马文·明斯基与人工智能 他最早联合提出了“人工智能”概念,被尊为人工智能之父;他是人工智能领域首位图灵奖获得者;他是世界上第一个人工智能实验室M
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他最早联合提出了“人工智能”概念,被尊为人工智能之父;
他是人工智能领域首位图灵奖获得者;
他是世界上第一个人工智能实验室MIT人工智能实验室联合创始人;
他还是虚拟现实的最早倡导者;
他影响了阿西莫夫的机器人三大定律;
他的代表作《情感机器》构建了未来会思考的机器人的蓝图,影响了无数人工智能领域专家学者;他就是那位在人工智能60年历史中一直熠熠生辉的权威——马文·明斯基(MarvinMinsky)。
1927年,马文·明斯基出生于美国纽约的一个眼科医生家庭。因为正值美国大力发展私立学校的时期,所以他从小学到中学全盘接受的都是私立学校的教育,并对电子学和化学情有独钟。1945年高中毕业时他应征入伍,在芝加哥北边的大湖海军培训中心(GreatLakesNavaltrainingCenter)和其他约120名新兵一起接受了训练。
退伍后明斯基去往哈佛大学深造,主修物理学,选修的课程相当广泛,从电气工程、数学,到遗传学等涉及多个学科专业,有一段时间他还在心理学系参加过课题研究,当时流行的一些关于心智起源的学说与理论使他难以接受,比如新行为主义心理学家斯金纳根据一些动物行为的事实提出理论,把人的学习与动物的学习等同起来,明斯基不以为然,并激发了他要把这个困难问题弄清楚的决心。
后来他放弃物理改修数学,并于1950年毕业之后进入普林斯顿大学攻读数学博士学位。第二次世界大战以前,阿兰· 图灵正是在这里开始研究机器是否可以具有智能的问题。同样,明斯基也在这里开始研究同一问题。在接受《纽约时报》采访时,明斯基表示:“智能问题看起来深不见底,我想这才是值得我奉献一生的领域。”
1951年他提出了关于思维如何萌发并形成的一些基本理论,同时建造了世界上第一个神经网络模拟器“Snare”,能够在其40个“代理”和一个奖励系统的帮助下穿越迷宫。Snare虽然比较粗糙和不够灵活,毕竟是人工智能研究中最早的尝试之一。在Snare的基础上,明斯基综合利用他多学科的知识,解决了使机器能基于对过去行为的知识预测其当前行为的结果这一问题,并以“神经网络和脑模型问题”(NeuralNetsandtheBrainModelProblem)为题完成了他的博士论文,并于1954年取得博士学位。
学成以后,明斯基留校工作3年。1956年,他与麦卡锡、香农等人一起发起并组织了“达特茅斯会议”,提出“人工智能”概念。在这个具有历史意义的会议上,明斯基的Snare,麦卡锡的α-β搜索法,以及西蒙和纽厄尔的“逻辑理论家”是会议的三个亮点。这一时期,他开始致力于使用“符号操作”方式研究人工智能,并写出了《迈向人工智能》(StepstowardArtificialIntelligence)这一论文,论述了启发式搜索、模式识别、学习计划和感应等主题。
之后,约翰·冯·诺依曼、诺伯特·维纳、克劳德·香农引荐他成为哈佛大学的助理研究员,并一举发明了激光共聚焦扫描显微镜(confocalscanningmicroscope),这种光学仪器拥有极好的分辨率和影像质量,时至今日仍然在生物科学领域受到广泛采用。1958年,他离开哈佛大学,去到麻省理工学院(MIT),之后不久,麦卡锡也由达特茅斯来到MIT与他会合,共同建立了世界上第一个人工智能实验室MIT人工智能实验室。学生和工作人员们开始涌入实验室,迎接理解人工智能与赋予机器智能的新挑战——研究人员们不仅要努力尝试对人类思维和智能建模,而且还要尝试建立实用性的机器人。在那里,明斯基自己就设计和建造了一个带有扫描仪和触觉传感器的14度自由机械手,可以像人一样搭积木。
之后,明斯基还通过综合利用自己多学科的知识,使机器具备了基于过去行为预测当前行为的能力。在对人工智能技术和机器人技术的深入研究下,他构建出了世界上最早的、能够模拟人类活动的机器人RobotC,带领机器人技术进入了一个新时代。
20世纪60年代,明斯基提出了“telepresence”(远程介入)这一概念,通过利用微型摄像机、运动传感器等设备,明斯基让人体验到了自己驾驶飞机、在战场上参加战斗、在水下游泳这些现实中未发生的事情,这也为他奠定了“虚拟现实”(virtualreality)倡导者的重大地位。
虽然明斯基的贡献极大的促进了人工智能革命的到来,但他也差点亲手将人工智能扼杀在萌芽之中。1969年,明斯基与西蒙·派珀特(SimonPapert)合著的著作《感知机》被业内普遍认为极大地阻碍了神经网络的发展。明斯基在这本书中着重阐述了“感知机”存在的限制。他指出,神经网络被认为充满潜力,但实际上无法实现人们期望的功能。在他看来,处理神经网络的计算机存在两点关键问题。首先,单层神经网络无法处理“异或”电路;其次,当时的计算机缺乏足够的计算能力,无法满足大型神经网络长时间运行的需求。由于被明斯基这样的权威人士看衰,神经网络的研究迅速陷入了低谷,70年代则成为了“人工智能的寒冬”。
