认知科学与人工智能
开天辟地历洪荒,
历尽洪荒让有光。
直立而行行致远,
火薪相继继世长。
发明言语通心智,
运用思维著文章。
知识千年成大厦,
传承文化万古扬。
——《认知科学导论》卷首诗。[2]
这首诗描写了宇宙诞生之初,一片混沌,八荒黑暗,后来恒星出现了,宇宙才有了光亮。在距今大约600万年前,南方古猿开始向人进化。在这个漫长的进化过程中,直立行走、火的使用和语言的发明三件大事最终使猿进化成人。
生命的进化过程,既是物种的形成及从初级到高级的进化过程(达尔文进化论),又是决定物种进化的基因进化过程(基因进化论),今天看来,它还是心智从初级到高级的进化过程(心智进化论)。在这个过程中,依次形成了神经系统与脑、心理、语言、思维和文化五个层级的心智,相应地产生了五个层级的认知。[3]
人类的心智与认知。在整个世界乃至宇宙所有已知的生命形式中,惟有人类具有所有五个层级的心智与认知。非人类动物只具有神经系统、心理两个层级的心智与认知。
语言、思维、文化是人类特有的心智和认知能力,我们将之称为“人类心智”和“人类认知”。在语言、思维和文化这三种心智能力中,语言是最根本的。有了能够表达抽象概念的人类语言,我们才能产生判断、推理、论证等逻辑思维。语言和思维建构了人类全部知识系统,知识积淀为文化,所以我们又有了文化这种最高形式的心智和认知。现经发掘的最古老的中华文化遗址已有上万年的历史。
人工智能的出现要晚得多,从第一代计算机UNIVAC(1951年)和达特茅斯会议(1956年8月)算起也不过70年的历史。
回到本文开篇的定义,人工智能是人类创造的机器智能,是机器模仿人类心智所产生的智能。最初的人工智能,只是模仿人类某种心智行为的单一的智能。今天的人工智能遍及各行各业,尤其在军事和国防上得到了卓越应用,在乌克兰危机中,人工智能和无人机改变了战争的面貌。在人工智能高歌猛进的时代,强人工智能(Strong AI, SAI)又重新被提起,不过这次它穿上了“通用人工智能”(AGI)、“通用智能”(GI)、“普遍智能”(UI)的新马甲。
我们看到,尽管目前的人工智能都是单一智能,但它们在其所在的领域中却都胜过人类。那么,是否由此就可以得出结论,人工智能将要主宰人类,甚至将会终结人类呢?人工智能与人类心智的真正差异在哪里呢?只要我们始终牢记人工智能的定义,我们就不会迷失方向。人工智能就是人类所建造的非人类的智能,它不过是对人类心智的模仿。人工智能与人类心智的差别,本质在于高阶认知(人类认知),在于语言认知及其基础之上的思维认知和文化认知。
认知科学:从理论到技术到产品。在《聚合四大科技 提高人类能力》这部21世纪科学技术的纲领性文献中,有两段关于认知科学和四大科技之间关系的描述。
在21世纪,或者在大约5代人的时期之内,一些突破会出现在纳米技术(消弭了自然的和人造的分子系统之间的界限),信息科学(导向更加自主的智能的机器),生物科学和生命科学(通过基因学和蛋白质学来延长人类生命),认知和神经科学(创造出人工神经网络并破译人类认知),社会科学(理解文化信息,驾驭集体智商)领域,这些突破被用于加快技术进步速度,并可能会再一次改变我们的物种,其深远的意义可以媲美数十万代人以前人类首次学会口头语言,NBICS(纳米-生物-信息-认知-社会)的技术综合可能成为人类伟大变革的推进器。
聚合科技(NBIC)以认知科学为先导。因为规划和设计技术需要从如何(how)、为何(why)、何处(where)、何时(when)4个层次来理解思维。这样,我们就可以用纳米科学和纳米技术来制造它,用生物技术和生物医学来实现它,最后用信息技术来操纵和控制它,使它工作。
这说明,在21世纪的四大科技中,认知科学是引领方向的。只要认知科学想到的,我们就可以用纳米科学和纳米技术来制造它,用生物技术和生物医学来实现它,最后用信息技术来操纵和控制它,使它工作。这个预言,在20年后已经完全成为现实。《聚合四大科技 提高人类能力》一书从五个方面来论述聚合科技(NBIC)对21世纪人类生存和发展的影响:(1)在扩展人类的认知和交际能力方面;(2)在改善人类健康和身体能力方面;(3)在提高团体和社会效益方面;(4)在国家安全和军事国防上;(5)统一科学和教育。[4]
人工智能如何与认知科学结合。人工智能为何要与认知科学相结合,又如何结合?第一,人工智能从诞生的第一天起就与认知科学血脉相连,共同发展。人工智能就是计算机科学与认知科学交叉产生的新学科和新领域。第二,乔姆斯基的思想理论一直引导人工智能的前进方向,ChatGPT的思想理论皆来源于乔姆斯基的GT语法。第三,人类心智和高阶认知,即语言心智和认知、思维心智和认知、文化心智和认知,它们是未来人工智能所要学习和模仿的对象。第四,人工智能今后的发展必然是体现语言驱动的、语言、思维和文化层级的人类心智和认知特征的新一代人工智能。语言认知、思维认知和文化认知将在未来的人工智能发展中扮演重要角色。
从GT到ChatGPT:人工智能到底走了多远
ChatGPT到底有何不同。乔姆斯基是人工智能和认知科学的第一代领袖,这是毋庸置疑的,现在一些人发表的有关人工智能的一些著作和文章似乎显示人工智能是他们发明的,这未免让人感到可笑。事实上,正因为有了乔姆斯基的GT语法和语言学革命,我们才有之后的心智和认知革命,才能建立认知科学,也才能够打通人工智能与人类心智。在这个发展过程中,有一个如前所述的长长的AI链条,这个链条目前最新的一环,是已经被神话了的ChatGPT。
