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原标题:人工智能,以及科幻电影中的AI迷思

“人工智能”(Artificial Intelligence,简称AI)这个词,至少会出现在两种不尽相同的语境当中。一方面,这是一个科幻作品经常会触及到的题材;另一方面,这个词又会作为一个学科的前沿性研究方向,出现在计算机、电子、信息、控制等工科专业领域。前者和后者的差别,大致相当于科幻电影里的宇宙飞船和工科院校飞行器制造专业的差别。前者属于务虚的幻想层面,后者则是务实的工科专业,二者虽然方向一致但位置上一前一后基本没什么交集。

在目前的人工智能研究领域,有所谓的弱人工智能、强人工智能和通用人工智能三个级别。弱人工智能已经深入到了我们生活的方方面面,比如手机、自动洗衣机、冰箱等所有带芯片的东西,都可以算是弱人工智能。强人工智能,大致上指的是能像人一样进行推理和思维的人工智能,目前来说这还只是人工智能科研领域里的研究目标,具体还会细分出各个不同的研究方向。至于通用人工智能,这个词指的是已经具备人脑所有功能的人工智能,目前来讲它还只是一个传说,将来能不能真的实现谁也说不准。

2017年柯洁对战AlphaGO,三战三败

至于我个人对人工智能的观点,我认为计算机永远只是一台除了计算什么都不会的笨机器。下个棋容易,你让AlphaGO哄个孩子试试?前者是一个可以计算的问题,而后者是不可能靠计算解决的。看人和计算机比下棋,跟看人和马比拉车没什么差别。当然,我的这个想法也是纯属主观臆断,没有办法自己证明。

一、图灵测试与智能问题

分析科幻电影中的人工智能问题之前,有必要先说一下“图灵测试”和“摩尔定律”这两个概念。

1950年,图灵来到曼彻斯特大学任教,同时还担任该大学自动计算机项目的负责人。就在这一年的十月,他发表了一篇题为《机器能思考吗?》的论文,成为划时代之作。也正是这篇文章,为图灵赢得了一顶桂冠——“人工智能之父”。在这篇论文里,图灵第一次提出“机器思维”的概念。他逐条反驳了机器不能思维的论调,做出了肯定的回答。他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义,由此提出一个假想:即一个人在不接触对方的情况下,通过一种特殊的方式,和对方进行一系列的问答,如果在相当长时间内,他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机,那么,就可以认为这个计算机具有同人相当的智力,即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”(Turing Testing)。图灵预言,在20世纪末,一定会有电脑通过“图灵测试”。

图灵

图灵的传记电影《模仿游戏》(The Imitation Game,2014)

摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)在1965年提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的电晶体数目,约每隔24个月便会增加一倍(这一数字后来修正成“每18个月增加一倍”),性能也将提升一倍。在过去的几十年里,计算机芯片确实是在按照摩尔定律呈可怕的指数增长。我们的大脑习惯于线性思维,不大容易理解指数增长的可怕。举一个例子,把一张纸对折五十次,其厚度相当于从地球到太阳的距离。阿瑟·克拉克有一个著名的短篇科幻小说叫《神的九十亿个名字》,这篇小说大概写于1970年代。阿瑟·克拉克根据当时的计算机水平,以为九十亿种排列组合属于不可能完成的计算量。可见计算机运算能力的指数增长,甚至都已经超过了最顶尖的科幻小说家的想象。用《三体》里的话说,“指数是数学中的魔鬼。”至于摩尔定律何时会失效,至今仍众说不一。不少科学家指出,在2020年之前芯片的厚度将接近5个原子的厚度,届时量子效应将会凸显,摩尔定律将不再起作用,芯片产业将发生巨大变革。

一个关于计算机指数增长的例子

对于计算机掌握人类语言这件事,当时持乐观态度的不止图灵。很多计算机科学家都曾预测很快便会有电脑通过图灵测试。然而,尽管计算机技术在过去几十年里一直按照摩尔定律在突飞猛进地飞速发展,但至今仍然没有哪一台电脑能够通过图灵测试。这里无非存在着两种可能:一是计算机技术还有待进一步发展才能真正具有和人一样的思维能力,其标志便是掌握人类的语言;二是尽管计算机在某些方面已经超过了人脑,但它永远不可能在整体上达到人脑的思维水平,也就是说,图灵测试是计算机永远也无法跨越的一道鸿沟。

实际上,图灵测试关乎的已经不仅仅是一个计算机技术的问题。我们很难想象,如果有一天计算机真的通过了图灵测试,人工智能拥有了超越人类的智力水平,那将会是一个怎样的未来世界……

