超越达特茅斯会议:机器智能的实现与治理.pdf
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1、20Technological Innovation and Talent Development in AI 专题:人工智能科技创新与人才发展超越达特茅斯会议:机器智能的实现与治理贾 开(电子科技大学公共管理学院,四川 成都 610054)摘 要达特茅斯会议将人工智能视为解决问题的工具,这一功能主义视角限制了探索人工智能技术发展及治理创新的其他可能性。超越达特茅斯会议,回顾历史上围绕机器智能实现方式及其治理的讨论,应成为当前探索人工智能治理的新起点。冯诺伊曼、维纳、图灵的不同探索构成理解机器智能实现方式的基本框架,但其将技术视为外生于人类社会的分析视角模糊了机器智能的目的及其动态发展的内生动
2、力来源。吴文俊关于数学机械化理论思想的论述对此做了推进和发展,在明确机器智能真实价值的同时,将计算复杂性纳入机器智能实现方式的考量范畴。在此基础上,昂格尔从知识经济是最先进生产力视角的论述进一步指出机器与人的相互影响关系,以及如何通过治理体系的改革与完善释放人机合作的巨大潜力。不同学者基于不同学科视角的论述看似相互独立,但对其内在思想脉络的梳理与融合对启迪未来人工智能治理体系的构建具有重要作用。关键词人工智能;机器智能;人工智能治理;达特茅斯会议中图分类号G321;TB17基金项目:科技创新 2030“新一代人工智能”重大课题“中国人工智能治理评估”(2022ZD0116201)和清华大学产业
3、发展与环境治理研究中心资助项目“人工智能算法影响评价体系构建与应用实践”。修改稿收到日期:2023-08-02现代人工智能概念往往被视为起源于 1956 年的达特茅斯会议(Dartmouth Workshop),但这并不代表此次会议的定义就是“人工智能”的全部内涵。正如会议组织者麦肯锡所言,之所以命名为“人工智能(Artificial Intelligence)”,是试图与之前研究者所提出的相关概念区分开,更多聚焦其作为解决问题工具的功能主义内涵1。伴随着人工智能技术的普及应用,其对于人类社会的影响早已超越工具主义的范畴,更多体现为算法歧视、算法茧房、归责难题等冲击人类主体性的问题2。在此背景
4、下,达特茅斯会议的界定已不能完全回应现实涌现的人工智能治理难题,仅仅从功能主义角度解释,甚至会束缚人们探索人工智能技术发展及治理创新的其他可能性。具体而言,以建构、完善人工智能治理体系为目的的研究与两个问题紧密相关:一是如何实现人工智能;二是如何创新人工智能治理体系。在前者清楚界定治理对象的基础上,后者才得以探索可能的制度改革空间;在后者梳理治理风险、总结治理经验的基础上,前者才能够更加明确技术路径与发展方向。自然科学围绕人工智能技术实现方式的研究,与社会科学围绕治理体系建构的研究,并非 达特茅斯会议(Dartmouth Workshop)指 1956 年 8 月在美国达特茅斯学院召开的一次会
5、议,该会议由约翰麦卡锡(John McCarthy)等人发起,主要讨论机器模拟智能问题,试图通过凝聚研究者共识以推动该领域发展。在此次会议上,麦卡锡首次提出了“人工智能(Artificial Intelligence)”的概念,并一般性地被后人视为现代人工智能研究与应用的起点。21中国科技人才 2023年08月相互割裂的独立议题,而是相互影响的统一整体。不同的人工智能实现路径不仅反映差异化的技术逻辑,同时也直接影响治理制度的建构与绩效;不同的治理制度选择也将反过来影响人工智能的技术实现路径3。因此,“超越”达特茅斯会议,在更大时间维度下理解人工智能的相关讨论便成为回应现实需求的必然要求。本文使
