以彭罗斯对数学、物理学、计算和认知科学的哲学观点为基础反思一般哲学、宗教及初步探讨强人工智能
罗杰·彭罗斯爵士对于数学和思维的本质等问题,尤其通过在《皇帝新脑》为代表的著述中,主要指出了他的以下几个观点:
- 柏拉图理念世界的实在性
- (人的)理性思考是非算法的,而反射可能是(近似)算法的
- 这个非算法的过程或建立于这个世界的本质物理数学构造
一般认为它的这部书是讲意识的机制和强人工智能的可能性,但事实上其第一条是一个根本性的论点。
他的立论的实证基础主要有三个来源(即他的书中天马行空花费了大量篇幅介绍和讨论的貌似和人工智能的主题不太相关的内容),大致分别支撑以上的三个哲学观点:
虽然我尚没有完全深读彭罗斯的全部论证,也有不少学者(据说来自数学、物理、哲学和计算机科学等各界)对彭罗斯的观点、方法应用尤其是关于人工智能的论述持质疑或否定态度(直觉告诉我他们大多都是错的),我却非常赞赏其在哲学上的独特的建设性,乐意以其基本观点作为一种哲学的基本公设,借助现代科学发展尤其数学发展成果的一些启示,斗胆对再做些补充推测,或能够对一些历来哲学上的基本问题做一个统一化的尝试。如下讨论或许不少部分应该也是彭罗斯和与其观点类似学者所想大致雷同。不当之处也敬请指出。
首要的,即所谓柏拉图理念世界,如今可以明确化为仅仅由广义的数学或纯粹理性所构筑的本体(注意这里的明确化柏拉图假设将纯粹理性、绝对理念和广义的数学等概念同一化,并直接等同于本体本身,硬要按照哲学形式归类上则比较接近于“客观唯心主义”,通俗地讲理论化和系统化“一切皆数”的概念)。这是一个彻底的本体一元论的构造学说。然而康德所说的现象界(通俗地讲就是我们所感所知的全体)则很大程度上仍旧存在,并且仍是不等同于本体本身。但由于我们这里的基本公设是本体的一元性,现象界必须隶属于本体,就如同“承载”或“成全”它的已为我们所熟知的物理实在——人和人脑一样。这些都在本体界中依据本体内禀的规则而活动。注意这里引用柏拉图,是因为他是某种意义上西方比较完备的客观唯心主义的创造者,所以引用是古典意义的,和这里的数学之纯粹理性构筑的现代意义本体还是有相当的区别,内涵上前者也远不及后者并因而存在更多被反对者攻击的地方。但柏拉图的体系也是非常首创、超前和精妙的,故而以之冠名纪念。
在现象界中,主体(我们)可以开展纯粹理性活动认识其所感知的素材(质料、质素、物质等各种名词概念,本质上即一个特定认识阶段的客体)。当然主体也可以选择不使用理性,主体是具有自由意志的,但受其环境和认知等的限制,这一切也都是本体所内禀的属性。我目前坚定地认为之所以可以展开用与之前假设的基础构筑相容的纯粹理性认识客体的根本原因,也正是来源于这个相容性(或更明确地说,同一性)。
但主体毕竟是在一个限制域中进行,现象界不等同于本体界,主体的纯粹理性(换句话说就是数学知识)也是不完整的。这简单地直观地说可以由纯粹理性(数学)的无限性来解释。整数及其定律的无限性和哥德尔定理显然已经足以说明这个无限性。主体的活动虽然不受一致性算法的哥德尔不完备性所困,但是却不能在有限的“时间”内完成对无限的纯粹理性的探究,也不能在有限的“时间”和“空间”内完成对“时空”上无限的全体素材的覆盖,甚至由量子物理发现启示我们(实质上或许正是由于主体本身隶属于本体),它甚至在探究本体的某些特性(比如微观特性,或者主体自身作为客体)的时候会受到测量限制的干扰(从康德观点看我们总是在现象界观测,但在这里情况有点变化,但其实是否是现象与否也不是特别重要,因为首先已经要面对遇到的限制和壁障)。这些本质上都是量度的限制。
