主题：【原创】熊话中西医之一——人工智能与指数爆炸 -- 花大熊
家园 【原创】熊话中西医之一——人工智能与指数爆炸 写在前面的话：这是一篇被赶鸭子上架赶出来的文字，因为跨越的学科领域太多。想建立如此庞大的体系，远远超出了老熊的能力范围。但是答应过别人的事情还是要做的，而且河里关于中西医学之争依然停留在余云岫的时代，实在是有些遗憾。老熊的文章主要参考了认知科学和系统生物学的观点。这方面我也是初学者，不到之处请多多拍砖。希望能通过自己的文字，给一些不必要的争执降降温，或者多一个考虑问题的角度吧。
人工智能，现在已经是一个离我们越来越近的领域。别的不说，电脑游戏恐怕是很多人的最爱。在网络游戏还没有兴盛的时候，单机版的经典游戏曾经带来的快乐是很多70后永生难忘的。甚至今天也是如此，比如瓦斯同志链接出处。
从第一次看到C&C的震惊，到后来的红警，和帝国时代。虽然画面越来越华丽，乐趣却在逐渐的下降。因为电脑总是那么笨！只要挺过了一波海啸般的冲击，电脑的傻劲就开始按捺不住的往外冒泡。只有和真人对抗，你才能体会到战略和战术变幻的乐趣。时至今日，老熊第一次联机对战的紧张和刺激依然是那么的难以忘怀。
打住打住，老熊刹不住车的毛病又翻了。
记得上个世纪计算机刚刚开始兴起的时候，曾经有过大量的所谓“专家系统”，若干年过去了，这套把戏除了低级骗子还在使用，早已退出学术江湖了。因为即使非专业人士，也能轻易指出其中的不尽如人意的地方。
人工智能的困难在哪里呢？
先来看个著名的故事吧。
国王非常喜欢国际象棋，就召见发明国际象棋的人问他想要什么奖赏，他在棋盘的第一个格里放了1颗麦粒，在第二个格里放2颗，第三个格放4颗，说道：按这样放下去，直到放满棋盘的64个格子。大臣们计算之后发现，要拿出这么多麦子，这个小小的王国无论如何是办不到的。2^64颗麦子折算下来大约是2千多亿吨，够现在全世界的人吃几十年!国际象棋里，每个格子可不止两种变化，可以是车马相王后卒6种*3（黑+白+空格）=18种变化，也就是18^64。要想记住每一种变化，即使是今天，不，甚至明天最快计算机，也无法记忆处理这样多的变化。
因为计算机的制造是有极限的。具体说来就是
速度受光速的限制，元件的缩小受测不准原理的限制，元件的个数受地球资源的限制。根据勃瑞姆曼极限(陈禹：《关于系统的对话》)的计算，一个由最小的元件构成的，相当于地球质量的最快的计算机，从地球诞生时一直计算到现在，可以处理的信息量小于 10^93位(bit)。10^93看起来相当大，但是指数级别的增长却可以轻而易举地接近、甚至突破它。
国际象棋的变化18^64>3^128≈10^64
围棋盘有19×19=361个点，每个点可以有黑子、白子、没子的三个状态，那么所有可能的棋局就是3^361>3^194≈10^93（看来围棋比象棋难多了，难怪老外玩不转）
胡说，那个深蓝不是下赢了卡斯帕罗夫么？哎！您是尽看帝国主义的宣传，不看社会主义的教科书。那是IBM最成功的一次商业策划。更何况迄今为止，围棋的计算机水平依旧在初段左右晃荡。
补充下其他游戏的例子，桥牌，似乎容易点。
打桥牌时排列组合：分到第一名牌手手中的组合数=C1 =635，013，559，600
分到第二名牌手手中的组合数=C2 =8，122，425，444
分到第三名牌手手中的组合数=C3 =10，400，600
分到第四名牌手手中的组合数=1
四名牌手的组合数则为C1* C2* C3 ，大约10^29）。
看上去小多了，可是，要知道阿伏伽德罗常数不过是10^23，还记得中学化学书里，对阿伏伽德罗常数到底有多大的描述么？
总之，如果采用穷举的方法，即使是玩玩棋牌这样的游戏，计算机都是不能胜任的。这就是人工智能中，关于指数爆炸的困境。
