人工智能研究面临的两个问题——对人工智能的思考探讨

王辉

（山西省经信委信息中心，山西太原030006）

人工智能研究面临的两个问题
——对人工智能的思考探讨

王辉

（山西省经信委信息中心，山西太原030006）

通过阐述人工智能研究面临的两个难题，希望为未来的人工智能发展提供一些思路。

人工智能；信息化；灵感

引言

近几个世纪，工业革命和信息化技术大大改变了人类的生产生活。工业革命的开端是以蒸汽机在工业领域的应用为标志，这是用煤炭燃烧所释放的化学能代替人的肌肉力量来驱动机械装置进行工业生产，大大地解放了人类的身体，提高了物质生产的效率。进入信息化时代以来，信息技术的革命又大大地解放了人类的大脑，空前提高了人类对数据和信息的处理效率。

自从电子计算机问世以来，信息技术快速发展，功能越来越强大，能代替人类做很多的事情。如今，人工智能研究成为热门，让机器人能够像人类那样进行创新，从而将人脑彻底解放出来，这可以说是人工智能研究的重头戏。如果没有创新能力，那么电脑的优势就仅仅体现在运算速度和存储容量方面，与计算能力和记忆能力相比，创新能力是更加深奥的智能。

电脑是否可以完全代替人类的思维活动？是否可以完全代替人类进行创新？笔者认为，这需要解决两大难题：第一是，电脑能否在“未知的可能性”范围内创新；第二是，电脑是否能像人一样具有“灵感”。

1 已知可能性和未知可能性

电脑可以将“已知的现实存在”实施出来，也可以在“已知的可能性”范围内进行分析和创新。

谷歌公司的著名围棋机器人AlphaGo就是在“已知的可能性”范围内创新，达到了很高的棋艺，已经能战胜人类顶尖棋手。围棋界有一句话：千古无同局。这是说围棋可能的变化太多，在“千古”这么长的时间里，也不会出现走法完全相同的两盘棋。在这么多的变化之中，有一部分已经被人们下了出来、实施了出来，并被制成棋谱流传了下来，这些棋谱就是“已知的现实存在”，所有这些“已知的现实存在”的棋谱都可以被人类用二进制的0和1表示出来，写成电脑程序，输入到电脑里去实施。

围棋还有很多种局面变化现在还没有被人们想出来，还没有发生，这些变化还只是排列组合上的“可能性”，有可能出现，但是现在还没出现。然而，作为可能性，却全都是在人类的排列组合知识的意料之内，因为，全尺寸的围棋盘共有361个可落子的点，每个点只会有下列三种情况之一：或者有一个黑子，或者有一个白子，或者没有棋子。围棋的任何一种变化，如果作为一种排列组合上的可能性，都在人类的已知范围内，只是人类还没有时间把所有这些可能性都一一罗列出来。但人类可以用电脑程序把围棋的所有这些数学上的“已知的可能性”都包含进去、都写成0和1组成的二进制流输入电脑，让电脑来分析和选择。围棋机器人可以想出一些围棋史上尚未下出来的妙棋，这就是在那些“尚未实施”的“已知的可能性”的范围内进行创新。人类或者机器人把那些在“已知的可能性”范围内的“尚未实施”的方案想出来，这就是一种创新，这就是在“已知的可能性”范围内创新。

电脑的硬件主要是由金属的半导体材料构成，具有恒定的物理性质，因此电脑才有可能成为可靠的执行工具，以执行人类输入的二进制流。恒定的物理性质决定了合格的电脑硬件在工作时是可靠的，但也是完全死板的，硬件在处理那些0和1的时候，都是按照人类的预先设定来处理，比如按照各种门电路的预先设定来处理，遇到0，就按照0来执行，输出相应的确定结果；遇到1，就按照1来执行，输出相应的确定结果，除非有故障。但合格的电脑硬件自身肯定不会自行更改人类的设定，这不像人类在执行命令指令的时候，可以不按命令指令去执行，可以更改，也可以违抗，这种更改和违抗属于哲学意义上的创新。所以电脑硬件自身在工作时不会创新，而是程序里有什么就执行什么，程序里没有的就不执行。

那么要让电脑具备创新能力，就只能依靠电脑编程，也就是让软件来实现更加深奥的人工智能。电脑程序本身不是生命体，只是人的思维结果的表示表达和展现，可以用高级语言编写，但最终要转化成0和1，由硬件执行这些0和1。这些0和1是人类把自己的思维结果和指令用文字符号的方式输出，包括人类把创新想法、创新的可能性用字符表示出来和输出，输出给电脑硬件去执行。人类在电脑领域可以把“已知的现实存在”用二进制字符表示出来，比如图片、声音、视频、棋谱、规则、公式，等等，这些都是“已知的现实存在”，人类也可以把“已知的可能性”包含在电脑程序中，将其输入电脑，由电脑硬件实施，比如电脑的围棋程序可以包括围棋所有可能的下法。电脑程序里虽然可以包含所有“已知的现实存在”和所有“已知的可能性”，但是能否包含“未知的可能性”？

