【科學史沙龍】涂林機─機器思考的分水嶺

■我們今日津津樂道的人工智慧,真正成為科學界認真去探究的領域,始於涂林於 1936 年提出的革命性計算機理論,也就是所謂的涂林機。涂林通過建立理論基礎,加上二戰時破解德軍密碼的經驗,對於機器能否具有智能的想法逐漸成型,而在 1950 年提出了著名的「模仿遊戲」,藉此檢驗電腦是否能夠思考。「模仿遊戲」究竟是怎麼一回事,對於後世的智能電腦研究又有什麼影響?

講者|中央研究院數學研究所 李國偉研究員
撰文|高英哲

會思考的人造物體,一開始只是幻想。希臘神話中畢馬龍 (Pygmalion) 跟他的象牙雕像,猶太人學者創造出來保護猶太人的魔像 (Golem) ,以至於雪萊 (Mary Shelley) 筆下的《科學怪人》,西方一直都有人造智慧的想像傳統。無獨有偶,《列子·湯問篇》裡也有巧匠做出幾可亂真,還膽敢挑逗王上侍妾的故事,可見人造智慧的想法中外皆然。

從幻想到思考實際的做法,是從英國政治哲學家霍布斯 (Thomas Hobbes) 跟德國數學家萊布尼茲 (Gottfried Wilhelm Leibniz) 開始,他們主張推理應該要是一種可以經過數學計算的過程。到了十九世紀,有一位英國數學家巴貝吉 (Charles Babbage) 想要做出可以進行運算的實體機器,雖然沒有做出實機,其概念倒是相當接近於後來的涂林機,但是並沒有通用計算機的概念,也就是能模擬任何離散狀態機器的特性。

涂林仔細分析了人們是如何做計算,在科學史上劃時代的論文〈論可計算數及其在判定性問題上之應用〉 (On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem) 中,提出一種後世稱為「涂林機」 (Turing machine) 的抽象計算機,並以此證明了通用計算機的存在。這台理論上運算能力無限,但運作過程十分冗長的計算機,是人類史上第一台程式儲存電腦,現代電腦基本上都是涂林機的一種展現。

至於機器會不會思考這個問題,則要回歸到去年讓涂林聲名大噪的電影《模仿遊戲》來探討。他當年想要探究是否能創造出具有真正智能的機器,但是他覺得「機器能否思考」這樣的問題太過籠統,就寫了一篇論文〈計算機械與智能〉 (Computing Machinery and Intelligence) ,認為應該要換一個問題:「有沒有任何可想像的通用計算機,可以在一個模仿真人的遊戲中表現良好?」這就是著名的「涂林測試」 (Turing test) :如果一台躲在幕後的機器能夠與人類對話,而不被發現它其實是台機器,那就算它具有智能。有些人認為涂林在這篇劃時代的論文中,嘗試給「智能」或「思考」下個定義,不過根據他的密友所言,涂林其實並沒有這個企圖,這篇論文只是在他試著提出一種判定智能或思考的標準時,隨手寫下的一篇跟大家「討論討論」的文章。無論如何,這個簡單的測試日後成為人工智慧,甚至心靈哲學上的一個大哉問,這樣的發展應該也是涂林本人始料未及的。

由涂林開啟的智能機器想像,後來在美國分別發展出努力使電腦能夠思考的「人工智慧」 (artificial intelligence, AI) ,以及強調使人機介面盡量人性化的「人類電腦互動」 (human computer interaction, HCI) 兩個路線。不過撇開涂林用來斷定機器是否具有智能的言詞表現,電腦在掌握人類的「常識」方面,儘管經過這些年的諸多努力,卻幾乎沒有任何有深度的進展。涂林為電腦的發展方向開啟了一個全新的領域,不過若是因為他為了製造話題所設想的「模擬遊戲」,真的想要建造出一台能夠通過涂林測試的電腦(其實就是寫程式的意思),這樣的研究方向也許是被誤導了,智能電腦應該是要幫助人類,而不是取代人類做出道德判斷。

 

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