图灵机测试(图灵测试是测试者在与被测试者隔开的情况下)
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图灵机理论示意图
(引用自《人工智能之不能》,马兆远著,中信出版集团)
这个想法在现在看来已经习以为常,因为我们日常生活中接触的机器都是这么个意思,但是在1936年具有非常划时代的意义,图灵机证明了可计算理论并给出了具体的实现方式,即可计算的极限就是机器能够计算的极限,可以将问题转化为可计算问题来交给机器解决,这个想法在图灵后来的密码破解中也得到了实践,指导设计了破解德军密码的炸弹机,也是电影《模拟游戏》中看到的那个大家伙。图灵首次给出了计算机的通用架构,图灵后来也根据这个架构在泰丁顿(Teddington)国家物理研究所指导设计了的“自动计算机”(ACE)的样机。
可计算理论本身还并没有完全解决,仍然在发展之中,关于到底如何判断一个问题是否可计算,以及如何找到计算的方法等等都是有待科学家们不断探索的方向,这个方向本身非常复杂咱们就不多说了。
这里说个关于计算机之父的说法,大家都知道冯·诺依曼是计算机之父,那图灵呢,通常被称为计算机科学之父,怎么理解呢?知乎的网友有个比较恰当的比方,就好像爱因斯坦提出了相对论,但是奥本海默制造了原子弹一样。图灵提供了计算机科学构筑的基础理论,而冯·诺依曼将他变成了我们在用的计算机。
三、图灵测试
关于图灵测试则发表于图灵的另一篇重磅论文中《ComputingMachinery and Intelligence (计算机器与智能)》,也正是这篇论文奠定了图灵作为人工智能之父的地位,这篇论文着重回答一个问题:机器能思考吗?
图灵巧妙的避开思维、意识等哲学上的探讨,重新设计了一个试验来考量这个问题,图灵管他叫模仿游戏,也就是那部纪念图灵的电影名字,这个就是大名鼎鼎的图灵测试,在很长一段时间内, 这一测试都是较为公认的人工智能判断标准。
图灵测试,指测试者与被测试者(一个人和一台机器)隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后,如果机器让平均每个参与者做出超过30%的误判,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人类智能。
关于这个测试很有一点行为主义的特点,它把计算机当做一个黑盒看待,我们不了解其中的过程,但是通过表现来判断是否具备人类一般的智能。按照这个标准,其实已经有很多种不同程度图灵测试已经被搞定。
1997年,CMU和IBM联合研发的国际象棋计算机程序深蓝下赢了世界冠军。
2014年,聊天计算机程序尤金·古斯特曼成功让人类相信他是一个13岁的男孩。
2015年,Science杂志封面文章报道一个AI系统可以根据未见过的文字字符,书写同样的字符并创造相似的字符。
2016年,围棋AlphaGo击败世界冠军。
……
从最早的图灵测试角度来说,计算机的“智能”在不断提高,不论是通过什么样的方式,从专家系统、遗传算法、演化计算、深度学习到强化学习等等,但是关于图灵测试也有很多种不同的声音和发展。
1989年,Harnad提出完全图灵测试(Total Turing Test, T3),即在原始图灵测试的基础上增加了视觉、听觉、触觉、味觉等等不同维度的测试,所有的感知和认知能力达到了人的标准才算是通过图灵测试,这当然是进一步的发展,但是图灵当年提出的测试大概是基于一种可行的方式来考虑的一种形式化定义,所以才以语言为主。
另外一个比较有意思的是中文房间思想实验,这个实验的意思是如果一个只会英文的人被关在封闭屋子里,即使他使用中文字典对递给他的纸条给出了合理的回答,也只能让屋外的人误以为他会中文,而并不是真的会中文。这个实验主要是用来推翻人工智能中所谓计算机程序可以像人一样思考的观点。
很有意思,大家可以做做类似的头脑风暴,关于这些的讨论目前仍然是学界的热点问题。
但是关于机器思考,图灵不只是提出了图灵测试这个思路,还有人工智能该如何做的思路,即学习机。学习机的一个重要特征是, 它的教师对于它的内部过程是怎样的, 往往知之甚少, 尽管他在一定程度上能够预言他学生的行为。
学习机重点探讨了如何模拟人类的思考能力。比如对儿童思考能力的模仿就可以从儿童心灵程序和教育过程两个角度,儿童心灵程序的结构可以看做生物中的遗传素质,其变化看做是突变, 实验者的判断来充当自然选择;教育过程可以将奖惩和教育过程结合起来, 并辅以一定的非情感沟通方式。
最后,对于人工智能从哪里开始着手,图灵给出两个方向, 一个是非常抽象的活动, 例如下棋,这一点已经基本上被攻克了,现在大家开始转入游戏AI这个方向了;另一个方向可以试试看给机器配备好各类先进的传感器, 然后像教孩子一样教他学英语,指着东西说出它的名字,这个有点像波士顿动力正在做的事情。
图灵自己则是主要在第一个方向做了具体的工作,比如他后期曾设计过一个下国际象棋的计算机程序就是如此。
四、启示
通过图灵的故事可以看到,大师往往都是从非常深刻的本质去思考问题和解决问题的,尤其是图灵具有一种非常务实的态度,喜欢把高深的问题去神秘化,而且坚持独立思考寻找答案,从图灵机的事情上就能看出来。最后以一句图灵的寄语与大家共勉。
我们的目光所及, 只能在不远的前方, 但是可以看到, 那里有大量需要去做的工作——阿兰·图灵
好了,关于图灵咱们就聊到这儿,高山仰止,心向往之。希望对大家有点收获,如果觉得不错,请给咱们支持一下吧,分享、收藏、三连各种走起,在此多谢啦!
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