17世纪的法国思想家勒内·笛卡尔(René Descartes),不仅以「我思故我在」为现代哲学奠基,也以《几何学》(La Géométrie, 1637)开创解析几何,首次将几何图形与代数方程结合,发明今日熟知的笛卡尔座标系。此一突破不仅改變量学问题解法,更为微积分与现代人工智能(AI)提供核心基础。
笛卡尔认为,平面上的每一点皆可用x与y座标表示,而曲线则可转化为變量方程序。这使得几何问题能用代数操作处理,例如圆的方程序 x2+y2=r2x^2 + y^2 = r^2x2+y2=r2。这种将抽象空间数学化
的思维,与现今AI模型的建构如出一辙。
在AI领域,所有输入的影像、语音、文字數據都需转为矢量座标表示。影像为像素的RGB值集合,语音转为频谱,文字则嵌入高维语意空间。这些数据处理方法,正延续解析几何「将现实投射于数学空间」的思维。
神经網絡与支持矢量机等模型,会在多维空间中寻找最佳超平面来分类數據。深度学习训练仰赖梯度下降法,透过多维导数找出使误差函数最小化的方向,步步逼近最优解。此过程需用链式法则计算各层参数对结果的影响,亦即微积分中的复合函数求导。而这些演算法运作的数学场域,正建立于笛卡尔所创的座标系之上。
进一步来说,像Word2Vec或BERT这类自然语言处理技术,将词汇转化为稠密矢量,使语意相近的字词在矢量空间中相互靠近,这种「语意即距离」的嵌入技术,也可视为解析几何的延伸。电脑视觉中的卷积神经網絡(CNN),透过多层特征提取,从像素空间转换到形状与语义空间,展现出「座标转换以理解现实」的深层结构。从AlphaGo到GPT-4,AI系统不断在函数空间中寻找最佳解。这些空间的数学结构源自笛卡尔当年奠定的几何与代数统一。
笛卡尔的哲学关注「心灵」与「机器」的界线,他认为动物如机械般运作,而人有思考的灵魂。今日AI虽能模拟语言与视觉,但是否真正「理解」仍是哲学难题。从数学化思维到理性工具,笛卡尔提供一把通往AI时代的钥匙,却也提醒我们,智能不只是算法,更是对思维本质的深刻省思。