本书写到大约一半的某天，我和一位同事共进午餐。

“最近忙着研究什么呢？”她问我。

这是学术界的人彼此寒暄的惯例——人们总是用这种问题相互问候。我应该早点构思好一个令人印象深刻的回答。

“跟往常不太一样，我正在写一本关于人工智能的科普书。”

她哼了一声。“这世界上的人工智能科普书还不够多？你的核心观念是什么？有什么新颖的角度吗？”

这话真让人沮丧，我需要一个强有力的反击。

所以我开了个玩笑。

“这是一本关于人工智能发展史上所走过的弯路和失败方向的书。”

她看着我，脸上的笑容消失了：“那么，这本书一定很长。”

人工智能就是我的生命。从20世纪80年代中期，我还是一名学生的时候，就爱上了人工智能，时至今日，我依然狂热地爱着它。我热爱它不是因为人工智能可以给我带来巨大财富(当然那挺好的)，也不是因为我相信它能够改变世界(当然，如本书所言，我确实相信人工智能将会在诸多重要领域改变世界)。我喜欢人工智能，因为它是我所知的最迷人的学科。它借鉴了诸多学科，又神奇地推动了它们的飞速发展，包括哲学、心理学、认知科学、神经科学、逻辑学、统计学、经济学和机器人学等等。当然，从本质上讲，人工智能触及了两个人类最基本的问题：人类生存的意义，以及身为智人的我们是否独一无二。

人工智能究竟是什么，又不是什么

本书的第一个主要目标就是告诉你人工智能是什么，以及更重要的，它不是什么。这听起来很奇怪，因为可能在你看来，人工智能的本质是显而易见的。人工智能的终极梦想就是制造出拥有和人类一样的智慧与能力的机器——拥有自我意识、自我控制、自主行为能力的机器，就如你我这般。你大概在各种科幻电影、电视和书籍中早就见过它们了。

用这种形式描述人工智能，听起来直观而明确，但当我们试图真正理解它的时候，又变得困难重重。事实上，我们根本不知道想创造的究竟是什么，或者说它需要拥有人类的哪些特质。此外，人工智能的终极目标是否是拟人化智能，长期以来也存在争议，未有定论。事实上，学术界争论得很激烈——这种人工智能是否能够存在，甚至是否可取，都没能达成共识。

基于这些原因，被称为“宏伟梦想”的拟人化人工智能很难变为现实，尽管它是诸多伟大的小说、电影或者游戏的创作基础，但它并不是人工智能研究的主流。当然，“宏伟梦想”也提出了不少相当深刻的哲学问题——我们将在本书中讨论其中一部分。除此之外，这种人工智能形式的大部分内容也仅止步于幻想，甚至有一些压根就是接近疯狂边缘的妄想——要知道，那些妄想家和卖狗皮膏药的江湖骗子之流，对人工智能的兴趣和狂热可媲美杰出的科学家。

然而，公众对人工智能的争论，以及媒体永无休止的热切关注，焦点大多在“宏伟梦想”上，即那些针对人工智能的各类危言耸听的报道和各种反乌托邦场景的描写，例如：人工智能会取代人类的工作；人工智能将比人类更聪明，然后脱离人类的控制；超级人工智能将会在程序出错的时候消灭人类……不少发表在大众媒体上的有关人工智能的文章严重缺乏相关知识，甚至有些还与人工智能毫不相干。从技术角度来讲，那些文章大多是垃圾，不管它们读起来多么吸引人。

我希望通过本书来改变这些观点。我要告诉人们，人工智能究竟是什么，研究人工智能的科研人员究竟在做什么，以及他们是如何做到的。在可预见的未来，人工智能的技术实现与所谓的“宏伟梦想”大相径庭。它也许不是那么引人注目，但是——正如我在本书中将要展示的那样——其本身就是一门令人兴奋的学科。当今人工智能研究的主流是让机器完成一些目前必须借助人脑(当然，有可能还有人类的肢体)完成的特定的任务，还有一些传统计算机技术无法解决的任务。21世纪以来，人们在这一领域取得了重大突破，这也是人工智能成为热门话题的原因。举个例子，20年前，自动翻译工具还只存在于科幻小说中，但在过去的10年里，它已经成为人们可以实实在在运用的日常工具。虽然自动翻译工具有很多局限，但每天全球仍有数百万人在使用它。在未来的10年内，我们将用到质量更高的、能够实现同声传译的语言工具。而增强现实(AR)技术将改变我们感知、理解和连接世界的方式。无人驾驶汽车是一个富有现实意义的人工智能应用。医疗和保健领域的人工智能应用则会使所有人受益匪浅：在识别诸如X光和超声波图像等领域，目前已证实人工智能在判断肿瘤等异常现象方面优于人类；加载了人工智能技术的可穿戴设备，能够长期监测人体健康状况，可以给出使用者罹患心脏病、高血压甚至阿尔茨海默病的预警。这才是人工智能研究人员真正致力于解决的问题，这才是人工智能让人兴奋不已的地方，这才是人工智能的故事应该讲述的东西。

