不确定性原理—人工智能的哲学基础

作者：孙二林

摘自：《不确定性原理——人工智能的哲学基础》

哲学园鸣谢

科学大体可以分为三层，从下往上依次是：

基础科学、

应用科学、

前沿科学。

人工智能（及其近亲人工生命、机器人学）属于前沿科学的范畴，相对于已经发展了几百年的成熟的基础科学和应用科学，人工智能仅有几十年历史，尚处于起步阶段，远未形成坚实的基础和完整的架构。

研究人工智能，应该从哪里入手？这是个问题。

它牵扯到另外一个问题：

人工智能到底是什么？

电影《机械公敌》人工智能“WIKI”

人工智能是一台计算机吗？

是，又不仅仅是。

人工智能是一段程序吗？

是，又不仅仅是。

显然，如果只了解计算机和程序，那最多也就能组装一台电脑、编写一段代码，跟人工智能还差得太远。

人工智能之父图灵所创建的图灵机，准确地说是计算机的数学模型，它是实现人工智能的工具和基础，而不是人工智能本身；它是实现人工智能的必要条件，而不是充分条件。

计算机已经出现半个多世纪了，已经非常普及，但几乎所有人都不会认同：它就是人工智能。

人工智能的下一层是什么？

计算机科学、生命科学、语言学。

计算机科学、生命科学、语言学的下一层是什么？

数学、物理学、逻辑学。

数学、物理学、逻辑学就是科学大厦的最底层了吗？

是的。

科学大厦再往下是什么？

基石。

科学的基石是什么？

哲学。

是的，哲学。如果我们要在人工智能的方向上走得更远，就必须对哲学有着更深刻的理解。

不懂哲学？

错，我们每个人都懂哲学。“人死不能复生”，“世界是由原子组成的”，这就是哲学。

一般来说，中国的研究人员（包括职业的和业余的）容易犯两个错误：

第一， 搞科学的瞧不起搞哲学的。

第二， 搞哲学的不懂科学。

其实呢，哲学与科学的关系如同基石与大厦的关系一样，只懂哲学不懂科学就没有高度，只懂科学不懂哲学就没有深度。

历史上的科学巨匠如牛顿、爱因斯坦、图灵、玻尔，他们都对哲学有着超凡的理解力。

在西方，哲学与科学本来就是一体。

比如爱因斯坦，从小就生活在西方哲学头脑的人群中（普通人群可能没有科学头脑，但不可能没有哲学头脑），十几岁就熟读几何、微积分以及《纯粹理性批判》等大多数科学家一辈子都没读过的哲学巨著，他二十几岁能发表相对论，那不是没有关系的。

西方哲学和科学在向中国传输的过程中，被中国人有意识地一分为二、去粗取精、去伪存真、“去其糟粕、取其精华”了。精华无疑是指科学，而糟粕，就是那倒霉的哲学了。

所以，中国科学家往往只看到了地面以上的宏伟建筑，却看不到地面下的哲学基础。

中国人把西方哲学和科学一分为二断章取义，也不是完全没有道理的。因为中国有五千年连绵不绝的辉煌文明史，形成了自己的一套完整、强大的传统哲学。不管你是否特意上了传统哲学课，它都会由你的父母、师长、书籍乃至生活习惯潜移默化地灌输给你。传统哲学的存在，使得西方哲学难以生根，只能以外来哲学的身份存在。

与现代科学技术日新月异的发展速度相比，哲学的发展是缓慢的，具有一定的保守性，但这并不等于它不发展。

那么，最近的基础科学的重大进步是什么呢？应该是量子力学，还有后来的混沌。

量子力学也好，混沌也罢，它们有一个共同的基本原理：不确定性原理。

通俗讲就是薛定谔猫：

箱子中关着一只猫，如果我们不去观察，箱子里的猫的死活就不确定；只有打开箱子看一眼，猫的死活才会在这一瞬间确定下来。

混沌中的不确定性原理：

通俗讲就是蝴蝶效应：一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀，可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。

为什么量子力学和混沌都会建立在名称相同表述不同的“不确定性原理”之上？这仅仅是偶然，还是有着深刻哲学含义的必然？

本文的目的，就是试图从不确定性原理入手，更新我们的哲学思想，以期为人工智能的研究提供帮助。

关于人工智能的三个哲学问题

关于人工智能，可以分为三个问题：

第一， 从哲学的角度，我们能做出什么样的人工智能；

第二， 从哲学的角度，我们该做什么样的人工智能；

第三， 从哲学的角度，我们该如何做人工智能。

我们能做出什么样的人工智能

第一个问题：从哲学的角度，我们能做出什么样的人工智能。

1

我们做不出“完全像人的人工智能”

