1956年,人工智能元年。
这一年夏天,在美国新罕步什尔州的汉诺威(Hanover)小镇,美丽的常春藤名校达特茅斯学院,群星闪耀,一批大师级的人物聚在一起共同研究了两个月,目标是“精确、全面地描述人类的学习和其他智能,并制造机器来模拟”。这次达特茅斯会议被公认为人工智能(Artificial Intelligence,AI)这一学科的起源。
西蒙与纽厄尔
会议上最引人瞩目的成果,是赫伯特·西蒙和艾伦·纽厄尔介绍的一个程序“逻辑理论家”(Logic Theorist),这个程序可以证明伯特兰·罗素(Bertrand Russell)和艾尔弗雷德·诺思·怀特海(Alfred North Whitehead)合著的《数学原理》中命题逻辑部分的一个很大子集,“逻辑理论家”程序被许多人认为是第一款可工作的人工智能程序。
值得提一下的是,三年之后的1959年,来自中国的逻辑学家王浩,在一台IBM704机上,只用9分钟就证明了《数学原理》中一阶逻辑的全部定理,也成为机器证明领域的开创性人物。顺便帮文艺青年“八卦”一下,毕业于西南联大数学系的王浩,他的逻辑学老师就是金岳霖先生,而金岳霖先生正是一代才女林徽因最好的朋友。
赫伯特·西蒙对中国颇为友好,还有个中文名字叫司马贺,他是美国著名的经济学家、社会学家、管理学家、心理学家和计算机科学家。令人不可思议的是,在每个领域,他都取得了世界级的成就。1975年,他和艾伦·纽厄尔共同获得计算机届的最高奖——图灵奖(A.M. Turing Award),1978年获得诺贝尔经济学奖,1986年获得美国国家科学奖。才华横溢的西蒙,在一次采访中这样介绍他的跨学科研究:“其实在我看来,早在19岁时,我已下决心投身于人类决策行为和问题解决的相关研究了。有限理性可以看作是它在经济学领域的一个具体体现。而当我接触到计算机技术时,更是第一次感觉到终于有了一种得力的研究工具,可以让我随心所欲地进行自己钟爱的理论研究了。所以后来我投身到这个领域,并进一步接触到了心理学。”
艾伦·纽厄尔,西蒙40多年的亲密合作伙伴,这样形容自己的工作:“其实我们所研究的科学问题,并不是由自己决定的,换句话说,是科学问题选择了我,而不是我选择了它们。在进行科学研究时,我习惯于钻研一个特定的问题,人们通常把它叫作人类思维的本质。在我的整个科学研究生涯中,我都在对这个问题进行探索,而且还将一直探索下去,直到生命的尽头。”在笔者看来,纽厄尔终生钻研的“人类思维的本质”,正是人工智能最难和最本质的课题!
西蒙比纽厄尔大11岁,他在RAND公司学术休假时认识了只有25岁的纽厄尔,两人相见恨晚,十分投机。西蒙那时已经是卡内基理工学院工业管理系的年轻系主任,他后来力邀纽厄尔到卡内基理工学院,亲自担任纽厄尔的博士导师,并开始了他们终生的合作。虽然西蒙是纽厄尔的老师,但是他们的合作却是平等的。合作的文章署名,通常是按照字母顺序,纽厄尔在前,西蒙在后。参加会议时,西蒙如果见到别人把他的名字放在纽厄尔之前,通常都会纠正。西蒙这样谦谦君子的人品,实在太值得中国的知识分子好好学习。图1.3是西蒙(左)和纽厄尔。
图1.3 西蒙(左)和纽厄尔
西蒙和纽厄尔双剑合璧,创建了人工智能的重要流派:符号派。符号派的哲学思路称为“物理符号系统假说”,简单理解就是:智能是对符号的操作,最原始的符号对应于物理客体。
西蒙、纽厄尔和第一届图灵奖得主艾伦·佩利(Alan Perlis)一起创立了卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University,CMU)的计算机系,从此,卡内基梅隆大学就成为计算机科学和人工智能的重要基地。在华人学者中,活跃于谷歌、微软、百度等公司的李开复、陆奇、沈向洋和洪小文,都毕业于卡内基梅隆大学的计算机系。佩利作为ALGOL语言的核心设计者,曾说过这样一句话:“任何名词都可以变为动词。”(Any noun can be verbed.)他的意思是说,任何远大的理想、志向、抱负和对新事物的追求,通过努力和不懈的实践,都是可以实现的。这是佩利总结自己的一生所形成的至理名言。
