编者按:阿瑟·W·伯克斯(Arthar W.Burks)教授于一九八五年六月应上海社科院邀请来上海进行学术交流。本刊特派记者纪树立作了采访,现报道如下:
背景材料
从1945年开始的计算机革命,到今年已经恰好40周年了。很凑巧,第一批电子计算机的主要设计师之一阿瑟 · W · 伯克斯(Arthur W. Burks)教授正好在我们这里做客。我们不应当放弃这样一个难得的机会。
人们知道,第一台电子计算机ENIAC第一次调动了电子“小妖”的潜力为我们效劳。它对于人类的作用,只有十八世纪第一次工业革命中调动蒸汽分子潜力的蒸汽机差可与之媲美。但又有一点根本的不同:它延长了人的大脑,部分代替并加强了人的脑力劳动。这件事的世界历史意义,迄今为止我们还在继续理解之中。这样一次新的(第二次)工业革命或信息革命将如何影响人类未来的命运,一直是一个激动人心的话题。讨论这个题目,显然,伯克斯教授是所有今天还活着的人们中间最合适的人选之一。
熟悉计算机历史的人们都知道,当ENIAC还在母胎之中,冯 · 诺伊曼就敏锐地发现:这个胎儿的逻辑骨架中烙印了来自机电式计算机母体的某些先天性缺陷。这集中表现在:十进位制限制了它的存贮容量,“外插型”程序又延长了准备工作的时间,因此,在冯 · 诺伊曼的倡导下,开始孕育另外一个胎儿——这就是后来的EDVAC。参加者除了冯 · 诺伊曼、ENIAC的两位主要研制者艾克尔特(J. P. Eckert)和莫希莱(J. Mauchley)以外,就是哥耳斯坦(Goldstine)以及我们正要走访的客人伯克斯博士了。在他们的共同努力下,1945年6月发表了关于EDVAC的逻辑控制分析的总结。它采纳了“存贮程序”的新观念,用记忆装置使指令的执行自动化,这似乎才真正是现代意义上的电子计算机。
让我们还是回到我们所关心的伯克斯教授。EDVAC方案提出未久,这个研制小组发生了科学史上屡见不鲜的令人痛心的分裂。他同哥耳斯坦一起跟着冯 · 诺伊曼回到普林斯顿高级研究所,继续探讨它的逻辑结构。1946年6月他们三人联合发表了更完善的设计报告,由此掀起了迅速席卷美国和西欧的“计算机热潮”。读者请注意,今天接受我们采访的这位年届古稀而又精力充沛的长者,那时候却是这批学者中最年轻的一个呢!
提供这样一些背景材料,显然是为了说明为什么我要选择这么一个主题。我希望读者们不会因此而产生一种误解:似乎我们仅仅关心伯克斯教授对计算机事业的贡献。不。只需提醒读者一件事实:伯克斯原是密执安大学的哲学系毕业生,如果不是因为当时大学里不设哲学专业教师,他早就专门从事于哲学研究了。他一直把美国哲学家查尔斯 · S · 皮尔斯(Charles Sanders Peirce,1839 ~ 1914)尊为英雄。三十年代末期在他参与电子计算机设计工作以前,就编辑校订过皮尔斯文集。就在1946年EDVAC设计工作最紧张之际,他还发表了《皮尔斯的意想理论》的论文,现已成为关于近年被“重新发现”的“意想法”(abduction)的经典工作之一。以后他独立于卡尔纳普、莱辛巴赫等人而发展了一种归纳逻辑,可据以从有限证据中得出非零概率的普遍命题。他在1977年发表的《原因、机遇和理性》一文中还提出虚拟条件词的模态逻辑,有力地支持了他的归纳逻辑,缓解了归纳法在当代所遭遇的一系列危机。
但是,这位学者40年来的所有这些哲学工作,又都始终没有远离计算机革命这个轴心。我们也只能用这个轴心来启动我们的访问。除了技术上所必要的整理,尽可能保留了原始的谈话记录,这可能更接近于原来的生活,从而更有利于我们追踪伯克斯教授的思想脉络。
谈话记录
纪:从世界上出现了第一台电子计算机以来,到现在已经整整40年了。在这段历史时期内,电子计算机本身的发展触发了整个科学技术以至于入的思维方式和社会文化之间的许多变化。您是当今世界上最有资格谈论这个题目的人士之一,我们代表《世界科学》杂志向您致意,希望您能够通过我们的杂志向广大的中国读者谈谈您对这个问题的看法。
伯:我很高兴。1945年建造了第一台程序化通用电子计算机ENIAC,准备了现代计算机的基础,并直接引出程序贮存的现代计算机。哥耳斯坦和我在普林斯钡高等研究所参加了冯 · 诺伊曼的EDVAC设计。那时候爱因斯坦在该所当教授,冯 · 诺伊受也是那里的教授。
纪:是哪些主要的新思想导致EDVAC的发明呢?
