圖靈試驗

圖靈試驗

圖靈測試又稱圖靈判斷,圖靈測試是圖靈提出的一個關於機器人的著名判斷原則。所謂圖靈測試是一種測試機器是不是具備人類智慧型的方法。被測試的有一個人,另一個是聲稱自己有人類智力的機器。

定義

所謂圖靈測試是一種測試機器是不是具備人類智慧型的方法。被測試的一個是人,另一個是聲稱自己有人類智力的機器。測試時,測試人與被測試人是分開的,測試人只有通過一些裝置(如鍵盤)向被測試人問一些問題,如果測試人能夠正確地分出誰是人誰是機器,那機器就沒有通過圖靈測試,如果測試人沒有分出誰是機器誰是人,那這個機器就是有人類智慧型的。目前還沒有一台機器能夠通過圖靈測試。

提出原因

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一種測試機器是不是具備人類智慧型的方法。如果說現在有一台電腦,其運算速度非常快、記憶容量和邏輯單元的數目也超過了人腦,而且還為這台電腦編寫了許多智慧型化的程式,並提供了合適種類的大量數據,使這台電腦能夠做一些人性化的事情,如簡單地聽或說。回答某些問題等。那么,我們是否就能說這台機器具有思維能力了呢?或者說,我們怎樣才能判斷一台機器是否具存了思維能力呢?

為了檢驗一台機器是否能合情理地被說成在思想,人工智慧的始祖阿蘭·圖靈提出了一種稱作圖靈試驗的方法。此原則說:被測試的有一個人,另一個是聲稱自己有人類智力的機器。測試時,測試人與被測試人是分開的,測試人只有通過一些裝置(如鍵盤)向被測試人問一些問題,這些問題隨便是什麼問題都可以。問過一些問題後,如果測試人能夠正確地分出誰是人誰是機器,那機器就沒有通過圖靈測試,如果測試人沒有分出誰是機器誰是人,那這個機器就是有人類智慧型的。目前還沒有一台機器能夠通過圖靈測試,也就是說,計算機的智力與人類相比還差得遠呢。比如自動聊天機器人。同時圖靈試驗還存在一個問題,如果一個機器具備了“類智慧型”運算能力,那么通過圖靈試驗的時間會延長,那么多長時間合適呢,這也是後繼科研人員正在研究的問題

正式提出

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1950年,圖靈來到曼徹斯特大學任教,同時還擔任該大學自動計算機項目的負責人。就在這一年的十月,他又發表了另一篇題為《機器能思考嗎?》的論文,成為劃時代之作。也正是這篇文章,為圖靈贏得了一頂桂冠——“人工智慧之父”。在這篇論文裡,圖靈第一次提出“機器思維”的概念。他逐條反駁了機器不能思維的論調,做出了肯定的回答。他還對智慧型問題從行為主義的角度給出了定義,由此提出一假想:即一個人在不接觸對方的情況下,通過一種特殊的方式,和對方進行一系列的問答,如果在相當長時間內,他無法根據這些問題判斷對方是人還是計算機,那么,就可以認為這個計算機具有同人相當的智力,即這台計算機是能思維的。這就是著名的“圖靈測試”(TuringTesting)。當時全世界只有幾台電腦,其他幾乎所有計算機根本無法通過這一測試。但圖靈預言,在20世紀末,一定會有電腦通過“圖靈測試”。目前為止還沒有電腦通過圖靈測試。美國科學家兼慈善家休·勒布納20世紀90年代初設立人工智慧年度比賽,把圖靈的構想付諸實踐.比賽分為金、銀、銅三等獎.

示範性問題

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圖靈採用“問”與“答”模式,即觀察者通過控制打字機向兩個測試對象通話,其中一個是人,另一個是機器。要求觀察者不斷提出各種問題,從而辨別回答者是人還是機器。圖靈還為這項測試親自擬定了幾個示範性問題:問:請給我寫出有關“第四號橋”主題的十四行詩。

答:不要問我這道題,我從來不會寫詩。

問:34957加70764等於多少?

答:(停30秒後)105721

問:你會下西洋棋嗎?

