摘 要：人工智能自创立以来以其快速的发展不断逼近人类智能的领地，但在人工智能的背后，有很多难以解决的工程学及理论问题，从而引起很多争议，其中最多的就是机器能否思维、人工智能能否真正实现的问题。图灵测试及中文屋论证两个思想实验分别从不同理路论证了人工智能实现的可能性，从而揭示出智能的根本特征：意向性。只有给机器赋予了意向性，人工智能才有可能。
关键词：图灵测试；计算主义；中文屋；智能
人工智能自从20世纪50年代创立以来，取得了令人惊叹的成就。如IBM公司的吉宁特（Herbert Gelernter）建造的几何定理证明机，能够证明很多连数学系学生都感到头疼的定理；还有跳棋、象棋程序等都比它的设计者的水平更高。人工智能的成果以其快速的发展不断逼近人类智能的领地而备受关注。但在人工智能的背后，有很多难以解决的工程学及理论问题，从而引起了很多争议，其中最多的就是机器能否思维、人工智能能否真正实现（极限）的问题。对于人工智能的研究，图灵（A．Turing）做出了开创性的贡献，被誉为“人工智能之父”。
一、“图灵测试”与计算主义
人工智能的开拓者、自然哲学家、数学家图灵1950年在《思想》杂志上发表震惊人工智能界的著名论文《机器能思维吗？》，提出了判断一台计算机是否具有智能的测试方法，这也就是后来人们所说的图灵测试。
“机器能思维吗？”在当时的哲学界已经是一个引起激烈争论的问题了，而图灵则认为对这个问题的定义是不清楚的，要作出新的回答，就要找到合适的提问方法。他认为应该用另外一个与它密切相关，并且没有歧义的问题来替代它，即：计算机能否通过“模拟游戏”的测试？计算机能否和人一样无区别地回答提问者的问题？换言之，判断计算机有无智能，不应看其内部活动和过程，而应看它的实际行为表现。机器如果能完成人需要用智能完成的活动，如果能像人一样回答提问，那么它就具有和人一样的智能。
（一）“模拟游戏”
图灵的“模拟游戏”是这样的：游戏由三个人来做，一个是男人（A），一个是女人（B），还有一个提问者（C），其性别不限。C待在与A、B分开的另一间房子里。提问者C的目的是，通过提问判断A、B两人中哪一个是男性，哪一个是女性，他以X和Y分别称呼A和B。C的问题可以是这样的：
C：X，请你告诉我你的头发长度，可以吗？
假定X实际上是A，那么A必须做出回答。A在游戏中的目标是，尽量使C作出错误判断。于是，他可能回答说：“我的头发是瓦盖式的短发，最长的一束大约长9英寸。”
为了不让提问者从声音中得到帮助，回答问题应当是写出来，最好打印出来。而游戏参与者B的目标是尽量帮助提问者。对她来说，最好的策略或许就是如实回答。她在回答时，可以加上这样的话：“我是女性，别听他的！”但是这种做法无济于事，因为那个男士也可以运用同样的方式。
图灵认为，现在我们要问的是：“如果在这个游戏中用一台机器代替A，会出现什么情况？”在这种情况下做游戏时，提问者作出错误判断的次数，和他同一个男人和一个女人做这一游戏时一样多吗？这样就替代了原来的问题：“机器能够思维吗？” 图灵努力把原来的问题作一替代的目的就是试图把智能与人的其他能力区分开来，从而达到把他认为的与智能无关的因素在游戏中祛除。图灵由此断言：计算机肯定能通过上述测试，即让C分辨不出他是男性还是女性，那么该计算机就具有了智能。
（二）关于“机器”
在图灵测试中关于“机器”一词的含义至关重要，这也是理解图灵测试的关键所在。“本文关于‘思维机器’的兴趣是由一种通常称为‘电子计算机’或‘数字计算机’的特殊机器引发的……根据这一建议，我们只允许数字计算机参与我们的游戏。”图灵认为我们人类的思维是遵循一定规则的，那么一台数字计算机应该由三个部分组成：存储器、执行单位和控制器。存储器是用来存储信息的，“相当于人类计算时使用的纸张，可以在这些纸上做演算也可以用它来印出充满规则的书。”存储器中的信息一般被分成一个一个的数据包，而数字则按照某种规则被分配到存储器之中。执行单位是执行各种具体的运算的，运算的内容因机器的不同而不同。而供计算机使用的“规则书”则可以用机器中的部分存储所取代，这部分则称之为“指令表”。控制器的主要作用就是监督这些指令是否按正常的顺序依次执行。这就是图灵所设想的计算机模型，而这一机器的运行是从一个完全确定的状态，转变为另一个完全确定的状态，这些状态之间不可能混淆。也就是说，如果给定了一个初始状态和输入信号，那么就可以完全确定未来的状态是什么样的。