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本文来自微信公众号: 未来图灵 ,作者:张凤静,原文标题:《每周AI揭秘|AI也有“门派”?符号、神经、行为,谁才是真·武林正宗?》
当ChatGPT流畅回答你的问题,当自动驾驶汽车在街头穿梭,你是否想过,这些AI究竟是如何“思考”的?
我们听过武侠世界有少林、武当、峨眉三大门派。但是你肯定想不到,人工智能的发展史上,竟然也形成了三大思想流派——符号主义(Symbolism)、连接主义(Connectionism)、行为主义(Behaviorism)。它们对“智能是什么”给出了截然不同的答案,展开了长达半个多世纪的学术争锋。
这一切的起点,是1956年夏天的达特茅斯会议。十位顶尖学者(包括麦卡锡、明斯基、香农)在此齐聚,首次提出将“人工智能”确立为独立学科。他们雄心勃勃地预言:用一个夏天,就能让机器学会使用语言、形成概念并自我改进。虽然他们严重低估了实现难度,但这场会议为AI“江湖”写下了创世宣言,正式开启了此后长达70年的智能探索之路。
符号主义:逻辑至上的“规则学霸”
20世纪50-80年代,符号主义是当之无愧的主流学派。以约翰·麦卡锡(出生于美国波士顿,毕业于普林斯顿大学,美国计算机科学家、认知科学家)为代表的学者坚信:智能就是符号操作与逻辑推理。
在他们看来,实现AI就像编写一本巨大的“规则手册”——把人类知识转化为“如果-那么”的逻辑规则,让机器像解数学题一样进行推理。这便是符号主义的核心信条。
最著名的符号主义成就,是1997年IBM“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。深蓝的核心是一套复杂的评估函数和搜索算法,它能在每秒钟计算2亿步棋,通过暴力搜索找到最优解。
但符号主义有个致命缺陷:现实世界太复杂了,远非几条规则能概括。
早期的医疗诊断专家系统MYCIN能识别血液感染,它内置了400多条医学规则,能像资深医生一样推理。但当患者说“我肚子不舒服”时,系统就茫然了——它没有“肚子不舒服可能与阑尾炎相关”这种常识性知识。
“人们逐渐意识到,把世界所有知识都写成规则,几乎是不可能完成的任务。”AI先驱罗德尼·布鲁克斯曾如此批评。
更激进的尝试是“CYC计划”:从1984年开始,项目试图将人类所有常识(如“鸟会飞”“水是湿的”)手工编码成逻辑规则。近40年过去,该知识库已经包含了320万条人类定义的断言,涉及30万个概念,15000个谓词,却仍无法覆盖常识的全部维度。
如今,符号主义并未消失,而是以知识图谱、大模型中的“思维链(Chain-of-Thought)”等形式低调回归,为AI提供可解释的逻辑骨架。
连接主义:数据驱动的“直觉大师”
就在符号主义陷入瓶颈时,另一派学者提出了截然不同的思路:与其教AI规则,不如让它自己学习。
连接主义者从生物学获得灵感,认为应该模拟人脑的神经网络结构。他们创建了“人工神经元”,通过调整神经元之间的连接强度,让网络从数据中自行发现规律。这就像一位热爱模仿自然的“手工耿”,坚信生物结构是终极答案。
这条路的开端充满坎坷。1958年,弗兰克·罗森布拉特(Frank Rosenblatt,神经网络之父)发明了“感知机”,这是首个能够学习的神经网络模型,一度被誉为“电子大脑”。然而1969年,AI权威马文·明斯基证明了感知机连简单的“异或”(XOR,即无法进位的二进制加法)问题都无法解决,神经网络研究就此陷入十多年的寒冬——这被称为“异或”引发的血案。
转折发生在1986年。戴维·鲁梅尔哈特(David Rumelhart)、杰弗里·辛顿(Geoffrey Hinton,深度学习之父)等人改进了“反向传播算法”(BP算法),让多层神经网络训练成为可能。但真正的爆发要等到2012年——AlexNet在ImageNet图像识别竞赛中以压倒性优势获胜,错误率比传统方法降低了10个百分点。
从此,深度学习(连接主义的现代表现)一路高歌猛进。AlphaGo、GPT、Stable Diffusion……这些震撼世界的AI,核心都是神经网络从海量数据中学习模式的能力。