在人工智能是否会威胁到人类这一问题上,即便是最顶尖的科学家们也持截然不同的态度。2014年底,一则关于霍金的消息被全球各媒体大量转引,霍金指出人类应当警惕人工智能的过度发展威胁到人类自身。由于霍金的声望,一时间,人工智能威胁人类这样一个原本属于科幻领域的问题不再是杞人忧天,而是变得似乎已经迫在眉睫。和霍金持相反态度的人很多,比如美籍物理学家加来道雄在他的著作《物理学的未来》中对人工智能能否超越人类这一问题便持否定态度。在这本书中,加来道雄用一个非常通俗易懂的比喻来说明人脑和电脑的差别:一只猫吃一只老鼠需要一分钟,一万只猫吃一万只老鼠需要多少时间?答案依旧是一分钟。一只猫吃一只老鼠需要一分钟,怎样才能让一只猫在一分钟内吃掉一万只老鼠?答案是,让这只猫吃一只老鼠的时间缩短到万分之一秒。这便是人脑和电脑的差别。人脑会并行处理问题,可以同时派出一万只猫来吃一万只老鼠;而电脑只会做单线程的简单计算,永远都只有一只猫在吃老鼠。过去几十年,电脑的运行速度虽然呈指数增长,但这一惊人的增长速度把电脑的本质问题给掩盖掉了。其一,计算机在过去几十年里在理论层面并没有什么大突破,只不过在把一只猫吃一只老鼠的时间继续缩短而已。其二,电脑做计算的速度越来越快,并不等于这东西越来越聪明,和人相比,它还是一如既往的笨,实际上一条狗比一台电脑要聪明得多。

加来道雄先生的科普著作《物理学的未来》

加来道雄在他的书中着重指出机器人没有常识这一致命缺陷。“常识”,这又是一个没有办法具体界定的词。实际上,我们没有办法一条一条地数清楚我们头脑里到底储存了多少常识。可以说,我们每时每刻都在感知周围的世界,每时每刻都在积累常识。婴儿从一出生便开始积累“常识”,尤其是婴儿在爬行阶段通过触觉来获得各种常识,比如这个硬那个软这个热那个冷等等。我们不清楚到底有多少常识积累在我们的大脑里面,这些信息在我们的大脑中又是如何被存储的。

更为深层的问题是,当我们面对“人工智能”这个词的时候,“人工”二字无须解释,但“智能”到底是什么?很显然它不仅仅是指计算机可以做计算的能力,还包括意识、情感、心理等多种因素;这个词涉及到的不仅只是人脑的事情,身体的感觉、心灵的感受等因素同样与之戚戚相关。仅就人脑而言,其工作原理至今仍是一个未解的难题。过去科学家们按照还原论的思维对人脑进行化整为零的研究,认为人脑只是140亿个神经元的组合。然而现在的研究发现,神经元并非像逻辑电路那么简单,同样的输入神经元可以产生不同的输出。这样一来,脑科学的前景又是一团迷雾。

未来的人工智能到底会不会对人类造成威胁,这里我想用著名科幻作家阿瑟·克拉克提出的“克拉克定律”来总结上文和引出下文:

定律一:一个德高望重的前辈科学家,如果他说某件事是可能的,那他几乎肯定是正确的;如果他说某件事是不可能的,那他非常可能是错误的。

定律二:只有一个方法能够弄清什么是可能的,什么是不可能的,那就是:稍稍突破两者的分界线进入不可能的领域。

对刘慈欣影响最大的科幻小说家——阿瑟·克拉克

按照定律一的话,霍金对人工智能的担忧极有可能是有道理的。就算是今天的计算机已经逼近摩尔定律的极限,还在实验阶段的量子计算机最多只能完成3乘以5的简单计算,但是,谁也不知道未来的科技发展会把人类社会改变到何种程度。莫忘了阿瑟·克拉克的“克拉克定律”里还有一个最为著名的定律三:第三,任何非常先进的技术,初看都与魔法无异。看看我们今天生活的这个世界,不知道有多少东西已经由“魔法”变成了寻常之物。所以,我们最好还是不要断言有什么东西在未来是不可能发生的。

涉及人工智能题材的科幻电影,其着眼点不在于人工智能达到或者超过人的智能水平这一点是否可能,而在于——如果达到或者超过,世界将会怎样?按照克拉克定律二,科幻电影中的人工智能恰好符合“突破两者的分界线进入不可能的领域”这一提法。下面我们就来看看科幻电影中都呈现了哪些不一样的人工智能。

