第2章 一团执行精密逻辑计算的粉色物质 麦卡洛克-皮茨模型与人工神经网络 |17世纪70年代至20世纪70年代|

要将大脑视为一台遵循逻辑

规则的计算设备,

而不单是“一箩筐”蛋白质和其他化学物质。

20世纪初,伯特兰·罗素有一个宏伟的目标,就是要发现所有数学的哲学根基。为此他花了10年时间,和他之前的导师怀特海一同刻苦钻研。这项雄心勃勃的计划最终催生了一本书,这便是《数学原理》(Principia Mathematica)。但在出版商眼里,这本书不仅逾期交稿,还远超预算,因此为了让这本书成功面世,作者们不得不自掏腰包,而在此后的40年里,他们没能拿到一分钱的版税。

但与完成这本书所遇到的其他问题相比,经济上的窘迫简直不值一提。首先,绞尽脑汁思考学术问题的罗素必须安抚自己焦躁不安的内心。他在自传中说,有时候他会盯着一张白纸坐上一整个白天,夜里睡觉时脑子里想的全是要怎样一头撞向疾驰的火车。那时的罗素还在闹离婚,而他和怀特海之间的关系也异常紧张。罗素说,那时怀特海本人也面临着心理上以及婚姻上的危机。其次,写这本书甚至还是个体力活。为了传达复杂的数学思想,罗素每天要花12个小时坐在书桌前,写下那些复杂的符号。而当书稿最终付梓时,他甚至都搬不动这么重的手稿。不过历经千辛万苦,罗素和怀特海最终还是完成并出版了这本书。通过这本书,他们想要驯服看似桀骜的数学。

所谓数学原理,就是作者的一个雄心壮志,认为所有数学都可以归结为符号逻辑。换句话说,罗素和怀特海相信,只需要一些被称为“表达式”的基本陈述,并对它们进行正确的排列组合,就能推理出所有的数学方程式和结论。这些独立于任何对真实世界的观察,也因此是普适的。比如说,以下这个表达式:如果“X为真”,那么“X为真或Y为真”这个表述也为真。诸如此类的表达式是由命题构成的,命题是逻辑的基本组成单位,它们可真可假,通常用X或Y之类的字母表示。而命题之间用布尔操作符(12)连接,比如“和”、“或”,还有“否”。

在《数学原理》第一卷中,罗素和怀特海展示了十来个这样抽象的表达式。通过这些看似微不足道的表达式,他们建立了一整套数学系统。通过长篇累牍的各种符号,他们甚至骄傲地宣布,自己证明了“1+1=2”。

罗素和怀特海向我们展示了只需要通过一些简单的数理逻辑,就能推理出如此宏大的整个数学系统(13),其中的哲学意义十分深远,因为它证明了逻辑是多么强大。不仅如此,这也意味着在30年后,另一对二人组的后续发现也同样具有深远的影响。他们发现,神经元仅仅依靠其解剖学和生理学上的性质,也能够执行数理逻辑规则。这在大脑以及智能研究领域掀起了一场革命。