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17世纪的莱布尼茨试图制造“思想机器”却被现实打脸

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莱布尼茨,德国哲学家、数学家、律师,历史上少见的通才

1666年,德国博学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)发表了一篇题为《论组合的艺术》的神秘论文。当时的莱布尼茨只有20岁,但已经是一位雄心勃勃的思想家,他概述了一种通过基于规则的符号组合实现“自动生产知识”的理论。

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莱布尼茨《论组合的艺术》论文末尾的图表

莱布尼茨的中心论点是,所有人类的思想,无论多么复杂,都是基本概念的结合,就如同句子是单词的结合、单词是字母的结合。他相信,如果能找到一种方式象征性地表达这些基本概念,并发展出一种使它们在逻辑上结合起来的方法,那么他将能够根据需要产生新的思想。

莱布尼茨的这个想法,来自于对13世纪马略卡岛的神秘主义者拉曼·鲁尔(Ramon Lull)的研究。拉曼·鲁尔曾致力于设计一个神学论证系统,向无信仰者证明基督教的“普适真理”。


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拉曼·鲁尔(Ramon Lull)

拉曼·鲁尔本人受到犹太卡巴莱字母组合学(Jewish Kabbalists’ letter combinatorics)的启发。犹太人用这种字母组合学来生成文本,据说这些文本透露了先知般的智慧。更进一步的是,鲁尔发明了一种他称之为“volvelle”的带有逐渐变小的同心圆形纸机械装置,上面写着代表上帝属性的符号。鲁尔相信,通过以各种方式不停旋转,将符号彼此结合成新颖的组合,他可以揭示上帝的所有方面。

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Ramon Lull 的《阿尔斯·麦格纳》(Ars Magna)(1517年)中的图表

莱布尼茨对鲁尔的“纸机”印象深刻,于是开始着手一个项目:通过符号组合创造属于自己的思想生产方法。他想用他的机器来进行哲学推理,而不是为了神学辩论。他提出,这样一个系统需要三样东西:一个“人类思想的符号表”;一套用于组合这些符号的逻辑规则;一个能够快速准确地执行符号逻辑运算的装置——对鲁尔的“纸机”进行全面机械化的升级。

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莱布尼茨的计算机绘图,来自《科学增量式柏罗伦西亚杂集》(1710年)

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莱布尼茨称这台机器为“超赞的理性仪(the great instrument of reason)”,他设想机器能够回答所有问题,解决所有的智力辩论。他写道:“当人与人之间发生争执时,我们可以简单地说,‘让我们计算一下’,然后不费吹灰之力,就能知道谁是对的。”

“When there are disputes among persons, we can simply say, ‘Let us calculate,’ and without further ado, see who is right.” —Gottfried Wilhelm Leibniz, polymath

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莱布尼茨的计算机图解(基于上面的草图),由雅各布·勒波尔德(1727)著

“理性思维机器”观念的产生,浓缩了莱布尼茨时代的精神。其他启蒙思想家,如笛卡尔,认为有一个“普适真理”可以通过理性单独获得,如果搞清楚了基础原理,所有的现象都是完全可以解释的。而莱布尼茨认为,语言和认知本身也是如此。

但是,许多人认为这种纯粹理性的学说是有严重缺陷的,并认为它标志着一种新世纪的诡辩和傲慢。作家兼讽刺作家乔纳森·斯威夫特(Jonathan Swift)就是这样一位批评者,他在1726年出版的《格列佛游记》一书中把矛头指向了莱布尼茨的思想计算机器。在书里的一个场景中,格列佛参观了拉加多的大学院,在那里他遇到了一个叫做“the engine”的奇怪机械装置。这台机器有一个大木架,上面有一排电线;电线上是小木块,其每个面上都写着符号。


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斯威夫特的《格列佛游记》的“the engine”

拉加多大学院的学生们转动机器侧面的手柄,使木块旋转形成新的组合,然后抄写员写下机器的输出,交给主持会议的教授。教授声称通过这个过程,他和他的学生可以“在没有天才或学习的帮助下,写哲学、诗歌、政治、法律、数学和神学方面的书”。

生成 pre-digital language(信息时代以前的语言)这一幕,是斯威夫特通过符号组合学对莱布尼茨的“生产思想”的滑稽模仿秀,更广泛的意义上,是一种对科学至上论的反抗。与拉加多学院为促进国家发展而进行的其他研究(比如试图将人类排泄物变回食物)一样,格列佛认为“the engine”是一个毫无意义的实验。

斯威夫特的观点是,语言并不像莱布尼茨所提出的那样,是一种代表人类思想的形式系统,而是一种凌乱而模棱两可的表达形式,其只有在相应的语境中才有意义。斯威夫特认为,要让机器生成语言,需要的不仅仅是一套正确设置的规则和一台对的机器,它还需要一种理解单词含义的能力,这是拉加多“the engine”和莱布尼茨的“instrument of reason”都做不到的。

最终,莱布尼茨没有建造出他的思想生成机。事实上,他完全放弃了对鲁尔组合学的研究,后来他发现对机械化语言的追求是不成熟的。但是,使用机械设备来执行逻辑功能的想法一直伴随着他,并激发了他在1673年建造的机械计算器“步进计算器(step reckoner)”的灵感。

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莱布尼茨步进计算器

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一个老式的莱布尼茨步进计算器

但是,当今天的数据科学家为自然语言处理设计出更好的算法时,实际上是在进行一场与莱布尼茨和斯威夫特的观点相呼应的辩论:即便你能创建一个形式系统来生成看起来像人类的语言,但你能给它理解的能力吗?

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