6、用“机器智能”概念代替“人工智能”,跳出达特茅斯会议功能主义视角下的思维限制,从而能更广泛地在自然科学和社会科学领域就此议题展开讨论,最终为人工智能治理体系的完善提供知识养分。沿此思路,本文从 3 个部分回溯不同领域围绕机器智能实现方式及其治理的相关讨论,试图在梳理研究演化脉络的过程中搭建跨学科对话的理论基础。首先,本文梳理了冯诺伊曼、维纳、图灵对于机器智能实现方式的不同探索。相较于达特茅斯会议在工具层面对于“人工智能”概念的聚焦,这些探索更深刻地揭示了机器智能的环境复杂性和计算复杂性,也体现了其对于机器智能社会影响的深入关切。其次,本文介绍了吴文俊的数学机械化思想及纲领。将技术演化外生于人类
7、社会的研究视角,无法回答技术创新的原动力以及技术发展目的等重大问题,吴文俊关于数学机械化的研究则是对这一领域的推进与发展。在明确机器智能的发展目的是“人类脑力劳动机械化”的基础上,吴文俊更清晰地界定了人的价值以及人与机器的关系,为回答“我们需要什么样的机器智能”这一问题提供了更广阔的思想空间。最后,本文分析了昂格尔“知识经济”的相关思想。昂格尔从“知识经济作为最先进生产力”视角的分析不仅明确了人机合作的重要性,也指出了为释放人机合作的生产潜力,治理体系应作出的改革与完善。本文在回溯上述研究的基础上,为相关学者和政策制定者更清晰地理解人工智能及其治理研究的内在联系与制度建设的理论缘由提供参考借鉴
8、。1 机器智能的三条路径:冯诺伊曼、维纳与图灵针对“什么是智能”以及“如何实现智能”的讨论贯穿整个 20 世纪,研究者探索这一问题的差异化路径构成理解机器智能的不同维度。在西方的学术话语体系下,机器智能有“基于生物行为机制”与“基于生物行为结果”两条路径。前者的代表人物是冯诺伊曼和维纳,而后者则更多源自图灵。对于冯诺伊曼和维纳来说,他们共同的兴趣在于寻找生物体(大脑)、数学逻辑与机器的相通性,在理解生物智能机制的基础上将其数学模型化,用以指导“智能”机器的设计与制造4。作为现代计算机的设计者,冯诺伊曼对于机器智能的思考始终与计算机的设计与制造联系在一起,因此其始终面临双重复杂性问题的挑战:一方
9、面是生物体智能机制不清晰并因此难以通过逻辑模型得以表达,另一方面则是如何在有限时间、有限资源内模拟生物智能的运行过程。1943年,沃伦麦卡洛克(Warren McCulloch)和沃尔特皮茨(Walter Pitts)关于神经元网络的模型化研究推动了第一个问题的部分解决,而冯诺伊曼则提出以“自动机(Automata)”模型来解决第二个问题。受到生物体“由简入繁”演化进程的启发,冯诺伊曼认为复杂性计算可以基于简化的自动机模型通过自我复制、进化而得以实现,同时他建构了包含 29 个状态的自动机模型5。但自动机模型仍存在不能回应的问题,即简化模型能否且如何在自我复制和进化过程中形成解决复杂问题的能力
10、,而这却恰恰是生物进化的特征所在。与冯诺伊曼想法类似,维纳同样重视基于对生物智能机制的理解来设计机器智能,并向冯诺伊曼推荐了麦卡洛克和皮茨的研究6。与冯诺伊曼不同的是,维纳的思考并不局限于生物智能的数22Technological Innovation and Talent Development in AI 专题:人工智能科技创新与人才发展学模型化或者以机器来模拟生物智能,其更关注“智能”的本质及其在生物体和人造机器上的体现,并以此为起点设计能够满足特定目的的机器。基于这种思考,维纳更加强调不同学科领域的知识交叉与碰撞。1948 年,维纳出版了控制论或关于动物和机器的控制与通信的科学,将“牛
