物理符号系统

✍ dations ◷ 2024-12-23 06:03:12 #物理学系统,认知科学

物理符号系统 (又称为形式系统 )会将物理模式(符号)组合成结构(表达式)并操纵它们(使用处理程序)来产生新的表达式。

物理符号系统假设(英语:physical symbol system hypothesis,PSSH )是在人工智能哲学中,由艾伦·纽厄尔和赫伯特·西蒙提出的一个观点。他们写道:

该主张意味着人类的思维是一种符号处理(因为符号系统对于智能来说是必要的),同时也意味着机器可以拥有智能(因为符号系统对于智能来说是充分的)。

纽厄尔和西蒙指出,物理符号系统是由一组名为“符号”的实体所组成,这些实体是物理图形,可以作为另一种称为“表达式”(或符号结构)的实体之组件。因此,符号结构是由许多实体(或符号)组成的,而这些实体(或符号)以某种物理方式关联著(例如符号挨着另一个符号)。 在任何时候,系统都包含着这些符号结构的集合。除了这些结构之外,系统还包含一组处理历程,它们会对表达式进行操作以生成其他表达式,像是“创建”、“修改”、“复制”和“破坏”。物理符号系统是个机器,随着时间产生一组不断进化的符号结构集合。而这样的系统存在于客体的世界中,而不仅仅是这些符号表达式本身。

这个想法的哲学根源来自于霍布斯(他声称推理“无非是推算”)、莱布尼兹(他试图建立人类想法的逻辑演算)、休谟(他认为知觉可以被简化为“原子印象”)和甚至是康德(他认为所有经验都是由形式规则所控制)。 最近的版本则与哲学家希拉里·普特南和杰里·福多有关,称作心灵计算理论 。

虽然该假设受到了各方强烈批评,但它仍是AI研究的核心。一种常见的批评观点是,这种假设似乎适用于更高层次的智力,像是下棋,而不太适用于如视觉这样的普通智力。而与世界上的物体直接对应的高级符号(如<dog>和<tail>),以及存在于机器(如神经网络)中的更为复杂的“符号”,我们通常会做出区分。

物理符号系统假设认为下面两者都是物理符号系统的例子:

艾伦·纽厄尔和赫伯特·西蒙认为“‘符号处理’是人类和机器智能的本质”,这来自来两点证据:“人工智能程序的开发”和“对人类的心理实验”。

首先,在人工智能研究的最初几十年里,许多使用高级符号处理的程序非常成功,例如纽厄尔与西蒙的通用问题解决者,或是特里·威诺格拉德的SHRDLU(英语:SHRDLU)。 约翰·豪格兰德(John Haugeland)将这类AI研究命名为“ 有效的老式人工智能(Good Old Fashioned AI)”或"GOFAI" 。 专家系统和逻辑编程即为这些传统程序派生的结果。这些程序的成功表明,符号处理系统可以模拟任何智能动作。

其次,同时进行的心理实验发现,对于逻辑、计划或任何形式的“谜题解决”中的难题,人们也使用这种符号处理。 AI研究人员能够使用计算机程序模拟人类逐步解决问题的能力。 这种合作及其引发的议题最终导致认知科学领域的诞生。 (这类研究被称为“ 认知模拟 ” )这方面的研究表明,人类解决问题的主要方法是处理高级符号。

在纽厄尔和西蒙的论据中,假设所指的"符号"代表世界上事物的物理对象,如<狗>具有可识别的含义(英语:Meaning (semiotics))或直指(英语:Denotation),并可以与其他符号组成以创建更复杂的符号。

然而,也可以把这个假设解释为数位计算机内存中简单抽象的“0和1”,或者是指通过机器人的感知设备的“0和1之流”。从某种意义上讲,这些也是符号,尽管我们并不总是能够准确确定符号代表什么。在此假设的版本中,如托瑞基(David Touretzky)和波默洛(Dean Pomerleau)所解释的那样““符号”和“信号”之间没有区别”

在这种解释下,物理符号系统假说仅断言智能可以被数字化,因此是个比较弱的陈述。实际上,托瑞基和波默洛写道,如果符号和信号是同一回事,因为物理符号系统为图灵通用的,所以除了二元论者或某种神秘主义者之外,就已经有了充分性。广泛接受的邱奇-图灵论题认为,只要有足够的时间和内存,任何图灵通用系统都能模拟可被数字化的过程。由于任何数位计算机都是图灵通用的 ,所以从理论上讲,任何数位计算机都可以模拟任何可以数字化到足够精确度的东西,包括智能生物的行为。物理符号系统假设的必要条件同样可以被巧妙完善,这是因为我们愿意接受几乎任何信号作为“符号”的形式,而所有智能生物系统都有着信号通路。

尼尔斯·尼尔森(Nils Nilsson)提出了四个抨击物理符号系统假设的主要“论题”或依据。

主条目:休伯特·德雷福斯对AI的批判(英语:Hubert Dreyfus's views on artificial intelligence)

