王國平　張建國

摘要：該文討論了信息科學與計算機智能的一些本質(zhì)問題，對客觀世界的認識、主觀信息世界的認識、人腦的認識、計算機的認識以及計算機智能的發(fā)展都作了詳細的探討。

關(guān)鍵詞：信息；計算機；程序；智能

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7724-03

Abstract：This article discusses some of the essence of information science and computer intelligence， cognition of the objective world and cognition of the subjective information world and cognition of the human brain and cognition of the computer and the computer intelligence development are discussed in detail.

Key words：Information；Computer；Procedures；Smart

1 主觀與客觀的關(guān)系

客觀是指不以人意志為轉(zhuǎn)移而存在的世界，那主觀是什么，主觀是指存在人腦中的東西?？陀^決定主觀，主觀反映客觀，主觀與客觀兩者之間的關(guān)系是對立統(tǒng)一的。在人不作為的情況下，主觀和客觀是脫離的，人可以胡思亂想自以為是，可以認為天上有上帝，地下有閻王。但是人要有正確的思想，必須尊重客觀，分析客觀，得到認識，并返回到客觀實踐中去加以驗證，這樣才能保持主觀與客觀的一致性、主觀世界的正確性。

2 客觀世界有什么

客觀世界有對象，有關(guān)系，有作用，有狀態(tài)，這只是籠統(tǒng)地說。更本質(zhì)地說，客觀世界有電子、質(zhì)子、中子，和微粒的運動狀態(tài)以及存在它們之間的相互作用力。這幾種微粒的不同組合構(gòu)成不同的原子，原子的不同組合構(gòu)成各種分子，原子或分子的不同組合構(gòu)成現(xiàn)實世界各種物體對象。進入有機物界，分子構(gòu)成細胞，細胞構(gòu)成器官，器官的有機組合構(gòu)成各種動植物體，無機世界加植物界加動物界構(gòu)成地球生態(tài)系統(tǒng)。地球太陽及其他行星構(gòu)成太陽系，太陽系是構(gòu)成銀河系的成員，銀河系是構(gòu)成整個宇宙的成員。整個客觀世界就是在三種基本粒子基礎(chǔ)上組合形成結(jié)構(gòu)體，產(chǎn)生某種特性，參與更大的結(jié)構(gòu)體，產(chǎn)生更復雜的特性以至無窮。維系客觀世界結(jié)構(gòu)的是存在微粒之間無所不在無時不在的各種自然力。統(tǒng)治宇宙星系的萬有引力，統(tǒng)治物質(zhì)的電磁力，統(tǒng)治原子核的強相互作用力，越往小處，統(tǒng)治力越強，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)固，這也就是核燃燒比化學燃燒更難發(fā)生的原因。客觀物質(zhì)世界處各種自然力的作用之下，處力平衡狀態(tài)，則維持狀態(tài)相對不變，處力不平衡狀態(tài)，則進入狀態(tài)變化的過程，靜止是相對的有條件的，運動變化是絕對的無條件的。

3 主觀中的初級狀態(tài)是什么

是模擬信號，圖片聲音等感官的東西。我們睜開眼睛，看到的是客觀的世界，閉上眼睛，腦中怎么還有剛才看到圖片呢？原來人腦像個照相機，客觀世界的狀態(tài)已照到腦中存儲起來了，所以我們隨時能回憶起剛才看到的場景。我們的耳朵是個錄音機，我們的鼻子能聞氣味，舌頭能嘗到各種味道，皮膚能體味到各種感覺，這些設備大部分時間處工作狀態(tài)，為我們帶來各種信息，我們腦中存滿各種圖片、聲音、感覺，這些就構(gòu)成了我們對客觀世界的主觀初級認識狀態(tài)，也即感性認識狀態(tài)。

