张又普：人工智能

1982年10月6日我到达日本，开始接受日本的计算机科学教育。那时我才听说，日本政
府从1980年开始，投资数十亿美元，开创了一个名为西格玛的国家研究工程，计划花
费十年的时间，研制第五代计算机，再具体一点，就是要研制人工智能计算机。在那
个时代，没有 Windows，没有Internet，我上大学期间用的计算机都是用穿孔纸带，
在当时的日本，差一点的计算机使用穿孔纸卡，好一点的则使用键盘荧光屏的终端设
备，同一台大型计算机的不同终端之间可以敲键通信。当时西格玛工程的研究目标
是，把两台终端放在两间房子里，互相敲键通信，一定时间之后，无法判断对方是人
还是计算机。这项工程是当时日本最大的计算机工程，号称世界最前沿。初到日本的
我非常想往能加入这项工程，遗憾的是，我的硕士导师和博士导师都不是搞人工智能
的，与西格玛工程没有任何关系。
我这个人是个书呆子，读博期间每日苦读，埋头写论文，从不与人交往，除了指导教
授之外，其他人大都不认识。1988年3月我博士毕业，来到横滨的一家计算机公司，这
才有机会接触了一些公司界的计算机高手。
1989年夏天，一个偶然的机会使我认识了一位名叫野木的教授，并与他长聊了两个小
时，给我留下了终生不忘的印象。野木教授是西格玛工程的十位主持人之一，1970年
代末期，是他们几个人商量好了之后联名向文部省申请巨额研究经费，开创了西格玛
国家研究工程。到1989年，该工程接近尾声，已经快要结束了。我们俩人在一起聊
天，当然要大谈西格玛工程和人工智能的话题。然而使我感到非常意外的是，作为项
目的主持人之一，他竟然说西格玛工程是一项愚蠢的工程，不会成功。下面是他说的
话的概要。
从1946年开始，计算机科学迅猛发展，其速度简直可以用指数般的爆发来形容，以至
于大家对未来的发展速度均报以极大的乐观。到1970年代时，人工智能已经有了长足
进步，计算机下国际象棋已经到达了世界一流水平。在这一派大好形势下，大家对人
工智能的复杂性和困难性普遍认识不足，都觉得聚日本全国之力苦干十年，应该差不
多可以造出一台等同或超过人类智慧的计算机来。
然而正式开工之后，才发现是越干越复杂，越干越困惑。经长期苦心钻研之后，大家
一致认为应该存在着一条以往不知道的自然规律：“有限复杂结构的物质不可能理解
比自己更复杂的物质结构”。野木教授的这句话的日语原文非常难懂，我的日语汉语
水平都不高，上面的翻译未必精确。那么应该怎样翻译野木教授说的这条自然规律
呢？二十多年来，我都没有想出一个准确对应的一些汉语词汇来，只好将大意解释一
下：人类的大脑是有限大，里面的脑细胞的数量是有穷的，相互之间的复杂构造也是
有限的。使用这种有限复杂的大脑，不可能理解和自己同等复杂或比自己更加复杂的
事物。换句话说，人类永远都造不出比人类更聪明的机器来，就好象人类永远都造不
出永动机一样，因为能量守恒是自然规律。
人类发现自然规律都是逐渐的，开始时都是猜想，慢慢地才确认为是自然规律。想当
年有很多欧洲科学家和工程师曾经为永动机的发明呕心沥血，今日则有大批日本专家
为人工智能计算机苦干十年。永动机虽然没有发明出来，不过极大地促进了应用物理
学的发展。日本的人工智能计算机虽然没有造出来，但却使日本的人工智能科学一直
位于世界前沿，今日具有一定简单智力的机器人大都最先是日本人造的。
其实有一个推理方法可以验证这条自然规律：假定人类的智力水平值是1，假如我们能
造出一台机器，比人类稍微聪明一点点，比如说是1.001，这是第一代机器。让第一代
机器去设计智慧机器，其智力水平值就能达到1.001的二次方，取名为第二代机器，以
此类推，第n代机器的智力水平值就是1.001的n次方。众所周知，指数级数的增长速度
是吓人的，当n连续增大的时候，这个智力水平值就会趋近于无穷大，这是不可能的，
因为连银河系都是有穷的。
本文向大家介绍了一个令人沮丧的物理学公理(虽然它可能尚未成熟)：人类永远都造
不出比自己更聪明的机器。象《终结者》那种电影里的故事，在现实生活中可能永远
都不会出现。
(初稿于2014年11月8日)