人工智能伦理

图1.137 机器智能的水平肯定受到计算工具的制约，这不难理解，从

算盘、计算尺、机械计算机（mechanical computer）到电子计算机，每次算力的提升，无论其大小都促使AI取得进步

量子算法是量子计算的主要研究内容之一。有三个里程碑式的量子算法，分别涉及整数的素因子分解、搜索和求解线性方程组。

口 1994年，美国计算机科学家、应用数学家彼得·休尔（Peter Shor, 1959—　）提出素因子分解的量子算法^[33]，时间复杂度是 $O ( n ^ { 2 } ( 1 \mathrm { o g } n ) ( 1 \mathrm { o g } 1 \mathrm { o g } n )$ )。相比经典算法的复杂度 $O ( \exp { \{ \eta ^ { I / 3 } ( \log { n } ) ^ { 2 / 3 } \} } )$ )，休尔算法的加速效果是非常明显的。

从n个元素中找出某个特定的对象，逐个搜索平均需要n/2次。1996年，印度裔美国计算机科学家洛夫·格罗弗（Lov Grover, 1961—　）提出一个量子搜索算法^[34]，把复杂度降低到 $O ( \sqrt { n } )$ ，格罗弗算法只需做 $\frac { \pi } { 4 } \sqrt { n }$ 次搜索即可。

利用经典的高斯消元法求解线性方程组 $A _ { n X n } \pmb { X } ^ { - }$ _y的时间复杂度是O(n³)。2009年，三位计算机科学家阿拉姆·哈罗（Aram Harrow）、阿维那坦·哈西迪姆（ Avinatan Hassidim ） 、 赛 斯 · 劳 埃 德 （ SethLloyd,1960— ）提出了一个求解线性方程组的量子算法^[35]，时间复杂度只有 $O ( \log _ { 2 } n )$ ，被称为HHL算法。

图1.138 1993—2020年，超级计算机能力的增长：通过每秒浮点运算（FLOPS）的数量（单位：万亿）来衡量。对比传统计算机，量子计算机将会带来怎样的革命？

理论上，量子计算机有模拟任意自然系统的能力。随着出现更多的量子算法及其应用，可以预见，量子人工智能（quantumAI）、量子机器学习在生物制药、化学工程、天气预报、认知计算等传统方法捉襟见肘的复杂应用场景将大有作为。届时，量子计算机将有能力处理具有真实意义的复杂系统（complexsystem）⁽²¹⁾，进而揭示记忆、情感、语言、智能的本质。

图1.139 量子计算的基本流程模式：初态制备和量子测量是一头一尾的关键步骤，酉变换借自然之手完成复杂计算

1.1.5 推理能力

图1.140 欧几里得

历史上，古希腊数学家、几何学之父欧几里得（Euclid,前325—前265，也译作“欧几里德”）的著作《几何原本》是公理化数学的首部典范之作。这本书影响深远，以至于一些伟大的数学家、哲学家，亦步亦趋地模仿它的方式构建自己的理论体系 。 如 法 国 哲 学 家 、 数 学 家 勒 内 · 笛 卡 儿 （ RenéDescartes,1596—1650）的《哲学原理》^[36]，荷兰哲学家巴鲁赫·斯宾诺莎（Baruch Spinoza,1632—1677）的《用几何学方法作论证的伦理学》（后文简称《伦理学》）^[17]，奥地利哲学家 路 德 维 希 · 维 特 根 斯 坦 （ Ludwig Wittgenstein,1889—1951）的《逻辑哲学论》^[37]等。

除了逻辑推理能力，类比推理、归纳推理对于人来说也是再简单不过的事情。抓住事物的特征似乎是人类的本能，可是对机器来说简直难比登天。“由点及面”的思维或许是机器智能有待解决的难题。

图1.141 中国工匠的祖师、春秋末期的著名发明家鲁班（前507—前？）发明了曲尺、墨斗、刨子、钻子、锯子、铲子、石磨、雨伞、云梯等。传说鲁班受草叶齿状边缘的启发发明了锯子，他的很多发明都来自大自然的启发

例1.25 古希腊哲学家普罗泰戈拉（Protagoras, 约前490—前420）免费教授一个学生诡辩术，但他们有个约定：学生学成之后若打赢官司，则必须补交学费。可是这个学生毕业后从未打过官司，所以一直拖欠着学费。普罗泰戈拉忍无可忍把这个学生告上法庭，要求他补交学费。

普罗泰戈拉心里有个如意盘算，如果学生输了，按照法律诉讼他就必须补交学费；如果学生赢

了，按照师生约定他也得补交学费。

口 然而，他的学生可不这么想，他的结论恰恰相反。如果学生赢了官司，按照法律诉讼他不必交

学费；如果学生输了官司，按照师生约定他也不用交学费。

如果您是法官，您将如何判决呢？

HESTIRTTUR SLANOS 1920-19709

ISLAND 650KR