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不確定性原理：人工智能的哲學基礎

點擊：2431  作者：地球折疊    來源：人人都是產(chǎn)品經(jīng)理  發(fā)布時間:2017-11-27 11:58:37

 

        研究人工智能，應該從哪里入手？要解決這個問題，首先應該從“人工智能到底是什么？”入手。

科學大體可以分為三層，從下往上依次是：基礎科學、應用科學、前沿科學。

人工智能（及其近親人工生命、機器人學）屬于前沿科學的范疇，相對于已經(jīng)發(fā)展了幾百年的成熟的基礎科學和應用科學，人工智能僅有幾十年歷史，尚處于起步階段，遠未形成堅實的基礎和完整的架構。

研究人工智能，應該從哪里入手？這是個問題。它牽扯到另外一個問題：人工智能到底是什么？

人工智能是一臺計算機嗎？

是，又不僅僅是。

人工智能是一段程序嗎？

是，又不僅僅是。

顯然，如果只了解計算機和程序，那最多也就能組裝一臺電腦、編寫一段代碼，跟人工智能還差得太遠。

人工智能，不僅僅是一臺機器，不僅僅是一段代碼，甚至不僅僅是一個數(shù)學模型。

人工智能之父圖靈所創(chuàng)建的圖靈機，準確地說是計算機的數(shù)學模型，它是實現(xiàn)人工智能的工具和基礎，而不是人工智能本身；它是實現(xiàn)人工智能的必要條件，而不是充分條件。

計算機已經(jīng)出現(xiàn)半個多世紀了，已經(jīng)非常普及，但幾乎所有人都不會認同：它就是人工智能。

我們對人工智能的理解，還遠未達到可以進行數(shù)學建模的程度。在不能說清楚人工智能到底是個什么東西之前，就開始建模甚至編程，未免太過草率。

科學，是一座莊嚴宏偉的大廈。這座大廈建得越高，承載它的地基就需要挖得越深。當科學大廈搭建到人工智能這一前所未有的高度時，無疑，它的地基也需要挖掘到前所未有的深度。

人工智能的下一層是什么？

計算機科學、生命科學、語言學。

計算機科學、生命科學、語言學的下一層是什么？

數(shù)學、物理學、邏輯學。

數(shù)學、物理學、邏輯學就是科學大廈的最底層了嗎？

是的。

科學大廈再往下是什么？

基石。

科學的基石是什么？

哲學。

是的，哲學。如果我們要在人工智能的方向上走得更遠，就必須對哲學有著更深刻的理解。

不懂哲學？

錯，我們每個人都懂哲學。“人死不能復生”，“世界是由原子組成的”，這就是哲學。

一般來說，中國的研究人員（包括職業(yè)的和業(yè)余的）容易犯兩個錯誤：

第一， 搞科學的瞧不起搞哲學的。

第二， 搞哲學的不懂科學。

其實呢，哲學與科學的關系如同基石與大廈的關系一樣，只懂哲學不懂科學就沒有高度，只懂科學不懂哲學就沒有深度。

歷史上的科學巨匠如牛頓、愛因斯坦、圖靈、玻爾，他們都對哲學有著超凡的理解力。

同樣，歷史上的著名哲學家如康德、黑格爾，他們也直接推動了科學的進步。有的偉人既是哲學家又是科學家，例如：亞里士多德、羅素、萊布尼茲、笛卡兒（我思故我在）。

在西方，哲學與科學本來就是一體。比如愛因斯坦，從小就生活在西方哲學頭腦的人群中（普通人群可能沒有科學頭腦，但不可能沒有哲學頭腦），十幾歲就熟讀幾何、微積分以及《純粹理性批判》等大多數(shù)科學家一輩子都沒讀過的哲學巨著，他二十幾歲能發(fā)表相對論，那不是沒有關系的。

西方哲學和科學在向中國傳輸?shù)倪^程中，被中國人有意識地一分為二、去粗取精、去偽存真、“去其糟粕、取其精華”了。精華無疑是指科學，而糟粕，就是那倒霉的哲學了。