好在，我们认识这个世界的工具不是计算机，而是我们的大脑。人脑有大约100亿（这个数字还有争议）神经细胞，神经细胞通过各种突触相互连接。虽然很多地方都宣称人脑有多么多么大的开发潜力，有多少多少潜能没有被利用。但显然人脑不可能达到什么“勃瑞姆曼极限”。而我们下棋打牌的体验也明确的告诉我们，真正的智能不是通过正面对抗指数爆炸来实现的，我们的中枢神经系统有回避指数爆炸的方法。那就是我们不同与动物的认知能力。
通宝推：唵啊吽,唐家山,山远空寒,无明火,
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 關於人工智能 我是個學計算機的，關於樓主對人工智能的否定，我覺得有必要提一些反對意見。
樓主在一些地方的描述，比如国际象棋的变化18^64>3^128≈10^64，我承認是正確的。但是，樓主說IBM的集群戰勝卡斯帕羅夫是假的，則本人作為見識過真正計算機對國際象棋的程序，不得不表示不贊同。
总之，如果采用穷举的方法，即使是玩玩棋牌这样的游戏，计算机都是不能胜任的。这就是人工智能中，关于指数爆炸的困境。樓主說的沒錯，指數爆炸是一個困境，但這一困境對於很多問題不是不可逾越的，其中國際象棋就是一個。這主要有兩方面的原因，一方面對於計算機來說要下贏對方，不一定需要將棋盤的可能性全面窮舉展開，只要在當前一定的時間內展開足夠多的棋局情況進行搜索，結果能夠達到一定的條件，那麼就可以做出下一步應該下什麼棋的判定，這個過程叫做搜索；另外一方面，對於計算機來說搜索不一定非得全面窮舉，有一些啟髮式（heuristic）的方法可以用在相關的地方，藉助人對遊戲本身的研究和統計規律來極大地提升智能性能，其中象棋的啟髮式研究已經非常成熟。反過來說，倘要計算機有朝一日能夠在可接受時間內窮舉所有的棋盤，那麼人和計算機下棋人必輸。驗證我說的這些，其實大家只要隨便去找一個不錯的國際象棋遊戲程序試試就好了，現在一般的算法在筆記本電腦上都比一般人聰明的多。
更何况迄今为止，围棋的计算机水平依旧在初段左右晃荡。這個問題，怎麼說呢，是因為對圍棋的研究比較少，沒有太可用的好算法。如果有朝一日能有像當初國際象棋一樣的投入去研究圍棋博弈算法的話，估計在圍棋上電腦勝過人類也不太成問題。
此外，客觀主義和客觀方法的人工智能是一方面，另外的人工智能領域則有從主觀方法（主要是概率方法）和進化方法去研究的，這些東西就有些類似非客觀主義甚至非唯物主義的東西了。如果要展開來講，其實我覺得這麼一個結論並不過分：“十年之內，計算機智能超過人類是極有可能的。”
希望樓主在內的各位朋友們能多多真正地了解人工智能發展的事實。
- 复 關於人工智能
家园 谢谢你的反对意见 提反对意见是容易的，更期待您能把博弈算法展示一下。我等期待中。
围棋研究的人少，我觉得不是问题的关键。
关键在于围棋中，子和子的评价完全是平等的。而不论中国象棋还是国际象棋，共同的特点，是对于棋子的评价完全是计算机可以模拟的。
采用学习算法，不知道是不是等同于你说的启发式算法，以及神经网络等算法，都可以极大的改善程序的AI。其实这一点我们已经在很多游戏中感受到。但多数情况，我们初次遇到此类程序有些慌乱，在经过几次摸索后，往往可以找到对付的办法。
换而言之，在真正的学习方面，即使是非专业选手，也是超过计算机程序的。不知道你在做相关设计的时候，是否有类似的感觉。
博弈算法，我还不是很熟，真心希望你能介绍下。我的感觉是，博弈在单向不透明的时候，对提高某些概率是非常有用的。但是对人类，如果你告诉对方相关的编程特点，人类很容易找到对付的方法，甚至可以故意设计陷阱。这是人工智能的大师——图灵曾经非常头痛的事情。
