從自動化到智能化的思考
【“ZiDongHua”之自動化科技與自動化者人文:自動化、 智能化 、控制論 、信息論 、系統(tǒng)論 、人工智能】傳統(tǒng)的自動化領(lǐng)域涉及老三論,即控制論、信息論和系統(tǒng)論。對于自動化領(lǐng)域老三論(控制論、信息論和系統(tǒng)論)而言,缺乏價值反饋、價值度量、價值體現(xiàn)已成為進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸和挑戰(zhàn),為此我們將嘗試在人機環(huán)境系統(tǒng)工程中建立新三論。
智能化不是信息化、數(shù)字化、自動化的簡單延伸、擴展,而是一種與后三者大不相同的新型范式,智能不僅要掌握已知的信息/學(xué)習(xí)已有的知識,更重要的是還要生成有價值的信息、知識及有效地使用協(xié)調(diào)這些信息和知識,是理性邏輯推理與感性超邏輯判斷的統(tǒng)一。
從自動化到智能化的思考
人類對世界的認(rèn)識是從時間、空間規(guī)律開始的,這些規(guī)律蘊含了各種力量及其關(guān)系的存在。通常情況下,事實本身往往不會直接告訴我們什么是正確的什么是錯誤的,沒有明確的概念,量得分析是毫無意義的。然而,人們在處理各種客觀時空矛盾時,常常會不自覺地忽略了主觀價值的關(guān)涉問題,從而造成在涉及有人或模擬人參與的系統(tǒng)中或力不從心或南轅北轍,鑒于此,本文將從事實與價值結(jié)合的角度重新審視自動化與智能化系統(tǒng)的基本規(guī)律。
人類的智能不是從“我”開始的,而是從“我們”開始的,即一開始就是“群體智能”,所以是“我們”創(chuàng)造出了“我”的概念,是人類的群體智能孕育出了個體智能。
一、自動化存在的問題
傳統(tǒng)的自動化領(lǐng)域涉及老三論,即控制論、信息論和系統(tǒng)論。
1943年羅森勃呂特和維納的哲學(xué)論文《Behaviour, purpose and teleology》(行動、目的和目的論)是控制論萌芽的重要標(biāo)志,奠定了控制論中反饋思想的雛型,該文的中心思想是:控制行為是一個從原因到目的之間的隨機試探和反復(fù)調(diào)節(jié)的曲折過程。控制論通過信息和反饋建立了工程技術(shù)與生命科學(xué)和社會科學(xué)之間的聯(lián)系??刂普撝械男畔⑤斎?、處理、輸出、反饋一般是以客觀事實性數(shù)據(jù)、模型、統(tǒng)計為基礎(chǔ)的,因而在科技、工程領(lǐng)域使用效果較好,而在涉及包含主觀價值的社會、經(jīng)濟領(lǐng)域使用效果不佳。
1948年10月香農(nóng)的論文《A Mathematical Theory of Communication》(通信的數(shù)學(xué)理論)成為現(xiàn)代信息論研究的開端。在該文中,香農(nóng)給出了信息熵(以下簡稱為“熵”)的定義,這一定義可以用來推算傳遞經(jīng)二進(jìn)制編碼后的原信息所需的信道帶寬,熵度量的是消息中所含的信息量。實際上,信息熵的提出解決了對信息的量化度量問題,而對于(不同發(fā)出/接收者)信息質(zhì)量的好壞還沒有度量。
1932年L.V.貝塔朗菲發(fā)表“抗體系統(tǒng)論”,提出了系統(tǒng)論的思想。目前,系統(tǒng)論運用完整性、集中性、等級結(jié)構(gòu)、終極性、邏輯同構(gòu)等概念,研究適用于一切綜合系統(tǒng)或子系統(tǒng)的模式、原則和規(guī)律,并力圖對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。對于包含人的復(fù)雜系統(tǒng)處理還很不理想。
