自动机器人:偃师 《列子汤问》: 周穆王西巡狩道。有献工人名偃 师。偃师所造倡者,趣步俯仰, 浈其颐则歌合律,捧其手则舞应 节,千变万化,惟意所适。王以 为实人也,与盛姬內御并观之。 伎将终,倡者瞬其目,而招王之 左右侍妾。王大怒,欲杀偃师 偃师大慑,立剖散倡者以示王 皆傅会革木胶漆白黑丹青之所为 16
16 自动机器人: 偃师 • 《列子汤问》： • 周穆王西巡狩道，有献工人名偃 师。偃师所造倡者，趣步俯仰， 颔其颐则歌合律，捧其手则舞应 节，千变万化，惟意所适。王以 为实人也，与盛姬内御并观之。 伎将终，倡者瞬其目，而招王之 左右侍妾。王大怒，欲杀偃师。 偃师大慑，立剖散倡者以示王， 皆傅会革木胶漆白黑丹青之所为
形式推理 人工智能的基本假设是人类的思考过程可以机械化. 对于机械化推理(即所谓“形式推理( Formal reasoning)的研究已有很长历史 中国,印度和希腊哲学家均已在公元前的第一个千 年里提出了形式推理的结构化方法,他们的想法为 后世的哲学家所继承和发展,其中著名的有 aristotle(对三段论逻辑进行了形式分析), Euclid(其著作“几何原本”是形式推理的典范), a|- Khwarizm(代数学的先驱,“ algorithm”一词由他的名 字演变而来)以及 欧洲经院哲学家 Ockham的 William, Duns Scotus等 17
17 形式推理 • 人工智能的基本假设是人类的思考过程可以机械化. • 对于机械化推理(即所谓“形式推理(formal reasoning)”)的研究已有很长历史. • 中国, 印度和希腊哲学家均已在公元前的第一个千 年里提出了形式推理的结构化方法. 他们的想法为 后世的哲学家所继承和发展, 其中著名的有 – Aristotle(对三段论逻辑进行了形式分析), – Euclid(其著作“几何原本”是形式推理的典范), – al-Khwārizmī(代数学的先驱, “algorithm”一词由他的名 字演变而来)以及 – 欧洲经院哲学家Ockham的William, Duns Scotus等
形式推理 马略卡(今西班牙哲学家 Ramon Llul(12321315)开发了一锥 “机”,试图通过逻辑方法获取知识L山u的机器能够将基本的,无可 否认的真理通过机械手段用简单的逻辑操作进行组合,以求生成所有 可能的知识L山的工作对 Gottfried Leibniz产生了很大影响,后者进 步发展了他的思想 在十七世纪中, Leibniz, Thomas Hobbes和 Rene descartes尝试将理 性的思考系统化为代数学或几何学那样的体系 Hobbes在其著作“利维坦( Leviathan,又译巨灵论)”中有一句名言::推 理就是计算( reason is nothing but reckoning): Leibniz设想了一种用于推理的普适语言(他的“通用表意文字 ( characteristica universalis),能将推理规约为计算,从而使“哲学家 之间,就像会计师之间一样,不再需要争辩.他们只需拿出铅笔放在石 板上,然后同对方说(如果想要的话,可以请一位崩友作为证人),我们开 冶算吧” 这些哲学家已经开始明确提出形式符号系统的假设,而这一假设将成 为A|研究的指导思想 18
18 形式推理 • 马略卡(今西班牙)哲学家Ramon Llull(1232-1315)开发了一些逻辑 “机”, 试图通过逻辑方法获取知识. Llull的机器能够将基本的, 无可 否认的真理通过机械手段用简单的逻辑操作进行组合, 以求生成所有 可能的知识. Llull的工作对Gottfried Leibniz产生了很大影响, 后者进一 步发展了他的思想. • 在十七世纪中, Leibniz, Thomas Hobbes和René Descartes尝试将理 性的思考系统化为代数学或几何学那样的体系. • Hobbes在其著作“利维坦(Leviathan, 又译巨灵论)”中有一句名言: “推 理就是计算(reason is nothing but reckoning).” • Leibniz设想了一种用于推理的普适语言(他的“通用表意文字 (characteristica universalis)”), 能将推理规约为计算, 从而使“哲学家 之间, 就像会计师之间一样, 不再需要争辩. 他们只需拿出铅笔放在石 板上, 然后向对方说(如果想要的话,可以请一位朋友作为证人), 我们开 始算吧.” • 这些哲学家已经开始明确提出形式符号系统的假设, 而这一假设将成 为AI研究的指导思想