“如果A，那么B”是图灵机的基本特征。图灵认为“即使我们考虑的是实际的物质机器，而不是理想化的机器，在某一时刻对于某一状态的足够准确的知识，在其后任何数量的步骤上，仍能产生出足够准确的知识。”由此“机器能思维吗？”这一问题就被“存在着可以想象得到的能够在模拟游戏中干得出色的数字计算机”所替代。如果从图灵机的普适性来说，也即是“我们只讨论一台特定的数字计算机C。如果经过改进，使这台计算机具备合乎要求的存储，动作速度也相应提高，同时还为它提供了恰当的程序，那么在模仿游戏中，由人担任B的角色，C就能够令人满意地扮演A的角色，这有可能成为事实吗？”
从上述讨论可以看出“图灵测试”的重要意义在于：1.它给出了一个判断智能的标准，即行为标准。他所关注的是最后的行为表现，而不是内部的活动及过程，把内部的关于意识的东西先放在一边不予解决。2.从第一点我们可以得出这样一个结果：图灵不关注“内部”实际上也就是等于承认了机器与人在“内心”方面是不相同的。尽管“图灵测试”有着行为主义的倾向，但他的计算机模型仍然是现代意义上的计算机的一个基本思想，为现代计算机的诞生起到了奠基性的贡献，直到现在我们用的计算机仍然运用的是这一模式。
（三）计算主义
计算主义又称“强人工智能”。能够通过图灵测试的计算机就是具有智能的，图灵的这一观点成为人工智能走向计算主义的理论根据。所谓计算，就是把有句法结构的句子作为输入，然后根据符号加工规则，产生有句法结构的符号作为输出。计算机在其计算过程中并不理解符号的意义，它们只能理解句法属性。输入的句子具有语义属性，这是计算过程得以完成的前提。因此计算机是句法机。福多说：“计算过程是在有句法结构的对象内所发生的过程。从外延上看，计算是从符号到符号的映射；从内涵上看，它们是从句法描述下的符号到句法描述下的符号的映射。”正如图林所说，如果我们有一种装置，它的操作是符号转换，它的状态变化是由它所转换的符号的句法属性驱使的，但仍有这样的可能，即该装置会可靠地将真的输入符号转换为同样真的输出符号。他认为人脑能做到的一切，机器都能模仿。
计算主义的心智学说有两种基本范式，一是传统的物理符号主义；二是20世纪80年代兴起的联结主义。尽管计算主义的理论形式发生着变化，但其核心观点都是将心灵看作是一台或多台能够执行计算任务的计算机。图灵认为，可求值计算的功能可以等同于一种在有限步骤之内能够求值的计算功能的实现过程。因此，完全可以设计具有这样一种功能的计算机器。这样一来，形式与计算因此紧密交叉而产生了一个推论：能够被形式化的任何自然现象也能够通过合适正确的某种机器复制（或者模拟）。图灵认为，在这个意义上，机器能够“复制”人类计算者所做的一切，包括人的心智，这就奠定了“机械程序可以实现心智的计算，心灵的本质是计算”这一心灵的计算理论的基本思想。心灵的计算理论以揭示“心灵”的奥秘为己任，把产生精神现象的大脑比作计算机系统的硬件，把心灵比作计算机系统的软件。进而认为，人的心智与计算机程序具有一样的工作原理。因此思维的本质就是计算，人的心理过程就是一个计算执行过程。
图灵不仅利用伟大的数学成就开辟了一个崭新的领域，同时也把源自于数学界的形式与语义之争遗传给了他所开创的计算机科学、人工智能科学及其循此而勾画人类心灵图景的计算主义哲学家那里。关于心灵的计算理论的形式与语义之争大致包括了这样三个基本问题的争论：一是句法能够揭示语义吗？二是如果句法能揭示语义，那么在计算中，语义是如何获得了唯一的真值呢？三是即使获得了语义的真值，难道这等同于人类的理解吗？面对这样的问题，心灵的计算理论陷入了困境。即使我们肯定句法能够揭示语义，那么这种形式化的计算是否就是智能？我们来看塞尔的“中文屋论证”是如何来回应这个问题的。
二、“中文屋论证”与意向性
在哲学界，对于人工智能的观点大致可以分为两大类：一类是强人工智能，认为“机器可以具有真正的智能”，如上所述图灵的观点；另一类是弱人工智能，认为机器智能只是一种模拟智能，即使某台计算机通过了图灵测试，它对问题仍然没有任何理解，计算机不可能具备真正意义上的智能，这也正是哲学家塞尔（John·R·Searle）的观点。为此，他提出了著名的“中文屋论证”的思想实验。虽然他的直接目的是批评尚克所设计的一个程序，但其意义远不在于此，他很重要的一点就是否定了图灵的智能观。他说：“这些论证同样适用于威诺格拉德的SHRDLU，魏曾鲍姆的ELLZA，当然还有图灵机对人类心理现象的各种模拟。”
