AI史前史：十八世紀的Android，Siri與Alphago

人工智慧和機器人的發展究竟有多長歷史？面對這個問題，很多人會把AI的根源追溯到二十世紀中葉：一個是阿蘭·圖靈（Alan Turing），他在二十世紀四五十年代描繪了機器智能的可能；而另一個是麻省理工的工程師諾博特·維拿（Norbert Wiener），他是控制論的奠基人。但是，在此之前，AI還有它的史前時代，即人類以機器模仿生物以及智力行為的傳統。它可以追溯到數個世紀以前，你甚至還可以將它往前推上千年。

文/Jessica Riskin

譯/軒轅十四

校/武士60

原文鏈接/ https://publicdomainreview.org/2016/05/04/frolicsome-engines-the-long-prehistory-of-artificial-intelligence/

本文基於創作共同協議（BY-NC），由軒轅十四在七重階梯發布

英語中「Robot」（機器人）這個詞最早出現在捷克作家卡雷爾·卡佩克（Karel Capek）於1920創作的戲劇中。而「robot」這個詞源於捷克語中的「robota」，意為「苦工」或者「奴隸」，他用「robot」來指代在未來反烏托邦時代被用以代替人類工作的人造人。（實際上，這些人造人是從培養缸中製造出來的，而不是由許多部分拼合而成，所以，相比我們現在了解的機器人這部劇中的人造人看起來更像是克隆人。）

然而，在「robot」這個詞之前，還有一個被用來形容人造人或者人造動物的詞「automaton」（自動機），這個詞源於希臘語「自我移動」一詞的詞根。這個詞在語源學上很符合亞里士多德對於生物的定義：所謂生物就是那些能隨意移動的東西。能自動移動的機器雖然是沒有生命的物體，但是它們卻有著生物一般自行運動的特徵。

水力：自動機械的源頭

公元一世紀的工程師，亞歷山大港的西羅（Hero of Alexandria）描述過許多這樣的自動機。這其中有許多都是用虹吸現象（一種流體力學現象）帶來的水流激活一些動作，尤其是鳥類喝水，拍打翅膀以及發出唧唧的叫聲。

對於當時自動機的製造者來說，虹吸現象也許有著獨特的魅力，因為在我們的意識中，水都是往低處流，而虹吸管中的水卻會往高處走。

按照亞里士多德的看法，只有生物才能自由行動，而非生物則需要根據它們的需要來行動：由水或者土構成的事物被認為是「重物」，所以會下降；而由氣或者火構成的東西則被認為是輕的，應該上升。而這種讓水上升的虹吸現象，看起來似乎違背了亞里士多德的上述規則。而虹吸現象獨有的間歇性特點也為其蒙上了一種難以捉摸的神秘感。

此後，利用了虹吸等原理的噴水裝置，很可能是西方從古代到中世紀最為重要的自動機。流水通過槓桿，滑輪或者鎖扣等原理將動力傳送到一個或一系列裝置。十二世紀後期，阿拉伯工匠Al-Jazari就製作了一個孔雀形狀的噴泉洗手池。通過水流觸發一些小機關，洗手池先會給使用者提供肥皂粉，之後還會遞上手巾。

快樂引擎：專門弄濕女人衣服的媚俗玩意

後來，這種以水力驅動的自動機逐漸在富貴人家的寓所中出現，這一時期的自動機主要是用來惡作劇，所以被稱為「快樂引擎」。十三世紀後期法國赫斯丁城堡中的賬簿中就曾經提及了機器猴子。在此後的兩個世紀里，這座城堡的藏品又豐富了許多：三個向行人隨機噴水的人偶；一個被女士踩踏就會把對方弄濕的機器；被觸動後會攻擊行人的開關；被打開就會被玩偶噴水的窗戶與詩集；以及會向人倒麵粉的鏡子等等。

當法國的散文家米歇爾·蒙田（Michel de Montaigne）1580到1581年遊歷歐洲的時候，這些以水力驅動的自動機就隨處可見了，審美疲勞的蒙田還是將這些見聞寫在了他的旅行日記里，其中有一段記載，講述了他看到的由彈簧驅動的噴水裝置：「當這些婦女們忙著看魚展時，你只需要輕輕鬆開彈簧；然後那些噴頭就會馬上噴出一人來高的水柱，又細又急，然後陣陣涼爽就躥進了這些婦女們的衣襟之中。」

賽博風的希臘諸神與基督教

二十年後，法國國王亨利四世招募了義大利工程師托馬叟·弗蘭契尼（Tommaso Francini）來為他在聖日耳曼昂萊的皇家宮殿建造噴水設施。弗蘭契尼則建造了一個致敬希臘眾神的洞窟：墨丘利吹著小號，奧菲斯彈撥豎琴，珀耳修斯將安德墨洛妲從惡龍處解救出來。那兒也陳列著自行運轉的鐵匠，紡織工，磨坊工，木匠，磨刀匠，漁民以及會向觀眾噴水的馬蹄鐵工人。

