纪念马希文老师八十诞辰

不老松衷

纪念马希文老师八十诞辰
衷仁保
（南昌大学退休教授）

马希文先生是我国人工智能领域的开拓者和奠基人、我的老师，本人在人工智能领域的研究成果都是在马希文老师的直接启发下取得的。今年是马希文老师诞生八十周年（1939 年5 月23 日-2000 年 12 月 22 日）。谨以本文纪念马希文先生。
世界上第一个人工智能软件是美国MIT的符号积分系统MACSYMA。它开创了研究人工智能的先河。伴随人工智能的出现, 人们提出了问题“计算机能做什么不能做什么？”
随着计算机应用的日益广泛和工业产品日用品的智能化，越来越多听到人们议论“人工智能”。毫无疑问，人工智能正在改变我们的生活。由于日用品的智能化，使得“人工智能”成为一个人人都乐意议论的一个领域，商品出世时总爰说是“智能性”；但对研究者来说却是一个起点越来越高的一个领域。这也造成了民众眼中的人工智能与研究者眼中的人工智能的差异，而很多人所讨论的人工智能，不是AI（Artificial Intelligence），而是科幻（Science Fiction）。而作为中国第一批人工智能的研究者和开拓者，马希文先生对我国的人工智能研究做出了突出贡献。下面将论述因为他指出了研究的正确方向，使我国的人工智能研究硕果累累。
马希文先生1979年赴美国斯坦福大学做访问学者，在人工智能之父、图灵奖获得者麦卡锡John McCarthy手下从事研究。图灵是伟大的数学家，他提出了“可计算理论”，世界上第一台电子数字计算机ENIAC就是根据他的理论研究成功的，第一代计算机被称为图灵型计算机。
麦肯锡建立了一套公理系统，他自知有问题，但找不出原因。马希文只用两个星期就找出了原因并解决了问题。麦卡锡大为震惊，逢人便说“北京来的马解决了我的问题”。马希文回国时，麦肯锡对马希文寄予很大厚望，称“中国的人工智能未来在马先生”。
美籍华人王浩先生研究人工智能,因1959年用计算机证明了《数学原理》中的数百条数理逻辑定理而声名大噪，在华人圈中是与李政道、杨振宁相提并论的人。他在结识马希文后心存敬佩、竟将其言论作记录，并进行研究。
在钱学森主持的高级讨论论坛上，有一次讨论人工智能时出现了两种不同的观点。一种观点以北京计算机学院院长洪加威（北大高材生，南昌人。后为美国MIT教授）为代表，认为：“将来的智能计算机应当是模拟和数字相结合的。……，相信在用计算机模拟人脑的事业中不存在一条不可逾越的鸿沟”。另一种观点以马希文为代表，指出“计算机在给人类社会带来巨大影响的同时，也有其不可避免的局限性。”。钱学森先生主编了《关于思维科学》一书。其中有洪加威的论文《思维的一个确定型离散数学模型----计算机能模拟大脑吗？》和马希文的论文《计算机与思维科学》。他们在自已的论文中阐述了各自的观点。
下面进一步简介马希文的观点。他认为人工智能更接近于用计算机按照一定的形式化方式、替代人类思考的过程，在《逻辑·语言·计算 （马希文文选）》中，他曾用类似“黑白帽子”的推理过程来描述人工智能所起的作用。
“黑白帽子”问题：老师把四名学生ABCD关在房间里，他们都面向墙:A和B之间有面墙,C站在B之后, D站在C之后。老师告诉他们每人头顶上有顶帽子，共2黑2白，不能回头，不能说话，谁先能知道自己顶头上的帽子是什么颜色？过了一会儿，有位学生举手了。请问是谁？
答：是C 。首先排除A和B，他们什么都看不到，这样在C和D中选，若BC同色，D马上就会知道自己的颜色和BC相反就会举手，他没举手，说明BC颜色不同，C发现D不能确定颜色，他可以判断出自己的颜色和B相反，所以他在分析后举手。
马希文认为，人工智能所起的作用类似于描述这种推理过程。他在论文《计算机与思维科学》中指出：“计算机不应是也不会是最终的智能机器。人工智能要向前迈进，就不应把自己局限于计算机的应用。应该开创一门新的学科，研究思维活动的更深入的具体规律，提出新的概念、新的方法和新的机制，比信息处理更为广泛、更为深入地描述思维的某些功能，并把这些与某种机器模型相联系以其最终得到工程实现。”他还批评把计算机称为“电脑” 的商品心理学的说法，就像把摩托车称为“电驴”一样不符合实际。