伯:这是第一台用真空管进行计算的机器,运用了“随机存取记忆”的现代观念。我们还发明了用其空管进行逻辑工作的现代观念,即把能力归结为逻辑。ENVAC的主要贡献有二:一是快,二是通用性,对各种不同种类的科学问题都能普遍应用,不管是计算、检索、数字控制,甚至数学中更复杂的数论问题。
纪:还首次采用了二进制?
伯:是的。EDVAC之所以快,首先是运用了电子学,和二进制。其次是大贮存量,大量贮存程序和数据。ENIAC只能存贮数据,EDVAC则可以通过的启闭质机器能够自动地实现预定开关程序,因此改进了计算机的记忆功能,可以在一个记忆单元中存贮1000比特的信息。所以应当说,现代计算机是从EDVAC开始的。
纪:这是人类智慧的巨大成就,四十年来您是怎样进行并实现这一场计算机革命?
伯:这是由历史所实现的革命。回顾以往的历史,可以看到事情的变化愈来愈快。以技术的发展看,古代社会是一个手艺社会,主要依靠手工艺进行生产。这个社会大约持续了2000年之久。工业革命为人类提供了蒸汽力,以代替人力和畜力。这个革命持续了200至300年。计算机革命在头20年中就取得了巨大进步。对于未来,这个革命的含义是严峻的。因为人们所习惯做的事情不要人去做了,还有许多人们所做不到的事情而计算机却可以做到,例如登月、宇宙航行,还有探索火星等,没有计算机这一切是根本不可能的。完全自动化的工厂、机器人工厂正在出现,我把它们叫做“复杂的自主系统”。现在的危险就在这里:人往往不能以适当方式来管理这些系统,例如核反应堆,人们难以保证一切操作都正确无误。
纪:计算机会超越人类而统治人类吗?
伯:那要看我们自己。如果我们对这个复杂的自主系统不理解,失去对它们的控制,它们自主地行动起来,在这个意义上我们就被它们所主宰了,失去控制的机器人就会俘虏我们。
纪:这太可怕了。但在出现这种危险的同时,我想人类也在力求适应这种形势,调整我们的思维方式。
伯:是的,计算机正在影响各个国家的教育,计算机作为信息处理机,可以帮助我们组织和整理档案材料,重新进行分类。用计算机进行教学不仅可以使多得多的学生听课,而且可以针对不同情况的学生进行不同方式的教学,我们可以利用计算机“灵活”、“聪明”的优势。
纪:计算机会影响人的个性或者说人性吗?
伯:我看有影响。我们同计算机打交道也相当于同人打交道。计算机与人是类似的,我们对二者的态度往往很少区别。我们也要尊重计算机,理解它,尊重它的自主性。凡是关系到计算机的,也同样可以延伸到其他人。你同计算机发生了关系就不要再花时间去同其他人发生关系了。(向伯夫人)是这样吗?
伯夫人:是的。我们正在写一本《计算机历史》的书。我每天坐在计算机面前6 ~ 8小时,我像同人一样地与它谈话、讨论、命令、也接受它的命令。这当然影响了我同其他人的关系。
纪:让我们进到另一个有关的问题。你说你的哲学是一种“演化的逻辑的机械主义”,这是从计算机革命中引申出来的吗?是一种“计算机哲学”吗?
伯:我的哲学部分是传统哲学的产物,部分来自数理逻辑。这是第一次关于人如何进行思维的逻辑表述。我用计算机从观念上模拟人的一切行动,例如知觉、动作、游戏。用计算机比用任何其他东西都能更好地理解这些问题。心理学家通过人的行为告诉我们他在想什么,哲学家则根据人的内省或反思告诉我们他在想什么,计算机则使我们能够用一套复杂的程序进行检查,只要他在活动,就可以表明它在作什么。
纪:我仍不理解,你为什么要把由此得出的哲学叫做“机械主义”。
伯:我不称之为唯物主义,因为我的想法主要涉及逻辑开关和记忆能力。传统的唯物主义从来没有计算机所讨论的逻辑概念,它认为人的心理活动是由大脑决定的,但它作不出相应的解释。从文化的意义上说,人也是一种智能机器,所以“机械主义”比“唯物主义”这个名称要好。另一方面,我也不把它叫做有机主义。人们之所以讲有机主义,因为他们主张生命不能还原为神经元。但是我却认为可以还原。有了现代遗传学,有了DNA、RNA的复制,有了实用计算机,已有可能用本身没有生命的物质材料复制出生命来,无机物和有机物之间已经不存在什么界限了。
纪:你的哲学可以称为“还原论”吗?
