人工智能之滥觞

匹茨（图片来源：http://beta.inmagine.com/）

12岁的流浪儿匹茨（W.Pitts）被一群黑帮匪徒追打，躲进了一个图书馆。打手们骂骂咧咧地找了一圈之后走了。匹茨却没有离开，他的注意力完全被一套三卷本的书吸引了，那是怀特海（A.N.Whitehead）与罗素（B.Russell）合著的《数学原理》。它是两位大师为纯数学提供逻辑基础的雄心勃勃的大部头著作，努力构建严谨的逻辑体系，把数学命题在自己的体系里一步步推导出来。独立学习了三年之后，15岁的匹茨写信给罗素，向罗素指出在第一卷里的几个错误。罗素马上回信，邀请匹茨去英国学习。匹茨没有去湿冷的英格兰，而是去了芝加哥大学。没有固定生活来源的他，流浪于芝加哥大学的讲堂和校园里，很多时间睡在露天的躺椅上过夜。在进芝加哥大学第一年的时候，芝大的数学教授卡尔纳普（P.R.Carnap）出了一本关于逻辑学的新书，那是在1938年。卡尔纳普不是泛泛之辈，他关于逻辑悖论的论述在20世纪30年代是最完备的。一天，15岁的匹茨走进卡尔纳普的办公室，手里拿着写满自己注释的卡尔纳普的新书，向卡尔纳普提出对书中几个地方的尖锐评论。经过最初的震惊之后，卡尔纳普开始反驳，两人交流了一个小时左右。匹茨把书留在卡尔纳普那里，离开了办公室。由于匹茨没有自我介绍，因此后来的两个月里，卡尔纳普在芝大满世界找“懂逻辑的报童”。

匹茨的故事和其他天才的故事一样，让人难以想象，就像莫扎特、王维、冯诺伊曼，这些人年纪轻轻就在自己的领域里独步天下，又似乎全不费力，信手拈来。那么，这些天才是否可以人造呢？此问题放在以前也许是不可思议的，不过现在出现了“阿法狗”（A1phaGo ）这类人工智能算法，在棋盘上打败了几乎所有顶级的围棋职业高手，包括柯洁这样的天才，也许这个问题是可以被容许讨论的了。(https://www.daowen.com)

麦克卡洛-匹茨网络（图片来源：http://www.baike.com/wiki/连接模型）

1942年，18岁的匹茨认识了伊利诺伊大学教授麦克卡洛（W.McCulloch）。麦克卡洛热情好客，当时匹茨无家可归，于是麦克卡洛邀请他住在自己家。在匹茨住进麦克卡洛家的当夜，他们就开始合作研究神经系统如何进行逻辑计算的问题。大概300年前莱布尼茨（G.W.Leibniz）证明，任何问题只要可以用有限数目的词完整而没有歧义地表达出来，就可以用“逻辑机”（logical machine）加以计算。此前六年，图灵（A.Turning）发表了关于通用运算器（也称图灵机）的文章。匹茨和麦克卡洛的问题是，如何把神经系统看成这样一台逻辑机器呢？考虑到当时对脑神经粗浅而不确定的认识，麦克卡洛和匹茨对神经系统的简化是划时代的。他们把神经元的状态简化为0或1的二进制表示，用一个连接强度的矩阵来标准化神经元之间的相互影响关系，于是在给予一定输入的情况下，麦克卡洛-匹茨网络将根据这个连接矩阵的状态以及输入，决定输出是什么。他们在1943年发表的《神经活动内在概念的逻辑演算》是麦克卡洛和匹茨最著名的工作。从控制论的角度来讲，麦克卡洛-匹茨网络本身就是最早的有限自动机（finite automata）之一。这个工作还提供了神经生理问题的逻辑基础，可以说是最早的计算神经科学成果之一。而这篇文章对于人工智能领域来讲则是开创性的，神经系统的复杂性被高度地抽象，并且用数学家和工程师容易理解的语言来描述。从此，人工智能开始作为独立的领域而取得蓬勃发展之势。