彭罗斯很明确地论证,这里也不需赘述,作为主体的思维和行为的扩展的主体的一致性方法(即等效的图灵机器或“算法”),根据哥德尔定理,则具有更大的限制。但主体对于这些方法在其物理载体上的应用无论对主体的认识还是其他需求各方面都及其便利。我个人也比较认同这个观点。
主体使用非一致性方法可能可以突破哥德尔限制,但由于在一致性上的损失,会导致不可知或不一致的结果,一如主体的思维发现过程的突发性一般。这一个过程是否会相当于主体思维的水平甚至超越,目前似乎不得而知。但可能在将来会发现其理论约束。悲观的论点是超越的可能性不大,主要受害于一致性上的损失造成的失控混乱。关于这点有待科学实证,也是非常重要的科学方向。
关于意识,作为古往今来始终非常重要的概念,想大致说两句。有很多问题还不清楚。但一个是可以肯定的,人的意识是不一致的(一个直观的表现是人会犯错误,人会有矛盾,人会似是而非,人会有神秘感等等)。但需要注意的是,这不是一个平凡的概念,不一致的过程未必能导向正确的结论和指向完备的真实,但一致的过程肯定不能做到这一点。这种不一致性正是跨越现象和本体两界的特征,是我们现在难以认识的。进一步,要这里强调探讨的,是人的意识中的数学(主体的纯粹理性),到目前为止都是造设成为一致性的,即便有不一致的地方,人都想办法将其解决。这可能也是我们的数学局限性和与本体的理性的区别的所在。
现在我们可以看到一些明显而直观的挑战理念世界的问题:
- 数学(理念)的纯粹性(至少表面上)和实在世界(至少现象中)的非对称混乱性、部分任意性和复杂性矛盾(部分被一些非线性非对称的数学发现所论证,也部分被现代物理论证,但远远不够)
- 数学的抽象性和实在世界(至少现象中)的实例性
- 实在世界(至少现象中的)存在的意义和必要性
- 本体和现象的边界的本体意义上的特性
- 我们(主体)所认识的数学的不完备性或矛盾性(已知的和未知的,已知的像一些悖论)本身是不是系统存在的疏忽、疑窦和漏洞
关于这些问题的回答的初步的猜想:可能在理念(我们角度看的数学)的无限张开的全域中存在一个或一些(也许唯一,也许不唯一,不唯一的可能性更大)特殊的部分或构造,这个构造具有(也许唯一,也许不唯一)实物实例化和“自卷入”和自洽的(以符合上述一元论公设)特征。并具有无限性(注意数学上无限性还具有不同的量级)。所以我们的实在的宇宙仅仅是这个构造的实例展开。
“自卷入”是否必要是个问题。“自卷入”是一个推测性的概念,大致是指构造运用了数学的全部或大部分特性甚至其中的不一致性困难,产生非平凡的结果,进而具体甚至指向例如产生生命、意识甚至目的的高级结构。我们的宇宙比较明显很可能是具有这个特征的。但从理念的纯粹性看,也可以承认一些简单平凡构造的合法性,比如简单到一个包含一些点的直线运动二维欧式平面中,它可以存在,但只是没有使用高级特征而自卷入。当然也可以认为这样的平凡的世界是没有意义的。
如果是多个可能实例,那我们的实在的宇宙只是其中之一(注意,这和“多重世界(量子力学假说)”或“平行世界”不一定是一回事,也很可能不是一回事,具体如何要看这个数学结构的具体情况和内部联系)。所谓时间、空间和物理规律等都是这个实例的内禀特性。我们或许(可能性不大)可以找到对应我们的宇宙的构造(如果是多个的话,找到我们自己的可能性或许更小)的线索,或许会找到别的宇宙的构造的线索。之所以说“线索”, 是因为我们不像能够把握这样一个具有无限特征的构造,因为这意味着我们能在自己的意念中构造一个宇宙,或如果可能的话依赖我们已知已有的素材构造这样一个子宇宙。便是能找到这种构造,对其“解码”也应该是无比困难,因为很显然这比测度量子、强人工智能要高级得多,虽然本质上可能是相关的。