伯:是的,我是说可以把一个系统“还原”或“嵌入”它的子系统,我的哲学是还原论的一种形式,因为复杂的有机系统可以还原为计算机系统,而计算机系统又是由一些物质成分所组成的。
纪:这同现在所谓的“系统哲学”很不一样。
伯:不一样。对我来说,最重要的是可以用计算机去研究系统,而且可以做出相应的成果,例如可以设计新的系统。设计是根据计算机的作用和进化的作用作出的。进化是一个很复杂的过程。
纪:系统哲学是一种整体论……
伯:这正是我的哲学与它所不同的地方。我认为一个整体的或连贯的系统仍然可以还原为原子论的层次的反馈系统。我想当人们认为整体的连贯的系统不可还原为原子系统时,他们没有考虑:首先原子可以构成逻辑开关和记忆;第二,系统可以有很多层次;第三,信息可以在各层次间有序地流动。考虑到这三点,你就可以把整体连贯系统还原为计算机型的系统。
纪:你同意这样一个命题吗:整体大于它的各部分之和?
伯:我的说法是:整体等于它的各个部分的总和加上它的组织性。我有一种理论:人的意识也是人体的一种组织性,人的创造性就是它的表现,皮尔斯从逻辑上考虑过这个问题。
纪:皮尔斯是计算机的先驱之一吗?
伯:不是。但皮尔斯曾想到把逻辑扩大到发现规律和解决问题方面,这就意味着使逻辑也包括符号运用的信息处理。
纪:这就是为什么皮尔斯是美国最伟大的哲学家吗?
伯:在美国还有谁比他更伟大呢?实用主义是美国有史以来贡献最大的哲学。有过三个重要的实用主义者——皮尔斯、詹姆士和杜威。所以你的问题也可以转换为:为什么说皮尔斯比詹姆士和杜威更伟大?实际上皮尔斯比詹姆士和杜威的影响小得多。就实际影响而言,皮尔斯并不是最伟大的哲学家。我之所以说他最伟大,是因为:他有最优秀的思想,最重要的思路。人们直到今天才开始理解他。他的思想超越了那个时代大约50年到100年。
纪:今天许多科学哲学家都在谈论皮尔斯哲学思想的“再发现”。这主要就是你在四十年前已经注意到的“意想法”或“意想逻辑”吗?
伯:传统逻辑是关于论据已被给予的逻辑。皮尔斯的观点是:逻辑应当帮助我们创造新观念,这就是他的“意想法”的本质。但是他还不知道如何去建立一种能创造新观念的逻辑系统。我认为在他所处的那个时代要建立这样一种逻辑是不可能的。只有依赖于设计一种计算机,并且写出这种计算机的程序。许多人都在为此而努力,但迄今都没有获得成功。我也一直在为这个目标工作,我们比皮尔斯幸运,我们可以用计算机来尝试解决这个问题。
纪:计算机有如此重大的作用,是否使我们有理由接受当前流行的“计算机文化”一类的说法?
伯:现在的计算机已联结成为网络,甚至全世界范围内的网络。计算机通讯构成了我所说的复杂的自主系统的一部分,这就构成了人类相互联系,相互合作的基本形式。这也是一种支配我们生活方式的新的文化。文化是人们进行合作的形式,例如道德,还有法律都是保证人们实现合作的文化形式。计算机使我们能够做许多我们本来应当做但是不能做到的事,当然也能使我们做一些不应当做的事。当计算机发展成为复杂的通讯网络系统时,只有少数人知道它是怎样工作的,只有少数人了解它,可以控制它,这就构成了一种危险,也就是计算机文化所包含的破坏性因素。它使大多数人成为社会的异已者,把他们排斥于社会之外。因此计算机带来的新的价值,也造成了新的危险。特别是计算机犯罪,这种犯罪很容易实现,但是很难被抓到。即使抓到了,往往也很难判处,即使给予惩罚也往往很轻微。因为公众、律师、法官以至整个法庭都不了解他们做了些什么,怎么做的,分不清究竟是不是犯罪。这种犯罪行为现在越来越多。现在人们正在谈论第五代计算机,正试图发明“生物元件”以代替传统的机械元件。
纪:让我再提最后一个问题:你怎样看计算机的未来?
