馬文·明斯基

馬文·明斯基（1927年8月9日-2016年1月24日）是“人工智慧之父”和框架理論的創立者。和麥卡錫(J．McCarthy)一起在1956年發起“達特茅斯會議”並提出人工智慧(artificial intelligence)概念的計算機科學家馬文·明斯基(Marvin Lee Minsky)被授予了1969年度圖靈獎，是第一位獲此殊榮的人工智慧學者。其後，麥卡錫(1971年)，西蒙(H．A．Simon)和紐厄爾(A．Newell.1975年)，費根鮑姆(E．A．Feigenbaum)和勞伊·雷迪(Raj Reddy,1994年)等5名人工智慧學者先後獲獎，在至今獲圖獎的40名學者中占了近1/6，可見人工智慧學科影響之深遠。明斯基的代表作包括《情感機器》《心智社會》等著作。

基本介紹

• 中文名：馬文·明斯基
• 外文名：Marvin Lee Minsky
• 國籍：美國
• 出生地：紐約市
• 出生日期：1927年8月9日 
• 逝世日期：2016年1月24日 
• 職業：科學家
• 主要成就：人工智慧框架理論的創立者 
  人工智慧之父
• 代表作品：1969年圖靈獎獲得者，創建麻省理工學院(MIT)人工智慧實驗室，《情感機器》《心智社會》。 

人物生平

明斯基1927年8月9日生於紐約市。他的父親是一名眼科醫生，同時又是一位藝術家。他的母親則是一個活躍的猶太復國主義者（真是有趣的巧合：麥卡錫的母親是來自立陶宛的猶太人，活躍的女權主義者）。國小和中學，明斯基上的是私立學校，對電子學和化學表現出興趣。他的活動範圍中基本上是知識分子階層。1945年高中畢業後明斯基應徵入伍，在芝加哥北邊的大湖海軍培訓中心（Great Lakes Naval training Center）和其他約120名新兵一起接受了訓練。按明斯基本人後來的說法，這是他第一次、也是最後一次和非學術界的人員混在一起。退伍後，1946年他進入哈佛大學主修物理，但他選修的課程相當廣泛，從電氣工程，數學，到遺傳學等涉及多個學科專業，有一段時間他還在心理學系參加過課題研究。當時流行的一些關於心智起源的學說與理論使他難以接受，比如新行為主義心理學家斯金納（Burrhus Frederic Skinner，1904—1990）根據一些動物行為的事實提出理論，把人的學習與動物的學習等同起來，明斯基就不以為然，並激發了他要把這個困難問題弄清楚的決心。後來他放棄物理改修數學，並於1950年畢業，之後進入普林斯頓大學研究生院深造。

主要成就

提出關於思維的基本理論

二次世界大戰以前，圖靈正是在這裡開始研究機器是否可以思考這個問題的，明斯基也在這裡開始研究同一問題。1951年他提出了關於思維如何萌發並形成的一些基本理論，並建造了一台學習機，名為Snare。Snare是世界上第一個神經網路模擬器，其目的是學習如何穿過迷宮，其組成中包括40個“代理”（agent，國內資料也有把它譯為“主體”、“智慧型體”的）和一個對成功給予獎勵的系統。基於agent的計算和分散式智慧型是當前人工智慧研究中的一個熱點，明斯基也許是最早提出agent概念的學者之一。Snare雖然還比較粗糙和不夠靈活，畢竟是人工智慧研究中最早的嘗試之一。在Snare的基礎上，明斯基綜合利用他多學科的知識，解決了使機器能基於對過去行為的知識預測其當前行為的結果這一問題，並以“神經網路和腦模型問題”（Neural Nets and the Brain Model Problem）為題完成了他的博士論文，1954年取得博士學位。

組織發起人工智慧會

學成以後，他留校工作3年，其間他與麥卡錫、香農等人一起發起並組織了成為人工智慧起點的“達特茅斯會議”，在這個具有歷史意義的會議上，明斯基的Snare，麥卡錫的α-β搜尋法，以及西蒙和紐厄爾的“邏輯理論家”（10sicTheorist）是會議的三個亮點。1958年，明斯基從哈佛轉至MIT，同時麥卡錫也由達特茅斯來到MIT與他會合，他們在這裡共同創建了世界上第一個人工智慧實驗室。

在人工智慧方面的貢獻

明斯基在人工智慧方面的貢獻是多方面的。1975年他首創框架理論（frame theory）。框架理論的核心是以框架這種形式來表示知識。框架的頂層是固定的，表示固定的概念、對象或事件。下層由若干槽（slot）組成，其中可填入具體值，以描述具體事物特徵。每個槽可有若干側面（facet），對槽作附加說明，如槽的取值範圍、求值方法等。這樣，框架就可以包含各種各樣的信息，例如描述事物的信息，如何使用框架的信息，對下一步發生什麼的期望，期望如果沒有發生該怎么辦，等等。利用多個有一定關聯的框架組成框架系統，就可以完整而確切地把知識表示出來。

