自然语言处理简史之二：莱布尼兹的思想机器

1666年，德国多才多艺的学者Gottfried Wilhelm Leibniz发表了一篇神秘的论文，题为《组合的艺术》。莱布尼兹(Leibniz)当时20岁，但已经是一位雄心勃勃的思想家，他概述了一种通过基于规则的符号运算来自动产生知识的理论。

莱布尼兹的中心论点是，人类的所有思想，无论多么复杂，都是基本概念和基本概念的组合，就像句子是单词的组合一样。他相信，如果能够找到一种方法来象征性地表示出这些基本概念，并开发出将它们按照逻辑运算的方式，那么他将能够根据需要产生新的思想。

莱布尼兹的灵感来自于拉蒙·鲁尔(Ramon Llull)，鲁尔是13世纪马略卡的神秘主义者，他致力于开发一种神学推理系统，用于向非信徒证明基督教的“普遍真理”。

鲁尔本人则是受到了犹太卡巴拉教派的启发，他将后者的思想又向前推进了一步，发明了所谓的“volvelle”。那是一组同心圆转盘，每一环上都标有象征上帝属性的符号。鲁尔相信，通过以各种方式旋转volvelle，将符号相互组合成新颖的字符串，他可以揭示出神性的方方面面。

莱布尼兹对鲁尔的转盘印象深刻，他着手设计一个项目，通过符号组合来计算思想。他对神学概念不感兴趣，而是用于哲学推理。他提出，这样的系统有三大基本元素：象征人类思想的字母；有效组合和重新组合的逻辑规则列表；以及一种可以快速，准确地对符号进行逻辑运算的机制。

他认为这台被他称为“理性的伟大工具”的机器将能够回答所有问题并终止所有的理性争论。

“当人与人发生争执时，我们可以简单地说，‘让我们来计算一下’，看看谁是正确的。”
——Gottfried Wilhelm Leibniz

启蒙运动的其他思想家，如勒内·笛卡尔(René Descartes)，都认为存在着仅凭理性就可以达到的“普遍真理”；如果理解了基本原理，所有现象都可以得到充分解释。莱布尼兹认为，语言和认知本身亦是如此。

但是其他人认为，这种纯粹理性的学说存在严重缺陷。其中一位批评者是讽刺小说家乔纳森·斯威夫特(Jonathan Swift)，他在1726年出版的《格列佛游记》中了讽刺了莱布尼兹的思想计算机：在一个章节里，格列佛参观了拉加多大学院，在那里他看到了一种奇怪的机械。

拉加多大学院的学生在机器侧面摇动手柄，使木质立方体旋转，将符号重新组合。抄写员记录下机器的输出内容，并将其交给教授。教授声称，通过这个过程，他和他的学生可以“撰写哲学，诗歌，政治，法律，数学和神学的书，而无需天赋或学习。”

斯威夫特对莱布尼兹思想机器的调侃，从更宽泛的角度说，是反对其科学至上主义的论点。与拉加多学院一样，该国的其他尝试(例如试图将人类排泄物重新转化为食物)，格列佛也认为是毫无意义的实验。

斯威夫特的观点是，语言并不像莱布尼兹所主张的那样，能够代表人类思想的形式系统，而是一种凌乱而蒙昧的表达形式，必须借助上下文关系才能把握其意义。斯威夫特认为，要使机器生成语言，不仅需要正确的规则集，还需要具备理解单词含义的能力的机器，这是仅靠拉加多学院或莱布尼兹的“理性思想”都无法实现的目标。

最终，莱布尼兹从未造出他的思想机器。实际上，他在后来之后的人生中逐渐意识到，用机器生成语言的想法是不成熟的。但是，使用机械设备执行逻辑功能的想法却是大有希望的——1673年，莱布尼兹建造了机械计算器。

当今的数据科学家已经为NLP设计出了更好的算法，但他们之间的分歧仿佛是莱布尼兹和斯威夫特时代的回响：即使我们可以令机器生成看似有意义的语言，我们能够赋予它理解那些语言的能力吗？

下一节的内容：马尔科夫和香农的语言模型。