這篇書評包括了本人三個不同時代(90年代峦筒、00年代、10年代)的認識窗慎,重拾舊文并且更新物喷,旨在用書評來檢驗自己的思想進步。
在人工智能(AI)當(dāng)?shù)赖慕裉煺诔猓嗟胤此糀I存在的實質(zhì)峦失、發(fā)展的局限難道不是很有意義嗎?可惜术吗,這本書也許已經(jīng)被遺忘了......
引言
第一次看這本書是差不多二十年前(98年)的事情了尉辑,看的是湖南科技出版社的中文翻譯版,當(dāng)時感覺非常難受较屿,看不大懂隧魄,摸不著頭腦。翻譯很有問題隘蝎! 第二次看的是Oxford出版社98年出的英文原版购啄,是我同學(xué)從美國寄送來的原版。在書架上擺了一年后(99年)才看嘱么。當(dāng)時只看了四章狮含,看完了頗有些想法,就寫了一篇書評發(fā)在Douban。2017年几迄,一方面已經(jīng)學(xué)習(xí)了部分量子計算的知識蔚龙,其次部分閱讀了Aaronson的《Quantum Computing since Democritus》讓我回想起《皇帝的新腦》,于是重新翻出了這本書乓旗。
拖延了很久府蛇,2018年4月,改寫了之前的書評發(fā)出屿愚,總算完成一個任務(wù)汇跨。
作者的意圖
這是一部宏大異常的著作,包括的內(nèi)容相當(dāng)豐富:人工智能妆距、計算理論穷遂、相對論、量子理論娱据、宇宙學(xué)蚪黑、腦結(jié)構(gòu),還有相當(dāng)多的數(shù)學(xué)被嵌入到物理學(xué)當(dāng)中進行講解中剩,盡管作者聲稱這是為非專業(yè)人士寫的書忌穿,但是沒有一點毅力估計是沒有辦法堅持讀下去的。
那么多的內(nèi)容混合在一本書结啼,作者到底想說什么掠剑?我想,這是一個大問題郊愧,作者也不堪一再被誤解朴译,在98年的版本中加了一個新前言,強調(diào)說:I argue that the phenomenon of consciousness cannot be accommodated within the framework of present-day physical theory(我想論證属铁,意識現(xiàn)象不能在當(dāng)前的物理學(xué)框架內(nèi)論述清楚)眠寿。
我為什么說作者一再被誤解呢?最直接的證據(jù)就是該書的介紹語:In his bestselling work of popular science, Roger Penrose takes us on a fascinating roller-coaster ride through the basic principles of physics, cosmology, mathematics, and philosophy to show that human thinking can never be emulated by a machine焦蘑。要證明人的思維無法用機器來模擬盯拱,至于要講量子力學(xué)、相對論嗎喇肋?
即使是著名的M. Gardner寫的序也體現(xiàn)出一種誤解:His little finger tells him that the human mind is more than just a collection of tiny wires and switches坟乾。(注:這句話是戲仿愛因斯坦的“就算我的小指頭也會告訴我量子力學(xué)并不完備”。)當(dāng)然蝶防,人類的思維不僅僅只是開關(guān)甚侣、導(dǎo)線的集合,雖然我不能用小指頭得出這個結(jié)論间学,但我相信殷费,我的大腦會有這個結(jié)論印荔。況且,要證明這個详羡,哥德爾定理就已經(jīng)足夠了仍律。
以上兩種說法應(yīng)是不同表達的相同觀點。現(xiàn)在看來实柠,以上指出的這兩點并非真正意義的誤解水泉。準確來說,是這些說法難以真正體現(xiàn)作者試圖表示的內(nèi)涵窒盐。要命的是草则,作者的意圖真的很難概括,相信這也就是為什么作者長篇大論寫了這么多的原因蟹漓。不同的術(shù)語表達有著微妙的區(qū)別炕横,單純說“human thinking無法被模擬”或者“human mind不是計算機”確實是容易引起誤解的。然而這些表述容易理解葡粒,所以寫在簡介或者序言中又顯得頗為恰當(dāng)份殿。
不能不說的是,把書名《The Emperor's New Mind》翻譯為《皇帝的新腦》也是一種“誤解”嗽交∏涑埃“Mind”與“腦”的差距是顯然的,“腦”并不能概括出“Mind”的本意夫壁。但不得不說腔寡,翻譯為“新腦”并不壞,特別是在沒有什么更好的選擇時掌唾。
一開始,我認為忿磅,作者的真正意圖是Introduction中的這句話:...it is our present lack of understanding of the fundamental laws of physics that prevents us from coming to grips with the concept of 'mind' in physical or logical terms糯彬。強調(diào)的是“l(fā)aws of physics”的不足。在結(jié)尾Conclusion部分的主題句寫到:I have presented many arguments intending to show the untenability of the viewpoint - apparently rather prevalent in current philosophizing - that our thinking is basically the same as the action of some very complicated computer葱她。這里撩扒,強調(diào)的是要論證“強AI觀點”站不住腳。到底哪一方面的強調(diào)才是作者的主要目標(biāo)吨些?
