人工智能与永动机【from 集智 jake】
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dapplehou 楼主
这个标题我以前就在“异想天开”栏目中贴过,当时并没把它当回事儿。前几天,和一个朋友聊天,我想跟他说明我喜欢的流这个问题,也是想说明我为什么要研究流。我当时举了很多的例子也没有触动他。但是,最后我说:“你不觉得20世纪以来,人们提出了人工智能机器这个概念很像19世纪的永动机吗?”,他一下子恍然大悟了。他马上握着我的手说:“你这一句话仿佛惊醒了梦中人,热力学第二定律的确与歌德尔定理有一些联系”估计我起这个标题会引起很多人的强烈反对,尤其是强AI观点的人,因为永动机被证明了否定。但是,这个标题仅仅想引起人们的兴趣,如果你读完本文会发现,我并不想用对永动机的证明来否认AI的不可能性。并且,我想提出一个更加具体的问题,那就是热力学定律是否合自指有一定的关系呢?这个观点恰恰就是wilddog那篇论述自指的文章中提到的自组织如何产生自复制程序的某种延伸。1、热力学和复杂系统 这实际上是一个很古老的话题了,20世纪初人们对信息论的思考恰恰就是建立在麦克斯韦妖的基础上,并且信息量是与热力学熵等价的。但是我想提到的一些工作是鲜为人知的。这就是1990年代后,人们陆续发现的组合优化问题和统计力学问题中的对应性。组合优化问题涉及到一系列小的个体在满足一些局部相互作用的条件下完成某种整体的最优性。根据题目的不同,组合优化问题的解决可以分为多项式时间内可解和NP-hard的情况。人们发现,这种组合优化问题相当于一个物理问题,即如果把小个体看作是粒子,个体之间的约束看作是力,那么整个系统就是一个机械系统,而这个机械系统在宏观就会体现出一类统计属性,这个统计属性就对应了系统的某种热的性质。其中一个非常深刻的想法是,组合优化中的NP问题能够对应热力学上的某种相变行为!当对应的热系统发生相变的时候,相变时间的长短就对应了组合优化问题的求解难易性!所以,人们可以在不用具体求解组合优化问题的前提下就可以利用统计物理的方法判断出该问题的难易程度。这个结论引发的很多文章都发表到了Science上。 《复杂》这本圣经式的书中有一章就叫做《等待卡诺特》,卡诺特是何许人呢?他是热力学中的奠基性人物之一。他用卡诺热机这个模型清楚地提出了热力学第二定律的熵形式。考夫曼很喜欢从热力学出发研究复杂系统,因为他想回答类似主动性、适应性的物理起源,所以当时他就说复杂系统的研究需要新的卡诺特来指明方向。《Investigation》一书中他也明确提出了热力学与复杂系统的关系。2、热力学碰到自指——自我模拟的系统 曾经看过一本介绍“量子”计算的书,知道了一段有趣的故事:量子计算的奠基人之一费因曼当时考虑这样一个实际问题而提出量子计算的:“如何用计算机模拟一个复杂的量子相互作用系统?”他后来发现经典计算机并不好算,于是突发奇想,为什么不用量子系统本身设计一个计算机然后来模拟量子系统呢?我不懂量子计算,但是对这个自己模拟自己的想法非常着迷。 后来物理学家还证明了利用一个撞球系统就能完成通用计算机,那么,我们可以考虑我们完全可以用这个撞球系统本身来模拟一个撞球的世界。那会发生什么呢? 也许并没什么有趣的,但是在这里热力学第二定律可以登场了。我们都知道,计算机可以模拟一个多分子碰撞系统。我就做过这个简单的模拟,你在计算机中实现多个小球,每个小球可以按照计算机化的牛顿定律和其他小球相碰撞。从一个初始的速度组开始,你能让小球在计算机中演化。奇怪的是,这个计算机中的小球系统也符合热力学第二定律!如果你设计一个虚拟的挡板,挡板上扣一个虚拟的小孔,开始的时候所有的小球都集中在挡板的一侧,那么随着系统的演化,挡板的两边都回充满例子!这说明热力学第二定律同样适用于一个虚拟系统! 如果这个撞球系统本身就是用一个撞球系统来模拟的会怎样呢?最有趣的是,当虚拟层次的小球系统在指向热力学第二定律的方向演化的时候,低层次的撞球系统是不是一定也会朝无序的方向演化呢?我觉得也许并不那么简单,然而如何设计这样一个实际的系统呢?