伯:随着时间的流逝,计算机当然会体积更小、效率更高、价格更便宜,这本身就是复杂的自主系统的产物,就是我所谓的计算机革命。它将不仅使整个生产组合的流水线自动化,也使整个工厂、整个行业自动化。这种全面自动化系统必然引起文化价值的变化,也带来新的危险。关于计算机生物元件的发展前景,我认为计算机可以发展为人工计算机,也可以发展为自然计算机。我据以进行研究的一般哲学观点,也是冯 · 诺伊曼的哲学观点,就是:计算机的基本原理既适用于人造的计算机,也适用于人,适用于自然物。计算机也是一种有机体,也参加进化的竞争过程。未来的课题是:计算机将不仅仅是人工计算机,而是人工计算机同自然计算机的联合。凡是我谈到人工计算机的,将加倍适用于这种联合计算机。
纪:非常感谢你的谈话。
伯:谢谢你们。我的妻子和我在中国访问期间感到十分愉快,希望我们有机会再见面。
访问后记
伯克斯这个涉及广泛的谈话,洋溢着一种对于人类前景的乐观主义信念。他认为计算机正在参加到历史进化的洪流中来,并促进从生物进化提升到文化进化的这一总的历史进程。人类正在继续远离他所发源的动物界,上升为一种文化实体。当然,计算机也像历史上一切进步因素一样,也有某些消极面,但不足以改变这个总的行程。在今天这样一个许多人陷于迷茫的时代,伯克斯教授这种对人、对人的理性的坚定信念弥足珍贵。
但是,伯克斯并没有回到历史上那种思想简单的技术拜物教,把计算机看成一种超社会的异己力量。计算机是人类和人类社会全部进化的产物。他把一切事物,不管是自然物(如人)还是人造物(如计算机)都看作是复杂的自主系统,可以归结为由一串数字所表征的逻辑结构和演化程序。正像美国人宫欢说的:“我对你有数了。”(“I'll get your number.”)不难发现,这个广义的“数”不能等同于毕达哥拉斯意义上的数,却同我们今天喜欢说的“信息”基本一致。从这一点出发,我们既可以像有机主义者那样把一切事物都看作有机体,也可以反过来把这些有机体也同样看作像计算机一样的机械装置。两种说法是等价的。而后一种说法还更加强调了一切事物所固有的那种集中体现在计算机之中的逻辑结构和演化程序。这就不难理解伯克斯教授为什么那么不合时宜地把自己的哲学称之为“机械主义”。他未必要求人们都接受他的说法。重要的是,当我们考虑到计算机这一科学成就所必然引起的唯物主义形式的改变时,特别是当我们甚至也试图促进这一改变时,我们不应当忽略在许许多多的尝试中还有这样一种别具一格的尝试,不应当忽略由那些“毕达哥拉斯主义”、“机械主义”、“还原论”等陈旧款式所覆盖的富有启发的新颖内容。
伯克斯教授还一再提醒我们对查尔斯 · 皮尔斯的注意。这当然并不意味着必须接受皮尔斯的一切结论。其实皮尔斯本人也没有作出什么结论,他只是提出问题:如何创造新思想,发现新思想?有没有可能形成一套关于创造的规则系统,或者建立一种引导我们进行科学发现的逻辑,如他所设想的“意想法”或和回溯法(retroduction),皮尔斯提出的问题当时在美国几乎不为人知,甚至在他有生之年也没有发表过,直到100年后的今天,这一些才成了美国学术市场上的热门货。而按照伯克斯的看法,计算机正在实现皮尔斯的梦想,正在帮助我们从相对有限的概念证据中得出具有非零概率的理论来,从而帮助我们跨越从经验到理论之间的巨大鸿沟。你也许对于能否最后建立这样一种“发现逻辑”缺乏信心,这并不重要。重要的是,皮尔斯的声波不仅穿透了100年的时间壁垒而振动着当代人的肢膜,而且转换为伯克斯教授的电子计算机中的指令程序。电子计算机究竟能够实现这个梦想到什么程度,这也不重要。重要的是:它正在努力实现着,正在帮助人们尽量打开人脑之中这个最隐秘的角落,也许这个最后目标是永远也达不到的,正像我们永远也找不到物质始原一样。但是这种崇高的追求却一直在激励我们前进,推动我们日趋于文化的升华而日益远离原始的蛮荒。
皮尔斯哲学以及其他哲学的价值就在这里。它们并没有告诉我们什么终极真理。如果你仅仅是一位终极真理的收集者,在科学和哲学的田园中你就会感到失望。如果你收起这种收集者过于挑剔的眼光而畅游于百芳争艳的田园之中,你倒可能为这里的清新气氛(尽管也包含着污浊成分)所感染,从而更坚定地走我们自己的道路。用这种态度对待伯克斯的“机械主义”或者皮尔斯的实用主义,我们就有可能从那里采集到某些十分有益的养分。