4 主觀中的次級狀態(tài)是什么

是語言文字符號，編碼。每個符號編碼都與某種初級感觀印象中的事物及關(guān)系對應，我用語言聲音描繪世界，別人看了或聽了能想象現(xiàn)實場景。各種語言之間能夠相互翻譯，為什么？因為語言是感觀印象中某種客觀事物及關(guān)系的編碼，不同的語言用不同的符號體系編碼，但都是表示相同的感性世界。

5 主觀中的高級狀態(tài)

高級狀態(tài)是更抽象的級別，是一種數(shù)學化的世界，感性世界中的各種對象表示為變元，對象的狀態(tài)表示為變元的取值大小，對象之間的關(guān)系表示為各種變元之間的函數(shù)關(guān)系。

6 信息是主觀與客觀保持一致的媒介

信息是什么，是客觀狀態(tài)在主觀中的反映，是主觀與客觀保持一致的紐帶，離開了信息的掌握，主觀世界就會和客觀世界漸行漸遠。信息具有客觀性、普遍性、依附性、價值性、時效性、可傳播性、可存儲性、可擴散性、可共享性、可加工性、可增值性、動態(tài)性、相對性、能被干擾性。[1]

7 人腦是什么

人腦是一架天然優(yōu)質(zhì)的信息存儲和處理機器，其功能具有堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)，和大腦的特殊結(jié)構(gòu)是分不開的，結(jié)構(gòu)決定功能，一塊磚頭絕對干不了大腦的活，動物也有大腦，但其也達不了人腦的功能高度，都是因為其他動物的大腦結(jié)構(gòu)和復雜度都不及人腦。正因為這顆性能優(yōu)越無比的大腦，人成了萬物之靈。[2]

8 計算機是什么

是通過電子元件組合而成，運行軟件能夠模仿人腦進行信息存儲和處理的機器，是硬件與軟件結(jié)合的產(chǎn)物，硬件是元件的空間組合，軟件是硬件的時間組合。

9 程序是什么

程序是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加算法，加與用戶交互的界面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以描繪客觀世界，算法可以描繪客觀對象的關(guān)系，有與用戶交互的界面，人則可以干預程序的運行，能被操控。[3]

10 人腦的部分智能為何能用計算機來實現(xiàn)

客觀世界在人腦中的最高反映為變元及函數(shù)關(guān)系，感官世界的變元化、函數(shù)化為通過計算機替代人腦處理信息奠定了基礎(chǔ)，計算機最擅長存儲和計算，不同的存儲單元代表不同變元，存儲單元中存儲的數(shù)值代表變元的狀態(tài)，變元之間的函數(shù)關(guān)系可以轉(zhuǎn)化為程序，由已知變元就能推算出未知變元。

11 程序語言和自然語言的區(qū)別

自然語言代表的現(xiàn)實客觀世界物質(zhì)、狀態(tài)、關(guān)系、作用，各種語言能夠互譯，都是基于這種客觀。計算機機器語言，分析每一條指令，里面包含的只有變元、狀態(tài)、操作，分別對應計算機內(nèi)的存儲單元、所存的數(shù)據(jù)、某種硬件組合結(jié)構(gòu)的運作，更形象地說相當于倉庫、貨物、加工車間，程序的運轉(zhuǎn)就相當于從相應倉庫取貨送到相應加工車間加工并將加工結(jié)果存儲到相應的倉庫中去。這里的存儲單元可以是內(nèi)部存儲中的某個單元，也可以是某個外部接口，接口和內(nèi)存單元的統(tǒng)一對待，使計算機與外界的交流成為可能，從而奠定了智能的基礎(chǔ)。所謂的智能不就是基于外界的情況能出合理的反應嗎！當計算機從外部接口取數(shù)，經(jīng)過合適的處理并將處理結(jié)果從輸出接口輸出，這一圈的運作就構(gòu)成了一個智能單元，各種智能單元的集合構(gòu)成了完整的智能體系。endprint

