中文房间

图:Dronebogus · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons

发现与发明 › 20 世纪

中文房间1980

Chinese room

思想实验

中文房间 是由美国哲学教授约翰·瑟尔提出的一个思想实验,借以反驳强人工智能的观点。根据强人工智能的观点,只要计算机拥有适当的程序,理论上就可以说计算机拥有认知状态,并且可以像人一样进行理解活动。“弱人工智能”则只主张计算机可以用来模拟心智——在瑟尔看来,它只是仿佛意义上的理解——但这种模拟对研究心灵仍然有用。

摘自维基百科「中文房间」,CC BY-SA 4.0

类型
逻辑论证、思想实验
发现 / 发明时间
1980 年
发现者 / 提出者
约翰·罗杰斯·希尔勒
创造者
约翰·罗杰斯·希尔勒
开始时间
1980 年
用到了
图灵测试

百科正文

这一思想实验最早见于瑟尔1980年发表在《行为与脑科学》上的论文《心灵、大脑和程序》(Minds, Brains, and Programs)。实验设想的是一名不懂中文、只懂英语的人被关在封闭房间中,仅凭一本用英文写成的规则手册处理递入的中文问题,并给出合适的中文答复,从而使房外人误以为房间里有一个懂中文的人。瑟尔由此主张,正如房中人无法借此理解中文,计算机同样无法仅凭运行程序而真正理解:程序只是按句法规则操作形式符号,句法本身不足以产生语义。因此,即使一台计算机在交谈中能通过图灵测试,它也未必真正理解语言。

论文发表时,《行为与脑科学》同时刊出27位认知科学研究者的公开评论,其后是瑟尔对批评者的逐条答复。批评者提出了“系统回应”“机器人回应”“脑模拟器回应”等主要回应,例如系统回应主张,懂中文的不是房中的个人,而是他所参与的整个系统。瑟尔则对上述回应逐一作答。此后,联结主义回应以及针对直觉、速度与“理解”概念的批评相继出现,论战一直延续至今。

按《斯坦福哲学百科全书》的归纳,中文房间是自图灵测试以来认知科学中讨论最多的哲学论证之一,其影响遍及心灵哲学、语言哲学、意识理论与计算机科学等诸多领域。2007年,“中文房间”(The Chinese Room)被用作一家英国游戏工作室的名字,向瑟尔对人工智能的批评致意。随着2020年代大语言模型的发展,计算机能否真正理解语言的问题重新变得迫切。1980年提出的中文房间论证,也由此重回人工智能与心灵哲学讨论的中心。

背景

符号主义与强人工智能

瑟尔写作这篇论文时,人工智能的主流路线是一般称为“符号主义”的纲领:把智能理解为对形式符号的句法操作。这里的“符号”是可物理辨识的记号——内存中的比特模式、纸带上的墨点——程序并不关心记号“代表”什么,只按规则对它们进行组合、比对与变换;符号与世界之间的对应关系,也就是语义,并不在程序之中。这一路线的代表性纲领,是纽厄尔与西蒙1976年提出的“物理符号系统假说”:一个物理符号系统是产生一般智能行为的必要且充分的手段;按照这一假说,理解语言一类的智能行为,原则上应当能够由组织得当的符号操作产生。

20世纪70年代末,随着计算机性能提高、价格下降,人工智能共同体中的一些人开始主张他们的程序已经至少能理解一些自然语言。瑟尔特别针对的是耶鲁大学罗杰·尚克团队在1977年开发的“脚本应用机制”(SAM)一类程序:这类程序用“脚本”(script)表示概念关系,其理解故事、回答问题的表现让一些人相信程序真的理解了故事。事实上,瑟尔的论证在1980年提出时,正是专门针对“尚克一类的程序真的理解了它们所应答的句子”这一主张而发的。

面对这类主张,瑟尔在论文中区分了“强人工智能”与“弱人工智能”:按照强人工智能,“计算机不只是研究心灵的工具;经过恰当编程的计算机真的就是一个心灵,就是说,给它恰当的程序,就可以说它在理解,并且具有其他认知状态”;弱人工智能的立场则温和得多——它只是声称,计算机因其能够模拟心智而对心理学、语言学等领域的研究有用,并不主张计算机真的在理解或具有智能。两种立场之中,瑟尔要反驳的是强人工智能:他并不否认弱人工智能意义上的模拟对研究心灵有用,反对的只是从“程序表现如同理解”跨到“程序真的在理解”的那一步。