不要忘記的是搓谆,此書98年出的是第二版,在多年的寫作過程中豪墅,作者思路發(fā)生變化也是非橙郑可能的。我理解偶器,可能作者開始定好了標(biāo)靶(論證“強AI觀點”站不住腳)斩萌,但是寫著寫著思路來了缝裤,野心也大了(尋找意識存在的物理基礎(chǔ))。這兩種目標(biāo)有關(guān)聯(lián)颊郎,但是差距真的蠻大憋飞。看完了整本書我會同意第一個任務(wù)是可以完成的姆吭,但是第二個任務(wù)遠未達到榛做。后者真是mission impossible。
作者的寫作思路
Penrose的思路是以物理學(xué)(physical theory)為基石來解釋人類意識(human mind)内狸,不要忘記他是數(shù)學(xué)物理學(xué)家检眯。要挑戰(zhàn)這種思路將非常困難,因為我們的世界是原子的組合答倡,似乎任何事情都可以追溯到原子的結(jié)構(gòu)轰传、量子理論等等物理學(xué)理論中去。(也許研究人類思維還有其他思路瘪撇?誰知道呢.....)
以下我們稍微歸納總結(jié)一下作者要完成解釋人類意識這個艱難任務(wù)的大概思路:
- 第一章获茬,強人工智能
首先,拋出強人工智能學(xué)派的觀點:人腦就是一臺復(fù)雜的計算機倔既。這是作者的主要攻擊標(biāo)靶恕曲。
- 第二到第四章,計算理論
接著渤涌,為了說明什么是計算機佩谣,引入了“算法”與“圖靈機”這兩個概念。通過“數(shù)學(xué)與實在”搭橋实蓬,到達“哥德爾定理”以說明計算機的計算缺陷茸俭,同時也討論了計算機的計算效率問題。
- 第五章到第八章安皱,經(jīng)典物理到量子世界
再接著调鬓,走入經(jīng)典物理(從牛頓到愛因斯坦),探討可計算性與確定性的關(guān)系酌伊。再從經(jīng)典世界走入量子世界(不確定的概率世界)腾窝,再走向宇宙學(xué)和時間箭,為human mind的存在尋找物理世界居砖。說真的虹脯,我暫時還看不出這里的知識點與計算、人類意識如何關(guān)聯(lián)奏候。
- 第九章循集,生物腦與模型腦
話鋒一轉(zhuǎn),來到了生物學(xué)鼻由,講解了大腦的結(jié)構(gòu)暇榴、腦模型(或者模型腦)厚棵,探討人類意識、腦結(jié)構(gòu)蔼紧、計算機模型之間的關(guān)系婆硬。此時倒是可以把量子世界的內(nèi)容引進,提出:腦行為中是否存在量子力學(xué)奸例?這讓我想起了朱清時的言論彬犯。
- 第十章,意識的存在基礎(chǔ)
最后查吊,總結(jié)谐区、探討人類意識物理學(xué)的存在基礎(chǔ)。給出結(jié)論與相關(guān)討論逻卖∷瘟校【第十章】
以上總結(jié)個人感覺還不夠清晰,最有把握的依然還是前四章评也。留待日后更新炼杖。