机器人围棋手所能下出的棋，不论多么杰出，全部都在人类的给定范围内，所有的可能性都是人类预先给定的。

人类的头脑不仅能在“已知的可能性”范围内去分析判断，还可以把“未知的可能性”想出来。人类曾饱受天花的折磨，也想尽办法去防御天花，但效果都不好，直到种人痘以及种牛痘办法被人类想出来。在种痘的办法出现以前，人类没有把种痘与防御天花联系在一起，这种可能性在人的头脑中是不存在的，这时，种牛痘对于人类来说，就是“未知的可能性”，而种牛痘的方法被人类想出来以后，就成为“已知的可能性”。人类的很多发明创造，就是把“未知的可能性”想出来。如果人类不能把“未知的可能性”想出来，而只能在“已知的可能性”范围内去分析思考，那么很多科技发明都不会出现，也不会有如此丰富的语言文字。

这就是人工智能面临的一个难题，电脑程序只包含“已知的可能性”，在人类编写电脑程序时，“未知的可能性”无从写起，因而无法交给电脑硬件去执行，必须要等人类把“未知的可能性”想出来，使之变成“已知的可能性”，然后写入电脑程序，把这种可能性赋予电脑程序，电脑才能去分析和实施。任何一种“未知的可能性”在被人脑想出来的同时，就成为了“已知的现实存在”或者“已知的可能性”。电脑可以在人类给定的“已知的可能性”范围内去分析，人类的头脑则可以把一些“未知的可能性”想出来，如果要使电脑完全代替人类的创新，就必须使电脑能够想到“未知的可能性”。

2 灵感对人类的创新活动至关重要，人工智能可否具有人的灵感

人工智能还面临另一个难题，就是怎样从所有“已知的可能性”之中挑出好的、人类需要的可能性。围棋机器人AlphaGo在这方面已经做得很好了，能够从所有的可能性当中选出很好的围棋下法，能下出高水平的棋。但是，从排列组合的角度看，相对于文学创作，围棋的变化很少，假设要写一部小说，设定这部小说总字数是一百万字，一共使用五千个字，这就相当于一个很大的棋盘，这个棋盘上有一百万个点，每个点上可以出现五千种变化，如果完全按先后顺序来填充这些点，那么，总共有5 000的一百万次方的可能性，约等于10的370万次方，这个数目大得难以想象，围棋的变化总数与之相比微不足道，据估算，人类可见的宇宙范围内所含的所有原子总数也仅仅是大约10的80次方。而且围棋的判断输赢的标准很简单，只是看棋子还有没有“气”，以及在棋盘上占地围空大不大，所以机器人从围棋的所有可能性之中选出正确的走法还是相对简单的。而在文学领域，怎么判断一部书是才华横溢还是平庸，那太复杂、头绪太多。因此人工智能还远不能完全代替人类进行文学创作。

人类创作文学作品的时候，都要依靠灵感。文字可以产生那么多组合，数目极其庞大，如果依靠电脑用穷举法去创作，用穷举法把所有的可能性都罗列出来，然后人们再从中选出需要的那一种，那很有可能工作数亿年也创作不出人类所需要的那一部作品。但是人类有灵感，正因为有了灵感，人类可以很快地创作出好的作品，比如一个作家用数十年的时间创作出一部好作品，与使用电脑进行穷举相比，这已经是神速了。灵感对于科学家也很是不可少的，灵感可以使科学家迅速地形成巧妙的思维，门捷列夫在研究元素周期律的时候，正是因为灵感的到来，所以很快就把元素周期表编写出来。灵感可以使人类从万事万物的所有可能的组合当中迅速想出合适的方案，如果没有灵感，而是依靠穷举法去把所有的可能都列出来，然后从中找到需要的方案，因为宇宙万事万物可能产生的组合情况过多，因而所花费的时间过于漫长，这是不现实的。

从可能性的角度来看，灵感所能给人带来的新想法在这种新想法产生之前有可能在人类的“已知可能性”的范围之内，也有可能对人类来说是“未知的可能性”，灵感能使人类想到“未知的可能性”，也能使人类快速地从近乎于无限多的所有可能性当中想出需要的那种可能性，因而使人类的文学创作和科学创新活动具有可行性。电脑硬件不是生命体，所以没有人类的灵感，电脑程序可以承载人类灵感所得出的结果，但电脑程序也不是生命体，电脑程序的那些0和1组成的字符流能否完全代替人类的灵感，这是人工智能研究需要考虑的问题。

3 结语

人工智能还有很广阔的发展前景，但如果计算机不能考虑到“未知的可能性”、如果计算机软件本身不能像人一样具有灵感，那么人工智能就不能完全代替人类的思考。

（编辑：刘楠）

Two Problem s of Artificial Intelligence Analysis—Thoughts on Artificial Intelligence

W ang Hui
(Information Center of ShanxiComm ission of Economy and Information Technology,Taiyuan Shanxi 030006)

This paper indicates the two problems of the artificial intelligence,which hopes to provide some ideas for the future of artificial intelligence development.

artificial intelligence;informationization;sensitive

TH-39

A

2095-0748(2016)16-0090-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.16.40

2016-07-12

王辉（1972—），男，山西太原人，专科，助理工程师，现就职于山西省经信委信息中心。