《智能控制五十年回顾与展望：从智能控制到指挥控制智能》

“智能控制”正式的名称从1971年开始，到今天50年了。王飞跃研究员在第九届中国指挥控制大会作《智能控制五十年回顾与展望：从智能控制到指挥控制智能》专题报告，从“不忘初心：人工智能与智能控制之源”“发展壮大：智能控制与计算智能”“不忘教训：Lighthill报告及其意义”“跨越鸿沟：从牛顿到默顿的平行升华”“控制智能：平行控制＋平行管理＋平行智能”“重启征程：从指挥与控制智能到和平化智能战争” 6方面回顾与展望智能控制到指挥与控制智能的发展。学会根据大会报告录音整理成文字版，现微信刊出，供领域内专家学者阅读参考。

《智能控制五十年回顾与展望：从智能控制到指挥控制智能》

王飞跃 

中国科学院自动化研究所研究员、中国指挥与控制学会常务理事、

《指挥与控制学报》和《智能科学与技术学报》主编

01 不忘初心：人工智能与智能控制之源

人工智能是怎么来的？

最近又出了一篇文章，要把人工智能起源归向于哥德尔，我不这么认为。我认为要从希尔伯特要把数学机械化开始。后来是罗素跟他的老师怀德海Whitehead，为了给希尔伯特纲领提供基础，就写了三卷本的《数学原理》（Principia  Mathematica），希望把数学世界机械化。为什么用这个名字呢？因为这个名字牛顿用过，牛顿当年用这个名字把一个机械世界数学化了，如能把数学机械化，这样就形成一个闭环，各种智能就会自然涌现，这是他们的愿望。这个时候才到了哥德尔。哥德尔的不完备定理，把他们十年的心血抹掉了，也把希尔伯特的梦想消灭了。然后图灵接着他提出计算机械化，图灵机引用的第一篇文章就是哥德尔文章。哥德尔消灭了一个世界，什么都没提出来，但它发挥了重要的作用。图灵给了方案，就是图灵机。真正认识到他们两个工作伟大的是谁？是冯诺依曼。他在这基础上提出计算机冯诺依曼结构，有了今天的计算机，有了今天的信息产业。

人工智能诞生于哪一年？

英国人：1947年，以图灵的《Intelligent Machinary》手稿完成之年为人工智能诞生之年。

美国人：1956年，以达特茅斯“人工智能研讨会”召开之年为人工智能诞生之年。

人工智能到底从哪一年开始的，英国人美国人一直争到20世纪70年代。现在不打了，英国人真是服了。但是他们实现的只是计算的机械化（数据驱动），最初的设想是推理的机械化，是知识驱动，刚刚开始。

人工智能的本名叫什么？

1973年，卢卡斯教授James Lighthill与人工智能创始人John McCarthy在BBC就人工智能展开辩论，McCarthy称自动机Automata是人工智能的本名，就是一种图灵机。后到20世纪90年代，McCarthy多次说人工智能的本名应该叫Cybernetics，不叫的原因是维纳团队内部分裂严重，大家觉得与Cybernetics离得越远越好。

02 发展壮大：智能控制与计算智能

谁首先提出智能控制一词？

傅京孙。他是从学习控制来的，是学习已经知道的未知的知识。他1970年写了一篇学习控制的总结文章，然后立即发现里面有局限，所以他第二年又写了一篇短文（Technical Notes and Coorespondence），首次正式提出“智能控制”一词，所以“智能控制”就是人工智能与智能控制，正式的名称是从1971年开始，到今天50年了。这篇短文一点都不短，短文的主要的思想是把机器人，把人机混合引到控制系统里面来，要像控制机器一样控制人，要像控制人一样控制机器。这也是下一步智能指挥控制最最需要的，也是管理的智能化最最需要的。

谁首先正式开展并组织智能控制研究？

真正做起来是George N. Saridis。他是真正学术上的机器人之父，创办了机器人与自动化学会，然后推动了智能控制。他认为智能机器人控制就是智能控制，所以把傅京孙的两个圈说，智能控制是人工智能与控制的结合，扩展成3个圈，人工智能、OR，再加CS。CS有3个含义，最初的含义就是控制系统，然后是计算机系统和通信系统，画了3个圈，然后开始了这方面的会议，最后有了机器人学会。后来又画了3个框，就是智能控制的3层结构：第1层是公司董事会，CEO；第2层是各种各样的管理员；第3层就是干活的。智能增加，精度递减，或者精度增加，智能递减。

计算智能控制的里程碑

计算智能使得智能控制强大起来，归结起来到这几位。

神经网络发展的两个阶段

第一阶段：初步探索

*1958年计算机科学家Rosenblatte推广了MP模型

*1960年Widrow和Hoff提出了自适应线性元件ADACINE网络模型

*1976年Grossberg提出了自适应共振理论

第二阶段：研究热潮

*1982年J.J.Hopfield提出了Hopfield网络

*1984年Hinton等人提出了Boltzmann机模型

*1986年Rumelhart和McClelland合著《Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructures of Cognition》，最大作用是推出多层神经网络，为今天的深度学习培育了火种。

03 不忘教训：Lighthill报告及其意义

这份报告把人工智能说成“ABC”“小儿科”，没用，无法跨越“建模鸿沟”，但认为4样东西可能有用，Higgins将这4样东西合起来称为“认知科学”，“认知科学”的提出者及学生如下图所示：

