刚才我们也提到,一定是有一群顶尖聪明的人,为人工智能的发展付出不懈的努力。图灵先对机器智能有了设想,那么是谁在这个领域率继续深入研究并成果卓著呢?在这群顶尖聪明的人中,最杰出的就是在2016年去世的美国科学家马文·明斯基。
马文·明斯基
我们略回顾一下他的不平凡的一生。1927年,马文·明斯基诞生在纽约,1944年到1945年,他在海军服役。1950年,他从哈佛大学数学系获得了学士学位,但这个理工男并不是书呆子,他对音乐也很有研究。据说他在哈佛读书期间,曾经在钢琴前即兴弹奏一曲美妙动听的乐曲献给他追求的女孩,但是被“残忍”地拒绝了。也许你想调侃一下:“那时候的理工男就已经被妹子们嫌弃了?”,但我估计是因为明斯基很早就谢顶了(读到这里,我想读者群里一定有不少单身朋友摸了摸自己光亮的脑门)。1954年,明斯基又在普林斯顿数学系获得了博士学位。当时,明斯基以“神经网络和脑模型问题”为题完成了博士论文,但评审委员会并不认为这是数学。也就是说,明斯基被认为是写了一篇“偏题论文”。
大家不要以为写了“偏题论文”的马文·明斯基没什么本事。恰恰相反,马文·明斯基有多厉害呢?他身上的头衔几乎都是“第一个”“首位”“最早”,简直就跟开天辟地的盘古差不多了:他和他的伙伴们硬生生地制造出“人工智能”这一日后风靡世界的词汇,是世界上第一个人工智能实验室——“MIT人工智能实验室”联合创始人,是人工智能领域最高奖“图灵奖”第一位获得者,是虚拟现实的最早倡导者,还创立了世界上第一个机器人公司。是不是被这扑面而来的一系列头衔“砸”晕了?
搭积木的“机械手”
说到明斯基的贡献,我们从他发明的三个“小弟”开始说起。这三个“小弟”各有所长,先来说说前两名小弟,一个叫Robot C,一个叫“14度自由机械手”。Robot C是世界上最早的能够模拟人活动的机器人,而“14度自由机械手”则带有扫描仪和触觉传感器,特长是搭积木。说到这个“机械手”,我们有必要谈谈它的诞生地。我们刚才说他是“MIT人工智能实验室”的联合创始人,这个“机械手”正是在“MIT人工智能实验室”诞生的。
1958年,明斯基离开了哈佛大学,到了麻省理工学院(MIT),和麦卡锡一起创建了这个实验室。这么说可能有人觉得不够生动形象,那我打个比方,用中国的例子来讲,就是明斯基离开了“北大”,到“清华”建立了实验室。在我们最“志向远大”的小时候也仅仅只是纠结读“清华”还是“北大”,人家“清华”“北大”都不耽误,知道他的厉害了吧?实验室建立之后,学生和工作人员们都涌入实验室,尝试着对人类思维和智能建模,并且尝试着建立实用性的机器人。在这样的背景下,明斯基设计和建造了这样一个可以像人一样搭积木的机械手。这个实验室直到今天,仍然是人工智能领域最前沿、最权威的学术机构。在建立了实验室之后的20世纪60年代,明斯基还提出了“telepresence(远程介入)”的思想。不要觉得高深莫测,其实这就是我们熟悉的“虚拟现实”(Virtual Reality,VR)。很多人去过上海迪士尼乐园,最火爆的项目“飞跃地平线”即使在旅游淡季平均游客排队等候时间超过三个小时以上,只要你坐上那把长得跟太空椅一样的椅子,戴上一副特殊的VR眼镜,你就可以“亲身”体验你从未体验过的刺激经历:时而翻越高山,时而潜入海底,时而又到了迪拜塔顶,时而又被鲨鱼追赶,这便是虚拟现实技术的一个典型应用案例。我们也会在有的商场里的VR馆体验到类似情景,无论你做出什么样的惊恐表情和动作,路过的甲乙丙丁都不会觉得这个人有精神问题,反而会说:“哇!这个人好像玩得很‘high’的样子!”这时候,假设你刚巧路过,你心里非常想玩,就问问店员玩一次VR的价格。店员头也不抬,来了个狮子大开口:“玩一次两百元。”你心想,这也太贵了吧?但是又觉得因为价钱太贵而溜走,好像有点没面子。我来教你一招!你只需要说一句:“什么嘛,20世纪60年代明斯基玩剩下的东西,到现在还能卖到200元。”然后头也不回地走掉,背后的店员保准会向你投来疑惑不解而又略带“敬意”的目光。开玩笑归开玩笑,但确实,在20世纪60年代,明斯基就开始玩起了“虚拟现实”。虽然设备没有我们现在这么好,但他能通过微型摄像机、运动传感器等设备,让人“身临其境”地体验到了驾驶飞机、在战场上厮杀这些现实中不太能体验到的事情,这也奠定了他“虚拟现实的最早倡导者”的地位。