11、顿时代围绕密度、质量和能量的研究转向结构、组织、信息与控制”。但与惯常理解不同,维纳笔下的“控制论”并不像冯诺伊曼那样致力于以形式化的数学模型实现机器智能,而是在将“信息”和“控制”作为“智能”本质内涵的基础上,以启发式的逻辑指导不同场景下的机器设计。有的场景可能是确定且精准的,可以通过数学模型加以表达;但有的场景可能是思辨或模糊的,因此更依赖实验性反馈与调整4。相较于冯诺伊曼与维纳对于生物(人脑)机制过程的关注,图灵提出另外一条实现并判别机器智能的方式,即关注智能行为的结果而并不在意其是否是对于生物(人脑)的模拟。在图灵看来,“机器能否思考”的问题过于模糊以致难以定义,但从行为结果的近似性上
12、则可以清晰界定机器智能的标准,这也是“图灵测试”的基本内涵7。由此可知,图灵不再如冯诺伊曼般关注机器实现的具体部件或结构,转而聚焦计算机的算法设计问题,基于“图灵机”模型提出“可计算问题等同于图灵可计算”的理论命题,随后,哥德尔、波斯特、邱奇等的工作被证明与“图灵机”在计算能力上是等效的,证实了数学领域的可计算判定问题与计算机领域的算法设计问题的等效性8。但图灵并未完全忽略算法模型的计算复杂性,其同样提出简化初始模型并通过“学习”和“进化”机制不断发展的理念。相较于冯诺伊曼对于自动机自我复制、进化功能的描述,图灵讨论了更丰富的学习机制,这既包括惩罚、奖励等具有明确规则但学习过程较慢的机制,也包
13、括不具有明确规则但学习过程更快的其他机制9。至此,冯诺伊曼、维纳、图灵从不同角度探究实现机器智能的方式与途径。概括而言,其事实上反映了研究者对两个层面复杂性即环境(生物)复杂性和计算复杂性的反思与回应。在冯诺伊曼看来,机器智能的实现方式有两条路径,即图灵式或者皮茨式6,他更偏向于后者,因为图灵计算模型虽然具有数学上的形式化优点,但忽略了计算时间与资源挑战。冯诺伊曼的自动机模型虽然简化了计算复杂性,但其仍然面临着如何理解并模型化生物智能复杂性的挑战。相比之下,维纳更加开放地面对了两种复杂性的存在,其无意于找到能够同时克服两种复杂性的通用性机器智能,而将研究重点放在探究生物智能和机器智能共同的本质
14、上,通过将“信息”和“控制”置于中心位置以聚焦能够实现特定目的的机器智能。值得注意的是,从技术层面对于机器智能的不同思考同样反映了不同学者的技术社会观念。冯诺伊曼和维纳都是社会活动的积极参与者,并深度嵌入到所处时代的政治经济发展进程。不同于冯诺伊曼与美国军方的紧密合作,维纳更关注技术的社会影响。维纳深刻认识到技术发展具有不同社会影响的可能性,并因此全面拒绝了可能被恶意利用的技术研究,同时反复强调“技术发展服务于人”的核心理念。维纳围绕“控制论”的产品转化多集中于辅助残疾人的仿生设备,同时多次提醒工会领导人注意因为“控制论”而带来的管理理念和体制的 在维纳的推动下,生物学、神经脑科学、计算科学、
15、数学以及心理学、社会科学等领域科学家共同参与的始于 1946 年并持续了 10 年的“控制论会议”。该会议的初始名称是“生物和社会系统中的循环因果与反馈机制研讨会(Conference for Circular Causal and Feedback Mechanisms in Biological and Social Systems)”,后来维纳将其更名为“控制论会议(Conference on Cybernetics)”。23中国科技人才 2023年08月变化10。维纳对于控制论技术研究的消极态度引发了巨大争议,麦肯锡在组织达特茅斯会议时刻意没有邀请维纳,即是为了与此争议“切割”开,以更
