人工智能竟然还有这样有趣的历史

作者：Jessica Riskin

翻译：山寺小沙弥

审校：yangfz

机器人和人工智能有多久的历史？许多人可能会追溯到二十世纪中叶，如艾伦·图灵在二十世纪四、五十年代写过的关于实现智能机器的可能性探讨，或者麻省理工学院控制论创始人诺伯特维纳等人的工作。但是，这些领域其实还是存在着“鼻祖”的，模仿生活的智能机器的历史可以追溯到几个世纪以前，当然如果你的判断标准更低，那么甚至可以追溯到上千年之前。

“机器人”这个词第一次出现，是在捷克剧作家Čapek的《罗萨姆万能机器人公司（R.U.R）》中，他借用捷克语中的“robota”创造了新的词汇，意思是“苦工”或者“奴役”。Čapek用“机器人”来指代一个人造人类种族，在未来主义的反乌托邦中，机器人取代人类劳动力。

然而，在早期有一个描述人造人类、人造动物的词语，也就是“自动机器”，它源自希腊语，意思是“自我移动”。这个词源符合亚里士多德对生物的定义，即可以随意移动的东西。自动机器是无生命的物体，但似乎借用了具有生物特征的定义：自我运动。公元第一世纪的亚历山大港的工程师希罗就曾描述过很多自动装置。许多经过精心搭建的虹吸管网络在水流经过时，会激起各种各样的有趣现象，尤其是鸟类饮水、颤动和鸣叫更是让人记忆犹新。

插图来自1851英文版的Hero's Pneumatica，他在书中介绍了可以在空气，蒸汽或水压下工作的机器

虹吸管对于过去的自动机制造商有着特别的吸引力，因为它具有其他物体相反的功能，它能使水倒流。根据亚里士多德的说法，有生命的物体可以跟随自己的意愿随意移动，而没有生命的东西会根据其本性而移动：由土、水构成的属于重物，重物下降，而由空气或者火焰构成的属于轻质物体，轻质物体上升。但是虹吸管违反了亚里士多德所提出的原则，它不仅使水流上升，而且倾向于间歇性地上升，使人觉得好像是一种具有意识的行为。

一些供水设施，还包括不限于使用虹吸管的设备，可能是古代和中世纪最重要的自动机类别。流动的水通过杠杆或滑轮或各种各样的分离装置将运动传递给一个图形或一组图形。12世纪后期有一个例子，是阿拉伯自动机制造商Al-Jazari制造的一个用于洗手的孔雀喷泉，喷泉是由流动的水触动一个小人像，小人像会先给你一块香皂，然后再递上一条毛巾。

像这样的水力自动设备在宫殿和富裕庄园的庭院里变得无处不在，所谓的 “欢乐引擎”早在第十三世纪末就在法国 Hesdin 的城堡里被发现, 其中的记录提到了机械猴，也有名为“大象和山羊”的机械。在接下来的两个世纪里，这个城堡的收藏扩大到包括：“随意喷水使人湿身的三个伙计”；“一台当女士踩到它就会射她一裙的湿身机器”；一台引擎，当它的旋钮被触动时，它就会撞击站立在它下面的人，并朝人们的脸上撒黑色煤粉或白色面粉；一个窗户，当人们想要打开它时，窗前就会有一个小人喷湿他随后就立刻把窗户关上；有一本书放在讲台上，当人们走上讲台尝试阅读它时，会看到书上一片漆黑，再想进一步看清究竟怎么回事时就会被水喷湿；一个镜子，当人们被弄脏以后来照镜子时，他们会被面粉喷满全身，等等。

直到1580-1581年，法国的随笔作家米歇尔·德·蒙田在游历欧洲时，他觉得液压自动机是如此的平庸，以至于他对此觉得无趣，但他还是继续尽职尽责的将它们记录在旅行日记里。例如，在一个宫殿里，他看到泉水经由“黄铜喷嘴”喷射而出。当女士们在忙着看鱼儿在水中嬉戏的时候，你只要释放一些泉水，这些黄铜喷嘴就会立刻喷射出与人等高细水柱，有时这些水会溅到女士们的裙子上，在炎热的夏天里，这样的泉水会给她们带带丝丝凉意。

法国水利工程师Salomon de Caus设计的类似作品的描绘，发表在他1615年的作品里。

更令人惊讶的是，自动机器不仅出现在皇家花园里和贵族庄园里，它还出现在中世纪和文艺复兴时期的教堂里。一架耶稣的自动机器，会在十字架上喃喃自语、眨眼睛、扮鬼脸，这样的机器在当时广受欢迎。十字架上那个受难的机械耶稣，名为“Rood of Grace”，在15世纪吸引了许多朝圣者到肯特郡的布莱斯利修道院，这个机械耶稣可以让手和脚动起来、眨眼睛、抿嘴唇、点头、转动眼珠，甚至可以摆出开心或者不高兴的表情。当他发怒的时候，他会紧咬嘴唇，皱起眉头，一副不满意的样子；当他高兴的时候，他满脸笑容，和蔼可亲，笑容好像一朵绽放的花朵。

