身體的智能

前言

對于智能而言身體是不可或缺的，這就是具身性（embodiment）思想。這種思想已有近20年的歷史，但是其基本思考方法有了許多變化。近年世界上諸多研究機構及有影響力的企業(yè)制作了或正在開發(fā)許多一般只在科幻作品里才出現(xiàn)的創(chuàng)造物：超真實的擬人機器人、機器人音樂家、可穿戴式技術、由生物大腦控制的機器人、無大腦控制就可以行走的機器人、現(xiàn)實生活電子人、家庭助老機器人、可以相互進行交流的機器人、自我繁殖的人工細胞以及假想生物成長的仿真基因調控網絡等。這個新的科技領域以及隨之而來的許多重要的理論性突破，是智能研究的具身性方法的直接結果。沿著這個方向，一些最初模糊的想法已經得到了精確闡釋，討論更加集中深入，形形色色的成果開始形成相互關聯(lián)的結構。因此，現(xiàn)在正是編撰一部智能理論方面的著作，朝智能理論邁出第一步的良機。從個人角度來看，我（Rolf）E經為非專業(yè)人士召開了許多研討會并進行了演講，其中許多聽眾可以以非常直接和自然的方式和我所提出的觀點產生共鳴：即我所提出的許多觀點和他們自身的興趣和專業(yè)有相當緊密的聯(lián)系。令許多人感到富有啟發(fā)的是，我們的研究證明了總是可以以不同的方式看待事物。我們都有很強的偏見，且總是傾向于認為“一定會那樣，沒有別的方式！”。例如，如果你想構造一個跑得非常快的機器人，就必須有非?？斓碾娮悠骷?；一個收集某種物體的機器人必須要有識別被收集物體的能力。還有，一個六足昆蟲的腦中需要一個集中控制程序來協(xié)調行走中所有腿的動作。令人驚訝的是，就如我們將看到的那樣，所列舉的想法中沒有一個是正確的。因此，我覺得，與其寫一本和1999年與christian Scheier共著的Understanding Intelligenc￡類似的專業(yè)教科書，一本可以被廣大讀者接受的通俗科學讀物才是更為合適的。科學與技術已經不再是兩個獨立的領域。它們與當今社會的團體、政治和社會的各個方面緊密地相互作用。而這種相互作用的效用之一，就是增加了為基礎研究提供正當理由的需要。我們深信，不僅僅在人工智能方面，在更具有普遍性的我們如何看待我們自身和周圍世界的問題上，我們能提供一個嶄新的觀點。因此，我們試著用日常熟悉的語言去解釋科學的結果和領悟，這就是這本書。

內容概要

我們的大腦控制著身體，人盡皆知，那么我們的身體又是如何影響思維的呢?Rolf Pfeifer和Josh Bongard兩位作者將通過本書向您揭示我們的思想并非獨立于身體，而是受到身體的緊密約束和激勵。他們認為我們所能具有的種種思想都是基于具身性——我們身體的形態(tài)和材質特性。    本書采用易于理解的非技術化語言，通過介紹大量例子以及建立在機器人學、生物學、神經科學和心理學最新發(fā)展成果之上的基本概念，來闡述關于智能的可行理論。書中還介紹了這一理論在普適計算、經濟與管理學以及人類記憶的心理學領域中的應用。兩位作者描述的具身性智能對我們理解自然智能和人工智能都具有重要意義。    本書可供人工智能領域的科研工作者及研究生參考，也可供相關專業(yè)的科研人員參考。

