捧在你手中的本书不是通常意义上的小说，而是一部幻想作品，是一种正在兴起的被称为“科学小说”的文体。本书试图通过一个虚构的场景，讲述正致力于创造未来科学和技术的人们所面临的智能和认知问题。全书行文简洁明快、自然流畅，人物描写生动形象。掩卷沉思，图灵的沉静与缜密，维特根斯坦的暴躁与敏感，薛定谔的敏锐，霍尔丹的随和以及斯诺的老练，无不历历在目。

时间是1949年，地点是英国剑桥大学基督学院。晚宴的参加者是五位伟大的智者：小说家兼物理学家斯诺，著名数学家图灵，语言哲学家维特根斯坦，量子物理学家薛定谔和遗传学家霍尔丹。他们边品尝着美味佳肴，边围绕着“机器能思考吗”这一主题展开广泛而深入的探讨。作者通过这一虚构晚宴中智者的争论，揭示机器智能所面临的问题。这是一种展现科学的新途径，是奉献给读者的一份智慧大餐。

译者序

作者序

书中人物

序幕——故事开始了

第一章 雪利酒——基督学院的傍晚

第二章 开胃汤——人脑与机器

第三章 鱼——思维与机器

第四章 肉——意义与机器

第五章 色拉——语言与思想

第六章 甜点——生命与个性

第七章 雪茄和白兰地——社会行为、文化与思想

一位高个、秃顶、身着微皱外套、戴着角质边框眼镜的中年男子在他那位于基督学院的旧房子里快速地走动着，活像一条耷拉着双眼的猎犬。他吩咐男仆西蒙斯把玻璃盘子、葡萄酒、威士忌酒和水瓶放好后，重温起曾经在这里度过的学生时代。是的，查尔斯·珀西·斯诺(Charles Percy snow)又回来了，至少是今晚。西蒙斯早已见过斯诺这种既怀旧又紧张的样子，当然他也打算以典型的英国仆人所具有的坚忍承受这一切。他想，能让斯诺先生像从前一样回到学校实际上已经很好了，尽管只是短暂的。他看起来对今天的晚宴非常在意，那他等的人一定很了不起，西蒙斯一边往柜子里放餐具一边想道。

在指挥晚宴的准备工作时，斯诺回想起与亨利爵士关于图灵这个家伙及其在曼彻斯特的工作小组的谈话。照亨利爵士的说法，他们正在建造一台最终能够真正思维的机器，就像人一样。和亨利爵士一样，斯诺也怀疑一台机器能否解决精深的问题。它能写《战争与和平》这样的小说吗?甚至能否解决一个简单的逻辑问题?但他也同意，即使实现这种机器的可能性非常小，其潜在的巨大影响也值得政府做深入的调查。更绝的是，聪明的亨利爵士建议我安排一次晚宴，深入地了解此事。今晚所有聚集在这里的学术精英以及科学和哲学专家们，肯定能够判断出图灵有关思维机器的想法只是学术幻想还是真的站得住脚。

约翰·伯登·桑德森·霍尔丹(John Burdon Sanderson Haldane)抱怨着战后那荒凉、沉闷、苦难的不列颠，他的情绪此时此刻由于剑桥那不合时令的寒冷而多雨的晚春天气而变得更加低落。当他从圣·安德鲁大街进入基督学院时，霍尔丹看到了学院塔状大门上两个用于点缀的野迩兽雕像。它们像是在伤感地盯着他，那羚羊般悲伤的双眼表达出对一个不复存在的帝国的哀悼之情，就像霍尔丹一样。不过，霍尔丹又暗忖道，也许它们只是移情于受困在剑桥郡的雷暴中的同类而已。往常这个时候他应该正在大嚼滚烫的蜜肉馅饼，并在当地的酒吧里开怀畅饮呢。伴随着这令人愉快的想法，JBS快步走过了大门，接着走进了第一个四方院子，同时也思考着某些更加重要的事情。