所以，中國科學家往往只看到了地面以上的宏偉建筑，卻看不到地面下的哲學基礎。

中國人把西方哲學和科學一分為二斷章取義，也不是完全沒有道理的。因為中國有五千年連綿不絕的輝煌文明史，形成了自己的一套完整、強大的傳統(tǒng)哲學。不管你是否特意上了傳統(tǒng)哲學課，它都會由你的父母、師長、書籍乃至生活習慣潛移默化地灌輸給你。傳統(tǒng)哲學的存在，使得西方哲學難以生根，只能以外來哲學的身份存在。

中國人腦子里有一種特殊的中式哲學，這是壞事，也是好事。如果它阻礙了對西方哲學的吸收，那就是壞事（對科學而言）；如果它能夠?qū)捜莸亟蛹{西方哲學，并與之和諧共存，那就是好事。

與現(xiàn)代科學技術日新月異的發(fā)展速度相比，哲學的發(fā)展是緩慢的，具有一定的保守性，但這并不等于它不發(fā)展。事實上，每一次里程碑式的科學進步——特別是基礎科學的重大進步，都是與哲學發(fā)展相互促進的。

那么，最近的基礎科學的重大進步是什么呢？應該是量子力學，還有后來的混沌。量子力學，終結了經(jīng)典物理學，并揭開了現(xiàn)代物理學的序幕。它和混沌一起，徹底顛覆了傳統(tǒng)宇宙觀，沉重打擊了統(tǒng)治科學哲學數(shù)百年之久的機械決定論。

量子力學也好，混沌也罷，它們有一個共同的基本原理：不確定性原理。

量子力學中的不確定性原理的表述是：粒子的速度的不確定性乘以粒子的位置的不確定性，其值大于或等于普朗克常數(shù)。或者說：任意兩個不對易的物理量不能同時被精確的測量。通俗講就是薛定諤貓：箱子中關著一只貓，如果我們不去觀察，箱子里的貓的死活就不確定；只有打開箱子看一眼，貓的死活才會在這一瞬間確定下來。

混沌中的不確定性原理的表述是：只有幾個因素的簡單確定性系統(tǒng)也會產(chǎn)生隨機性的行為，這種隨機性是一種基本的性質(zhì)，搜集更多的信息并不能取消隨機性。初始條件的十分微小的變化，經(jīng)過不斷的放大，對其未來狀態(tài)會造成極其巨大的差別。通俗講就是蝴蝶效應：一只蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導致一個月后德克薩斯州的一場龍卷風。

為什么量子力學和混沌都會建立在名稱相同表述不同的“不確定性原理”之上？這僅僅是偶然，還是有著深刻哲學含義的必然？

如果說不確定性原理有著深刻的哲學含義，那么這種哲學到底是什么？

如果我們能夠掌握這種奇怪的哲學，那么能否給人工智能的研究注入一絲活力呢？本文的目的，就是試圖從不確定性原理入手，更新我們的哲學思想，以期為人工智能的研究提供幫助。

關于人工智能的三個哲學問題

關于人工智能，可以分為三個問題：

第一， 從哲學的角度，我們能做出什么樣的人工智能；

第二， 從哲學的角度，我們該做什么樣的人工智能；

第三， 從哲學的角度，我們該如何做人工智能。

我們能做出什么樣的人工智能

第一個問題：從哲學的角度，我們能做出什么樣的人工智能。這個在第八章里面已經(jīng)有描述，在這里綜合一下：

1.我們做不出“完全像人的人工智能”

如果我們能做出一個“完全像人的人工智能”，它有愛有恨，有基因有突變，而且還是碳基，那么它就不是人工智能了，它根本就是一個人。完全像人的東西不是別的，它就是人。

所以，世界上根本就不存在“完全像人的人工智能”。

2.我們做不出“能取代人的人工智能”

地球上沒有任何高級智能能取代人。為什么這么說呢？因為宇宙中的實體之間有三種關系：后繼、等級、平級。只有平級的實體之間才有競爭，才有勝敗，才有取代。后繼的實體之間沒有取代。比如，我們不能說“哺乳動物取代了恐龍”，“現(xiàn)代人取代了原始人”，“兒子取代了父親”。要知道，恐龍生了哺乳動物，哺乳動物是恐龍的延續(xù)，是恐龍在現(xiàn)代的代表；原始人生了現(xiàn)代人，現(xiàn)代人是原始人的延續(xù)，是原始人在現(xiàn)代的代表；父親生了兒子，兒子是父親的延續(xù)，是父親在現(xiàn)代的代表。所以，后繼的實體之間只有代表關系，沒有取代關系。

