通用人工智能的数学基础初探
发布时间：2021-01-07 16:49
通用人工智能（AGI）的数学基础,是计算机科学和神经科学这两种途径之外的第三种研究途径或方法,其核心是区分计算机的算术范式与学习机的统计范式乃至理解机的几何范式以及贯穿三者的逻辑范式,三类机器之间实现不同数学范式的相互映射和相互转换。其目的是探寻AGI的数学基础,这是智能机自动编程和理解各类模式的关键。如果通用学习机是AGI的基石,那么通用理解机则是理解毕达哥拉斯、康德和哥德尔等深刻哲思的关键。其意义在于:明确了探讨三类机器的统一数学原理的问题与探寻AGI的数学基础之间的关系,同时明确和验证了人工智能和计算机科学之间的关系。
【文章来源】：自然辩证法研究. 2020,36(03)北大核心CSSCI
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
可预言的AGI发展的三个里程碑[3]
1936年图灵在求解希尔伯特第十问题时,给出了“机械计算”的一种严格定义,它演变成了通用计算机的数学模型(后人称图灵机)。同时代的丘奇和哥德尔也给出过“机械计算”的不同定义,被证明都与图灵机是等价的,他们的定义都是从纯数理逻辑的意义上来考虑的,不像图灵机那样体现出了计算与操作的直观本质。因此,哥德尔对自己和丘奇的方法都不满意,唯独对图灵的方法口服心服,他认为“图灵机以一种精确定义完全把握了机械(或计算)过程的直观概念”。前两年邹晓辉在北大数学学院举办的跨学科大讨论班上的多次演讲,则更加明确地指出了图灵机计算模型同时又是物理操作模型。图灵机的跨学科描述方式,是希尔伯特、丘奇和哥德尔等数学家当时几乎都没有想到的。邹晓辉进一步给出了三类孪生图灵机即形式化理解模型。由图2可见,三类孪生图灵机即三类形式化理解模型,其基础是物理和数学跨学科的图灵机理论模型。其关键在于图灵测试分别导入的是数字、符号和字符三种类型的数据,其中承载的信息和知识却是由于人类用户根据各自的实际需要可具体赋予的。其焦点就是当年的图灵测试[5](现在可由ABC三类孪生图灵机暨三类形式化理解模型ABC分别完成)和后来的中文房间[6](其间接形式化之后即可简称中文屋)-用中文做图灵测试的示例。
三类形式化理解模型不仅把图灵机和图灵测试以及中文屋和中文房间(用中文做图灵测试)两类极端冲突化解了,而且,还从广义文本的视角升华了人们对计算机到学习机再到理解机的认识,同时,还得到了间接形式化标准范例。由图3可见,通用计算机发展的几个里程碑,数字化、符号化、结构化和对象化,其每一步的发展都有坚实的基础。从专用学习机到通用学习机的发展,在强AI或AGI上遭遇了发展瓶颈:自然语言理解或专家知识表达或软件模式识别(后者在基于统计的机器学习和深度学习领域异军突起,在特定领域产生了专用学习机)。通用理解机或间接形式化理解模型另辟蹊径,从数字化与弱AI(强人类智力)途径,打通了八大形式体系的间接形式化途径。为贯通理性反思与经验预测,探索了双重形式化途径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大数据与人机对话:语必在言的集合里选取[J]. 邹晓辉,王肖群,邹顺鹏. 计算机应用与软件. 2019(09)
[2]从基因编辑到AI繁殖[J]. 邱元阳. 中国信息技术教育. 2018(23)
[3]图灵测试六十五年——一种批判性的哲学概念分析[J]. 王阳. 科学技术哲学研究. 2016(02)
[4]两大类形式化方略[J]. 邹晓辉,邹顺鹏. 计算机应用与软件. 2013(09)
[5]软件工程学科何以独特——形式化方法的双重路径[J]. 邹晓辉,邹顺鹏. 软件. 2011(07)
本文编号：2962896
【文章来源】：自然辩证法研究. 2020,36(03)北大核心CSSCI
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
可预言的AGI发展的三个里程碑[3]
1936年图灵在求解希尔伯特第十问题时,给出了“机械计算”的一种严格定义,它演变成了通用计算机的数学模型(后人称图灵机)。同时代的丘奇和哥德尔也给出过“机械计算”的不同定义,被证明都与图灵机是等价的,他们的定义都是从纯数理逻辑的意义上来考虑的,不像图灵机那样体现出了计算与操作的直观本质。因此,哥德尔对自己和丘奇的方法都不满意,唯独对图灵的方法口服心服,他认为“图灵机以一种精确定义完全把握了机械(或计算)过程的直观概念”。前两年邹晓辉在北大数学学院举办的跨学科大讨论班上的多次演讲,则更加明确地指出了图灵机计算模型同时又是物理操作模型。图灵机的跨学科描述方式,是希尔伯特、丘奇和哥德尔等数学家当时几乎都没有想到的。邹晓辉进一步给出了三类孪生图灵机即形式化理解模型。由图2可见,三类孪生图灵机即三类形式化理解模型,其基础是物理和数学跨学科的图灵机理论模型。其关键在于图灵测试分别导入的是数字、符号和字符三种类型的数据,其中承载的信息和知识却是由于人类用户根据各自的实际需要可具体赋予的。其焦点就是当年的图灵测试[5](现在可由ABC三类孪生图灵机暨三类形式化理解模型ABC分别完成)和后来的中文房间[6](其间接形式化之后即可简称中文屋)-用中文做图灵测试的示例。
三类形式化理解模型不仅把图灵机和图灵测试以及中文屋和中文房间(用中文做图灵测试)两类极端冲突化解了,而且,还从广义文本的视角升华了人们对计算机到学习机再到理解机的认识,同时,还得到了间接形式化标准范例。由图3可见,通用计算机发展的几个里程碑,数字化、符号化、结构化和对象化,其每一步的发展都有坚实的基础。从专用学习机到通用学习机的发展,在强AI或AGI上遭遇了发展瓶颈:自然语言理解或专家知识表达或软件模式识别(后者在基于统计的机器学习和深度学习领域异军突起,在特定领域产生了专用学习机)。通用理解机或间接形式化理解模型另辟蹊径,从数字化与弱AI(强人类智力)途径,打通了八大形式体系的间接形式化途径。为贯通理性反思与经验预测,探索了双重形式化途径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大数据与人机对话:语必在言的集合里选取[J]. 邹晓辉,王肖群,邹顺鹏. 计算机应用与软件. 2019(09)
[2]从基因编辑到AI繁殖[J]. 邱元阳. 中国信息技术教育. 2018(23)
[3]图灵测试六十五年——一种批判性的哲学概念分析[J]. 王阳. 科学技术哲学研究. 2016(02)
[4]两大类形式化方略[J]. 邹晓辉,邹顺鹏. 计算机应用与软件. 2013(09)
[5]软件工程学科何以独特——形式化方法的双重路径[J]. 邹晓辉,邹顺鹏. 软件. 2011(07)
本文编号：2962896
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