当霍尔丹穿过第一个四方院子时，他的思绪飞快地转到了另一个问题上：他的老朋友珀西·斯诺坚持让他从伦敦乘最近的一班火车赶到基督学院，与几位朋友在斯诺的旧屋里“切磋切磋”，那到底是什么意思。如果此事真的如此紧迫，那为什么不就在伦敦聚首呢?斯诺除了说“主要是科学方面同时带一些哲学意味，会合你的胃口的”之外，对晚餐的原因绝口不提，这简直有点蛮不讲理。从伦敦赶火车简直太痛苦了。即使在和平时期也不相信英国火车时刻表的霍尔丹总在怀疑，交通部长是否知道战争已经结束了。今晚的火车就足以证明这点，霍尔丹有点愠怒了。现在已经是1949年了，即使英国其他地方做不到，伦敦的火车也应该遵守时刻表了。实际上，可以说JBs的情绪跟天气一样糟透了，他的怒火一触即发。

霍尔丹快步穿过教师住宿区，向后面的学员公寓走去。他那高大、魁梧、秃顶的外形看起来就像是一头脾气火爆而又警觉的海象。熟悉他的人认为，正是他那杂乱的土黄色胡子以及直率而大声的讲话给人们留下了这一印象。当霍尔丹在伦敦大学他的实验室里的走廊上与人讨论时，也正是他那尖刻的性格使他的一些对手送给他一个“多刺的仙人掌”的雅号。

在接近学员公寓时，霍尔丹又想起了斯诺那令人着急的话：“主要是科学方面同时带一些哲学意味”。像斯诺这样的政府官员什么时候对哲学也感起了兴趣?皇家科学顾问什么时候会向遗传学家讨教问题，特别是带哲学意味的?太奇怪了，霍尔丹边想边推开了厚重的橡木门，接着他踏上了通向斯诺房间的楼梯。

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机器能思考吗?或者说，机器能否具有人类的思维?这是一个被探究、追问和争辩了近半个世纪的哲学和科学的双重问题。五十年来，有人为她奔走呼号，也有人对她口诛笔伐，还有更多的人，为伊消得人憔悴。就像一个人的命运，几经盛衰、几度沉浮。今天，当我们站在一个新千年的门槛上，迎接一个新世纪到来的时候，对于五十年前的这个论题，我们能给出一个怎样的回答呢?

1997年，著名国际象棋冠军加利·卡斯帕罗夫被IBM的超级计算机深蓝2号一举击败。失败后的卡斯帕罗夫似乎惊魂未定，他评论道：我好像是在与一个另类智能体对弈。这一事件重新引发了人们对于机器智能的关注和兴趣。深蓝2号是真的能思考，还是仅仅以常入难以想像的字节处理速度制造出一种思维幻觉呢?

数学家约翰·L卡斯蒂以其独特的方式对此作出了回应，这就是他的新著——科学小说((剑桥五重奏》。

在《剑桥五重奏》一书中，卡斯蒂并没有简单地罗列和堆积半个世纪以来有关思维机器(thinking machine)实验的事实与结果，而是以一个数学家的丰富想象力虚构了一次特别的晚宴。晚宴发生在1949年的春夏之交，地点是剑桥大学基督学院的一间房子——也就是本书主人公之一、晚宴的主人、小说家兼物理学家C.P.斯诺以前在剑桥大学基督学院担任教师时的住所。应邀出席晚宴的有最早提出计算机可以复制人类思维过程的著名数学家阿兰·图灵、语言哲学家路德维格‘维特根斯坦和量子物理学家欧文·薛定谔以及遗传学家J.BS.霍尔丹。即便是以今天的科学与文化眼光来看，这五位仍是世界级的科学和文化名人，甚至是巨人。品尝着美味佳肴，五位思想家围绕着“机器能思考吗”这一论题展开了广泛深入的探讨，洋洋洒洒，畅所欲言，从机器和人脑的结构关系到机器对人类思维的模拟，从机器能否理解其自身的操作语义到为了模拟人类思维机器是否应该具备人类语言，以及机器如何学习语言，还有思维机器的社会性问题，如个性、认同性以及与思维机器相关的文化形态和社会规范等等。言之所及无不令人耳目一新。