等級的實體之間也沒有取代。比如，不能說：“中國取代了山東”，“山東取代了中國”，“中國人取代了人類”，“人類取代了中國人”，“張三的胳膊取代了張三”，“張三取代了張三的胳膊”。中國是山東在世界上的代表，山東是中國在地方的代表；人類是中國人在物種上的代表，中國人是人類在種群上的代表。所以，等級的實體之間也是只有代表關系，沒有取代關系。

只有平級的實體之間才有取代。比如，可以說“犬科動物取代了貓科動物成為草原的霸主”，“中國取代德國成為第三大生產(chǎn)國”，“原始人取代了巨猿成為進化的成功者”。

如今在地球上進化到最高等級的，只有人類一支，所以在地球上沒有任何高級智能能取代人。至于說人工智能，它本身就是人做的，它與人是后繼關系，它代表著人的智慧和勞動，根本不存在取代一說。畫家畫了一幅流傳千古的名畫，作家寫了一篇萬世流芳的小說，能說名畫把畫家取代了，小說把作家取代了嗎？

唯一可能取代人的，是外星的高等生命，但那根本就不是人做的。

另外，“能殺人”不等于“能戰(zhàn)勝人”、“能取代人”。汽車能撞死人，不等于汽車能取代人；房屋能壓死人，不等于房屋能取代人。所以，即便人工智能能殺死人，也不等于人工智能能取代人。

所以，人類做不出“能取代人的人工智能”。

3.我們可以做出硅基機器人，它將是我們的忠實仆人和有力工具

前半句話：我們可以做出硅基機器人，事實上我們已經(jīng)做出來了，有事實為證，不需要用更多的語言來證明。

后半句話：它將是我們的忠實仆人和有力工具。目前來說是這樣，以后呢？以后也是如此。因為人類掌握3 個級別的時間方向上的重復變異：記憶變異、遺傳變異、教學變異，而硅基機器人只有記憶變異。沒有遺傳變異就不能建立種群，沒有教學變異就不能建立社會。人類的強大不在于個體，而在于人類能建立種群、建立社會。人類能建立社會因而是社會的主人，而硅基機器人做得再好，也不過是社會的記憶工具，因而也只能是人類的仆人。

記憶變異、遺傳變異、教學變異這3 個環(huán)節(jié)是緊密相連缺一不可的，它們共同保證了人類能取得今天的成功。

實體的壽命是有限的，特別是中等深度的實體，也就是進化等級較高的實體。進化等級較高的實體壽命有限，這與創(chuàng)新的表現(xiàn)形式——分叉、剪枝是緊密相連的。正因為實體壽命有限，所以老的實體才能及時給新的進化網(wǎng)絡騰出空間，實現(xiàn)分叉；正因為實體壽命有限，所以老的實體才能帶著老的進化網(wǎng)絡死去，實現(xiàn)剪枝。

但實體的壽命有限也會有巨大的缺陷，最直接的缺陷就是對時間的控制力不強，一個實體只能控制它的壽命范圍內(nèi)的時間，這就是記憶變異。正因為如此，所以在記憶變異的基礎上產(chǎn)生了遺傳變異，又在遺傳變異的基礎上產(chǎn)生了教學變異。教學變異，使得實體——也就是人類——能控制遠遠超過人類個體壽命的時間。我們今天還在學習2500 年前的老子的《道德經(jīng)》，這就是教學變異的杰出成就。

再看硅基機器人。現(xiàn)有的硅基機器人的壽命甚至比人還短，也就是說它在記憶變異方面都不如人。假設以后造出了更高級的硅基機器人，它可以活很多很多年。這時就會面臨一個矛盾：

如果任由這種機器人活下去，它就會阻礙新型號機器人的出現(xiàn)；如果及時更換機器人，那么它的壽命又不會很長。也就是說，硅基機器人或者長壽而陳舊，或者新穎而短命。