现在不错的国际象棋程序，当然对付普通人是有一点胜算的，只要稍加训练，恐怕就胜负的天平就会迅速逆转。你说的对普通人的胜算，有点田忌赛马的味道。你觉得呢？如果计算机的AI真的厉害，那么在让子棋的表现又如何呢？
十年之内，出现战胜人类顶尖高手的程序，我是比较悲观的。我们可以打个赌。我就是没有想好赌什么。呵呵
我不是搞电脑的，计算机方面有些进展可能了解的不深入，还望多多指教。
- 复 谢谢你的反对意见
家园 国际象棋电脑已经完全超过人脑 关于这个问题，卡斯帕罗夫今年有一篇很好的文章。
http://www.nybooks.com/articles/archives/2010/feb/11/the-chess-master-and-the-computer/?pagination=false
里面提到，现在50美元的软件在普通PC上运行就已经可以战胜绝大多数特级大师。现在最强的人脑和最强的电脑对弈没有任何胜机。
- 复 谢谢你的反对意见
家园 再談一談 鄙人說實話不清楚圍棋博弈研究上真正的困境，只是看到現在博弈方面對圍棋的研究的確很少，如果您認為圍棋研究的人少不是問題的關鍵，也許是的吧。
博弈算法的展示在這裡我覺得沒有什麼必要，不必浪費各位觀者的時間。您如果有興趣現在有一大批的論文可以去看。當時上人工智能的課程的時候，對於計算機是否戰勝人類，我當時看到的算法想是毋庸置疑的，相關內容同樣有很多論文，而且應該說是二十年前起源的東西了，隨着硬件和算法的發展，當時戰勝卡斯帕羅夫是有事實證據的，如果您認為這個事情是假的，請給出原因。
不要用窮舉困境來說明計算機不能戰勝人類，如果計算機能夠真正窮舉完畢，那麼下棋之前或幾步之後便知道誰輸誰贏了，遊戲便失去了其本質。問題的關鍵是，人類自己都無法窮舉，而其運作過程也是非常具有啟發性特質的：“想一下下一步的棋局大概應該怎麼樣，憑藉感覺對棋局進行選擇，決定下一步的走步”，如果是這樣的話，我想和計算機的算法沒有本質區別，“在一定時間內搜索一下下一步（或幾步）可能的走步，按照啟髮式評價出現棋局的狀況，根據評價和搜索結論選擇適當的走步”，並無需窮舉到底。當時戰勝卡斯帕羅夫的機器也是這麼做的，只是IBM的集群比起一般計算機來，能搜索的深度更深。
機器學習方法（您的“學習算法”應該是指此吧）對於博弈算法，我大概淺知了一些，沒有見過。在自動控制、圖像處理、模式識別、數據挖掘和搜索引擎方面倒是見了不少，但是搜索引擎的“搜索”和博弈算法的“搜索”在抽象層面，目前在我的視野內還是聯繫不到一塊兒去的。但是正如您說，機器學習方法已經可以將計算機智能提升到很強大的地步，當然，關於十年之內的事情，我同世界上很多科學家一樣認為機器智能能夠超過人類（注意，是智能，不僅僅是博弈），很大一部分也是看在機器學習的發展勢頭上。如果您願意，我可以陪您賭一個。
根據我對計算機科學和人工智能的鼻祖圖靈及其科學研究的了解，可能我又淺知，不知道他曾研究過博弈，還頭疼於博弈程序與人類的對戰。但是，您所說的“展示算法之後人類可以輕鬆擊敗機器”，那實際上等同於“如果您知道一個人類對手是怎麼想的，您也一樣可以擊敗他”一樣，沒有公平的博弈是不博弈的，哪怕是人類對於自己所創造的計算機。
我不知道仁兄“讓子棋”謂何意，淺知了，慚愧慚愧。。。
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家园 谷歌DeepMind的围棋智能 这个有关围棋的讨论是我在6年前作的，现在似乎看起来更有意思，因为谷歌DeepMind最近在《自然》杂志上发表文章采用机器学习和传统博弈相结合的方法，突破了围棋的传统瓶颈。期待3月份的人机比赛。
