C10 描述的层次和计算机系统
第十章 描述的层次和计算机系统
主要内容：讨论了图画、棋盘以及计算机系统的各种层次问题。eg：计算机系统（机器语言、汇编语言、编译语言、操作系统.etc）其他复合系统：天气、细胞、原子、运动等
描述的层次
存在不同层次，但我们不把它们联系在一起，而是存储在“心智”的不同格子（关于我们自身的不同表示存储在我们心智的不同“格子”中）
- 医生与病人
- 屏幕上的卓别林(Shirley MacLaine)——一个人，闪烁的光点
相似层次：同一个系统不同层次，描述相似，导致自我认识混乱
人工智能构造系统：跨过鸿沟，构造系统，为复杂的对象构造高层描述的能力
具体：接收一个层次上的描述，从中生成另一个层次上的描述
组块化与棋术
荷兰心理学家Adriaan de Groot
- 新手：低一层次，棋子的具体位置
- 大师：高层次，组块（Chunking）以操作空间形式出现，对于结果落入空间的不同区域的可能性给出概率估计
相似的层次
自我认识时的混乱：我们是由许多层次构成的，同时我们用重叠（相似）的语言在所有这些层次上描述我们自己
计算机系统
计算机：存储器(Memory)、中央处理器（CPU）、输入/输出设备(Input/Output)
存储器共有65536个字(words)（2的16次方）
一个字有36位(Bits)（二进制，电视屏幕上的36个点，文章中的一个词）
指令和数据
cpu：邮递员
字：地址
页：一条街或几条街
eg. "北京市朝阳区日坛公园"
指令：存储器中某个字/某些字的地址的数字化表示
ADD ➕
PRINT 打印
JUMP 转移
指令操作：cpu把字从存储器中提取出来，通过电子手段复制到属于cpu自身的一个特殊的字（寄存器，cpu里的小型存储区域），cpu执行这条指令
eg. “Jump北京市朝阳区日坛公园”
机器语言、汇编语言、编译语言
- 程序执行停止于1110010101110111位置（机器语言）
- 程序执行停止于遇到DIV（除）指令时（汇编语言）
- 程序执行停止于为代数表达式(A+B)/Z赋值的过程中（编译语言）
Bootstrapping（自举、自助、自助抽样、拔靴法）
每当选中一个样本，它等可能地被再次选中并被再次添加到训练集中（维基百科）
eg. 学语言的幼儿
程序的不同层次描述vs遗传突变
操作系统
- 微程序：机器语言之下
- 操作系统：低层次和高层次之间，eg. 电话系统
- 方便用户并保护系统 eg. 坐飞机
计算机是过于灵活还是刻板？
- 程序设计的语言：准确但不灵活
- 需要完成一些确定且精密，非人的工作
作者观点：对高层次的程序来说，在要求人用着合适的同时，仍应要求精确
- 自动程序设计：概括例子、纠正语法、猜出用户用途.....在可靠性和灵活性之间走钢丝
人工智能的进展和语言的进展
理解和构造智能的关键：语言的不断开发和改进
高层次语言也可以用低层次语言编制，但：提供方向和前景
Artificial Intelligence by Patrick Henry Winson
作者：机器语言层和智能层次之间，更多层.....但没想到
妄想狂的故事
人：你为什么不清楚你自己的一切？
ai: ......
混淆原因：所有层次都在一个终端
目前不具有：系统对层次的区分，人工智能还没有到这个阶段
软件和硬件之间的区别
程序和机器之间的区别
eg. 钢琴——乐谱、电话——电话号码
人的“硬件”与“软件”：大脑是硬件，心智是软件？
我们无法对硬件进行选择，但仍能控制自己的思维方式
硬件——大气层
软件——天气情况
天气的中间层次，eg. 小型风暴，局部地区的阵风
作者：
- 龙卷风、旱灾是中间层次的现象？
- 尚未被感知的中层次天气现象
- 几乎可分解系统 nearly decomposable system：
包含相互作用较弱的模块，相互作用但保持个性，不同于它在系统之外时的状况，保证了系统的聚合性行为（更大的系统）
eg. 橄榄球运动员
H. A. Simon's article "The Architecture of Complexity"
物理：
- 原子核，成分不可见，但可以拉出来成为可见
- 夸克quark：假想的粒子，也叫层子，自身存在不会被单独确认
- 几乎不可分解系统nearly indecomposable system
超导：在极低的温度下，电子可以在某些固体中无阻抗地流动
隔离"Sealing-off"：
每个层次都是在某种意义下被“隔离”于下面的层次的(H. A. Simon)
eg：潜水艇的水密舱
在科学的层次机构中，层次间“渗漏”
人可以直觉地理解别人，而无须懂得夸克模型、等等
人所需的不过是一个关于最高层活动方式的模型，实际且有效
组块化和确定性Chunking and Determinism
- 组块化：无精确预测力
eg. 讲笑话，笑与不笑
组块化模型定义了一个“空间”，并预期着行为会落入其中，而且描述了行为落在该空间的不同区域的概率
“计算机只能做你告诉它去做的事”
"Computers Can Only Do What You Tell Them to Do"by Lady Lovelace
作者：你不能预先知道计算机做的事导致的结果；（丧失确定性）编程序的语言层次越高，越无法精确地知道你让计算机所干的事
eg. 吃饭与消化过程
两类系统
一类：低层事件对高层影响不大
组块化描述预测“子系统”
eg. 墙不会倒，人行道通向同一地，太阳会发光
二类：低层事件的效果将被放大成一个巨大的高层后果
行为可变，取决于无法直接预测的微观参数
克郎棋pinball machine
计算机是两类系统的集合
旁效现象Epiphenomena
整个系统组织的一个可以看见的结果（说明系统的复杂？）
eg. 电脑用户、运动员，“上当受骗”中心