保证使拥有计算机的医生跟上医学发展的脚步,减轻要阅读最新医学文献的压力。最终,计算机终端可以把富有经验的医学专家的作用伸展到航行在大海上的船舰、空间站和遥远的边地。计算机化的律师、交通运输管理人员、化学家、空中交通管制人员、战术家、经济预测人员、天气预报人员、实验技术人员、销售行家,大概还会出现电子心理学家,这一切都会以“专门系统”的形式出现。看来,潜在的系统举不胜举。按照科学家的看法,将来还会用计算机来为计算机编制程序。

今后十年,人工智能研究的步伐一定会显著加快。因为计算机执行指令的速度正在飞速提高。当今使用的速度最快的电子计算机之一CRAY-I,每秒运算二亿四千次,将会出现每秒运算十亿次的计算器。人工智能研究过去需要耗资几百万美元购置的大型计算机,所以研究工作只能局限于拥有这种机器的少数单位。而如今麻省理工学院已经制成一种适用于人工智能研究的小型计算机,价格相比之下比较低廉,最低只需十万美元,这样就可以使研究工作在全国开展起来,而且随着从事这项研究人员增加,进展必将加快。

假若最终研制出像人那样灵的智能计算机,么一定得先知道人脑是怎样记忆和回忆的。看来,这很合逻辑。Marvin Minsky近来正重点研究脑解决某个问题这个概念、他认为,记忆的功能就是再建脑的某种状态。他研究出人脑体系结构的理论,认为这个体系结构是由被他称为“记忆媒剂”(memory agent)的基本单元组成3这些微小的媒剂本身并无记忆功能,但是每个媒剂都具有识别某些相关的排列组合的方式以及对状态的改变做出反应的能力。要由脑来完成某个课题,就得建立起脑的某种状态,这种状态是通过各式各样的媒剂彼此相连而成的,某些记忆媒剂集合起来就可能具有某个专门的意义。比如,这种集合可能是某种语言,另一种集合又可能是一系列的计划,再一种集合或许又是某种想象等等。当要用脑解决某个课题时,脑就会把那些最后一次解决与此相类似的课题时所涉及到的记忆媒剂搜寻出来加以组织于是,这些媒剂就建立起脑中某种特定的状态。一旦解决了某个课题或者说得到某种概念,也就是说具有了值得记忆的感受时,在脑中就会建立起描述它们的某种东西,Minsky称之为“K线K-Line),这条K线与所有相关的记忆媒剂相连。以后,一旦再激发这条K线,就会再次在脑海中再现出与原来的状态相同的情况。

智能机器将来会以更直接的方式来接管人类对于社会的管理,成为数码式的独裁者奴役人类吗?这个问题让人工智能研究工作者们忐忑不安,几分是由于即使是最谨慎的回答当中也有危言耸听的可能,几分是因为无人知晓。没有根据假设我们会把从事各种工作的各式各样的所有的智能机器连在一起去组成一部庞大无比的智能联合机,也没有理由假设我们不这样做、但是,对此是有争议的。如果计算机不久就将为计算机编制程序,那么智能机器不可能产生出超智能机器吗?这个问题的意思是说如果由机器接管社会,那么它们应当比人还灵才行。然而这种思想与某些人的见解冰炭不容,这些人认为人类是地球上沧海桑田发展演变的终极顶峰。另一方面,某些人工智能研究工作者对于绝对确信人类现在乃至永远是不可匹敌的认识表示惊异不解。麻省理工学院的Marvin Minsky说过:“有人以为变革会停止,绝不会出现比人类更灵的什么东西,然而为什么就一定应当是这种情况呢”。看来,在机器是否可以真正成为人的复制品这个问题上,争论最多的是人有感情、知觉、态度以及别的一些什么,感情似乎是我们所独有的。人类究竟能否制造出具有思想的机器,这是现在无人可以确切答复的难题。

[New York Times Magazine,1980年12月7日、14日]