通用人工智能的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)初探
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 16:49
通用人工智能(AGI)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),是計(jì)算機(jī)科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)這兩種途徑之外的第三種研究途徑或方法,其核心是區(qū)分計(jì)算機(jī)的算術(shù)范式與學(xué)習(xí)機(jī)的統(tǒng)計(jì)范式乃至理解機(jī)的幾何范式以及貫穿三者的邏輯范式,三類機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)不同數(shù)學(xué)范式的相互映射和相互轉(zhuǎn)換。其目的是探尋AGI的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),這是智能機(jī)自動(dòng)編程和理解各類模式的關(guān)鍵。如果通用學(xué)習(xí)機(jī)是AGI的基石,那么通用理解機(jī)則是理解畢達(dá)哥拉斯、康德和哥德爾等深刻哲思的關(guān)鍵。其意義在于:明確了探討三類機(jī)器的統(tǒng)一數(shù)學(xué)原理的問題與探尋AGI的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之間的關(guān)系,同時(shí)明確和驗(yàn)證了人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的關(guān)系。
【文章來源】:自然辯證法研究. 2020,36(03)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
可預(yù)言的AGI發(fā)展的三個(gè)里程碑[3]
1936年圖靈在求解希爾伯特第十問題時(shí),給出了“機(jī)械計(jì)算”的一種嚴(yán)格定義,它演變成了通用計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型(后人稱圖靈機(jī))。同時(shí)代的丘奇和哥德爾也給出過“機(jī)械計(jì)算”的不同定義,被證明都與圖靈機(jī)是等價(jià)的,他們的定義都是從純數(shù)理邏輯的意義上來考慮的,不像圖靈機(jī)那樣體現(xiàn)出了計(jì)算與操作的直觀本質(zhì)。因此,哥德爾對(duì)自己和丘奇的方法都不滿意,唯獨(dú)對(duì)圖靈的方法口服心服,他認(rèn)為“圖靈機(jī)以一種精確定義完全把握了機(jī)械(或計(jì)算)過程的直觀概念”。前兩年鄒曉輝在北大數(shù)學(xué)學(xué)院舉辦的跨學(xué)科大討論班上的多次演講,則更加明確地指出了圖靈機(jī)計(jì)算模型同時(shí)又是物理操作模型。圖靈機(jī)的跨學(xué)科描述方式,是希爾伯特、丘奇和哥德爾等數(shù)學(xué)家當(dāng)時(shí)幾乎都沒有想到的。鄒曉輝進(jìn)一步給出了三類孿生圖靈機(jī)即形式化理解模型。由圖2可見,三類孿生圖靈機(jī)即三類形式化理解模型,其基礎(chǔ)是物理和數(shù)學(xué)跨學(xué)科的圖靈機(jī)理論模型。其關(guān)鍵在于圖靈測試分別導(dǎo)入的是數(shù)字、符號(hào)和字符三種類型的數(shù)據(jù),其中承載的信息和知識(shí)卻是由于人類用戶根據(jù)各自的實(shí)際需要可具體賦予的。其焦點(diǎn)就是當(dāng)年的圖靈測試[5](現(xiàn)在可由ABC三類孿生圖靈機(jī)暨三類形式化理解模型ABC分別完成)和后來的中文房間[6](其間接形式化之后即可簡稱中文屋)-用中文做圖靈測試的示例。
三類形式化理解模型不僅把圖靈機(jī)和圖靈測試以及中文屋和中文房間(用中文做圖靈測試)兩類極端沖突化解了,而且,還從廣義文本的視角升華了人們對(duì)計(jì)算機(jī)到學(xué)習(xí)機(jī)再到理解機(jī)的認(rèn)識(shí),同時(shí),還得到了間接形式化標(biāo)準(zhǔn)范例。由圖3可見,通用計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)里程碑,數(shù)字化、符號(hào)化、結(jié)構(gòu)化和對(duì)象化,其每一步的發(fā)展都有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從專用學(xué)習(xí)機(jī)到通用學(xué)習(xí)機(jī)的發(fā)展,在強(qiáng)AI或AGI上遭遇了發(fā)展瓶頸:自然語言理解或?qū)<抑R(shí)表達(dá)或軟件模式識(shí)別(后者在基于統(tǒng)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域異軍突起,在特定領(lǐng)域產(chǎn)生了專用學(xué)習(xí)機(jī))。通用理解機(jī)或間接形式化理解模型另辟蹊徑,從數(shù)字化與弱AI(強(qiáng)人類智力)途徑,打通了八大形式體系的間接形式化途徑。為貫通理性反思與經(jīng)驗(yàn)預(yù)測,探索了雙重形式化途徑。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大數(shù)據(jù)與人機(jī)對(duì)話:語必在言的集合里選取[J]. 鄒曉輝,王肖群,鄒順鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(09)
