书城童书控制论之父:诺伯特·维纳的故事
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第18章 “塔罗斯”降世

傍晚的大海静悄悄的,夕阳的余晖将海水染成了红色。几位刚刚嬉戏过的白衣少女斜卧在金色的沙滩上,欣赏着造物主创下的辉煌。

突然,红色的海面上跑来一头公牛,它威风凛凛,浑身上下闪着金光。公牛径直走到白衣少女中最漂亮的一位身边,温顺地用舌舔着少女的玉手,少女终于经不住诱惑,爬到了它的背上。公牛腾空而起,带着少女消失在远方红色的苍穹。

少女名叫欧罗巴,是希腊腓尼基国王西顿的小女儿,她聪明善良,长得像天仙一样。今天她跟女伴们来海边玩耍,不想碰见了众神之父宙斯。欧罗巴的美貌深深地吸引了宙斯,他变成一头公牛来到海边,将欧罗巴诱拐到了克里特岛。

为了取悦欧罗巴,宙斯命能工巧匠用青铜铸造了一个巨人,取名叫做塔罗斯,并把它送给了欧罗巴。

塔罗斯虽然是青铜人,但他的外形是一位漂亮健壮的男青年,背上还有一对能飞翔的翅膀,塔罗斯能同人一样地思考,并有超人的勇气和力量。它每天在岛上巡视三遍,尽职尽责,从不松懈。遇到偷袭的船只,它就用巨石砸沉它们,如有陌生人偷偷上岛,他就跳入火中将自己浑身烧得通红,抱住陌生人将他们烧死。塔罗斯刀枪不入,是位战无不胜的英雄。

然而,塔罗斯也不是尽善尽美的,他的踵部是全身唯一的薄弱环节,那里有一颗小钉子,一旦拔去钉子它就会因流尽全身的血液而死去。后来,塔罗斯就是这样在睡梦中被人杀害了。

这是一则希腊神话。神话故事是人们凭借想象杜撰出来的,但它反映了人们的某种愿望,那就是制造像塔罗斯那样的,能模仿人类举止、能思考、能在某种程度上代替人劳动的机器,让它们为人类服务。为了这一愿望,人类祖祖辈辈都在努力着。

在中国古代,也有许多关于机器人的记载。据《列子·汤问》篇记,早在公元前900多年,周穆王西游时,途中遇到一名叫偃师的匠人,他献给穆王一个精致的歌舞机器人。这个机器人走起路来像真人,能唱歌、会跳舞,活灵活现,很逗人喜爱。类似的文字记载还有许多。这类机器人内部结构是机械的,主要通过齿轮系统来传递动力,根本谈不上能思维。

人类在制造能思维的机器人的道路上继续摸索着,终于在1946年制造出第一台电子计算机。电子计算机也称电脑,虽然它在物质结构上与人脑完全不同,但在某些功能上却相似,因此,电脑能代替人脑进行部分的判断、推理、演算、识别、决策……这离人类的目标又进一步。

童年的维纳曾在读过科幻小说后萌生过设计、制造一个像人一样的机器人的想法,但那基本上是没有科学根据的幻想。在控制论的发展初期,由于发现了动物与机器在控制和通讯方面的一致性,这种想法再次产生。维纳在《控制论》一书的第一版中提出了这个问题,并进行了初步的讨论。接着在第二版中又专门增设一章:关于学习和生殖机,进一步探讨制造能够学习的、自我繁殖的机器问题。在这里他从科学的角度出发,论证了实现这一设想的可行性,并指出根据当时已有的数字机(最初的电子计算机)和冯·诺伊曼提出的博弈论,制造出一部与人类棋手水平相仿的机器棋手并不是很困难的。

1955年一项新公布的发明令维纳兴奋不已,他抓起了玛格丽特的手转起了圈圈,全然不像60岁的老人,他大声叫着:

“我的设想实现了,塞缪尔,你真棒!”

原来,美国IBM公司的工程师阿瑟·塞缪尔选择了在人类智能中具有代表性的、为人们熟悉的、容易直接进行人—机智能较量的下棋机作为突破口,创造了有自组织、自适应、自学习的,能积累经验的跳棋机。这正是维纳所设想的那种机器棋手,难怪他如此兴奋。

塞缪尔利用博弈论和启发式搜索技术,在计算机上编出程序,使这台计算机能像人类棋手那样,在对垒时向前看几步棋。1959年它击败了程序设计者本人。1962年又战胜了美国某州的跳棋冠军,“荣登”了州立冠军的宝座。“塔罗斯”真的降世了!这一创举轰动了世界。

像下棋机这类的机器,人们现在称它们为智能机器人,在控制论发展的初期,维纳等控制论的先驱们称它们为控制论机器。理想的智能机器人外形并不一定与人一样,但它应该和人一样具有思维能力和环境适应能力,并能运用自然语言与人交流。目前,设计这种名副其实的控制论机器还困难重重。模拟高度进化的人的功能并非易事。硬件方面,光是模仿人眼、人耳、人的手足就要涉及几十门工程学科;软件方面,各种计算机辅助设计和软件生产自动化技术,尚未发展到足以设计智能计算机的水平,至于让机器像人一样地思考这样的程序设计命题,可能还要耗费许多科学家的精力才能完成。智能机器人的最关键部分是软硬并举的大脑,大脑对信息的处理方式决非目前常用计算机那种程序内存的串行处理,而是并行处理、分布式的。人类必须进一步探讨大脑的工作机理,另辟蹊径!