首先,ChatGPT的确不同凡响。ChatGPT英文原名为“Chat Generative Pre-trained Transformer”,意为“聊天生成预训练转换器”,是OpenAI研发并于2022年11月30日发布的聊天机器人软件。ChatGPT是由人工智能技术驱动的自然语言处理工具。它能够通过理解和学习人类的语言来进行对话,还能根据聊天的上下文进行互动,像人类一样聊天交流,甚至能完成撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码、论文等任务。可以看出,与之前众多以逻辑推理为特征的人工智能软件如深蓝、AlphaGo不同,ChatGPT是在语言认知这个层级上,进行文本的生成、预训练和转换。人工智能之前的发展和进步主要是在思维认知领域,ChatGPT却独辟蹊径,转向了更为基础的语言认知领域。众所周知,认知革命起源于乔姆斯基的语言学革命,而与其共同发展的人工智能几十年后重新回归语言认知,这绝非偶然。从人类认知五层级理论我们知道,语言认知是全部人类认知的基础,模仿人类心智和认知的人工智能重新回归人类认知的基础,正是势所必然。
其次,ChatGPT开创了人工智能的一个新时代。ChatGPT虽然只是一款对话写作软件,但由于其定位在语言认知这个层级,所以它显然比之前的以逻辑推理、思维认知为特征的人工智能软件更基础、也更重要。可以预见,今后人工智能的发展必然是体现语言驱动的、语言、思维和文化层级的人类心智和认知特征的新一代人工智能。
最后,在技术应用领域,可能开启主体优先、语言驱动的自主人工智能的新时代。例如,未来可能有战士主导、语言驱动的无人机,士兵在发射前临时下达指令,无人机自行寻找最佳算法和方案来解决问题。
当然,ChatGPT存在的问题同样很多,甚至更为严重。从认知科学看,人工智能在思维认知领域确实取得了非凡的成就,在某些方面甚至超过了人类能力,如AlphaGo、自动生产线和机器人以及应用于军事上的人工智能和无人机等。与此不同,ChatGPT却在更为基础的语言认知领域向人类发起挑战,这就不得不引起人们的高度关注和警觉。人工智能是否会毁掉人类的语言和语言认知能力?人工智能是否会降低人类的智商和智力水平?人工智能是否会因为自身“无道德”而挑战人类的道德?在回答这些问题之前,我们先来看看什么是人类语言,什么是人类的语言认知能力,然后我们再看看,作为GT语法的创建人和语言学革命的领袖,乔姆斯基又是怎样看待ChatGPT的,为何他不为之叫好,反而对之无情地斥责?ChatGPT到底是什么地方出了问题?
语言的批判。语言是全部人类心智和认知的基础。认知人类自身,就是认识人类自身的心智,也就是认识人类自身的语言。
哲学的发展,从对象上看,经历了以客体为对象的古代本体论哲学,再转变为以主体为对象的近代认识论哲学,到20世纪初以罗素发现集合论悖论为标志,哲学的对象转变为语言。罗素悖论不是存在于逻辑和数学层次上,也就是说不是存在于思维层次上,而是存在于比它们更基础的语言层次上。语言是主客体之间的中间环节,是联结主客体的桥梁。对人类这个已经具备抽象的符号语言的认知主体而言,非经过语言不能认识世界,世界非经过语言不能反映到人类主体。哲学上完成这场语言变革的是维特根斯坦,体现在他的著作《逻辑哲学论》(1921)和《哲学研究》(1953)中,由此创立了20世纪西方哲学的两大流派——分析哲学和语言哲学。
维特根斯坦的《逻辑哲学论》出版后风靡欧洲,当时有人甚至把这本书当作《圣经》,把维特根斯坦当作上帝[6],可见此书影响之巨大。维特根斯坦是否完成了他的语言分析了呢?没有。前期维特根斯坦所做的只是语义分析,更高水平的语用分析要等到20多年后,直到他的另一著作《哲学研究》的出版。《哲学研究》批判《逻辑哲学论》的形式语言分析方法,认为那种“过于纯净”的理想语言完全不能反映人们的思想和行为,正如物体在没有摩擦力的地面无法运动一样。因此,他提出回归于自然语言,提出“语言的意义在于它的应用”,建立了语言游戏论,开创了语用学的新领域。稍后,牛津学派分析哲学家奥斯汀在维特根斯坦语用学的基础上创立言语行为理论,他的学生、后来的世界著名语言和心智哲学家塞尔完善了语言行为理论,建立心智哲学,提出语言建构社会理论,即人类用语言建构制度性的社会现实,人类的一切行为包括他的个人行为和社会行为都是语言行为。
由上述分析可以看出,20世纪语言学的研究或者说语言认知沿着两个主要的方向发展:一个方向是维特根斯坦开创的语义分析和语用分析的方向,产生了分析哲学、语言哲学和心智哲学这三个20世纪西方哲学的主流学科;另一个方向是乔姆斯基开创的句法分析方向,产生了形式语言学、形式方法、唯理主义和心理主义语言学,并从一开始就注意和人工智能相结合,逐步确立了以语言驱动的人工智能与人类心智相一致的发展方向。这两个方向——句法分析、语义分析和语用分析方向——最终汇入到认知科学的海洋之中。这是20世纪人类心智发展的逻辑——从语言认知开始,推进人类心智的发展。
作为模仿人类心智行为而产生的人工智能,现在我们明确了解到其也遵从了从逻辑分析到更为基础的语言分析的同一发展方向。