我个人比较赞同与这种数学构造的探索(当然也包括利用,作为人类活动的基本目的)要同时在纯粹数学方法和理论物理实证两方面同时展开。在物理上要重点关注的领域的确应该是目前我们掌握的量子力学和相对论的调和和统一上。在这里很可能可以找到这种“线索”。因为如果我们认可上述假设,并且假设物质构造的基础本身含有这种特殊性(即便在上层组合过程中也可能有更新的不同的特殊性),那从这里开始未尝不是一个简便的方案。
关于理念的貌似不完备性,不少问题数学上已有解决或补救方案,但是否体现了理念本身的实在则不得而知。这本身也真是困难所在,我们也知道困难显然无处不在,有些困难或许就是和现象观察到的不一致性的体现。但这个一元论设想的基础是理念本身是完整无它的。
还有一个随着这个设想而来的现实问题是关于主体的定位。
- 这个设想理论对于作为本体中的一种高级存在的主体的个体实践行为、社会实践行为和审美行为有什么启示,还是对此持不敏感的中立态度(甚或是消极态度,但很明显再消极也不会比强人工智能的图景来得更消极了)。
- 这个设想理论对于数学在其“扩展版本”已然上升到本体的特殊地位的前提下,在现实生活(或所谓一般现象界)的运用有什么新的启示,尤其在关于诸多哲学和各类科学上未解决的大小问题上。我们进一步如何看待一些传统概念,比如“物质”,又比如“价值”。(本体的理性、主体的纯粹理性以及主体非纯粹理性的关系问题)
对于这些,目前似乎没有十分明确的答案。
另外,在这个看似已然缥缈的架构的基础上,一些更高级更玄幻的问题则远远超出我们讨论的范围、可行性和实际意义。比如,有没有超出理念的存在,如何存在(注意如此可能逻辑都也不复存在了)。
但无论如何,我感觉这个宇宙(本体)若不如斯,则我实为上帝感到遗憾。
【一些相关参考读物】
Shadows of the Mind http://en.wikipedia.org/wiki/Shadows_of_the_Mind
计算机能思考吗?http://www.cnblogs.com/quanben/archive/2011/10/23/3128894.html
物理学和数学能完整描述实在吗? http://blog.sciencenet.cn/blog-738133-584752.html
科学方法的整体论嬗变 http://www.philosophy.org.cn/article_info.aspx?n=20091112092209210903
认知科学的几个基础假设 http://www.docin.com/p-499990986.html
认知科学研究纲领的困境和走向 http://blog.sina.com.cn/s/blog_509c2ef201008e08.html
【关于哲学、宗教和科学意义的概括】
这个理论,实质上初步具有以下几个效应,
- 取消了物质和意识之吾人的感知在本体层面上的分别,同样也取消了吾人对时间和空间的感知在本体上的特殊性,而将这些都还原为本体本身的自在自为的性质。时空或许简单地就表现为数学实在构筑的维度(这和现代物理基于弦的万有理论等有些接近,只不过这些理论目前都只是一种统一化的猜想和候选项)。
- 本体实在论在哲学根本上杜绝了“怀疑主义”、“相对主义”、“决定论”(见下文)和“主观唯心主义”。但多少为这些观点的部分合理性从不同角度提供了说明。
- 本体实在论为“不可知论”,或“有限的神秘主义”留了一席之地。但其双理性范畴相容性观点指出这个世界不是不可认识的,至少在实用主义意义上。但对于很多问题的难度和可行性或许相比传统不可知论提出了更深的疑问和更大的挑战。
