人工智能路徑轉(zhuǎn)變關(guān)于邏輯推理的批判性思考

彭雪

摘 要：隨著人工智能的不斷發(fā)展，人工智能研究路徑由傳統(tǒng)以思維為導(dǎo)向的邏輯推理路徑到以大數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)的研究路徑的轉(zhuǎn)變。本文以IBM深藍(lán)及沃森與Google阿爾法三代對(duì)比為切入口，通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)工程式的累積哲學(xué)反思邏輯推理。基于邏輯推理在人工智能發(fā)展的歷史，結(jié)合以處理信息不完全的非單調(diào)邏輯推理，力致在傳統(tǒng)路徑與現(xiàn)代路徑保持必要張力，以促進(jìn)人工智能深入的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能;大數(shù)據(jù);邏輯推理;反思

中圖分類(lèi)號(hào)：F24 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.20.039

以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的人工智能，只能在不斷的海量的數(shù)據(jù)中訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，在根據(jù)已有的規(guī)則和模式下，完成某個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域任務(wù)，雖然具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和快速的搜索能力，計(jì)算出來(lái)的事物甚至超過(guò)人類(lèi)的完美度，但是很難知識(shí)遷移，缺乏自我學(xué)習(xí)能力，因此向通用人工智能的前進(jìn)，必須重視邏輯推理，如同人類(lèi)一樣，在面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)，厚積薄發(fā)，由厚讀薄，從讀薄的規(guī)則和模式出發(fā)，在演繹歸納推理中自由切換，充分發(fā)揮人類(lèi)智能。

1 人工智能路徑轉(zhuǎn)變

IBM深藍(lán)沃森和Google 阿爾法三代對(duì)比，以符號(hào)主義人工智能為核心的邏輯推理。

案例：1997年IBM深藍(lán)和2011沃森以推理為核心的代表。

（1）1997年IBM的深藍(lán)。

深藍(lán)是混合決策，通過(guò)檢索數(shù)據(jù)庫(kù)的算法還有，邏輯，規(guī)劃，推理，是基于更小的數(shù)據(jù)集，將通用超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器與象棋加速器芯片結(jié)合，在超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的軟件執(zhí)行一部分運(yùn)算，更復(fù)雜的棋步交予加速器處理，然后計(jì)算出可能的棋步和結(jié)果，超級(jí)計(jì)算機(jī)根據(jù)這些結(jié)果決定最終的棋步。就一般的國(guó)際象棋手能想到7步，但是深藍(lán)想到12步，甚至40步，IBM深藍(lán)擊敗世界象棋冠軍卡斯帕羅夫，最終比分3.5∶2.5。

（2）2011年沃森，即QA問(wèn)答系統(tǒng)。

主持人問(wèn)：Kathleen Kenyons excavation of city mentioned in Joshua showed the walls had been repaired 17 times.Kathleen Kenyon對(duì)這個(gè)在《圣經(jīng)約書(shū)亞記》中提到的城市的發(fā)掘表明，該城市的城墻曾被修復(fù)17次。

沃森回答：What is Jericho（耶利哥城市是什么？）

基于Kathleen，Kenyon，Kathleen Kenyon，Joshua，沃森的反饋機(jī)制：首先把第一個(gè)K和第二個(gè)K作為單獨(dú)的名詞，以及把二者作為一個(gè)復(fù)合名詞，和把Joshua作為一個(gè)名詞，向搜索引擎發(fā)出請(qǐng)求。發(fā)現(xiàn)第一個(gè)K和第二個(gè)K孤立存在，反饋很少，發(fā)現(xiàn)二者的組合是一個(gè)牛津大學(xué)的考古學(xué)家曾經(jīng)對(duì)耶利哥，耶路撒冷，拉吉進(jìn)行過(guò)發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)只有耶利哥在《圣經(jīng)約書(shū)亞記》出現(xiàn)過(guò)，于是回答出來(lái)正確問(wèn)題。

這是一種基于邏輯推理不斷尋求答案，給出最終結(jié)果，即根據(jù)已有的知識(shí)和關(guān)系，推理機(jī)推出原本沒(méi)有的關(guān)系。這種推理方式與人類(lèi)邏輯推理相似，解釋性強(qiáng)。

