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国际欧亚科学院院士马庆国应邀在中国管理现代化研究会2023年学术年会上作主旨报告

2023-08-11 | 来源:新疆大学经济与管理学院


引言:


2023年7月28-30日,第十八届(2023)中国管理学年会暨“一带一路”十周年研讨会在新疆大学召开。此次年会以“中国式现代化与管理创新”为主题,汇聚了全国各地管理学界的顶级专家学者、企业家和社会各界有识之士近1800人参会。


大会邀请了四位著名学者作大会的主旨报告:中国工程院院士、湖南工商大学陈晓红教授作“人工智能领航产业创新发展之路”的主旨报告,国际欧亚科学院院士、清华大学薛澜教授作关于“从ChatGPT 的出现看中国科技创新体系的不足”的主旨报告,国际欧亚科学院院士、浙江大学马庆国教授作“人工智能能走多远:图灵机逻辑、数理逻辑与思维逻辑”的主旨报告,国家发改委国际合作中心崔琳研究员作“深刻领会共建‘一带一路’最新精神 增强企业风险防控能力”的主旨报告。

马庆国院士应邀在本次大会上作“人工智能能走多远”主旨报告,在所谓“ChatGPT危机”的背景下,深受关注,通过对“图灵机逻辑、数理逻辑与思维逻辑”的深入分析,揭示了在人工智能所基于的推理逻辑与思维逻辑中的非数理部分之间,存在“鸿沟”的深刻机理,提出了一个耐人深思的问题“图灵机逻辑能否无限逼近思维逻辑”,反应热烈,深受欢迎。

随着人工智能技术的快速发展,人们对人工智能的发展究竟能够走到什么程度,越来越没有底,特别是对人工智能将来是否替代人类,深感忧虑,尤其是ChatGPT的出现,展现了超强能力(会写文章、会报告、编写程序、创作一个你指定风格的艺术品等),引起一些人对人工智能的恐惧达到新的高峰。

“问题的焦点是,图灵机的运算逻辑与人的思维逻辑之间,是否存在鸿沟”,“如果不存在,也就是计算机逻辑可以通达思维逻辑,那么由于计算机计算的超大且准确的记忆存储能力、不知疲倦的工作能力,以及越来越快的计算速度,电脑替代人脑,就是迟早的事,人类智能被人工智能取代,就是迟早的事;于是,斯蒂芬霍金生前忧虑的人工智能将奴役人类,甚至导致人类灭亡!就不是无稽之谈”马庆国教授如是说。

马庆国院士关于“人工智能能走到远”的主旨演讲,从图灵机逻辑、数理逻辑与思维逻辑(三种逻辑)的对比分析中,深刻地回答了“鸿沟问题”。

马庆国院士首先深入分析了现实中的图灵机(计算机),是如何基于集成电路的0-1逻辑门,来展开运算的。他指出,由电路的与门、或门、非门的基础逻辑门,可以发展出8种基本的逻辑门(例如异或门XOR)。而这8种逻辑电路可以构成任何一种复杂的芯片。凑巧的是,0-1可以构成二进制数,进而可以演化出十进制数等,这样,在理论上,用浮点技术,可表达任意长度的数。更为凑巧的是,布尔代数(布尔逻辑)也是从(集合运算)的“与、或、非”逻辑运算开始的,这与逻辑电路一致。也就是说,在理论上,能够有用布尔逻辑推演的领域,逻辑电路也同样可以推演。布尔逻辑能够推演出的结论,计算机就可以推演出同样的结论。

为说明这一点,他介绍了2000年与袁隆平一起获得我国最高科学技术奖的吴文俊教授在机器证明方面的工作(用计算机证明数学定理—一种高难度的人工智能类别):1976年末,吴文俊教授发现了一种算法,证明了初等几何中的主要定理,并轻而易举地证明成百上千的艰涩的几何定理,甚至发现了一批未知的新几何定理。后来,吴教授发展出以解多项式为核心的一般性机械化方法,并进一步开辟了微分几何定理的机器证明之路。在投影的(复)代数簇领域,著名数学家陈省身教授通过“簇的切丛”,定义了在无奇点时的陈类与陈数;吴文俊教授用解多项式方程组的方法,对任意奇点的投影簇,都直接自然地引入了广义陈类与陈数,并用机器证明的方法,对任意维度的超平面、无论有无奇点,都发现了大批陈类、陈数之间的不等式,而Miyaoka(宫冈)-丘成桐不等式(关于陈类、陈数的著名不等式)不过是非常特殊的例子(它只在某种无奇点的二维复平面成立)。吴文俊教授在其涉及到的机械证明的领域,几乎横扫了世界著名定理。但这还只是做了很小的一部分工作,还有巨量的数学问题,没有找到机器证明的方法/形态(吴教授这样判断这番的工作)。也就是说,机器证明的已有工作,不能证明:图灵机的逻辑,就是数理逻辑(数学推理的逻辑)。马庆国院士认为,基于图灵机的推理,本质上就是数理推理,因此,在理论上,用计算机推理,能够做数理逻辑能做的所有事情(当然,要排除歌德尔不完备定理所述的“不能被证明也不能被证伪”命题)。

进而,马庆国院士在主旨讲演中,深入分析了数理逻辑。他认为,数理逻辑是一种形式逻辑(20世纪最杰出的逻辑学家哥德尔认为,数理逻辑是形式逻辑的准确、完美的表述)。它有两类最重要的推理规则:演绎推理与归纳推理。