《人工智能》有情感的机器人小孩大卫

如果我们能做出一个“完全像人的人工智能”，它有爱有恨，有基因有突变，而且还是碳基，那么它就不是人工智能了，它根本就是一个人。完全像人的东西不是别的，它就是人。

所以，世界上根本就不存在“完全像人的人工智能”。

2

我们做不出“能取代人的人工智能”

《纽约客》封面 机器人取代人类

地球上没有任何高级智能能取代人。为什么这么说呢？因为宇宙中的实体之间有三种关系：后继、等级、平级。只有平级的实体之间才有竞争，才有胜败，才有取代。后继的实体之间没有取代。

比如，我们不能说“哺乳动物取代了恐龙”，“现代人取代了原始人”，“儿子取代了父亲”。要知道，恐龙生了哺乳动物，哺乳动物是恐龙的延续，是恐龙在现代的代表；原始人生了现代人，现代人是原始人的延续，是原始人在现代的代表；父亲生了儿子，儿子是父亲的延续，是父亲在现代的代表。所以，后继的实体之间只有代表关系，没有取代关系。

等级的实体之间也没有取代。

比如，不能说：“中国取代了山东”，“山东取代了中国”，“中国人取代了人类”，“人类取代了中国人”，“张三的胳膊取代了张三”，“张三取代了张三的胳膊”。中国是山东在世界上的代表，山东是中国在地方的代表；人类是中国人在物种上的代表，中国人是人类在种群上的代表。所以，等级的实体之间也是只有代表关系，没有取代关系。

只有平级的实体之间才有取代。比如，可以说“犬科动物取代了猫科动物成为草原的霸主”，“中国取代德国成为第三大生产国”，“原始人取代了巨猿成为进化的成功者”。

如今在地球上进化到最高等级的，只有人类一支，所以在地球上没有任何高级智能能取代人。至于说人工智能，它本身就是人做的，它与人是后继关系，它代表着人的智慧和劳动，根本不存在取代一说。画家画了一幅流传千古的名画，作家写了一篇万世流芳的小说，能说名画把画家取代了，小说把作家取代了吗？

所以，人类做不出“能取代人的人工智能”。

3

我们可以做出硅基机器人，

它将是我们的忠实仆人和有力工具

前半句话：我们可以做出硅基机器人，事实上我们已经做出来了，有事实为证，不需要用更多的语言来证明。

后半句话：它将是我们的忠实仆人和有力工具。目前来说是这样，因为人类掌握3 个级别的时间方向上的重复变异：记忆变异、遗传变异、教学变异，而硅基机器人只有记忆变异。没有遗传变异就不能建立种群，没有教学变异就不能建立社会。人类的强大不在于个体，而在于人类能建立种群、建立社会。

记忆变异、遗传变异、教学变异这3 个环节是紧密相连缺一不可的，它们共同保证了人类能取得今天的成功。

实体的寿命有限，其最直接的缺陷就是对时间的控制力不强，一个实体只能控制它的寿命范围内的时间，这就是记忆变异。正因为如此，所以在记忆变异的基础上产生了遗传变异，又在遗传变异的基础上产生了教学变异。

再看硅基机器人。现有的硅基机器人的寿命甚至比人还短，也就是说它在记忆变异方面都不如人。假设以后造出了更高级的硅基机器人，它可以活很多很多年。

那么，会不会出现这种情况，就是机器人造机器人呢？

这就涉及到机器人如何造机器人的问题。

如果是机器人用自己的数据来造机器人的话，这种情况已经发生了，就是计算机病毒。在现实世界中，仅有数据还不能构成一个相对完整相对独立的实体，所以计算机病毒控制世界的能力非常弱，它最多只能控制几台防护不严的电脑，把它搞死为止。

因此，机器人用别的方法造机器人——不管是工厂也好数据也好——都不会提高它的自身地位。唯一能提高自身地位的，就是用基因的方法，也就是用遗传变异的方法造机器人。

不幸的是，遗传变异的专利权已经被人类抢注了。即便机器人用遗传变异的方法造出一个高级智能，那也叫人，而不是叫机器人或人工智能。

4

我们有可能做出量子机器人，

它有可能是比人类更高级的文明

量子计算机和量子机器人，仅存于幻想当中。它可能会有一些突出的优点，使得它能超越硅基机器人甚至人类。

即便有了量子机器人，即便它建立了更高级的文明，它也不会取代人类或消灭人类。进化的规律是这样的：高级实体只会依附于低级实体而不会消灭低级实体。分子的产生没有消灭原子，生命的产生没有消灭分子，人类的产生也没有消灭生命。所以，更高等级的文明出现以后，不论它是何种形态，都不会消灭人类，当然也不保证人类不被消灭。真正会取代人消灭人的是人类的同等级的竞争者，即可能存在的外星人。