（一）“中文屋论证”
塞尔的思想实验是这样的：
假设塞尔本人被关在一个封闭的房子里，给了他一大批中文文本，且他本人对中文一窍不通，对他来说，中文文本与其他无意义的曲线一样。再假设，在第一批中文文本之后，又给了他第二批中文脚本，并带有一套规则，能使第二批与第一批发生联系。规则是英文的，用这些规则，塞尔可以把一组形式符号与另一组形式符号联系起来。再假设又给了他第三批中文符号，还有一些指令，指令是英文的，这些指令能使塞尔把第三批的中文符号同前两批联系起来，并指示他怎样送回某种特定形状的中文符号，作为对第三批送给他的那些特定形状符号的回应。在这里第一批符号叫“脚本”，第二批符号叫“故事”，第三批符号叫“问题”，而送回回应第三批符号的符号叫“对问题的回答”，那套英文规则叫作“程序”。而塞尔又假设又给他一些他所能理解的英文故事（事实上他一定能理解），然后再给他一些关于这些故事的问题，并让他回答。
那么，第一种情况下，当塞尔送回的中文符号答案与一个讲中文母语的人的答案毫无区别时，我们就认为他通过了图灵测试，但是这时的塞尔对中文一无所知，更不可能理解他所送回的中文符号了。而在第二种情况下，塞尔的回答与其他讲英文母语的人的回答一样时，显然是理解英文故事的。所以在中文场合下与在英文场合下，对于塞尔来说显然是不同的。在中文场合下，对于讲中文母语的人来说塞尔就像是一台计算机，他是根据规定好的形式规则来执行计算操作的。由此塞尔认为：计算机不可能有任何理解，不可能具备真正的智能。他说：“如果认为尚克那台编程计算机理解故事的意义，只是就没能理解那种比喻的意义而言，而不是就我理解英文的意义而言……我将论证：从严格的意义上讲，编程计算机所理解的，正是汽车和加法机所理解的，就是说，恰恰什么都不理解。计算机的理解并不只是（像我对德语的理解那样）局部的或不完全的，而是零。”
（二）智能的根本特征：意向性
塞尔认为人工智能可以被复制是不可能实现的。他认为相同的程序可以通过各种没有任何的意向性的形式实现。例如可以使用一卷手纸和一堆小石头来构造一台计算机。同样地，中文故事的理解程序也可以被编入一系列的水管和一套风机或者是只懂得说英文的人中，这些没有一个需要理解中文。石头、手纸、风、水管都是没有意向性的错误的材料，只有那些和大脑具有相同因果能力的事物才可以有意向性，并且即使讲英语的人具有产生意向性的正确的材料，也很容易看到他并没有通过记住程序而得到额外的意向性，因为记住程序也不能教他中文。塞尔认为计算机程序完全是形式化的，而意向状态不是形式化的，它们是根据内容来定义的。
由此可见，塞尔之所以认为计算机不可能具有真正的智能（理解），是因为他认为计算机所运行的程序是形式化的句法实体，而人脑所具有的智能是有语义性的。“理解”不仅仅是句法的转换，它背后隐含有语义，也就是句法对于“理解”来说不是充分条件。塞尔在1990年对此提出：1.计算机程序是形式化的句法实体；2.头脑具有精神内容（或语义）；3.语法自身对语义而言是不充分的；4.精神源于大脑。而要使计算机具有真正的智能，最为关键的就是计算机要有“中文屋论证”中提出的意向性这一特征。只有真实的大脑过程对于意向性的产生才是充分的，而基于运行程序的计算机来说永远不可能成为产生意向性的充分条件。
总之，在塞尔看来，图灵机和尚克的程序所做的事情并不能说明它们有智能。因为智能不在于形式转换，而在于能处理内容或有意向性。人类的智能之所以是真正的智能，根本原因在于它有意向性。他说：“大脑产生意向性的那种因果能力，并不存在于它例示计算机程序的过程中，因为无论你想要什么程序，都能够由某种东西来例示这个程序，而它并不具有任何心理状态。无论大脑在产生意向性时所做的是什么，都不可能存在于例示程序的过程中，因为没有一个程序凭借自身而对于意向性来说是充分的。”
参考文献：
〔1〕Fodor,J.A.The Elm and the Expert . Cambridge,Mass:MIT Press,1994.
〔3〕玛格丽特·博登.人工智能哲学.上海：上海人民出版社，2006.
〔4〕冯天瑾.智能学简史.北京：科学出版社，2007.
〔5〕高新民.意向性理论的当代发展.北京：中国社会科学出版社，2008.
http://www.scimao.com/read/1329433