演绎推理是由一般到特殊的推理,其基础概念是“包含”,以及基于“包含”关系的属性的推演(对于定量问题而言,是基于“序”关系的属性的推演,如大于、小于等)。其中,三段论是种经典的演绎推理(如,大前提:猴是灵长类动物,小前提:金丝猴是一种猴,演绎:金丝猴是灵长类动物)。此外,演绎推理还有“假言推理”、“选言推理”、“关系推理”等。

归纳法,是“由特殊到一般”的推理。数理逻辑中的归纳推理,没有例外,是完全归纳,如N=某个整数a时,公式(*)成立,如果N=n时公式(*)成立,当证明了N=n+1时,公式(*)也成立,那就证明了公式(*)对于大于等于a的整数都成立)。

马庆国院士在主旨讲演中,还进一步深入分析了思维逻辑。人类认知世界的最重要的推理工具是思维逻辑,这是由人脑的结构与特征所决定的。思维逻辑是关于“概念”之间的关系的转化与延伸的逻辑。“概念”是对同类对象的概括,它可以是被严格定义的(例如,爬行动物),也可以是未被严格定义的某类对象(例如,公平,它可以指起点公平,也可以指结果公平)。对于未被严格定义的概念,不同的人或相同的人在不同的时期可能都有着不同的理解。

在主旨报告中,马庆国院士进一步分析了思维逻辑和数理逻辑之间的巨大差别。首先,从逻辑施加的对象来看,思维逻辑适用于被严格定义的和未被严格定义的概念,而数理逻辑仅仅针对被严格定义的概念(它包括①只严格规定了属性而不涉及量的概念,如,线、面、体、超平面、流形,集合、偏序集、格、群、环、域等,以及②严格规定了属性且可量化的概念(通常称为变量,例如长度)。
因此,从逻辑施加的对象角度来看思维逻辑包括了数理逻辑。

其次,从推理规则的角度来看,思维逻辑中的归纳推理,可以是不完全的归纳。例如,“江浙人饮食清淡”的刻板印象就是不完全归纳(浙江西部的人就喜辣且较咸),而数理逻辑中归纳,是完全归纳(在它指定的范围内,不能有例外)。思维逻辑中的不完全归纳非常有用,我们的经验总结,在大多数情况下,是不完全归纳,但它常常能够抓住主要矛盾,解决实际问题。顺便提及,MBA的案例总结,通常是不完全归纳。

马庆国院士还进一步论述了思维逻辑中演绎推理与数理逻辑中演绎推理的差别。由于数理逻辑中的被推理对象是被严格定义了的,所以数理逻辑中的演绎推理,具有确定性和准确性(“理直气壮”的,不会有例外)。例如,推理:由于三角形内角之和为180度,所以直角三角形的两个锐角之和为90度(一种关系推理)。而思维逻辑的演绎推理,其被推理的对象中,有一类是未被严格定义的。对于未被严格定义的概念的演绎推理,具有不确定性(例外,是可能存在的)。例如,(大前提)上海人饮食清淡,(小前提)你遇到一个上海人,(推理)就可以断定其饮食清淡吗?不一定。因为你有可能遇到一个喜欢吃辣的从四川移居上海大半辈子的上海人(上海人可以是土生土长,可以外来的,未被严格定义)。所以,在思维逻辑中,有辩证逻辑(例如,具体问题具体分析)。

在归纳推理和演绎推理之外,马庆国院士还提出了更需要深思的、甚至令人有“玄乎”感的、“不可言表”的、思维逻辑的中“推理”问题(由此及彼的概念之间的关系的演进问题)。例如,著名的数学猜想(用300多年解决的费马想猜xn+yn=zn(x2+y2=z2)在n>2时,无整数解;以及尚未解决的哥德巴赫猜想),不论(按照数理逻辑)证明了与否,“猜想”本身都不是数理推理。至于基于什么机理得到“猜想”,目前还不可知,所知道的只是,得到猜想的机理是在数理逻辑之外的。这当然是数理逻辑不可通达的。也就是说,思维逻辑中还包含非数理逻辑的推理内容。

因此,马庆国院士得出结论,图灵机逻辑⊂(等于或包含于)数理逻辑,而数理逻辑⊂(包含于)思维逻辑。图灵机逻辑是思维逻辑的子集,无法通达人脑的全部思维逻辑。

在主旨报告的最后一部分,马庆国院士重复了他在2019年提出的AI发展的动态天花板问题,即世界是在不断变化的,没有一成不变的永恒规则,当人以规则方式告诉计算机(写入程序)处理某类问题后,客观世界可能会演变出新的特征,只有人类智能概括出新规则、并告诉计算机(写入程序)后,计算机的程序(AI算法)才会在新一级的层面上处理问题。也就是说,AI被赋予处理某类问题的第N层规则后,还需要人的智慧提炼第N+1层规则。

最后马院士提出了一个可能会引起争论的问题,供大家讨论:人工智能运行所依托的逻辑,无法通达思维逻辑中的非数理逻辑的部分,那么,是否可以用近似方法,“无限逼近”人类思维中的非数理逻辑的推演呢?

马庆国院士对机器智能和人类智能的深刻理解和缜密论证,引发了现场专家学者们的热烈讨论,许多学者们相信,这将为后续的AI研究和探索提供宝贵的思考角度和启示。