12 計算機各種語言之間的關(guān)系

計算機語言包括機器語言、匯編語言、各種高級語言。它們之間的關(guān)系，機器語言直接指代硬件，匯編語言指代機器語言的某種組合，高級語言指代某種匯編語言的組合模塊。正因為這種層層指代的關(guān)系，我們可以將高級語言編好的程序翻譯成匯編語言程序進而翻譯成機器語言代碼供計算機執(zhí)行。計算機只能執(zhí)行機器代碼，高級代碼它都不認識，所以高級代碼必須首先翻譯成機器代碼。

13 現(xiàn)實世界的運作與計算機程序運作的本質(zhì)區(qū)別

現(xiàn)實世界的運作是基于自然科學規(guī)律，其中最基礎(chǔ)的就是物理規(guī)律，在宏觀世界里，就是牛頓定律，物質(zhì)、狀態(tài)、關(guān)系、作用以及狀態(tài)的改變，本質(zhì)就是力的作用改變物質(zhì)的狀態(tài)。在現(xiàn)實世界，事物的發(fā)展變化是按部就班的，不可能跳躍式發(fā)展，而總是基于現(xiàn)有狀態(tài)和關(guān)系在外力的作用下做相應的改變，改變后的狀態(tài)又成進一步運動變化的基礎(chǔ)和條件，環(huán)環(huán)相扣以至無窮。現(xiàn)實的發(fā)展是要經(jīng)歷時間經(jīng)歷過程的，不可能突變。

計算機運轉(zhuǎn)本質(zhì)是計算，是根據(jù)條件、函數(shù)關(guān)系直接算結(jié)果，如果運算速度夠快，計算得結(jié)果的時間可以無限縮短，這在現(xiàn)實的發(fā)展過程是做不到的。當然，計算機的計算也是基于現(xiàn)實的電學運動規(guī)律，但我們只是利用了設計成某種結(jié)構(gòu)電子設備的這種功能，關(guān)注的并不是得到的電信號本身，而是電信號所代表客觀事實。

14 計算機為什么能夠模擬現(xiàn)實世界的運轉(zhuǎn)

世界可用微分方程和靜態(tài)關(guān)系方程聯(lián)合表示，這表明現(xiàn)實的發(fā)展既和現(xiàn)實的當前關(guān)系有關(guān)，又和歷史狀態(tài)有關(guān)。而計算機是由數(shù)字邏輯電路組成，數(shù)字邏輯電路包含組合邏輯電路和時序邏輯電路，組合邏輯電路可以表示變元狀態(tài)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系，時序邏輯電路可以表示變元狀態(tài)的歷史繼承關(guān)系，兩者的結(jié)合既能由已知變元狀態(tài)算出未知變元狀態(tài)，也能由歷史變元狀態(tài)算出變元現(xiàn)態(tài)。計算機在時鐘脈沖的驅(qū)動下，依據(jù)程序指令一步一步地不斷運算下去導致變元狀態(tài)不斷地被調(diào)整改變，由此模擬出現(xiàn)實客觀世界隨時間發(fā)展變化的過程。[4]

15 計算機為什么能耐

計算機有基本指令集，每種指令相當于一個能完成某種特定加工任務的車間，它是由電子元件的某種空間組合形成的組合邏輯電路、時序邏輯電路或兩種電路的結(jié)合體。一種計算機有多少條基本指令，就表示有多少這種結(jié)構(gòu)及功能各異的車間。我們見到的人造物，一般都是單一功能，掃把只能掃地，碗只能盛東西，電風扇只能吹風。而計算機卻像個工具箱，里面有各種基本工具，根據(jù)任務的不同選用不同的工具。任務單一，一種工具就能完成任務，任務復雜，可以將任務分解成各種簡單任務的依時間的順序組合，每個特定簡單任務選用不同的工具完成，這就是程序。電子邏輯元件的空間組合構(gòu)成機器指令，指令的時間順序組合構(gòu)成程序，加上可以無限擴容存儲單元可以代表現(xiàn)實中的無限事物，所以最終人腦所具有的各種信息處理功能基本可由計算機來完成。尤其是當今網(wǎng)絡通信發(fā)達，多計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的信息協(xié)同處理集群，可以以分工協(xié)作的方式完成更大任務，解決更大的問題。

