自从1948年维纳提出了行为主义以来,行为主义才开始得到人们的重视,不过即便得到了重视其发展速度也不如符号主义和联结主义。
行为主义的主要的思想就是感知加行动,俗称感动,需要在真实世界的复杂环境中进行学习与训练,相对比符号主义以逻辑为主,联结主义以数据为主,行为主义在真实环境的训练要困难很多,或许物联网的蓬勃发展会改变这一现状。
行为主义主要源于控制论。控制论思想早在20世纪40~50年代就成为时代思潮的重要部分,影响了早期的一批人工智能工作者。维纳和麦克洛克等人提出的控制论和自组织系统以及钱学森等人提出的工程控制论和生物控制论等也影响了许多相关领域。控制论把神经系统的工作原理与信息理论、控制理论、逻辑以及计算机联系起来。早期的研究工作重点是模拟人在控制过程中的智能行为和作用,如对自寻优、自适应、自镇定、自组织和自学习等控制论系统的研究,并进行“控制论动物”的研制(比如机器蜘蛛、机器蝴蝶和机器鱼等)。到了20世纪60~70年代,上述这些控制论系统的研究取得一定进展,也为智能机器人的发展奠定了基础,并在20世纪80年代诞生了智能控制和智能机器人系统。行为主义是20世纪末才以人工智能新学派的面孔出现的,现在这张新面孔也在物联网的作用下开始引起许多人的兴趣。
不过行为主义,从智能体现上更偏向于硬件一些,毕竟感知和行动都是需要传感器和控制器的,比如布鲁克斯的六足行走机器人,它被看作新一代的“控制论动物”,就是一个基于感知-动作模式模拟昆虫行为的控制系统。
另外行为主义又称进化主义,因为行为主义,其实是一个不断试错和不断演化的过程,所以从其学习路径来看行为主义更像是一个演化论,它不管你为什么,也不管你会变成什么,它只要你能够活下来就可以了。后面我们将会着重讲下行为主义。
在将行为主义之前,我们给大家看一个表,这个表是我对三种流派的一个整理和简单的对比,从而让大家有一个更加感性的认识。
样本
首先,我们看一下样本数量,首先符号主义几乎不怎么需要训练的样本,样本数量甚至可以为零,但是联结主义确实非常需要大样本,而且往往这个样本数越大效果越好,行为主义对样本的需求量也是很小的,虽然不至于为零,但是也高不到哪里去。
计算
其次,我们再看下对计算性能的要求,符号主义对计算机的计算性能要求不高,几乎任何一台普通的计算机都可以计算和运行,但是联结主义却不同,它需要大量的计算,普通计算机已经不能满足他的海量计算了,这时候GPU、TPU等高性能计算设备应运而生。行为主义在计算机性能要求上比联结主义有过之而无不及,行为主义对计算性能要求极高,通过越来越复杂的迭代计算达到一个人们比较满意的效果。
学科
再次,我们看下他们重点关注的学科,我们都说计算机科学是一个善于模仿的科学,那么计算机中的人工智能他们又是模仿什么的呢?举个形象的例子来说,符号主义其实更多的模仿了人的心理学,联结主义更多的是模仿了人的生理学,而行为主义更多的是模仿了生物尤其是达尔文的演化论。
模拟
然后,看下他们的主要落脚点,符号主义注重功能的模拟,联结主义则注重结构的模拟,而行为主义则更多的关注行为。
试错
再然后,我们看看三个流派对错误的偏好程度。符号主义几乎从来不犯错,它所有的一切都是正确的。而联结主义则会犯错,但是犯的错误是可以接受的。至于行为主义则是成天的犯错,错的我们都不认识他了,但是他只要在众多的错误中有一次正确就可以了。
最后,我们用一句话分别概括下三个流派的不同(见表表2-3-1)。行为主义是知其然并知其所以然,联结主义是虽然知其然但是不知其所以然,行为主义则是不知其然也不知其所以然。
表2-3-1 符号主义、联结主义、行为主义三者的区别备注:人工智能需要学习心理学、医学和生物学
由于行为主义刚刚开始崭露头角,很多概念还很新颖,特别是我们将要重点阐述的本能学习又是第一次被提及,所以,第三章我们现在简单介绍到这里,下面我们将会利用整个第三篇的文章的来着重探讨下行为主义中的本能学习。
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