当年所作的一些讨论，比如难以穷举并不是问题无法解决的必要条件，以及机器学习可以成为解决围棋博弈的关键，在今天似乎更有佐证了。
Ref: http://www.nature.com/news/google-ai-algorithm-masters-ancient-game-of-go-1.19234
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家园 卡斯帕罗夫的事情当然是真的 问题是卡斯帕罗夫，IBM挖了个坑，他一个棋界天才，商业小白，一头就跳进去了。
试想，棋手间的对抗，谁会不研究对方的棋谱。而卡斯帕罗夫和深蓝之间，有类似的过程么？我们看到的更像是一群二流的棋手，加上一群程序员对卡斯帕罗夫的群殴。
呵呵，这个比喻好像很不雅，不过我想不出更好的了。
IBM的事情，我是问了一个和IBM合作的中国代理得知的，他没有和我说细节的问题。我当年也是很好奇的和他询问此事，因为他当时卖“深蓝”。他很不屑的讥笑了俺。如果深蓝成就了战胜人类棋手的终极梦想，那么国际象棋产业和最高赛事，最终将会被毁灭的。而不是象现在这样还热热闹闹的。
您说的关于
在一定時間內搜索一下下一步（或幾步）可能的走步，按照啟髮式評價出現棋局的狀況，根據評價和搜索結論選擇適當的走步是国际象棋程序容易编写的主因之一。相比于国际象棋，围棋在布局阶段和大局观方面，是程序一直不好解决的问题。
有句很无奈的话，“深思熟虑的一步棋”常常是一步坏棋。
计算机的搜索或者博弈算法的优势，常常依靠的是一种硬件的高速，以此弥补算法的不足。即便如此，在很多领域计算机依然不能胜任一个普通人能够胜任的工作。能胜任的，往往是可以穷举的地方。
所以，个人觉得你定义的智能，似乎和我说的智能，不是一个概念。你说的智能，更多的类似于找规律之类的计算，而不包括艺术，文学，管理之类的领域。不知我的猜测对不。
至于让子棋，是围棋，中国象棋中常见的高手和低手之间拉近大家距离的方式，国际象棋这种方法似乎不常用，因为棋子体系的重要性太大。兄台似乎不会下围棋。我也不精于此道，不过了解一点而已。
游戏乃东西文化差别的表现之一。同样，对于程序，科技，也存在类似的差异。
家园 国际象棋的主要任务是杀掉对方的王 俺觉得有这个目标 是国际象棋或者象棋的算法相对围棋容易很多的原因
围棋的任务是围地,这个任务就没啥目标的, 布局阶段需要东一榔头西一棒, 缠斗的时候要考虑能否灵活转身, 这些似乎都很难量化.
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家园 del
家园 熊话中西医之七——阴阳（1） 说了那么多对现代医学的观感，仍是意犹未尽。算了，已经有人受不了，铁牛回到中医上来吧。
众所周知，中医的理论基础是阴阳五行。
问题是啥是阴阳五行？
阴阳，来自古老的易经。
天地，日月，男女，举几个阴阳的例子对中国人来说手到擒来。
支持中医的，还会说腹部为阳，背部为阴，心属火为阳，肾属水为阴……，balabala
甚至质子和电子，都会被不明就里的人拿来说阴阳。
不支持的，比如虽远必诛，会整一个两性人的写真，邪恶的问，是阴还是阳呢？严重鄙视下，放着网络上众多貌美如花的人妖，非放一染色体出问题的。我等唐僧，怎么好意思再问你妈贵姓之类的经典戏文昵！
阴阳是有层次的。
质子和电子是阴阳的话，中子算什么呢？中子算阴阳调和，或者是人妖？
中微子又算什么呢？
当你感到诸多的困惑，就说明阴阳的层次你没有找准。
正电荷和负电荷才是阴阳，物质和能量才是阴阳，磁单极子才又是阴阳。
有了阴阳，就万事大吉？
