浅论图灵机、人工智能和机器崇拜

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1、浅论图灵机、人工智能和机器崇拜摘要：图灵机是现代电子计算机的理论开端和模型，它的诞生奠定了人工智能基础。随着计算机深入到社会的各个角落，人工智能也越来越成为科学界和社会研究的热门学科。与此同时，人们对于人工智能的发展前景也喜忧参半。本文对图灵机的设计原理和强人工智能的支持与反对两个学术派别观点作简单的介绍，并针对机器崇拜的现状做出很浅显的分析。关键词：图灵机；人工智能；机器崇拜自从上世纪30年代英国数学家阿兰·图灵（AlanTuring）提出“图灵机”模型，奠定现代计算机和人工智能基础以来，关于智能、认知或者思维意识等等的话题争论就

2、一直没有停止过。人类进入21世纪已近10年，计算机也早已深入到生产和生活的各个角落，成为人们工作、学习、休闲等必不可少的工具。人们在利用计算机提供的巨大帮助的同时，也陷入一种必定陷入的困惑或“恐慌”之中，即对于未来“思维机器”和人工智能发展失控，或者人类醉心于此而丧失“诗意”哲学家海德格尔说：“人，应当诗意地生存在这个地球上。”人性的困惑和恐慌。1.图灵机1.1.图灵机原理1935年，剑桥大学国王学院的大学生图灵参加了一个数学逻辑方面的讲座。讲座的一个中心论题是：是否存在一个单一的框架，足以证明每个数学命题成立或不成立。也可以说，是

3、否存在一种机器，通过输入任何数学命题，在有穷时间内，机器能够输出关于这个命题的真假的判定结果。这个问题其实涉及的是德国大数学家戴维·希尔伯特（DavidHilbert）提出的“判定问题”。在解决这个问题的过程中，图灵依据人类做实际运算时遵循的程序，抽象出一套依照规则行事的机械方法或者机械程序，程序中的每一步都是严格指定的。这个想法让图灵构造出一个实现计算的机器，这个机器并非现代软件和硬件结合的计算机，而是一种纯粹的程序模型。这个机器被称作“图灵机”（TuringMachine）。图灵机由一条双向的可以无限延长的纸带和一个读写头组成。

4、纸带被分成一个个的小方格6，每一个方格相当于有穷符号集中的一个符号；读写头可以计算每一个阶段状态的有穷数值。图灵机的工作或行为由算法来控制，算法由有穷数目的指令构成。每一条指令可能执行如下四条操作之一：1)更改或者保留读写头上的当前状态；2)打印一个新的符号，或者保留当前方格上的旧符号；3)向左或者向右移动一个方格；4)停机。输入输出一般采取“1”和“0”，连续n个“1”构成一个输入或输出的字串。关于机器的具体工作过程，此处不做详细介绍。但要着重说明的是，现代计算机（电脑）或者各种控制芯片等，都没有脱离“图灵机”的理论架构。1.1.

5、可计算性、停机问题和万能真理机器随着图灵机的发明，人们第一次精确地解释了“计算”的概念。但为了解决类似“存在一台能够计算每个数的图灵机吗？”这样的问题，图灵引用图灵机的概念，指出了“可计算性”的定义：如果有一台图灵机能够一个接一个地相继输出一个实数的各个数位，我们就称这个数是可计算的。随后，图灵又论证了一个事实：绝大多数的数是任何类型的计算机器都不能计算的。由可计算性的定义可以看出，除非计算过程结束，否则不能计算任何东西。这就导致计算理论中一个关键问题的提出：存在一个算法，预先告知我们一个特定的程序会否在有穷步内停机吗？这就是著名的

6、“停机问题”（HaltingProblem）。1936年，图灵彻底解决了这个问题，给出了否定答案：给定一个程序P和一个输入数据集I，无法判定P是否能完成具有输入I的程序。图灵解决停机问题是和比他早几年提出“哥德尔定理”《逻辑人生：哥德尔传》，第80页，哥德尔定理：对于任何一致的、声称要判定所有算术陈述，即证明或证否它们的形式系统F，都存在一个算术命题，在该系统中既不能证明也不能证否。因此，形式系统F是不完全的。的数学家哥德尔（KurtGödel）做了相同性质的工作。“这种工作对于一种传统观念——认为真实世界的真理概念和形式系统中的证

7、明概念之间没有实质性差别——是沉重的打击。”同上。同时，对于假想的一台所谓“万能真理机”（universaltruthmachine），指望其生成所有可能的真实世界真理的想法，哥德尔同样证明了一个事实：用“小得多”、“单纯的多”的数来穷尽世界的真理是办不到的。这样的结论确确实实为“思维机器”敲响了丧钟，因为毕竟存在人类心智可知但一台计算机器却不能达到的真理。《逻辑人生：哥德尔传》，第81页。6尽管如此，人类仍在寄希望于“模拟”自身心智或者认知能力，制造出一台机器，“使这台机器的反应方式就像是一个人在行动时所依据的智能。”《智能科学》

8、，第1页。1.人工智能与思维机器1.1.思维机器的判定标准1950年，阿兰·图灵在哲学期刊Mind上发表了一篇题为“计算智能和机器”（Computingintelligenceandmachinery）的论文，提出了“机器可以思考吗？