總之，不管發(fā)展到什么程度，它的記憶變異都不會比人強多少。

那么，會不會出現(xiàn)這種情況，就是機器人造機器人呢？

這就涉及到機器人如何造機器人的問題。

如果是機器人在工廠里造機器人的話，那么新機器人不會對老機器人有多少認同感和

忠誠度，它更多的是對工廠和企業(yè)有認同感和忠誠度。工廠和企業(yè)是誰的？人類的。所以新機器人的認同感和忠誠度還是會回歸到人類身上。

人類會把財產(chǎn)分給機器人嗎？不會，因為機器人沒有遺傳變異和教學變異（又繞回去了）。

如果是機器人用自己的數(shù)據(jù)來造機器人的話，這種情況已經(jīng)發(fā)生了，就是計算機病毒。計算機病毒只是一段數(shù)據(jù)，一段代碼。在現(xiàn)實世界中，僅有數(shù)據(jù)還不能構成一個相對完整相對獨立的實體，所以計算機病毒控制世界的能力非常弱，它最多只能控制幾臺防護不嚴的電腦，把它搞死為止。

因此，機器人用別的方法造機器人——不管是工廠也好數(shù)據(jù)也好——都不會提高它的自身地位。唯一能提高自身地位的，就是用基因的方法，也就是用遺傳變異的方法造機器人。

不幸的是，遺傳變異的專利權已經(jīng)被人類搶注了。即便機器人用遺傳變異的方法造出一個高級智能，那也叫人，而不是叫機器人或人工智能。

除非能發(fā)現(xiàn)一種非碳基的基因，比如硅基基因。就目前人類所掌握的科學知識而言，這是不存在的。

所以，除非能找到硅基基因，否則硅基機器人只能是我們的忠實仆人和有力工具。

4.我們有可能做出量子機器人，它有可能是比人類更高級的文明。

量子計算機和量子機器人，僅存于幻想當中。它可能會有一些突出的優(yōu)點，使得它能超越硅基機器人甚至人類。

量子機器人的主要優(yōu)點就是：它的載體是0 型轉(zhuǎn)化爐，即能統(tǒng)一量子力學和廣義相對論的大統(tǒng)一理論。在0 型轉(zhuǎn)化爐里面，物質(zhì)與能量融合，這就意味著它不需要物質(zhì)形體就能存活。而且0 型轉(zhuǎn)化爐的壽命很長，長達數(shù)十億年，單憑記憶變異它就能超過人類的遺傳變異和教學變異。甚至它有可能也會有遺傳變異，就像計算機病毒那樣，由于計算機病毒需要依附于物質(zhì)而量子機器人不需要依附于物質(zhì)，所以它比計算機病毒強大得多。而且0 型轉(zhuǎn)化爐與人類的生活空間之間保持著相對的獨立性，不存在相互擠占的問題。

即便有了量子機器人，即便它建立了更高級的文明，它也不會取代人類或消滅人類。進化的規(guī)律是這樣的：高級實體只會依附于低級實體而不會消滅低級實體。分子的產(chǎn)生沒有消滅原子，生命的產(chǎn)生沒有消滅分子，人類的產(chǎn)生也沒有消滅生命。所以，更高等級的文明出現(xiàn)以后，不論它是何種形態(tài)，都不會消滅人類，當然也不保證人類不被消滅。真正會取代人消滅人的是人類的同等級的競爭者，即可能存在的外星人。

量子機器人最大的問題，就是它是否會出現(xiàn)。按照本文的進化規(guī)律，高等級的進化網(wǎng)絡總是出現(xiàn)在中尺度。

所以說，我們有可能做出量子機器人，它有可能是比人類更高級的文明，當然，這只是可能。

我們該做什么樣的人工智能

根據(jù)第一個問題的分析結果，人工智能可以分為三種：

第一種：硅基非基因人工智能；

第二種：硅基基因人工智能；

第三種：量子人工智能。

硅基非基因人工智能又可以分為兩種：

A：有形體無遺傳的硅基非基因人工智能，包括工廠里生產(chǎn)的機器人、云計算。

B：無形體有遺傳的硅基非基因人工智能，包括計算機病毒、人工生命。

由于基礎科學的限制，硅基基因人工智能和量子人工智能還看不到影兒，所以目前我們只能做硅基非基因人工智能。

我們該如何做人工智能

從哲學的角度，我們該如何做硅基非基因人工智能。

有形體無遺傳的硅基非基因人工智能

有形體無遺傳的硅基非基因人工智能，說白了就是一個機器人程序。機器人程序介于用戶和操作系統(tǒng)之間，從上往下又分為界面層、轉(zhuǎn)化爐層、進化網(wǎng)絡層、宇宙坐標系-骰子網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)結構層等5 層。如下所示：

