有一點(diǎn)是確定的：物質(zhì)能夠孕育智慧！人類的行為便是鮮活的證明。人可以飛上月球、測(cè)序基因、編織交響樂曲、舉辦聯(lián)合國(guó)大會(huì)，可以自我思考、表述自然規(guī)律，可以用幾句話便將思想傳達(dá)給別人。然而，人類雖然已經(jīng)反思和研究了至少2500年，但仍不清楚自己是如何做到這一切的。
在接下來(lái)的內(nèi)容中，我們將探討一種獨(dú)特的方法來(lái)揭曉這個(gè)謎題的答案：通過(guò)復(fù)制智能來(lái)理解智能，涵蓋算法、虛擬形象和機(jī)器人。同時(shí)，我們也會(huì)討論這一實(shí)驗(yàn)如何改變我們對(duì)智能的看法。
我們至今仍未完全理解人類為什么會(huì)有智慧，其主要原因可能在于，當(dāng)我們思考、計(jì)算、計(jì)劃、推理或從事其他與智能相關(guān)的活動(dòng)時(shí)，我們僅能意識(shí)到其中的極少部分。簡(jiǎn)單地內(nèi)省或在思考時(shí)喃喃自語(yǔ)是不夠的。我們無(wú)法直接觀察到智力的運(yùn)作過(guò)程。為了弄清真相，我們需要心理學(xué)的技巧與訣竅、經(jīng)濟(jì)學(xué)的策略游戲、進(jìn)化生物學(xué)的重構(gòu)等多方面的研究方法。但zui重要的是，我們需要有一個(gè)可以比較和對(duì)照的對(duì)象。
只有通過(guò)比較，我們才能發(fā)現(xiàn)事物的特別之處。只有經(jīng)過(guò)比較，我們才能了解到，哪些事情不是自然而然的，哪些可能是特別的，哪些是需要解釋的。
自古以來(lái)，我們通常以動(dòng)物為參照，來(lái)顯示人類智慧的特殊之處。古往今來(lái)，這種對(duì)比研究，要么是為了找出人與動(dòng)物之間的決定性差異，即種差（differentia specifica）；要么是質(zhì)疑這些差異，突出動(dòng)物與人類之間的相似性和進(jìn)化的連續(xù)性。自我意識(shí)、工具使用、語(yǔ)言、復(fù)雜任務(wù)：哪些動(dòng)物能夠做到這些？有沒有只有人類才會(huì)做的事情？如果黑猩猩能夠制造和使用工具，是否意味著人類并不特殊？如果它們是在研究人員的引導(dǎo)下才做到這一點(diǎn)的，那么我們是否依然和它們不同，擁有一些獨(dú)特的能力？
毫無(wú)疑問，關(guān)于智能及其各種表現(xiàn)形式，我們從動(dòng)物身上學(xué)到了很多。但是，那些通常被用于智能測(cè)試的動(dòng)物，如黑猩猩、烏鴉、大象、海豚和章魚，與我們太過(guò)相似，以至于不能令我們發(fā)現(xiàn)智能的本質(zhì)。它們和我們一樣，是有生命的存在，擁有進(jìn)化史、身體、感知、情感、需求和社會(huì)聯(lián)系。它們能夠自我組織生活。簡(jiǎn)而言之，它們會(huì)做的已經(jīng)太多太多。
要想從根本上理解智能是什么，就需要從zui初沒有智能的系統(tǒng)開始研究。它們不是黑猩猩，不是沒有大腦的水母，也不是單細(xì)胞生物，而是機(jī)器。我們?cè)谂c生命體進(jìn)行對(duì)比時(shí)，會(huì)全憑主觀進(jìn)行預(yù)設(shè)，而機(jī)器缺乏與這種行為相關(guān)的一切特質(zhì)。這種預(yù)設(shè)導(dǎo)致我們完全不會(huì)關(guān)注到那些特質(zhì)對(duì)智能的意義。
只有當(dāng)一個(gè)人拿起相機(jī)并開始思考如何教會(huì)相機(jī)看時(shí)，或者教會(huì)一臺(tái)錄音機(jī)理解時(shí)，才能真正意識(shí)到理解智能的問題有多復(fù)雜。順便一提，這些難題至今仍未得到完全解決。