形式推理 在二十世纪,数理逻辑研究上的突破使得人工智能好像呼之欲出.这方面的基础 著作包括Booe的“思维的定律( The Laws of Thought) Frege ( Friedrich Ludwig Gottlob Frege,1848-1925)的“概念文字( Begriffsschrift 基于 Frege的系统, Russel( Bertrand arthur william russel,1872-1970)和 Whitehead在他们于1913年出版的巨著“数学原理( Principia Mathematica)”中 对数学的基础给出了形式化描述。 “理发师悖论”悖论 果踮说按蝨位有呆脍曾劃险(因朵省爸息度险如 如果他不给的话,但按照他的话,他就该给自己刮脸(因為是"所有"不自己刮脸的人,包含 了理发师本人),于是矛盾出现了。 罗素悖论 我们调常乔;1给个性质,满是該性质的所有类可以组成个类。但这样的企图将导 “由性质P知AA;其次,若A∈A,也就是说A具有性质P,而A是由所有具有性质P的类 那么现在的问题是:A∈A是否成立?首先,若A∈A,则A是A的元素,那么A其有性质 组成的,所以A∈A。 这一成就激励了 David hilbe,后者向二十世纪二十和三十年代的数学家提出了 个基础性的难题:“能否将所有的数学推理形式化? 19
19 形式推理 • 在二十世纪, 数理逻辑研究上的突破使得人工智能好像呼之欲出. 这方面的基础 著作包括Boole的“思维的定律(The Laws of Thought)”与Frege (Friedrich Ludwig Gottlob Frege,1848 –1925)的“概念文字(Begriffsschrift)”. • 基于Frege的系统, Russell(Bertrand Arthur William Russell, 1872-1970)和 Whitehead在他们于1913年出版的巨著“数学原理(Principia Mathematica)”中 对数学的基础给出了形式化描述。 – “理发师悖论”悖论 • 一位理发师说：“我只幫所有不自己刮脸的人刮脸。”那么理发师是否给自己刮脸呢？如 果他给的话，但按照他的话，他就不该给自己刮脸（因為他"只"幫 不自己刮脸的人刮脸）； 如果他不给的话，但按照他的话，他就该给自己刮脸（因為是"所有"不自己刮脸的人，包含 了理发师本人），于是矛盾出现了。 – 罗素悖论 • 我们通常希望：任给一个性质，满足该性质的所有类可以组成一个类。但这样的企图将导 致悖论：设性质P(x)表示“x∉x”，现假设由性质P确定了一个类A——也就是说“A={x|x ∉ x}”。那么现在的问题是：A∈A是否成立？首先，若A∈A，则A是A的元素，那么A具有性质 P，由性质P知A∉A；其次，若A∉A，也就是说A具有性质P，而A是由所有具有性质P的类 组成的，所以A∈A。 • 这一成就激励了David Hilbert, 后者向二十世纪二十和三十年代的数学家提出了 一个基础性的难题: “能否将所有的数学推理形式化?
形式推理 ·这个问题的最终回答由Gdel的不完全性证明, Tung机和 Church( Alonzo church1903 1995)的 Lambda演算给出他们的答案令人震 惊 首先,他们证明了数理逻辑的局限性; 其次(这一点对A更重要),他们的工作隐含 任何形式的数学推理都能在这些限制之 卞杌械化的可能性 Church- Turing论题暗示,一台仅能处理0和1这 祥简单二元符号的机械设备能够模拟任意数学 推理过程 这里最关键的灵感是Tung机:这一看似简单 的理论构造抓住了抽象符号处理的本质.这 创造激发科学家们探讨让机器思考的可能
20 形式推理 • 这个问题的最终回答由Gödel的不完全性证明, Turing机和Church (Alonzo Church, 1903- 1995)的Lambda演算给出. 他们的答案令人震 惊: – 首先, 他们证明了数理逻辑的局限性; – 其次(这一点对AI更重要), 他们的工作隐含 了任何形式的数学推理都能在这些限制之 下机械化的可能性. • Church-Turing论题暗示, 一台仅能处理0和1这 样简单二元符号的机械设备能够模拟任意数学 推理过程. • 这里最关键的灵感是Turing机: 这一看似简单 的理论构造抓住了抽象符号处理的本质. 这一 创造激发科学家们探讨让机器思考的可能