論文人工智慧的憂慮

General 更新 2024年03月28日

  建立在確定性基礎上的人工智慧研究雖然取得了一系列成果,但並沒有使機器達到人類所期待的智慧。以下是小編整理分享的的相關文章,歡迎閱讀!

  篇一

  不確定性與人工智慧

  【內容摘要】建立在確定性基礎上的人工智慧研究雖然取得了一系列成果,但並沒有使機器達到人類所期待的智慧。要想解決人工智慧遇到的困難,需要在研究中考慮到不確定性的因素。本文首先回顧了不確定性的哲學發展,然後從機制主義的智慧生成機制角度來分析人工智慧過程中存在的不確定性並在此基礎上討論了不確定性的引入對人工智慧發展的啟示。

  【關 鍵 詞】人工智慧 不確定性 機制主義

  英國數學家阿蘭・圖靈提出了一個判斷機器是否有人的智慧的測試標準――圖靈測試,但很多人認為“圖靈測試”本身是不確定性的,不符合科學測量的方法。因為感官存在侷限性,而有效的科學測量需要依靠儀器來完成。但是在“圖靈測試”中,判定機器是否有智慧的標準是測試者――人,而人在獲取資訊的過程中本身是不確定的,必定導致測試的不確定性。此外人類對智慧的衡量標準也是不確定性的,不同的時代,人類對智慧有著不同的標準,使得檢測出來的智慧具有偶然性和臨時性。

  在人工智慧領域,還有許多類似的不確定性問題值得人類去思考和探究,不確定性已經成為人工智慧發展和考慮的重要的方面。

  一、不確定性的哲學發展

  統計力學、量子力學出現之前,牛頓的經典力學奠定了物理學的基礎,確定性融入了大多數人的認知觀,不確定性一直未能真正走進科學的殿堂[1]。

  一確定性哲學

  近代哲學之父笛卡爾思想的出發點從上帝發展為找到一個確定性的知識基礎。在他看來,數學是唯一能夠提供精確知識的學問,數學和物理學結合,將精確地表示出所有的科學解釋。德國哲學家、數學家萊布尼茲堅信基於符號化的科學語言可以建立“普遍邏輯”和“邏輯演算”,世界上的一切都可以解釋清楚。

  英國物理學家、數學家牛頓認為時空是絕對的,並且一切可觀測的物理量在原則上都可以無限精確的測量,其基礎是物理規律的確定性。法國數學家、天文學家拉普拉斯曾說:“如果準確的獲得了宇宙的完整資訊,就能夠決定它在未來和過去任意時刻的狀態。”認為一切事物都被一種不可抗拒的力量決定,世界是確定的。

  二不確定性哲學

  著名思想家老子提出“有無相生,難易相成,長短相形,高下相傾”強調了相互對立的事物中存在一個漸變的過程,事物之間的差別沒有確定性的界限。東漢哲學家王充在論述世間萬物生成機理的時候,認為事物並不存在預先設定好的目標和方案,最終結果如何,將受到偶然因素的左右。

  客觀唯心主義建立者黑格爾把認識作為整體看,提出了正反合三段式運動,認為真和假不再是界限分明的對立物;真理是不斷建立自身的運動主體,而非靜止的點。德國哲學家康德認為事物是具體的和物化的,而語言是抽象的,在認識事物的過程中,“知性為自然立法”,即事物的特性與觀察者有關。

  在自然科學領域,隨著科學研究的逐步深入,經典力學逐漸暴露出其侷限性。例如經典力學中研究物件可以確定性的分為“波”和“粒子”,是一種非此即彼的狀態,但愛因斯坦在研究光電效應時發現光在具有普遍上認可的“波”的性質的同時還具有“粒子”的特性,這是一種亦此亦彼“模糊”的狀態。隨後科學家發現包括電子在內的一切物質都存在波粒二象性,奠定了量子力學的基礎,德國理論物理學、原子物理學家韋納・海森堡提出了“測不準原理”,認為一個微粒的某些物理量不可能同時具有確定的數值,即一個量越確定,另一個量的不確定性越大,再精密的儀器也不能測出完全精確的值。人們逐漸接受了:世界是不確定的,確定性是不確定性的特例。

  不確定性和確定性是一對矛盾的概念,二者互為補充,在一定條件下可以互為轉換。只把握住確定性,否認不確定性,將會陷入機械的決定論;反之,可能會走向不可知論,因此,只有同時認識到確定性和不確定性,才能更好的進行探索和研究。

  二、人工智慧的不確定性

  由於符號主義、聯結主義和行為主義[2]可以和諧的統一到機制主義的框架中來,所以本文將以機制主義的智慧生成機制作為討論的基礎[3]。智慧生成機制分為四步:一是從本體論資訊到認識論資訊的資訊獲取過程;二是從認識論資訊到知識的認知過程;三是從知識到智慧策略的決策過程;四是從智慧策略到智慧行為的執行過程。

  在資訊獲取過程中,本體論資訊的不確定性體現在:隨機性、模糊性、不完備性;而認識過程的不確定性體現在:感覺的不確定性、知識結構的不確定性、記憶的不確定性、思維的不確定性[4]。在從認知論資訊到知識的認知過程中,所形成的知識的不確定性不僅包括了隨機性、模糊性、不完備性,還包括了不協調性和非恆常性。在知識到智慧策略的決策過程中,由於決策過程本身就是在多個備選方案中選擇一個的過程,所以是不確定的。從智慧策略到智慧行為的過程是確定的,但行為的結果是不確定的。