從機(jī)器入手的第二個(gè)原因是：我們選擇的對(duì)比對(duì)象大體上決定了我們對(duì)自身的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然，這取決于動(dòng)物種類，讓人類馬上同整個(gè)動(dòng)物王國(guó)競(jìng)爭(zhēng)是不公平的。但總體來(lái)說(shuō)，人與動(dòng)物的比較表明，我們的感官?zèng)]什么了不起，運(yùn)動(dòng)方面也天賦不足只有通過(guò)放大鏡，我們才能發(fā)現(xiàn)我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)方面的zui高成就。確實(shí)，有些人跑得比馬還遠(yuǎn)，但與大型野貓相比如何呢？與候鳥的飛行距離比呢？相比之下，我們的認(rèn)知能力脫穎而出，我們遇到問題時(shí)不是直接行動(dòng)，而是先退一步，進(jìn)行抽象思考、規(guī)劃、獲取信息，并通過(guò)講述、想象和理解故事來(lái)構(gòu)建生活。
與人工系統(tǒng)的比較則會(huì)呈現(xiàn)出完全不同的景象。在抽象能力方面，比如心算，我們甚至比不上一臺(tái)廉價(jià)的便攜式計(jì)算器。在游戲方面，從國(guó)際象棋到圍棋再到撲克，多年來(lái)人類在與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)抗中屢屢受挫。我們能同時(shí)在頭腦中處理的信息相對(duì)較少，記憶力有限且易出錯(cuò)，經(jīng)常做出不夠理性的判斷。但是我們能敏銳地察覺某個(gè)場(chǎng)景發(fā)生了細(xì)微的變化，察覺到物品不在它們?cè)撛诘奈恢�，感知到�?yáng)光刺眼。我們不會(huì)因?yàn)橥＼囍甘九粕腺N了一些東西就泊錯(cuò)車位，一般也不會(huì)認(rèn)不出路邊的大型紅色消防車，但不是所有自動(dòng)駕駛的車輛都能做到這些。
機(jī)器的耐力，我們也是比不過(guò)的。但我們的身體可以有限地自我修復(fù)，我們的優(yōu)勢(shì)通常是諸如鼻子或手之類的器官和肢體。所以，人類可以站在自動(dòng)化生產(chǎn)線的末端，站在線上零售商店的大廳里，用他們靈巧的雙手將成品或者訂單裝進(jìn)盒子或者箱子里。
與動(dòng)物（以及更高等存在）的比較支持了一種更傳統(tǒng)的智慧觀。該觀點(diǎn)大致是：智慧存在于大腦中，主要體現(xiàn)在處理抽象的問題上。雖然機(jī)器仍未達(dá)到真正的智能，但向我們展現(xiàn)了另一幅圖景。因?yàn)槿藗円呀?jīng)證明，人工系統(tǒng)面臨的zui大難題不是在象棋對(duì)弈中取勝或者在虛擬空間中旋轉(zhuǎn)幾何圖形，而是在靈活性、創(chuàng)造性和常識(shí)等難以捉摸的方面，能否理解情境做出適當(dāng)反應(yīng)。
與機(jī)器的比較表明，如果我們想理解智能，就不能輕易拋開進(jìn)化史的成果、我們童年的經(jīng)歷、我們的身體、我們所處的環(huán)境和我們的社會(huì)聯(lián)系。不能只專注在我們認(rèn)為具備智能的事物上，僅僅因?yàn)檫@些事物需要我們付出努力。當(dāng)然，這并不意味著我們就沒有必要研究動(dòng)物的認(rèn)知能力了。不過(guò)，在機(jī)器中實(shí)現(xiàn)智能的嘗試會(huì)改變我們對(duì)智能的認(rèn)識(shí)。
與機(jī)器進(jìn)行比較的觀點(diǎn)并不新鮮。自古就有人將人與想象中的或真正的機(jī)械自動(dòng)裝置、水力或氣壓驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)裝置進(jìn)行比較。人們驚嘆于機(jī)器的力量和不知疲倦，通過(guò)機(jī)器思考生命體和非生命體的區(qū)別，將有生命的和無(wú)生命的、真實(shí)的和模擬的混在一起來(lái)玩猜謎游戲，并以此娛樂消遣。這種癡迷一直延伸到我們今天的科幻小說(shuō)中。
