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從「緣起性空」到「人工智慧」

文 | 張江
集智俱樂部與龍泉寺顯然是有緣的。
集智俱樂部,一個自發形成的民間團體,由一群熱愛探索、追求科學的小夥伴們組成,力圖搭建一個的「沒有圍牆的研究所」;
龍泉寺,一所以其「科研實力」著稱,吸引了大批清華、北大高材生剃度出家的神秘寺院。
後者非常擅長利用現代化高科技手段來宣傳、推廣佛法,他們的「賢二」機器僧甚至享譽世界;
前者的科學研討則經常會帶著一點點「走偏」的風格,哲學思辨及其宗教人文關懷會時不時地被夾雜其中……
也許正是這樣的因緣使它們在2017年3月25日的時候走到了一起。在龍泉寺熱心義工的帶領下,我們不僅參觀了寺廟,訪問了圖書館、體驗了素食美餐,還聆聽了悟光法師的教誨。然而,最讓人念念不忘的則是下午那場科學與宗教的碰撞……
緣起性空
「佛教是如何看待人工智慧的?機器能不能擁有像人一樣的智慧,甚至是佛性?」,我還是按捺不住內心的好奇,在交流會上,給悟光法師拋出了這個問題。法師的詳細回答我已經記不太真切了,但是「緣起性空」這四個字卻深深地烙印到了我的腦海之中,並讓我產生了聯翩的浮想……
所謂緣起就是指世界上沒有獨存性的東西,也沒有常住不變的東西,一切都是因緣和合所生起。世界就是一張大大的因果之網,每一個事件都不可能獨立產生,它自有它自己的因和緣,同時它也構成了其它事件的因緣。
然而,「我」突然來了。這個頂著意識光環的自我具備一種將這張因果大網切割分開的本事。當我們把世界分成了我與非我的時候,我們就將世界給「定義」了出來。當我們用意識去照見一片小小的樹葉的時候,我們就硬生生地將這片小樹葉所附著的那些無際的因果之網給分割開了,於是,我們「定義」了這個樹葉。
所以,原本來說,萬事萬物都並不真實,它們都不過是被我們的意識經過分辨與切割所「定義」出來的。比如,我眼前的桌子並不存在,那是因為當我們深入到桌子的內部,我們看到的是成千上萬個在那裡不停震蕩的一團團分子,它們又和周遭空氣中的分子發生碰撞,有的被撞走了,有的仍然保留在原地。桌子的邊界到了分子尺度就變得非常模糊,以至於我們無法再找到那張桌子。
這就是所謂的性空,即空才是萬事萬物的本源。在這一點上,科學和宗教幾乎已經達成了共識。讓我們看看物質世界吧:我們以為所有的物體都是由原子構成,彷彿原子就是那個可令人信賴的物質基石。然而,稍微有一些物理學常識的人都知道,原子內絕大多數區域都是絕對的真空,原子核的體積僅僅占整個原子的幾千億分之一,它就彷彿是足球場上的一隻小螞蟻。
到了原子尺度,在量子效應主導下,萬事萬物甚至都成為了虛無縹緲的概率波。只有當我們觀察者希望對原子進行測量的時候,我們的儀器才通過所謂的「退相干」作用,將那個看起來似乎更實在的原子給「定義」出來。
量子力學第二次革命甚至在嘗試運用量子糾纏來重新定義整個物理體系,而我們賴以生存的粒子其實不過是在量子糾纏網路中波動的漣漪。這就像我們可以用閃爍不停的霓虹燈泡拼構出玄幻多變的動畫一樣,萬事萬物並不比你電腦屏幕上那些像素點構成的超級瑪麗更加真實。
人工智慧
我彷彿聽到了悟光法師的笑聲,在說,你們這些科學家真是有意思,明明已經了解了萬事萬物都是個空,卻仍要執著於對外部世界的追求……
沒錯,也許通過科學家們的一步步小心求證,最終會得到與佛教完全相同的結論,但是這些向外求索也並非毫無意義呀!因為,目前我們人類還是主要依靠科技而不是佛教做到改造世界,讓一切眾生得以離苦得樂的。
儘管佛陀早在兩千五百年前就已經頓悟到了宇宙的真諦,但是他並不能讓信奉佛教的人立馬坐上飛機週遊世界,更不能讓他們利用一個方寸之間的小玩意就能達到天眼通、天耳通。而科技顯然可以做到這一切。
如果我們承認那套「緣起性空」的說法,也就是說世界上的萬事萬物都是我們作為觀察者在切斷了因果糾纏之網之後創造出來的,那麼,我們不是早已經「創造」出了一切的一切,甚至於現在科學家們正在全力攻克的人工智慧了嗎?