答:是的。

問:我在我的K1處有棋子K;你僅在K6處有棋子K,在R1處有棋子R。現在輪到你走,你應該下那步棋?

答:(停15秒鐘後)棋子R走到R8處,將軍!

圖靈指出:“如果機器在某些現實的條件下,能夠非常好地模仿人回答問題,以至提問者在相當長時間裡誤認它不是機器,那么機器就可以被認為是能夠思維的。”

從表面上看,要使機器回答按一定範圍提出的問題似乎沒有什麼困難,可以通過編制特殊的程式來實現。然而,如果提問者並不遵循常規標準,編制回答的程式是極其困難的事情。例如,提問與回答呈現出下列狀況:

問:你會下西洋棋嗎?

答:是的。

問:你會下西洋棋嗎?

答:是的。

問:請再次回答,你會下西洋棋嗎?

答:是的。

你多半會想到,面前的這位是一部笨機器。如果提問與回答呈現出另一種狀態:

問:你會下西洋棋嗎?

答:是的。

問:你會下西洋棋嗎?

答:是的,我不是已經說過了嗎?

問:請再次回答,你會下西洋棋嗎?

答:你煩不煩,幹嘛老提同樣的問題。

那么,你面前的這位,大概是人而不是機器。上述兩種對話的區別在於,第一種可明顯地感到回答者是從知識庫里提取簡單的答案,第二種則具有分析綜合的能力,回答者知道觀察者在反覆提出同樣的問題。“圖靈測試”沒有規定問題的範圍和提問的標準,如果想要製造出能通過試驗的機器,以我們現在的技術水平,必須在電腦中儲存人類所有可以想到的問題,儲存對這些問題的所有合乎常理的回答,並且還需要理智地作出選擇。

圖靈簡介

英國數學家、邏輯學家,他被視為計算機之父。1931年圖靈進入劍橋大學國王學院,畢業後到美國普林斯頓大學攻讀博士學位,二戰爆發後回到劍橋,後曾協助軍方破解德國的著名密碼系統Enigma,幫助盟軍取得了二戰的勝利。 

1936年,圖靈向倫敦權威的數學雜誌投了一篇論文,題為“論數字計算在決斷難題中的套用”。在這篇開創性的論文中,圖靈給“可計算性”下了一個嚴格的數學定義,並提出著名的“圖靈機”(TuringMachine)的構想。“圖靈機”不是一種具體的機器,而是一種思想模型,可製造一種十分簡單但運算能力極強的計算裝置,用來計算所有能想像得到的可計算函式。“圖靈機”與“馮·諾伊曼機”齊名,被永遠載入計算機的發展史中。1950年10月,圖靈又發表了另一篇題為“機器能思考嗎”的論文,成為劃時代之作。也正是這篇文章,為圖靈贏得了“人工智慧之父”的桂冠。

圖靈獎

簡介

了解世界計算機科學發展進程的人也應該知道,美國計算機學會(ACM)的年度“圖靈獎”,自從1966年設立以來,一直是世界計算機科學領域的最高榮譽,相當於計算機科學界的諾貝爾獎。

圖靈獎已經被先後授予給了47位計算機科學界的傑出人物,其中包括關係資料庫理論的開創者EdgarCodd、程式語言和算法理論的知名科學家Dijkstra、UNIX作業系統的開創者DennisRitchie、面向對象程式設計理論的奠基人以及蘋果個人電腦基於滑鼠的GUI界面(也就是WINDOWS圖形界面的最原始來源)的首創者AlanKay、Fortran語言的設計者JohnBackus、IBM-RISC體系結構的創立者JohnCocke等大名鼎鼎的計算機科學家。

這個以圖靈的名字命名的大獎,代表著幾十年來世界計算機科學的重大進步和創新,代表著計算機科學和相關技術產業的一次次質的飛躍,同時,也代表著計算機科學界對圖靈的崇高敬意。

圖靈獎獲得者

1966年,AlanJ.Perlis

1967年,MauriceV.Wilkes

1968年,RichardHamming

1969年,MarvinMinsky

1970年,JamesH.Wilkinson

1971年,JohnMcCarthy(computerscientist) 

