列传 · 纽厄尔(Allen Newell)
他与西蒙合作三十五年从未公开争吵,他用最后一口气讲完一套统一的心智理论。光芒不耀,但 AI 这门学问没有他就站不起来。

从物理学到 RAND
艾伦·纽厄尔(Allen Newell)1927 年生于旧金山,父亲是斯坦福医学院的放射学教授。他本想做物理学家,1949 年从斯坦福大学(Stanford University)毕业,又到普林斯顿(Princeton)数学系读研。但他很快发现,自己更感兴趣的不是物理或纯数学,而是人在做决策时究竟在做什么。
1950 年,他离开普林斯顿,加入兰德公司(RAND Corporation)——一家受美国空军资助、聚集了顶尖应用数学家与系统分析师的智库。在 RAND,他研究空中交通指挥员的决策过程,参与组织行为模拟。他开始相信:人脑不是一团神秘的果冻,而是一种可以被建模的信息处理系统。
1952 年,西蒙到访 RAND,与纽厄尔首次相遇。两人聊起决策建模与符号操作,一拍即合。后来纽厄尔在回忆中写道:他与西蒙的合作是一种"罕见的精神共振",三十五年间几乎没有真正的分歧。
逻辑理论家:1955 年圣诞前夜
1955 年秋,纽厄尔正在 RAND 研究"如何编写一个会下国际象棋的程序"。这个想法把他推向了一个更根本的问题:怎么让机器进行任何形式的符号推理?
那年圣诞节前后,他与西蒙、加上 RAND 的程序员肖(Cliff Shaw),在 JOHNNIAC 计算机上写出了逻辑理论家(Logic Theorist, LT)。这是历史上第一个 AI 程序——它能自动证明罗素与怀特海《数学原理》中的命题逻辑定理,最终证明了 52 条中的 38 条。
LT 引入了两个改写历史的概念:启发式搜索(Heuristic Search)和列表处理(List Processing)。为了实现 LT,纽厄尔、西蒙、肖共同开发了 IPL(Information Processing Language)——史上第一种支持递归与动态数据结构的编程语言,是后来麦卡锡 Lisp 的直接灵感。
1956 年夏天,三人带着 LT 走进达特茅斯会议(Dartmouth Conference)。在那场被后人奉为 AI 创世纪的聚会上,他们是唯一带着一台真正能跑的程序到场的小组。
GPS:通用问题求解的野心
1957 年,三人合作的第二个程序问世——通用问题求解器(General Problem Solver, GPS)。LT 是为命题逻辑定制的,GPS 想做更狂的事:把"求解任何问题"这件事抽象成一个统一框架。
GPS 的核心算法是手段—目的分析(Means–Ends Analysis)。给一个起始状态、一个目标状态,程序自动比较两者的差异,再从可用的"算子"中挑出能缩小差异的那一个,递归求解。GPS 后来被用于符号积分、几何题、河内塔(Tower of Hanoi)等多类问题。
GPS 当然不是真正的"通用"——它依赖人类预先把问题翻译成它能理解的状态空间。但作为一种思想范式,它定义了符号主义 AI 此后三十年的主旋律:搜索 + 启发式 + 符号表示。
Human Problem Solving:把人脑当成程序来读
纽厄尔与西蒙没有止步于写程序。他们想用程序回头解释人脑。
1960 年代,他们做了大量心理学实验:让被试在解几何题、密码题、棋局时出声思考(think-aloud protocol),录下每一句话、每一次停顿,再把这些"口头协议"逐句对应到符号操作的步骤。他们发现,人类的高级思维过程,可以被惊人精确地拟合成一段程序。
1972 年,两人合著的《人类问题求解》(Human Problem Solving)出版。这本九百多页的巨著为认知心理学(Cognitive Psychology)确立了信息处理的研究范式——心智不是行为主义所说的"刺激—反应"黑盒,而是一台可分析、可建模、可程序化的符号机器。
物理符号系统假设
1975 年,纽厄尔与西蒙共同获得图灵奖。1976 年,他们用图灵奖演讲提交了一篇日后被反复辩论的雄文——《作为经验探究的计算机科学》("Computer Science as Empirical Inquiry: Symbols and Search")。
文章提出物理符号系统假设(Physical Symbol System Hypothesis, PSSH):
一个物理符号系统拥有产生通用智能行为的必要且充分的手段。
这是 AI 哲学史上最具号召力、也最具争议的一条命题。它一边为符号主义提供了形而上学的合法性,一边引来了无穷无尽的反对——从约翰·塞尔(John Searle)的"中文屋"思想实验,到 1990 年代连接主义的反扑,再到 2010 年代之后深度学习对符号路线的全面绕行。
但即便今天,当我们看着大语言模型一边学符号、一边学连续向量时,PSSH 仍然像一根钉在地里的桩——你可以绕着它走,却很难假装它不存在。
SOAR 与最后的纲领
进入 1980 年代,纽厄尔把全部精力投入到一个雄心更大的工程:SOAR(State, Operator, And Result)——一个统一的认知体系结构(Unified Cognitive Architecture),目标是用一套机制解释人类全部的认知活动:感知、问题求解、学习、长期记忆、技能形成。
SOAR 的核心是"chunking"——一种把求解过的子问题压缩为可调用单元的学习机制。这一思想与西蒙关于象棋大师"棋形模板"的研究遥相呼应。SOAR 不是某一类问题的解器,它是一套关于如何造出心智本身的规范。
