本文關(guān)鍵詞：人工智能中的形式化問(wèn)題，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第18卷 第8期

2002年 8月

自然辯證法研究

Vol.18,No.8Aug.,2002

#技術(shù)哲學(xué)# 文章編號(hào):1000-8934(2002)08-0039-04

人工智能中的形式化問(wèn)題

劉西瑞 王漢琦

(汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院,廣東 汕頭,515031)

摘要:形式化在人工智能研究中處于方法論的地位。為了模擬人的智能,人工智能的形式化突破了邏輯的限定,在表述和算法上發(fā)展出自成特色的模式,但是與自然語(yǔ)言和日常推理相比仍有很大局限性。由于人工智能對(duì)形式化的依賴,形式化事實(shí)上成為人工智能不可逾越的界限。

關(guān)鍵詞:人工智能;形式化;表述;算法;創(chuàng)造性中圖分類號(hào):B80 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

人工智能已經(jīng)走過(guò)了約半個(gè)世紀(jì)的里程,在經(jīng)歷了艱苦跋涉之后,無(wú)論是成功的經(jīng)驗(yàn)還是失敗的教訓(xùn),都積累得相當(dāng)多了,在這種情況下,我們有可能擺脫過(guò)去那種零敲碎打式的研究,對(duì)一些具有普遍意義的問(wèn)題做出反省。形式化正是這樣一個(gè)貫穿于整個(gè)人工智能研究的基本問(wèn)題。形式化之所以重要,是因?yàn)槿斯ぶ悄芤詸C(jī)器為載體模仿人類智能,必須找到在思維和機(jī)器兩種不同特性活動(dòng)之間建立聯(lián)系的手段,而這個(gè)任務(wù)正是由形式化來(lái)?yè)?dān)當(dāng)?shù)摹Ｐ问交蛑谌斯ぶ悄苤芯佑诜椒ㄕ摰闹匾匚弧?/p>

形式化是植根于邏輯的,然而人工智能在試圖把握人類多樣而復(fù)雜的思維模式時(shí),不得不打破邏輯對(duì)形式化的限定。人工智能發(fā)展了形式化方法,并起到推動(dòng)邏輯發(fā)展的作用。

系統(tǒng)。對(duì)象按這一系統(tǒng)的模式賦形,就意味著符合該系統(tǒng)的表述要求,從而可以在系統(tǒng)中被操作。所以兩種定義其實(shí)有著共同之處。

人工智能中的形式化不是單一形式的。在直接與機(jī)器發(fā)生聯(lián)系的層面上采用的是圖靈機(jī)模型。圖靈機(jī)是典型的狹義形式化模型,它基于這樣一種思想:一個(gè)可遞歸的形式系統(tǒng)是可以通過(guò)機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。/可遞歸的0是指按照一定的規(guī)則在有限推理步驟中完成計(jì)算。圖靈機(jī)使得由離散的機(jī)器狀態(tài)實(shí)現(xiàn)抽象的符號(hào)體系成為可能。這是計(jì)算機(jī)得以存在的前提,也是現(xiàn)代邏輯發(fā)展中的一個(gè)里程碑。在圖靈機(jī)之上還有不同形式的高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口。這一層面上的形式化是由人工語(yǔ)言和算法構(gòu)成的一種確定的操作程式。人工智能在構(gòu)造算法時(shí)不一定要遵循演繹方式,可以比較自由地選擇前提公理,直接引進(jìn)概念,而不要求概念之間必須有邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系。人工智能的形式系統(tǒng)體現(xiàn)的某種特殊的聯(lián)結(jié)方式,是依它的任務(wù)性質(zhì)而定的,在很多情況下是描述性質(zhì)的。由于這些特點(diǎn),它可以在更大

關(guān)于形式化,邏輯中的定義是:使用專門的人工符號(hào)語(yǔ)言,按照嚴(yán)格的方式建立一個(gè)演繹系統(tǒng),所謂/嚴(yán)格的0是指,/¹除初始概念外,任何概念必須由初始概念或已經(jīng)定義過(guò)的概念構(gòu)成定義;º除初始命題(即公理)以外,任何斷言必是經(jīng)過(guò)證明的,不允許引進(jìn)初始命題以外的假定作為證明的根據(jù)。0112至于形式化的一般用法,韋氏大辭典的解釋是:¹給出特定的或確定的形式(外形);º使成為形式的:給出形式狀態(tài)或認(rèn)可之132。這兩個(gè)說(shuō)法前者嚴(yán)密,后者寬泛,我們分別稱其為狹義和廣義定義。

所謂形式化其實(shí)就是(建立)一個(gè)形式系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)首先要對(duì)問(wèn)題或?qū)ο笞龀鲂问奖硎?在此基礎(chǔ)上建立對(duì)形式單元的操作規(guī)則(算法)。邏輯規(guī)定的嚴(yán)格性既表現(xiàn)在表述上:后繼概念與初始概念的關(guān)系,也表現(xiàn)在操作規(guī)則上:演繹的推理方式。在人工智能中這兩個(gè)限定都有所放寬。廣義說(shuō)法中僅提出賦形的要求,事實(shí)上賦形也蘊(yùn)函著對(duì)表述和操作規(guī)則的要求。賦形的前提是要先有一個(gè)形式

收稿日期:2001-11-26

基金項(xiàng)目:教育部留學(xué)回國(guó)人員科研資助項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介:劉西瑞(1949-),女,河南�？h人,副教授,哲學(xué)博士,研究方向:認(rèn)知科學(xué),人工智能哲學(xué);王漢琦(1944-),浙江鎮(zhèn)海人,計(jì)算機(jī)高級(jí)工程師,研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

的范圍里更靈活地模擬人的思維。人工智能形式化的最終形式是一個(gè)由數(shù)據(jù)集合和指令集合構(gòu)成的可操作的程序。

關(guān)于以程序方式模擬思維的做法,哲學(xué)家德雷福斯提出兩個(gè)問(wèn)題:¹人在/信息加工0中是否真的像數(shù)字計(jì)算機(jī)那樣遵循形式化規(guī)則?º人類行為,無(wú)論是如何形成的,能否描述為一種可由數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的形式化系統(tǒng)142?第二個(gè)問(wèn)題的回答相對(duì)容易。人工智能的性質(zhì)雖然有別于人的智能,但人工智能取得的豐碩成果表明形式化模擬是有效的,人機(jī)大戰(zhàn)中/深藍(lán)0擊敗人類冠軍即是一例。計(jì)算機(jī)有著比人大得多的存儲(chǔ)系統(tǒng)和快得多的運(yùn)算速度,這在很大程度上彌補(bǔ)了它在/智能0上的不足。回答第一個(gè)問(wèn)題比較困難。這涉及到一個(gè)基本問(wèn)題:人類智能在本質(zhì)上是可以形式化(或可計(jì)算)的嗎?或者說(shuō),人類智能是否可以全部形式化?

廣義地說(shuō),人頭腦中也存在著不同等級(jí)的形式化。從最基本的層面開(kāi)始,一切物質(zhì)存在都具有自身的形式,當(dāng)我

1 人工智能中的形式化與人頭腦中

的形式化

  本文關(guān)鍵詞：人工智能中的形式化問(wèn)題，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。