要被公认为有文化,仅会读书写字是不够的,还必须具备与计算机对话的技能。
A。
P。
亚里山德洛夫
读这段话的人肯定会问苏联科学院院长指的是哪种对话。计算机什么时候开始学习说话的?计算机能向人提出问题或能解答人提出的问题吗?他们有自己的语言吗?
众所周知,语言是人类交往的最基本工具,而且只有人类才有语言。但现在突然又出现了计算机语言!尽管有点不可思议,但却千真万确:计算机语言确实存在,不仅存在,而且在发展。当今计算机语言的发展,给科学家提出的难题不止一个。
在自然语言中,加法法则有这样一个特点,两个数字之和与数字顺序无关。该法则用公式表示可以这样写:a+b=b+a比方前一个公式需要60个字母,令人惊讶的是后面的公式只需7个,或只是前一个公式所需字母的十分之一。
在符号语言中,符号甚至可以代替人的研究对象,这些对象的特点、关系以及对它的研究。读“水”
是一回事,读水的分子式“H2O”
又是一回事。
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发挥你的潜能972
人类新的智能助手——计算机,是一种有效的工具。
自然他们需要自己的语言——通信码。这种语言既非常简单又极为复杂。
因为它必须执行大量各种不同功能,而不是仅仅执行当时我们已知的那种简单而又明确的功能。计算机不仅能储存信息,而且能增生信息,即他们能迅速重新处理信息。这就使计算机产生了一种新的性能。
英国著名学者约翰。伯纳尔曾经说过,计算机及其编码能把人的想法以另一种根本不同的形式表现出来,并在某种程度上能够代替人的语言,随着它们的发展,甚至能够超过人的语言。
那么这种新的形式是什么呢?
他们主要指经过概括的程序语言、计算机指示语言和计算机指示编码。
在计算机技术发展的当今时代,人与计算机都需要这样的语言来共同享用信息。人需要这种语言以便以计算机为媒介来互相交流;计算机需要这种语言以便与其它系统相互交流;计算机本身的子系统需要这种语言,以便相互对话。这就要求这种语言必须准确、简炼、严谨而不含糊。自然语言不适合现代计算机,因为构成这种语言的词有多种含义。而语言学、逻辑学这两门学科倒是与计算机语言的设计有密切关系。
此外,计算机还要求它的语言要规范,并且具有一系列符号系统,使它能够以独特而准确的形式交流信息。
让我们看一下数字符号——用来交流信息的最少数字。事实上两个符号就足够了。
就象在摩尔斯电码中,点和划可以把任何电文译成电码。
点和划也可以用其它两个符号来代替,如“0”
和“1”
这是
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二进制采用的两个符号。
二进制的内容长期使人迷惑不解。到了十六、十七、十八世纪人们才彻底解开了二进制之迷。伟人莱布尼茨曾建议铸枚勋章以纪念双进制(二进制在当时叫“双进制”)。勋章上刻上:“一个基本单位足以使一切从无到有。”
然而二百年过去了,人们没有写过一篇这方面的科学论文。
随着数学控制论的出现,二进制又重新引人注目。
人们发现它具有作为计算机语言媒介的独特性能。
二进制的两个符号用起来非常方便,既可电动传送,又可电动记录。
在摩尔斯电码中,人们依据电流在电路中流动的长短来记录符号。长者为“划”
,短者为“点”。在计算机中,振辐是变化无常的,它没有表示“0”
和“1”
的信号,它的记法取决于计算机对信号出现与消失作出精确反映的能力。
在二进制中,当两个基数在指定位置出现时,一个基数在下一个位置出现,“0”
则在最初的位置出现。
在这种计数法中,数字将会是什么样的呢?这我们将在下面的例子中给予清晰的说明。
(在下面的例子中,括弧外二进制的数与括弧内十进制的数是等值的。)
“就是一个学生也会变得与众不同。
他的同学要花半个小时才能解决的问题,他只需101—110(5—6)
分钟就够了。由于才能出众,精力充沛,他提前一年就大学毕业了。比如11(3)
年以后,他1010(20)
岁时,就可以领导一个研究室了。“
计算机使用二进制密码把它的内部指令翻译成电码。
但写出数码是一回事,解决问题则是另一回事。
