馬文明斯基：求索 “智能” 奧秘，人工智能之父的傳奇一生

【新智元導(dǎo)讀】在 70 年的人工智能浪潮中，馬文?明斯基（Marvin Minsky）是一個(gè)如雷貫耳的名字，與機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)、框架理論等熱門名詞緊緊聯(lián)系在一起。他是定義和發(fā)展 “人工智能” 的先驅(qū)者之一，也是人工智能領(lǐng)域的首位圖靈獎(jiǎng)獲得者，被尊稱為 “人工智能之父”。本文為大家講述 Marvin Minsky 在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的傳奇故事。

探究智能的狂熱

1927 年，Marvin Minsky 出生于美國紐約的一個(gè)猶太家庭。他從小在私立學(xué)校接受教育，高中畢業(yè)后遵循猶太傳統(tǒng)應(yīng)征入伍，在二戰(zhàn)末期經(jīng)歷了兩年海軍生涯。退伍后，他在哈佛大學(xué)主修數(shù)學(xué)，同時(shí)選修了電氣工程、遺傳學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的課程。廣泛的學(xué)科涉獵為他對人工智能研究發(fā)起挑戰(zhàn)打下了基矗

在哈佛學(xué)習(xí)期間，Marvin Minsky 就對人類心智起源、認(rèn)知事物的奧秘產(chǎn)生了濃厚的興趣，決定探尋真理。于是他一頭扎進(jìn)機(jī)器智能的研究，在本科的最后一年與同學(xué) Dean Edmonds 一起建造了世界上第一臺(tái)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) SNARC（Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator）。在普林斯頓大學(xué)攻讀數(shù)學(xué)博士學(xué)位時(shí)，他繼續(xù)遵從興趣，完成了在當(dāng)時(shí)的評審委員會(huì)看來格外離經(jīng)叛道的博士論文 “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和腦模型問題”。在《紐約時(shí)報(bào)》的一次采訪中，他談及了這一選擇：“智能問題看起來深不見底，我想這是值得我奉獻(xiàn)一生的領(lǐng)域?！?/p>

Marvin Minsky 博士畢業(yè)時(shí)，正是控制論興起的時(shí)候，他開始投入用計(jì)算機(jī)模擬人類的心理和思維的研究。當(dāng)時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)之父圖靈也發(fā)表了頗具影響力的文章《計(jì)算機(jī)器與智能》，提出了機(jī)器學(xué)習(xí)、圖靈測試、遺傳算法等概念，與 Marvin Minsky 的想法不謀而合。

“傳授” 智能于機(jī)器

Marvin Minsky 始終堅(jiān)持著一個(gè)信念，他認(rèn)為智能的本質(zhì)是許多有著各異能力的代理之間的一種受管理的互動(dòng)，因此智能不是人類所特有的，人的思維過程也可以用機(jī)器去模擬，讓機(jī)器也擁有智能。

也正是基于這種信念，Marvin Minsky 與當(dāng)時(shí)在達(dá)特茅斯學(xué)院任教的約翰?麥卡錫（John McCarthy ），以及信息論之父克勞德?香農(nóng)（Claude Shannon）等學(xué)者共同促成了 1956 年的一場著名的會(huì)議 達(dá)特茅斯夏季人工智能研究會(huì)議。在這次頭腦風(fēng)暴式的會(huì)議中，“人工智能” 的概念第一次被提出，人工智能正式被看作一個(gè)獨(dú)立的研究領(lǐng)域。

這個(gè)夏天的達(dá)特茅斯，聚集了多位未來的圖靈獎(jiǎng)得主。在隨后的幾十年中，這些重量級(jí)人物和他們遍布麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)等高校的學(xué)生們，在人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域大放異彩。

達(dá)特茅斯會(huì)議五十年后重聚，2006

左起：Trenchard More，J. McCarthy，Marvin Minsky，Oliver Selfridge，Ray Solomonoff

上世紀(jì) 50 到 60 年代，Marvin Minsky 帶領(lǐng)他的學(xué)生們在人工智能這片新開墾的知識(shí)領(lǐng)域快速地開疆拓土?！爱?dāng)時(shí)我們習(xí)慣于每兩三天就有一個(gè)重要的新發(fā)現(xiàn)，并且覺得理所當(dāng)然”，Minsky 說。1960 年，Minsky 在論文 “Steps toward Artificial Intelligence” 中提出了由啟發(fā)式搜索、模式識(shí)別、學(xué)習(xí)、計(jì)劃、歸納等部分構(gòu)成的符號(hào)操作（symbol manipulaTIon），掀起了一場人工智能的革命。此后，這些主題成為了人們對人工智能的探索的核心。

60 年代早期，Marvin Minsky 與志同道合的 John McCarthy 在麻省理工學(xué)院再次會(huì)和，共同創(chuàng)建了世界上第一個(gè)人工智能實(shí)驗(yàn)室 MIT AI Lab。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，Marvin Minsky 不僅致力于向機(jī)器 “傳授” 人類的感知與智能，還尋求人工智能技術(shù)和實(shí)用機(jī)器人的結(jié)合。他發(fā)明了世界上最早的幾款光學(xué)掃描儀，和帶有掃描儀和觸覺傳感器的 14 度自由機(jī)械手，也開發(fā)了世界上最早的能夠模擬人類活動(dòng)的機(jī)器人 Robot C。這些進(jìn)展對現(xiàn)代的機(jī)器人學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，使機(jī)器人技術(shù)邁上了一個(gè)新臺(tái)階。

