概念-递归
递归(Recursion)是本书的中心主题之一,它以多种形式贯穿全书,意指一个对象、过程或定义部分地由其自身或其自身的某个更简单的版本所构成。递归的核心在于“嵌套”和“层次”。
递归的定义与特性
一个正确的递归定义从不以事物自身来定义事物,而是用比其自身“更简单”的版本来定义,并且总会有一个“基底”(base case)来确保过程的终止,从而避免无穷回归。
递归就是嵌套,各种各样的嵌套。这个概念很普通(故事里的故事,电影中的电影,画中的画,俄式洋娃娃中的俄式洋娃娃(甚至括号说明中的括号说明!)——这些还只是递归魅力中的一小部分)。
区分开递归定义与循环定义的关键事实,是前者总会“终了”。定义中总是有某一部分避免了自指,因而构造一个满足该定义的对象的过程最后总会“终了”。
递归的体现
递归体现在本书探讨的各个领域中:
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音乐:人物-约翰·塞巴斯蒂安·巴赫的音乐-卡农和音乐-赋格是递归的典范。一个音乐主题通过变换(如转位、逆行)与自身形成对位,构成复杂的层次结构。对话《和声小迷宫》和《无穷升高的卡农》都展示了音乐中的递归结构。
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艺术:人物-毛里茨·科内利斯·艾舍尔的许多版画,如艺术-画手和艺术-画廊,都包含了视觉上的递归和“怪圈”。
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数学与逻辑:递归函数(如斐波那契数列)是数论的基本概念。在概念-形式系统中,定理的生成过程也是一种递归。概念-哥德尔不完全性定理的证明本身就利用了深刻的递归思想。
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语言与计算机科学:语言的语法结构天然就是递归的,可以用“递归迁移网”(RTN)来描述。在计算机编程中,递归是一种强大的基本技术,体现在过程的自我调用和数据结构(如概念-堆栈)之中。
递归是以不同层次上同时出现的“同一”的事物为基础的。但在不同层次上发生的事件并不是完全相同的——确切地说,我们发现了它们中间的某种不变的特征,尽管它们在很多方面都不同。
递归与智能
本书暗示,概念-智能的核心可能就在于一种复杂的、交织的递归。能够修改自身规则、进行自我审视和改进的系统,或许是通向真正人工智能的关键。
智能的核心之处大概就是这种“交织的递归”之所在。