作者簡介

作者：(瑞)羅爾夫(RolfP.) (加拿大)Josh Bongard 譯者：俞文偉 陳衛(wèi)東 楊建國 許敏 金丹

書籍目錄

中譯本序譯者的話前言序第一部分  智能、人工智能、具身性及本書內容  1  智能、思維以及人工智能    1.1  思維、認知和智能    1.2  智能之謎    1.3  定義智能    1.4  人工智能    1.5  具身性及其意義    1.6  小結  2  人工智能：概貌    2.1  古典方法的成功之處    2.2  古典方法的難題    2.3  具身化轉折點    2.4  神經科學的作用    2.5  多樣性    2.6  仿生機器人學    2.7  發(fā)育機器人學    2.8  普適計算與界面技術    2.9  人工生命與多智能體系統(tǒng)    2.10  進化機器人學    2.11  小緒第二部分  走近智能理論  3  智能理論的前提條件    3.1  一般性的程度及理論的形式    3.2  多樣性及順應性    3.3  參照系    3.4  綜合方法論    3.5  時間觀點    3.6  涌現(xiàn)    3.7  小結  4  智能系統(tǒng)：性質和原理    4.1  真實世界和虛擬世界    4.2  完全智能體的性質    4.3  智能體設計原理1：三要素原理    4.4  智能體設計原理2：完全智能體原理    4.5  智能體設計原理3：廉價設計    4.6  智能體設計原理4：冗余性    4.7  智能體設計原理5：感覺一運動協(xié)調    4.8  智能體設計原理6：生態(tài)平衡    4.9  智能體設計原理7：并行、松散耦合的過程    4.10  智能體設計原理8：價值    4.11  小結  5  發(fā)育：從運動到認知    5.1  動機    5.2  如何實現(xiàn)發(fā)育機器人的設計    5.3  從移動到認知：一個案例研究    5.4  從步態(tài)到體象到認知    5.5  符號接地問題    5.6  大腦和身體動態(tài)機制的匹配    5.7  擴展視野：發(fā)育的其他方面    5.8  具身化系統(tǒng)中的學習    5.9  社會性交互    5.10  我們在何處，又將從此走向何方?    5.11  小結：發(fā)育系統(tǒng)的設計原理  6  進化：從零開始的認知    6.1  動機    6.2  進化計算的基本思想    6.3  進化計算的起源    6.4  真實世界中的人工進化：關于管道、天線和電路    6.5  進化機器人學    6.6  對形態(tài)與控制的進化    6.7  基因調控網絡及發(fā)育可塑性    6.8  自組織——變異和選擇的強大盟友    6.9  人工進化：我們身在何處，又將去向何方?    6.10  小結：進化系統(tǒng)設計原理  7  集體智能：從交互中認知    7.1  動機    7.2  基于智能體的建模    7.3  仿真與真實機器人的比較    7.4  機器人群體    7.5  關于合作的一個注釋    7.6  模塊化機器人    7.7  可擴展性、白組裝、自修復、同質與異質    7.8  可自再造的機器    7.9  集體智能：我們在何處，從此走向何方?    7.10  小結：集體系統(tǒng)的設計原理-第三部分  應用和案例研究  8  普適計算和界面技術    8.1  作為支架的普適技術    8.2  普適技術：特性及原理    8.3  同普適技術的交互    8.4  電子人    8.5  小結  9  創(chuàng)建智能化公司    9.1  管理和創(chuàng)業(yè)：不確定性情況下的決策和行動    9.2  作為具身性系統(tǒng)的公司    9.3  管理的綜合方法    9.4  創(chuàng)建智能公司的設計原理    9.5  推測的證實    9.6  小結  10  記憶在哪里?    10.1  引言    10.2  倉庫比喻及其問題    10.3  記憶的概念    10.4  在記憶研究中參考系問題：Ashby的提議    10.5  記憶的具身化觀點：把設計原理應用到智能系統(tǒng)中    10.6  記憶研究的含義：小結和思索  11  日常生活中的機器人技術    11.1  引言：日用機器人    11.2  真空吸塵器：Roomba、Trilobite以及同類    11.3  娛樂機器人    11.4  治療、醫(yī)護和救援機器人    11.5  擬人伙伴機器人    11.6  能社交的機器人    11.7  能夠產生面部表情和肢體語言的機器人    11.8  理論注釋    11.9  小結第四部分  原理與啟示  12  身體怎樣塑造思維    12.1  邁向智能理論的腳步    12.2  精選要點    12.3  以不同的方式來看待事物    12.4  尾聲參考文獻索引

章節(jié)摘錄

插圖：第一部分 智能、人工智能、具身性及本書內容1 智能、思維以及人工智能“我思故我在（I think，therefore I am）”這是17世紀法國哲學家笛卡兒在其1637年出版的《方法論》（Discourse On Method）中廣為流行的名言。這句名言的驚人之處在于它暗示人存在的原因不在于身體，而是思想!在笛卡兒看來，存在兩個分立的系統(tǒng)：身體和思想。這種分立引出了關于這兩個系統(tǒng)如何彼此聯(lián)系的問題，而這一問題被稱為心一身問題（見插注1.1）。該問題引起的一個主要挑戰(zhàn)就是一個發(fā)生在非物質腦海中的想法如何能夠潛在性地影響身體。例如，我能夠在思想意識中決定拿起一個杯子喝口咖啡，隨后我的胳膊和手開始移動并完成該動作。這是我們習慣于去思考我們自己的方式：思想控制我們的行動，這暗示我們控制自己的行為進而我們的生命，這就是所謂的西方文化的“笛卡）L（Cartesian）遺產”。個人、個人主義的重要性和自我控制是西方社會極為注重的兩個價值觀：作為個體的我們決定某事一我們想達到的目標，如成為一個醫(yī)生或抓住飛盤，之后我們制訂計劃并著手進行?；蛘咴谀硞€聚會，我們決定我們想要與某人相識，于是開始同此人說話。這看起來很自然，事情應當如此。但是事實真是如此么?換言之，這是描述我們作為智能生物功能的準確方式么?像你們可能期望的那樣，按我們前面所述，我們的答案是“不”?？赡艽嬖谝恍╆P于這種審視我們自己的方式的真相，但這很大程度上基于主觀臆想，基于我們希望如何去觀察我們自己，而沒有建立在事實基礎上（詳細見聚焦框1.1）。這說明，不是我們的思想或者說意識控制我們的行為，而是我們的身體控制著我們的思想。這就是我們將在本書中探究的問題：身體是如何塑造我們的思維方式的。我們堅信，對身體和思維之間關系的探究將以一種有趣的方式來澄清智能的難題。我們希望這將如題目所說，確實能引領智能研究的一個新觀點。

編輯推薦

《身體的智能:智能科學新視角》由科學出版社出版。

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