阿兰·图灵与“图灵测试”
阿兰·图灵曾说:“有时候,正是那些意想不到之人,成就了无人能成之事。”不知道他有没有想到自己就是那个意想不到的人,而他所成之事也成了无人能成的事。对于图灵,大多数人对他了解得并不多。你可能知道他发明了“图灵机”,破译了德国的密码等,但你可能不知道图灵是最早发现“人工智能”的人(见图2-1)。
图2-1 图灵的传奇人生
2015年由莫腾·泰杜姆执导,本尼迪克特·康伯巴奇主演的传记电影《模仿游戏》上映。这部影片讲述了“计算机科学之父”阿兰·图灵的传奇人生。导演将主要的故事聚焦在图灵协助盟军破译德国密码系统“英格玛”,从而影响整个第二次世界大战的战局。通过这部电影,更多人了解了阿兰·图灵的传奇人生,但仅仅一部电影并不能完全叙述出他对于整个世界的重要性。
丘吉尔曾在自己的回忆录中写道:“图灵作为破译了英格玛密码机的英雄,他为盟军最终成功取得第二次世界大战的胜利做出了重大的贡献。”同时为了表彰他在数学和逻辑学方面的辉煌成就以及贡献,1966年以其名字命名的图灵奖被正式设立,这也是这一领域的最高奖项,被誉为“计算机界的诺贝尔奖”。
这里我们不去讨论那些已经为人熟知的事情,而是要将注意力放在人工智能方面。前面我们说过图灵的研究早已涉足人工智能领域,在1950年图灵发表的论文《计算机器与智能》中,他便阐述了许多自己对于人工智能发展和人工智能哲学方面的理论研究。
在该论文中,图灵对于“机器”和“思考”的含义进行了探索,从而为后来的人工智能科学提供了一种创造性的思考方法。在论文的开篇,图灵建议大家考虑一个问题:“机器能思考吗?”为了能够精确地定义思考,图灵又提出了“图灵测试”。他认为如果第三者没有办法辨别人类和人工智能机器反应的差别,那么便可以断定这台机器具备人工智能。
图灵曾在与朋友的一次对话中提到:“总有一天计算机也会像人一样做着相似的事,当然这些事也包括思考。”图灵想要通过一个测试来定义什么是“思考”,所以他首先提出了一个“模仿游戏”。在模仿游戏中,一般有A、B、C3个人参与,A是男性,B是女性,两个人坐在房间里,而C则是这场比赛的裁判,需要判断出A、B谁是女性。而A则需要想尽办法欺骗C,从而让C做出错误的判断。
我们仔细分析一下“模仿游戏”中的3个角色,首先女性B只要正常回答C的问题,做好自己就可以,她并不需要欺骗C。而男性A则需要想尽办法去欺骗C,从而让C分不出他们之中谁是男性、谁是女性。在这个过程中,男性A需要不断地思考,不断地使用自己的智慧。而裁判C会根据A与B的表现,做出自己的判断。
那么这个游戏又与“机器思考”有什么关系呢?图灵想要让人们更好地理解“思考”这个概念,所以提出了“模仿游戏”,而在这个游戏中,显然男性A是最需要调动智慧、进行思考的一个角色。那么,如果用一台机器取代了这个游戏中A的角色之后,会发生什么事情呢?这台机器骗过C的可能性会高于人类男性骗过C的可能性吗?
如果我们仔细分析可以发现,在这里图灵已经将原本“机器能思考吗”这个问题转变成了一个新的问题。既然我们没有办法精准地定义“思考”这个概念,如果一台机器能够在同一情境下表现得与一个会思考的人一样,是不是我们就可以把它当作一个会“思考”的机器呢?
图灵假设一个人在不接触到对方的情况下,通过一种特殊的方式,与对方展开一系列的问答。如果在很长的一段时间内,这个人没有办法根据这些问答判断对方究竟是人还是计算机,那么便可以认为这台机器是会“思考”的。这就是“图灵测试”的基本内容。
在论文中,图灵提到如果判断正确的裁判比例不足70%,那么便可以说这台机器取得了成功。但在当时图灵所生活的时代,计算机的数量非常少,而且在功能上也并不健全,所以很少有计算机能够通过“图灵测试”。但在图灵看来,一定有计算机能够通过“图灵测试”,而他认为这件事将会在20世纪末实现。
2014年6月8日,一台名叫尤金·古斯特曼的计算机成功地让人类相信它是一个13岁的男孩,从而成为有史以来第一台通过“图灵测试”的计算机。这虽然比图灵的预测要晚一段时间,但这一突破依然被看作人工智能发展的里程碑事件。
通过前面的介绍我们可以发现,“图灵测试”的原则是“计算机在智力行为上表现得和人无法区分”。前面所提到的计算机尤金·古斯特曼,虽然成功通过了“图灵测试”,但是它并不是“一台在智力行为上表现得和人无法区分”的机器。
事实上,尤金·古斯特曼在设计计算机之初,设计者并没有想让它在智力行为上赶上人类,而是要做到在5分钟内的对话中尽可能地骗过人类。与其说计算机尤金·古斯特曼是一台智能计算机,不如说它是一个经过精心设计的聊天机器人。为了能够更好地“骗”过人类,在设计时,它还被特意设定成了一个13岁的母语非英语的小孩子,这让它在回答问题出现错误时,更容易让裁判认为它是因为年龄小,才会出现错误。
其实早在计算机尤金·古斯特曼出现之前,就出现了一款名叫ELIZA的自然语言处理软件。这款软件可以让自己假扮成一名心理治疗师,在此基础上与人类对话。当人们对它说自己头疼时,它会问“你为什么说你头疼?”可以说在这一方面,ELIZA有类似人类的表现,但如果放在其他方面的对话语境中,它的表现就没有这么好了。就像我们生活中经常用到的语音助手,这些语音助手虽然能够与人类展开对话,但感觉它们并没有在真正地“思考”。我们在使用这些语音助手时,会觉得它们不够智能,可能这是因为人工智能技术还没有完全成熟,现在只是处于一个重要的发展阶段而已。
我们不知道图灵关于“机器思考”的预言什么时候能够实现,也没有办法判断“图灵测试”是否真的能够测试出机器是否会像人类一样开展智力活动。但我们可以确定的是,图灵开启了人类对于人工智能未来的想象,从那时起到现在,人类前赴后继地开展着人工智能方面的研究,虽然现在依然没有看到胜利的曙光,但相信在不久的将来,真正的人工智能时代必将到来。