? “我,人工智能”专栏 | 定义篇:一切可以从定义开始-深度-知识分子 "

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                “我,人工智能”专栏 | 定义篇:一切可以从定义开始

                2020/06/09
                导读
                谈起人工智能,第一个不可避免的问题是:“到底什么是人工智能?”。这就涉及人工智能的定义和范畴。人们普遍不喜欢谈定义,而喜欢听故事。但是,没有定义的故事,就像没有根基的空中楼阁,也许很美,但并不牢靠。

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                撰文 | 周熠(上海脑科学与类脑研究中心,张江实验室脑与智能科技研究院)


                  


                仁者见之谓之仁,智者见之谓之智。

                ——《周易·系辞上》

                 

                名不正,则言不顺;言不顺,则事不成。

                ——《论语·子路》




                人工智能是一门研究如何使用机器复现智能的学科。




                虽然只有短短60多年的历史,但人工智能已然历经数次大起大落。对整个人工智能领域来说,自其诞生起,大致可以认为经历了三次波峰(1956—1974、1980—1987、2011至今),两次波谷(1974—1980、1987—1993)以及一次相对平稳期(1993—2011)。


                谈起人工智能,第一个不可避免的问题是:“到底什么是人工智能?”。这就涉及人工智能的定义和范畴。人们普遍不喜欢谈定义,而喜欢听故事。但是,没有定义的故事,就像没有根基的空中楼阁,也许很美,但并不牢靠。


                细究起来,这个问题又分成两种殊途同归的问法,即“人工智能是什么?”和“什么算人工智能?”。前者为定义,也称内涵,由大及小,从人工智能这个词开始,抽丝剥茧,逐层解释其蕴含。后者为范畴,也称外延,由小及大,针对某个具体的事物(如洗衣机、计算器、IBM深蓝、AlphaGo、人脸识别机、IBM Watson、高考机器人等等),探讨它们是否属于人工智能研究的范畴。例如“水果”,在百度百科中,其定义为“多汁且主要味觉为甜味和酸味,可食用的植物果实”,此为内涵定义。而对于其外延,我们通常认为苹果、橙子、香蕉、葡萄等是水果,而白菜、金鱼不是。又例如“物理学”,百度百科的内涵定义为“研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科”。而对于其外延,人们可以回答,电磁学、量子力学算物理而元素周期表不算。


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                水果外延:苹果、橙、葡萄、桃……


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                水果内涵:多汁且主要味觉为甜味和酸味,可食用的植物果实


                有意思的是,对于定义,大众往往认为其很简单,科学家们却感到很棘手,因为他们往往希望做到尽可能严谨,最好是天衣无缝。一旦把某个抽象的概念具体化,就很容易损失一些内容,并引起争议?;故且浴八焙汀拔锢硌А蔽?,苹果、橙子当然是水果,既多汁,又是甜味和酸味的,也是可实用的植物果实。那西红柿和黄瓜算水果么?还是它们应该算蔬菜?这也许并不只是一个脑筋急转弯问题,在1893年,美国就因为争论西红柿是水果还是蔬菜,打了6年的官司,因为当时的进口商品只要是蔬菜就要征收关税,而水果是不需要的。最后,法院认为虽然在植物学上西红柿属于水果,但根据日常生活中对“水果”和“蔬菜”的定义,西红柿是蔬菜,所以是需要交税的。同样,对于物理学,以上百度百科的定义也值得推敲。经典力学研究质点运动,其属于物理很容易理解。但是“磁”呢?这应当算是物理学研究的范畴吧??墒钦Э瓷先?,它既不属于“物质运动最一般的规律”,也不属于“物质基本结构”,而更像是一种“物理现象”。反过来,假设我们把“物理现象”也加到对物理学的定义上去,这个定义就会显得很臃肿,因为有可能很多其他的内容也需要添加近来。


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                出于税收原因,在美国西红柿被法定为蔬菜 (图来自LSNED.com)


                对于新生儿“人工智能”来说,更是如此。在学术界,对人工智能的定义,有相当多种答案。例如,维基百科将其定义为“机器展现出的智能”;百度百科将其定义为“研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学”;明斯基(Marvin Minsky)认为:“人工智能是一门科学,是使机器做那些人需要通过智能来做的事情?!蹦岫?span style="letter-spacing: 1px; color: rgb(127, 127, 127);">(Nils Nilsson)认为“人工智能是关于知识的科学”。而在经典的人工智能教材《人工智能——一种现代化方法》中,将其定义为“让智能体做正确的事情”,又进一步分为四类:即“像人一样思考的系统”、“像人一样行动的系统”、“理性思考的系统”和“理性行动的系统”;我国2018年出版的《人工智能标准化白皮书》将其定义为“利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统”。


                为了试图统一这些定义,我们提出两个观点。


                首先,定义是分层的,从首层开始可以不断地细化?!叭斯ぶ悄堋闭饧父鲎?,本身就是一个第零层次的定义。而上一段对其的诸多定义大部分位于第一层,用来解释第零层的概念。这些第一层的定义又可以进一步细化成第二层和更高层的解释。


                其次,概念,特别是其外延,并不是绝对确定的,有广义和狭义的区分,其理解也因人而异。更加数学一点,一个概念就是一个集合,其中可能包含多个元素。但某个概念(即集合)具体包含哪些元素,可能也允许存在不同的看法。有的看法里面该集合包含的元素多一点,这就是相对广义的;有的少一点,这就是相对狭义的。当然,话说回来,这些不同的理解大致上应该相似。


                我们运用上述两个观点来回答“人工智能是什么?”这个问题。如上所述,“人工智能”本身就是一个首层的定义。从这几个字,我们可以得出它一定和“人工”与“智能”相关?!叭斯ぁ本鸵馕蹲耪馐恰叭恕崩媚持帧肮ぁ本呓械闹圃?、创造行为,例如,构建出来的一个系统。更进一步,“某种工具”指的就是包括电子计算机在内的机器。而“人工”和“智能”两者需要联系起来。也就是说,这种人用机器造出来的系统需要展现出一定的智能。综上所述,我们就可以得到一个关于人工智能的第一层定义:


                人工智能是一门研究如何使用机器复现智能的学科。


                其中,“机器”、“复现”、“智能”这三个词最为关键,同时它们的含义也最模糊。因此,我们采用之前提到的定义分层观点,在下面的章节中对它们进一步细化。


                注:本文转载自墨子沙龙。

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