阴阳的互动，才构成我们的大千世界。
阴阳有解释不了的问题，才知道天外有天，人外有人。
寻找那新层次的阴阳，寻找那阴阳的互动，才是我们人类所谓的科研，和政治。
寻找出的结果，或可称之为艺术。
人体也是一样。
在老祖宗没有仪器探测人体内部结构的时代，阴阳总是，也只能是宏观的。男女，身体的左右、前后，上下。发热和四肢冰凉，小便的多少，颜色，大便的次数和质地，（恶心了点，不好意思）……
除了耳熟能详的阴阳外，如果从专业的角度讲，还有各种症状分辨过程中的阴阳，比如痈疽红肿与否，疼痛是否喜欢按压，发热时是肌肤发热还是肌肉发热，白天出汗还是晚上出汗，牙痛时是上牙龈还是下牙床，……
古人在没有仪器的情况下，把宏观的阴阳想象力发挥到了极致。反正阴阳最大的特点是无限可分。看了老熊关于指数爆炸的帖子你就会明白，2，不是一个简单的数字。
古人有没分好的阴阳么？肯定是有的，比如对ED。或许不是分的不好，而是太不登大雅之堂，结果失传了。
对一个专业医生（中医），分阴阳是一项基本功。现代的中医高等教育基本把这个过程给忽略了。所以就会有大量认为阴阳是粗瓷大碗的学院派在江湖行走。不负责任的，就这么糊弄糊弄群众算了，负责任点的就去现代医学浩瀚的指数海洋里寻找安慰去。
他们也很委屈的。
不许笑，铁手训话呢！
那么现代医学就没有阴阳了吗？
一个细胞里，那么多的细胞器，谁是阴谁是阳？首先，你把细胞想简单了。学生物的不由自主的认为细胞是组成的零部件，是低等的。
你面对的不是零部件，是一个生命。单细胞的生命可是多了去了。你就一定比病毒高等么？艾滋病毒先出现还是你先出现的？
如果你敬畏生命，明彻阴阳。面对一个细胞的时候，就不会理所应当的认为细胞器才是对细胞分类的唯一方法。细胞物质的进出，细胞周期的变化，才是阴阳。怎么细胞，作为一个生命，阴阳的种类那么少？
呵呵，我们对细胞又了解多少呢？难道它只是个DNA的容器，生产蛋白质的工厂，分解淀粉产生热量的燃烧器？从这个意义上讲，细胞生理的研究，还有很长的路要走。比如说近年来出现的细胞骨架的研究，算是从细胞外形上解决了阳的问题。那么阴呢，我想是细胞内流体和细胞器相互位置的问题。
前天在河里看到了关于细胞的FLASH截图。享受+献花的同时，疑问油然而生，我们的细胞内部，莫不是外层空间？细胞器的起起落落，好似太空飞船，推进器的问题都怎么解决的？
航空发动机可是中国的弱项啊？
中国人对阴阳的理解运用，是渗透到骨髓里的。明彻阴阳，对现代的我们也是有用的。前提是，你不要简单的把阴阳看成升高活降低，兴奋或抑制，除此以外别无阴阳。
那么经络呢？前几天大家对NATURE杂志上关于腺苷受体止痛的文章争论不休。老熊并没有参与，只是说了句那还是旧窠而已，因为在细胞的研究，还有那么多阴阳的问题，没有搞清楚的情况下，谈论经络，为时尚早。更何况，NATURE的论文，落入了国产中医研究论文的俗套。
国产中医论文的模式一般是这个样子滴
动作+对象 对于 功能+结构 的作用研究
比如针刺曲尺对腺苷受体的作用研究
温肺，对肺泡表面活性物质的作用研究
丹参，对血小板趋化因子的作用研究
……
区别在于，如果你有钱，能追逐生命科学的时尚T台，你就可以发大文章。这年头，你再写针刺神门穴对血液流变学的影响，是要OUT的，写对mRNA转录过程中的影响，就可以衣食无忧。如果你再能扯上干细胞，数据好点，那么香车美宅，良田美眷都会扑面而来。
老熊跑题的本领是不是又见涨。打住！
阴阳有物质基础么？
看过上面这段话，如果你还问，阴阳是什么的问题，那么你真的还没有看懂我的意思。
啃蹄妞在此
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