[2]從基因編輯到AI繁殖[J]. 邱元陽. 中國信息技術(shù)教育. 2018(23)
[3]圖靈測試六十五年——一種批判性的哲學(xué)概念分析[J]. 王陽. 科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究. 2016(02)
[4]兩大類形式化方略[J]. 鄒曉輝,鄒順鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(09)
[5]軟件工程學(xué)科何以獨(dú)特——形式化方法的雙重路徑[J]. 鄒曉輝,鄒順鵬. 軟件. 2011(07)
本文編號(hào):2962896
【文章來源】:自然辯證法研究. 2020,36(03)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
可預(yù)言的AGI發(fā)展的三個(gè)里程碑[3]
1936年圖靈在求解希爾伯特第十問題時(shí),給出了“機(jī)械計(jì)算”的一種嚴(yán)格定義,它演變成了通用計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型(后人稱圖靈機(jī))。同時(shí)代的丘奇和哥德爾也給出過“機(jī)械計(jì)算”的不同定義,被證明都與圖靈機(jī)是等價(jià)的,他們的定義都是從純數(shù)理邏輯的意義上來考慮的,不像圖靈機(jī)那樣體現(xiàn)出了計(jì)算與操作的直觀本質(zhì)。因此,哥德爾對(duì)自己和丘奇的方法都不滿意,唯獨(dú)對(duì)圖靈的方法口服心服,他認(rèn)為“圖靈機(jī)以一種精確定義完全把握了機(jī)械(或計(jì)算)過程的直觀概念”。前兩年鄒曉輝在北大數(shù)學(xué)學(xué)院舉辦的跨學(xué)科大討論班上的多次演講,則更加明確地指出了圖靈機(jī)計(jì)算模型同時(shí)又是物理操作模型。圖靈機(jī)的跨學(xué)科描述方式,是希爾伯特、丘奇和哥德爾等數(shù)學(xué)家當(dāng)時(shí)幾乎都沒有想到的。鄒曉輝進(jìn)一步給出了三類孿生圖靈機(jī)即形式化理解模型。由圖2可見,三類孿生圖靈機(jī)即三類形式化理解模型,其基礎(chǔ)是物理和數(shù)學(xué)跨學(xué)科的圖靈機(jī)理論模型。其關(guān)鍵在于圖靈測試分別導(dǎo)入的是數(shù)字、符號(hào)和字符三種類型的數(shù)據(jù),其中承載的信息和知識(shí)卻是由于人類用戶根據(jù)各自的實(shí)際需要可具體賦予的。其焦點(diǎn)就是當(dāng)年的圖靈測試[5](現(xiàn)在可由ABC三類孿生圖靈機(jī)暨三類形式化理解模型ABC分別完成)和后來的中文房間[6](其間接形式化之后即可簡稱中文屋)-用中文做圖靈測試的示例。
三類形式化理解模型不僅把圖靈機(jī)和圖靈測試以及中文屋和中文房間(用中文做圖靈測試)兩類極端沖突化解了,而且,還從廣義文本的視角升華了人們對(duì)計(jì)算機(jī)到學(xué)習(xí)機(jī)再到理解機(jī)的認(rèn)識(shí),同時(shí),還得到了間接形式化標(biāo)準(zhǔn)范例。由圖3可見,通用計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)里程碑,數(shù)字化、符號(hào)化、結(jié)構(gòu)化和對(duì)象化,其每一步的發(fā)展都有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從專用學(xué)習(xí)機(jī)到通用學(xué)習(xí)機(jī)的發(fā)展,在強(qiáng)AI或AGI上遭遇了發(fā)展瓶頸:自然語言理解或?qū)<抑R(shí)表達(dá)或軟件模式識(shí)別(后者在基于統(tǒng)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域異軍突起,在特定領(lǐng)域產(chǎn)生了專用學(xué)習(xí)機(jī))。通用理解機(jī)或間接形式化理解模型另辟蹊徑,從數(shù)字化與弱AI(強(qiáng)人類智力)途徑,打通了八大形式體系的間接形式化途徑。為貫通理性反思與經(jīng)驗(yàn)預(yù)測,探索了雙重形式化途徑。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大數(shù)據(jù)與人機(jī)對(duì)話:語必在言的集合里選取[J]. 鄒曉輝,王肖群,鄒順鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(09)
[2]從基因編輯到AI繁殖[J]. 邱元陽. 中國信息技術(shù)教育. 2018(23)
[3]圖靈測試六十五年——一種批判性的哲學(xué)概念分析[J]. 王陽. 科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究. 2016(02)
[4]兩大類形式化方略[J]. 鄒曉輝,鄒順鵬. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(09)
[5]軟件工程學(xué)科何以獨(dú)特——形式化方法的雙重路徑[J]. 鄒曉輝,鄒順鵬. 軟件. 2011(07)
本文編號(hào):2962896
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