休伯特·德雷福斯(Hubert Dreyfus)抨击了物理符号系统假设的必要条件,他将其称为“心理假设”,并定义如下:

德雷福斯反驳了这一观点,他指出,人类的智力和专业技能主要依赖于无意识的本能,而不是有意识的符号处理。专家会通过直觉快速解决问题,而非一步一步的试误搜索。德雷福斯认为,这些无意识的技能永远不可能在正式规则中体现出来

约翰·希尔勒于1980年提出的中文房间论证试图表明,程序(或任何物理符号系统)不能“理解”它所使用的符号;这些符号本身没有任何意义或语义内容,因此,机器永远不可能仅通过符号处理就可以实现真正的智能。

主条目:人工智能,定位方法(英语:Artificial intelligence, situated approach) 、莫拉维克悖论

在六十年代和七十年代,数个实验室试图建立使用符号来代表世界并计划行动的机器人 (例如斯坦福购物车 )。这些项目取得的成功有限。八十年代中期, 麻省理工学院的 罗德尼·布鲁克斯 ( Rodney Brooks )能够制造出具有出色的移动和生存能力的机器人,而根本无需使用符号推理。布鲁克斯(和其他人,例如汉斯·莫拉维克)发现我们最基本的动作、生存、感知、平衡等基本技能似乎根本不需要高级符号,实际上,使用高级符号会带来更多复杂性,而且更难以成功。

在1990年的论文《大象不下棋》中,机器人研究者罗德尼·布鲁克斯矛头直指物理符号系统假说,他认为符号并不总是必要的,因为"世界就是自己最好的模型。它始终是最新的,总是知道每一个细节。关键是要经常适当地感觉它。"

主条目:联结主义

主条目:体化哲学

乔治·拉科夫 、马克·特纳 ( Mark Turner)等人认为,我们在数学 、伦理学和哲学等领域的抽象技能来自身体的无意识技能,而有意识的符号处理只是我们智力的一小部分。

相关

  • 混合物混合物(mixture)是由两种至多种不同的纯净物(单质或化合物)没有经化学合成而混合成的体系,例如溶液、胶体、浊液等。混合物无法用化学式表达。混合物因为是由多种纯物质经由物理
  • 纽卡斯尔大学澳大利亚纽卡素大学(英语:The University of Newcastle, Australia,缩写为 UoN),或译纽卡斯尔大学、纽卡素大学等,是位于澳大利亚新南威尔士州的纽卡素的公立大学,距离悉尼北部约15
  • 麦耶米歇尔·居斯塔夫·爱德华·马约尔(法语:Michel Gustave Édouard Mayor,1942年1月12日-),瑞士天文学家,任教于日内瓦大学天文学系,已于2007年退休,但仍以荣誉退休教授身份持续进行研
  • [Cu(CHsub3/subCN)sub4/sub]sup+/sup硝酸四乙腈合铜(I)是一种配位化合物,化学式NO3。硝酸四乙腈合铜(I)可由铜粉和硝酸银的乙腈溶液反应得到。硝酸铜和铜在热的乙腈中反应亦可得到硝酸四乙腈合铜(I)。它在失去溶
  • 林爽文林爽文(1756年-1788年),清代福建省台湾府彰化县大里杙(今台中市大里区)人,原籍福建漳州平和。台湾清治时期重大民变林爽文事件的领导人。1773年随其父亲渡海来台,定居彰化县大里杙庄
  • 吉祥天宝《吉祥天宝》是一部中国大陆的古装武侠网络剧,由元德执导,金起范、赵丽颖主演。2013年5月开机,8月杀青。于2016年6月6日在腾讯视频首播。大明天启年间,朱天宝(金起范饰)是京城建兴
  • 尼泊尔总统尼泊尔总统(尼泊尔语: राष्ट्रपति,IAST: rāṣṭrapati),全称尼泊尔联邦民主共和国总统,是尼泊尔联邦共和国的国家元首。2008年5月28日,尼泊尔制宪大会通过决议,宣布尼泊
  • 2015 KBS演技大奖《2015 KBS演技大奖》(韩语:2015 KBS 연기대상,英语:2015 KBS Drama Awards)为KBS于2015年度颁发的电视剧大奖。详细入围名单将于颁奖典礼当天公布。
  • 支秉彝支秉彝(1911年9月-1993年7月),江苏泰州人,支秉彝输入法的发明者。由于他是中国大陆地区研究汉字处理电脑化的最早一批人物,他被誉为“汉字信息处理开拓者”。早年于泰州中学毕业,19
  • 约翰·伯努利约翰·伯努利(德语:Johann Bernoulli,1667年7月27日-1748年1月1日)出生于瑞士巴塞尔,是一位杰出的数学家。他是雅各布·伯努利的弟弟,丹尼尔·伯努利(伯努利定律发明者)与尼古拉二世