1972年,EdsgerDijkstra

1973年,CharlesW.Bachman

1974年,高德納

1975年,AllenNewell和HerbertA.Simon

1976年,MichaelO.Rabin和DanaS.Scott

1977年,JohnBackus

1978年,RobertW.Floyd

1979年,KennethE.Iverson

1980年,C.AntonyR.Hoare

1981年,埃德加·科德

1982年,StephenA.Cook

1983年,KenThompson和DennisM.Ritchie

1984年,NiklausWirth

1985年,RichardM.Karp

1986年,JohnHopcroft和Roberttarjan

1987年,JohnCocke

1988年,IvanSutherland

1989年,William(Velvel)Kahan

1990年,FernandoJ.Corbató

1991年,RobinMilner

1992年,ButlerW.Lampson

1993年,JurisHartmanis和RichardE.Stearns

1994年,EdwardFeigenbaum和RajReddy

1995年,ManuelBlum

1996年,AmirPnueli

1997年,DouglasEngelbart

1998年,JamesGray

1999年,FrederickP.BrooksJr.

2000年,姚期智(AndrewChi-ChihYao)

2001年,Ole-JohanDahl

2001年,KristenNygaard

2002年,RonaldRivest,AdiShamir,LenardM.Adleman

2003年,AlanKay

2004年,VintonG.Cerf

2004年,RobertE.Kahn

2005年,PeterNaur

2006年,FrancesE.Allen(女)

2007年,EdmundM.Clarke、AllenEmerson和JosephSifakis

2008年,BarbaraLiskov

2009年,CharlesThacker

2010年,LeslieValiant

背景資料

英國數學家阿倫.圖靈1950年提出了一個測試標準,來判斷電腦能否被認為是“能思考”。這個測試被稱為圖靈測試,現在已被多數人承認。

所謂圖靈測試是一種測試機器是不是具備人類智慧型的方法。被測試的有一個人,另一個是聲稱自己有人類智力的機器。測試時,測試人與被測試人是分開的,測試人只有通過一些裝置(如鍵盤)向被測試人問一些問題,這些問題隨便是什麼問題都可以。問過一些問題後,如果測試人能夠正確地分出誰是人誰是機器,那機器就沒有通過圖靈測試,如果測試人沒有分出誰是機器誰是人,那這個機器就是有人類智慧型的。目的還沒有一台機器能夠通過圖靈測試,也就是說,計算機的智力與人類相比還差得遠呢。

要分辨一個想法是“自創”的思想還是精心設計的“模仿”是非常難的,任何自創思想的證據都可以被否決。圖靈試圖解決長久以來關於如何定義思考的哲學爭論,他提出一個雖然主觀但可操作的標準:如果一台電腦表現(act)、反應(react)和互相作用(interact)都和有意識的個體一樣,那么它就應該被認為是有意識的。消除人類心中的偏見,圖靈設計了一種“模仿遊戲”即現在說的圖靈測試:遠處的人類測試者在一段規定的時間內,根據兩個實體對他提出的各種問題的反應來判斷是人類還是電腦。通過一系列這樣的測試,從電腦被誤判斷為人的幾率就可以測出電腦智慧型的成功程度。

圖靈預言,到2000年將會出現足夠好的電腦,能夠在不超過7成人的長達5分鐘的提問中全部回答正確。成功通過圖靈測試的電腦還沒有,但已有電腦在測試中“騙”過了測試者。最終將會出現能夠騙過大多數人的電腦嗎?這讓我想起前幾年IBM公司研製的計算機“深藍”與西洋棋世界冠軍卡斯帕羅夫進行的那場人機大戰,最終以“深藍”戰勝卡斯帕羅夫而宣告結束,讓我們不得不佩服圖靈的天才預言。

現代計算機之父馮·諾依曼[iv]生前曾多次謙虛地說:如果不考慮巴貝奇[v]等人早先提出的有關思想,現代計算機的概念當屬於阿蘭·圖靈。馮·諾依曼能把“計算機之父”的桂冠戴在比自己小10歲的圖靈頭上,足見圖靈對計算機科學影響之巨大。

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