值得指出的是,《The Emperor's New Mind》這書中與計算機科學(xué)相關(guān)的理論有這些:人工智能盗迟、圖靈測試坤邪、強AI、算法罚缕、圖靈機艇纺、不可判定問題、丘奇-圖靈論題邮弹、Lambda演算黔衡、哥德爾定理、形式系統(tǒng)腌乡、遞歸論员帮、集合論、分形理論导饲、復(fù)雜性理論、可計算性氯材。其思路:機器是否會思考渣锦?什么是智能?什么是計算氢哮?什么是算法袋毙?計算機理論中計算的局限?什么(不)可以計算冗尤?計算的確定性和不確定性听盖?計算的速度如何度量胀溺?書中的前四章包含了這些知識,基本涵蓋了計算理論的方方面面皆看。這是書中我最熟悉的內(nèi)容仓坞,也是我希望我的學(xué)生(計算機專業(yè))閱讀的內(nèi)容。
如果讀計算機的同學(xué)都望而卻步腰吟,還指望所謂的非專業(yè)人士陪我們的大科學(xué)家Penrose進行什么科學(xué)的旅程无埃?
小結(jié)
最后聲明,我瀏覽了全書毛雇,但并沒有認真讀完所有章節(jié)嫉称。認真讀了前四章,后面章節(jié)有的是瀏覽灵疮,有的是跳過织阅,特別是腦的生物學(xué)部分。關(guān)于量子計算的內(nèi)容我也部分跳過震捣,但是荔棉,相信其他教材與科普的閱讀建立的知識體系不會讓我丟失過多的信息。
當(dāng)初讀這本書的時候伍派,百思不得其解的是江耀,人工智能、算法這些計算機知識和相對論诉植、量子力學(xué)祥国、宇宙大爆炸有什么關(guān)系呢?怎么把這條思路串起來晾腔?破解這個謎的關(guān)鍵也許在于舌稀,我們要問:什么是計算?現(xiàn)在的計算理論是否符合物理世界的原則灼擂?還是那個態(tài)度:思考壁查、提問,但不要指望答案剔应,這樣睡腿,思路就有了。特別是峻贮,量子計算機的出現(xiàn)席怪,更有助于我們加速在這一領(lǐng)域的探討。現(xiàn)在看起來纤控,答案依然沒有挂捻,思考遠比答案重要。
最后強調(diào)船万,閱讀這本書真不要指望作者給出終極答案刻撒。讀者也許會誤解骨田,認為作者提出了一個偉大的問題,并通過完整的論述給出一個答案声怔。其實态贤,作者只是提出一個問題,然后給出一種思路捧搞,并如數(shù)家珍般地論述這條思路中的種種來龍去脈抵卫,細數(shù)其中已被解決或尚未解決的難題。答案顯然是沒有的(“人的思維無法用機器來模擬”根本算不得什么答案)胎撇!但是介粘,閱讀的收獲卻可以非常大。拋開書的整體結(jié)構(gòu)不論晚树,如果在某些獨立章節(jié)中獲取閱讀樂趣也是非常有價值的姻采,比如量子力學(xué)、廣義相對論爵憎、哥德爾定理等慨亲。就算是書中的一些小例子中也能找到非常大的樂趣呢,比如Goodstein定理宝鼓。
總之刑棵,偉大的作者將一系列偉大的思想、理論和結(jié)論凝聚在“Human Mind到底是什么愚铡?”這個關(guān)鍵論題之中蛉签,就好比把一大堆的奇珍異寶串成一款項鏈。讀者可通過一次奇妙的閱讀之旅來欣賞這些奇珍異寶沥寥,收獲會很大碍舍。特別是大眾對AI無比期待的今天,思考AI的實質(zhì)也顯得意義重大邑雅,故強烈推薦閱讀片橡。
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2017.11.29
2018.04.15
P.S. 時間有限,只能寄望于第四次閱讀了淮野,可喜的是每次翻看都會有所收獲捧书。