  一本體論資訊的不確定性

  不確定性的本體論資訊可以劃分為三類:隨機資訊、模糊資訊和不完備資訊。智慧主體往往在同一時刻就會獲取多維的多樣化的資訊,可以稱為是由資訊構成的龐大的資訊系統。在資訊系統中有視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等眾多資訊,其複雜度可想而知,在篩選、提取、辨認、識別的過程中也不可避免地會導致更多的不確定因素。

  二認知過程的不確定性

  認知是主觀對客觀世界的一種映象,認知過程的不確定性主要包括如下四個方面:

  1.感覺的不確定性:智慧主體的生存離不開環境,在與環境互動的過程中,感覺具有明顯的不確定性,如“香”、“辣”、“冷”這些概念都是不確定的,感覺器官並不能精確定義出其中有多少個令人愉悅的氣體分子,辣度達到了多少個斯高爾威單位,水溫是零下攝氏幾度。對於舒服、疲憊、快樂、傷心這些主觀感受來說,更難做出確定性的劃分。

  2.知識結構的不確定性:人們往往無法捕捉到環境的全資訊,必然對資訊有所篩選,而篩選的過程建立在先驗基礎上的,導致把握資訊時的不確定性。例如,隨著人類知識的擴充,經歷了“人是機器――人不是機器――人等於機器――人不等於機器”的路線,其中的每一個過程在當時的知識水平下看都是能得到普遍認可的,但隨著知識的更新,導致原來認為是正確的認識被新的認識替代,是一個否定之否的辯證過程。

  3.記憶的不確定性:記憶是對輸入資訊的編碼、貯存和提取的過程,但記憶並不牢固,存在一個遺忘程序,由於認知主體生理特點、生活經歷、記憶習慣、記憶方式、記憶特點、記憶時間、興趣方向的不同,大腦往往抓住認知主體最感興趣的部分,而其他細枝末節將逐漸遺忘。

  4.思維的不確定性:邏輯思維往往是確定的,可以抽象為符號語言通過計算機來模擬實現;但形象思維包括了聯想、創造、頓悟等形式,沒有確定的規律可尋,而它們在人腦中卻佔據了相當大的比例,是智慧的重要體現。

  三知識的不確定性

  智慧主體得到的知識具有不確定性,主要體現為不協調性和非恆常性。

  1.不協調性:知識的不協調按不協調的程度可以依次分為冗餘、干擾、衝突。一般來說,冗餘不會導致知識的不確定性,但干擾和衝突卻可能帶來意想不到的變化。干擾是指對當前待解決的問題不但沒有幫助,反而會對其他知識起到阻礙、抑制的作用,甚至導致錯誤結果的現象。衝突指知識之間相互牴觸或完全對立。衝突是矛盾,存在於一切事物中,知識也不例外,但新舊知識的衝突可以促使知識體現出一種非單調的邏輯,鼓勵人們通過研究探索修改原有的知識,甚至推翻原有的知識重新構建更新的知識,使得人類在對立統一中逐漸逼近真理。

  2.非恆常性:非恆常性主要指知識隨時間的變化而變化的特性。在變化過程中,可能是從不知道到知道,從不深刻到深刻,不斷更新的否定之否的過程;也可能因為記憶的衰退、遺忘導致知識逐漸遺忘;還可能因為智慧主體觀念的徹底改變,從而推翻了原有的知識構建。

  四決策的不確定性

  不同智慧主體的出發點和目標不同,即使所有初始條件相同,也可能做出迥異的決策;同一主體在不同時刻、不同環境、不同心境、不同知識結構的時候,做出的決策也會大不一樣。為了做出更優化的決策,不僅需要經驗的積累,還需要儘可能多的掌握資訊。

  五執行結果的不確定性

  執行結果能否按照預期的方向發展,受限於多方面條件,導致最終結果充滿了不確定性。在單個人來說,執行的最終結果會受到客觀條件的影響,差之毫釐,可能失之千里。對於博弈雙方來說,單方面的決策即使是智慧主體覺得最優化的,其執行的結果不但與環境等客觀條件息息相關,還取決於對手的決策。當把情況拓展到多個博弈方時,情形將會更加複雜。

  三、不確定性對人工智慧的啟示

  人工智慧的目的是讓機器擁有智慧,但當前對智慧的定義各不相同。雖然不能準確的定義智慧到底是什麼,但可以探究哪些方面屬於智慧,本文傾向於多元智慧理論[5]。多元智慧理論的提出有助於找準最適合開發不同智慧的時間段,通過訓練開發兒童的智慧。那麼,能否通過人工智慧的方法開發計算機的潛能,讓機器也擁有多元智慧呢?就目前人工智慧的發展來看,不確定性的引入很可能就是開發機器多元智慧的重要手段。

  當前的人工智慧發展成果大多是在數字邏輯智慧方面的,但在理解、創作等方面的發展還相對緩慢[6]。如果將不確定性成功地運用到人工智慧領域[7],很可能讓計算機在語言智慧、空間智慧、身體運動智慧、音樂智慧、人際智慧、自我認知智慧等方面有所突破。

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