二、AI童话与情感本质

科幻电影里的人工智能,可以粗略地分成善恶两类。在善的这一类里面,机器人通常被设定成一个外表和人类接近的亲和形象。这方面最典型的影片当属阿西莫夫编剧、罗宾·威廉姆斯主演的《机器管家》(Bicentennial Man,1999)和斯皮尔伯格导演的《人工智能A.I.》(Artificial Intelligence: AI,2001)。同样的思路还可以见之于《机器人历险记》(Robots,2005)和《机器人总动员》(WALL.E.,2008)这两部以机器人为主角的动画片。这两部影片创作思路比较接近,片中的机器人均呈现出各种拟人化的特点。

动画片《机器人历险记》

《机器人总动员》

此外还有很多科幻电影片中都出现过各种走可爱路线的机器人,比如《星球大战》(1977)里圆滚滚的R2-D2和C-3PO(当然可爱与否见仁见智),《银河系漫游指南》(The Hitchhiker's Guide to the Galaxy,2005)里患忧郁症的大脑袋机器人马文等。这些机器人统统呈现出卡通化的拟人属性,其主要作用多在于给影片增加喜剧色彩,或者温馨感人的审美效果。照这个思路找的话,在电影里出现过的人工智能机器人就太多了,甚至《绿野仙踪》(The Wizard of Oz,1939)里的铁皮人也可以算是机器人银幕形象的鼻祖。像这一类涉及到人工智能机器人的影片统统可以称之为是AI童话,和人工智能的科幻属性关系不大,片中的机器人被替换成宠物狗也没什么太大问题。真正值得深究的还是《机器管家》和《人工智能A.I.》,这两部影片在编织感人故事的同时,借人工智能来拷问我们人性中的情感因素。

《机器管家》是一部相当温馨感人的影片,讲述了一个机器人是如何渴望成为人类一员的故事。当观众看到发生在我们寻常人身上这些生老病死是如何发生在一个机器人身上的时候,尤其是当我们看到影片中叫安德鲁的那个机器人是如何渴望和如何追求和我们人类一样的感觉世界的时候,好莱坞电影再一次以其世俗而又超群的方式触动到了我们的情感神经。

《机器管家》中的机器人安德鲁

片中有两个关键的转折点,同时也是这部电影从科学的角度经不起推敲的地方。其一是机器人安德鲁从楼上摔下去后智力暴涨,从一台普通机器变成一个具有学习能力的智能机器人,拥有了和人类相当的思维能力。这里的情节转折没有任何道理可讲。第二处是安德鲁从一个机器人彻底变成一个人的故事情节里,其中最关键的转折点不是安德鲁被科学家一点点改造,把身体的所有零部件都替换成人的器官,而是在此之前他拥有了人的感觉和人的感情,这才是他成为一个人的关键。安德鲁是如何拥有人的感觉和感情的,这同样是一个无法解答的问题。

科学至今无法对我们人类自身的情感世界进行理性的归纳分析和量化处理。怎样才能让一个机器人变得跟人一样,在这个问题的前面其实横亘着一个更为严肃的问题,那就是,究竟怎么样才算是一个人?在《机器管家》这部影片中,情感系统不是我们人类的防线,而是人类接受安德鲁成为人类一员的一个最为重要的衡量标准。如果机器人有了人的感情便可以算是人,那么,感情是什么?如果机器人有了感情也还是不能算人,那么,人又是什么?伟大的科学在这个问题面前只能止步了。

影片结尾,安德鲁在身体的物质组成和人类完全一致,并且拥有和人一样的情感世界之后,能否衰老和死亡成了安德鲁和人之间的最后一个差别。人类渴望永生,机器人却为了能够完全成为人类而不惜放弃生命,这一结尾令人感叹唏嘘。

为了完全和人一样,安德鲁最后选择了和人类一样的死亡

《人工智能A.I.》这部电影和《机器管家》的创意差不多,也是借机器人想要变成人的故事来触动观众的情感世界。尤其是片尾两千年后整个人类都已消失,小机器人终于在外星人的帮助下,度过了一个小男孩和自己妈妈在一起的普通一天,这一幕相当的感人。把如此寻常的一幕放置在如此非同寻常的情境里面,这可以说是斯皮尔伯格给我们这个凡尘俗世编织的又一个精美童话。

《人工智能A.I.》中想要变成一个真的男孩的小机器人

在这类借人工智能拷问情感本质的科幻电影里,《云端情人》(Her,2013,又译《她》)是最为独特的一部。这是一部引发我们彻底反思情感到底为何物的影片。导演用两个小时的片长,讲述了一个老宅男是如何一步一步地爱上了自己的电脑。影片乍看情节荒诞,实则令人愁肠百结。试想一下,假如有一台电脑智能到了能够作你的“解语花”,不仅能够聆听你倾诉衷肠,而且能够时时刻刻给你心灵慰藉,你会不会爱上这样一台电脑?《云端情人》这部电影能够说服很多观众,告诉你其实你会的。

过去,我们总是习惯于把情感视为我们人类高于人工智能的最大砝码,机器人没有感情,我们有感情,所以我们要优越于机器人。在这一点上,《机器管家》、《人工智能A.I.》和《云端情人》这三部电影,尤其是《云端情人》,以科幻的形式冲击了我们这一自以为是的惯性思维。如果你也有可能爱上一台电脑,那么爱又是什么?人又是什么?人和电脑的界限又在哪里?