16 電腦永遠依賴人腦

為什么這么說，計算機的運行離不開程序軟件，沒有軟件，功能再強大的硬件也只能象一堆散亂的零件，沒有裝配成機器是發(fā)揮不出任何功能。但是軟件卻出自人腦，計算機五花八門的功能都是依據(jù)人編好的程序照章運行的結(jié)果，人告訴計算機怎么運行它就怎么運行，一旦程序受到干擾出差錯它就會死機失去功能。而程序是怎么編出來的，是人通過分析現(xiàn)實問題，發(fā)掘需求，對現(xiàn)實進行信息建模，設計、編碼、測試最后得到可運行的程序，投入運行后還要跟蹤需求的變化不斷對程序加以改進。[5] 隨著問題的復雜化，大型的軟件項目并不是一個人能完成的，必須采用工程化的方法由一個團隊的多人分工協(xié)作完成。這么復雜的工作，連人類完成起來都覺困難，何況依賴人腦編好的程序運行的機器。如果計算機不能自己編寫程序自我運行，那它永遠是人手中的傀儡，聽人使喚的工具，能輔助人腦作部分信息處理工作，但永遠不可能替代人腦，超越人腦。

17 計算機沒有自我發(fā)展的動因

人類的存在是一種時刻面臨問題的存在，人類所有的行為都是為了解決自身生存問題，為自己生存的更好，人必須主動去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。人不主動去解決問題行嗎？不行，不吃飯你會餓死，不喝水你會渴死，冷了不穿衣，你會凍死，沒有房住，風吹、日曬、雨淋你受不了。麻煩太多，直接死了不行嗎？不行，死的過程會很難受的，還不如生舒服，所以人都貪生怕死。既然死不如生，那人只有直面生存問題，努力去解決它。好了，當我們勇敢地面對了問題，問題并沒有想象的那么難。更神奇的是，當我們努力勞作，解決了生存問題之后，發(fā)現(xiàn)生活是無比美好享受，我們吃著美食，喝著美酒，住著寬大的房子，開著寶馬，周游世界，欣賞著世間美景，生活太美好了！懷著對美好生活的向往，人類有了無比的探索問題解決問題的動力，有了無比的工作熱情。在古代自然經(jīng)濟的社會里，我們各自解決自己的生存問題，個人能力有限，所以只能處在一種低水平生活層次；進入現(xiàn)代商業(yè)社會，我們通過分工協(xié)作的方式，能解決更大、更復雜的問題，自然生活就進入更高的層次，生活更是一種享受。

計算機無所謂生死，死對它無所謂，哪個零件壞了，它就不工作，沒電了，它就停機，很自然，無痛苦。生對它也不是什么享受，運行五花八門的程序，實現(xiàn)天花亂墜的功能，干得再好，它自身沒有感覺。既然生也無所謂，死也無所謂，它就不可能主動去探索問題，解決問題，不斷謀求自身發(fā)展進步。相反，計算機是人造出來的，是人提升自己生活水平的工具，計算機的生死，人太在乎了。銀行里的錢都掌握在你計算機手中，你要是死了癱了，我的錢就沒了，你可千萬不能死。我正坐在飛機上，周游著世界呢，飛機全在你計算機的操控下運行，你可千萬不能死，你死了，我也完了。所以說，是人在關(guān)注并主宰計算機的發(fā)展，指望計算機超過人類的智能，不可能。

參考文獻：

[1] 方陸明，徐愛俊，李英杰.信息管理概論[M].杭州：浙江科學技術(shù)出版社，2005：3.

[2] 馮天瑾.智能學簡史[M].北京：科學出版社，2007：41.

[3] 倪健.簡單之美-軟件開發(fā)實踐者的思考[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010：16.

[4] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].3版.北京：高等教育出版社，1994：236.

[5] 張海藩.軟件工程[M].2版.北京：人民郵電出版社，2006：13.endprint