量子机器人最大的问题，就是它是否会出现。

所以说，我们有可能做出量子机器人，它有可能是比人类更高级的文明，当然，这只是可能。

我们该做什么样的人工智能

根据第一个问题的分析结果，人工智能可以分为三种：

第一种：硅基非基因人工智能；

第二种：硅基基因人工智能；

第三种：量子人工智能。

硅基非基因人工智能又可以分为两种：

A：有形体无遗传的硅基非基因人工智能，包括工厂里生产的机器人、云计算。

B：无形体有遗传的硅基非基因人工智能，包括计算机病毒、人工生命。

由于基础科学的限制，硅基基因人工智能和量子人工智能还看不到影儿，所以目前我们只能做硅基非基因人工智能。

我们该如何做人工智能

从哲学的角度，我们该如何做硅基非基因人工智能。

有形体无遗传的硅基非基因人工智能

有形体无遗传的硅基非基因人工智能，说白了就是一个机器人程序。机器人程序介于用户和操作系统之间，从上往下又分为界面层、转化炉层、进化网络层、宇宙坐标系-骰子网络层、数据结构层等5 层。如下所示：

首先，机器人程序有一个界面层，界面层把整个程序封装起来，使之看起来像是一个有智能的实体。人与机器人之间的对话、机器人与机器人之间的对话、机器人与其他的机器程序之间的对话都通过界面层进行。

其次，界面层往下是转化炉层。这一层包裹着下面的几层，表现为一个能把不确定性转化为确定性的转化炉。一个人也好，一个系统也好，其本质都是一个把不确定性转化为确定性的转化炉。

再次，转化炉层往下是进化网络层。这一层包裹着下面的几层，表现为一个不断重复、创新、重组的进化网络。这里的进化是广义的进化而非狭义的生物进化。每个人在一生中都在不断地进化，主要表现在他的大脑神经网络的不断发展。背一首唐诗，进行一场对话，提出一个解决方案，都伴随着大脑神经网络的发展，也就是进化网络的发展。

然后，进化网络层往下是宇宙坐标系-骰子网络层。宇宙坐标系表现为时间、深度、广度三个维，每个人的脑子里天生就有这三个维，它使得我们能分清时间上的先后、等级上的高低和平级上的左右。骰子网络层表现为实践骰子（即节点）和认知骰子（即连线）构成的网络。宇宙坐标系和骰子网络加起来，构成进化网络的基础。

最下面一层是数据结构层，它是实现以上各层的基础。

无形体有遗传的硅基非基因人工智能

无形体有遗传的硅基非基因人工智能，说白了就是一个人工生命程序。人工生命程序介于用户和操作系统之间，从上往下又分为界面层、转化炉层、进化网络层、宇宙坐标系-骰子网络层、数据结构层等5 层。如下所示：

人工生命程序与机器人程序的层次结构基本一致，主要的区别在于：

从进化网络层来看，机器人程序的进化网络是内部进化网络，相当于人类的大脑神经系统；人工生命的进化网络是外部进化网络，相当于某个物种的进化网络图。

从转化炉层来看，机器人程序是4 型转化炉，掌握广度方向上的重复变异、深度方向上的重复变异、时间方向上的1 级重复变异，即记忆变异。人工生命程序是5 型转化炉，掌握广度方向上的重复变异、深度方向上的重复变异、时间方向上的1 级、2 级重复变异，即记忆变异和遗传变异。

从界面层来看，机器人程序的界面包括语言界面、图形界面、机械操作界面等。人工生命的界面主要是图形界面。界面是什么？从某种意义上说，界面就是形体，形体就是界面。机器人程序可以支持多种复杂的界面，人工生命只能支持很少的简单的界面，因此说机器人程序有形体，人工生命无形体。

人工生命的优点在于能掌握遗传变异，机器人的优点在于能掌握多种操作界面。它们在不同的领域发挥着作用。

这两年新出现一个叫“云计算”的概念。云计算支持多种界面（即多种应用程序），且没有遗传变异，因此可归类为有形体无遗传的硅基非基因人工智能。