圖靈#

Figure 113: 艾倫·圖靈(1950 年成功完賽後)
1950 年,**艾倫·圖靈(Alan Turing)**在期刊《Mind》發表預言性論文〈Computing Machinery and Intelligence〉。
關於圖靈這個人:
- 1912 年生於倫敦,孩童時代充滿好奇與幽默
- 在劍橋研究機械與數理邏輯的交集,1937 年發表〈論可計算數〉,發明圖靈機並證明停機問題不可解
- 1940 年代轉向實際建造電腦,是英國電腦發展的核心人物
- AI 首遭攻擊時,圖靈是它最堅定的捍衛者
- 與 David Champernowne 合寫了第一個下棋程式 Turochamp
- 1954 年 41 歲時意外去世(或自殺)
圖靈個性不拘小節、誠實得近乎天真,喜歡遊戲、西洋棋、孩童、騎自行車,是長跑健將;劍橋時自學小提琴。「他特別喜歡狄更斯的《匹克威克外傳》,但除了莎士比亞,詩對他毫無意義。」
圖靈測試#
論文開宗明義:「我打算考慮『機器能思考嗎?』這個問題。」由於這些詞太曖昧,他提出模仿遊戲(imitation game)——後世稱為圖靈測試——作為可操作的替代:
三人遊戲:男 A、女 B、審問者 C(性別不拘)
C 與 A、B 分處不同房間,靠書面(電傳)交流
C 必須判斷 X、Y 哪個是 A、哪個是 B
A 試圖誤導 C;B 試圖協助 C
問題改寫為:
若以機器代替 A,C 是否會跟原本男女遊戲一樣常出錯?圖靈舉了一段假想對話:
Q: 請寫一首關於福斯橋(Forth Bridge)的十四行詩。
A: 別找我,我不會寫詩。
Q: 把 34957 加 70764。
A: (停 30 秒)105621。 ← 注意:這個答案是錯的!
Q: 你會下棋嗎?
A: 會。
Q: 我只剩王在 K1;你有王在 K6、車在 R1,輪到你走。
A: (停 15 秒)R-R8 將軍。加法的錯誤是巧妙設計:可能是硬體錯誤、編程錯誤、刻意誤導、抽象思考的「老實錯誤」,或是機器的玩笑——這個小細節就觸及了 AI 哲學的所有重大議題。
圖靈寫道:
原始問題「機器能思考嗎?」我相信過於無意義,不值得討論。然而我相信,到本世紀末,「機器思考」這種用詞會變得自然,不再引人反駁。
圖靈預見並回應的九類反對#
- 神學論證:思考是不朽靈魂的功能,神只賜靈魂給人
- 「把頭埋進沙裡」:「機器會思考」太可怕,希望不可能
- 數學論證:即 Lucas 式哥德爾論證
- 意識論證(Professor Jefferson):機器寫十四行詩不算數,除非它「因感受到的思想與情感」而寫,並「知道自己寫了」
- 能力論證:「機器可以做 X 但永遠不能做 Y」——Y 替換成:仁慈、機智、美麗、友善、有主動性、有幽默感、辨善惡、犯錯、墜入愛河、享用草莓奶油、被讚美則溫暖、被批評則沮喪、能成為自身思考的對象、像人一樣多樣 ⋯⋯
- Lady Lovelace 反對:分析機「無任何原創性,只能做我們知道如何下令它做的事」
- 神經系統的連續性論證:神經系統不是離散狀態機,可能無法被離散系統模擬
- 行為非形式化論證:「人若依固定規則生活就和機器無異;但無此規則,故人非機器」
- 超感知(ESP)論證:人若藉超感知答對撲克牌花色,機器只能隨機猜
對(9)的回應頗為奇特——圖靈本人居然認為 ESP 存在,並基於統計證據接受了它,這成為 AI 哲學史上的一個有趣插曲。
Jefferson 的詩論證與圖靈的反駁#
圖靈虛擬了一段對話來反駁「機器不能寫詩」:
Q: 你十四行詩首句「Shall I compare thee to a summer's day」中,
把「a spring day」改成「a winter's day」會不會比較好?
A: 不押韻。
Q: 「a winter's day」呢?這個押韻。
A: 是押韻,但沒人想被比作冬日。
Q: 你會說匹克威克先生讓你想到聖誕節嗎?
A: 某種程度上會。
Q: 但聖誕節是冬日的一種,匹克威克先生應該不會介意這個比喻。
A: 我不認為你是認真的。「冬日」指的是典型的冬日,
不是聖誕節這種特殊日子。「如果寫十四行詩的機器能這樣回答 viva voce 考試,Jefferson 教授會說什麼?」