书中将图灵和维特根斯坦置于辩论主题的正反两方。图灵以一个数学家和计算机科学先驱者的远见和执着，坚信人脑只是一个复杂的计算系统而已，技术的发展将使计算机器模拟人类的思维成为可能与此相反，维特根斯坦则凭借其哲学家的睿智和深邃认定人类思维活动是一个非常复杂的过程，人类思维和语言带有明显的社会性，它不能为除人之外的任何东西所理解。因此，作为“人的世界”之外的计算机器无论如何是难以模拟人类思维的。正如他指出的：“即便狮子能说话，人也不能理解。”其他三位思想家基本上是围绕着图灵和维特根斯坦的论点发表各自的意见，补充、修正、赞成或反对。可以说他们是图灵和维特根斯坦不同侧面的积极而深刻的批评者。他们有时提出一些尖锐问题，看似对图灵和维特根斯坦的“刁难”，实则把辩论引入到更深更广的思维空间。

薛定谔作为物理学家，与图灵似乎有着更多的共同语言。他大体上赞同图灵在思维机器上的观点，认为没有技术和逻辑上的理由可以怀疑思维机器的可能性。生物学家霍尔丹对生命本质和生命现象有更深刻的体验和理解，他指出生命现象里有些很特别的东西，恐怕不是机器所能模拟的。因此，在思维机器问题上，他采取了一种骑墙的立场。斯诺，作为晚宴的主人和辩论的组织者，穿针引线、启承转合和总结归纳，可谓责无旁贷，无不尽心尽力。然而，他基本上表现出一种不偏不倚的暧昧态度。这也符合他既是主人又身涉科学和人文两大领域的身份特点。最后，作者在后记中简明扼要地对人工智能研究50年来的起源发展、流派恩怨、成功挫折和经验教训作了全景式的回顾。

表面上看，整部作品描述的仅仅是一次晚宴，而实质上可以说是一个高水平的哲学和科学沙龙，正如该书标题所揭示的，它更像是一场音乐会。作者卡斯蒂是导演，斯诺是指挥，图灵、维特根斯坦和薛定谔以及霍尔丹则为乐师。他们以口为器，以思想为谱，演奏出了一曲高亢雄浑的关于生命、思维和机器主题的交响乐。乐队很小，却吸引着愈来愈多的人在倾听。曲终席散，绕梁余音中飘动着一曲清晰跳跃的旋律：机器思维是一个既与哲学又与科学密切相关的非常复杂的问题。

《剑桥五重奏》作为一部小说，尽管出自一位数学家之手，仍具有很强的可读性和独特的艺术魅力。

首先，该书体裁新颖。正如作者在序言中指出的那样，这是一部“科学小说”，而不是一般意义上的小说，亦非科幻小说和科学作品。作为小说，就有虚构。但是，书中的人物都是真实的，并且书中所有相关话题和事实的描述都是合情合理的，而不像一般科幻小说那样，任凭作者的想象自由驰骋。即便是书中的“最大”虚构——那次晚宴，也并不完全是子虚乌有。据作者考证，晚宴发生的那段时间，书中五位主人公都在伦敦附近。换言之，举行这样的晚宴是完全可能的。同时，作者并没有采用科学传记的笔法，流水帐似地罗列事件和事实，而是将全部笔墨倾注在对一次兼为晚宴的学术研讨会的栩栩如生的描摹上。

其次，该书的组织和布局也独具匠心。书中主要章节分别对应着一道菜(或点心、饮品)和一个辩论主题，使得就餐和辩论齐头并进，美酒佳肴和滔滔雄辩交相辉映，构成一幅高潮迭起的物质与精神的盛宴图。尽管机器思维问题涉及哲学、计算机科学和生物学以及心理学等诸多学科范畴，但是作者仍然凭借其娴熟流畅的笔触，把一个涉猎广泛的复杂论题以人物对话的形式表述得深入浅出、酣畅淋漓。

此外，全书行文简洁明快、自然流畅，人物描写生动形象。掩卷沉思，图灵的沉静与缜密，维特根斯坦的暴躁与敏感，薛定谔的敏锐，霍尔丹的随和以及斯诺的老练，无不历历在目。

通观全书，作者并没有对“机器能思考吗”这一论题给出一个肯定或否定的结论。或许从一开始他就没有打算这样做，况且，当今人工智能界也还不能给出一个结论。 读者不要因此而感到失望，因为读完该书您将会得到一个意外的收获：您会知道为什么作者没有给出这样一个明确的结论。尽管如此，文章的字里行间依然掩饰不住作者对于这一论题的倾向性见解。对此译者不想点破，还请读者自己解读。正如作者所猜想的：如果图灵还活着，他会对当今人工智能所取得的成果感到满意。倘若图灵都满意了，你我又有什么不满意的呢?

