這張照片不是那麼廣為人知,裡面的人物應該也沒多少人認得,不過這張1956年的合影卻極具歷史意義,因為正是這群人在當時召開史上首次的人工智慧研討會,才使得Artificial Intelligence 這個名詞獲得普遍採用,並正式成為一個專門領域,吸引各界紛紛投入研究。因此這張照片可說是標誌了AI 時代就此揭開序幕。
那麼這一切是怎麼開始的?這得從最先提出這點子的約翰·麥卡錫(John McCarthy)說起。
麥卡錫與閔斯基
照片右後方那位就是麥卡錫,他自小天資聰穎,比一般人提早兩年自高中畢業。1944年被加州理工學院錄取後,還因為已經自學完高等微積分等數學課程,而免修大一、大二的課程。但由於他體弱多病,體育課被當,結果直到1948年才取得大學文憑。
麥卡錫繼續在加州理工學院讀數學研究所,一年之後轉往被視為數學殿堂的普林斯頓大學,1951年取得博士學位後,留在數學系擔任講師。就在這一年,他認識了新進的研究生閔斯基(Marvin Minsky,位於相片正中)。
閔斯基年紀其實還比麥卡錫大一個月,只因為第二次世界大戰時入伍服役,才耽擱了學業。雖然如此,但他來普林斯頓數學研究所時,已經和人合作打造一台模擬模擬老鼠走迷宮的計算機,可仿效神經網路增強作用,讓虛擬老鼠經由學習找到終點。
麥卡錫得知閔斯基這項計畫後,頓時勾起三年前的回憶。那是1948年他在加州理工學院讀研究所時,當時第一屆探討認知科學的「希克森研討會」(Hixon Symposium)就在校內舉辦,會議主題是「大腦機制與行為」,出席者來自心理學、神經生理學、化學、……等不同領域。麥卡錫那時也跑去聽了。其中有一場是馮紐曼發表〈自動機的一般與邏輯理論〉,裡面提及簡單的幾條規則不斷迭代運算,便能產生宛如自發性的複雜行為。麥卡錫聽了之後著迷不已,不過只將它放在心中一隅,還是繼續自己原有的純數學研究之路。
如今麥卡錫心中火花再度點燃,他不時與閔斯基一起討論機器智能,還在1952年的暑假期間到貝爾實驗室打工,因為貝爾實驗室有位神人級的傳奇人物——當時才36歲的夏農(Claude Shannon,相片最右邊那位)。
麥卡錫與夏農
1937年,21歲的夏農完成碩士論文〈繼電器與交換電路的符號分析〉(A Symbol Analysis of Relay and Switching Circuits),揭櫫電子電路可以進行任何布林代數的邏輯運算,並設計出三個電路做為實例。這篇論文為電路學與電子計算機奠定了理論基礎,因而被譽為史上最重要的碩士論文。
1948年,在貝爾實驗室工作的夏農發表題為〈通訊的數學理論〉的論文,以一己之力開創了資訊理論,將通訊乃至資料的貯存、壓縮、傳輸,帶進全新的紀元,影響更是無遠弗屆。
1949年,夏農發表關於機器思考的論文,提出讓電腦下西洋棋的程式原則與策略。隔年他還親自打造出一台機械老鼠,會透過自我學習走迷宮;閔斯基便是受此啟發,才研究老鼠走迷宮的模擬器。因此麥卡錫1952年特地來貝爾實驗室實習,主動接觸夏農,希望向他請益機器智能方面的心得與經驗。
雖然只有兩個月的時間,但麥卡錫和夏農相談甚歡,很快成為好友,麥卡錫返回普林斯頓教書後,兩人仍不時交換意見。
麥卡錫與羅切斯特
1953年,麥卡錫獲得史丹福大學的助教授一職,只好告別閔斯基和夏農,到加州專心純數學的教學與研究工作。沒想到兩年之後,麥卡錫就又回來東岸,在達特茅斯學院(Dartmouth College)數學系任教,而且這次他將會有台電腦可以用來研究機器思考的可能性。
原來IBM在1954年剛推出型號名稱704的電腦,這是第一台具有浮點運算功能的大型計算機,可用於科學研究。或許是為了宣傳產品並同時營造公關形象,總部位於紐約的IBM讓東岸幾所大學免費使用704進行教學或研究;達特茅斯學院也是其中之一,麥卡錫便代表學校於1955年暑期前往IBM受訓。
IBM 700系列都是由羅切斯特(Nathaniel Rochester,相片左二)擔任總設計師,他原本就也有研究如何讓電腦學習人腦思考,前幾年曾讓701電腦進行俄語翻譯與21點撲克遊戲,如今也正帶領團隊要用704模擬神經網絡的行為,因此和麥卡錫一拍即合,兩人侃侃而談電腦學會思考判斷的可能性。
他們知道其實還有許多像夏農、閔斯基這樣的人也都在進行研究,但大多是各自閉門造車,彼此間只有零星的交流;如果能將大家集合起來,互相分享討論,一定會有更好的成效。於是麥卡錫提議在他任教的達特茅斯學院舉辦研討會,並提出「人工智慧」一詞,以彰顯不同於自動機(Automata)或模控學(cybernetics)的機械式反應,而是放眼於「讓機器使用語言、形成抽象原則與概念、解決人類目前遭遇的各種問題,並能自我改進」。
首度召開人工智慧研討會
麥卡錫找了夏農和閔斯基,連同羅切斯特四人做為共同發起人,於1955年8月31日發表一篇倡議,題目為:〈達特茅斯人工智慧暑期研討會的提案〉(A Proposal for the Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence)。
這是「人工智慧」一詞首度出現;倡議中列舉了七大方向,分別為:
一、自動電腦 (Automatic Computers);
二、如何用程式讓電腦使用語言 (How Can a Computer be Programmed to Use a Language );
三、神經網路 (Neuron Nets);
四、計算規模的理論 (Theory of the Size of a Calculation);
五、自我改進 (Self-Improvement);
六、抽象化 (Abstractions);
七、隨機與創造力 (Randomness and Creativity)。
他們隨後分頭邀請其他人來參加,原本計畫只有11人,沒想到回應之熱烈遠遠超乎預期,結果只利用週末舉行的「達特茅斯人工智慧暑期研討會」延長為1956年6月18日到 8月17日共兩個月,先後共有47人參與。這些人中有許多後來對人工智慧都做出重要貢獻,有些還獲得象徵計算機科學最高榮譽的圖靈獎(麥卡錫和閔斯基也包括在內),甚至還出了兩位諾貝爾經濟學獎得主(分別是提出「納許均衡」的 John Nash,以及提出資訊不完全下之決策理論的 Herbert Simon)。
研討會結束後,人工智慧成為眾所矚目的未來之星,軍方與民間都紛紛投入資源研究。然而結果並未如他們所樂觀預期的那樣,很快就會取得重大進展,相反地,反而數度起落,甚至不同學派彼此牽制(例如閔斯基後來成了符號理論學派,反而大力抨擊類神經網路學派)。人工智慧歷經兩次寒冬後,有很長一段期間陷入停滯,再也無人問津。
如今終於春暖花開,人工智慧的表現越來越接近當初的願景。如果說這是場崎嶇漫長的大隊接力賽,那麼把跑第一棒的選手聚集到起跑線,並勾勒出跑道與終點線的,無疑是1956年這場首度召開的人工智慧研討會。
參考資料: