2015年是《中興通訊技術(shù)》創(chuàng)刊20周年。20年來,《中興通訊技術(shù)》和信息技術(shù)一起都取得了令人矚目的進展。在20年這個時間節(jié)點上,我們需要思考:下一個20年信息技術(shù)將何去何從?是走向新型信息技術(shù)?還是走向人工智能?顯然,前者是一個偷懶的敷衍說法,因為任何時候人們都可以把未來的某種技術(shù)叫做某種新型技術(shù),而后者才是一個認真的科學答案。
1人類智能和人工智能的
概念
和其他生物物種不同,人類是一種智慧型生物。人類智慧包含兩個相輔相成的部分:隱性智慧和顯性智慧。隱性智慧負責發(fā)現(xiàn)和確定創(chuàng)新的方向,顯性智慧負責在確定的創(chuàng)新方向上實現(xiàn)具體的創(chuàng)新求解。更具體地說,隱性智慧是人類發(fā)現(xiàn)問題和定義問題的能力,需要全局性的分析能力、想象能力和開拓能力,是一種內(nèi)隱的創(chuàng)造性能力,因而不可被機器模擬;顯性智慧是人類在隱性智慧所定義的問題框架內(nèi)解決問題的能力,需要獲取信息生成知識和運用知識解決問題的能力,是外顯的操作性能力,因而可以被機器模擬。人類的顯性智慧通常也會被稱為人類智能,模擬人類智能(顯性智慧)的科學技術(shù)就叫人工智能。
圖1所示就是一個功能完整的人工智能科學技術(shù)模型。
模型中的隱性智慧表現(xiàn)在:面對環(huán)境定義的實際問題;為知識庫提供的已有知識;預設(shè)的問題求解目標。這三者就是隱性智慧定義的工作框架。在這個框架下,人工智能系統(tǒng)所要執(zhí)行的任務(wù)就是模擬人類智能(顯性智慧)的能力,運用所提供的信息和已有知識解決所給定的實際問題,達到預定的求解目標。
但是,圖1所表示的人工智能系統(tǒng)模型比較復雜,適合科學研究。針對本文討論的需要,我們把它加以簡化,成為圖2所示的簡化模型。
模型表明了人工智能系統(tǒng)工作的基本過程:
(1)人類主體(隱性智慧)首先設(shè)定工作框架,即定義要解決的實際問題,提供已有知識,預設(shè)求解目標。
(2)人工智能系統(tǒng)收集工作框架的信息,包括模型中的本體論信息。
(3)通過信息獲取(感知)單元,把本體論信息轉(zhuǎn)換為認識論信息。
(4)通過信息傳遞(通信)單元,把認識論信傳送到信息處理單元。
(5)通過信息處理(計算)單元,使認識論信息成為適用信息。
(6)通過知識生成(認知)單元,根據(jù)求解問題的需要生成專門知識。
(7)通過策略創(chuàng)建(決策)單元,把認識論信息、專門知識、求解目標轉(zhuǎn)換為求解問題的智能策略。
(8)通過策略傳遞(通信)單元,把智能策略傳遞到策略執(zhí)行單元。
(9)通過策略執(zhí)行(控制)單元,把智能策略轉(zhuǎn)換成為智能行為,反作用于實際問題。
(10)如果智能行為反作用于實際問題的結(jié)果沒有滿意地實現(xiàn)預期的求解目標,就把誤差作為新的信息反饋到信息獲取(感知)單元,通過學習,補充新的知識,優(yōu)化智能策略,改善執(zhí)行效果,減小求解誤差。
完成第(10)步以后,人類隱性智慧又會定義新的工作框架,人工智能系統(tǒng)就開始新一輪模擬人類顯性智慧能力的工作。如此循環(huán)往復,螺旋上升,不斷地展開人類主體與人工智能系統(tǒng)之間和諧默契的合作,不斷改善人類生存發(fā)展水平。
以上步驟表明,在人類與人工智能系統(tǒng)之間,人類始終是主體,人工智能系統(tǒng)則是人類求解問題的聰明工具。由于人工智能系統(tǒng)接受了人類所預設(shè)的求解目標和提供的專門知識,就保證了人類主體與客體之間實現(xiàn)主客雙贏的策略:主體贏,因為實現(xiàn)了主體的求解目標;客體贏,因為遵守體現(xiàn)在知識中的客觀規(guī)律[1]。
2人工智能技術(shù)
以上論證說明:人工智能技術(shù)可以在人類隱性智慧定義的工作框架內(nèi)模擬人類顯性智慧(人類智能)生成知識,創(chuàng)建主客雙贏的策略解決各種復雜問題。而這是現(xiàn)今其他各類技術(shù)做不到的。
不過,由于在人工智能系統(tǒng)工作的基本過程中,第(1)步中客觀存在各種不確定性,人類給定的知識未必能夠理想地體現(xiàn)客觀規(guī)律,也未必能夠完全滿足求解問題的需要,第(2)步中人類預設(shè)的求解目標也不見得完全合理,第(3)步中人工智能系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)必然存在各種不理想性。因此,人工智能系統(tǒng)對人類顯性智慧能力的模擬不可能完全到位,人工智能系統(tǒng)提供的問題解答也可能不如人類求出的解答。
如果說人工智能系統(tǒng)確實也有超人的地方,那主要是它的工作速度、工作精度、持久能力等因素,而不可能是顯性智慧中的智慧品質(zhì)。
至于一些人所宣傳的機器超越人類甚至機器淘汰人類的說法,是沒有根據(jù)的。無論是人工智能系統(tǒng),還是其他各種機器系統(tǒng),它們共同的問題之一是:機器沒有生命,沒有目的,不可能自主發(fā)現(xiàn)應當解決的實際問題,不可能自主形成機器的智慧,尤其不可能無中生有地形成超越人類和淘汰人類的荒唐愿望,因此更不可能產(chǎn)生淘汰人類或滅絕人類的行為。
3 人工智能與信息技術(shù)的
關(guān)系
圖2的人工智能系統(tǒng)模型表明,完整的人工智能技術(shù)系統(tǒng)必須具有如下環(huán)節(jié):信息獲?。ǜ兄?、信息傳遞(通信)、信息處理(計算)、知識生成(認知)、策略創(chuàng)建(決策)、策略執(zhí)行(控制)以及反饋學習優(yōu)化等基本技術(shù)系統(tǒng),這正像“人”這個智能系統(tǒng)必須具有感覺器官(信息獲?。?、傳輸神經(jīng)系統(tǒng)(信息傳遞)、思維器官(信息處理、知識生成、策略創(chuàng)建)以及執(zhí)行器官(策略執(zhí)行)。
其中傳感(感受信息)、通信(傳遞信息)、計算(處理信息)、控制(執(zhí)行信息)等技術(shù)屬于信息技術(shù)??梢?,人工智能系統(tǒng)是一個全局整體,其中包含著傳感、通信、計算、控制等信息技術(shù)環(huán)節(jié);這正像人這個智能系統(tǒng)是一個全局整體,其中包含感覺器官、傳輸神經(jīng)、丘腦和執(zhí)行器官。
如果把人工智能系統(tǒng)稱為完整的人工智能系統(tǒng),而把其中的知識生成和策略創(chuàng)建稱為核心人工智能系統(tǒng),那么,則有:
完整的人工智能系統(tǒng) = 核心人工智能系統(tǒng) + 信息技術(shù)系統(tǒng)
其中,核心人工智能系統(tǒng)處于完整人工智能系統(tǒng)的核心,處理知識和智能層次的問題;信息技術(shù)系統(tǒng)處于完整人工智能系統(tǒng)的外周,處理信息層次的問題,同時擔任核心系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的兩端接口:一端是從環(huán)境獲取本體論信息(傳感),另一端是對環(huán)境施加智能行為(控制)。
這就表明,信息技術(shù)系統(tǒng)提供給人類的服務(wù)主要是方便快捷的信息共享,而不可能提供如何認識事物本質(zhì)的服務(wù)(因為這需要知識),更不可能提供如何解決問題的服務(wù)(因為這需要智能策略)[2]。
4“新型”信息技術(shù)
近十多年來,先后出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)以及各種互聯(lián)網(wǎng)的應用技術(shù)。人們把它們稱為“新型”信息技術(shù)或“新一代”信息技術(shù)。
深入分析可以發(fā)現(xiàn),這些新型信息技術(shù)的核心技術(shù)正是核心人工智能系統(tǒng)的知識生成和策略創(chuàng)建技術(shù)。不妨以大數(shù)據(jù)技術(shù)為例加以說明。圖3表示了大數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)的工作流程。
由于有著多種來源、多種背景以及多種格式,大數(shù)據(jù)通常是病態(tài)結(jié)構(gòu)或不良結(jié)構(gòu)的大規(guī)模數(shù)據(jù)集合,其中可能包含垃圾、病毒和黑客攻擊程序。因此,如圖3所示,大數(shù)據(jù)技術(shù)的第一個環(huán)節(jié)就是智能分類:把無用的數(shù)據(jù)識別分類出來加以過濾和抑制,把有用的數(shù)據(jù)按照某些特征進行分類,再分門別類地送到恰當?shù)脑朴嬎悖ê驮拼鎯Γ┫到y(tǒng),進行相應的信息處理,為知識生成(知識挖掘)做好必要的準備。通過知識挖掘生成了足夠的知識之后,才可以把這些知識(結(jié)合求解目標)轉(zhuǎn)換成為用來解決問題的智能策略。其中,智能分類、知識挖掘和策略創(chuàng)建都是人工智能的基本技術(shù)??梢姡绻麤]有這些人工智能技術(shù),大數(shù)據(jù)就只能是數(shù)據(jù),而不可能轉(zhuǎn)換成為有用的知識和可以用來解決問題的智能策略。
由此可知,大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心就是人工智能技術(shù),可以把它比較確切地稱為面向大數(shù)據(jù)的智能技術(shù)。
真正的智能物聯(lián)網(wǎng)模型不是別的,正是圖2所示的模型。如圖2所示,只要在綜合知識庫內(nèi)設(shè)置“對物控制的目標”,那么“外部世界的物”的信息就經(jīng)由傳感器獲得,經(jīng)過通信系統(tǒng)傳送到計算系統(tǒng)并在這里進行必要的處理即把信息變成適用的信息,接著由認知系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成為知識,然后由決策系統(tǒng)根據(jù)控制目標把信息和知識轉(zhuǎn)換成為智能策略,智能策略再經(jīng)通信系統(tǒng)傳到執(zhí)行系統(tǒng)之后轉(zhuǎn)換成為智能行為反作用于所關(guān)注的“物”,使它的狀態(tài)符合預設(shè)目標。
近來人們在密切關(guān)注著“互聯(lián)網(wǎng)+”。其實,“互聯(lián)網(wǎng)+”可以有兩種不同的理解。一種理解是當前人們所關(guān)注的互聯(lián)網(wǎng)推廣,這里的“+”就相當于信息化的“化”,就是互聯(lián)網(wǎng)的各種應用。另一種更有意義的理解則把“互聯(lián)網(wǎng)+”理解為互聯(lián)網(wǎng)升級,就是把以計算機為終端的現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)升級為以人工智能系統(tǒng)為終端的智能互聯(lián)網(wǎng)。
應當認為,互聯(lián)網(wǎng)推廣即把互聯(lián)網(wǎng)應用到各行各業(yè)是完全必要的,這是信息化建設(shè)的正常要求。但是,從信息化建設(shè)的發(fā)展大勢來看,互聯(lián)網(wǎng)升級即把當前常規(guī)互聯(lián)網(wǎng)升級為智能互聯(lián)網(wǎng)則更為必要,這將為中國信息化建設(shè)注入更為強大的新活力,是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的需要,是國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)升級的需要。
綜上所述,大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其實都是人工智能技術(shù)的相關(guān)具體應用??梢赃@么說,如果沒有人工智能技術(shù),單憑信息技術(shù)很難有效地應對大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)以及未來更多更復雜的技術(shù)挑戰(zhàn)。
5結(jié)束語
我們認為人工智能技術(shù)不會排斥信息技術(shù),因為信息技術(shù)是人工智能技術(shù)系統(tǒng)的有機組成部分。強調(diào)人工智能技術(shù)的作用實際上也就強調(diào)了信息技術(shù)的作用,強調(diào)了信息技術(shù)的升級。
從現(xiàn)在開始的未來20年,中國和世界經(jīng)濟發(fā)展都進入深水區(qū),面臨越來越復雜的嚴峻挑戰(zhàn)。發(fā)展和應用人工智能技術(shù)(而不是停留在一般信息技術(shù)的水平)是實現(xiàn)科技創(chuàng)新和應對這些挑戰(zhàn)的有效途徑。因此,需要像中興通訊這樣的創(chuàng)新型企業(yè)和國家各級決策層次大力宣傳人工智能技術(shù),積極推動人工智能技術(shù)的發(fā)展和應用,使中國的現(xiàn)代化建設(shè)走上健康發(fā)展的軌道。
參考文獻
[1] 鐘義信.信息科學原理(第5版)[M].北京:北京郵電大學出版社,2013
[2] 鐘義信.高等人工智能原理[M].北京:科學出版社,2014