1987 年,纽厄尔在哈佛主讲了 William James 系列讲座——心理学界的最高荣誉之一。1990 年,讲稿整理成书:《认知的统一理论》(Unified Theories of Cognition)。这本书是他一生思考的总集——他在书中明确说,这是"我学术生涯的最后一项重要工作"。
那时他已罹癌。他用最后的岁月,几乎不停歇地讲完、写完了这本书。1992 年 7 月 19 日,纽厄尔在匹兹堡去世,享年六十五岁。距离《Unified Theories of Cognition》出版只过了不到两年。
双子星
纽厄尔与西蒙的合作,在科学史上几乎找不到第二例。三十五年间,两人共同开创了三件大事:人工智能、认知心理学的信息处理范式、决策过程的计算模型。他们的论文常常署名 Newell & Simon 或 Simon & Newell——次序据说由抛硬币决定。
西蒙后来在自传里写道:"艾伦比我年轻十一岁,但他是我学到最多的同事。我们之间的争论,从来都是关于事实,从不关于谁说了算。"
在外人看来,西蒙更耀眼——他后来拿了诺贝尔经济学奖,写自传,做演讲,桃李天下。纽厄尔则更像一位深藏的合伙人,把心思都用在体系构建上。但每一个真正了解 CMU、了解 AI 史的人都知道:纽厄尔之于这门学问,就像张良之于汉室——出谋献策,统揽全局,光芒不耀,但不可缺。
代表性著作
| 年份 | 作品 | 意义 |
|---|---|---|
| 1956 | Logic Theorist(与 Simon, Shaw) | 历史上第一个 AI 程序 |
| 1957 | GPS(与 Simon, Shaw) | 通用问题求解的奠基尝试 |
| 1958 | IPL(与 Simon, Shaw) | 第一种列表处理语言,Lisp 的直接前身 |
| 1972 | Human Problem Solving(与 Simon) | 信息处理认知心理学的经典文本 |
| 1976 | "Computer Science as Empirical Inquiry"(与 Simon) | 提出物理符号系统假设 |
| 1990 | Unified Theories of Cognition | SOAR 体系,统一认知架构的纲领 |
太史公曰
太史公曰
纽厄尔之于 AI,犹张良之于汉——不立战阵之上,却定庙堂之计。他与西蒙合作三十五年,写出了 AI 的第一个程序,铸就了认知科学的信息处理范式,提出了物理符号系统假设——这条命题至今仍在被学界辩论。世人多记得西蒙的双冠桂冠,少有人记得每一项工作的署名都有 Newell。这不是命运不公,而是他从来不在乎这件事。他在乎的是:能否用一套统一的体系,解释心智的全部?为此,他把生命的最后岁月用来讲完《Unified Theories of Cognition》——一个学者用尽气力交出的纲领,像古之大儒在病榻上口授未竟之书。今天的深度学习正在绕开符号主义,但 SOAR 提出的问题——"心智是否需要一个统一的架构"——仍未被回答。AI 终究还会回到他的问题上来。
亲历者说
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参考资料
- Newell, A., Shaw, J. C., & Simon, H. A. (1957). "Empirical Explorations of the Logic Theory Machine: A Case Study in Heuristic." Proceedings of the Western Joint Computer Conference, 218–230.
- Newell, A., & Simon, H. A. (1961). "GPS, A Program That Simulates Human Thought." In Lernende Automaten, Munich: Oldenbourg.
- Newell, A., & Simon, H. A. (1972). Human Problem Solving. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
- Newell, A., & Simon, H. A. (1976). "Computer Science as Empirical Inquiry: Symbols and Search." Communications of the ACM, 19(3), 113–126.
- Newell, A. (1990). Unified Theories of Cognition. Cambridge, MA: Harvard University Press.
- Laird, J. E., Newell, A., & Rosenbloom, P. S. (1987). "SOAR: An Architecture for General Intelligence." Artificial Intelligence, 33(1), 1–64.
- Simon, H. A. (1991). Models of My Life. New York: Basic Books.
- Laird, J. E., & Rosenbloom, P. S. (1992). "In Pursuit of Mind: The Research of Allen Newell." AI Magazine, 13(4), 17–45.
- McCorduck, P. (2004). Machines Who Think (2nd ed.). Natick, MA: A K Peters.