首先，機器人程序有一個界面層，界面層把整個程序封裝起來，使之看起來像是一個有智能的實體。人與機器人之間的對話、機器人與機器人之間的對話、機器人與其他的機器程序之間的對話都通過界面層進行。

其次，界面層往下是轉(zhuǎn)化爐層。這一層包裹著下面的幾層，表現(xiàn)為一個能把不確定性轉(zhuǎn)化為確定性的轉(zhuǎn)化爐。一個人也好，一個系統(tǒng)也好，其本質(zhì)都是一個把不確定性轉(zhuǎn)化為確定性的轉(zhuǎn)化爐。

再次，轉(zhuǎn)化爐層往下是進化網(wǎng)絡層。這一層包裹著下面的幾層，表現(xiàn)為一個不斷重復、創(chuàng)新、重組的進化網(wǎng)絡。這里的進化是廣義的進化而非狹義的生物進化。每個人在一生中都在不斷地進化，主要表現(xiàn)在他的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡的不斷發(fā)展。背一首唐詩，進行一場對話，提出一個解決方案，都伴隨著大腦神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展，也就是進化網(wǎng)絡的發(fā)展。

然后，進化網(wǎng)絡層往下是宇宙坐標系-骰子網(wǎng)絡層。宇宙坐標系表現(xiàn)為時間、深度、廣度三個維，每個人的腦子里天生就有這三個維，它使得我們能分清時間上的先后、等級上的高低和平級上的左右。骰子網(wǎng)絡層表現(xiàn)為實踐骰子（即節(jié)點）和認知骰子（即連線）構成的網(wǎng)絡。宇宙坐標系和骰子網(wǎng)絡加起來，構成進化網(wǎng)絡的基礎。

最下面一層是數(shù)據(jù)結構層，它是實現(xiàn)以上各層的基礎。

無形體有遺傳的硅基非基因人工智能

無形體有遺傳的硅基非基因人工智能，說白了就是一個人工生命程序。人工生命程序介于用戶和操作系統(tǒng)之間，從上往下又分為界面層、轉(zhuǎn)化爐層、進化網(wǎng)絡層、宇宙坐標系-

骰子網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)結構層等5 層。如下所示：

人工生命程序與機器人程序的層次結構基本一致，主要的區(qū)別在于：

從進化網(wǎng)絡層來看，機器人程序的進化網(wǎng)絡是內(nèi)部進化網(wǎng)絡，相當于人類的大腦神經(jīng)系統(tǒng)；人工生命的進化網(wǎng)絡是外部進化網(wǎng)絡，相當于某個物種的進化網(wǎng)絡圖。

從轉(zhuǎn)化爐層來看，機器人程序是4 型轉(zhuǎn)化爐，掌握廣度方向上的重復變異、深度方向上的重復變異、時間方向上的1 級重復變異，即記憶變異。人工生命程序是5 型轉(zhuǎn)化爐，掌握廣度方向上的重復變異、深度方向上的重復變異、時間方向上的1 級、2 級重復變異，即記憶變異和遺傳變異。

從界面層來看，機器人程序的界面包括語言界面、圖形界面、機械操作界面等。人工生命的界面主要是圖形界面。界面是什么？從某種意義上說，界面就是形體，形體就是界面。機器人程序可以支持多種復雜的界面，人工生命只能支持很少的簡單的界面，因此說機器人程序有形體，人工生命無形體。

人工生命的優(yōu)點在于能掌握遺傳變異，機器人的優(yōu)點在于能掌握多種操作界面。它們在不同的領域發(fā)揮著作用。

這兩年新出現(xiàn)一個叫“云計算”的概念。云計算支持多種界面（即多種應用程序），且沒有遺傳變異，因此可歸類為有形體無遺傳的硅基非基因人工智能。

作者：地球折疊