項目符號 The Development Of Artificial Intelligence
項目符號 起源
項目符號 發展與應用
項目符號 機器人狂想曲

起源


  人工智慧的研究分為兩種截然不同的方法,從而延伸展開某種程度上的競爭,它們分別是符號(或稱「從上而下」)進路與連結(或稱「從下而上」)進路。從上而下進路用符號處理(因此稱之為「符號進路」)來分析認知,企圖在獨立於腦的生物結構的情況下複製智慧。另一方面,從下而上進路則創造人工神經網路來模擬腦的結構(因此稱之為「連結進路」)。



  為了說明這些進路之間的差別,設想建構一個系統的工作,它裝備有光學掃描器用以辨識字母。典型的從下而上進路訓練人工神經網路時,會一個字母一個字母地呈現給它,以漸漸「調整」網路的方式來改進它的表現(調節不同神經路徑對不同刺激的回應)。對照之下,典型的從上而下進路則是寫一個電腦程式,以幾何學的描述來比較每一個字母。簡言之,神經活動是從下而上進路的基礎,而符號描述則是從上而下進路的基礎。



  在《學習的基礎》(1932)一書中,美國紐約市哥倫比亞大學的心理學家桑戴克(Edward Thorndike),首先提出人類學習涉及腦中的神經元之間某種不清楚的連結性質。在《行為的組織》(1949)一書中,加拿大蒙特婁麥吉爾大學(McGill University)的心理學家赫伯(Donald Hebb)認為學習尤其涉及增強特定神經元活動的形式,增強的方式是透過增加相關連結的神經元活化機率(權重)。權重的概念將在後面「連結論」一節中加以描述。



  1957年兩位精力充沛的人工智慧符號進路擁護者──美國加利福尼亞州聖大芒尼加市蘭德公司(RAND Corporation)的研究人員紐維爾(Allen Newell)與賓夕法尼亞州匹玆堡卡內基-梅隆大學(Carnegie Mellon University)的心理學家和電腦科學家西蒙(Herbert Simon),把從上而下進路總結為他們所稱的「物理符號系統假說」(physical symbol system hypothesis)。這個假說宣稱,在原則上,處理符號的結構就足以在數位電腦上產出人工智慧,而人類智慧也正是這種符號操作的結果。



  1950年代∼1960年代期間,從上而下和從下而上進路可謂旗鼓相當,兩者都取得了有限卻值得注意的成果。不過,在1970年代,從下而上進路的人工智慧被忽略,後來直到1980年代這個進路才再次有了卓越的表現。目前這兩個進路都有其擁護者,卻也都公認有困難仍待克服。符號技術在簡化的領域中行得通,在碰到現實世界時卻往往一敗塗地;另一方面,從下而上進路的研究者也未能複製神經系統,即使是最簡單生物的神經系統也複製不來。儘管科學家已經對線蟲(Caenorhabditis elegans)做了很多研究,甚至對其300個神經元連結的形式已瞭若指掌,但連結論者的模型依然沒有辦法成功模擬。很顯然,連結論者的神經元理論過度簡化了真實事物。
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發展與應用

  

  使用上面所描述的方法,人工智慧的研究者想要達成下列3項目標之一:「強人工智慧」(Strong AI)、應用人工智慧,或是認知模擬(cognitive simulation)。強人工智慧的目標是建造能思維的機器(強人工智慧是1980年代由美國加州大學柏克萊分校的哲學家塞爾〔John Searle〕引進這個研究領域的)。強人工智慧的終極目標,是製造一部機器,它擁有一切智能智慧,完全與人類無異。如同在「人工智慧的早期里程碑」一節所說的,這個目標在1950年代和1960年代引起了研究人員的極大興趣,但是因為碰上極端困難而使得樂觀主義有所消退,至今仍沒有什麼進展。一些批評家質疑,強人工智慧是否能在可預見的將來製造出一個哪怕只是擁有螞蟻的全部智能的系統。的確,有些選擇走另外兩條路的人工智慧的研究者認為強人工智慧是不值得追求的。

  應用人工智慧(Applied AI)也稱為「高階資訊處理」,其目標是產出有商業價值的「聰明」系統。例如,「專家」醫療診斷系統和股票交易系統。如同「專家系統」一所節描述那樣,應用人工智慧已經取得相當大的成就。

  在認知模擬方面,電腦被用來測試關於人類心智如何運作的理論。例如,關於人們如何辨識臉孔或是如何回想記憶的理論。在神經科學和認知心理學中,認知模擬已成為強而有力的研究工具。
 

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機器人狂想曲

  
  日本耗費10億美元的AI研發證實失敗,全球投入眾多人力經費的AI企業也苦無對等回收,跟人一樣聰明的「智慧型機器人」預言是否能實現?
或許有一天,機器人不僅會思考、會大笑、悲傷,還會要求合法結婚、領養小孩、投票......。
這是可以很好笑、也可以很驚悚的科技預言。這也是很多人工智慧方面的專家不斷倡導,但目前多止於科技小說和電影的題材。
 