比如我们要解决一个数学难题,只有程序设计器把它从自然语言翻译
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发挥你的潜能182
成计算机程序语言,这一难题才能得以解决。
这种翻译给予计算机各种信息源,并说明了所有的计算程序。换句话说,计算机语言是表达由计算机解决的数学问题的正规语言。
人们设计出了很多人与计算机对话的语言。
结果是,当一个计算机做的工作要转给另一个计算机做时,人们必须重新设计程序。这就要花费大量多余的时间和精力。
最近几年,在已使用的计算机中,出现了数千种人工计算机语言,如ALGOL,COBOL,FORTRAN,JOV-IAL,LISP,ALFA,ALCOPOL,APL,MATHEMATI-C……。我觉得仅把计算机语言的剩余部分写出来就是一项艰巨的任务。以ALGOL为例,它并不是在刹那间出现的,它的产生有一个长期的发展过程。
首先有一个长期的、持续不断的准备工作。后来于1958年在苏黎世召开了国际会议。即使这样,许多国际计算机技术组织又花了两年多的时间建立了工作小组。
这个小组解决了以前在计算机语言中存在的问题,清除了其模糊性,使计算机语言更加清晰明确,使计算机语言可用了。引句话指述就是:能说的必须说清楚,不能说的必须保持缄默。这就是这种国际控制论语言只有几百个词的原因。这几百个词都包括在ALGOL的两个符号中间。
这两个符号是:“开始”
——开始工作;“终止”
——完成工作。
现已清楚,这种计算机语言的发展已经为“制服”
计算机做了许多工作,而计算机反过来又“迫使”
人类理解他们的语言。
这样,计算机语言就渐渐渗入到日常生活中。
在不远的将来,计算机也许会具有一种“超级语言”
,使计算机能承担任何任务。
这种语言很可能使用人们通常所理解的词。
这样,人类
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语言和计算机,语言之间的差距就渐渐地、一步一步地缩小了。
然而,我们现在还不能得心应手地与计算机对话。
我们只能按照它们的条件——使用它们的语言和程序符号进行对话。我们刚刚开始教它们使用另一种语言。
当代“人——机”
对话的复杂程度,就象讲不同语言的两个人相互交谈,除了借助字典外,别无他物。
控制论创始人之一——格劳德、申农发现了这一令人担忧的问题。他觉得困难在于这些人类智力的产品与我们完全不同,它们有严密的逻辑性,不用隐喻或联想。
因此,对计算机来说,任何自然语言都过份富有想象力,以致它们难以理解。
的确,自然语言中的每个短语,不管是口头的,还是书面的,可能会以各种各样的方式翻译出来。
由于计算机缺乏直觉,无法辨认哪个短语的含义是它们所需要的。
直到现在,这一问题仍没有解决。
我们既无法将所需指令以书面形式给予计算机,也无法把口头命令直接给予计算机,只好用编成电码的语言与计算机对话。
因此,我们急需能执行我们每一个词的计算机。
有了这样的计算机,打字员和翻译的负担就会大大减轻。它们能接受、理解口头指令,根据口头指令进行计算,并且将在工业、建筑、交通等部门得到广泛应用。
这样我们就可以毫不夸张地说,每个人都可以与计算机对话,学会与它们交谈,并给予它们指令。
人类现在已开始教计算机听话、说话,人将会用自己的语言与计算机交谈。但解决这个问题并非易事。乌克兰科学院控制论研究所的科学家花了十年的时间,才仅仅完成了使“人
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——机“
对话成为可能的第一步。
计算机不仅应该学会直接反映口头信息,而且应该完善自己的语言,使之与人类语言更相似、更接近。
简言之,计算机应该具有我们称之为“语言”
的功能。
为了达到这一目的,有必要消除人类语言和计算机语言之间的差别。
使这二种语言既自由、灵活、富有想象力,又严谨而明晰。
当我们与计算机交谈时,信号通过外部的非计算机媒介传入计算机,相反,计算机对它的反映直接从内部传向外部,计算机内部会发生什么情况?