總之,對于自動化領(lǐng)域老三論(控制論、信息論和系統(tǒng)論)而言,缺乏價值反饋、價值度量、價值體現(xiàn)已成為進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸和挑戰(zhàn),為此我們將嘗試在人機環(huán)境系統(tǒng)工程中建立新三論。
二、智能化存在的問題
一般而言,傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)的典型特征是具有相對確定性的輸入、處理、輸出和反饋,以保持整個系統(tǒng)的魯棒性、穩(wěn)定性和可解釋性,而智能化系統(tǒng)的輸入、處理、輸出、反饋各環(huán)節(jié)相對不確定(但利己),人工智能水平則處于自動化與智能化兩者之間。
當(dāng)前,智能化研究主要仍以人為本進(jìn)行符號、連接、行為進(jìn)行分析與模擬,取得了不少成績(如阿爾法系列產(chǎn)品),但也出現(xiàn)了許多困難和不足,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們的期望和要求,究其因,其核心仍試圖以還原論的思想破解智能的機理或應(yīng)用,還沒有從根本上理解智能產(chǎn)生的機制原理及應(yīng)用的規(guī)律。
與機器智能相較而言,人類的智能向來不是孤立的,而是人物環(huán)境交互產(chǎn)生的。真正的智能可以計算,但單純的計算是不能產(chǎn)生智能的,智能的基本邏輯是比較,而不是計算。
智能不但涉及科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域,而且還涉及人文、藝術(shù)、社會等方面,準(zhǔn)確地說,智能是復(fù)雜事物,包括西方性復(fù)雜與東方性復(fù)雜。智能里面包含著唯物和唯心,既有客觀事實又有主觀意識,既有機械慣性也有靈活辯證,既有因果必然還有比較自由,既有邏輯推理共有直覺感悟。把智能看成是數(shù)據(jù)、信息、知識、算法、算力等是危險的,真實的智能不但能夠?qū)W習(xí)、生產(chǎn)、使用、維護、升級這些事物,而且還可以扭曲、異化、詭詐、變易這些概念或機制機理。
智能化不是信息化、數(shù)字化、自動化的簡單延伸、擴展,而是一種與后三者大不相同的新型范式,智能不僅要掌握已知的信息/學(xué)習(xí)已有的知識,更重要的是還要生成有價值的信息、知識及有效地使用協(xié)調(diào)這些信息和知識,是理性邏輯推理與感性超邏輯判斷的統(tǒng)一。
針對當(dāng)前智能化研究的上述問題,我們嘗試提出結(jié)合東西方思維,從人類具身、離身、反身的態(tài)勢感知角度解決智能化建模難題。
三、西方還原理性與東方感性系統(tǒng)思想的融合
把智能看成邏輯,把智能看成計算,這兩個錯誤是制約智能發(fā)展的瓶頸和誤區(qū)。
世界是復(fù)雜的,復(fù)雜性的世界并不都是科學(xué)和計算,而是科學(xué)與非科學(xué)、理性與感性融合的人物環(huán)境系統(tǒng),智能是自然與人工的結(jié)合,準(zhǔn)確地說,依目前的數(shù)理、物理水平,通過編寫計算機程序是不可能實現(xiàn)人類水平的智能的,人工智能是不可能真正理解世界的,必須另辟蹊徑。我們嘗試根據(jù)東西方文明的特點及現(xiàn)有計算及認(rèn)知領(lǐng)域成果,提出計算計模型,針對復(fù)雜、多域、動態(tài)的環(huán)境,研究人機混合下的態(tài)勢感知模型,探索人-機-環(huán)境對決策的影響。進(jìn)一步構(gòu)建基于理性和感性混合驅(qū)動的計算計模型,實現(xiàn)人機混合智能決策。完成智能領(lǐng)域的理論創(chuàng)新、模型創(chuàng)新、方法創(chuàng)新與平臺創(chuàng)新,為未來智能研究提供方法和理論基礎(chǔ)。愛因斯坦曾這樣描述邏輯與想象(感性)的差異:“Logic will get you from A to B,Imagination will take you everywhere”,其實,人最大的特點就是能根據(jù)特定情境把邏輯與想象、具象與抽象進(jìn)行有目的的彌聚融合。這種靈活彈性的彌散聚合機制往往與任務(wù)情境緊密相關(guān)。
休謨之問是指休謨1711年在其名著《人性論》里面提出來的一個問題:從“是”(Being)中能否推出“應(yīng)該”(Should)來,即從客觀事實里能否推出主觀價值。這個問題在西方近代哲學(xué)史上占有重要地位,在他之后許多著名哲學(xué)家紛紛介入,但終未有效破解。在兩千多年前的東方,孟子在《告子上》一書中就說過:是非之心,智也。智能的任務(wù)就是要打開科技與、或、非門的狹隘,比如大與、小與,大或、小或,大非、小非……大是(being)、大應(yīng)(should)、小是(being)、小應(yīng)(should)穿透各種非家族相似性的壁壘,用未來的想象(預(yù)期)和當(dāng)前的感受(如同情、共感、同理心、信任等)影響智能領(lǐng)域的走勢。
智能系統(tǒng)中的算計就是人類沒有數(shù)學(xué)模型的計算,智能計算中的“與或非”邏輯,大家比較熟悉了,就不再多贅述;算計中的邏輯不妨稱之為“是非應(yīng)”,其中“是”偏同化、“非”側(cè)順應(yīng)、“應(yīng)”為平衡,當(dāng)遇到未知問題時,先用“是”、再用“非”、后用“應(yīng)”。大是大非時,大是不動,先試小非,再試中非,若不行,大非不動,先試小是,再試中是,這些試的過程就是“中”的平衡。“應(yīng)”就是不斷嘗試、調(diào)整、平衡。以上就是計算與算計結(jié)合的新邏輯體系,算計邏輯把握價值情感方向,計算邏輯細(xì)化事實理性過程。智能走向未來,沒有新邏輯出現(xiàn)或許就會沒有靈魂。
智能的核心問題為:是不是+該不該+好不好的混雜組合問題。其中“是不是”屬于客觀事實性邏輯計算問題,“該不該”屬于主觀價值性判定算計問題,“好不好”屬于主客觀混合性決策計算計問題。當(dāng)前大家思考智能大都處在做“是不是”(0、1)的邏輯可計算部分,對于主觀價值的可判定性及兩者的混合計算-算計(計算計)還未有好辦法解決。
西方現(xiàn)代物理學(xué)有兩大支柱理論:一是愛因斯坦的相對論,它從大尺度上解釋了宇宙,如恒星,星系,星系團以及比它們更大的宇宙自身的膨脹的現(xiàn)象提供了理論框架;二是量子力學(xué),它從小尺度上解釋了分子、原子以及比原子更小的粒子,比如電子和夸克的存在提供了理論框架。量子力學(xué)是由許多科學(xué)家,包括普朗克、海森堡、波爾、薛定諤等人共同提出。但這兩個理論卻有一個共同之處,就是都是通過算計而產(chǎn)生的計算體系,還有大家熟知的數(shù)學(xué)四次危機及其化解也是如此吧。
東方智慧既有數(shù)學(xué)的成分也有非數(shù)學(xué)的成分,東方智慧不是單純的智能計算,而是智能化,重點在“化”,即算計。算計是人類帶有動因的理性與感性混合盤算,是已有邏輯形式與未知邏輯形式的融合籌劃。比如毛主席打仗很少輸過,因為他在戰(zhàn)略(算計)上從不犯低級錯誤,不會在敵人(算計)選擇的時間、敵人選擇的地點,以敵人希望的方式開戰(zhàn)。
元是認(rèn)知之始的元素。一元為being,多元為should,除了多元之外,還有變元,隨機應(yīng)變的元。多元認(rèn)知如何形成一元認(rèn)知的?即人們是如何把多種邏輯壓入到一次邏輯推理過程中的呢?這是智能領(lǐng)域的研究關(guān)鍵,也是未來科幻需要破解的難題!隨之會衍生出了這樣一些問題:人們是如何把多種態(tài)、勢壓入到智能系統(tǒng)中的態(tài)、勢、感、知過程中的呢?人們是如何把多種科學(xué)事實計算壓入到一次智能系統(tǒng)計算計過程中的呢?
在西方科技發(fā)展的歷史長河中,第一次數(shù)學(xué)危機稱為畢達(dá)哥拉斯悖論(信奉“萬物皆數(shù)”的信條,號稱任何線段長度都可表示為兩個自然數(shù)之比,畢達(dá)哥拉斯悖論是希帕索斯發(fā)現(xiàn)的,他發(fā)現(xiàn)了直角邊長為1的等腰直角三角形斜邊長度不是自然數(shù)之比。)、第二次數(shù)學(xué)危機稱為貝克萊悖論(1734年愛爾蘭主教貝克萊提出:在牛頓和萊布尼茨求導(dǎo)數(shù)過程中,dx 既是0又不是0,這就是貝克萊悖論。)、第三次數(shù)學(xué)危機稱為羅素悖論(集合R本身既是R的元素,又不是 R的元素。)。
這三次危機的一致性在于“是”與“不是”的悖論,與量子物理的“貓”一樣,與文學(xué)的“to be or not to be”相似,與東方思想中的“是非之心”相關(guān),與經(jīng)濟行為中的“A與非A”異曲同工。“是”與“不是”即為一元,其相互間的轉(zhuǎn)化即為變元,其衍生出的“應(yīng)”即為多元。如A是一元,A轉(zhuǎn)化為B是變元,A應(yīng)為B或C或D……為多元。邏輯壓縮、人與隱形系統(tǒng)、計算-算計(計算計)依然成為未來科幻領(lǐng)域的研究重點和難點。計算涉及事實性人機環(huán)境系統(tǒng)(事圖)問題,算計則更多涉及價值性人機環(huán)境系統(tǒng)(意圖)問題,而事實與價值常常會出現(xiàn)不一致甚至是矛盾,計算計就是各種事實、價值的混合性人機環(huán)境系統(tǒng)問題,而且不同粒度的計算計模型是不同的。如何說計算中含有貝葉斯(結(jié)論隨新數(shù)據(jù)的輸入而改變),那么算計就涉及錨定論(結(jié)論很難隨著新數(shù)據(jù)的輸入而改變),智能領(lǐng)域也許就是一個典型的科技與藝術(shù)的計算計案例。
算計是人類不借助機器的跨域多源異構(gòu)系統(tǒng)的復(fù)雜“計算”過程。某種意義或程度上,算計就是觀演一體化、“存算一體化”這兩個“神經(jīng)形態(tài)”過程的交互平衡,觀(存)就是拉大尺度或顆粒的非實時top-down過程,演(算)就是小尺度細(xì)顆粒實時bottom-up過程。
從東方角度而言,人機混合智能是觀演同在的技藝術(shù)(藝術(shù)+技術(shù))形式,它至少包含三層意思。第一層,人機混合必須是(人主)藝術(shù)的,但又不是真實藝術(shù)的,它是用(機器)技術(shù)語言再創(chuàng)造出的智能,它是藝術(shù)意念的技術(shù)化;第二層,創(chuàng)造出藝術(shù)性的目的,是要呈現(xiàn)智能的美;而這個智能的美,就蘊藏著人機智能的第三層意思:人機混合智能是人的藝術(shù)與機器技術(shù)的混合,它是觀演同在的技藝術(shù)。因而,人機混合智能在觀演關(guān)系中生成帶有主觀性、想象性的美,以及虛實相生、無中生有的真。
如何把算計嵌入到多源異構(gòu)計算的彌(散)聚(合)中去?如何實現(xiàn)不同顆粒度中(狀)態(tài)的積分、(趨)勢的微分、感(覺)的連續(xù)、知(覺)的離散呢?計算能夠解決不少“態(tài)”的可計算問題,而要真正解決“勢”的可判定問題則需要人類的算計。例如查爾斯·達(dá)爾文在用自然選擇闡述他的進(jìn)化論時,根本就沒用到數(shù)學(xué)。同樣,當(dāng)阿爾弗雷德·魏格納首次描述板塊漂移理論時也只是用語言表述的。當(dāng)然,索維爾所言“理解人類的局限性,是智慧的開端”不無道理,未來新型人機關(guān)系最重要的是重構(gòu)與合作,即隨態(tài)/勢的變化而重構(gòu)感/知、隨感/知的變化而重構(gòu)態(tài)/勢,二者由單純被動的工具使用變?yōu)樽灾鞣e極的合作關(guān)系。
數(shù)學(xué)本身就是一種虛實相間的元宇宙,點線面體都是非真實存在的虛擬概念,大家卻用它來近似描述物理世界。從數(shù)到圖(空間)、力(時間)、能(量)、信息(客觀)、智(能),數(shù)學(xué)模型與物理世界的關(guān)系,如同形式邏輯模型與真實世界事物的關(guān)系一樣,是理想符號關(guān)系對事實關(guān)系的描摹、刻畫,這些"非存在的有”表征主要為三類,一是孫悟空、圣誕老人等想象類(虛擬量),二是爺爺奶奶等逝去先人真實類(物理量),三是藝術(shù)處理后的諸葛亮、維特根斯坦等真實想象混合類(加工量)。
自然科學(xué)及數(shù)學(xué)工具本質(zhì)上是一種主體懸置的態(tài)勢感知體系,人文藝術(shù)常常是一種主體高度參與的態(tài)勢感知體系,博弈智能涉及到了這兩方面,由于主體的實時參與,所以更側(cè)重人文藝術(shù)方面。
彭羅斯從歌德爾不完備定理發(fā)展了自己的理論,認(rèn)為人腦有超出公理和正式系統(tǒng)的能力。他在《皇帝新腦》中提出,大腦有某種不依賴于計算法則的額外功能,這是一種非計算過程,不受計算法則驅(qū)動;而算法卻是大部分物理學(xué)的基本屬性,計算機必須受計算法則的驅(qū)動。對于非計算過程,量子波在某個位置的坍塌,決定了位置的隨機選擇。波函數(shù)塌縮的隨機性,不受算法的限制。
人腦與電腦的根本差別,可能是量子力學(xué)不確定性和復(fù)雜非線形系統(tǒng)的混沌作用共同造成的。人腦包含了非確定性的自然形成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有電腦不具備的“直覺”,正是這種系統(tǒng)的“模糊”處理能力和效率極高的表現(xiàn)。而傳統(tǒng)的圖靈機則是確定性的串行處理系統(tǒng),雖然也可以模擬這樣的“模糊”處理,但是效率太低下了。而正在研究中的量子計算機和計算機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)才真正有希望解決這樣的問題,達(dá)到人腦的能力。
彭羅斯認(rèn)為,客觀還原所代表的既不是隨機,也不是大部分物理所依賴的算法過程,而是非計算的,受時空幾何基本層面的影響,在此之上產(chǎn)生了計算和意識。非存在的有表現(xiàn)為三類,一是孫悟空、圣誕老人等想象類,二是爺爺奶奶等逝去先人真實類,三是藝術(shù)加工后的諸葛亮、維特根斯坦等真實想象混合類。
愛因斯坦所說的“時間和空間是人們認(rèn)知的一種錯覺”,即時間和空間只是人們對于事物發(fā)展順序和物體間相互關(guān)系的一種抽象概念,在人們從日常經(jīng)驗總結(jié)出的觀念中,時間和空間是絕對的、可度量的,而相對論揭示出時空的相對性和二者間的聯(lián)系。我們認(rèn)為不變的時間和空間都會隨物體的運動、物質(zhì)能量的分布而變化。
在態(tài)勢感知中,態(tài)涉及物理、心理、管理等參數(shù)狀態(tài)(主態(tài)、客態(tài)),勢是有效態(tài)的變化方向,感是接受的各種數(shù)據(jù)刺激,知是建立起的各種聯(lián)系。用態(tài)勢的轉(zhuǎn)化比值“態(tài)/勢”確定有效態(tài)的大小,有效態(tài)變化的速度很重要。態(tài)勢感知涉及計算-算計系統(tǒng)。事實態(tài)不能產(chǎn)生勢,價值態(tài)能夠產(chǎn)生勢。如何快速識別出或嘗試出價值態(tài)將變得十分關(guān)鍵,有經(jīng)驗方面的,有情感方面的,有測試方面的,也有對環(huán)境認(rèn)知方面的。