接下来压轴出场的第三位小弟,名叫“Snarc”,它是明斯基在读博士时建造的,特长是走迷宫。这位小弟的来头可不小,它是世界上第一个神经网络模拟器。
MIT人工智能实验室
神经网络模拟器?这个好像和刚才明斯基的那篇“偏题论文”有点像,都是讲“神经网络”。我们知道,人的大脑神经就像是一张网。至于“神经网络模拟器”,顾名思义,就是用计算机模拟人的神经网络。马文·明斯基认为人的“智能”不过是无数“非智能”的神经细胞互相作用的结果,这些“非智能”的神经细胞组合起来,就构成了“智能”。换成计算机也一样,明斯基认为“智能”并不存在于中央处理器,而是由各种被称作“智能体”的小处理器构成的,每个“智能体”听起来很智能,实际上它们本身只能做简单的任务,并没有心智。当这些没有心智的“智能体”连接起来的时候,它们就产生了智能。这样看来,人和机器之间没什么差别。机器可以模拟无数“非智能”的神经细胞,组成一张人工的“神经网络”,那么理论上就能模拟出人的大脑,也就是模拟出“智能”。这样,人工智能似乎也就可行了。
“Snarc”就是基于这样的理论被制造出来的。这位小弟的“脑袋”里就是有这么一张人工的“神经网络”,虽然它只有40个“电子神经元”(再加上一个奖励系统),跟人类比还是差得十万八千里。但“神经网络”却成了一个非常重要的概念,被认为是“人工智能”的起源。对了,这位“Snarc”还有一个兄弟,它的兄弟名气更响亮,那就是大名鼎鼎的“围棋大师”——AlphaGo,它的脑袋里也有这么一张“神经网络”。就这样,“Snarc”作为明斯基的得意之作,伴随着明斯基参加了被公认为人工智能起点的1956年6月的“达特茅斯夏季人工智能研究会议”。当然,明斯基的贡献可不止这三位小弟,马文·明斯基还有很多贡献,比如框架理论、K-Line知识线等。图灵探索了机器会不会思考,而明斯基则探索了机器有没有情感(他在2006年出版了代表作《情感机器》)。我们现在好像渐渐接受了“机器会思考”的设定,毕竟几年前,AlphaGo就已经打败了世界顶级围棋棋手李世石和柯洁。如果这都不算“会思考”,那我们作为一个普通人,岂不是没脑子了?但是机器有没有情感呢?
MIT人工智能实验室外观
如果我问,情感(emotion)包括哪些?有人会回答:“高兴、悲伤、愤怒、害怕等。”有人会回答:“爱和恨。”但是,明斯基是怎么看待这个问题的呢?他说:“我们把‘情绪’这个词当成了一口箱子,凡是我们不理解的意识状态统统都往里扔。”确实,这个词表达的东西太多了,我们也不太清楚大脑是怎么催生出这些“情绪”的。但是明斯基为我们提供了一种新的设想:他认为人的大脑中有四百种不同的机制,要是把它们都打开,就会像街上处处都亮绿灯一样,反而会造成堵塞。情绪产生时就在这四百种机制中做出选择,愤怒时就打开其中的三十或一百个,思考数学时就打开其中的一百个,每个心智状态或情绪状态都是激活机制中的几组后产生的。而这种激活与选择,我们是无法真正意识到的。而且以目前的技术来看,我们是无法确切明了地知道这四百个机制是如何运作的。
大师就是不一样,他总是能从一个我们从未思考过,但听起来却很有可能的角度去思考问题。虽然明斯基认为,我们自己无法意识到大脑中情绪的运作,但是通过将大脑看成一大片可关可开的机制的组合,人们将有可能设计出“情感机器”。所以,明斯基的《情感机器》其实可以被视为“如何构建智能机器”的一个计划,而且明斯基本人也对此很有信心,他曾表示,自己很愿意雇佣一帮程序员来实现书中所描述的情感机器的体系结构。其实,最近几年我们也听到了各种各样关于机器人学习了多种面部表情的新闻。看来,也许明斯基所盼望的“情感机器”就快要到来了。
明斯基横跨实业界和学术界,硕果累累。他一直在担任麻省理工学院教授,并在他一手创立的在人工智能研究领域世界排名第一的MIT人工智能实验室工作(当了几年主任后,他让位于他的助手,自己专注于研究),直到2016年1月去世。