2006年12月31日 01点12分 1
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dapplehou 楼主
当我们考察这种自己模拟自己的物理系统的时候会发现什么呢?会发现我们的那个可爱的自打印程序!一个自己模拟自己的物理系统相当于一个虚拟的系统和实际的系统共存的一类系统。如果我们把用于计算的小球系统叫做A,把它模拟的自己的小球系统叫做"A"的话,那么一个自己正在模拟自己的系统就可以看作是:"A"A!这不就是我们那个自打印程序的关键所在吗?然而,这意味着什么呢?我的脑袋到这一点转不下去了。3、永动机与自指 下面,我首先通过一系列粗糙的推理提出一个永动机等价于一类自指问题的猜想,然后再反过来说明制造人工智能的问题等价于用自组织的力量去物理地创造一个自指系统。 首先,我们来看热力学第二定律,它有很多种形式,其中一种形式在说: 前提1:永动机这类符合底层物理规律,同时又是能够自发永远运动的机器是不可能造出来的 该前提在说某种不可能性,相应的,在计算机理论中,也存在着类似的不可能性,这就是图灵停机问题: 前提2:一个判断任何程序是否停机的程序是不存在的 假设我们同意计算主义的观点,那么就能够得到: 前提3:一切物理过程都可以用相应的计算过程来模拟,或者进一步说,一切物理过程都与计算过程等价 那么,合并这三个前提,我们看到物理过程都可以用计算来模拟。若干物理过程合并成的机械系统逃不出热力学第二定律,若干计算机程序合并成的系统逃不出图灵停机问题,于是我们能够提出一个猜想: 猜想1:一个判断任何程序是否停机的程序等价于物理上的违反第二定律的永动机 而我们又知道,证明停机程序不存在的方法是构造一个自指悖论,那么,根据前面的猜想,我们能不能找到该自指悖论对应的物理等价物呢?波尔兹曼试图用统计和经典力学推出热力学第二定律,并引入了熵这个联系宏观和微观的物力量,那么熵是否可以和悖论挂上钩呢? 从另一个方面思考,我们能够得到另外一个有关自指和物理过程的结论 前提1:一切自然现象包括生命、智能都是自组织产生的,并且是不可避免的必然方向; 前提2:生命、智能都可以归结为某一个或者一组抽象的自指语句。 那么,我们就能得到 猜想2:自然可以通过演化自组织产生自指语句 这里面,自指语句同图灵停机问题之间的关系就好比是自然进化与热力学定律之间的关系一样会发生表面上的相互矛盾。然而,究竟这是不是一对矛盾呢?这是复杂系统、人工智能研究的本质方向。 从上面的推理中,我们得到一个有益的推论: 与其研究一个能够自发涌现生命或者智能的系统,不如研究一类能够自发产生自指语句的更加具体的系统。也许这就是该思考最大的启发!
2006年12月31日 01点12分 2
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永动机是可以实现的,如果不能实现,为什么地球会围着太阳转,月球会围着地球转呢?我不想去研究这是什么原理,但我可以肯定这些已经达到了永动的特点。再看地球她并不是一个自由的空间,每种物质都要受“万有引力”控制,所以我们的想象力不能局限于这种独裁的物理空间内。“人工智能”其实已经存在我们生活当中。但人类的智慧与追求不能满足于现在,人类想创造出一种更接近于自身的一种智慧体,所以不断的研究与创新,当人类实现并创造出可替代人类智慧的“个体”时,人类新的追求也就会上升到追求一种比人类更聪明的“智能个体”。
2006年12月31日 06点12分 3
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支持@
2007年01月01日 11点01分 4
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并不是永远运动就叫永动机,事实上,这个世界是永远处在运动之中的。永动机是指永远的对系统外做功,这才是不可能的...
2007年01月02日 10点01分 5
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连永动机都都不清楚就来谈论永动机了,和连什么是相对论都搞不清,就说自己推翻相对论一样可笑。现在的机器没有智能不代表未来没有。一个零件没有只能不代表零件组成的组织没有只能。原子有智能么?没有!蛋白质有智能么?没有!细胞有自我意识和思维么?没有!你的耳细胞能够听懂别人说的话么?不能!那么你有脑子么,有思想么?是没有呢,还是有呢?复杂的整体具有局部没有的功能!屏幕上的某一个点,它只知道自己的亮度和颜色,对它而言没有图像的概念。但是几百万个点有规律有组织的变化,就能组成各种图像。这个都不了解,说明智力有问题了。
2007年01月03日 03点01分 6
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但对智能的载体与运行体的制造工艺绝对是一个理论上的革新,也许对智能在未来的最佳表达与传递方式也绝对是一次理论上革新。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~经典,智能的最佳载体不是人类
2007年02月25日 08点02分 8
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宇宙本身是个永动机
2007年03月01日 03点03分 9
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作者: 221.204.53.* 2007-3-1 11:19宇宙本身是个永动机---------------------------------------------------------------- 宇宙也是有寿命的。时间这个单向的坐标,决定着宇宙的寿命。到宇宙灭亡的时刻,这个看上去像是永动机的玩意儿,也就不会动了!
2007年03月01日 04点03分 10
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智能是否就是一种排列组合?比如神经元之间的电信号的传输?电脑靠电路的闭合来进行逻辑运算,而人的神经元靠单向传递来保证运算的精确。
2007年03月02日 01点03分 11
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人不是上帝
2007年03月06日 03点03分 12
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不要乱相信任何人的话,包括我们的物理课本.
2007年03月06日 08点03分 13
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谁可以证明时间是单向的,而不是循环的呢?
2007年03月07日 09点03分 14
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你是以什么来否定时间是单向的? 同时,那你又怎么来证明 时间是循环的呢?
2007年03月08日 05点03分 16
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永动机 跟人工智能好像没有可比性说得不雅一点 永动机 就像是不让一个人吃东西 却要让他不停的拉屎一样!!  你觉得  你能做到吗?人工智能 是 是否能对外界的信息有反映 或是高级别的反映
2007年03月08日 05点03分 17
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是啊,能量可以凭空产生么?|人可以独立出周围的时间吗?也就是说时间不对这个人产生作用,也就是说他的时间跟宇宙的时间不同,那他就可以知道时间变慢或是变快或是循环还是停止了。这个对于我们来说,只能改变宇宙的时候才是有用的。
2007年03月13日 08点03分 18
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都只是猜想而已,我看不出熵增加和悖论、停机原理有什么联系。
2007年03月14日 10点03分 22
level 5
差点掉进
lz
的圈套! 汗!……
2007年03月20日 05点03分 23
level 1
时间是一维的,不会永动!!
2007年03月20日 09点03分 24
level 0
同意
2007年03月21日 03点03分 26
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