要理解如今的人工智能是什么，以及为什么基本上人工智能与所谓的“宏伟梦想”没多大关系，我们还需要理解为什么制造人工智能如此困难。在过去的60年里，大量的研究工作(还有海量的资金)流向人工智能研究领域，然而，遗憾的是，梦想中的全能机器人管家还不太可能在短时间内出现。那么，为什么人工智能研发如此困难？为了弄清楚这个问题，我们需要从最基础的层面开始了解计算机是什么，计算机能做什么。这就把我们带向了数学中最深奥的领域之一，以及20世纪最伟大的科学家之一艾伦·图灵的成就。

人工智能的历史

本书的第二个主要目标是告诉大家人工智能从初创开始的故事。既然讲故事，那就得有情节，据我所知，所有现存的故事实际上只有七种基本情节[1]。那么，哪一种模式最适合讲述人工智能的故事呢？我的同事非常希望这是一个“白手起家”的过程，对于少数聪明(或者说幸运)的人而言，确实如此。但出于稍后能够讲述的原因，我们可以更合理地将人工智能的发展故事视为“杀魔除怪”——在这里，“魔怪”是一种抽象的数学理论，被称为“计算复杂性”，它才是人工智能的问题如此难以解决的真正原因。“探寻旅程”也不错，因为人工智能的故事很像中世纪的骑士寻找圣杯的过程：充斥着宗教式的狂热、无可救药的乐观主义、错误百出的线索、钻不出的死胡同和痛苦的失望。其实，归根结底，描述人工智能故事情节的最佳模式应该是“起起落落”，因为就在20年前，人工智能还是一个特别小众的领域，其学术声望遭到诸多质疑，而后则迅速上升为当代科学最有活力、最炙手可热的领域。不过，人工智能故事的情节模式更准确地说应该是“起落起落起”。半个多世纪以来，人们对人工智能的研究从未间断，在此期间，研究人员一而再、再而三地发表声明，宣称做出了重大突破，智能机器的宏伟梦想触手可及。结果呢，这一切全都被证明是无可救药的盲目乐观。人工智能就在虚假繁荣和过度萧条之间起起落落，甚至因而臭名昭著——在过去40年中，至少出现过三次这样的循环。延伸到过去60年里，人工智能领域受到了好几次严重冲击，几乎将它就此毁灭。然而，每一次毁灭以后，它都坚强地再起。如果你认为科学就是从无知到开悟的有序发展，那你应该感到震惊。

现在，人工智能又一次进入了繁荣阶段，人们对人工智能的热情达到了极点。在这个充满期待的时刻，我认为，至关重要的是，那些令人生厌的故事该被一次又一次提起。人工智能的研究人员不止一次地认为，他们发现了推动人工智能走向某种宿命的神奇要素。对当前人工智能引起的令人屏住呼吸、睁大双眼的热切讨论，同样也是这个调调。据报道，谷歌公司CEO桑达尔·皮查伊(Sundar Pinchai)曾宣称，“人工智能是人类迄今为止最重要的事情之一，甚至比火、电还要有意义1”。这句话继承了吴恩达此前提出的主张，即人工智能是“新的电能”2。不过重点在于，我们得铭记历史中的傲慢。没错，真正的进步是有的；没错，它们是值得庆贺并激动人心的——但它们并没有带领我们走向人工智能的终极目标：有自我意识的机器。作为一个有着30年工作经验的人工智能研究人员，我主张对该领域的研究保持高度谨慎的态度，尤其是对所宣称的重大突破，我会持审慎和怀疑的态度。人工智能研究现在最迫切需要的，是谦卑。这让我想起了古罗马凯旋的故事——凯旋的将军身后有一名奴隶跟随，奴隶手持金冠置于他头上，同时在他耳边低语一句拉丁文“memento homo”(谨记，你只是一个凡人)。