声音的震动转换成电流的摆动(非常象普通麦克风)
,然后过滤器甄别电流摆动,把它们分成不同的频率,信号可以比作计算机记忆中的“参考”
词。
计算机现在已经可以反映几百个口头指令,甚至几个独立的句子。也许你觉得太少了,但那仅仅是计算机的咿呀学语,总有一天它会象成人那样与人交谈。
现在计算机有点象果戈里《死魂灵》中的彼得鲁斯卡,他很兴奋,因为“你着,就是这么回事,词总是从字母中来”。
我们现在需要使计算机理解词汇,辨认词的形象比喻。
但这是项艰巨而又复杂的任务。
几年以前,美国试验了一个程序被人们尊称为“S-IB”。
人们最终能使计算机回答问题了。
但甚至象回答“约翰有多少个手指”
这样的简单问题,也要花很多时间,费很大气力。
1963年,苏联年轻的计算机专家安德烈。叶尔绍夫,在苏联科学院西伯利亚分院计算机中心领导了一个程序研究
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室。现在叶尔绍夫是苏联最杰出的系统程序专家。他提出了一个人与计算机之间的“动力联盟”。下面是他对此所作的说明。
“假定计算机有输入语言,并与规范俄语具有同样丰富的含义。
一个不熟习计算机输入语言的人,以他所习惯的方式与计算机交谈。计算机使用内部程序,看是否能理解谈话的内容,如果理解了,它就开始工作,如果不理解,它就把不确定的部分分离出来,询问一系列有关问题。
这个人以他认为最恰当的方式把问题重述一遍,并用其他词把计算机不清楚的问题解释一下。计算机把这些解释输入原文,重新进行检查,如果计算机仍感到困惑,那它还要问一系列的问题。这样,计算机就开始与人对话,实际上与人发生相互作用。随着‘人——机’对话的继续,人使自己的语言不断简化,直到被计算机完全理解。
“这种对话就象老师与一个反应迟钝的学生进行交谈,尽管老师费了很大劲,但学生仍不知道老师让他干什么,总是不断询问老师,直到给他现成的答案为止。
然而在‘人——机’对话中,相互作用是极为复杂的,人要适应计算机的能力,事实上是人与计算机相互适应。
“计算机比人有机会用另外一种方式理解自己的任务。
“让我们看一下这种情形是怎样在普通计算机中出现的。
当操作员第一次使用程序时,他对这个程序能否回答要解决的问题不太有把握,就把程序调整一下。
但调整后的程序实际上是另外一种形式的‘人——机’对话了。偶然的计算机失误说明它并没有理解自己的任务。
调整一下程序(相当于把问题
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重述一遍)
以使计算机彻底理解自己的任务。
“我们再返回到‘老师——学生’对话的比拟中。
老师在向学生叙述新任务时,可以毫不吝惜地使用大量词语把这个问题表达得准确无误。
当老师再向学生陈述这个任务时,他期望学生不再提出任何问题,或者只问那些与原来任务不同的问题。
“‘人——机’对话的目的在于使计算机随着每一系列问题的解决变得聪明起来,避免在给它类似的任务时总是提出同样的问题。换句话说,计算机需要把‘人——机’对话的‘副本’储存在记忆中,以便在以后的工作中运用这些知识。”
叶尔绍夫院士发明的这一激动人心的方法,不过是采用人类语言的计算机指令。
应该看到,叶尔绍夫院士正在一个困难重重的领域中卓有成效地工作。他已成为“人——机”
对话的一种象征和活生生的传奇人物。他给我们描绘了“人——机”
对话的光辉灿烂的前景,并系统阐述了设计对话系统的主要计划。
他第一个开辟了使用自然语言进行“人——机”
对话的新天地。他把这种语言称之为“商业文体”
是一种在商业通信、会议记录、生产报告中广泛使用的人类交往手段。
叶尔绍夫认为,在有计算机作辅助的制造厂家、自动化、大众传播媒介中,这种“商业文体”
成倍增长。因此,需要教会计算机理解这些“商业文体”。这种“商业文体”
属于不同层次的语言分支。
它不仅可以对讲话者进行人为限制,同时也限定了有关词汇和语义关系的范围。他相信,如果这个想法实现了,语言学家将首次对“商业文体”
现象进行研究,并为计算机
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化的俄语词汇作好准备。
在现实生活中,计算机有能力不通过任何媒介就可以与人直接对话,并能听懂人类语言吗?