- 强调理性主义和实证主义。
- 回归主体本身的理性思考(冥想)或许是具有重要意义的。
- 本体实在论本质上呼应了以数学为基础的现代科学和分析方法。
- 虽然这个理论假设了这样一个具有理性实在性的本体,实在理性和认识理性具有相容性或者甚至同一性;但是也设定了一个障碍,即认识理性的终极性的限制。
- 于是所谓物质,更严格地说,应称之为“物质现象”。物质现象是人的感知的直接效果。从而物质现象具有规律性(这是本体理性的反应),人可以运用观察和理性方法去认识和分解,然而这个做法始终有局限性,而无法到达其作为纯粹理性构筑的本质,而物质现象之成立与存在也正是因为人的认识理性的界限。因为本体中显然是不存在物质的概念的。
- 精神现象与物质现象具有对应关系。精神是人感知到存在,并从客观上认识到和人体人脑物质基础有关的活动,而这其中是这种局限性凸显的地方。
- 突出了人的特殊地位。人的意识尤其理性意识活动不能还原为纯粹抽象理性(或通俗意义上的“机械”),亦即不能用有限的认识理性本身来重建的。人的理性意识是一种崇高的精神活动。人(甚至包括其他生命)的思维活动具有内在的非一致性,从而可能体现了理性自卷入的特征。一般表现为不断地发展和进化,并伴有试验和自我否定等特征。
- 于是可以推广到整个宇宙,认识理性虽然是一种崇高的活动,可以不断进化,但认识具有对于终极的本体无法认识的局限性。这些局限性或表现为微观,或表现为宏观,对这些方面要保持乐观谨慎甚至敬畏的态度。
- 也正因为这些局限性,我们所见的世界无论是局部还是全局都是不完善的。同时我们也必须借助各种不同的方法,分析的、还原的、整体论的、经验的等等。但同样所有这些方法都是有局限性的也是不完善的,所以需要适时适地地综合运用和迭代改进。
可以发现这其中一些和某些主要宗教的近现代观点非常接近。尤其值得一提的是佛教的部分观点和上述部分观点具有很相似之处。当然佛教的基本观点是通过成佛途径最终达到本体的境界。而这里的理论架构则隐含必须通过理性活动来接近。
【关于人工智能的目前的一些想法】
基于上述的讨论,谈一谈关于人工智能的未来的看法。由于技术的发展状况,这是一个目前非常热烈讨论的问题。而事实上这个问题的论辩可以追溯到计算机理论诞生的那一刻。而本质上说,这可以说是一个古往今来的反复讨论的核心哲学命题,只不过在历史上其存在形式和实证程度有所不同而已。以下就上述讨论的理论框架对这个问题再做一个回顾。
首先上述的框架在设定理念世界实在性的基础上实际给出了一个自包含自卷入的限制,其目前的数学表述已经由哥德尔定理所描述,即一致不完备性。这个限制也反应在认识论上,如果这个限制是存在的,那么认定认知具有一个绝对局限。而这个局限将作用在认识对认识本身的认识上。根据这个原理,判定强人工智能绝对没有可能。从哲学上讲,这也存在以下几个推论:
- 否定了机械认识论,从而隐含否定了机械决定论(比较弱,因为只是从机械认识论的角度否定了决定论,但已经足够)并某种程度上支持了自由意志的存在性。
- 确立了主体理性活动的地位
- 可控的虚拟实境的不可能性(因为虚拟实境的必要条件是强人工智能)
- 相对不可知论(这是上述关于理念世界本体讨论的的总体推论)
另一方面历来和目前关于人工智能的论辩,一方面反映了这个问题的哲学和科学的深度,另一方面也反映了这个问题本身的界定的模糊性,这也是由这个问题的深刻性和全局性本质所带来的。