麦卡锡与明斯基
麦卡锡(见图1.4),1927年出生于波士顿,他的父母都是美国共产党员,曾经为劳工和妇女的权利做出过斗争和贡献,他似乎也从父母那里继承了一些理想主义思想和组织才能。麦卡锡从小就天资聪颖,小学时连续跳级,高中时开始自学加州理工学院一、二年级的微积分教材,把书上练习题全作了一遍,后来,他被加州理工学院数学系录取,并立刻申请直接进入大学三年级学习,而且很快得到了批准。
图1.4 麦卡锡
在加州理工学院的一次学术研讨会上,麦卡锡听到了伟大的计算机先驱冯·诺伊曼(John von Neumann)的学术报告:“自动操作下的自我复制”。在报告中,冯·诺伊曼提出能够设计具有自我复制能力的机器,这个观点激发了麦卡锡的极大兴趣。他不禁暗暗思索,这种机器能不能拥有像人类一样的智能呢?可以说,与冯·诺伊曼的这次相遇和后来的交流,最终确定了麦卡锡终生的职业方向。
麦卡锡在24岁时就拿到了普林斯顿大学的博士学位,后来又结识了香农和IBM公司的纳撒尼尔·罗切斯特这些大师,还认识了他的好友明斯基。这些交往使得达特茅斯会议的组织成为可能。
明斯基(见图1.5),1927年出生于纽约,和麦卡锡同岁,他的父亲是一名眼科专家,也是画家和音乐家,他的母亲是一个活跃的犹太复国主义者。明斯基回忆童年时,说起过父亲:“我们家没有什么复杂的家具,只是到处都布满了各种各样的凸透镜、棱镜和光圈。我经常把父亲的这些器材拆得七零八落,但他从来不会因此责备我,而只是不声不响地将这些零件重新组装回去。”
图1.5 明斯基
父母亲所创造的这种充满科学和艺术氛围的环境,帮助明斯基从小就对自然科学表现出了很高的天分和学习热情,并取得了优异的学习成绩。但是第二次世界大战的爆发暂时终止了他的学业,明斯基应征加入海军,接受了电子学的训练,退伍后他进入哈佛大学攻读数学。明斯基的专业是数学,同时对物理学和生物学也有浓厚的兴趣,后来他又对人类最复杂的器官——大脑的奥秘开始着迷。
1951年,明斯基和迪安·埃德蒙兹(Dean Edmonds)合作设计了SNARC,SNARC是“Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator”的缩写,意思是“随机神经网络模拟强化计算器”。它是第一个人工神经网络,尽管它只是用3000个真空管模拟40个神经元的运行,但它仍然能够在不断地尝试过程中学会一些解决问题的方法。明斯基将这项成果写成了博士论文,在进行博士论文答辩时,因为是数学博士论文,一位答辩导师抱怨说,明斯基所做的这些研究跟数学并没有多大的关系。对此,当时世界上最牛的数学家之一,伟大的冯·诺伊曼为他辩护说:“就算现在看起来它跟数学关系不大,但总有一天,你会发现它们之间是存在着密切联系的。”明斯基顺利地拿到了博士学位,笔者认为,他当时也许有“人生得一知己,斯世当以同怀视之”的感受吧。
在达特茅斯会议上,西蒙和纽厄尔的“逻辑理论家”、明斯基的SNARC和麦卡锡的α-β搜索法,是最受关注的学术成果。另一关键事件是麦卡锡首次提出人工智能,大师们的深入讨论和传播,推动人工智能成为计算机科学中一门独立的学科。
1958年,麦卡锡和明斯基先后转到麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)工作,他们共同创建了MAC项目,这个项目后来演化为麻省理工学院人工智能实验室,这是世界上第一个人工智能实验室,为人工智能行业培养了无数的精英人才。1969年,明斯基获得图灵奖。1971年,麦卡锡获得图灵奖。他们两人都曾被称为“人工智能之父”。