下面分析以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心的機(jī)器學(xué)習(xí)。

案例：人機(jī)博弈Alphaco。

第一代 Alphaco lee。

goole設(shè)計(jì)了一套五層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)大數(shù)據(jù)監(jiān)督學(xué)習(xí)，利用16萬(wàn)人類(lèi)選手棋局約3000萬(wàn)棋譜，研究黑白棋的落子，讓兩個(gè)會(huì)下棋的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自我博弈，強(qiáng)化學(xué)習(xí)，機(jī)器對(duì)弈產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的棋局，第一代Alphaco上升為五段選手。

第二代 Alphaco master。

goole讓兩個(gè)9段機(jī)器相互博弈，最終擊敗世界排名最高的圍棋選手柯潔，比分為3∶0。

第三代 Alphaco Zero。

僅僅依靠強(qiáng)化學(xué)習(xí)，沒(méi)有人類(lèi)數(shù)據(jù)、指導(dǎo)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)，總計(jì)運(yùn)行29000萬(wàn)次自我對(duì)弈，相比于人類(lèi)圍棋的歷史長(zhǎng)達(dá)4000年，僅僅通過(guò)40天的學(xué)習(xí)，就擊敗了第二代Alphaco master，比分為89∶11。

目前這種依賴(lài)于大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中極其廣泛，如人臉語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、特斯拉的機(jī)器自動(dòng)駕駛、谷歌公司的圖像標(biāo)注系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)診斷、DNA序列測(cè)序等。

2 困境與難題：大數(shù)據(jù)的工程式累積的批判性思考

以大數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)正蓬勃發(fā)展，大數(shù)據(jù)挖掘，大規(guī)模計(jì)算，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為信息的收集帶來(lái)極大意義，但是也不得不思考，人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的“黑箱”，加深了“理解”與“推理”的鴻溝。

2.1 缺乏實(shí)質(zhì)理解，自我認(rèn)知懷疑

人類(lèi)理解世界，通過(guò)探索世界的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)自我認(rèn)知。大數(shù)據(jù)的挖掘正逐漸表明，原理、規(guī)律并不是那么重要。萬(wàn)有引力規(guī)律支配世間萬(wàn)物運(yùn)動(dòng)，在向遠(yuǎn)處擲實(shí)心球時(shí)，如果沒(méi)有到達(dá)理想的距離，我們不會(huì)質(zhì)疑它的拋弧線距離，更多是歸于意外自己手滑，但是機(jī)器學(xué)習(xí)正在弱化我們把握世界的規(guī)律。谷歌的阿法爾對(duì)圍棋一無(wú)所知，只是從13萬(wàn)場(chǎng)有記錄棋局中分析出6000萬(wàn)步棋，基于數(shù)據(jù)之間一組復(fù)雜得難以形容的加權(quán)關(guān)系，即使阿法爾無(wú)法用人類(lèi)語(yǔ)言描述下每一步棋的理由，但它仍然擊敗了全世界排名最高的人類(lèi)棋手。深度學(xué)習(xí)的算法，比任何人類(lèi)都能更好地捕捉到宇宙的復(fù)雜性、流動(dòng)性;機(jī)器學(xué)習(xí)，使我們漸漸被動(dòng)接受，直面我們?nèi)粘Ｉ钪须y以理解的錯(cuò)綜復(fù)雜;也是我們對(duì)于理解世界和世界上發(fā)生的事情的堅(jiān)持的放棄，換句話(huà)說(shuō)既然他們能在不能理解實(shí)質(zhì)情況下，做得如此完美，人類(lèi)產(chǎn)生了自我認(rèn)知的懷疑。新工具，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)，讓我們認(rèn)識(shí)到我們周?chē)鷶?shù)據(jù)和信息的廣泛性，開(kāi)始被動(dòng)接納作為人類(lèi)這個(gè)物種的傳統(tǒng)自我認(rèn)知，我們的大腦無(wú)法像人工智能那樣準(zhǔn)確快速地分析和預(yù)測(cè)事件，數(shù)據(jù)告訴競(jìng)選網(wǎng)站應(yīng)該發(fā)布的內(nèi)容類(lèi)似于瀏覽淘寶，為了獲得點(diǎn)擊量和購(gòu)買(mǎi)的可能性，以買(mǎi)家瀏覽數(shù)據(jù)記錄作為支撐推薦給買(mǎi)家，也不知不覺(jué)表明，原理、歸納的重要性正在減弱，人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的意義也似乎在被邊緣化。