據(jù)《新科學家》報道,哲學家、人工智能專家亞倫·斯洛曼(Aaron Sloman)聲明,他想發(fā)明的無非是一個數(shù)學家機器人而已。他說他已經找到了“人是怎樣發(fā)展數(shù)學才能”的關鍵點。假如他的思路是對的,那么就應該有可能使機器人如同人一樣有很好的數(shù)學才能,甚至可能會更好。
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英國伯明翰大學的斯洛曼(Sloman)說:“人類的大腦不是通過魔法而運轉的,因此,大腦所能做到的事同樣也適合于機器人。”
斯洛曼發(fā)明的機器人并不意味著就是個能夠引領數(shù)學界的數(shù)學天才。在《人工智能》雜志上,他確定的初步目標是,使用這款機器人去改進“我們數(shù)學能力的來源地”智力。雖然如此,但是這款機器人使我們能夠超越以往已創(chuàng)造的數(shù)學機器人,它有最新的完整的數(shù)學思維體系,能夠解決一系列簡單問題。
當然人工智能領域以前就給予人們很多的承諾。早期,研究者認為機器人能夠開啟一條“快速通道”去理解意識,并聲明,人工智能機器人將改變世界。事實是人們已厭倦這種調侃?,F(xiàn)在,人工智能已經偏向更理智的事情。例如,人工智能國際象棋手、聲音識別軟件。但是到目前也沒有一起突破性的革新事件。
英國愛丁堡大學數(shù)學哲學研究員埃莉森·皮斯(Alison Pease)說:“但是涉及到數(shù)學,我們還不能裁定它出局。”皮斯使用人工智能程序使一臺計算機能夠解決數(shù)學問題。她認為一臺計算機真正使人驚訝是它那擁有最新數(shù)學眼光的程序員。她說:“我們現(xiàn)在還不能,但并不能斷定未來就一定不能?!?/p>
由倫敦大學帝國學院的西蒙·科爾頓(Simon Colton)書寫了這個程序,我們正穩(wěn)健地踏上了第一步。這個程序被命名為“HR”,是為了紀念數(shù)學家高德菲·哈維德·哈代(Godfrey Harold Hardy)和拉馬努金(Srinivasa Ramanujan)。它看起來是非常有趣的數(shù)字序列。關于HR的一些發(fā)現(xiàn)已經公布出來了。是HR,并不是科爾頓,獲得了榮譽。盡管它看起來還不能列為“開山鼻祖”,但是卻有很重要的意義??茽栴D說:“我總是運用數(shù)學理論來涉及HR的工作,把它作為一門休閑數(shù)學,但是看起來無關緊要的事情卻最終能變得很有意義,同時又變得很有趣。”
皮斯和他的同仁Alan Smaille以及Markus Guhe最近已經使得這個項目更進一步了。在他們的愛丁堡計算機實驗室,完全由數(shù)字數(shù)學家(即裝有特殊程序的計算機)構成的團隊進行了一次虛擬數(shù)學交涉。它將帶我們到怎樣的世界呢?
斯洛曼希望“所有的路都通往這個具有重要意義的新數(shù)學領域”。他認為人類的數(shù)學能力關鍵期在童年,所以“我們將為機器人制造一個孩童般的大腦,讓它自己逐漸發(fā)展自己的數(shù)學命運”。
我們要怎樣才能知道“嬰孩的哪種才能使得他們能夠排除錯誤的數(shù)字信息”呢?
斯洛曼正在收集線索。他認為,這個答案就存在于嬰孩的空間技能上。為了認識這個世界,嬰孩們必須獲得很多技能。例如,他們要獲得這樣的知識——“玩具火車駛入隧道,將會在隧道的另一端駛出”;或者是智力拼圖玩具,只有找到凹凸合適銜接口才能拼好。
當你還是個孩童的時候,你可能會對所學的周邊事物都感到很驚奇。例如,你掌握拓撲學概念“集合的傳遞性”:堆火罐,一個罐子在另一個罐子的里頭,你可能會學到,小型的火罐不僅能裝到中型的火罐里,還能裝到大型的火罐里。
和其它的幾何拓撲學概念一樣,“集合的傳遞性”是通過親身經歷而獲得的知識?!斑@里是‘數(shù)百’這個概念,如果沒有數(shù)千甚至更多的親身經歷過的數(shù)概念的例子,那么‘數(shù)百’就看起來像拓撲學、幾何學、算術里的定理那樣難于理解?!彼孤迓f。
在某個時候,孩子的思維會有個跳躍階段。和孩子一樣,我們也很快會從“親身經歷”過渡到“一般定理”階段。
像“火車通過隧道”一樣去重復經驗,孩子們學會了怎么樣使用“棒條”物體(例如,掃把、木棍等都屬于“棒條體”)。那就是為什么一個3歲大拿著掃把(把比較長)的孩子,會因為掃把橫著通不過樓梯門被擋在那兒了。最后,他會通過調整動作(把掃把豎起來或著是拖著)使掃把通過那扇門。斯洛曼說:“那就是從‘經驗主義’向‘現(xiàn)實主義’的轉變,機器人就是那樣獲得知識的?!?/p>
斯洛曼又回到了原點,認真觀察嬰孩是怎么認識他們周圍的世界。他正在建立一份“觀察值”檔案。這個“觀察值”是通過嬰孩完成數(shù)學任務所獲得的。這些認識和處理周邊事物的技能定會在基因組中被編碼。斯洛曼認為,這樣的話,它們就有可能在機器中進行編碼。
斯洛曼向他的“嬰孩機器人”邁進還要走很長一段路。一旦他對孩子發(fā)展的各個階段的能力進行了分類,他仍然還要設計出如何讓機器人理解這些能力的數(shù)學含義,然后用一些計算機編碼方式來代表它們。他說:“為了能夠使用,這些信息需要以某種形式編碼。”在這個任務的巨大范圍意味著他的目標必須適度:在此階段,他正試圖去簡單地呈現(xiàn)空間處理與數(shù)學基本原理之間的鏈接。如果在這個階段有額外的技術難題被解決了的話,那這就是給我的“贈品”。但是這份“贈品”會有多豐富呢?“數(shù)學家機器人”真的能夠做到這些事嗎?
皮斯說:“在原則上是可行的,但是這個迄今為止的故事仍在挑戰(zhàn)她的‘樂觀態(tài)度’。我所知道的所有科學與數(shù)學上的探索至今還沒有重大發(fā)現(xiàn)。我們還有很長的路要走?!?/p>
科爾頓團隊都確信這款機器人一定會被創(chuàng)造出來。他說:“創(chuàng)造力是一個很有負擔的詞語,但是通常人們都會認為只有人類才擁有。很多方式證明計算機做數(shù)學題比一個本科生更具創(chuàng)造力?!?/p>
斯洛曼指出:“這次革新允許計算機通過它們自己產生的許多程序來解決問題,設定標準去測試它們,然后“選擇”和“整合”最佳答案。當然也允許計算機做些自己的事,這些事并沒有預先進行編程。斯洛曼說:“在某些情況下,沒有人知道它們是如何做它們想做的事?!弊?980年末,航天航空和汽車設計師已經運用了進化算法去優(yōu)選飛機零件和使他們的設計更合理化。甚至城市的商人正使用它們去拋售股票。