香農AI界的“頭號玩家”

在通信領域，香農的名字無人不知。他最早提出了實現(xiàn)數(shù)字電路的方案，奠定了整個通信設施的基礎，成功將世界帶入了信息時代，也為人工智能作出了開拓性貢獻。

1916年， 香農出生于美國密歇根州的一個小鎮(zhèn)，父親是鎮(zhèn)上的法官，母親是當?shù)貙W校的校長。但對香農影響更大的是他的祖父——一名農場主兼農機具發(fā)明家。受到良好教育的香農，20歲時便獲得了密歇根大學數(shù)學和電氣工程雙學位，之后到麻省理工學院深造，導師是當時麻省理 工的副校長范內瓦·布什。

布什是一名科技活動家，二 戰(zhàn)時主導了美國的科技布局。布 什曾說 ：“教師應該善于發(fā)現(xiàn)和 引導那些才華出眾的年輕人，不 要讓他們把自己的一生限制在一 畝三分地上。”他也正是這樣指 導香農的。

1937年夏天，香農在貝爾實 驗室實習時看到電話交換機，受到啟發(fā)，開始研究數(shù)字電路。這年秋季，他寫出了碩士論文《繼 電器和開關電路的符號分析》。 這篇論文對后世意義重大，被認為開啟了數(shù)字計算機時代，甚至被譽為“有史以來最重要的碩士 論文”。

盡管愛徒在數(shù)字電路領域取 得了巨大成果，布什卻鼓勵香農跨界，開始敦促他撰寫理論遺傳學方面的博士論文，因為后者對生物學一直有強烈的興趣。1939年，香農一整年都泡在美國生物 科學重鎮(zhèn)冷泉港實驗室，完成了 《理論遺傳學的代數(shù)》一文。可惜的是，這是一篇生物學家和數(shù) 學家都看不懂的論文，也沒有公 開發(fā)表。直到許多年后，人們才 意識到這篇文章解決了群體遺傳 學的諸多問題。

博士畢業(yè)后，香農去了普林斯頓高等研究院，和赫爾曼·外爾、愛因斯坦、哥德爾等共事。 當時奧本海默還沒有擔任院長， 研究院的氛圍有些老氣橫秋。格 格不入的香農決定離開，掉頭去 了紐約，加入了更加接地氣的貝 爾實驗室數(shù)學組。這里網羅了一批年輕而有才華的數(shù)學家，他們專注于發(fā)明 數(shù)學工具，幫助貝爾實驗室的工程師們解決實際問題。這些人后來都成為美國計算理論和組合數(shù)學領域的開拓性人物。

在二戰(zhàn)的白熱化階段，香農開始在貝爾實驗室從事密碼學工作。同一時期，另一位著名的計算機科學家兼數(shù)學家圖靈，正在英 國布萊徹利莊園破譯德軍密碼。圖靈曾經秘密訪美，與香農多次會晤，他們暢談了對計 算理論和人工智能的前瞻性觀點。為了各自的保密工作，兩人的談話從未涉及密碼學。 不過，香農已經猜到了圖靈正在從事特殊 工作。

香農在1982年接受一次采訪時提起， 1950年他去倫敦參加信息論會議時到曼徹斯特大學回訪了圖靈。圖靈沒有參加這次在倫敦的會議，但貢獻了兩篇短文，一篇講機器學習，另一篇講下棋。信息安全專家史密斯 曾寫過一篇題為《圖靈來自火星，香農來自金星》的文章，考證香農和圖靈的交往。很 明顯這是受那本《男人來自火星，女人來自金星》的啟發(fā)。如果用谷歌的詞頻統(tǒng)計工具 Ngram來比較圖靈和香農的影響力，在上世 紀70年代之前，對香農的引用要比圖靈更多， 這也不令人驚訝，信息論一發(fā)明就得到廣泛 應用，而計算機科學是在上世紀60年代末才 在美國逐步成型的。1965年，蘇聯(lián)數(shù)學家柯 爾莫哥洛夫把圖靈和香農的工作，通過“算法信息論”聯(lián)系起來，成為當下大語言模型 的理論基礎。

有趣的是，和圖靈一樣，香農也對讓計算機學會下棋極其感興趣。1950年，香農發(fā)表了論文《計算機下棋程序》，描述了如何讓 計算機下國際象棋。此文被認為是最早發(fā)表 的關于計算機下棋以及使用計算機解決游戲 問題的文章之一。在文章中，香農給出了國 際象棋的計算量級，那是一個天文數(shù)字，幸好他還給出了一個更高明的算法，可以大幅 簡化計算。由此演化出來的算法，在1996年的國際象棋程序“深藍”和2016年的圍棋程 序AlphaGo中都能看到。

1951年，香農又發(fā)表了一篇有趣的論文 《介紹一個走迷宮的機器》，內容是講一只機械鼠在25個方格迷宮中移動，如何通過反復 試探找到迷宮的出路。在香農的設計中，當機械鼠第一次穿過迷宮后，如果將它放置在 之前去過的地方，它就可以根據經驗直接抵達目標 ；如果被放置在不熟悉的區(qū)域，它會被編程，逐步搜索，直到成功，再將新知識添加到記憶中。這與今天的AI何其類似！

令人遺憾的是，香農的大部分學術成果 都是在上世紀60年代之前完成的，之后，他 就“玩”別的去了。

香農自稱是一個不關心政治的無神論者， 一生追求自己喜歡的、有意思的事，也不在乎有沒有實用價值，卻“玩”出了不少對后世產生深遠影響的成果，更被視為AI的先驅之一。在香農臨終前，一名采訪者問他 ：“你無憂無慮的秘訣是什么？”香農回答：“順其 自然。”

（作者單位 ：烏鎮(zhèn)智庫）