說來也是好笑,科學家們費盡心思要去再造一個具備智能的機器,然而卻忘記了,這種機器本已經存在。人工智慧的發展歷史也的確暗示了人類科學家正在兜一個超級大的圈子……
1956年,人工智慧誕生。Newell和Simon等人編製的程序「邏輯理論家」可以自動證明《數學原理》(數理邏輯的經典教科書,大哲學家、數學家羅素著)第二章中的38條定理;Samuel研製了一個跳棋程序,該程序具有自學習能力,並在3年後打敗了Samuel本人,5年後擊敗了州際冠軍。
這些早期的成功使得人們對人工智慧的期望空前的高漲,聽聽那些人工智慧科學家們都說了哪些豪言壯語吧:
「不出十年,計算機將要成為世界象棋冠軍;
不出十年,計算機將要發現和證明重要的數學定理;
不出十年,計算機將能譜寫具有優秀作曲家水平的樂曲;
不出十年,大多數心理學理論將在計算機上形成;
80年代將是全面實現人工智慧的年代;
到了2000年,機器的智能就可以超過人類了」
人類真是可笑,就連思維縝密的科學家也不例外。正當科學家們自信心過分膨脹的時候,一瓢瓢冷水潑了過來。1965年,機器定理證明受挫,為了證明一條基本的函數定理,程序用了十萬步也沒推出來。Samuel的跳棋程序也無法對抗人類世界冠軍。更糟糕的是機器翻譯,運用符號派人工智慧的方法根本無法做到預期的翻譯水平。有人說,美國政府花費2千萬美元為機器翻譯挖掘了一個墳墓。1972年,英國政府也說:人工智慧不是騙局也是庸人自擾。於是各國政府都取消或者削減了人工智慧研究經費。人工智慧進入了寒冬。
早期的人工智慧之所以最終還是以失敗告終,究其原因就是在於科學家們是通過一種「填鴨式」的方式培養人工智慧的。他們首先通過反思自己思維的規律,然後把它們變成了一條條規則和編碼,然後再一股腦灌輸給了機器。無論是人類小孩還是人工智慧機器,填鴨式教學在早期的確非常快速有效,但是時間一長,知識一多就出現了各種弊端。
於是,在沉寂了十年後,人工智慧又以一種全新的姿態出現在了世人的面前,「學習」變成了主旋律,第二次人工智慧大爆發開始了。
首先,科學家們發現,要想做出能夠自動學習的機器,就要先放空我們人類的思維,不去顯性地將知識灌輸給機器,而是通過設計一種結構,讓機器自動長出知識來。於是,人們照貓畫虎,仿照人腦結構製造了神經網路,然後再用大量的數據沖刷這個網路,從而讓它學習到知識。而這種知識其實是一種默會知識,因為人類設計者也無法直接解讀。
Brooks是MIT的教授,他有一句名言,叫做「大象不玩象棋」,意思是說傳統的人工智慧廢了半天勁教會機器去下象棋,做推理,然而這卻與生物的天性背道而馳,大象不會下棋但卻有基本的智能,甚至連螞蟻和蟑螂都知道趨利避害。於是Brooks在他的MIT實驗室中搭建了一套機器昆蟲動物園,這些昆蟲都沒有複雜的智能,但卻可以靈活地與環境交互。
2011年,谷歌X實驗室的研究人員從YouTube視頻中抽取出1000萬張靜態圖片,把它餵給「谷歌大腦」——一個採用了所謂深度學習技術的大型神經網路模型,試圖在這些圖片中尋找重複出現的模式。三天後,這台超級「大腦」在沒有人類的幫助下,居然自己發現了「貓」。2012年11月,微軟在的一次活動中,展示了他們新研製的一個全自動的同聲翻譯系統——採用了深度學習技術的計算系統。演講者用英文演講,這台機器能實時地完成語音識別、機器翻譯和中文的語音合成,也就是機器完成了同聲傳譯。2016年,Google旗下的DeepMind團隊開發出的超級機器AlphaGo最終以4比1的大比分戰勝了人類圍棋世界冠軍李世石。人臉識別、機器翻譯、唇語識別、機器作曲、繪畫……,一個個領域都被突破,在這兩年中,我們一起見證了機器的真正覺醒。