Marvin Minsky 與機(jī)械手

機(jī)械手像人手一樣搭積木

除了眾多領(lǐng)先的研究成果，MIT AI Lab 對共享電子信息的倡議也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一種重要文化的形成，為開源軟件和互聯(lián)網(wǎng)的前身 ARPA 奠定了基矗

Minsky 也對計(jì)算機(jī)圖形研究興趣濃厚。1963 年，他發(fā)明了首款頭戴式圖形顯示器，這種模式在今天的頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器中繼續(xù)得以應(yīng)用。Marvin Minsky 在當(dāng)時(shí)率先提出了“遠(yuǎn)程呈現(xiàn)”（telepresence）的概念，通過微型攝像機(jī)和運(yùn)動(dòng)傳感器等設(shè)備讓人類 “體驗(yàn)而不真實(shí)介入”，成為虛擬現(xiàn)實(shí)的先驅(qū)。

60 年代末，Marvin Minsky 開始研究能捕捉部分神經(jīng)行為特征的感知器（perceptrons），將受神經(jīng)活動(dòng)啟發(fā)的人工智能研究提高到一個(gè)全新的水平。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)歷 20 余年的沉寂后重回人們的視野，再次掀起人工智能領(lǐng)域的革命。

1969 年，Marvin Minsky 因他在創(chuàng)造、形塑和推進(jìn)人工智能的進(jìn)程中扮演的核心角色而摘得圖靈獎(jiǎng)的桂冠。2011 年，他因?qū)θ斯ぶ悄芎椭悄芟到y(tǒng)的重大貢獻(xiàn)入選IEEE AI 名人堂。

興趣廣泛的跨界明星

極其廣泛的跨學(xué)科背景讓 Marvin Minsky 的科研成果也橫跨眾多領(lǐng)域。在人工智能之外，他還為顯微鏡技術(shù)做出了貢獻(xiàn)，在 1956 年發(fā)明制作了第一臺(tái)共聚焦掃描顯微鏡，這種光學(xué)儀器擁有極好的分辨率和影像質(zhì)量，后來在生物科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域被廣泛采用。

1975 年，Marvin Minsky 首次提出了重要的框架理論（frame theory），以框架系統(tǒng)的形式完整地表示知識(shí)?？蚣芾碚摻Y(jié)合了心理學(xué)與社會(huì)學(xué)，提供了一種描述人類認(rèn)知結(jié)構(gòu)的全新方式，不僅對人工智能系統(tǒng)的開發(fā)影響深遠(yuǎn)，還被引入大眾傳播研究等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，成為重要的理論基矗

作為頗負(fù)盛名的麻省理工學(xué)院名譽(yù)教授， Marvin Minsky 也出版了多本開創(chuàng)性著作，包括《語義信息處理》(SemanTIc InformaTIon Processing)、《心智社會(huì)》(The Society of Mind) 和《情感機(jī)器》(The EmoTIon Machine)。

Minsky 不僅在眾多科學(xué)領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)歷，對音樂也有不少研究。在學(xué)術(shù)研究之外的生活中，他是一位頗有建樹的即興鋼琴演奏者，享受用音樂表達(dá)他的哲思。

有趣的是，Marvin Minsky 還作為顧問參與了 1968 年的史詩級(jí)科幻巨作《2001：太空漫游》的制作。導(dǎo)演庫布里克親自上門咨詢電影中的技術(shù)細(xì)節(jié)，比如影片中著名的 AI 大反派 “HAL 9000” 計(jì)算機(jī)外型應(yīng)該如何設(shè)計(jì)，在 Minsky 的建議下，原本包裹著花花綠綠標(biāo)簽的 “未來計(jì)算機(jī)” 成為了電影最終呈現(xiàn)的無數(shù)小盒組成的機(jī)器。

《2001 太空漫游》HAL 9000 主機(jī)內(nèi)部

無盡的科學(xué)求索

“我認(rèn)為沒有什么是我們最終無法認(rèn)知的，區(qū)別在于時(shí)間、難度以及優(yōu)先級(jí)?！?晚年接受采訪時(shí)，Marvin Minsky 回憶起上世紀(jì)五六十年代人工智能 “每周都有新突破” 的黃金時(shí)代，依然流露出無限向往的神情。

Marvin Minsky 一生致力于開拓人工智能疆界，幾乎見證了人工智能興起后所有的潮起潮落。他本人亦是這風(fēng)浪中的弄潮兒，對人工智能發(fā)展的影響深遠(yuǎn)。

Marvin Minsky 始終相信計(jì)算機(jī)是有史以來能最大限度增強(qiáng)人類能力的東西，這也是他最初為人工智能奉獻(xiàn)一生的信念和目的。他期待比人類更優(yōu)秀的機(jī)器人擔(dān)任工程師、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，來為人類更好的理解經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)，解決我們正面臨的人口老齡化、貧困、教育等問題。正如這位高瞻遠(yuǎn)矚的人工智能之父所言：“我們必須為我們自己的未來打算?！?/p>