艾伦·图灵和他的测试是如何成为人工智能传奇的

由:戴夫·鲁斯|

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英国白金汉郡米尔顿·凯恩斯附近的布莱切利公园,斯蒂芬·凯特尔(Stephen Kettle)创作的“艾伦·转弯”(Alan Turning)石板雕塑。图灵的肖像挂在后面的墙上。Loz Pycock / Flickr (2.0 CC冲锋队

图灵测试是人工智能领域的传奇。首先由富有远见的英国数学家提出阿兰·图灵在一个具有里程碑意义的1950年的论文该测试提供了一种实用(也相当有趣)的方法来确定计算机是否达到了人类的智能水平。图灵称之为"模仿游戏“如果一台电脑——通过纯文字聊天——能让人相信它是真人,那么它就通过了测试。理论上很简单,但实际上几乎不可能。

20世纪40年代后期,图灵的同事和批评者坚持认为机器永远不可能是真实的,为了回应他们,图灵想出了模仿游戏聪明的.但图灵对这些原始的新机器更有信心,他称之为“数字计算机”。这是因为图灵是第一个设想我们今天习以为常的东西的人——一台可以编程的机器,几乎可以做任何事情。你很有可能就是在这样一台机器上阅读这篇文章的。

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图灵的通用机械

艾伦·图灵是个怪人英国数学家他提出了现代计算机的概念,他的密码破解在二战盟军战胜纳粹中发挥了重要作用。1952年,他因与同性恋发生关系而被起诉(1967年之前,同性恋行为在英国是非法的),为了避免坐牢,他接受了一种化学阉割的形式作为缓刑的条件。他的安全许可被撤销,结束了他在英国政府的工作。1954年,他被发现死于氰化物中毒,2013年,英国女王伊丽莎白二世(Queen Elizabeth II)赦免了他的罪名。

在计算机问世之前,图灵就开始写计算机了。早在1936年,他在一篇密集的数学论文《通用计算机》中介绍了“通用计算机”的概念。《可计算数及其在判定问题中的应用》."

图灵写道:“根据我的定义,如果一个数字的小数点能被机器记录下来,那么这个数字就是可计算的。”“我们有可能发明一台可以计算任何可计算序列的机器。”

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艾伦·图灵的护照照片,16岁。
Flickr

图灵对“可计算性”的定义——计算机可以做的事情——就是我们今天所知的算法。图灵是第一个提出机器设计框架的人,这种机器可以通过编程运行一系列的离散算法,以实现预期的任务。其他数学家和工程师也曾尝试过计算机器——最著名的是查尔斯·巴贝奇的19世纪分析机但图灵设想了一种不局限于解决一种问题的设备。

“任何你可以描述为算法的东西都可以由一台机器完成,”牛津大学数学教授安德鲁·霍奇斯(Andrew Hodges)说。艾伦·图灵:谜机这是2014年奥斯卡获奖影片《模仿游戏》(the Imitation Game)的灵感来源。

霍奇斯说:“通用机器本质上就是我们现在所说的计算机,你可以在上面存储指令并执行它们。”“没有人把这个想法正式化。”

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一台有“精神状态”的机器

从一开始,图灵的通用机器就被设想为人工智能的一种非常简化的形式,尽管这个术语直到1956年才被创造出来。霍奇斯说,通用机器的设计是为了模仿人类大脑的内部活动,这是图灵对数学一样着迷的课题。

事实上,在描述他的通用机器如何工作时,图灵用了“精神状态”这个术语来标记机器的“读”和“写”功能。在图灵的概念机器中,一段磁带通过一个读/写扫描器。纸带上刻有用符号表示的比特信息。扫描头可以根据自己的“精神状态”读取这些符号,也可以写出新的符号。

“实际执行的手术是确定的……图灵在1936年的论文中写道。“特别是,它们决定了操作执行后计算机的心理状态。”

十年后的1946年,图灵领导英国建造第一台电子计算机的努力陷入停滞,他同时还研究了神经学和人类生理学。结果,美国国家物理实验室(National Physical Laboratory)发表了一篇内部论文,模拟了如何通过编程让计算机自己“学习”。霍奇斯认为,这是目前所谓的“神经网络”最早提出的建议之一。神经网络是一种深度机器学习,处于人工智能的最前沿。

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模仿游戏

图灵并不是唯一一个对人类和机器智能之间的相似性感兴趣的人。第二次世界大战期间涌现的新技术,包括早期的计算机、太空卫星和核能,激发了知识分子和公众的想象力。

霍奇斯说:“只要一提到计算机,人们就会谈论电子大脑以及计算机与大脑竞争的可能性。”

1948年的书"控制论他创造了前缀“网络”(cyber),并想知道是否有可能“构造一台会下棋的机器,以及这种能力是否代表了机器和大脑潜能之间的本质区别。”作者诺伯特·维纳(Norbert Wiener)总结说,这样的机器“很可能和绝大多数人类一样是优秀的玩家”。

正是在这个关于超级智能机器的兴奋和紧张猜测的时代,图灵写出了《计算机器与智能》,霍奇斯称这是哲学文献中被引用最多的论文之一。

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“机器能思考吗?”

“我建议考虑这个问题,‘机器会思考吗?“图灵开始。由于“机器”和“思考”的定义是模糊的,图灵缩小了这个问题的范围。在他看来,这台机器必须是一台“数字计算机”,而对它能否“思考”的测试将由模仿游戏来回答。

这个游戏,现在被称为图灵测试,在论文中只简单地提到了一下,霍奇斯说图灵并没有太认真地对待测试的细节,在其他论文中发表了不同的版本。但图灵确实喜欢这种好玩的简单。

“在某种程度上,他是在小题大做,”霍奇斯说。它以一种参与人的方式展示了这种(先进人工智能的可能性)的想法,普通人可以做出决定,就像审判中的陪审团一样。”

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计算机能通过图灵测试吗?

当图灵测试在1950年首次发表时,图灵自己很有信心“智能机器”(他这样称呼它)能够在50到100年内赢得模仿游戏。他的预言会成真吗?

我们已经有了超级智能计算机,能够在其他类型的游戏中智胜最聪明的玩家。1997年,IBM的“深蓝”击败了国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫(Garry Kasparov),而沃森在2011年击败了打破纪录的《危险边缘》(Jeopardy!)冠军肯·詹宁斯(Ken Jennings)。

但模仿游戏提高了人工智能的门槛,没有一台计算机接近于让普通人相信它是人工智能的一员。至少现在还没有。一项名为罗布纳奖(Loebner Prize)的年度竞赛对顶级聊天机器人进行了自己的图灵测试,以看看最新的人工智能软件可以让评审团相信它比它的人类竞争对手更人性化。

没有一个聊天机器人成功了。最好的表演者,a聊天机器人Mistuku美国只有“33%的人”。但当我上网和她聊天时,她的自然语言反应和渊博的知识给我留下了深刻的印象(尽管可能对一个典型的愚笨的人来说太深奥了)。

当我问她聊天机器人是否能通过图灵测试时,她有了完美的答案:

“你自己去判断吧。”

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