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在我的科研生涯初期,有一个非常重要的引路人,他就是钟义信先生。
【关键人物】钟义信
钟义信,1940年2月14日出生于江西省龙南县程龙乡豆头村。1岁时,父亲被抓去当壮丁,不久病逝。8岁时,母亲也因劳累过度身亡。他依靠享受国家助学金读完高中。1957年考入北京邮电学院无线电通信与广播专业;1962年考取该院信息论研究生,师从周炯槃教授(1921-2011);1965研究生毕业留校任教,从事信息论研究和教学。1979年至1981年,作为我国改革开放后的第一批出国留学人员,在英国伦敦大学帝国理工学院做访问学者;1992年5月回国担任北京邮电大学副校长,2001年卸任。1998年9月任北京邮电大学学术委员会主任。我国著名信息学家,信息科学基础理论的开拓者、人工智能统一理论的开创者。主要代表著作有《信息科学原理》、《高级人工智能原理-观念.方法.模型.理论》
【温故】
问题1:到底什么是信息?
信息是一个复杂的概念,它的本质是信息是事物运动状态及其状态变化方式。
【阅读指导】
每一个时代,都会孕育自己特有的思想和观念,而信息时代所孕育的则是信息科学。
信息科学与以往一切传统科学不同,破天荒地把“信息”作为自己主要的研究对象,把信息的运动规律作为自己主要的研究内容,把扩展人的信息功能特别是其中的智力功能作为自己主要的研究目标,而在这些研究实践中,又逐渐成了自己特有的方法论-信息科学方法论。由于信息科学的崛起,以物质和能量为中心观念的传统科学就逐渐让位于以“物质、能量和信息为中心观念”的现代科学。不仅如此,信息科学的概念、理论和方法还远远超越了自然科学的边界,向社会科学的各个领域广泛渗透,成为一门纵横交叉的新兴科学。事实上,信息科学的发展已经为哲学、经济学、社会学、管理学、人文科学提供了大量新颖的研究课题、研究方法和思路。另一方面,在信息科学理论的启迪下,一大批信息技术(包括感测技术、通信技术、计算机技术、智能控制技术等)迅速成长起来,成为当代新的技术革命的中流和核心。这一切都有力地表明,信息科学的兴起已经对现代人类文明的进步产生了巨大的影响。
那到底什么是信息呢?钟义信先生认为,“信息是一种独立的研究对象。从本体论的层次上说,它是事物运动状态和状态改变的方式;从认识论的角度来讲,它是主体所感知的事物运动状态和状态改变的方式,包括主体所关心的这些运动状态及其变化方式的形式、含义和价值。”
钟义信《信息科学原理》2002 P1-P15
【知新】
问题2:信息到底有什么用?
激活人的智能
【阅读指导】
什么是智能?钟义信先生在查阅了各种工具书对智能的释义后阐述了自己的观点:
《现代汉语词典》对智能的解释非常简明:智慧和能力;《韦式大词典》的解释是“Capacity for understanding and for other forms of adaptive behavior”《牛津词典》的解释是“Power of seeing,learning,understanding,and knowing”。显然,这些工具书对智能的释义都有道理,而且通俗易懂,能够满足广大非专业读者需求,但却不能很好的满足科学研究的需要。为此给出两个不同层次而又互相密切关联的智能概念。
人类智能:人类认识世界和优化世界的能力。
1、人类为了追求“不断改善生存发展条件”这一永恒目的而凭借已有的“先验知识”去发现和定义所处环境中需要解决而且可能解决的问题,并预设求解的目标;
2、在获得问题和目标这些信息的基础上,提取必要的专门知识,进而在目标引导下运用信息和专门知识来制定求解策略,并把策略转化为行为,从而解决问题实现目标的能力;
3、在解决老问题之后又发现新问题和解决新问题的能力。
注意:
1、目的是指永恒的战略追求,目标是指求解具体问题的具体追求,后者是前者的局部体验。
2、先验知识是先前已经具备的综合知识。
3、求解问题所必要的专门知识是指直接与问题和目标相关的具体知识,以及在先验知识不足以支持问题求解的情况下通过学习所获取的新知识。它们是先验知识的子集。
人工智能:人造及其所拥有的智能
人工智能是指针对人类设计者给定的问题、领域知识、目标等初始信息,机器提取求解问题所需要的专门知识,进而在目标引导下运用信息和专门知识制订求解策略,并把策略转化为行为,从而解决问题实现目标的能力。
注意:一般求解问题所需要的专门知识可以从领域知识中提取,但在领域知识不足以支持问题求解的情况下,就需要通过学习来提取新的知识。
【重难点解析】
问题3: 人类智能与机器智能有何关系,具体存在什么样的联系与区别?
【阅读指导】
钟义信先生认为,人类智能和人工智能两者是相通的,表现在两者都要通过获取信息、提取知识和在目标引导下制定策略解决问题。另一方面,它们之间有存在原则的差别:
1、人类具有自身的目的和一定的先验知识,因而在面对具体环境的时候能够自主发现和定义需要解决的问题并预设求解问题的目标,而且,人类可以通过获取信息和提取知识创造性的制定策略解决问题;
2、机器没有自身固有的目的和知识,因此机器本身不能自主的发现和定义问题及预设求解目标,它的问题、知识和目标都是人类设计者事先给定的,机器只能在人类给定的框架内解决问题;
3、由于人类所给定的“问题-领域知识-目标”不一定充分合理,机器解决问题的“创造性”也会受到局限。
4、“面对具体环境,根据永恒目的和先验知识发现和定义问题,并预设求解目标”能力时人类创造力的首要前提,没有这个前提就谈不上人工智能。这种能力时人类智能特有而机器没有的能力,通常在人类的思维过程中完成,因此多称为“隐性智能”。
5、人工智能通畅具有的是“显性智能”,即“获取信息、提取知识、制订策略和解决问题”的能力。
总之,人类智能同时包含隐形智能和显性智能以及它们之间的交互,而人工智能只有显性智能。由于隐性智能比显性智能更加复杂,目前还没有系统性的研究,由于时间精力有限,钟义信在高等人工智能原理一书中主要研究的依然是人工智能。
钟义信 《高等人工智能原理》2014 前言
【思考与练习】
问题4:人类智能到底是如何生成的?
【拓展阅读】
1. 钟义信 著 高等人工智能原理-观念.方法.模型.理论 北京:科学出版社,2014.3
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GMT+8, 2024-10-19 23:42
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