開發世界最早的機器人

明斯基還把人工智慧技術和機器人技術結合起來，開發出了世界上最早的能夠模擬人活動的機器人Robot C，使機器人技術躍上了一個新台階。明斯基的另一個大舉措是創建了著名的“思維機公司”（Thinking Machines，Inc．），開發具有智慧型的計算機。20世紀80年代中期思維機公司開始推出著名的“連線機”（Connection Machine）系列CM-1，CM-2和CM-5，把大量簡單的存儲一處理單元連線成一個多維結構，在巨觀上構成大容量的智慧型存儲器，再通過常規計算機執行控制、I/O和用戶接口功能，能有效地用於智慧型信息處理。CM—l由4個象限組成，每個象限包含多達16 384個一位處理器，全部處理器則分為4096組，組間形成12維超立方體結構，其集成峰值速度達到每秒600億次。CM-5的結點數更多，功能更強。

“虛擬現實”的倡導者

明斯基也是“虛擬現實”（virtual reality）的倡導者，雖然VR這個名詞與概念是20世紀90年代才出現與明朗起來的。早在20世紀60年代，明斯基就自己造了一個名詞，叫telepresence，直譯應為“遙遠的存在”或“遠距離介入”，明斯基所謂的telepresence是這樣一種設備或環境，它允許人體驗某種事件，而不需要真正介入這種事件，比如感覺自己在駕駛飛機，在戰場上參加戰鬥，在水下游泳，等等，實際上這些事都沒有發生。明斯基提出過利用微型攝像機、運動感測器等設備來實現telepresence的一些方案。明斯基的telepresence不是和現在研究的虛擬現實如出一轍嗎？

明斯基作為人工智慧的倡導者之一，是堅信人的思維過程可以用機器去模擬，機器也可以有智慧型的。他的一句流傳頗廣的話就是：“大腦無非是肉做的機器而已”（the brain happens to be a meat machine）。我們前面已經提到，他的這種觀點遭到了另一點陣圖靈獎獲得者威爾克斯針鋒相對的抨擊，孰是孰非有待進一步的科學研究和實踐去判斷。

典型事例

例如，有一個關於汽車的框架如下：

name：汽車

super-class：交通工具

sub-class：轎車，麵包車，吉普車

車輪個數：

value-class：整數

default：4

value：未知

車身長度：

value-class：浮點數

unit：米

value：未知

其中super-class和sub-class分別表示該對象的父類和子類，“車輪個數”和“車身長度”是兩個槽，反映汽車的結構屬性，分別由若干側面組成，例中有value，表示屬性的值，value-class（或type）表示屬性值的類型，default表示默認的屬性值，等等。

明斯基最初是把框架作為視覺感知、自然語言對話和其他複雜行為的基礎提出來的，但一經提出，就因為它既是層次化的，又是模組化的，在人工智慧界引起了極大的反響，成為通用的知識表示方法被廣泛接受和套用。不但如此，它的一些基本概念和結構，也被後來興起的面向對象技術和方法所利用。此外，明斯基的框架理論也成為當前流行的一些專家系統開發工具和人工智慧語言的基礎，例如，著名的KRL(Knowledge Representation Language）就是1979年由鮑勃羅夫（D．G．Boborow，他也是1992年獲得ACM軟體系統獎的Interlisp的主要開發者之一）基於框架結構設計與實現的。框架理論的另外兩個特殊貢獻是：一、它最早提出了“預設”（default）的概念，成為常識知識表示的重要研究對象。二、從框架發展出“腳本”表示方法，可以描述事件及時間順序，並成為基於示例的推理CBR(case-based reasoning）的基礎之一。

主要著作

《計算：有限與無限的機器》（Computation：Finite and Infinite Machines，Prentice-Hall，1967)《語義信息處理》（Semantic Information Processing，MIT Pr.,1968)

情感機器

《感知器》（Perceptrons，MIT Pr.,1969；expanded edition，1988)

《表示知識的框架》（A Framework for Representating Knowledge，McGraw-Hill，1975)

《心智社會》（The Society of Mind，Simon & Schuster，1986)

《機器人學》（Robotics，Anchor Pr./Doubleday，1985)

《情感機器》 （The Emotion Machine: Commonsense Thinking, Artificial Intelligence, and the Future of the Human Mind，2006）
明斯基是美國科學院和美國工程院院士。他曾出任美國人工智慧學會AAAI的第三任主席（1981—1982）。除了獲得圖靈獎外，1989年他還獲得MIT所授予的Killian獎。1990年他獲得日本政府所設立的“日本獎”。

人物評價

明斯基在接受圖靈獎時發表了題為“計算機科學的形式和內容”的演說，刊載於Journal of ACM，1970年4月，197—215頁。也可見（前20年的圖靈獎演說集）（ACM Turing Award Lectures The First20Years：1966—1985，ACM pr．），219—242頁。明斯基在演說中討論了在計算理論、程式設計語言和教育三個方面的所謂“形式和內容的混淆”問題（form-content confusion），並發表了自己的看法。其中相當篇幅是批評當時的“新數學”（New Mathematics>的。他主張對兒童的數學教育，不但要強調形式，也要注重內容而不應忽略內容。