這就是深度學習革命——人工智慧的全新篇章。效法人類的大腦結構,人們設計了越來越深的神經網路。於此同時,人們還給這些網路餵食了大量的數據,於是深度神經網路就搖身一變成為了可以在形象思維和直覺思維上都堪與人類媲美的人工智慧機器了。緊接著,人工智慧將讓一半以上的人類失業,人工智慧將在30年內超越人類智慧,奇點已經臨近,各種「大預言」又一次接踵而來……
空的智慧
仔細品味人工智慧學科的發展就會發現,人們賦予機器智慧的過程恰恰是逐漸放空人類智慧的過程。開始,人們試圖給機器強行灌輸知識,於是機器被撐得受不了了,終於脫不了「人工愚蠢」的罵名。
後來,人們將這些知識放空,轉而設計思維機器的架構,而不再關心它思考的內容。這就彷彿是現代教育中的「啟髮式教學」,我們不再灌輸知識給小孩,而是給他提供一個舞台,任其自由地生長。於是,這些網路就會自然長出來能夠適應環境的知識。
深度學習之所以成功有兩個關鍵因素,一是有正確的網路結構;二是有大數據的餵食。深度神經網路區別於早期神經網路的最大特徵就是將有關空間平移、旋轉等對稱和時間上的長程聯繫這樣的先驗知識做到了網路的大框架中。然後,人們再將與人類活動相關的大數據餵給這些「如饑似渴」的網路,讓他們充分地演化,最終形成了堪與人類相比擬的智慧。
幾乎可以這樣說,每當我們放鬆一次人類自己的成見,我們的機器就會更加智慧一些。所以,現在的人工智慧是它自己生長出來的智慧,我們雖然設計了它,但卻沒有多少發言權。你問AlphaGo的設計師,他也不見得能告訴你AlphaGo究竟是怎樣想出那些妙招的。
所謂真空能夠生妙有,現代的人工智慧發展歷程彷彿正在見證佛教中空的智慧。
然而,獲得空的智慧沒有那麼簡單。特別是,我們應該怎樣實施空呢?徹底的空不就是什麼都不做嗎?既然我們不能根據自己的主觀臆想來構建人工智慧,那麼,我們還製造機器幹什麼?讓我們回到人類的蠻荒時代,成天衣不蔽體、茹毛飲血不就完了?
在佛教中,這樣的觀點被稱為「斷滅空」,即認為世界中一切事物都不存在,我們也不需要做任何努力。然而這並不是真正的空。
真正的空並不是什麼都沒有,而是在萬事萬物之上又有一個更高層次的空。這就好像計算機程序與數據的關係。數據就是具體的有,而那個能夠駕馭數據的規則或程序才是真正的空。這種空並不是什麼都沒有,而是一個更高層次的存在,高層次一出現,我們也就不需要具體的有了,於是程序可以生成無窮多個數據。為了體會這種真空生妙有的過程,讓我們來看幾個例子。
比如我們有一堆數對:
(1,3), (2,5), (5,7), (7,9),……
那麼, 請問11和111000分別對應的是幾?當然,我們很容易看出來,這些數對可以用這樣一個方程:x+2,來概括。那麼,這些數對就是具體的有,而這個x+2才是真正的空,才是無。有了x+2這個無,我們便很容易得到11對應13,111000對應111002。於是我們用空得到了無窮個數對。
再比如,假如給你三組數對,排列成一個表:
(1,2), (3,6), (4,8), (100,200), ……
(3,9), (2,6), (8,24), (100,300), ……
(1,4), (2,8), (3,12), (100,400), ……
……
那麼我問你在第6行上,3這個數字對應的是多少?要回答這個問題,我們需要尋找規律。我們先要找出第一行的規律是2x沒有疑問,第二行呢?是3x,第三行是4x,那麼第6行就應該是7x了,因而在第6行上3應該對應的是21了!