有机械耶稣的同时，也存在着机械恶魔。他们“埋伏”在圣餐厅里，对着食客做出恐怖的表情：歇斯底里的嚎叫着，吐着长长的舌头，一副怪物吃人的样子。机械撒旦可以翻转他的眼睛，甩掉自己的手臂和翅膀，有些机械甚至有可移动的角和帽子。

佛罗伦萨的建筑师将自己的园庭机械化：一个具有许多可移动机械的天堂，随处可见的灯光像闪电一样，不停地闪烁着；精心设计的机器发出地狱般的轰隆声，喷射出扭动的机械蛇和龙。

一个机械化的生物，半人半蛇。来自Johannes de Fontana的手稿

这些机器激发了当时一些科学家的想法，即自动机不仅仅只有娱乐的用途，更深层次的是，或许他们真正地模拟了自然的运作。法国哲学家勒内·笛卡尔在十六世纪四十年代曾提出，这个世界，包括所有有生命的个体，本质上都是由移动部件组成的机器，并且可以像钟表匠理解时钟手表一样，理解这些机器。他的这个论述是现代科学的基础，对现代生理学来说尤为重要。在研究机械科学模型时，笛卡尔经常让那些逼真的机器陪伴在自己左右。事实上，他曾描述过，在住在圣日耳曼的日子里，曾参观过亨利四世的水力石窟，也许这对他有着莫大的帮助。

随着十六世纪固定式气缸（一个带有销钉或棒条的桶）的出现，使得更复杂、逼真的机器不再是一个难题。大约在这个时候，一个新词也出现了，用来描述类似人类的机器：机器人（android）。这个词语也源自希腊语，意思是“人性化的”，这个词由自动机爱好者路易十三的私人医生，图书管理员加布里埃尔·诺德创造的。

固定式气缸是1600年左右自动机械和自动装置的编程设备。1650年，一个名为阿塔纳斯·珂雪的博学天才就曾向人们展示了一个带有自动装置的液压风琴，主要由一个固定式气缸和一个跳舞骨架构成。

珂雪设计的奇特风琴，配有一个跳舞骨架

当然，将十六世纪和十七世纪的固定式圆筒称之为“编程”设备是不合时宜的。可以肯定的是，从这些固定式气缸到十九世纪自动织布机（自动织出图案的自动织布机），到早期计算机中使用的穿孔卡，再到硅片的利用，都有一种连续的发展趋势。自动织布机的设计者以自动机器和自动乐器为模型；之后，英国数学家查尔斯·巴贝奇在19世纪30年代设计了第一台机械计算机，将自动织布机作为他的模型的基础。实际上，人们可能会把固定式气缸看成是针脚和空格的序列，就像穿孔卡是孔和空格的序列一样，或者简单的说就是0和1的排列。然而，重要的是，无论是巴贝奇、自动织布机的设计者，还是自动制造机的设计者，都不知道这些设备的编程或信息，编程这个概念是20世纪中叶出现的。无论是关于劳动分工的想法激发了工业革命的自动织布机，还是巴贝奇的计算引擎，它们根本上是用来将无意识和智能工作分开的机器。

从十八世纪初开始，人们开始设计能够满足需求的实用型机器人。第一批模拟机器人是在1730年由法国人雅克沃克森设计的，并且迅速风靡欧洲。设计出来的是两位“音乐家”，一位“风笛手”和一位“长笛演奏家”。长笛演奏者的嘴唇可以朝四个方向弯曲，手指细腻，肺部由波纹管制成，给出三种不同的吹气压力。这是第一个真正在演奏的机器人音乐家，而不是一个具有装饰图案的音乐盒。它演奏的是一只真的长笛，你甚至可以把长笛拿下来。

沃克森的第三个自动机是臭名昭着的“排粪鸭”。虽然它挥舞着翅膀并且嬉闹的样子十分可爱，但它吸引人的地方在于，它可以先吃几口玉米，然后从它的屁股发射出排泄物。（这其实是假的：从嘴巴里进去的玉米便被偷偷藏起来，而后面的排泄物是预装的。）

未注明日期的照片，据说是沃克森的鸭子。这些图片似乎符合歌德在1805年描述的那样，“没有羽毛，就像一架骷髅”。

沃克森的三个作品，左边是长笛演奏家，右边风笛手，中间是那只排粪鸭。

尽管沃克森的自动机没有一个能够保留下来，但他表兄弟的作品却成功保留了下来。其中有三个机器人于1770年由瑞士钟表制作家庭Jaquet-Droz设计：一位女“音乐家”和两个小男孩，两个小男孩分别是“作家”和“绘图员”。“作家”可以写任何多达四十个字符的消息; “绘图员”能用木炭绘制四张照片; “音乐家”可以在大键琴上弹奏出几种音乐。这三机器人非常生动，现在仍然在瑞士的纳沙泰尔展出。他们的眼睛随着手指的运动而转动着，“画家”定期从他的绘板上吹出炭灰，而“音乐家”似乎在弹奏时感慨地叹息着（实际上她是在表演之前和之后吸气一小时，当观众看到她叹息时会为这样的行为感到惊讶）。

