图灵测试：机器人与人类比试智能
摘要: 近期热映的电影《模仿游戏》让“计算机科学之父”阿兰·图灵重新被人认识。“卷福”本尼迪克特·康伯巴奇扮演的英国数学家图灵帮助盟军赢得二战胜利，本人的命运虽以悲剧告终，却为后人留下了最大的遗产：图灵测试，开启了计算机和人工智能的时代。
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电影《模仿游戏》的剧照，卷福饰演的图灵与同事一起进行研究工作。
近期热映的电影《模仿游戏》让“计算机科学之父”阿兰·图灵重新被人认识。“卷福”本尼迪克特·康伯巴奇扮演的英国数学家图灵帮助盟军赢得二战胜利，本人的命运虽以悲剧告终，却为后人留下了最大的遗产：图灵测试，开启了计算机和人工智能的时代。 至今，通过图灵测试，乃至改变、超越图灵测试，依然是计算机科学家们谋求达到的最高高度。 图灵测试是什么？用机器伪装人 图灵认为，如果机器能够与人类沟通并不被辨认出其机器身份，那么这台机器就具有智能。 战前和战时的思考及实践，最终化为数学家阿兰·图灵在1950年发表的一篇具有跨时代意义的论文。他在论文中详细阐述了“机器能思考吗？”这个问题。正是这篇论文中，图灵设计了一个被后人称之为图灵测试的实验。 图灵测试的核心思路，是要求计算机在没有直接物理接触的情况下接受人类的询问，并尽可能把自己伪装成人类。 在论文中，图灵为此后被称为“图灵测试”的实验做了个定义：“我们称下面这个问题为‘模仿游戏’”。他写道。 在他设计的模仿游戏中，有三个参与者：一个男人（X），一个女人（Y），和一个任意性别的询问者。询问者与X和Y并非同一房间，只通过打字的方式与他们交流，并需要判断两人中谁是女性，而X和Y都需要尽可能让询问者认为自己是女性，其中，X需要尽可能将自己伪装成女性。 “现在我们问：如果我们把模拟游戏中的男性被询问者换成计算机，结果会怎样？相比人类男性，计算机能否使询问者更容易产生误判？”图灵在论文中问道。 图灵认为，如果机器能够与人类沟通并不被辨认出其机器身份，那么这台机器就具有智能。图灵并不认为“思考是能够被定义的”，但他写道：“如果我们认为人类是个有智能的物种，那么任何有着与人类一模一样行为的东西都应被称为有智能。” 模拟游戏最初只是一个实验，随着计算机技术和人工智能的发展，重新受到重视，并促使图灵测试的诞生。 从上世纪90年代开始，“图灵测试”逐渐成为计算机界最重要的挑战之一。在现代的图灵测试中，人类裁判同时与人和机器文本互动，并辨别与自己互动的是人还是机器。 图灵曾经预言，到20世纪末，一定会有计算机通过“图灵测试”。 图灵测试通过了，真的吗？ 名为尤金·古斯曼的“13岁的乌克兰男孩”成功地让人类认可了“他”的身份，而事实上，尤金却是一款开发的计算机程序。 去年6月，一则“机器首次通过图灵测试”的消息引发很多讨论。 当时由英国皇家学会组织的2014年图灵测试比赛中，一个名为尤金·古斯曼的“13岁的乌克兰男孩”成功地让人类认可了“他”的身份，而事实上，尤金却是由一名俄籍美国人和一名乌克兰籍俄罗斯程序人员开发的计算机程序。 此时，正值图灵逝世60年之际。 在图灵的定义中，如果机器在30%的时间内愚弄了人，使之错以为对方是人的话，就算通过测试。 尤金在一系列键盘组成的对话中，让30名裁判中的33%认为其是人类。 这个进展，被不少媒体认为是图灵测试首次被通过。 但是，计算机界并未完全认可这个进展。 很快，就有研究人员发现，这个测试有很多过于狡猾的地方。比如，尤金只有13岁，对很多问题可能没法像成人一样回答，这意味着机器更容易模仿。 此外，人工智能界人士认为，图灵测试目的是为了体现机器智能，但这个测试只测试了机器能够网络聊天的能力，而事实上，人的智能程度要高得多。 此外，也有人担心，让人类自己作为智能的标杆似乎犯了以人为中心的偏见错误，因为这可能会让人类错过发现真正的超级智能。