马希文在论文《计算机与思维科学》中进一步论述了未来人工智能发展的可能方向,明确指出“谈论人脑与计算机的彼此替代未免空泛、消极，不如研究使两者取长补短的人机共生系统，这不只有实用意义，而且对于我们认识思维，以及信息处理在思维中的地位，将提供许多有启发性的实验材料”。 他指出人工智能的突破口是“人机共生系统”， 也就是现在通常说的“人机交互系统”。 现在有不少的人机交互系统，例如图像、声音以及其他方面的人机交互，将使计算机系统得以演化，最后能够达到智能的水平。在1980年代中国人工智能还是很模糊的概念的时候，是他天才地预见了今天。他当年的论述，对于今日的人工智能研究仍有指导意义。
我赞同马老师的观点。我认为计算机只是一种人类的工具、是人类器官的延伸，而不能代替人类器官。望远镜让人看得更远，显微镜让人看得更清楚；而计算机则让人算得更快更准确。但是，计算机不可能像人那样“突发奇想” 进行创造性思维，因为计算机做的一切都是按预设的程序也就是人的安排来完成（这种安排可能是有意识的，也可能是无意识的）。人的创造性思维是建立在细胞的更新换代并能传递信息的基础上实现的。计算机要有创造性思维必须自已能制造细胞（元器件）和将已死亡细胞（已坏元器件）上的信息传递给新生细胞（元器件），而这是不可能的。而马老师提出的人工智能研究转向人机交互领域是正确的，而且现在已有丰硕成果，例如，人脸识别。公安部门追捕逃犯时会用到人脸识别。将嫌疑人的相片输入计算机，由计算机的人脸识别软件将输入的相片与预存在计算机内的相片进行比较，将“像”的相片及有关资料（姓名、身份证号……）输出，公安人员根据这些资料判断可疑人。这是一个人机交互过程。计算机帮助公安人员查找可疑人。如果计算机内预存相片中没有“像”的相片则计算机不能提供任何资料。此时公安人员将一无所获。所以人脸识别软件（一种人工智能软件）只能起辅助作用。请注意，在这个人机交互过程中计算机是没有感觉的。它并不知道输入的是人的像片还是一张山水画的照片，任何资料输入后，它只是存储一串字符（更准确的说法是一串0和1）；它的计算结果也是一串字符，而输出时藉助输出设备将图形或文字呈现在人面前，而它并不知道输出的是男人像还是女人像，不知道是汉字还是日文。只是在呈现在人面前后，由人识别，赋予其意义。其它的视听说等人工智能软件都是人机交互系统，它是离不开人的，它本身对输出的信息为何物是没有“感觉” 的，只有呈现在人面前，等人来分辨。因此计算机是不可能超越人类的。
我们就是根据马老师的人机交互的思想研制成功人工智能软件----符号计算软件CASC。用户启动CASC后, 它就等着让用户输入数学问题。一旦输入完毕它就会给出答案。有兴趣的读者请参看我的专著《计算机代数学》（科学出版社）和《符号计算语言CASC及其编译实现》。
马希文老师是我们同学们很怀念的老师之一。可惜他去世得太早了，去世时年仅61 岁。
他比我还小2岁，他上北京四中时被称为“神童”。 15岁考上北大，北大校长丁石孙教授（我们数学系的老师）誉他为“最有才能的学生之一”。他是我国计算机科学领域的第一批研究生导师之一，而且他是全国唯一一个以副教授职称指导博士研究生的导师。
马希文老师是我国著名数学家、计算机科学家、我国人工智能奠基人之一，是一位里程碑式的人物。参与创建中国计算机学会人工智能学组和中国人工智能学会，并于 1982 年在北京计算机学院创办了人工智能研究室。1983 年他作为主要负责人之一在北京大学筹建成立了计算机研究所。他对我国 863 计划智能计算机的立项起了重要作用。
马老师关于人工智能的观点，特别是关于人机交互的论点对我影响很深远。我研制CASC时就是根据他的人机交互的思想进行的。他对我的研究工作很关心。有一次我到北京办事。他知道我到了北京就找到我，对我说：“高庆狮正在找你哩”， 将我推荐给高庆狮。高庆狮是中国科学院院士、北大毕业生。后来马老师又邀请我到北大计算机研究所作学术报告。对我鼓励和支持很多。
最近， 5月23日，AI科技评论发表专文 “马希文先生诞辰80周年：跨越逻辑、语言、计算的灵魂，集异璧之大成者”纪念马希文教授八十诞辰。北京语言大学联合商务印书馆共同举办了“纪念马希文教授八十诞辰暨《逻辑·语言·计算 （马希文文选）》出版”座谈会。由中国计算机学会主办、雷锋网和香港中文大学（深圳）联合承办的 2019 全球人工智能与机器人峰会（ CCF-GAIR 2019），将于 2019 年 7 月 12 日至 14 日在深圳举行。
谨以本文纪念马希文老师八十诞辰。
2019年6月于南昌