我们现在已有能接收并输出信息的特殊系统——电话线。
计算机在一个系统中能认识二百五十个词,随后在另一个系统中就可发展到一千五百个。
这在零售和批发贸易中,在填写订单、银行、保险、航空交通控制以及咨询服务中都大有用处。
现在设计并试验了另一个系统,在这个系统中,五个不同的人说的话,计算机能听懂百分之七十五,它使用一千零七十七个词汇组成句子。
最近推出的计算机,甚至能认识六万个词,并能理解和模仿人类语言。
苏联科学院信息交流研究所和计算机中心研究人员,发明了一种口头信息输入器,能计算煤气管道工程所需参数,开辟了计算机研究新领域。
一家机器制造厂已经采用一种叫“沃尔纳”
的系统来检验产品的质量。它能立即发现产品的缺陷,并用书面、口头或看得见的信号通知操作人员。这些操作人员认为此系统是一个有较强能力的检验员,“随着时间的推移,它不仅能够掌握大量的单词,而且能够把任何复杂的口头指令传输出去”。
将来总有一天计算机和人能够通过自然语言共同研究一致的问题。
在研究过程中,人将指导计算机产生解决问题的新思想,计算机反过来用这些新思想向人“解释”
问题的难点,并
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说明是什么东西阻碍着这一问题的解决。
当计算机掌握了人类语言后,它说话的速度也许会大大超过人类。这种计算机会是什么样的呢?这可以从阿纳托尔。弗朗斯接待一个寻找工作的速记员的谈话中清楚地看出。
“先生,”
姑娘说道,“我每分钟能写出一百五十个词。”
“好的,但我想每分钟我不会说出这么多词。”
弗朗斯吃惊地回答。
的确,人们从哪儿找足够的词输入高速自动讲话机呢?
如果我们说话时间拖得过长,它们会不会抗议呢?
如果你设想一下,电脑以“讲话方式”
运转,使计算机不仅能与人对话,而且它们之间也可对话,这样,一个计算机可以给另一个计算机,甚至给操作人员发出指令。
那么许多问题就会产生。
计算机给人发出指令,从心理学的角度看,与计算机以特殊方式默默等待人的指令不同。工程心理学家对这种情况有所考虑。
直到现在,我们对没有情感的电子音乐感到有点不自在,难道我们在适应与无生命的计算机交谈过程中也会出现问题吗?
只有人类才具有讲话的能力,他们渴望完善人与人之间交谈的技能。
有时人和动物相互理解的程度很高,比如主人的狗就比其它狗更能理解主人的意思。现在计算机正进入双向对话领域,这种双向对话不是静悄悄的,而是首先要说几句
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话。但我们要记住,是人类教会计算机说这些话。因此,计算机要向我们人类来学习与计算机对话的技能。