人工智能时代:未来已来
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地标:达特茅斯学院的研讨会

在人工智能的发展史上,阿兰·图灵让人工智能从0到1,而将人工智能从1扩展到无限大的过程中,则包含了无数科学家共同的努力。在阿兰·图灵之后,如果要找一个新的人工智能的发端,那么1956年在美国达特茅斯学院开的一场研讨会则正式拉开了人工智能发展的大幕。

在了解1956年达特茅斯学院研讨会之前,我们有必要了解其中的几位重要人物,当时他们还只是名不见经传的研究者。参加研讨会的学者一共有10名,年龄在25~40岁。虽然在年龄上,这些人显得十分稚嫩,但在学术上,他们却有着很深的造诣。也正是如此,达特茅斯研讨会才能够成为人工智能发展史上的一个重要节点,自此之后,人工智能也进入了一个大发展的时代。

会议的召集者是约翰·麦卡锡,当时他年仅28岁,是达特茅斯学院数学系的助理教授。麦卡锡在1951年取得了数学博士学位,在普林斯顿大学工作两年后转到了斯坦福大学,两年后又到达特茅斯学院任教。也正是在这里,麦卡锡第一次提到了“人工智能”这个概念,而后他又一步步地把这个概念变为了现实,因此被后世称为“人工智能之父”。

另一个参加会议的主要人物是马文·明斯基,他与麦卡锡一样,当时年仅28岁。明斯基在1964年进入哈佛大学主修物理,但他的兴趣十分广泛,不只在物理学领域,对数学和遗传学也都有涉猎。1950年,明斯基从哈佛大学毕业后进入普林斯顿大学研究生院深造,1958年,明斯基与麦卡锡共同创建了世界上第一个人工智能实验室。

信息论的创始人克劳德·艾尔伍德·香农也是会议的参加者,他于1936年获得密歇根大学学士学位,1940年在麻省理工学院获得硕士和博士学位,1941年进入贝尔实验室工作。香农的信息熵概念为信息论和数字通信奠定了基础。

纽厄尔也参加了会议,他是信息处理语言(IPL)的发明者之一,并编写了该语言最早的两个AI程序,同时合作开发了逻辑理论家和通用问题求解器。1975年,他与赫伯特·西蒙一起因在人工智能方面的基础贡献被授予了图灵奖。

赫伯特·西蒙,又名司马贺,也是达特茅斯研讨会的主要参与者,是美国著名的经济学家、社会学家、心理学家和计算机科学家,被誉为“认知科学之父”。司马贺在计算机科学和心理学的结合方面做出了卓越的贡献,从而使认知心理学和计算机科学相结合产生了人工智能这一新学科,推动了人工智能的发展。

1956年夏季,达特茅斯研讨会在美国达特茅斯大学举办,整个研讨会进行了两个多月。在这次研讨会上,马文·明斯基的Snare软件、约翰·麦卡锡的α-β搜索法和西蒙与纽厄尔的“逻辑理论家”成为会议讨论的重点(见图2-2)。这些理论的提出极大地补充和完善了人工智能的理论基础,也成为人工智能发展的动力。

图2-2 达特茅斯会议讨论的重点

1951年,马文·明斯基提出了关于思维如何萌发并形成的一些基本理论,同时他还建造了一台名为Snare的学习机。Snare不仅是人工智能研究中最早的尝试之一,同时也是世界上第一个神经网络模拟器。而在Snare的基础之上,明斯基解决了使机器基于对过去行为和知识,预测其当前行为和结果这一问题。

约翰·麦卡锡在达特茅斯研讨会前后,主要研究计算机下棋,而这一程序的关键是要减少计算机需要考虑的棋步。正是在这一基础之上,经过不断研究,麦卡锡最终发明了α-β搜索法。

麦卡锡的这一搜索法降低了搜索的复杂性,从而让搜索顺利进行。例如,A、B两个人进行捡石子的游戏。游戏要求A、B两人轮流从石子堆中取1个或2个石子,不能多拿,也不能少拿。谁能够取走最后一个石子,谁就是胜利者。

这样说来,A与B有许多种不同的选择方法。在这个游戏中,麦卡锡的搜索法会起到什么作用呢?首先我们假设这堆石子一共有5个。由A先来拿,他可以选择先拿2个石子,剩下3个石子。同时他也可以选择拿1个石子,剩下4个石子。很显然,如果A想要获胜,只要选择拿2个石子就可以了,当剩下3个石子之后,无论B选择拿1个还是2个,最后一个石子都会由A拿到,这样A就能够成为胜利者了。

一般的搜索法会考虑所有的可能性,即使出现A能够直接获胜的方法,依然会搜索下去。很显然,这样一来浪费了大量的时间,搜索的效率自然低很多。而麦卡锡的搜索法则解决了这一问题,当搜索到A直接获胜的方法时,余下的可能性便不再去搜索了,这不仅简化了搜索的流程,同时还大大提高了搜索的效率。即使现在,麦卡锡的这种搜索法依然是我们解决人工智能问题所使用的一种常用方法。

在这次研讨会上,西蒙和纽厄尔带来了共同开发的世界上最早的启发式程序“逻辑理论家”。这一程序能够证明《数学原理》中第二章52个定理中的38个,从而受到广泛关注。作为研讨会中唯一一个可以工作的人工智能软件,引起与会代表的广泛兴趣。正因如此,西蒙和纽厄尔也被认为是人工智能的奠基人。

对于人工智能的发展来说,达特茅斯研讨会是一场意义非凡的会议。这次研讨会为尚在萌芽阶段的人工智能提供了理论支持和科学依据。正是在这些理论的引导下,人工智能才进入飞速发展的阶段,并且在各个方面都取得了长足的进步。

参与达特茅斯研讨会的学者也和人工智能一样,在会后大放异彩。除了马文·明斯基之外,约翰·麦卡锡、赫伯特·西蒙和纽厄尔纷纷获得了图灵奖,在推动人工智能向前发展的同时,个人也取得了辉煌的成就。

自达特茅斯研讨会之后,人工智能进入了大发展时代,越来越多的研究者涌入人工智能领域,为人工智能的发展提供了更充实的理论支持,在推动人工智能发展的同时,让更多人开始接受和认可人工智能的发展。