  事實上,從1950年代起所有關於智慧型機器人的預言都沒實現,它們目前擁有的「智慧」,恐怕只和昆蟲相當。小說、電影可以讓智慧型機器人神奇到不行;但現實中,帶著狂想的科學家,在實驗室裡一次次被迫面對科技的極限。
科技的終極夢想,總是能吸引一波波專家投入。麻省理工學院人工智慧實驗室主任羅尼•布魯克斯(Rodney Brooks)在今年中出版的書《肉體與機器──機器人將如何改變未來》(Flesh and Machines:How Robots Will Change Us)中還一再強調,到了2022年,未來的機器會有「情感、欲望、恐懼和驕傲」等情緒。
  

  PDA大廠Handspring的共同創辦人傑夫•霍金斯(Jeff Hawkins)也預言,到2020年的時候,人工智慧將成為一項大產業。
美國創投雜誌《紅鯡魚》﹙Red Herring﹚8月號中一篇報導也指出,全世界的國家中,日本大概可說是對機器人最著迷、所投入相關研發金額也是最高的國家。但事實證明,日本多年來高達數10億美元的投資,應該算是失敗的,眾多的人才和相關技術有如鑽牛角尖,找不到出路。1995年,日本最主要的人工智慧研究計劃已宣佈停止。
同時間,美國把科技精力集中在技術層次「較低」、強調容易上手的個人電腦上,不僅在1990年代為美國創造了強勁的經濟成長,更引發了全球性的風潮。
 

  過去多位人工智慧專家的預言都沒成真。早在1970年代,美國《生活》雜誌(Life)就刊登了多位電腦專家的預測,聲稱在3∼15年內,「人類會親眼見到擁有一般人智慧的機器。」但到了1985年,人工智慧的「功力」僅止於模仿一些簡單的人類能力,例如語音辨識。直至今日,人工智慧的「功力」,還是僅止於模仿一些簡單的人類能力,例如語音辨識。
比起剛開始研究人工智慧時,現在電腦的運算速度已成長了數十億倍、比起人腦的運算速度也快上千萬倍;但離完成廣義人工智慧(指機器能有情緒、有原發性智慧反應)的目標,仍有一大段距離。
這並不是說經營人工智慧的公司都沒有生意可做。設在美國麻州的ScanSoft,做的是字跡辨識軟體,今年第一季營收達2,400萬美元。
但這可能是特殊案例。在1980年代,許多研究人工智慧的公司損失慘重,龐大經費在實驗室中燒盡。2000年以後,能募到錢的新創公司也不多,幾個主要的有:Mindmaker(1996年創於美國矽谷,資本額僅3,200萬美元),做的是自然語言處理、智慧型個人助理;Ai Research(2000年創立於以色列的公司,資本額僅400萬美元),做的是以日常語言與電腦溝通的技術。
 

  「我們對於人腦的基本理解是神經原,層次高一點的是,例如哪一部分的腦在處理數學,」美國史丹佛大學電腦教授溫諾葛雷德(Terry Winograd)在接受《紅鯡魚》雜誌採訪時說:「但這樣的理解太過模糊,不可能就此寫出模擬人類複雜思考過程的程式。」
有特定功能的人工智慧,逐漸證明是可行的。美國的Active Buddy 公司開發出網路上的「數位圖書館員」軟體,名字叫「聰明小子」(SmartChild),如果網友面對茫茫網路大海,不知該去哪裡找資訊,「聰明小子」會協助篩選。例如,它可以告訴你所有運動比賽的時間、全世界城市的天氣、各地飛機時刻表等。自去年夏季推出後,已經有900萬網友利用「聰明小子」找資訊。它為什麼聰明?事實上,科學家已初步過濾資訊,寫程式來指揮「聰明小子」針對特定問題去找特定的網址,並將網路上的資訊變成機器可以懂的語言。有些公司已採用這項軟體,做網路客服之用。
《華盛頓郵報》指出,雖然「聰明小子」偶爾也會給使用者不知所云的答案,但它過濾龐雜網路資訊的能力,已經是人工智慧技術上的一大突破。


  日本目前發展人工智慧的方向,集中在開發可提供娛樂(如新力的機器狗愛寶「Aibo」)、工廠作業的機器人、以及用於照顧老人的家用機器人等。
造價100萬美元的Asimo,由日本汽車大廠本田(Honda)開發成功,是人工智慧上的重要突破,也耗費了無數專家的「智慧」。從1986至1996年,所有的研究重心只在讓Asimo「走得比較像人」。它現在走路很像人了,可以和人跳舞、爬樓梯,穿著太空衣、臉上露出笑容,會說一些日本話,以後只要換晶片,還可以說任何國家的語言。
今年2月,Honda慶祝在紐約證券交易所掛牌25週年時的敲鐘儀式,就別開生面地由Asimo負責執行,這次的公開亮相,讓世人見識到最先進的機器人。現在,IBM日本分公司及Honda總部,是由Asimo這款機器人在公司大廳負責接待,導引訪客到要拜訪的部門。Honda美國分公司的發言人史帝分•坎尼(Steven Keeney)對美國《華盛頓郵報》說明,雖然目前因造價太高還無法商用,但Honda希望,看來像個12歲小孩子的Asimo,再經過5∼10年的改善之後,能夠做撿報紙、倒垃圾之類的事,做家庭的好幫手。
小說、電影中的人工智慧雖然還看不到實現的一天,但它的狂想,的確激發了各種新的可能性。

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