有人工智能界的人士认为，如果一个人工智能，能够像人类一样聪明地解决问题，甚至比人更聪明，却没有通过图灵测试，难道意味着它不是智能吗？ 在机器越来越聪明的今天，如果认为能够与人类聊天的就是智能，那么人被机器糊弄的可能性是很大的。而且，以网络聊天室的形式对话，不一定是严谨的理性思维，而更可能是发散性的对话，这也容易糊弄人。 著名的未来学家曾经问尤金一个问题：“如果我在一个碗里放两颗大理石，我现在又加入一颗，现在碗里有多少颗大理石？” “没有太多。”尤金回答，“我没法告诉你具体的数量。我忘了。如果我没弄错的话，你还没告诉我你到底住在哪儿。” 图灵测试2.0：视觉化的图灵测试 今后的图灵测试2.0版，可能将包括从语言认知到社会意识等各个方面的能力，新的图灵测试可能将在明年登上舞台。 不管怎么说，机器都在越来越聪明。 在今天的智能界，与其说推翻图灵测试，不如说是重构或超越图灵测试。 为解决图灵测试中仅仅文本和聊天的局限，人们改进出了一个更为凸显智能的图灵测试：视觉化的图灵测试。 在这个改进版图灵测试中，机器和人都按照一定的规则移动视觉化的物体，机器同样要模仿人的思维，最后的裁判同样是人。 而更进一步的革新，在于超越了人为智能标杆的前提。 去年年底，谷歌公司宣布他们更新了名为CAPTCHA的系统，它全名的意思是“能够区别计算机和人类的全自动的公共图灵测试”。 有意思的是，这个系统的游戏原则和图灵测试相反，它是让计算机去辨别对方是人还是机器，它能在99.8%的时间内成功辨别。 科学界目前也正在讨论新的图灵测试比赛，今后的图灵测试2.0版，可能将包括从语言认知到社会意识等各个方面的能力，新的图灵测试可能将在明年登上舞台。 但即使这样，面对越来越强大的机器，人类可能距离回答“机器能够思考”这个问题之前还有很多路要走。 ■ 链接 《模仿游戏》：“模仿”真实的图灵 在《模仿游戏》中，卷福成功扮演了一个全身心致力于破解德军密码机的数学家，以及一个饱受折磨的隐蔽的同性恋，他的悲剧以咬了一口的带氰化物毒药的苹果告终，但他留给了世界的贡献，除了二战情报史，更重要的在于宣告计算机时代的到来。那个人就是图灵。 电影基本符合了最主要的历史，但在现实中，图灵的故事却比好莱坞的电影还要吸引人。 电影里，图灵和他的小队没日没夜地研制一台巨大的机器以破解德军的英格玛密码机。 但在历史上，据图灵传记作家霍金斯说，图灵早在1936年的论文中就勾画出了计算机的概念。上世纪30年代后期，他已经在普林斯顿大学真正建造出了一个解码器。到1940年，图灵和他在英格兰的小组已经常规性地对德国空军信息进行解码，到了1941年，已经能够解开德国海军所有重要秘密信息。 另一个重要历史是，霍金斯说，到1942年，德国采用一种更加复杂的英格玛机器来传递海军信息，胜过英方的解码器，图灵于是和他的同伴们开始采用电子零件来加快解码器的运作，最终到1943年上半年，再次成功破解德方密码。 1942年诞生的新一代英格玛密码机和随之出现的盟军电子解码机，更具有超越时代的意义。霍金斯说，这意味着图灵的想法变成具有革命性意义的电子计算机。 ■ 人物 阿兰·图灵 如今被誉为“计算机科学之父”和“人工智能之父”，是计算机逻辑的奠基者，提出“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。“图灵奖”是计算机科学领域的最高奖项，有“计算机界诺贝尔奖”之称。 图灵还是一名长跑运动员，马拉松最好成绩是2小时46分3秒，比1948年奥运冠军成绩慢11分钟。 1952年，因同性恋案发，图灵被政府要求入狱或实施化学阉割。为了科研，他选择后者。两年后，他食用含氰化物的苹果自杀身亡，享年41岁。 2013年底，英国女王伊丽莎白签署了对图灵的追授赦免。 |
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