數(shù)理的物理域、心理的認(rèn)知域、管理的信息域、情理的社會域中的時間空間同樣會發(fā)生各種變化,我們不妨稱之為基于事實-價值體系的虛擬-現(xiàn)實時空態(tài)勢感知維度。共分為現(xiàn)實時空的xyzt+虛擬時空的xyzt+事實時空xzyt+價值時空xyzt,抑或它們之間的各種組合及參照系變換(如虛擬價值時空、現(xiàn)實事實時空、虛擬事實時空、現(xiàn)實價值時空)。
不同維度里的態(tài)、勢、感、知不盡相同,所以常常會發(fā)生虛擬時空維度里的態(tài)對不準(zhǔn)現(xiàn)實時空維度的勢(如想象情景與實踐情境不一致),事實時空維度里的態(tài)對不準(zhǔn)價值時空維度的勢(如物理場景與任務(wù)意圖不一致),所以常常出現(xiàn)各種有“態(tài)”無“勢”現(xiàn)象。
智能是在人與物、環(huán)境的交互中逐步形成的,一方面,我們的認(rèn)知總是在與這個世界發(fā)生著融合;另一方面,被誤用的計算卻也可能會影響我們的認(rèn)知。1968年圖靈獎獲得者理查德·哈明就曾一語中的地認(rèn)識到:“計算的目的不在于數(shù)據(jù),而在于洞察事物。”,這里的洞察就包含著對未來的預(yù)測與算計。人類的洞察機制不是一維的具身認(rèn)知,還常常涉及二維的離身認(rèn)知、三維(以上)的反身認(rèn)知及其混合認(rèn)知機理。
四、離身、具身、反身認(rèn)知
傳統(tǒng)認(rèn)知理論認(rèn)為,認(rèn)知的本質(zhì)是在人腦中發(fā)生的類似于計算機的計算過程,其功能獨立于環(huán)境且與身體無關(guān),因此被稱為“離身認(rèn)知”(如聯(lián)結(jié)主義、符號主義)。但隨著研究的進(jìn)展,心理學(xué)家發(fā)現(xiàn),認(rèn)知在很大程度上依賴著身體。身體的構(gòu)造、神經(jīng)的結(jié)構(gòu)、感官和運動系統(tǒng)的活動方式?jīng)Q定了人類認(rèn)識世界的風(fēng)格和方式。認(rèn)知和身體都嵌入環(huán)境,共同構(gòu)成一個動態(tài)的統(tǒng)一體。這就是被稱為第二代認(rèn)知科學(xué)的“具身認(rèn)知”。具身認(rèn)知理論認(rèn)為,個體的認(rèn)知過程和自我意識都與具身活動密不可分,身體的自由度影響感知判斷。
具身認(rèn)知(Embodied cognition),也稱“具體化”(embodiment)主要指生理體驗與心理狀態(tài)之間有著強烈的聯(lián)系。生理體驗“激活”心理感覺,反之亦然。例如,人在開心的時候會微笑,而如果微笑,人也會趨向于變得更開心的行為主義。
反身認(rèn)知就是在軍事、政治、經(jīng)濟等領(lǐng)域有自我加強的一種現(xiàn)象,這種現(xiàn)象直到最后的快速調(diào)整而結(jié)束。反身認(rèn)知認(rèn)為參入者的思維與參入的情景之間相互聯(lián)系與影響,彼此無法獨立,認(rèn)知與參入處于永遠(yuǎn)的變化過程之中。參入者的偏向以及認(rèn)知的不完備性造成了均衡點遙不可及,趨勢也只是不斷的朝著目標(biāo)移動,參入者的思維直接影響參入的情景,往往造成諸多的不確定性。反身認(rèn)知一般強調(diào)博弈過程中的人機環(huán)境系統(tǒng)之間的激發(fā)聯(lián)動效應(yīng),能夠跨越物理域、信息域、認(rèn)知域等。
“離身”狀態(tài)是一種“觀看”,即把它當(dāng)作一個需要被認(rèn)知的對象,可以發(fā)現(xiàn)它的形狀、質(zhì)地、顏色等等屬性或特征;“具身”則是“使用”,在被用起來的時候,它并不構(gòu)成我的對象,而是融入了活的“事件”之中。前者是“現(xiàn)成在手狀態(tài)”,二維的意向(他),后者是“當(dāng)下上手狀態(tài)”,一維的意向(我)。只有處在后一狀態(tài),也就是說在實際的使用中,一件事物才真正成為其自身,從而獲得其本真的存在,而喪失的卻恰恰是它的對象性。“反身”更是把“觀看”、“使用”、“評價”、“反思”等連貫起來,三維的意向(你我他),形成“態(tài)”、“勢”、“感”、“知”的綜合化、有機化。