使用人工系統(tǒng)來(lái)更好地理解智能的第三個(gè)理由是：人工系統(tǒng)需要先被建造出來(lái)。它們不像我們和動(dòng)物，可以靠自己生成。也就是說(shuō)，系統(tǒng)的每個(gè)細(xì)節(jié)都需要靠開發(fā)者思考、靠開發(fā)者實(shí)現(xiàn)。由此一來(lái)，人工系統(tǒng)就成了一面電子鏡：它們通過(guò)算法、虛擬形象或機(jī)器人展示出我們對(duì)智能行為產(chǎn)生方式的假設(shè)，反照出我們對(duì)智能及其條件和前提的看法。
這種策略非常有效。因?yàn)槿绻�人工系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的智能，它們會(huì)讓我們立刻了解到，我們的想法明顯是不正確的或至少是不完善的。沒有什么比一臺(tái)迷失方向的機(jī)器人或一個(gè)給出荒謬回答的聊天機(jī)器人更能證明我們對(duì)認(rèn)知能力的假設(shè)不明確或存在錯(cuò)誤。
通過(guò)復(fù)制來(lái)學(xué)習(xí)被復(fù)制對(duì)象的想法也不新穎。1738年，雅克·德·沃康松（Jacques de Vaucanson）在巴黎展示了三個(gè)自動(dòng)裝置，借此震驚世人。這三個(gè)裝置分別是：一個(gè)鼓手、一個(gè)笛子吹奏者和一只鴨子。為了建造笛子吹奏者，沃康松仔細(xì)觀察了人類演奏笛子的情形。但是他在建造自動(dòng)機(jī)器時(shí)才明白，笛子中的聲音是如何變化的。科學(xué)史家杰西卡·里斯金（Jessica Riskin）指出。1在建造的過(guò)程中，沃康松才確定，要想讓笛子發(fā)出聲音，壓力必不可少。此外，前一個(gè)演奏的音符也至關(guān)重要。人類笛子演奏者在演奏時(shí)并不會(huì)察覺到這個(gè)情況，因此也不會(huì)加以描述。里斯金認(rèn)為，沃康松的自動(dòng)裝置屬于哲學(xué)實(shí)驗(yàn)，是對(duì)生物的哪些方面可以在機(jī)器中復(fù)制、能復(fù)制到何種程度以及人們還可以對(duì)自然有哪些認(rèn)識(shí)等問題的嘗試性回答。這些裝置是對(duì)人類和動(dòng)物zui終是否會(huì)像機(jī)器一樣運(yùn)作這一問題的探索。這種嘗試與探索才是這類實(shí)驗(yàn)成功的真正原因，也是它們的魔力所在。這種魔力至今仍然存在。人不是機(jī)器，當(dāng)然不是。這句話說(shuō)起來(lái)容易，但究竟是什么造成了人與機(jī)器的差異，這一差異與人工智能研究的成敗有何關(guān)系，仍是未解之謎。
18世紀(jì)的自動(dòng)裝置雖然令人著迷，但它們的技能卻不過(guò)爾爾。隨著時(shí)間的推移，如今的自動(dòng)裝置變得更為復(fù)雜、多樣，但沒有變得更加智能。直到20世紀(jì)中葉，人工智能研究興起，新的篇章才得以開啟。迄今為止，還沒有像人一樣智能的機(jī)器，甚至對(duì)是否會(huì)有這樣的智能機(jī)器也存在爭(zhēng)議。然而，現(xiàn)有的系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)空前的水平，它們的成就及不足都使得人類與機(jī)器、自然智能與人工智能的比較變得有意思起來(lái)。
尤其是現(xiàn)在的大型語(yǔ)言模型已經(jīng)如此出色，以至于它們?cè)絹?lái)越頻繁地讓我們感到困惑，我們究竟在和什么打交道？它們對(duì)世界的理解有多深？它們是否已經(jīng)有了意識(shí)，或者說(shuō)是否至少發(fā)展出了一點(diǎn)兒意識(shí)？
如今，有兩個(gè)并行發(fā)展的研究領(lǐng)域，代表了人工系統(tǒng)的兩種視角：認(rèn)知研究和人工智能。認(rèn)知研究人員試圖盡可能精確地闡述他們對(duì)智能工作原理的假設(shè)，并在人工系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試。人工智能研究人員則嘗試構(gòu)建能表現(xiàn)出智能行為的系統(tǒng)，在此過(guò)程中也從人類和動(dòng)物身上汲取靈感。