思想实验的先声

《斯坦福哲学百科全书》的条目把中文房间论证的先声归纳为四个:莱布尼茨的“磨坊”、图灵的“纸机器”、德雷福斯对人工智能的批评,以及“由众人实现一台计算机”的种种构想。最早的先例出自哲学家戈特弗里德·莱布尼茨的“磨坊”论证:它设想一座能思考、有知觉的机器被放大到可以走进去参观,人们在机器内部只会看到零件相互推动,找不到任何能解释知觉的东西;莱布尼茨由此认为,知觉无法在机械基础上得到解释。

实验概要

瑟尔主张,检验一个“如此这般便能创造理解”的心灵理论的好办法,就是设想自己真的照它所说的去做,看看会有什么结果。这一检验具体化为如下实验;瑟尔1999年概括称,如此装备的房间能通过理解中文的图灵测试:

一个对中文一窍不通,只说英语的人关在一间只有一个开口的封闭房间中。房间里有一本用英文写成的手册,指示该如何处理收到的中文信息及如何以中文相应地回复。房外的人不断向房间内递入用中文写成的问题。房内的人便按照手册的说明,寻找合适的指示,将相应的中文字符组合成对问题的解答,并将答案递出房间。

瑟尔认为,尽管房里的人可以以假乱真,让房外的人以为他说中文,但事实上他根本不懂中文。在上述过程中,房外人的角色相当于程序员,房中人相当于计算机,而手册则相当于计算机程序:每当房外人给出一个输入,房内的人便依照手册给出一个答复(输出)。而正如房中人无法凭手册理解中文一样,计算机也无法凭程序来获得理解力。既然计算机没有理解能力,所谓“计算机有智能”便无从谈起。他还强调,这里对“理解”的否定是彻底的:“计算机的理解不是(像我对德语的理解那样)部分的或不完整的,而是零”(原文:The computer understanding is not just (like my understanding of German) partial or incomplete; it is zero.)。

瑟尔的论证

除思想实验外,瑟尔还把论证整理为一条“公理推导”,其效力取决于各条公理的可接受性。按照一般的理解,中文房间思想实验在其中的作用,是为关键前提——公理A3——提供直观支持:

  • (A1)程序是形式的(句法的);
  • (A2)心灵具有心理内容(语义);
  • (A3)句法本身既不构成语义,也不足以产生语义;
  • 由此得出(C1)程序既不构成心灵,也不足以产生心灵;
  • 再加上(A4)大脑产生心灵,

又可得出(C2)任何能产生心灵的其他系统,必须拥有(至少)与大脑相当的因果能力;(C3)任何能产生心理现象的人工制品(人工脑)都必须能够复制大脑特有的因果能力,而这不能仅靠运行一个形式程序来实现;(C4)人脑产生心理现象的方式,不可能仅仅是运行一个计算机程序。

回应与论战

瑟尔曾说,他“曾有机会向许多人工智能工作者介绍这个例子”,主要回应大多是在这类场合提出的,其后由瑟尔整理写进1980年的论文并逐条作出答复,前述公开评论又提出了更多异议。

系统回应

系统回应认为,思想实验让人盯错了主体:房中的人确实不懂中文,但他只是整个系统的一部分,懂中文的是“他加上手册和纸条”构成的系统整体。瑟尔的答复是让这个人把全部规则和符号库背进脑子,在头脑中完成一切操作——“系统里没有什么东西不在他之内。如果他不懂中文,那么系统也不可能懂,因为系统只是他的一部分。”(原文:…there isn’t anything in the system that isn’t in him. If he doesn’t understand then there is no way the system could understand because the system is just part of him.)他还认为,系统回应会推出“心灵无处不在”的荒谬结论:对消化器官的输入输出同样可以作信息处理的描述。