实际上，这3个人在40年开创了计算智能真正的路径。后来3个人突然分裂，“金三角”顿失，产生了悲剧，改变了人工智能发展进程。

04 跨越鸿沟：从牛顿到默顿的平行升华

如何跨越Lighthill的认知鸿沟？

模型世界和实际世界有认知鸿沟和建模鸿沟，我个人认为跨越鸿沟要依靠大数据填充，平行架桥。预测未来的最好方式就是创造未来，系统化起来就是人工社会、计算实验、平行执行，产生3种智能，描述、预测、引导，最后架起实际与虚拟之间的平行之桥在虚拟世界以万变应不变，从小数据生成大数据，把大数据再炼成智数据。Alpha Go就干了这么一件事情。这样，平时以万变应不变，出了事以不变应万变。利用区块链的DAO道和智能合约，把一个不定多样复杂的世界变成敏捷、聚焦、向目标收敛的智能系统。

平行跟并行是不一样的，一个分而治之一个扩而治之。利用仿真过程，实现现实世界的物理实体与虚拟空间的数字副本之间的映射，虚实互动、平行驱动。数字孪生就是最特殊的情况。平行分了3步，第一步就是孪生，叫人工社会，又分3步。有模型的情况是数字孪生，再不行是软件孪生，实在不行是虚拟孪生，反正要孪生。对我们而言，孪生至少4个，描述体、预测体、引导体。当年因为有了虚数，X²+1等于0才可解，相对论和量子力学方程才能写出来。同理，真正要实现智能就必须把智能虚数引进来，这个虚数就是平行，这样才能形成“合一体”世界：人机结合，知行合一，虚实一体，之间有内在的逻辑关系。

05 控制智能：平行控制＋平行管理＋平行智能

平行控制的原理

原来提的平行控制理论中的几个问题终于在去年几乎全解决，开辟了一个完全新的理论，现在完全以数学的方式描述平行控制。简单而言，就是把控制求导，以前控制是不能求导的。第一是物理定律不允许求导，第二是硬件实现不允许求导，因为求导噪音就扩大了。

平行控制基本结构

现在最基本的平行控制就比经典的控制多了那么一点，这一点就是对控制的导数。现在我们已经在数学上证明了，这个点不是凭空加上的，当人工系统是物理系统的仿射等价之后，就相当于对控制求了一次导。利用平行控制的思想，把线性控制系统完全可以改造，把非线性控制理论也可以完全改造。

现在不但控制要平行，传感也要平行，要把Y=HX左边也求导。从数据采集、图像采集、视觉采集、感知采集、规划、测试、区块链、强化学习到一般学习，全面平行智能化。现在应用到SRM第三代电机，可以把能量节省70%，一般情况至少是20%，实现无感控制，精度高，成本只有三分之一，目前雷达50%、60%用的是Elmo的驱动，可以改变了。电机占所有耗能的60%，所以它在“双碳”里面会起核心的作用。

06 重启征程：从指挥与控制智能到和平化智能战争

我们20世纪90年代就开始做平行交通，现在应用到矿山去。为什么选电机和矿山这两个方面。因为智能制造进厂的第一关就是电机，出了厂的最远端就是矿山，但是最重要的还是国防，是军事。美国人自己花了几乎十年的时间讨论未来的指挥与控制是什么，最后总结出来就是“未来的指挥与控制不再是指挥与控制”，而创了一个“C2 Journal”推行这一理念。后来，美国国防部的指挥与控制杂志因经费问题停刊，我们的《指挥与控制学报》现在成了世界唯一的。

我们如何应对？

我们的应对是不再应对，我们自由畅想“As May We Think”。

我们一定要占领道德哲学高地，我们必须要有自己的体系：

*从哲学上革康德的《永久和评论》的命

*从军事上革克劳塞维茨断言的命，让军事是政治的延续变为政治是军事的延续

*树立智能化战争就是和平化战争的理念

为什么平行？

为什么要把UDC化成AFC，这是我心目中未来的军事体系。它的哲学基础是三个世界一起打，这样保证三个世界在CPSS空间300%的安全。人是万物的度量，没有人不可能实现智能化，这就是典型的三战合一。所以指挥与控制要进入5.0，情报也要进入5.0，这个情报本身就含智能，因为情报、智能的英文单词是同一词。

战争的根源

理性的有限性＋欲望的无限性＋人性中对冲突的自然向往

要想到战争的根源，我们要有技术保障，让理性提高，政治要成为战争的延续。核心的技术就是社会认知战，我们应该重视这项工作。将来实现的不是物理世界100%安全，要3个100%安全，物理世界安全、信息世界安全、知识世界认知安全。

智能战的新常态：战争的和平化

让政治是战争通过其他手段的延续，让和平成为世界的常态，把战争和平化。我们从2004年底一直做这方面的研讨，《局域网络化自主作战的概念与展望》是最早的，一个局部区域全是无人战，无人机、无人车、无人传感、无人网络，全是平行设备。《平行武器：迈向智能战争的武器》是2005年提的报告。我们要做平行武器、平行火箭，要从开源情报到平行情报，坦克也是平行的，导弹也是平行的，航母也是平行的。要保密，要安全，区块链也要平行，要把不对称的战争变成对称的和平。美军是OODA，我们也要创新，我们做PREA。然后把军事指挥与控制变成常规的“商业管理”，把企业里面常规的管理变成军事的指挥与控制。希望把PREA至少变成跟OODA一样耳熟能详。我们有基于模型的系统工程，还要有基于模型的情报，然后把它切实应用到城市战、认知战。

怎么来实现？借用美国人的一句话“科学家是高地，科学家是未来，科学家是长期的回报”。我们现在已经在这条路上了，所以也希望将来我们通过智能战争、指挥与控制智能、战争和平化实现6S世界：在物理世界安全Safety、网络世界安全Security、生态发展与可持续Sustainability、然后顾及各国各种情况的个性化利益Sensitivity、优化的同时要为人类发展提供服务Service、走向智能的世界Smartness，这是中国的机会！