16、专注地推动学科领域的形成。尽管维纳十分关注技术对于人类社会的消极影响,但并未对技术(尤其是智能技术)与人的关系问题做更深入的分析。一个反思性问题在于:如果技术(尤其是智能技术)对人的消极影响仅在于技术的不合理利用,那么技术创新的目的和原动力究竟是什么?智能技术是为了取代人还是辅助人?不同的技术发展目的又将如何回应环境复杂性和计算复杂性的束缚,以形成推动技术迭代发展的原动力?吴文俊关于数学机械化的相关思考对这些问题做了进一步的阐述与回应。2 计算化智能:吴文俊的数学机械化思想及纲领与机器智能相关的核心问题有两个:一是机器智能的目的或真实意义,即为什么发展机器智能;二是机器智能的实现方式,即如何实
17、现机器智能。冯诺伊曼、维纳和图灵等更多关注了第二个问题,但在很大程度上忽略了第一个问题。对于第一个问题的回答不仅涉及维纳所关注的技术价值或社会影响问题,其同样能为实现机器智能提供指导。在这一问题上,吴文俊围绕“数学机械化”问题的论述更为全面而系统。从机器智能的研究历史看,其与数学的演化发展密不可分。前文已指出,哥德尔、波斯特、邱奇等数学家证明了用于解决可计算问题的数学模型与“图灵机”在计算能力上是等效的。图灵奖得主唐纳德高德纳甚至指出,计算机科学就是算法的科学。因此,吴文俊关于数学机械化的讨论才应被视为理解机器智能实现方式的重要视角。更关键的是,吴文俊的思考同时涵盖了对于机器智能实现目的或真实
18、意义的讨论。吴文俊认为,技术革命的核心特征是用机器来代替劳动,旧的工业革命主要是以机器代替体力劳动,而以信息化、计算机为主要特征的新工业革命则是以脑力劳动的减轻为重要标志。数学作为典型的脑力劳动,其机械化既是推动变革进程的重要手段,也是变革本身的集中体现。数学机械化是指用数值计算的方法来完成定理证明工作,将“虽简美但奥秘,因而颇为艰难”的脑力劳动转变为“虽繁琐但刻板,因而较为容易”的计算过程。吴文俊指出,数学机械化的思想和实践早已有之。笛卡尔和莱布尼茨认为,代数应该可以把几何推理符号化甚至机械化,从而不需要再让头脑费很大力气。“对数”的创造将乘法和除法变成相对简单的加法和减法,布尔代数的发明将
19、思维逻辑形式化。此外,法国数学家雅克埃尔布朗(Jacques Herbrand)创立的可被用来证明任何定理的一般算法、华人数学家王浩提出的“推理分析”作为应用逻辑新分支可以像计算数学那样来处理证明问题,都是数学机械化研究历史的代表性成果。数学机械化在将“质的困难”转变为“量的复杂”问题的过程中,遇到的重要挑战之一便是如何计算,而计算机的发明与应用恰在这一点与之实现了完美融合。促使吴文俊在 1976年开始研究数学机械化的动因,正是源于其敏锐地意识到了彼时方兴未艾的计算机科学将对数学产生的深远影响11。吴文俊反复强调,数学机械化的目的不是消极的而是积极的,将脑力劳动解放出来的目的是使之用于更有意义
20、的工作,而非完全替代人类。数学是最耗时费力的劳动,往往消耗在定理证明上,而非真理的发现与发明上。吴文俊认为,逻辑上对于某定理的严格证明、逐步检验并不足以说明真正“懂得”该定理,更重要的是对于定理为何发明、如何发明、起何作用等系列问题的回答。因此,借助于计算机技术的进步,通过数学机械化将人类从艰难的定理证明工作中解放出来,将人类脑力劳动用24到更有意义的工作上去,这才是数学机械化的真实意义11。脑力劳动机械化视角在揭示数学机械化目的或真实意义的同时,也启发了数学机械化实现方式的讨论。吴文俊在回顾数学发展史时曾指出,数学思想存在公理化和计算化两种分野。公理化思想继承于古希腊欧几里得流派的西方现代数