但连接主义也有软肋:它是个“黑盒子”。你很难搞清楚它到底是怎么想的,为什么GPT会给出某个答案?内部的决策过程如同一团迷雾。更尴尬的是,大模型有时会一本正经地胡说八道,这被称为“幻觉”(Hallucination)——它知道“鸟会飞”,是因为在训练数据中无数次看到这两个词同时出现,但当问“一只充气鸟会飞吗?”时,早期模型常会犯错。
行为主义:在试错中成长的“实干家”
第三大流派更加“务实”。行为主义者认为:智能不是想出来的,而是干出来的。
这一派深受控制论影响,主张AI应该像生物一样,通过与环境的交互来学习。就像训练小狗——做对了给奖励,做错了给惩罚,逐渐学会复杂技能。这就像一位信奉“实践出真知”的行动派,觉得前两派都在纸上谈兵。
行为主义的代表作是各类机器人。1991年,罗德尼·布鲁克斯制造的六足机器人,没有复杂的中央处理器,仅凭简单的“感知-行动”规则,就能在复杂地形中灵活行走,展现了“智能从行为中涌现”的奇妙现象。
图注:六足昆虫状机器人Genghis
今天,行为主义的代表技术是强化学习。AlphaGo除了使用神经网络评估棋局,更通过数百万局自我对弈不断优化策略——这是典型的行为主义学习方式。其终极版本AlphaGo Zero,甚至从零开始,完全通过自我对弈强化学习,吊打了所有前辈。
更具代表性的是特斯拉的自动驾驶系统。它不依赖预设的高精地图,而是通过分析数百万辆车的实际行驶数据,学习在复杂路况下的决策。每一次人工接管,都是对系统的一次“纠正反馈”。
但行为主义学习效率低,需要大量的试错,成本高昂,且同样存在可解释性问题。
天下大同:融合才是终极奥义
历史上,三大流派曾长期“互掐”。但现实证明:单一路径无法通向通用人工智能(AGI)。今天的顶尖AI,几乎都是博采众长的“混血儿”。
以ChatGPT为例,它完美融合了三大流派:
连接主义(主体):其Transformer神经网络从海量文本中学习语言规律
符号主义(灵魂):在复杂推理中展现的逻辑能力,体现了符号主义的影子。
行为主义(调校):通过人类反馈强化学习(RLHF),根据人类偏好调整回答
同样,自动驾驶系统也集三家之长:
用神经网络(连接主义)感知环境
用规则与知识图谱(符号主义)进行安全规划
在模拟器中试错(行为主义)应对极端情况
未来的集大成者将是“具身智能”——让AI拥有身体在真实世界互动。这不仅是行为主义的终极梦想,更需要连接主义的感知能力与符号主义的规划能力,成为三大流派融合的终极试验场。
深度学习先驱、图灵奖得主、Meta前首席AI科学家杨立昆直言:“仅靠大型语言模型无法实现通用人工智能。我们需要的是能学习世界如何运作的系统——它要有感知、有模型、能规划、会行动。”这条路径,注定是连接主义、符号主义与行为主义的协同进化。
因此,当我们惊叹于AI的创造力时,我们所见证的并非某位“武林宗师”的独门绝技,而是一场跨越了70年光阴的思想交响。从各执一词、争论不休,到取长补短、合纵连横,这条融合之路,正是AI技术走向成熟、迈向通用之境的必然轨迹。
符号主义铸就了可解释的理性骨架,连接主义赋予了强大的感知与学习皮层,行为主义则提供了灵活适应环境的行动能力——唯有三者深度协同,方能孕育出真正完整、可靠且强大的智能。
看完这篇文章,你的脑海里是否又注入了一些新鲜的知识呢?
冷知识彩蛋
AI江湖的趣味往事
“有多少人工,才有多少智能”:连接主义崛起早期,海量数据需要人工标注,催生了“数据标注师”这个庞大职业。这句话是调侃,也是AI发展依赖人类智慧的写照。
“异或”引发的血案:明斯基用一个简单逻辑问题“锤死”感知机,差点让神经网络绝后。直到多层网络出现才翻盘,堪称AI史上最著名“学术打脸”。
AI三巨头的心酸:2018年,因神经网络研究获得图灵奖的杰弗里·辛顿在获奖感言中说:“我们终于不用再假装在研究别的东西了”——道出了神经网络研究者数十年来在主流学术界边缘挣扎的艰辛。
物理学家也来凑热闹:罗杰·彭罗斯在《皇帝的新脑》中论证,基于哥德尔不完备定理,人类心智具有超越算法的能力。这引发了“如果人类智能确实超越了算法计算,那么模拟人脑的努力是否有内在的理论限制?”的哲学思辨。