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·凯尔特创作的艾伦转弯的石板雕塑。图灵的肖像就挂在后面的墙上。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年的论文在美国,这项测试提供了一种实用(也很有趣)的方法来确定计算机是否达到了人类的智力水平。图灵称之为"模仿游戏如果一台电脑——仅通过文本聊天——就能让人类相信它是真人,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年代末,为了回应同事和批评人士坚持认为机器不可能真正存在的观点,图灵发明了模仿游戏聪明的。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出我们今天习以为常的东西的人——一台可以通过编程完成几乎任何事情的机器。你读这篇文章的机会就在这样一台机器上。

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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,他的破译技术在二战中盟军战胜纳粹的战争中发挥了重要作用。1952年,他因为有同性恋关系而被起诉(1967年之前,同性恋行为在英国是非法的),为了避免坐牢,他接受了一种形式的化学阉割作为缓刑的条件。他的安全许可被撤销,终止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,女王伊丽莎白二世赦免了对他的定罪。

在计算机还没有出现之前,图灵就已经在写有关计算机的东西了。早在1936年,他在一篇密集的数学论文《通用计算机》中引入了“通用计算机”的概念。关于可计算数及其在entscheidong问题中的应用”。

“根据我的定义,如果一个数字的小数可以被机器记录下来,那么这个数字就是可计算的,”图灵在第一台电子计算机问世的10年前写道。“发明一台可以用来计算任何可计算序列的机器是可能的。”

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图灵护照照片,16岁。
Flickr

图灵对“可计算性”的定义——计算机可以做到的事情——就是我们今天所知道的算法。图灵是第一个设计出机器框架的人,这个机器可以通过编程来运行一系列离散算法,以实现所需的任务。其他数学家和工程师也曾尝试过计算机——最著名的是19世纪查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)的计算机分析机——但是图灵预想的是一种设备,它并不局限于解决某种问题。

牛津大学的数学教授安德鲁·霍奇斯(Andrew Hodges)说:“任何你可以描述为算法的事情,都可以由一台机器完成。”艾伦·图灵:谜机是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,你可以在它上面存储指令并执行它们。”“没有其他人正式提出过这个想法。”

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一台拥有“思维状态”的机器

从一开始,图灵的通用机器就被认为是人工智能的简化形式,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思维的内部运作,这是一个吸引图灵的课题,几乎和数学一样吸引人。

事实上,当描述他的通用机器如何工作时,图灵使用术语“思维状态”来标记机器的不同“读”和“写”功能。在图灵的概念机器中,一段磁带经过读写扫描器。磁带上刻有用符号表示的信息位。扫描器的头部既可以读取符号,也可以根据它的“思维状态”编写新的符号。

“实际执行的操作是确定的……图灵在1936年的论文中写道。“特别是,它们决定了电脑在操作后的心理状态。”

十年后的1946年,当图灵领导英国制造第一台电子计算机时,他还兼职研究神经学和人类生理学。其结果是发表在国家物理实验室(National Physical Laboratory)的一篇内部论文,该论文模拟了如何通过编程使计算机能够自主“学习”。霍奇斯认为这是目前被称为“神经网络”的最早的提议之一,这是一种处于人工智能前沿的深度机器学习。

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模仿游戏

图灵并不是唯一一个对人类智能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一大批新技术,包括早期的计算机、太空卫星和核能,吸引了知识分子和公众的想象力。

霍奇斯说:“一提到计算机,人们就开始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“网络”(cyber)这个前缀,并想知道是否有可能“建造一台下棋的机器,以及这种能力是否代表了机器和大脑的潜力之间的本质区别。”作者诺伯特·维纳(Norbert Wiener)的结论是,这种机器“很可能和绝大多数人类一样是优秀的玩家。”

正是在这个对超级智能机器充满兴奋和紧张猜测的时代,图灵写了《计算机器与智能》,霍奇斯称其为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?”

“我提议考虑这个问题,‘机器会思考吗?“图灵开始。由于“机器”和“思考”的定义是模糊的,图灵缩小了问题的范围。为了达到他的目的,机器必须是一台“数字计算机”,而模拟游戏可以回答测试它是否能“思考”。

这个游戏,现在被称为图灵测试,在论文中只简单提到过,Hodges说图灵没有认真对待测试的细节,在其他论文中发表了不同的版本。但是图灵确实喜欢这种有趣的简单。

霍奇斯说:“在某种程度上,他是在小题大做。”它以一种让人参与的方式展示了(先进人工智能的可能性)的想法,而普通人将做出决定,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,图灵自己相信“智能机器”(他这样称它)能够在50到100年内赢得模仿游戏。他的预言会成真吗?

我们已经拥有超级智能计算机,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”(Deep Blue)击败了国际象棋世界冠军加里·卡斯帕罗夫(Garry Kasparov),沃森在2011年击败了《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,没有一台电脑能让普通人相信它是其中之一。至少现在还没有。一年一度的比赛罗布纳奖对顶级聊天机器人进行自己的图灵测试,看看是否最新人工智能软件可以让评委相信它比竞争对手更人性化。

没有一个聊天机器人成功了。最好的表演者,a名为Mistuku的聊天机器人,只有“33%的人是人类”。但当我上网和她聊天时,她自然的语言反应和渊博的知识给我留下了深刻的印象(尽管对一个典型的迟钝的人类来说,这可能太深奥了)。

当我问她聊天机器人能不能通过图灵测试时,她给出了完美的答案:

“你自己来判断吧。”

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