【原創漫談】人工智慧、圖靈測試和中國房子:聊聊認知心理學1

關鍵字：認知心理學 哲學 人工智慧 圖靈測試 中國房子

科學中有很多有趣的思維實驗，比如說量子物理學裡的著名的薛定諤的那隻又死又活的貓，維格納的朋友，量子自殺實驗等等。在認知心理學中，也有一個有趣的思維實驗，叫做「中國房子」（沒錯，老白第一次看到這個名字也覺得厲害了，word中國房子，都火到國外心理學界了么◎_◎）。

1 「中國房子」

故事要從1980年說起，Searle在這一年提出來一個思維實驗。在這個實驗中，他假設有一個房子（「中國房子」），房子裡面有一個完全不懂中文的人，他從一個窗口收取一些文件，根據一本厚厚的操作說明書，從另一個窗口遞出去一些文件。這個「中國房子」也就是一個輸入-輸出系統。這些文件都是用中文寫的。然而，這個說明書不是用中文寫的，並且房子里的那個人不懂中文，他只需要根據輸入輸出文件里中文文字的形狀來查操作說明書就可以正確操作。

有了這個說明書，「中國房子」可以根據輸入的文件給出正確的輸出文件。如果這個說明書足夠強大，以至於它對於所有可能用中文提問的問題都給出了相應的中文答案，那麼它可以使得任何一個用中文跟它對話的人都以為這個「中國房子」是懂中文的。

那麼問題來了，Searle問道：這個「中國房子」到底真的懂中文嗎？如果懂，那怎麼解釋房子里的人對中文一竅不通呢？如果不懂，那怎麼解釋它的實際表現是讓所有人都以為它懂中文呢？對於房子外面的人來說，這個「中國房子」的行為看起來是智能的（懂中文的），但這只是一種錯覺，既然這個「中國房子」實際上並不能像一個懂中文的人那樣思考，那怎麼能夠說它是懂中文的或有智能的呢？它難道不就是一個簡單的、機械的輸入-輸出系統嗎？

講到這裡，估計不少人已經暈了。有人說，既然這個「中國房子」能像一個懂中文的人那樣回答問題，那你就認為它是智能的不就行了嗎？我家雙11買的電飯鍋還號稱是智能的呢，你說Searle到底為什麼跟中國的房子過不去啊？（那誰，回答是因為房價高的那位同學，你過來，我保證不打你。。。）

其實，Searle提出的是一個哲學問題。想搞明白他到底糾結的什麼，就要先聊一聊「物理符號系統」假說（Physical symbol system hypothesis）。

2 「物理符號系統」假說

現在，讓我們從1980年後退5年。在這一年，Simon和Newell作為兩個極有影響的計算機學家和人工智慧的先驅，分享了計算機協會（ACM）頒發的圖靈獎。頒獎致辭稱「他們為人工智慧、人類認知心理學、列表處理作出了重要貢獻。。。在心理學領域，他們的主要貢獻是提出了人類的認知過程可以用』物理符號系統』來描述的想法。。。他們使用基於這些理論的計算機程序模擬出了人類行為「。（媽呀，每次聽頒獎典禮的頒獎致辭都好激動，起雞皮疙瘩了有木有づ(?ω?)づ ）

「物理符號系統」假說簡單的說就是一個物理符號系統是具有智能的充分必要條件。進一步解釋，任何一個系統如果是有智能的，則肯定能執行對物理符號的幾種特定操作（輸入、輸出、存儲、複製、條件轉移和建立符號結構）；任何一個系統如果能對物理符號進行這些特定操作，那就是智能的。根據這個假說，人的大腦可以被看作是一個進行物理符號操作的信息處理系統。

那麼回到Searle的「中國房子」問題，根據「物理符號系統」假說，「中國房子」能進行這幾種特定操作，那麼我們是不是就能說「中國房子」是智能的呢？

有聽說過「圖靈測試（Turing Test）」的小夥伴，這時候可能會說，搞那麼複雜幹什麼，看看這個「中國房子」能不能通過圖靈測試唄，能的話不就說明它有智能么？

圖靈測試: 圖靈（1950）提出了一個機器智能的測試。在這個測試中，一個人（比如說老白）詢問他不能看見的兩個對象任意幾個問題。這兩個對象中一個是人，一個是機器。如果老白在問了若干個問題後，不能通過這兩個對象的回答判斷他們中哪個是人，哪個是機器，那麼機器就通過了圖靈測試。

然而，Searle不同意，他說，即使「中國房子」能通過圖靈測試，但是它裡面的人對中文一竅不通啊！歸根結底，Searle提出的是一個哲學問題。他真正想要問的問題是，什麼是人類智能的本質？他真正質疑的是人工智慧的可能性和圖靈測試的價值。