因此，本书的第二部分按大致的时间顺序讲述了人工智能发展的历史，毫不避讳，毫不遮掩。人工智能的故事开始于第二次世界大战之后第一台计算机的诞生，我将带你经历所有人工智能的繁盛周期，从“黄金年代”开始，那是一段肆无忌惮的乐观年代，那段时间似乎所有的战线都取得了飞快的进步。接下来是“知识时代”，那时候的构想是让机器获取我们人类所拥有的一切知识。然后是“行为时代”，那时候人们坚决主张机器人是人工智能的核心。再往后是现在的“深度学习时代”。每一个时期都有其独特的构想，还有那些贡献非凡想法的人。

人工智能的未来

虽然我得说，在当下对人工智能狂热追捧的氛围中，我们应该冷静下来，认识到人工智能发展史其实充斥着各种失败，走过许多弯路(盲目乐观和过度兴奋应该降降温)，但我同样相信，我们有实实在在的理由来对人工智能的未来保持乐观。在科学上有了名副其实的重大突破，再加上大数据和变得廉价的强大计算力，通过十来年的发展，人工智能系统已经初具雏形——这一领域的创始人将之誉为奇迹。所以，我的第三个主要目标是告诉大家人工智能系统现在能做什么，以及在不久的将来它能做什么——另外，指出它的局限性。

这会引领我们继续探讨人工智能给人类带来的恐惧，就像之前我提到的那些，主要是反乌托邦场景里的一些东西，比如人工智能会占领世界之类的。人工智能的最新进展确实引起了一些值得我们关注的问题，比如人工智能时代就业形式的改变，人工智能技术如何影响人权——关于机器人代替人类统治现实世界(或者其他现实领域)的讨论，恰好把这些非常重要、非常真实的问题挤出了新闻头条。所以，再强调一次，我希望改变这种论调。我希望引导大家关注真正值得关注的领域，并尽可能清晰地指出我们究竟应该害怕什么，又没必要担心什么。

最后，我希望大家可以轻松一些。因此，在本书最后的章节，我们回归到了拥有自我意识、自我控制、自主行为能力的机器的“宏伟梦想”话题上。我们详细探讨了这个梦想，并了解实现这一梦想意味着什么，这样的机器会以怎样的状态实现——它跟我们会不会高度相似。

这本书能给你带来什么

本书围绕了以上提到的几个主要目标展开：告诉你什么是人工智能，为什么它实现起来非常困难；告诉你人工智能的故事——在每个繁荣时期推动它发展的想法和杰出科学家们；最后，展示人工智能现在能做什么，不能做什么，并谈一谈人工智能的远景——通往有自我意识的机器之路。

写这本书的乐趣之一是摆脱了通常很重要但是令人厌烦的学术写作惯例。因此，我在本书中只标出了一些重点引用，参考文献相对较少。

我不光摒弃了大量的参考文献，还避免了诸多技术细节——我的意思是那些数学细节。

我希望，在读完本书后，你会对推动人工智能发展的主要思想和概念有一个宽泛的了解。事实上，这些想法和概念大多都是高度数学化的。但我高度赞同斯蒂芬·霍金的名言：科普书里的每一个方程式都会让它流失一半的读者。当然，对那些自觉能够接受高难度挑战的读者，我准备了一些较为深入探讨技术思想的附录，以及可供深入阅读的思路。

本书算是精挑细选之作，我真的已经尽力了：人工智能是一个庞大的领域，要绝对公正地对待过去60年来影响人工智能的各种不同思想、流派和传统，那完全不可能。我只能试图寻找出自己认为构成人工智能宏伟蓝图的每一根主要的经纬线，让它们交织成人工智能的故事。

最后，我要提醒大家，这不是一本教科书。阅读本书不会让你有能力创办一家人工智能公司，也不会让你具备成为谷歌或者脸书技术员的技能。你能从本书中得到的，是理解人工智能的概念，以及它未来的走向。我希望你在阅读之后，能正确了解到人工智能的真实现状，并且，能够帮助我改变大众对人工智能的论调。

2019年5月写于牛津大学

[1]　《七种基本情节：我们为什么讲故事》是荣格学说研究者克里斯托弗·布克(Christopher Booker)于2004年出版的书籍，书中研究了各类故事和传说的模式以及其心理学含义。他将七种基本情节定义为：杀魔除怪、白手起家、探寻旅程、远行与回归、喜剧、悲剧、重生。