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1、0从控制论到认知科学】MichaelAAb庆rbi,人工知能(Al)和大脑理论领域中提出的许多间题其实由来以久本章的目的是简.,短地展现其部分历史渊源第一部分题为1943年以前的道路迫述发生在1943年前的事;就在这一年发表了三篇非同凡响的论文:McCul】och和Rts提出神经网络的一种逻、,辑理论;Roscnbleuthencr和Biow断言带反馈的机器富于目的性;而Cra止把wigcl大脑模拟外界的能力视为智能产生之关键.第二部分题为控制论的确立和解休,表明控制论怎样从上述这些研究中脱颖而出,却仅孕育了
2、许多分立的新兴学科一如人工智能、生、物控制论认知心理学以及神经模拟它们各行其是;同时还表明大脑理论怎样崛起于一此,第三部分随后描述AI与大脑理论的新联盟,它为解决四、五十年代控制论诸间题提.、供了新思路我们首先概述在认知科学的旗帜下人工智能认知心理学以及语言学的新联盟.尔后探看人工智能与认知心理学研究者们对并行论的日益关注如何导致所谓‘联结主’。.义或PDP(并行分布处理)模式的发展这种模式藉助大脑理论滋益了该联盟、一1943年前的道路这一部分我们考查控制论的前历史,而在此之前,我们注意到该词曾有趣地几异其.
3、.。,ybeetes意控制论一词源于希腊语词汇Km意思是船上的舵手在拉丁语中它采用,‘’,,18AmpcreLactiq⒊比喻的说法意思是统治者48年当在他的专题论文叮加m鹤,.,,中使用该词时就是指这种政治性的含意然而在如我们下面将要看到的当W如cr把反馈作为其控制论概念的核心时,恢复了这个词的原意.反,馈指的是某种过程举例来,‘’,‘.说舵手凭借这一过程了解差误一偏离航向的程度并将其返回以决定怎样改变舵.,,位与此相仿在词源学中我们可以发现经常用于描述计算机及其它复杂机器的au-,tomation(自动机
4、的复数形式)一词源于与automob业(机动车)相同的希脂语词,‘’.x根意思是自运动物自动机的一个著名早期实例是公元十一世纪左右Akandri巨的勇士设计的一种自动售圣水机.在了解人类身心的种种尝试中,技..术始终起关键的作用举例来说研制蒸汽机曾使新陈代谢理论在概念上有所裨益;至少从Gil,71年前做蛙腿与铁姗相碰的实验aivan,.,时起电流计量就已成为大脑研究的一部分1748年Me功触在出版的La产,LHommeMachine⒊一书中指出诸如机器鸭和Vau‘a.的长笛手这类自动机预示着son,→本文译自
5、MichalAArbib的《大脑机器和数学》第二版(Sprin脚-V七血留公司1987年出.,,曰,,版)第一章(全文翻译)原书第一章标题为沥史的回硕译文改用从控刹论到认知科学并.。将章中的节号改为部分号文中也做了类似的改动,。⒊法语意思是控制论,。⒊法语机器人一11一人们有朝一日也许能制造会说话的机器人.当时的自动机还不能够适应环境变化,而在继,,之而来的那个世纪制造的机器则能自动地考虑干扰以恢复要求机器完成的操作人们在.这方面最为通晓的实例也许要属Wat的蒸汽机节速器了该成就引出了Maxwel1868年‘
6、论’的论文,这篇论文为负反馈理论以及系统稳定性的研究奠定了基础.与此同节速器,‘’.时E睡功a川(1878年)正为尔后由C。n(1939)命名为体内平衡的事实所吸引,~.、刀七mard观察到生理过程往往构成循环的因果链从而能够抵制诸如体温血压和血中葡萄糖含量等指标的扰动。对脑.在整体解剖学水平上,一项主要的成就是的认识在十九世纪也取得了重大进展。,,对大脑皮层定位的了解MagCndic和Bcl发现输送来自机体感脊髓的背根传导感觉,,.tgFerrier受器的信息而腹根传导运动把命令传到肌肉FriSCh和Hi区
7、尔后是把这一原理扩展到严格意义上的大脑,表明大脑后部包含视觉、听觉及触觉的主要接收区域,而运动区在中央沟的前面。所有这些对大脑皮层定位的了解导致了十九世纪联结主义的神经。病学学说的产生Lichtheim1885年的著作也许对这一学说做了最好的例说:他把心理‘,,的官能定位于不同的脑区从而把神经病学上的缺陷归结为这种特定脑区的损伤或两个、.这种脑区间特定通路的损伤(参看ArbibCaPlan和Marshal1982年著作)除此之,‘’外我们在十九世纪的成就中还可以发见现代联结主义的主要先驱Alcxaerin一n
8、dBa的联想主义心理学.这种心理学用表示概念的神经元之间的联结强度代表这些概念间的联想。,.,190年左右在揭示大脑更深层的细节方面取得了两大进步在西班牙Romony,.Ca了从解剖学上对大脑许多区域进行的精细研究揭示出其神经网络的结构知提供,enon在英国charlcsshrigt对反射行为所做的生理学研究使我们对突触一神经元间的.,,交接点有了最初的了解稍晚Paviov扩展了联想主义心理学在十九