在皇家花園裡和貴族莊園外，自動機還出現在中世紀和文藝復興早期的教堂里。當時的機械耶穌非常流行，它會在十字架上自言自語、眨眼睛甚至扮鬼臉。

十五世紀，肯特郡的布萊斯利修道院的機械耶穌更是被成為「慈悲的受難者」，吸引了許多朝聖者。據說，「哪怕一丁點動作都可以這個機械耶穌移動眼睛和嘴唇。」這個機械耶穌可以移動手腳、轉眼珠，甚至還可以表現出一副開心或者不高興的表情。當它顯出忿怒像的時候，他會緊咬嘴唇，皺起眉頭，並且一副倨傲的表情；而當他現慈悲像的時候，則是一副和藹可親的面容。

既然有了機械耶穌，機械惡魔也有出現。作為聖器上的點綴，機械惡魔被製作成一副大哭且吐著舌頭的恐怖模樣。當時的撒旦機器人可以翻眼珠，甩動手臂和翅膀，甚至還有可以移動的角與皇冠。

而弗羅倫薩的建築家斐利波·布努訥勒斯奇甚至還建造了一座機械天堂：「天堂里滿是自動運轉的物件，如同無盡的光芒，如同閃電般耀眼閃亮。」而在其它地方，被精心打造出來的機械地獄也在轟隆隆地咆哮著雷聲，機械毒蛇與惡龍噴涌扭動。

梳齒圓筒：蒸汽朋克風的二進位

而這些機器終於也引發了新的思考，那就是除了這些娛樂性的把戲，自動機也許還實現了些更有深度的事情，它們也許原原本本地參照了自然的運行規律。

法國哲學家勒內·笛卡爾（René Descartes）就認為我們的世界連同上面的一切生物在本質上都是由零部件組成的整體，所以，我們可以像鐘錶匠理解鐘錶那樣來理解我們這個世界。笛卡爾的這個思想是我們今天現代科學的基礎，而他本人其實也是自動機的愛好者。從他筆記中的詳細記錄上判斷，他當時應該經常去前文提到過的那個致敬希臘諸神的洞穴參觀。

到了十六世紀，隨著梳齒圓筒（就像八音盒裡那種圓筒，具體可以參考下面圖片）的出現，更複雜更逼真的機器也就隨之成為可能。大約在這個時候，一個用來描述模擬機器人的詞語出現了：「android「。這個詞根源於希臘語，意思是」似人的「。這個詞的發明者是法國物理學家與圖書管理員戛布瑞爾·瑙德 （Gabriel Naudé），同時，他還是自動機愛好者路易十三的私人醫生。

大概從1600年起，梳齒圓筒就成為了自動機械的程序裝置。1650年，德國博物學者阿善阿希爾斯·科爾切(Athanasius Kircher)就展示過這類機械中的一個早期設計：一個自動風琴，它由一個梳齒圓筒「編程」，還包括了一個舞蹈骷髏。

當然，把這一時期的梳齒圓筒稱為「編程裝置「的確是不準確的。但可以確定的是，但上圖所見的梳齒圓筒催生了十九世紀的自動織布機，早期計算機運行中必不可少的打孔卡，以及今天的硅質晶元。自動織布機的發明者曾用帶梳齒圓筒的自動機器與樂器來做模型。之後，英國數學家查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage）又用自動織布機為模型，在十九世紀三十年代設計了第一台機械計算機，分析和差分機。實際上，梳齒圓筒本質上是一段連續的梳齒與空間排列，就像打孔卡上的洞與紙，二進位中0和1。

但是，無論是巴貝奇，還是自動織布機的發明者或者其它自動機器的發明者都未曾想到過我們今天所謂的「編程「以及」信息「等概念，他們只是為了把那些不費腦子的工作篩選出來。

而從十八世紀開始，人們藉助梳齒圓筒製作出可以替代人工作業的自動機，這種機器被稱為模擬自動機。第一台模擬自動機由法國人雅克·沃坎森（Jacques Vaucanson）於十八世紀三十年代設計，然後迅速成為了歐洲的熱議話題。

沃坎森一共製作了三台這樣的機器，其中有兩個都是音樂家形象，一個「風笛手」和一個「橫笛手」。」橫笛手「有著四面伸縮的嘴唇，細膩的手指，而肺部的風箱可以為它提供三種不同的吹奏力度。這是第一個能實實在在演奏樂器的機械樂手，而不是一個音樂盒或者一個裝飾擺件。它吹奏的是一隻真正的橫笛，你甚至可以拿你自己的笛子來給他吹奏。

而沃坎森第三件作品，則是讓人反胃的「拉翔鴨」。除了像真鴨子那樣扑打翅膀，蹦蹦跳跳外，這個作品最吸引人的地方，在於這隻」鴨子「在咽下一些玉米和穀子之後，會在身體另一邊將這些東西以另一種方式排泄出來（這部分表演使了個障眼法，被吃掉的玉米是被藏了起來，而排泄出來的東西是早就預裝好了的）。