21、学传统,旨在围绕推理论证建立形式化的完备数学体系;计算化思想则体现了以中国传统数学为代表的东方数学传统,从具体问题入手并将数学论证转换成计算形式,重点在于找到合适的计算方法以求解问题。按照公理化数学思想的要求,机器智能的实现方式应该重在建构能够适用不同场景的公理化体系,并在此基础上推导一般性算法模型,如“普适图灵机”的探索研究。对于数学机械化而言,公理化数学思想试图用统一方法证明一类定理。吴文俊认为,希尔伯特所著几何基础即是此类典型12。但希尔伯特的数理逻辑纲领最终被哥德尔的不完全性定理否定,即使是更为正面的工作,如法国数学家埃尔布朗或波兰数学家塔斯基提出的一般性定理证明算法,也被发现过于繁琐
22、以致实际上行不通。相比之下,计算化思想则为机器智能的实现提供了新的可能性。虽然公理化数学思想在现代数学中占据统治地位,但数学史上的多次重大跃进却往往与计算化思想有关。计算化思想的主要特征包含构造性和算法性两点,前者重在将推理论证构造为可计算的形式,后者重在在有限资源条件下按照一定的步骤和方法(即程序性)完成计算。不同于公理化思想试图建构一般性智能模型,计算化思想更加强调从问题出发面向应用的求解方法。脑力劳动机械化视角和更具体的数学机械化理论都将机器智能的目的定位为解放脑力劳动,使之用于更有意义的工作。这与公理化数学思想片面追求纯粹逻辑的形式主义道路存在本质不同,而与计算化思想一脉相承。机器智能
23、难以通过建构一般性公理模型的方式来实现,而应在充分考虑现实复杂性的基础上,针对不同问题以形成多样性动态发展的计算方法。以计算化思想为起点,吴文俊提出被称为“数学机械化纲领”的指导思想,即“在数学的各个学科应选择适当范围,既不至于太小以致失去意义,又不至于太大导致不可机械化,提出切实可行的方法,实现机械化,推动数学发展”,吴文俊更强调“应用是数学机械化的生命线”。冯诺伊曼、维纳、图灵将技术视为外生于人类社会的分析视角,这在很大程度上模糊了机器智能的目的和创新原动力,并因此难以看到机器智能不同实现路径之间的差异与优劣。吴文俊以脑力劳动机械化为起点,对数学机械化研究目的的揭示,以及基于公理化数学和计
24、算化数学思想分野对数学机械化不同实现路径的总结,有了新的推进和发展。但仍然存在一些问题,即如果机器智能的研究目的在于“人类脑力劳动机械化”,那解放出来的人类又应该如何体现其价值?尤其是在治理层面,为确保机器智能服务于人类社会发展,维系并挖掘人类从事“更有意义工作”的机会与潜力,我们又应如何改革并完善现有制度体系?哈佛大学法学院教授罗伯特昂格尔(Roberto Unger)对此做了更宏观且全面的论述。3 机器智能与人的结合:昂格尔与“知识经济”机器智能的研究与应用时刻伴随着如何治理的担忧,围绕就业替代与就业创造的持续争论便是核心问题之一。吴文俊从“人类脑力劳动机械化”视角对机器智能研究目的的界定
25、,有利于回应现有质疑,但仍然存在三个问题:一是人类所不能被机械化的脑力劳动究竟是什么,其具有何种价值;二是解放后的人类脑力劳动将如何促进机器智能的发展,使二者能够形成相互促进的关系;三是为实现机器与人的良性互动,最终确保机器智能的进步服Technological Innovation and Talent Development in AI 专题:人工智能科技创新与人才发展25中国科技人才 2023年08月务于人类社会发展,应如何构建并完善治理体系。上述三个问题并不局限于治理层面,其反映的更本质问题是,在机器智能作为新一代技术革命的背景下,何为当前最先进生产力,以及我们如何调整生产关系以释放最
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