本书以“模拟论”化解种种对AI的质疑;以通俗的语言、清晰的逻辑、有趣的历史回眸和作者自己的工作体验引导读者,拨开围绕AI的重重迷雾,获得必备的AI概念和知识,了解AI的学术派别以及目前的困境和发展趋势。从而看清我们国家和教育、科学、企业界面临的竞争态势,自觉建立欢迎AI与人类共生的科学心态,主动投入自己“优雅转型”的历史过程。
AI与生物进化 人工智能(AI)再度崛 起,引世人瞩目。AI已进入 我们生活的方方面面,而它 的未来却充满了不确定性。 美国太空探索技术公司 (SpaceX)总裁、2019年 霍金科学传播奖获得者埃隆 ·马斯克说:“我们需要万分 警惕人工智能,它们比核武 器更加危险!”人工智能不 仅关系到每一个人,同时, 也是我们遇到的最困难、最 奥秘的问题之一。 对AI深有研究的冯天瑾 教授,曾编写多部相关著作 ,如《智能机器与人》 (1983年)、《神经网络 技术》(1994年)、《智 能学简史》(2007年)和 《计算智能与科学配方》( 2008年)。2018年为中国 海洋大学的研究生开设AI系 列讲座再次激起他编写一本 关于AI科普著作的“内心涌 动”。这可以说是本书的起 因。 该书,不仅对AI的各种 学派进行溯源分析,从亚里 士多德到辛顿,从东方的道 教到西方的莱布尼茨,从古 到今,从东方到西方进行探 索,而且从哲学层次对AI的 实质进行了研究;AI是什么 ?它会思考吗?AI与BI(生 物智能)之间的差异是什么 ?有不可逾越的鸿沟吗?未 来的AI会威胁人类吗?该书 通过种种拷问和作者亲历的 研究工作体验,带领读者做 了一次思想的遨游!这是一 本视野开阔、史料翔实、思 考深刻、富于启发的、非常 精彩的关于AI的书。 AI经过几次大的起伏, 直到近年由于深度学习的优 异表现,使AI在一些领域( 如围棋、医学影像分析和蛋 白质结构预测等)大放异彩 。但是,在一些根本性问题 上,AI仍然没有突破。例如 ,AI难以实现“无监督学习” ;不能自如适应意外情况; 不具有深层次“理解力”,“ 举一反三”能力十分有限; 由于我们对意识的起源和运 行仍一无所知,AI也就没能 呈现“机器意识”。或者说, 我们离真正全面实现人的智 能还有很远的距离。 我同意辛顿的看法:“历 史上,人们都小瞧了生物系 统,特别是人脑的复杂性, 大大低估了模拟大脑的难度 !”例如,AI符号主义学派 擅长逻辑思维,它是串行处 理的,而神经网络则擅长语 言与空间分析,它是并行处 理的。至今,AI的两种基本 方法仍是分开的,而人脑则 将两者密切结合,相互融合 。人脑是怎么做到的?直觉 与意识很可能是复杂神经系 统中“涌现”出的智能,这又 是怎么才能做到的?仅仅模 拟人脑的精细结构就能做到 吗?总体来说,AI目前遇到 的这些困难,可以归结为“ 系统”性质的困难。 对此,很多研究人员提 出要向人脑学习,开展脑科 学研究;沈宏梁教授2021 年提出,为什么不像人类学 习飞行一样,不是去模仿鸟 的翅膀,而是去研究空气动 力学? 我想,为什么不深入学 习生物及智能产生的机制呢 ?生物最重要的演化机制是 “进化”,这也是智能产生的 重要机制。如何在AI的产生 中应用“进化”机制呢?智能 是生物的基本特性之一,它 是生物对环境不断“学习”的 结果;生物因进化而发生、 发展,智能也是因进化而发 生、发展。因此。“学习的 进化”应是智能产生的机理 。人类复杂的大脑是进化的 结果,而低等生物的大脑结 构并不是很复杂,我们何不 从比较简单的结构开始,通 过进化而得到复杂的结构呢 ?与直接模拟大脑功能相比 ,是否更符合智能产生机理 的要求呢? 我们知道,AI也在“进化” ,但是,我强调的是这个“ 进化”必须是生物进化类型 ,它有别于现有的“进化”。 对生物进化来说,它具有“ 随机变异”导致“结构改变” 。结构改变的结果,应是记 录过去“学习的结果”,同时 也改进了“学习方法”(选择 与优化)。这种进化目前似 乎研究得还不够。在这种进 化的推动下,系统进入复杂 系统,就可能“涌现”出直觉 和意识等。所以,将进化理 论与复杂系统理论相结合是 很有意义的探索。 现在,我们已经走到一 个新的节点,AI并不成熟, 还有很长的路要走,仍然需 要我们大胆设想与探索。对 AI而言,仍然是:机遇与风 险并存! 中国科学院院士 清华大 学自动化系教授 李衍达 2021年10月6日
冯天瑾,1938年生于湖北省红安县。1962年毕业于武汉大学物理系,分配到山东海洋学院工作。1990-1992年赴荷兰、比利时从事Al理论与应用研究。1993-1998年任中国-荷兰政府级合作项目中方首席科学家,中国海洋大学信息学院副院长、电子工程系主任;1998-2004年任国家863/CIMS示范工程青岛市专家组组长,美国IEEE高级会员。获国家发明专利3项,发表论文120余篇,出版著作6部。
开场语
第1章 生物灵性的探索
1.1 AI是什么学科?
1.2 探索与模拟生物灵性
第2章 思维逻辑与符号主义
2.1 思维逻辑的模拟
2.2 专家系统与知识工程
2.3 人与机器比棋艺
2.4 机器翻译
第3章 AI联结主义
3.1 进入大脑
3.2 多层前馈NN
第4章 神经网络的内部行为
4.1 窥视NN内部
4.2 编码-解码器
4.3 阿尔法围棋革命
第5章 深度学习·AI复兴
5.15 0年磨一剑
5.2 模拟脑皮层的“深度”与“可塑”
5.3 卷积神经网络(CNN)
5.4 循环神经网络(RNN)
5.5 深度学习方法再探
第6章 现代物理学介入
6.1 现代物理学的生命视野
6.2 脑电磁场理论
第7章 AI哲学与探索
7.1 人与机器
7.2 科学模拟论
7.3 否定AI可行性论点的逻辑缺陷
第8章 未来AI与人类
8.1 名家之三类预言
8.2 AI的威胁是什么?
8.3 投入AI历史潮流
结束语
附录
参考文献
致谢