针对瑟尔“我在房间里明显什么都不懂”的内省报告,批评者认为这里存在笛卡尔式的偏见:一个人固然知道自己何时理解,但这种自知并非必然——房中人可能恰恰缺乏对理解的内省觉察,却仍然在理解。1991年,戴维·科尔(David Cole)则用一个反转直觉的思想实验回应瑟尔:设想自己脑中的每个神经元都是有意识的小生物;虽然这些小生物并不懂英语,它们的集体活动却产生了一个懂英语的“我”,这在小生物看来同样难以置信。既然神经元不懂英语并不妨碍“我”懂英语,那么房中的人不懂中文,也就不妨碍系统整体懂中文——对实现系统的直觉并不可信。

系统回应还有一个影响深远的变体——“虚拟心灵回应”:马文·明斯基在1980年的公开评论中即已提出,计算机运行程序所创造的心智,可以像虚拟机之于宿主机那样,既不同于硬件与程序,也不同于整个系统,要紧的不是“谁在理解”,而是“是否创造了理解”。

后续争论

在上述直接回应之外,对瑟尔的早期异议大致还有两路。一路以丹尼特为代表,批评瑟尔“永远坚持第一人称视角”之类方法论准则中的二元论倾向。另一路则主张:房中人处理的符号并不是无意义的密码,而本来就是真正的中文文字,因而是有意义的;由此,他对这些符号的处理也同样是有意义的——无论他自己是否明白这一点。瑟尔的澄清是:这里的关键,是“内在意向性”与中文文字这类语言符号仅有的“派生意向性”之别——纸上的文字之所以有意义,靠的是房间外的汉语用户这样的解读者;房中人的计算所能得到的意义至多来自这种外部观察者,是“相对于观察者的”。“实例化一个程序不可能构成意向性,因为一个行动者有可能实例化该程序,而仍然不具备相应类型的意向性。”(原文:instantiating a program could not be constitutive of intentionality, because it would be possible for an agent to instantiate the program and still not have the right kind of intentionality)瑟尔把内在意向性等同于有意识的意向性,否认这是二元论,并称自己的立场为“生物学自然主义”:意识由大脑过程引起,并实现于大脑过程之中。

这一“相对于观察者的”思路在1990年代被瑟尔进一步推向计算概念本身。据《斯坦福哲学百科全书》的条目,他主张计算或句法并非现实的内在特征,而是观察者相对的:“你可以给任何东西指派一个计算解释”,乃至墙上油漆的分子也不例外。既然没有任何东西内在地是计算的,把并非观察者相对的心灵还原为计算的科学理论便无从谈起。批评者(查尔莫斯1996年、布洛克2002年、豪格兰德(John Haugeland)2002年)则反驳:墙并不是计算机——与墙不同,计算机的状态转移须被程序反事实地刻画(即这一刻画须在各种情形下、包括与事实相反的情形下成立),实现系统必须具备恰当的因果力;布洛克同时承认,瑟尔的论证“确实加深了对意向性本质及其与计算、表征关系的理解”。

影响与评价

《斯坦福哲学百科全书》的条目称,中文房间论证“大概是自图灵测试以来,认知科学中出现的被讨论最广泛的哲学论证”。1991年,计算机科学家帕特·海斯把认知科学定义为“反驳瑟尔论证的持续研究计划”;平克1997年统计,到1990年代中期,讨论这一思想实验的论文已超过100篇,相关讨论在互联网上如此普遍,平克因此退出了所有网络讨论组。在谷歌学术上检索“Chinese Room Argument”可得数千条结果,其话题从具身认知、戏剧到心理治疗和集体心灵不一而足。在人工智能教科书层面,这一论证也被列为“机器能否思考”之争的代表性论辩。

在哲学内部,这场论战同样横跨多个分支:《斯坦福哲学百科全书》的条目认为,这一论证的意涵遍及语义学、语言哲学、心灵哲学、意识理论、计算机科学,乃至整个认知科学;该条目并且认为,如此广泛的讨论与意涵,正印证了这一论证的清晰性与中心地位。

这一论证也进入了大众文化:2007年,一家英国游戏工作室以“中文房间”为名,戏谑地致敬“瑟尔对人工智能的批评——你可以造出一个显得有智能、内里却并无灵光的系统”。

以上节选摘自维基百科「中文房间」,按 CC BY-SA 4.0 使用,去掉了参考文献、外部链接等尾部小节,公式改写成了纯文本。篇幅所限,较长的小节只摘了开头一部分,有的小节没有收;全文、配图和出处见原文。

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