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钟义信:我们的发现和进展——高等人工智能理论 精选

已有 8098 次阅读 2014-6-19 08:32 |个人分类:科学书摘|系统分类:论文交流| 科学出版社, 智能, 钟义信, 高等人工智能原理, 信息转换

钟义信教授获首届吴文俊人工智能科学技术奖成就奖

钟义信教授积25年研究最新推出首创性学术专著高等人工智能原理》,提出的“机制主义模拟方法和“信息转换原理是当前国内外人工智能领域的最新研究方法和最新理论。该方法和理论统一了国际上“结构模拟”,功能模拟” 和“行为模拟”三大主流学派的研究方法,建立了意识、情感、智能三位一体的人工智能理论,2011年曾获得首届吴文俊人工智能科学技术奖之最高荣誉——成就奖。兹摘选部分文字以飨读者。

我们的研究发现,面对人工智能这类开放的复杂信息系统,发端于物质系统的“分而治之”方法论存在的主要问题是:把复杂信息系统分解为若干子系统的时候,丢失了各个子系统之间相互联系相互作用的信息;而这些信息恰恰是开放复杂信息系统的活的灵魂和生命线;因此,按照“分而治之”方法论分别完成各个子系统的研究之后,却怎么也不可能通过对这些子系统的“拼装”恢复原有复杂信息系统的面貌和性质。这便明确宣告:传统的“分而治之”和机械的“还原论”方法论在开放的复杂信息系统研究领域的失效!


传统方法论失效的事实既令人沮丧,又令人振奋。这是因为,只有丢掉了对于传统科学观和方法论的幻想,才会促使我们不得不义无反顾并全力以赴地探寻新的科学观和探索新的方法论。结果,终于发现: “信息观、系统观、机制观的三位一体”才是人工智能这类开放复杂信息系统所需要的科学观,“基于信息转换的机制主义方法论”才是开放的复杂信息系统所需要的方法论。

首先,关于“信息观”:由于“智能”系统(包括自然智能系统和人工智能系统)是以信息为主导特征的复杂系统:没有信息便不可能有智能,信息不同就可能导致系统的智能水平的不同。因此,信息的因素和信息转换的规律就成为智能系统的核心灵魂和整体命脉;而智能系统所涉及到的物质因素和能量因素则只能看作是信息运动这个核心过程的支持性条件。于是,在研究和探索智能系统奥秘的时候,首先就应当抓住信息和信息转换的本质特征,而不应把物质结构和能量形式作为本质的特征。这是研究智能这类开放复杂信息系统与研究物质系统和能量系统的根本区别。


其次,关于“系统观”:对于智能系统这类开放复杂的信息系统,必须保持信息的内涵的完整性和信息转换过程的系统性,这种信息内涵的完整性和信息转换过程的系统性是正确认识这类复杂信息系统的基本前提和根本保证。在这里,信息内涵的完整性就是指信息的形式(语法信息)、内容(语义信息)和价值(语用信息)的三位一体(全信息);而信息转换的系统性就是指信息转换在时空领域的整体规律。如果这种信息内涵的完整性和信息转换过程的整体性被“分而治之”方法所不恰当地肢解和割断,甚至被丢失,就势必会使信息系统的本性遭到破坏,并可能导致智能能力的丧失。

第三,关于“机制观”:对于任何智能系统来说,“智能生成的机制”才是贯穿整个智能系统全局的灵魂和生命线;至于智能系统的“结构”和“功能”则都是为实现和保障智能生成的机制这个核心灵魂和生命线而服务的;而系统的“行为”则是智能生成机制所实现的结果表现。因此,“智能生成的机制”是比“系统的结构、功能和行为”更具本质意义的特征。抓住了智能生成的机制,才算真正抓住了智能系统的核心本质。


按照开放复杂信息系统的“信息观、系统观、机制观”的理念,智能系统(包括自然智能系统和人工智能系统)智能(其实也包括基础意识、情感等智能要素)生成的核心机制便是以全信息为基础的信息转换。于是,水到渠成,“信息转换”便成为智能系统这类开放复杂信息系统的基本方法论。

事实上,正是按照“以信息观、系统观、机制观的三位一体为科学观、以基于(全)信息转换的机制主义为方法论”,我们已经发现:智能生成的共性核心机制就是信息-知识-智能转换,简称为“信息转换”,也发现并阐明了与此相关的“全信息理论”和“知识生态学结构”,因而建立了与结构模拟、功能模拟和行为模拟方法在学术理念上全然不同的“智能生成的机制模拟方法”;进而还发现了“人工智能的结构模拟、功能模拟、行为模拟方法分别是机制模拟方法在不同知识条件下的和谐特例”,从而形成了“人工智能的统一的方法和理论”。不仅如此,我们还欣喜地发现:“基础意识、情感、智能的生成机制其实都是在各自条件和各自目标下的信息转换”。这是意义重大的发现!

综合以上这些发现和进展,一个以信息观-系统观-机制观的三位一体为科学观念、以基于(全)信息转换的机制主义为方法理念的“高等人工智能理论”便浮出了水面,与现有的人工智能理论研究相比,高等人工智能理论研究的理念、方法、深度和广度全然面貌一新。

高等人工智能和现有人工智能之间的基本联系和主要差别


由此我们便发现:按照传统“分而治之”方法论形成的结构模拟、功能模拟、行为模拟三种方法之间之所以不能互相认可,不能形成合力,根本原因就在于它们各自依据的“科学观和方法论”存在严重的局限性和片面性,掩盖和割断了事物内在的信息联系,因此难以真正触及到智能问题的深层本质,也难以互相沟通。而一旦运用新的更为先进的科学观和方法论阐明了智能的深层本质,它们之间内在的本质联系便会豁然显现出来!而且,更加深刻和更加科学的理论体系也便由此矗立在我们的面前。


本文摘编自钟义信著《高等人工智能原理——观念·方法·模型·理论》一书,图片来自于网络。该书更多文摘敬请关注科学出版社微信:


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