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复杂-第章

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这个过程基本上是一样的:作用者是独立的心智,反馈自老师和直接经验而来,改善被
称为学习。确实,这正是塞缪尔电脑跳棋手的运作机制。不管就生物学而言还是就认知
学而言,一个适应性作用者都必须要利用这个世界告诉你的信息。
  当然,下一个问题就是,怎样做到这个?荷兰德在BACH小组和伙伴们长时间地讨论
这个基本概念。但到最后只得出,有一个办法能确定这个概念:必须建立一个计算机模
拟的适应性作用者,就像他十五年前研究基因算法一样。
  但不幸的是,他发现,到了1977年,人工智能主流知识已经不如1962年那么有助于
他了。到了1977年,人工智能的研究领域无疑已经取得了很大的进展。比如在斯坦福大
学,人工智能小组正在研制一系列被称为专家系统的极富成效的程序。专家系统能够模
拟专业知识,比如可以通过运作成百条规则来模拟一个医生:“如果病人患的是细菌感
染性脑膜炎,正在发高烧,那么也许是某种细菌感染。”该项研究已经引起了投资者的
兴趣和注意。
  但荷兰德对于应用性研究并不感兴趣。他想要的是一个关于适应性作用者的基本理
论。从他的角度来看,这二十年来人类在人工智能领域取得进展的代价就是忽略了所有
重要的方面,从对学习的研究到对来自环境的反馈的研究都受到了忽略,在荷兰德看来,
反馈是最根本的问题。但除了像塞缪尔这样个别的人物之外,人工智能领域的人似乎都
认为,学习是可以放置一边,不忙应付的。他们以为可以待他们将对语言的理解、人类
问题解决法弄明白以后,或把对其他抽象推理问题的程序编完美后再来研究学习的问题。
专家系统的设计者们甚至还为此而感到骄傲。他们谈论“知识工程”,也就是和相关的
专家交谈几个月后,为新的专家系统制定出成百条规则,来回答:“在这种情况下你该
怎么办?在那种情况下你该怎么办?”这类的问题。
  公平地说,就是知识工程师都不得不承认,如果程序真能够像人一样通过传授和经
验学到他们的专业知识,如果有人能想出来如何在应用这些软件时不至于像现在这么复
杂和麻烦的话,事情就会顺利得多了。但对荷兰德来说,这正是问题之所在。拿现存的
“学习模型”草草拼凑成一个软件解决不了任何问题。学习是认知的最根本的问题,正
如进化是生物学的最根本的问题一样。这意味着,学习的机制必须在一开始就投入到认
知建筑图纸中去,而不是到最后才被草率加入。荷兰德的理想模式仍然是赫伯式的神经
网络,其最重要的一点是,每一次思维的神经冲动都强化了其神经连接,从而使思考成
为可能。荷兰德确信,思考和学习只是大脑中同件事物的两个方面。他希望在他的适应
性作用者的研究中能抓住这个根本的问题。
  但尽管如此,荷兰德却并不想再回过头去重做神经网络模拟。虽然从IBM701开始至
今已有二十五年了,但计算机的功能仍然没有强到能够按他想达到的规模做完整的赫伯
式的计算机模拟。在六十年代,神经网络研究在“视感控制”这个标题下确实有过一阵
短暂的小高潮。视感控制是视觉研究中专门用来识别特征的神经网络。但视感控制在赫
伯实际所言的细胞集合中是一个极其简化的版式。(即使在识别视觉特征上,视感控制
的功能也不强,这就是为什么视感控制已经不再受人重视的原因。)荷兰德对新一代的
神经网络系统也并不十分欣赏。新一代的神经网络系统于七十年代末期开始流行,而且
自此受到了很大关注。荷兰德说,这些系统比视感控制系统要先进些,但却仍然不能支
持细胞集合的研究。确实,大多数版本根本就没有共鸣。通过网络的信号瀑布只有从前
到后的单一走向。他说:“这些关联主义的网络在刺激/反馈行为方面和模型识别方面
的功能很强,但从总体上来说却忽略了内部反馈的需要。而内部反馈正是赫伯认为细胞
集合所不可或缺的。除了少数情况以外,神经网络研究人员基本上不在这个方面下功