天下没有不散的宴席。然而，译者坚信，数学家约翰·L卡斯蒂为斯诺、图灵、维特根斯坦和薛定谔以及霍尔丹在剑桥大学基督学院摆下的那场50年前的精神盛筵，尽管最近才公诸于众，却是永远也不会散的。在此，译者谨代表卡斯蒂先生向中国的朋友们发出邀请：请来吧，让我们都来与斯诺、图灵、维特根斯坦和薛定谔以及霍尔丹共进晚餐。让当初的五重奏，汇合成千万人的大合唱。

《剑桥五重奏》的译者均为计算机领域的科研工作者，小说翻译，原非所长；错译漏译，恐难避免；诚望读者，谅解指正。

是为序。

胡运发

1999年深秋于复日大学

1959年，C.P.斯诺在他的里德演讲中首次提出“两种文化”这一新词，用于描述横亘于西方科学世界和人文世界之间的巨大沟壑。这使得他在学术界赢得了相当的知名度。他1964年获得贵族爵位，1980年去世。霍尔丹于1957年移居印度。部分原因是不满英国政府对苏伊士运河危机的处置方式。在那里，他继续从事遗传学研究，直到1964年去世。薛定谔的小册子《生命是什么》，成为当时分子生物学这一新兴研究领域的推动力——尽管其中关于基因结构的观点后来被沃森、克里克以及其他学者的研究工作证明是错误的。薛定谔最终回到了维也纳，在那里度过了他的余生，并于1961年谢世。

阿兰·图灵于1954年自杀。这距维特根斯坦因前列腺癌去世刚好三年。其实，早在出席斯诺的晚宴时，维特根斯坦就已经得了癌症。在1956年夏天著名的达特茅斯会议上，这一研究领域被约翰·麦卡锡(John McCarthy)命名为“人工智能(AI)”。图灵和维特根斯坦俩人都无缘目睹这一曙光的到来。

按照普遍接受的看法，直到今天，全球AI运动的学术议程，就是在这次在达特茅斯学院召开的会议上被确定下来的。出席这次会议的著名学者有信息论权威克劳德·香农(Claude Shannon)，麻省理工学院人工智能实验室的元老马文·明斯基(Marvin Minsky)，神经网络研究的先驱人物弗兰克·罗森布拉特(Frank Rosenblatt)和诺贝尔奖"获得者、经济学家赫伯特·西蒙(Herbert Simon)以及西蒙在卡耐基·梅隆大学的长期合作者艾伦·纽厄儿(Alan Newell)。在人工智能研究席卷北美和整个世界的1960年代，这批人构成了人工智能研究界的中坚力量。

达特茅斯会议提出了机器智能研究的两种基本方法。以纽厄儿和西蒙为倡导者的第一种方法主张认知是一种高级现象，差不多能够像从一瓶生牛奶上面撇取脱脂乳一样从大脑中“撇取”。这一学派相信智能就是大脑中的符号处理。因此，要想在机器中实现相同的智能，只需简单地产生大脑所使用的符号的合适硅制代用品，并生成与大脑在头盖内用于操纵符号的规则相同的规则。这就是所谓的“自顶而下”AI的基本思想。它撇开大脑的真实有机结构，而专注于符号和用于将符号组合为更多的新符号的规则。

在达特茅斯会议上，以弗兰克·罗森布拉特为首的一批学者是“自顶而下”方法的坚定反对者。他们强调大脑的真实神经结构。这种“由底向上”的观点实质上也就是说人脑的实际结构对于实现认知功能具有举足轻重的作用。因此，要想真正创造机器智能，应该努力在硬件上模拟人脑结构。