雖然沃坎森的作品都沒有留存下來，但是同時期的一些機械卻流傳到了現在，比如雅克特·德羅茲（Jaquet-Droz）家族製作的這三個機器人：一個帶著兩個小男孩的女「音樂家」，一個「作家」和一個「繪圖員」：

這個「作家」可以在操控下撰寫長達四十個字元的消息，「繪圖員」則用木炭完成了四張速寫；而音樂家則在大鍵琴上演奏著幾套樂章。這三個機器人看上去都栩栩如生，並且至今還在瑞士的納沙泰爾（Neuchatel）展出。在運轉中，它們的眼睛會跟隨它們的手指而移動，「繪圖員」不時會吹走紙上的炭灰；而「音樂家」則在演奏的時候哀嘆自己的命運。

十八世紀的Siri會說些什麼？

到了十八世紀晚些時候，工程師們終於開始考慮如何將說話與下象棋機械化，而這兩件事都被認為是智能生物的象徵。

十八世紀七十年代到九十年代，聖彼得堡科學院贊助了一個競賽，看誰能製造出能發出母音的機器。而這個競賽引爆了對說話人頭傀儡的研究，最後的作品是遠遠超過了這個要求。1778年，一位名叫米凱爾（Mical）的法國人製作出一對會說話的人頭傀儡。這對人頭傀儡的聲門用繃緊的薄膜製成，但是它們對話中對路易十六的讚賞則相當乏味。第一個傀儡會說：「國王為歐洲帶來和平」，而另一個則答道「和平以榮耀加冕吾王」等等。

大約十年以後，一位名為伍爾夫剛·馮·肯佩倫（Wolfgang von Kempelen）的匈牙利工程師也製造了一個可以說話的人頭傀儡。這個機器的聲門用象牙製成，而肺則是用風箱做的，聲道用皮革製成並將舌頭用鉸鏈固定在上面，而嘴與口腔的成分則是橡膠，還包含了一個用兩個小管做鼻孔的鼻子。而它的言語比米凱爾設計的那兩個玩意兒更古怪，比如說它會說「我的妻子是我的朋友」以及」和我一起去巴黎「。

土耳其象棋傀儡：拿破崙時代的Alphago

肯佩倫在1769年製作的會下象棋的自動機器「土耳其傀儡」，則為他贏得了更大的聲譽。這個真人大小的機器曾長期在歐美展出，直到1854年毀於一場火災。據說它曾戰勝過拿破崙與前文中提到的查爾斯·巴貝奇。

雖然土耳其傀儡在動作方面，比如它的手臂，頭部等地方的移動，都是由機器完成的，但它卻不會下象棋。它的行棋步驟，實際上是由一些熟練且小巧的人類棋手躲在基座中加以操作完成的。後來肯佩倫本人也承認了這一點，並聲稱這件作品最大的成就是製造了一個迷人的幻象。但即便如此，人們還是對此很著迷，因為土耳其傀儡讓我們開始思考一個問題：機器能夠推理嗎？相應地，人類的思想是否本質上可能也是某種機器？

著名作家埃德伽·愛倫·坡（Edgar Allan Poe）對這個問題也很關注，還在1836年寫了一篇關於土耳其傀儡以及巴貝吉的差分機的文章。他本人相信機器是有計算能力的，因為計算是一個固定且確定的過程。但他同時也認為，這並不意味著機器可以下象棋，因為象棋是不確定的，機器必須響應對手的行動。所以，在愛倫·坡看來，差分機是真的，而土耳其傀儡則是騙人的。

當我把愛倫·坡的文章發給工程學的學生們時，他們都認為愛倫·坡的推理很奇怪：為什麼機器不能根據對手的行動做出反應？愛倫·坡認為機器不能做出反應，而在他之前兩百年的笛卡爾卻提出了相反的觀點，而在他兩百年後的那些學生也同樣如此。整個過程，也可以看作人類對於生命本質，機械學以及科學的直覺演變歷程的一個例子。

我們應該怎麼來看來西羅的虹吸鳥，中世紀的機械耶穌，文藝復興時期的快樂引擎，以及十八世紀的機器人音樂家，藝術家，作家以及會說話的人頭傀儡？它們當然可以被視為今天機器人與人工智慧的先驅，但它們表達出的是一種完全不同的理解方式。

它們並沒有體現出程序，反饋以及信息等在今天看來非常重要的概念。相反，它們實際是源於其它問題的思考：生物與非生物的區別，自由與控制的區別，無意識工作與有意識的區別。很難去想像，我們自己當下的理論框架在某天也變得遙遠得像天方夜譚，就像我們現在去回顧亞里士多德關於虹吸的描述一樣。想通這一點，也許會助於我們想像此後會有什麼思想會代替現有的信息，編程與反饋概念，並成為理解生活，感知，機械以及意識的關鍵概念。

最近新開了微信公號，會更新許多好玩的文章，歡迎大家關注，謝謝。

公號名稱：七重階梯