夫。”
  结果荷兰德决定自己设计一个杂交的模拟适应性作用者,把神经网络和专家系统的
长处相结合。为了加强计算机效率,他先用专家系统有名的“如果……则”规则开始入
手。但他是从神经网络角度采用这个规则的。
  荷兰德说,事实上,在任何情况下都会有类似“如果……则”的规则。六十年代末,
在人们远还没听说过专家系统以前,基于规则的系统就已经作为人类用于认知的普通功
能的计算机而被卡内奇…麦伦一派的爱伦·纽威尔和赫伯特·西蒙介绍进计算机编程里
来了。纽威尔和西蒙把每一条规则都当作一个单一的知识包,或一个单一的技术组合。
比如“如果吱吱的叫声是来自一只鸟,那么吱吱叫的东西就有翅膀”,或“如果在扣留
你的反对者的人质还是扣留反对者的夫人之间选择,那就扣留反对者的夫人。”而且,
这些规则指出,当程序员用这种方式来表达知识时,这个规则就自动获得了认知的某种
绝妙的灵活性。根据条件采取行动的规则,即“如果情况是这样的,那就采取那种办
法”,意味着这样的系统不在一个固定的系列,比如FORTRAN或PASCAL的某些子程序中
运行。一条特定的规则只有在它的条件被满足后才会被激活,这样,它的反应对它所对
应的情况而言就是恰如其分的。确实,当一条规则被激活后,它很可能会引起全部规则
的连锁反应:“如果情况是A,就采取B措施”、“如果情况是B,就采取C措施”、“如
果情况是C,就采取D措施”,等等。大体上说,整个新的程序随着这一系列的连锁反应
而产生,并会按照所提出的问题给出完善的答案,与让人兴奋的游戏式的盲目而僵硬的
计算机行为相比,这才真的是智能系统所需要的机制。
  另外,基于规则的系统对大脑的神经分布来说具有很大的意义。比如说,一条规则
就相当于计算机中赫伯式的细胞集合之一。他说:“用赫伯的理论来看,一个细胞集合
就是一个简单的声明:如果事件如此这般地发生,那么我就会被高速激发一阵子。”规
则的相互作用,伴随着一条规则激活后引起的对其他规则的整个连动,就像神经稠密相
关联的大脑的一个自然结果。“赫伯的每一个细胞集合都包含了大约一千个到一万个神
经元。”荷兰德说。“每一个神经元又有一千到一万个与其它神经元相连的突触。所以
每一个细胞集合就与其它许多细胞集合相互关联。”大体上说,激活一个细胞集合,就
等于在某种内部布告栏上张贴了一个布告,就会被大脑中大多数、或所有其他细胞集合
看到。“细胞集合295834108现在正在行动!”当这个布告一出现,那些与这个细胞集
合有适当关联的细胞集合就会被激发起来,并把自己的布告贴到布告栏上,这就引起了
不断重复的循环。
  荷兰德说,纽威尔-西蒙式的基于规则的系统的内部组织与这个布告栏的比喻非常
接近。这个系统的内部数据结构就相当于这种布告栏,其中包含了一系列数字布告。然
后还有大量的规则,也就是计算机把上百、甚至上千的数字编码成自身的部分。当整个
系统处于运作状态时,每一条规则都经常扫描布告栏,搜寻符合自己“如果”条件的布
告。每当其中一条规则发现了符合自己条件的布告,它立刻就会张贴一条数据信息,来
续接“则”这部分。
  荷兰德说:“假如把这个系统当作某种办公室,布告栏上有必须今天处理的备忘录,
每一条规则相当于办公室里的一张办公桌,负有处理某种特定的布告的责任。每一天开
始的时候,每一个办公桌都将自己负责处理的备忘录集中起来。到一天结束的时候,每
一张办公桌都将处理结果的备忘录再张贴到布告栏上。”当然,到了第二天早上又开始
重复这个循环。另外,有些备忘录是被探测器张贴上去的,以使这个系统保持与外界正
在发生的事件的联系。还有一些备忘录也许是被激活的效应器,也就是使系统能够影响
外部世界的子系统。荷兰德说,探测器和效应器相当于眼睛和肌肉的计算机机制。所以,
从原则上说,一个基于规则的系统很容易就�
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