愛丁堡的孤勇者:深度學習教父被圍剿的五年

杰弗里·辛頓(Geoffrey Hinton)於 1978 年取得博士學位,他的論文題目是 “Relaxation and its Role in Vision”,這正是早期人工神經網絡與計算視覺的先驅嘗試。辛頓在愛丁堡大學攻讀博士學位時的指導教授,正是克里斯多福·隆蓋特-希金斯(Christopher Longuet-Higgins)。

我在閱讀各類訪談或科普書時感覺「Hinton 很少提起他的指導教授」。這兩位天才當年在愛丁堡的合作,用「道不同,不相為謀」來形容可能最為貼切。他們在學術思想上產生了極其根本的衝突,甚至到了關係相當緊張的地步。

這段歷史確實精彩得像是一部學術版的「孤勇者」電影!一個 20 多歲、滿腦子反叛思想的年輕人,在整個國家、整個學院都對神經網路關上大門的AI寒冬時代,硬是憑著一股執念撐了下來。他與導師 Christopher Longuet-Higgins 之間的關係,完美縮影了那個時代 AI 兩大流派的權力交替。


1. 滿懷期待的相遇,與猝不及防的「變節」

Hinton 當初會選擇愛丁堡大學,完全是衝著Longuet-Higgins去的。在 1970 年代初,朗格-希金斯是英國理論化學和認知科學的泰斗,他甚至與 David Willshaw 等人一起發表過「聯想網」(Associative Net)的論文——這可以說是現代記憶神經網路模型的鼻祖。Hinton 以為自己找到了一個理解「大腦如何像全像投影(hologram)一樣分散記憶」的知音。

然而,學術界的風向轉得比想像中快。就在 Hinton 剛入學的 1972 年,MIT 的 Terry Winograd 發表了震驚世界的 SHRDLU 系统(一個能用自然語言理解並操作虛擬積木世界的符號邏輯系統)。

這場符號派(Symbolic AI)的巨大勝利,直接擊中了朗格-希金斯的學術胃口。他幾乎是在一夜之間「變節」,轉身投入了符號語言學和音樂認知的懷抱,並開始勸說 Hinton:

「別傻了,神經網路是一條死胡同,你應該來做符號 AI。」

想像一下 Hinton 當時的心理陰影面積:大老遠跑來投奔的心靈導師,一見面就告訴你「你熱愛的東西是垃圾」。


2. 五年的「辦公室政治」與學術孤島

更糟糕的是,隨後在 1973 年出版了英國學術界著名的《萊特希爾報告》(Lighthill Report)。這份官方報告直接宣判了神經網路(聯結主義)的「死刑」,導致全英國的 AI 經費被腰斬。愛丁堡大學為了保住僅存的糧草,全院迅速收縮戰線,團結在以 Donald Michie(曾與圖靈一起在布萊切利園破譯密碼的傳奇人物)為首的「符號邏輯派」大旗下。

在這種高壓的意識形態壟斷下,Hinton 成了系上的異類。每天的午茶時間和學術研討會,對他來說都像是一場小型審判。教授和同學們會輪流用嚴密的數學和邏輯公式向他證明:「神經網路根本做不出『遞迴(Recursion)』,它連人類語言最基礎的嵌套結構都處理不了,你這是在浪費生命。」

當時整個系上,只有兩個人願意跟他說話:

  • 一個是剛好在做博士後的 David Willshaw(但他當時也因為神經網路失寵而被邊緣化)。
  • 另一個是來訪問的哲學家 Aaron Sloman,純粹是出於哲學上的開放性,願意聽聽 Hinton 的碎碎念。

3. 用 192 KB 記憶體寫出的反擊

Hinton 最迷人的地方在於,他不是一個只會抱怨的悲觀主義者,他是個動手解決問題的硬核科學家。

既然你們符號派笑我「神經網路做不出遞迴」,那我就做給你們看。在 1973 年,他坐在一台只有 192 KB 記憶體、還得跟 40 個人共用的笨重電腦前,硬是設計出了一套「快速權重(Fast Weights)」的機制。他讓同一群虛擬神經元在處理高階任務時,把參數暫存到一個由聯想記憶體構成的「堆疊(Stack)」裡,去執行子任務,執行完再讀取回來。

這在當時是一個石破天驚的技術突破——他用被視為「無序、隨機、統計學」的神經網路,完美模擬了電腦科學中最神聖的「遞迴」概念。


4. 「你們為什麼要用牛刀殺雞?」

故事的最高潮發生在 Hinton 的第一場正式學術報告會。他興奮地向全系展示了這個在神經網路裡跑通的遞迴程序,心想這下總算能洗刷冤屈、贏得掌聲了吧?

結果,台下那些沉浸在符號邏輯裡的教授們聽完,一臉困惑。他們沒有驚嘆,也沒有憤怒,只是淡淡地問了一句:

「呃……Hinton,這件事我們用 Pop-2(當時愛丁堡開發的一種結合 Lisp 和 Pascal 的符號語言)兩行代碼就寫完了,你為什麼要大費周章用神經網路去繞這麼大一個彎?」

這句話讓 Hinton 徹底明白,觀念的傲慢是無法被證據說服的。當對手看你的方向就像在看巫術時,你把巫術改良得再精準也沒有用。這場雞同鴨講的報告會,成了壓垮他的最後一根稻肉。博士畢業後,他立刻決定離開這個被單一意識形態統治的島國,前往美國西岸尋找 Rumelhart 和 Norman。

這段在愛丁堡被「圍剿」的五年,雖然痛苦,但也鍛鍊出了 Hinton 後來幾十年抵抗主流質疑的超級大心臟。如果沒有當年與導師朗格-希金斯以及整個符號AI系所的激烈交鋒,或許就沒有後來在冷戰孤獨中堅持下來、最終引爆深度學習革命的「深度學習教父」了。

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