首先要澄清的,否定强人工智能,不代表消极化或否定在自动化、机器知觉、机器学习、仿生学等领域进一步发展的努力。其实这些领域可以取得很长足的发展和有着巨大的空间。他们能够很大程度地模仿人类已有的智能和功能、扩展人类的智力需要甚至取得很多意想不到的成果。比如从机器视觉案例说,能够像人眼一样识别物体甚至在特定方面比其更卓越的设备是能造出来的,甚至能够认识物体和关联的基于知识的视觉设备也是可行的。从人机交互角度说,甚至某种程度上能够在一定条件下通过图灵测试的机器人总有一天是能够造出来的(考虑到图灵测试在机器发展到一定阶段其可操作性是依赖于人并有问题的)。前述两者的合并,能够听、看、说的机器人也是可能的,当今科幻设想中的大部分对机器人的描述都可能出现,甚至危害人类生存的机器人也不是不可能的。但这并不代表说明前面意义上的强人工智能得到了实现,因为仍旧不可摆脱以下角度看出的事实:
- 机器人本质上在执行编码者的意志,只不过过程相当复杂而已
- 机器人和算法可能模仿出了意识中的非理性的部分,而貌似理性的部分也是编码者显式赋予的
真正意义上的强人工智能,除了很多繁富的理论和技术细节讨论,最基本地,必须具有以下两个特征(或满足限制要求)
- 一致性意义上的受控性,简单地说具有不矛盾的一致的数学上的精确的行为描述
- 行为上具有至少发现未知数学规则的能力(这里用至少是弱化这个要求,简单比方,显然人具有比发现数学规则之外更广泛的能力,但这用于这个问题的讨论是不恰当的)
第2点是人脑(可能)具备的,但满足第1点的机器所无法具备的。但是如果损失第1点(不论从哪个角度),一则很难使得强人工智能的自身定义的先决条件成立,二则本身也只能说是在经验或机会主义基础上的实现,这个虽然说不是完全不可能,但可行性是非常值得怀疑的(这就像随机或有选择地穷举一些不完全认识的客观物理方案和材料而搭建一个机器人一样)。而现在和将来能够做到,很大程度上说,也的确就是(一致或部分非一致的前提下)基于经验和机会的行为模拟和逼近,这也是目前已经在做的。
另一方面,值得一提的,机器理解数学本身也在机器证明等领域展开尝试和取得各种进展,这些领域相对独立于当前的主流人工智能。这是和彭罗斯关于数学证明和推导的核心问题高度相关的,一方面根据彭罗斯的理论,机器是无法自行进行数学发现的;但另一方面,我们也可以看到随着数学学科的不断深入发展,人脑对于问题深度和广度的把握越来越难,也越来越需要借助于机器工具,四色问题的计算机证明就是一个很典型的例子。综上,这些事实反映了关于人工智能的努力在各方面以不同程度、不同广度和联动度展开,但目前,无论是在独立或是联合的意义上,或无论在哪个特定方面,都没有任何显著的现实的证据能够挑战这个理论的限制。另外值得注意的是,彭罗斯提出的是一个点上强证明,即关于人工智能演算数学的不可能性,反驳者在必然要着力于这一点上的同时,其他方面的更广泛的智能的特征和特性或许由于各种原因就难以避免地被忽视了。
另一方面,从理论上讲,这个理论框架并不能否定存在比人更高的智慧。但是否能够通过人本身进行理性延展(纯粹的或非纯粹的依赖部分物质外造的)而达及,则是一个问题。一般根据这个理论的观点,是不乐观的(见上述的牺牲一致性和机会主义)。
在这个人工智能讨论的背景下,我们还可以回顾到生命科学本身,再探索和思考诸如以下这些命题,
1. 除了人脑这个区域外,是否还有其他部位的神秘不可知特性参与了这个整体活动,如何进行;
2. 遗传和生命进化现象(鉴于我们这里讨论的问题的深刻和本质性,当然毫无例外地,这里说的遗传和演化也是广义并同时宏观和微观的)对这个问题的作用,因为很显然,现代生命科学的分析方法基本假设遗传代码决定的分子结构为之后的细胞和生命体构造提供蓝本。