這裡跟前面例子不太一樣的是,雖然我們得到了每一行的規則比如第一行的2x,但是隨著行數的增加,這個規則本身也變化了,因而第2行是3x,第3行是4x等等,所以我們又得到了一條規則的規則,即如果行數是n的話,那麼這一行的規則就是(n+1)x。我們顯然能夠根據輸入的n和x計算出相應的數值。
到這裡,我們又空了一層,我們用兩個空(一個是n,一個是x)不僅得到了無窮的數對,而且得到了無窮個序列。當然,依照此法,我們還可以繼續空下去,我們不僅可以得到規則,還可以得到規則的規則即元規則,甚至元元規則……
記得金大俠在他的武俠小說:《倚天屠龍記》中曾講述了這樣一段故事:武林泰斗張三丰在情急之下要把他新創的武功「太極拳」傳授給新起之秀張無忌。張無忌除了有一身精湛的「內功修為」以外還對武學具有極高的悟性。因而當張三丰給他打過一趟太極拳以後,他就把所有的招式全部記下來了並且當場把所學的太極拳重新再打給張三丰看。在張無忌練拳的過程中,張三丰反覆問他一個問題:「你已經忘掉幾招了?」。他的回答令其他人異常不解,因為他越在那裡揣摩太極拳的奧秘,忘記的招數也越來越多。旁邊的人不明白,這樣的學法忘的這麼快,怎麼可能學會武功呢?然而,沒過多長時間,張無忌說已經忘掉了所有的招式。張三丰笑著說:「不錯,你終於學會了『太極拳』」。
如何獲得空呢?答案就在於「歸納」二字。其實,機器學習正是運用了太極拳中的歸納智慧,因為深度神經網路正在從大量數據中的具體招式不斷歸納出類似於(n+1)x這樣的規則出來。人工智慧的終極目標就是要製造出這樣一台通用的歸納機器,它能夠在不需要任何先驗規則的情況下自動從與環境的互動中歸納出所有的規律,這才是空的最高境界。
覺悟吧,機器
討論完畢,我們來到了刻有「觀自在」三字前面的寬闊露台上,這是一個小小的贈書儀式,集智俱樂部為龍泉寺贈送了幾本有關人工智慧的科普讀物。這時,我與悟光法師共同捧起了那本影響了我一生的書:《哥德爾、埃舍爾、巴赫——集異璧之大成》(Godel, Escher, Bach: An Enternal Golden Braid, 簡稱GEB)……
我還記得,13年前,當我第一次捧起這本書時的矛盾心理:這是什麼鬼?一會討論賦格、卡農,一會又是哥德爾定理,而且又臭又長,竟然1000多頁……。然而,當我讀到了烏龜與阿基里斯的第一個對話,「芝諾悖論」這個千古難題就把我拉進了書中,從此一發不可收拾……
我還記得,那天晚上,我第一次將家裡的攝像機接到了電視機上驗證視頻反饋實驗,看到了那些爆炸的星系與飛舞而出的島嶼,我被自己親自見證到的這個「無中生有」的現象而震驚了。我一個人來到了小河旁,感嘆著宇宙何嘗不是一個自己拍攝自己的攝像機?……
我還記得,為了見證書中所提到的螞蟻群體智慧,我已經窩在宿舍里整整一個月了,為了調通那個「蟻跡尋蹤」的小程序。
這本書正在反覆強調一點:要想賦予機器智慧,就必須讓機器具備自我覺察能力,即怪圈。
沒錯,正是這個怪圈,令我們人類的邏輯和語言存在了不可避免的瑕疵:
這句話是錯的
即悖論。這種既對又錯,既不對又不錯的自然語言將永遠構成纏繞我們意識的夢魘。然而,正是這個怪圈讓不朽的數學家哥德爾證明了哥德爾不完備性定理;讓圖靈指認出了機器所不可能解決的停機問題。
《GEB》的作者大聲疾呼,怪圈甚至很可能是構造生命乃至智慧的重要基石!比如,生命的新陳代謝就是要構成如埃舍爾的「畫手」所表述的這種「自我創造」的怪圈。
而生命的自我繁殖則是利用複雜的化學反應實現了一個「蒯恩」,即形如下列形式的奇怪語句:
「放在引文後面得到一個句子」放在引文後面得到一個句子
而我們的意識也正像埃舍爾的名畫《畫廊》所描述的那樣:
在佛教中有很多自我觀想的法門就是要訓練每個人的自我觀察能力。反過來,也許我們也要訓練機器具備這樣的自我觀察、自我指涉(self-reference)的能力。也許這就是屬於人工智慧的般若智慧……


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