在1960年代的早期，这两种AI学派都在为赢得AI领域的统治地位而互不相让，直到一件奇异的事件发生后，“自顶而下”者才占了上风。这就是明斯基和他的同事西摩-佩珀特(Seymour Papert)所发表的一项研究结果。该项研究结果表明：用罗森布拉特的一个神经模型，也就是感知器，无法解决一个简单的布尔逻辑问题。由于一些无法解释的原因，这个纯粹的数学结果被解释为用神经网络永远无法模拟人脑的活动。因为人脑能够很容易地解决这个逻辑问题，而罗森布拉特的机器却不行。随着这一“令人沮丧的”结果的发表，“由底向上”方法研究的资助经费枯竭了，学生们也纷纷抛弃该研究领域而转向“自顶而下”方法。对于AT运动“自顶而下”和“由底向上”两大流派的早期历史的详尽记述，以及对有关当事人缤纷个性的妙趣横生的描摹可以从如下两本很有启发性的权威著作中找到，即帕梅拉·麦克多克(Pamela McCorduck)的Machines Who Think(Freeman，San FranCisco，1979)和霍华德·加德纳(Howard Gardner)的The Mind’sNew Science(Basic Books，New York，1985)。

20世纪六七十年代，AI研究集中在对“自顶而下”的游戏策略的探究。其中涉及到各种各样的大量方法，用以解决如何找到正确的思维符号种类和操纵这些符号的规则这一问题，以求建造像你我一样具有认知行为的计算机。在所有这些努力之中，最大的拦路虎就是所谓“背景知识”问题。人的认知从孩提时开始发展，因此我们携带了大量的背景信息。这些信息告诉我们这个世界究竟是一个怎样的世界。而计算机却没有这样的知识可资利用。这使得由一个机器去理解“The ball is the the pen”这样的语句变得非常困难。而一个人却可以立刻意识在这种语境中，“pen”指的是“playpen”(婴儿用围栏)。但是，怎么把这类知识赋予机器呢? “自顶而下”的AI研究者至今仍在为这一问题而绞尽脑汁。

由于倡导建立真实机器智能的“自顶而下”AI研究进展甚微，加上过去20年来计算机技术的长足发展，到了1980年代，人们开始重新审视罗森布拉特的基于神经网络的“由底向上”AI方法。基于新瓶装旧酒的原则，研究者们给它取了一个“连结主义”的新名字——一朵不再被称为玫瑰的玫瑰! 关于连结主义方法和更多的有关思维、大脑和机器的论述，一个不可替代的信息资源是道格拉斯·霍夫施塔特(Douglas IJofstadter)的普利策奖获奖著作Godel，Escher，Bach：An Eternal Golden Braid(Basic Books，New York，1979)。

无论如何，很快人们了解到在1960年代扼杀了神经网络研究的明斯基和佩珀特的研究结果其实和神经网络在思维机器中的应用并不相关。这一事实，再加上廉价且功能强大的计算硬件的广泛使用，导致了“由底向上”AI研究的东山再起，这一情势一直延续到今天。有一本简明读本对“自顶而下”和“由底而上”的AI研究工作作了非常精彩的描述，这就是杰克·科普兰(Jack Copeland)的aRthqcial Intel-ligence：APhilosophical Introduction(Blackwell，Oxford，1993)。

1980年代我们目睹了两轮广受关注的针对思维机器思想的讨伐。第一轮来自于哲学家约翰·瑟尔(John Searle)的臭名昭著的“中文屋子”论断。在本书中，这种论断用维特根斯坦的“象形文字屋子”思维实验进行了模拟阐述。瑟尔在他的Minds，Barias，and science(Harvard Llniversity Press，Cambridge，MA，1984)一书中对把图灵实验作为一种有效的智能表征方法的观点进行了不遗余力的批驳。第二轮针对强AI的主要攻击是罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)在他的TheEmperor’s New Mind(Oxford IJniversity Press，Oxford，1989)这一畅销书中对哥德尔定理的呼应。基于本书中斯诺的晚宴上客人们所提出的种种理由，我可以有把握地说，没有多少哲学家和科学家接受他们俩人的观点。所以这里不再赘述。回顾起来，瑟尔和彭罗斯对强AI界的攻击所起到的作用恰恰是激发强AI学术界严肃地反思构成他们研究基础的相关哲学问题，并形成有效的针对瑟尔和彭罗斯观点的反驳论据。

作为对自斯诺时代以来AI研究的这种浮光掠影般的总结的最后一件事项，请让我就早在50年前达特茅斯会议上被AI的创立者们几乎作为神圣使命的两个典型的问题再说几句。这就是计算机对弈和自然语言翻译。在解决这两个扑朔迷离的问题中，今天的AI到底走到什么地步呢?