3 一些人的解釋：系統論解釋（systems reply）

關於這個問題，可能有小夥伴反應過來了，其實「物理符號系統」假說討論的是一個認知系統是如何工作的（它認為任何智能的認知系統都是通過操作物理符號結構工作的），而「中國房子」問題則強調的是這個系統的一部分——在房子里工作的人——不懂中文。雖然這個房子里的人本身不懂中文，但是「中國房子」作為一個系統是懂中文且有智能的。在房子里工作的人雖然不懂中文，但起碼是能夠區分漢字的不同形狀來使用說明書的。這種區分漢字和使用操作說明書的能力顯然是一些複雜的能力。這些能力組成了用中文交流這個複雜的能力。這種解釋是有很多人支持的，被統稱為系統論解釋。

當然了，Searle本人對這種解釋是並不買賬的。他說，就讓我們來想像一下一個人的體內有一個「中國房子」而不是一個人在「中國房子」裡面吧。如果這個人能夠把「中國房子」的操作說明書都背下來，那麼顯然他體內有一個「中國房子」。然而，如果這個人不懂中文，即使他背下來了操作說明書，他仍然不懂中文啊，他只不過是記住了一些他自己不理解的、相互對應的符號而已。

4 另一些人的解釋：機器論解釋（robot reply）

讀到這裡，又有機智的小夥伴會說，房子里發生了什麼其實不重要，重要的是什麼輸入了房子和什麼從房子里輸出了出來。人的認知系統本身作為一個輸入輸出系統（舉個例子，在交談中，人的耳朵是「輸入窗口」，嘴巴是「輸出窗口」），其實是不懂中文的。真正懂中文(智能)的是擁有這個認知系統的我們人本身（好拗口，老白表示儘力了（ノ＿　＿）ノ▽ ）。為了建造一個像人一樣能夠交談的機器人，我們需要讓這個機器人內部有一個「中國房子」，並讓它有類似人的感官、發聲裝置和四肢等。如果這個機器人有了所有這些並能像懂中文的人一樣交談，那麼我們就應該承認它懂中文並且擁有智能。

當然啦，Searle本人對這種解釋依然是並不買賬的。Searle說，僅僅進行物理符號操作是無法讓這些符號有意義的，除非這些物理符號對於「中國房子」是有中文含義的。而對人來說，物理符號是怎麼變成有意義的呢？這又是另一個更廣的哲學問題。感興趣的小夥伴請度娘或放狗搜索符號基礎問題（symbol-grounding problem） （老白：最近總接到群眾熱線電話，問我是不是藍翔技術學校挖坑專業的(→_→) ）

說了這麼多，關於「中國房子」的問題其實至今仍無定論。希望本文關於這個爭論的介紹能夠幫助你了解認知心理學，以及認知心理學和哲學的關係。作為心理學最新的分支之一，認知心理學是在1950年代才發展起來的。而心理學，是繼物理學、化學等之後的最後一門從哲學中獨立出來的科學，心理學的道路可謂前路漫漫。

（題外話：經常被問及認知心理學是幹什麼，老白給出的答案往往連自己都不滿意，因為總覺得關於認知心理學、關於心理學與科學和哲學的關係，有太多值得聊一聊的東西。於是決定把解釋認知心理學這個大大的話題拆分，從我個人感興趣的幾個角度，盡我的能力，聊一聊我是怎麼理解認知心理學以及它和科學還有哲學的關係。想把這個問題聊透了，工程量非常大，個人思維的廣度和深度有限。也許要寫上幾年，也許寫出一兩篇我就餘額不足了。但不管怎樣，總想把自己的想法寫出來，希望我的想法能到達同樣對這個問題感興趣的人的手裡，引起更多的人心理學感興趣的人之間的討論。）

（還是題外話：在這裡，再挖一個坑哈。雖然難以接受，但量子物理研究到最後，也出現了意識這個詞。關於哲學，物理學和心理學的關係，我們會在以後把自己的理解和感悟聊一聊，感興趣的小夥伴們請繼續關注我們並踴躍留言哈，期待有才的你加入我們的討論。）

（真的是最後一句題外話：我們收到的很多反饋是文章不夠長，沒看夠。其實盡量把文章寫短是我們有意設定的目標，因為根據認知心理學的理論，人的認知資源是有限的，一篇文章中如果新的信息太多，則很難讓沒有相關背景的讀者完全消化和處理有效的信息。這一篇文章跟以往的比較篇幅長了不少，一個主要的原因是討論的問題的複雜度，希望感興趣的小夥伴能follow到最後。）

References:

Bermu?dez, J. L. (2010). Cognitive science: An introduction to the science of the mind. Cambridge: Cambridge University Press.

Searle, John (1980), "Minds, Brains and Programs", Behavioral and Brain Sciences, 3 (3): 417–457, doi:10.1017/S0140525X00005756

Turing, A. M. (1950). Computing machinery and intelligence. Mind, 59, 433-460.

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