制造智能机器人,除了技术上的问题,还有长期争论的哲学问题,机器能思考吗?智能机器人会全面超过人吗?

维纳在《控制论》一书中谈到学习和自生殖机时认为,智能机的思维是介于人与机器之间的,算不上真正的思维。他还对人类能否控制好智能机器表示忧虑,因为这种机器内部运转太快,一旦有了错误,人们恐怕没有时间关闭它。维纳提出的问题,时至今日人们还在争论。据此人们还写出许多科幻小说、电影剧本……如美国动画片《变形金刚》中,就塑造出一批最初由人制造的机器人,后来自繁殖并分化成两伙脱离人控制的机器人:汽车人与霸天虎。汽车人为维护人类的生存空间而斗争,霸天虎为称霸宇宙而奋斗。人类的生存条件与空间,在这里反而要依赖自己创造的机器人之间的争斗结果。多么可悲,多么可怕!

其实,按着辩证唯物主义的观点,人们完全不必如此悲观。因为无论机器是否能够思考,机器的思维是否与人类的思维一样,我们今天已经制造出来高速运转的电子计算机,制造出来多种类型用于机械装配、集成电路压焊、水泥电柱的装配、弧焊、假肢及人工手等方面的智能机器人,制造出许多“计算机教师”、“计算机医生”、“计算机科学家”等专家系统……它们确实能够代替人类去进行部分的脑力劳动和体力劳动。这就足够了!相信不用很久,人们会制造出新一代的电子计算机,新一代的智能机器人,它们不仅能代替人类去做某些事情,而且具有放大人的体能和智能的作用。

至于因“机器会全面超过人、最终奴役人”而担忧更不必要,因为这种观点在逻辑上自相矛盾。假定机器能模拟人的全部属性,那么机器可能对人的全部属性作出全面延伸,从而离开人独立地变成“超人”,具有万能模拟的效果。但是,模拟工作最初是由人做的,那么这样的人就必须有万能模拟的能力,因为在造出机器之前,首先必须赋予机器这种能力。这显然是矛盾的,任何一方的全能全智都是对对方全能全智的否定!

另外,任何智能机器都是以人为复制对象的,它总要建立在人对自身的认识上。人在某一阶段把对自身的认识以物化的形式固定下来,制造出机器人。一旦机器制造出来后,人的认识又在实践中前进了,并再次将这种新的认识物化在机器中,如此循环渐进,人始终是认识的主体。智能机只能是人的认识的物化和工具。还有,任何模拟都是对对象的近似复制,不可能完全相同。模拟总是根据一定的目的,抓住事物的本质特征,舍去次要的特征,虽然这些次要的特征在另一场合也许是主要的,但此次模拟必须舍掉它们,因此不会有什么万能模拟。现在计算机模拟人的思维就舍去了人脑的物质属性和社会属性这两个本质特点,仅从信息过程和人脑的功能上进行模拟。试想这样的机器怎么可能超过人类,进而统治人类呢?

刚刚结束的为纪念电脑问世50周年而摆开的人脑—电脑之战,也许能很好地说明问题。

1996年3月世界国际象棋锦标赛冠军卡什帕罗夫与一台名叫“深蓝(Deep Blue)”的电脑进行比赛。“深蓝”是美国IBM公司花6年时间研制出来的,专为打败世界冠军棋手而设计的电脑,它可以应付国际象棋中几乎无穷无尽棋招的变化。这台电脑每秒钟可以滤过10亿步棋位,它比那些所谓运算最快的赛棋电脑还要快上1000倍,功能等于256部大型电脑同时作业,真可谓是电脑巨人。

第一局开始了,卡什帕罗夫犯了一个致命的错误,他跟“深蓝”比起运算来,结果大败而归。

第二局,卡什帕罗夫吸取了教训,改变了战术,把功夫用在了对棋局的整体综合判断上,而不是用在具体的棋步上,结果电脑算不出来他是什么用意,卡什帕罗夫反败为胜。

后面的比赛卡什帕罗夫依旧用这种战术,最终以三胜两和一负赢得了比赛。

电脑的“思维”比起人脑是大大打了折扣,不能与人的思维同日而语,人脑善于综合组织与综合分析判断,可以事先做出计划,然后再去实施。而电脑只能通过机械运算,在无数可能的方案中寻找对应的方案,它根本不知道自己在做什么。

智能机器人是人工智能的一个分支,它是控制论向纵深发展的必然结果。控制论从一开始就揭示了作为动物的人与机器在通信和控制上的本质的一致性,这就为智能机器人的制造提供了理论前提。现在美国和日本在这方面处于领先地位,1983年美国生产机器人3234台,第二年日本生产了30000台,这些机器人在世界的各个角落里忠实地为人类服务。

人工智能正以它蕴藏的巨大潜力而引起世人的注目。1981年日本公布了一个宏伟的计划:在10年内研制成第五代电子计算机,即人工智能计算机,它既能推理,得出结论,又能作出判断,甚至能理解书面和口头语言。并在第二年就开始实施。美国和英国也不甘示弱,纷纷提出自己的计划。我国关于人工智能的研究起步很晚,但改革开放后正奋起直追,著名科学家钱学森先生曾语重心长地说:“不搞智能机,我们将会被人类自己创造的大量精神财富压垮。反之,可以大大地提高人的智力……”也许在不远的将来,“塔罗斯”的儿孙会纷至沓来,在我们的家里安家落户。