畢竟人和動(dòng)物目前仍然是智能行為僅有的典范。當(dāng)然，人工智能研究人員也可以走一條完全不同的道路。進(jìn)化像是個(gè)老皮匠，手頭有什么就做什么，走過(guò)的路不能退回，而工程師不一樣，他們可以在一張白紙上從頭開始。因此，或許有更好、更直接、更優(yōu)雅的方法去建造智能機(jī)器，而不是僅僅依賴生物學(xué)上的榜樣。特別是很多今天由人工智能算法完成的任務(wù)，其實(shí)并不涉及廣泛意義上的人類智慧，而只是具備某種專項(xiàng)功能，如識(shí)別異常的操作噪聲并在機(jī)器產(chǎn)生故障前發(fā)出警報(bào)。
這類人工智能項(xiàng)目的目標(biāo)是制造有能力以某種方式給出預(yù)期解決方案的機(jī)器，而不是制造像人一樣去解決問題的機(jī)器。這一目標(biāo)被哲學(xué)家和認(rèn)知科學(xué)家加里·馬庫(kù)斯（Gary Marcus）稱為替代智能（Alt Intelligence）。馬庫(kù)斯認(rèn)為，用這種方式可以創(chuàng)造一種智能替代品。這并沒有錯(cuò)除了可能伴隨著認(rèn)為自己能夠通過(guò)不同于自然的方式將智能引入世界的想法而誕生的傲慢。
事實(shí)上，這種替代智能系統(tǒng)在許多方面的性能表現(xiàn)都令人印象深刻。然而，算法要求的反應(yīng)越靈活、它們的任務(wù)越復(fù)雜、機(jī)器人與混亂的世界接觸得越深，就越會(huì)暴露這些系統(tǒng)理解世界時(shí)的局限以及類人智能的欠缺。同時(shí)，人工智能研究人員也就越有興趣去更為細(xì)致地觀察自然榜樣。在這里，認(rèn)知研究和人工智能這兩個(gè)領(lǐng)域相遇了。
美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家和人工智能研究先驅(qū)約翰·麥卡錫（John McCarthy）寫道：人工智能是開發(fā)和制造智能機(jī)器，特別是計(jì)算機(jī)程序的科學(xué)。它與使用計(jì)算機(jī)更好地去理解人類智慧這一項(xiàng)目相互關(guān)聯(lián)，但人工智能不必局限于有生物榜樣的方法。2
人工智能絕對(duì)無(wú)須設(shè)限。在di一章中我們將看到，許多與人類思維方式不太相關(guān)的方法在人工智能研究中取得越來(lái)越大的成功，但這也越發(fā)清楚地表明，人工智能仍有許多可以向自然學(xué)習(xí)的地方。
我們?nèi)羰侵�道人類是如何變聰明的，或許早就擁有了機(jī)器人管家、自動(dòng)駕駛汽車以及不會(huì)認(rèn)為一千克鋼比一千克羽毛重的聊天機(jī)器人。又或者，另一個(gè)可能的結(jié)果是，我們可能早已明白為什么人工智能項(xiàng)目無(wú)法成功。
認(rèn)知科學(xué)和人工智能研究都基于我們能否發(fā)現(xiàn)智能的本質(zhì)。接下來(lái)的內(nèi)容將會(huì)探討，通過(guò)構(gòu)建這些表現(xiàn)得較為智能的人工系統(tǒng)，我們能從中學(xué)到哪些與我們自身相關(guān)的認(rèn)識(shí)；反過(guò)來(lái)，人們又可以從這些認(rèn)識(shí)中推導(dǎo)出哪些與建造智能機(jī)器有關(guān)的信息。這并不是要將人類從某種意義上簡(jiǎn)化為機(jī)器或侵犯人類的權(quán)利和尊嚴(yán)，而是像雅克·德·沃康松那樣，探討有機(jī)體和機(jī)器在智能方面的真正區(qū)別究竟是什么，以及為什么構(gòu)建一臺(tái)智能機(jī)器會(huì)如此困難。
在這個(gè)過(guò)程中，一些熟悉的問題再次以新的形式出現(xiàn)：到底什么是智能？在頭腦中擁有某種東西意味著什么？感知、認(rèn)識(shí)和理解意味著什么？還有，機(jī)器難以掌握的所謂的常識(shí)到底是什么？