《云端情人》中爱上自己电脑的男主角

三、人机之战与AI法则

很多科幻电影都会展现人工智能威胁到人类的可怕一面。这类科幻电影里的人工智能按照其杀伤力水平大致可以分成这么四个等级:

最低等级是《西部世界》(West world ,1973)、《终结者》三部曲(1984,1991,2003)里的机器人杀手;

更高一级是《终结者2018》(2009)、《我,机器人》(I, Robot,2004,又译《机械公敌》)和《星战前传1:魅影危机》(Star Wars: Episode I - The Phantom Menace,1999)里整齐划一的机器人军队;

再高一级是《天才除草人》(The Lawnmower Man,1992,又名《异度空间》)、《超验骇客》(Transcendence,2014)里人脑和计算机网络融合后产生的“超级大脑”;

最高等级是《黑客帝国》系列(1999,2003,2003)里已经彻底征服人类,并且即将取代人类文明的“母体”(Matrix,又译“矩阵”)。

这四个等级的人工智能可以看作是科幻电影呈现给我们的AI梦魇。

《西部世界》的编剧和导演是迈克尔·克莱顿,这是一位既能写科幻小说又能当电影导演,同时横跨两个领域的奇才。这个名字在科幻界还比较出名,在国内的电影界却较少有人知道。但是,根据他的另外一部小说改编的另外一部电影却绝对是所有人都知道的,那就是《侏罗纪公园》。他本人担任导演的几部影片虽说制作规模不大,但也都还算是可圈可点。

这部《西部世界》的剧情设定和《侏罗纪公园》有些类似,讲的是一个机器人游乐园失去控制,机器人开始追杀人类的故事。在影片后半段类似于“终结者”的追杀戏份里,导演想要用一种特别的方式来展现机器人杀手的主观视点,于是采用了计算机来处理图像,把机器人看到的画面处理成马赛克状的图像。这样一来,这部水准平平的影片阴差阳错地成了电影和计算机的第一次联姻,由此被载入史册,片中那段粗糙的马赛克图像也因此而成了电影史上最早的二维CG。

电影《西部世界》(1973),以及据此改编的美剧《西部世界》

大家最为熟悉的机器人杀手自然是大名鼎鼎的《终结者》系列。由于四部《终结者》相隔时间久远,所以片中出现的金属骷髅状的机器人终结者最能凸显电影特效在过去几十年里的发展变迁。首部《终结者》里的机器人明显是逐格动画,动作生硬而且不够连贯;《终结者2》里的机器人大为改观,尤其是那个液态金属机器人更是令人印象深刻过目不忘。到这一系列的第四部《终结者2018》里面,特效团队更是制造出浩浩荡荡的一支机器人大军。

从《西部世界》(1973)到《终结者2018》这几部电影可以看出,发生在电影之外现实世界里的计算机技术的飞速发展,是如何决定电影制作的特效水平,从而决定电影里科幻层面的人工智能的影像质感的。《西部世界》和《终结者》里的机器人只是拥有可怕的杀人能力,在人工智能方面却算不上有太多思考。《终结者》里的天网只是想要毁灭人类,似乎并没有太多的理由可讲。倘若未来真的发生《终结者》里描述的机器人和人类之间的战争,双方各有哪些长短,这原本是一个非常有意思的问题,遗憾的是《终结者2018》基本没有去触及这个问题,影片让我们觉得在人机之战中人类似乎没有太多胜算可言。

《终结者2018》中各种不同型号的终结者机器人概念图

在对人工智能进行反思的问题上,更加值得一提的是威尔·史密斯主演的《我,机器人》这部影片。尽管这部影片剧情粗糙,但片中机器人对于人类的攻击原因却值得玩味。影片建基于阿西莫夫提出的“机器人三定律”:(1)机器人不能伤害人类,或因不作为使人类受到伤害;(2)除非违背第一原则,机器人必须服从人类的命令;(3)在不违背第一和第二原则的前提下,机器人必须保护自己。片中的人工智能中枢从这三个定律出发进行推理,得出这样一个可怕结论,那就是,想要保护人类免于自我毁灭,必须把人类全部监