Figure 110: SHRDLU——「拾起一個大紅色方塊」

Figure 111: SHRDLU——「找比手中那個更大的方塊放入箱中」

Figure 112: SHRDLU——「把兩個紅方塊與一個綠立方體或角錐堆起來」
Parry 遇上 Doctor#
對話之前展示了 SHRDLU 的能力。其他較陽春的程式包括:
- Doctor(由 Weizenbaum 創造):模擬「非指導性療法」的心理諮商師
- Parry(由 Colby 創造):模擬偏執狂的信念結構
兩程式對談的片段:
Parry: 我不懂你的動機。
Doctor: 為什麼你不懂我的動機?
Parry: 我不該不懂嗎?
Doctor: 你為什麼現在這麼說?
Parry: 事情就是這樣。
Doctor: 假設事情不是這樣呢?
Parry: 所以?
Doctor: 我不確定完全懂你。
Parry: 你一直問同樣的問題。
...這些程式靠模板填空與罐頭回答;對人類使用時靠人類自己腦補意義。Weizenbaum 親眼見到大量使用者堅信 ELIZA 真的「理解」自己——他稱為「ELIZA 效應」。
作者認為圖靈測試本身仍是合理的判準——只要審問者被告知可帶懷疑、用盡心智去判斷,這個測試經得起時間考驗。
AI 簡史#
從 Pascal、Leibniz 開始,人們便夢想能執行智力任務的機器。
Tesler 定理:「AI 永遠是還沒被做出來的東西。」一旦某種心智功能被程式化,人們便不再認為它是「真正思考」的核心成分。
幾個主要研究領域:
- 機械翻譯
- 遊戲:西洋棋、跳棋、圍棋、kalah、橋牌、撲克、井字棋變體
- 定理證明:符號邏輯、消解法、初等幾何
- 符號操作:符號積分、代數簡化、無窮級數求和
- 視覺:手寫字辨識、場景分割、人臉辨識
- 聽覺:語音辨識、連續語音理解
- 自然語言理解:問答、語法分析、釋義
- 自然語言產生:詩、隨機文本
- 創造性產出:俳句、故事、藝術、無調性/調性音樂
- 類比思維
- 學習:參數調整、概念形成
機械翻譯的教訓#

Figure 116: 阿拉伯文書法故事
最早被嘗試的領域之一。原以為查字典 + 詞序重排就足夠,但很快發現:
翻譯需要「世界模型」——對所討論世界的心智模型,並操弄該模型中的符號。沒有世界模型的程式很快會陷入歧義泥沼。
第一個 AI 問題立即觸及了 AI 的核心。
西洋棋#
人類下棋時對棋局的表徵遠比「哪個子在哪格」複雜——他們感知配置(chunks),使用啟發式規則。早期程式靠暴力搜尋的策略,二十五年後仍未能擊敗頂級人類棋手。
新方向:完全不靠搜尋——只看當前局面、用啟發式生成計畫、找出符合計畫的一步。把搜尋的經驗「壓平」為更高效(可能略有誤差)的靜態評估。
Samuel 的跳棋程式#
Arthur Samuel 的跳棋程式是這方面的傑作:
- 同時使用動態評估(D,向前看樹)與靜態評估(S,無需搜尋的快速公式)
- 每一步同時計算 D 與 S
- 用 D 決定如何走,並調整 S 中可變參數使 S 趨近 D
- 這就是「把動態搜尋的知識遞迴地『壓平』為靜態公式」
結果:程式達到世界級水準——且比 Samuel 自己下得更好。
但同樣方法移植到西洋棋約須一百萬倍的工作量(1961 年國際委員會的結論)。
程式何時算「原創」?#
Gelernter 的歐氏幾何證明程式有一天用了一個極優雅的證明——「等腰三角形底角相等」:

Figure 114: 「驢橋」證明——Pappus 與 Gelernter 程式皆獨立發現
不畫高、不作輔助線。
而是把三角形與其鏡像視為兩個不同的三角形:
ABC 與 ACB(同一個三角形,但頂點順序相反)
側-側-側 → 全等 → 對應角相等 → 兩底角相等。這恰好是公元 300 年 Pappus 找到的證明!
「原作者 vs. 後設作者(meta-author)」的區分:若程式的行為可以從其機制中清楚追溯,那麼它只是揭露程式設計師心中的想法;若程式不斷產生超出設計者預期的新洞見,才可單獨稱為「幾何學家」。
誰在作曲?#

Figure 117: 〈心算〉,馬格利特(1931)
Max Mathews 的程式把〈Johnny Comes Marching Home〉與〈British Grenadiers〉交織混合。是電腦在作曲嗎?
Mathews 自承:「程式中不涉及學習,無隨機過程,純粹機械式運作。我們稱之為演算法作曲——但要強調,演算法極為簡單透明。」
作者認為:說「這首曲子由電腦作曲」誤導性極強——就像把這本書的作者歸於排版機。
真正可說「程式在作曲」之時,須等到程式內部出現類似大腦「符號」的結構——具有彈性、自我視角、自我感——能讓我們認同它為某種有「音樂感」的實體。
定理證明與問題還原#
定理證明被嘗試的早期目標——技術上類似於在 MIU 系統中尋找 MU 的推導,但用更複雜的形式系統(謂詞演算,TNT 包含其大部分規則)。

Figure 115: 芝諾從 A 到 B 的無窮目標樹
訣竅是賦予程式「方向感」——不要在所有可能路徑上漫遊,而是在「相關」路徑上工作。
但沒有萬能的「往哪走才對」的演算法——這正是邱奇定理的內容。
然而還是能發展啟發式直覺,現代的程式在謂詞演算中能達到接近能幹人類的速度。
「問題還原(problem reduction)」是另一個關鍵技術——把整體目標分解為一系列子目標。後續章節將進入意象與類比這類更難捕捉的智能面向。