為了找到這些問題的答案，我訪問了許多人工智能及認(rèn)知科學(xué)研究人員，參觀了實(shí)驗(yàn)室，我也曾因?yàn)槿祟惡蜋C(jī)器、睡覺和做夢(mèng)的算法、稀奇古怪的機(jī)器人及在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)里玩耍的虛擬形象驚訝過(guò)，也笑過(guò)。在此過(guò)程中，我真切地體會(huì)到，面對(duì)人工智能這面仍不算特別聰慧的鏡子，我們首先學(xué)會(huì)的是重新看待自己。

理解智慧的本質(zhì)

人工智能或許不需要像自然智能一樣運(yùn)作，大多數(shù)情況下，人工智能的任務(wù)也與自然智能的任務(wù)完全不同。雖然這種替代智能屢屢取得成功，但也帶來(lái)了一些意料之外且異常艱難的問題。本書di一章將討論人工智能的基本方法和技術(shù)，介紹它們的優(yōu)勢(shì)和局限性。
第二章將帶領(lǐng)我們探索自然智能的多樣性，解釋為什么計(jì)算機(jī)不僅僅是繼蓄水池、教堂管風(fēng)琴和電話總機(jī)之后，又一個(gè)被拿來(lái)與智力比較的不合適的技術(shù)，并非僅因?yàn)樗��?dāng)前流行。本章我們也將更深入地探討人類的智慧。
第三章則聚焦于理解和復(fù)制自然智能所面臨的困難和挑戰(zhàn)，并對(duì)人工智能項(xiàng)目進(jìn)行清晰地定義。
第四章開頭，我們會(huì)明確指出，智能和走出黃金牢籠有關(guān)，迄今為止大部分人工系統(tǒng)都是在這個(gè)籠子里運(yùn)作的。智能也與走進(jìn)世界有關(guān)，即使只是模擬的世界。
想要進(jìn)入世界，首先必須能夠感知世界。第五章將介紹，為了讓人工系統(tǒng)具備視覺、觸覺、味覺和嗅覺，研究人員進(jìn)行了哪些嘗試。在此過(guò)程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，相機(jī)的分辨率或傳感器的分辨能力只能解決一小部分問題。事實(shí)會(huì)證明，一些看似不可能與機(jī)器聯(lián)系在一起的行為對(duì)解決其他問題起到重要作用，如打盹。
究竟如何帶領(lǐng)人工系統(tǒng)走進(jìn)世界？第六章探討了這個(gè)問題。對(duì)于這個(gè)問題，作為榜樣的人類提供了一個(gè)答案：它們必須具備好奇心。不僅如此，人工系統(tǒng)可能還需要一種類似于人類兒童成長(zhǎng)過(guò)程的智力發(fā)育方案，然后才可以變得智能。
到此，應(yīng)該不會(huì)再有人認(rèn)為智能主要產(chǎn)生于大腦了。不過(guò)，為了避免話題過(guò)于發(fā)散，接下來(lái)在第七章中，我將回歸對(duì)智能的經(jīng)典解釋，即語(yǔ)言、概念和抽象思維，探討它們是如何構(gòu)成人類智慧的。
第八章進(jìn)入人工系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，展示自動(dòng)化決策算法是如何在各個(gè)領(lǐng)域中被越來(lái)越頻繁地使用，以及它們?nèi)绾卧趯?shí)踐中為我們豎起一面鏡子，迫使我們更加深入地思考我們?nèi)绾我约盀楹巫龀龈鞣N決策。
zui后一章作為思考的精華，我建議更換一個(gè)智慧的象征物。一直以來(lái)，有一件作品zui能代表我們對(duì)傳統(tǒng)智慧的認(rèn)識(shí)，那就是奧古斯特·羅丹（Auguste Rodin）的雕塑《思想者》。他孤獨(dú)地坐在基座上，手撐著頭，獨(dú)自解決自己的問題。這個(gè)形象背后有著悠久的西方傳統(tǒng)：思維是在自己的頭腦中進(jìn)行的。智力是物質(zhì)的另一面，某種程度上被困在一個(gè)拖累和限制它的身體里。如果智力能擺脫所有的需求、欲望和壓迫，從頭疼與疲憊、年齡與惰性中掙脫出來(lái)，就能獲得真正的智慧。但不幸的是，它被困住了，不得不盡其所能地對(duì)抗這些限制。
通過(guò)本書，我希望讀者明白，為什么一個(gè)有趣且人來(lái)人往的游樂場(chǎng)能更好地體現(xiàn)智慧的本質(zhì)。