1997年，世界国际象棋冠军加利·卡斯帕罗夫在一次人机对弈的锦标赛中，被超级国际象棋计算机程序——深蓝2号击败。实际上，即便是在家用电脑上，一个好的国际象棋程序也可以达到只可能被人类国际象棋专家击败的水平。所以，1950年代作出的关于到本世纪末国际象棋世界冠军将会是一部计算机的断言，现在终于成了现实。然而，真正可笑的是，最近有些人觉得编制下棋冠军程序多少会给我们了解人类如何解决问题以启发。唉，事情并没有这么乐观!实际上，我们已经了解到的情况是：人类国际象棋大师和高水平的下棋程序在下棋时所用的方法是毫不相关的。因此，可以这么说，手术取得了成功，病人却死了!

然而，我们能够说的只是深蓝2号通过了一种针对国际象棋的图灵测试。注意一下卡斯帕罗夫在被击败后的谈话是很有意思的。 他说在与深蓝的交手中，他可以看到一个异类的智能体。这与深蓝的设计者们所看到的有很大的不同。设计者们深知下棋程序的内部机理，却不能体会到它下棋的微妙。所以，对于能够体验深蓝2号棋力的卡斯帕罗夫来说，这个程序已经变成了一种人。

尽管如此，从下棋程序的设计中我们并没有学到任何有关人类认知能力和方法方面的东西。对于这次壮观而以失败告终的实验的总结，有一本半技术性但可读性很高的书，这就是蒙逖·纽伯恩(Mounty Newborn)的Kasparoy Versus Deep／Blue：Computer Chess Comes of Age(Springer—verlag，New York，1997)。

以日常现实世界中所谓的能力来衡量，自然语言翻译程序远没有下棋程序那么成功。但是，现实能力效用并不代表一切。考虑要机器像人一样完成这一人类所专长的工作，在过去的半个世纪里，机器翻译工程已经显示出稳步的进展，即便不能说是显著的。其中，这种进展部分应归功于在本书中提到过的诺姆·乔姆斯基在语言理论方面进行的系统研究工作。介绍乔姆斯基的语言理论成果及其局限性的一本好的导读著作是兰笛·哈里斯(Randy Haris)所著的The L,inguisticWars(0xford University：Press，New York，1993)。从过去那种艰辛而原始的字典查阅方法，到今天能够提供粗糙但可用的译稿这样一件尚可接受的翻译工作的翻译程序，我们有理由希望——如果不是期望的话，在不久的将来《星际旅行》中那种万能翻译器将成为现实。至于这方面的理由，可以参阅W.约翰·哈钦斯(W.John Hutchins)和哈罗德·L萨墨斯(Harold L.Somers)合著的An Introduction to MachineTranshtinn(Academic Press，London，1992)一书。

如果说半个世纪的人工智能研究证明了些什么的话，那就是在机器中实现人的认知功能是一件非常困难的事情。人能够做得很好的事情，像模式识别、视觉和归纳推理以及创造性工作，机器却做不好；反之亦然。这并不是说人的认知过程不能在机器里复制，而是说这是一桩远比在1950年代任何人想像的要棘手得多的事情。现在，很多人感到让机器像人一样地去思考无异于叫机器人去踢足球。或许这是可能的。但是，这样做为了什么呢?就好比叫一匹马去跳舞。更有益的是要认识到通过半个世纪的研究，显示在我们面前的有两种不同形态的智能，而且在近期内，这两种智能将和平共处。经过目前这个不会太长的共存期，人和机器将会分道扬镳，就像数千年前人与豚的告别。假如图灵还活着，看到他的梦想在今天实现的程度，我猜想他一定会感到非常满意。