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第 1 章 阿蘭·圖靈與麥卡洛克:心智機械化的理論創世紀#

本章導言#

AI 有兩個思想源頭:一個在神經生理學(麥卡洛克與皮茨),一個在數理邏輯(圖靈)。本章三節:1.1 M-P 神經元模型;1.2 圖靈測試;1.3 符號與感覺的哲學交鋒。


1.1 麥卡洛克(Warren McCulloch)與皮茨(Walter Pitts):1943 年第一個簡化神經元(M-P 模型)的數學誕生#

1.1.1 一位神經生理學家與一位流浪少年#

沃倫·麥卡洛克(Warren McCulloch, 1898–1969)是耶魯出身的精神科醫師與神經生理學家,深信「心智可以用物理機制解釋」。1941 年他遇到華特·皮茨(Walter Pitts, 1923–1969)——一位 18 歲的底特律流浪少年,曾逃家躲在圖書館讀羅素《數學原理》並寫信指正羅素的錯誤,羅素回信邀請他訪問。經哲學家卡納普引薦,皮茨進入芝加哥大學,成為麥卡洛克的搭檔。

1.1.2 1943 年那篇論文#

兩人合著《A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity》(Bulletin of Mathematical Biophysics, 1943)提出 M-P 模型:

\[ y = \begin{cases} 1 & \text{if } \sum_i w_i x_i \geq \theta \\ 0 & \text{otherwise} \end{cases} \]

三個劃時代的結論:

  1. 神經元可視為「二值邏輯開關」——加權求和超過閾值即激發;
  2. 這樣的網絡可計算任何邏輯函數——大腦是圖靈機等價的計算裝置;
  3. 心智活動因此可以機械化——這是 AI 連接學派的誕生證書。

1.1.3 與圖靈機的匯流#

同時期馮·諾伊曼正設計 EDVAC(1945–46),其存儲程序架構直接引用了 M-P 論文的神經元抽象。皮茨後來在 MIT 指導下與馮·諾伊曼往來密切;他與麥卡洛克的芝加哥小組成為戰後「控制論」(cybernetics,維納 1948 年命名)運動的核心。

1.1.4 前因後果#

  • 前因:布爾邏輯+羅素與懷海德《數學原理》+圖靈機(1936)+神經生理學(謝靈頓突觸學說)。
  • 事件:1943 M-P 論文。
  • 後果:連接學派誕生,且直接影響羅森布拉特感知機(3.1);皮茨晚年因博士論文受挫與個人抑鬱淡出學界(1969 年去世,與明斯基《Perceptrons》出版同年——歷史的黑色巧合)。

下一節:1.2 圖靈與《計算機器與智慧》