1970年代早期,他继续开展合作,与西蒙·派珀特一同致力于一个他们称之为“意识的社会”(TheSocietyofMind)的理论,将人工智能研究与儿童发展心理学相结合。
1975年,他首创框架理论(frametheory)。框架的顶层是固定的,表示固定的概念、对象或事件。下层由若干槽(slot)组成,其中可填入具体值,以描述具体事物特征。每个槽可有若干侧面(facet),对槽作附加说明,如槽的取值范围、求值方法等。这样,框架就可以包含各种各样的信息,例如描述事物的信息,如何使用框架的信息,对下一步发生什么的期望,期望如果没有发生该怎么办,等等。利用多个有一定关联的框架组成框架系统,就可以完整而确切地把知识表示出来。
明斯基最初是把框架作为视觉感知、自然语言对话和其他复杂行为的基础提出来的,但一经提出,就因为它既是层次化的,又是模块化的,在人工智能界引起了极大的反响,成为通用的知识表示方法被广泛接受和应用。不但如此,它的一些基本概念和结构,也被后来兴起的面向对象技术和方法所利用。此外,明斯基的框架理论也成为当前流行的一些专家系统开发工具和人工智能语言的基础,例如,著名的KRL(KnowledgeRepresentationLanguage)。
他的另一个大举措是创建了著名的“思维机公司”(ThinkingMachines,Inc.),开发具有智能的计算机,推出著名的“连接机”(ConnectionMachine)系列,把大量简单的存储-处理单元连接成一个多维结构,在宏观上构成大容量的智能存储器,再通过常规计算机执行控制、I/O和用户接口功能,能够有效地用于智能信息处理。这应该是当代超速并行计算机的雏型。。
明斯基的开创性著作《意识的社会(TheSocietyofMind)》出版于1985年。就像他在他的网站上所写的那样,这部著作提出了“智能不是任何单独的机制的产物,而是来自于众多各异的有能力的代理之间存在的一种受到管理的互动(intelligenceisnottheproductofanysingularmechanismbutcomesfromthemanagedinteractionofadiversevarietyofresourcefulagents)”。
在这个假设背后,是他和西蒙·派珀特对于“人类和机器之间没有真正的区别”的信念。他们始终认为,人类实际上就是某种机器,人类的大脑是由许多半自主但不智能的“代理(agent)”所构成的。而进行不同的任务时,他们认为,“需要的是从根本上就完全不同的机制”。
1989年,Minsky加入MIT的新兴媒体实验室。“他成为吸引最好人才的一种品牌,”新兴媒体实验室的创立者和前任主管尼古拉斯·尼葛洛庞帝(NicholasNegroponte)说。
由于他的研究引领了人工智能、认知心理学、神经网络、图灵机理论和回归函数这些领域的理论与实践的发展潮流,并在图象处理领域、符号计算、知识表示、计算语义学、机器感知和符号连接学习领域作出了许多贡献,1969年,明斯基被授予“计算机界的诺贝尔奖”——图灵奖,这是第一位获此殊荣的人工智能学者。
之后,麦卡锡、西蒙、纽厄尔、费根鲍姆、劳伊·雷迪等5名人工智能学者也先后荣获图灵奖,人工智能这一学科的影响力日渐深广起来。
2007年,在新书《情感机器》出版的不久后,《Discover》杂志的苏珊·克鲁格林斯基(SusanKruglinski)对明斯基进行了采访。后者再次重申了自己的观点:
“人工智能领域的每个人都在追求某种逻辑推理系统、遗传计算系统、统计推理系统或神经网络,但无人取得重大突破,原因是它们过于简单。这些新理论充其量只能解决部分问题,而对其他问题无能为力。我们不得不承认,神经网络不能做逻辑推理。例如,在计算概率时,它无法理解数字的真正意义是什么。”
关于理想中的人工智能技术,他认为重要的一点是使其具备常识性知识,而不仅仅是对图像和语音的模式识别。在他看来,人工智能应当类似于人脑,而“人类解决问题的方式首先是具备大量常识性知识”。随后,他还希望能实现《情感机器》一书中描述的思维体系结构,使人工智能在各种思维方式间切换。
行业的发展并没有按照明斯基的设想去推进。现在基于深度学习对图像和语音的判断识别受到人们的热捧。业内普遍认为,深度学习技术帮助人工智能研究在视觉和语音领域取得了长足进步。在硅谷,越来越多科学家和工程师认为,深度学习将最终带来“强人工智能”:机器的智慧水平将超过人类。
人工智能的未来或许可以用明斯基2014年的一段话来总结:“如果你让计算机自己待着,或是让许多计算机待在一起,那么它们可能会试图了解,它们从何而来,它们是谁。如果它们突然看到一本关于计算机科学的图书,那么可能会嘲笑着说:‘这太假了。’而不同的计算机群体可能也会有不同想法。”
2016年1月24日明斯基去世,享年88岁。
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