作家，音乐家还有绘图员

之后，在十八世纪，工程师和自动机制造商们开始考虑如何将两个过程机械化，这两个过程被认为是智能生命的象征——演讲和下棋。在十七世纪七十年代、八十年代和九十年代期间，由圣彼得堡科学院赞助的一个竞赛引发了一系列头脑风暴，这是一场关于设计可以发出元音的声音的机械竞赛。事实是人们做到的远远超出了元音发声的要求。一位名叫Mical的法国人于1778年设计了一对会说话的头脑。

这两个头脑主要的结构是在绷紧的薄膜上排列着的人造声门，不过这两个头脑对路易十六的赞美却相当无趣：第一个头脑颂扬说：“国王给欧洲带来和平”;而第二个头脑说“和平使国王荣耀”，等等类似的话。

Mical的头像

大约在十年之后，匈牙利工程师沃尔夫冈·冯·肯佩兰(Wolfgang von Kempelen)设计了一种使用象牙声门发音的机器，它有波纹管制成的肺部，一种带有铰链舌头的皮革声道，橡胶口腔和嘴巴，还有一个鼻子，鼻子上有两个小管子作为鼻孔。它的语言比Mical设计的说话的头脑更加丰富，例如：“我的妻子是我的朋友”，“和我一起去巴黎”。

肯佩兰的另一个“机器人”中更负盛名，他在1769年设计和制造了一个会玩象棋游戏“土耳其人”。这个真人大小的模型经由肯佩兰及其他人之手在整个欧洲和美国各地展出，直到1854年，这个机器人在一次火灾中消亡了。据说，在它漫长的职业生涯中，曾击败过拿破仑和查尔斯·巴贝奇。尽管它的手臂头部等都是机械的，但它并不是全自动机器人。在至关重要的下棋环节，有个技艺高超、矮小的人类棋手躲藏在这个机器人的底座上与对手进行对弈。肯佩兰承认，他的主要成就是创造出一种幻觉。人们都知道这其实是一个骗局，但却对它很是着迷，因为它把时代问题戏剧化了：机器是否可以推理，或者进一步说，人的思想本身是否就是一种机器。

埃德加·爱伦·坡脑海里一直萦绕着这个问题，并在1836年的时候写了一篇关于肯佩兰的“土耳其人”和巴贝奇的差异引擎的文章。他相信机器可以计算，因为计算是一个固定且确定的过程，但是机器不可以下象棋，因为他说下象棋具有不确定性：机器必须响应对手的动作。所以巴贝奇的机器是真的，但肯佩兰的是具有欺骗性的。

当我将埃德加·爱伦·坡的文章拿给工程专业的学生时，他们发现埃德加·爱伦·坡的推理很奇怪：为什么一个机器人不会对对方的每一个动作有所反应呢？这是人们的直觉对于生命，机械和科学的本性不断变化的一个例子。两个世纪之前，笛卡尔的做出了相反的假设，几乎两个世纪之后，我的学生也是如此。

我们应该如何看待亚历山大的虹吸驱动鸟，中世纪的机械耶稣，文艺复兴时期的那些娱乐设备，还有机器音乐家、艺术家、作家，以及十八世纪那两个会说话的头脑？它们当然可以被看做是现代机器人和人工智能的鼻祖。但同时，它们表达的是一种完全不同的理解形式。

与今天侧重体现在编程、反馈或者信息不同的是，它们来自于其他想法：有生命或者无生命的物体，自由或者受限的运动，不需要思考或者智能劳动力。很难想象，我们自己的概念框架有朝一日也会像我们现在看待亚里士多德关于希罗对虹吸管的描述那样遥远而又异乎寻常，但这肯定会发生。了解这些是不是有助于我们想象什么可能会取代信息，编程以及反馈，并作为理解生命、感知、机械、思维的关键概念呢？

参考文献：

1. Richard, Jules- Marie. Une petite-nièce de saint Louis. Mahaut, comtesse d’Artois et de Bourgogne (1302— 1329): Etude sur la vie privée, les Arts et l’Industrie, en Artois et Paris au commencement du XIVe siècle (Paris: Champion, 1887), pp. 308, 336, 341, 342

2. Léon Laborde, Les ducs de Bourgogne, études sur les lettres, les arts, et l’industrie pendant le

XVe siècle et plus particulièrement dans les Pays-Bas et le duch. de Bourgogne. Second part, 3 vols. (Paris: Plon frères, 1849— 52), 1:268— 71. Translated excerpt in Merriam Sherwood, “Magic and Mechanics in Medieval Fiction.” Studies in Philology 44, no. 4 (1947): 567— 9

3. Montaigne, Journal du voyage de Michel de Montaigne en Italie par la Suisse & l’Allemagne en 1580 & 1581 (Città di Castello, 1889).

4. William Lambarde, A Perambulation of Kent (London: Chatnam, Baldwin, 1826).

5. Vasari, Giorgio. Lives of the Most Eminent Painters, Sculptors and Architects. Translated by

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6. Naudé, Gabriel. Apologie pour tous les grands hommes, qui ont est. accusez de magie (Paris: I. Cotin, 1669).

编辑：山寺小沙弥

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