Mica R. Endsley在1988年國際人因工程(Human Factor)年會上提出了有關(guān)態(tài)勢感知(Situation Awareness,SA)的一個共識概念:“…the perception of the elements in the environment within a volume of time and space, the comprehension of their meaning, and the projection of their status in the near future.”(就是在一定的時間和空間內(nèi)對環(huán)境中的各組成成分的感知、理解,進(jìn)而預(yù)知這些成分的隨后變化狀況”)。
我們的深度態(tài)勢感知含義是“對態(tài)勢感知的感知,是一種人機智慧,既包括了人的智慧,也融合了機器的智能(人工智能)”, 是能指+所指,既涉及事物的屬性(能指、感覺)又關(guān)聯(lián)它們之間的關(guān)系(所指、知覺),既能夠理解弦外之音,也能夠明白言外之意。它是在Endsley以主體態(tài)勢感知(包括信息輸入、處理、輸出環(huán)節(jié))的基礎(chǔ)上,分為“態(tài)”、“勢”、“感”、“知”四個環(huán)節(jié),包括人、機(物)、環(huán)境(自然、社會)及其相互關(guān)系的整體系統(tǒng)趨勢分析,具有“軟(價值)/硬(事實)”兩種調(diào)節(jié)反饋機制;既包括自組織、自適應(yīng),也包括他組織、互適應(yīng);既包括局部的定量計算預(yù)測,也包括全局的定性算計評估,是一種具有自主、自動彌聚效應(yīng)的信息修正、補償?shù)钠谕?選擇-預(yù)測-控制體系。
智能的邏輯既不同于理性的邏輯也不同于感性的邏輯,而是兩者的結(jié)合,如何有效的簡化這種結(jié)合呢?我們準(zhǔn)備嘗試從態(tài)勢感知這個角度入手,使“離身”、“具身”、“反身”認(rèn)知形成整體,進(jìn)而建立起智能的計算-算計體系。
五、計算-算計智能模型的框架
要做一個自己相信的智能系統(tǒng)很難,要做一個別人相信的智能更難。目前,人工智能系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,部分實現(xiàn)了代替人做決策的過程。但現(xiàn)實中的人工智能方法局限于相對“確定性、完全信息、受限環(huán)境、可解釋性差”的約束,不能滿足復(fù)雜環(huán)境決策的要求。在真實復(fù)雜的不確定因素、非完全信息、開放環(huán)境中,人類的經(jīng)驗、直覺、靈感與人工智能系統(tǒng)的高效、精確具有合作互補的巨大潛力。
人機之間、態(tài)勢之間、感知之間、計算與算計之間常常具有非互惠作用現(xiàn)象,即作用力不等于反作用力,如何量化分析這些等價的相互作用呢?并且,現(xiàn)有的邏輯體系很難判斷處理各種意外,如塞翁失馬的大邏輯與刻舟求劍的小邏輯。現(xiàn)階段的人機交互很難實現(xiàn)人機之間的有機融合,仍處于相對簡單的低級水平,難點之一就在于價值意向性的形式化。鑒于機器只有局部性事實邏輯,沒有人類的整體性價值邏輯,我們可以嘗試把人機結(jié)合起來進(jìn)行功能與能力的互補,用人類的算計這把利刃穿透機器計算不時遇到的各種各樣的“墻”。
時下的人工智能系統(tǒng)之所以還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到人們的期望,其根本原因在于構(gòu)造人工智能的基礎(chǔ)是當(dāng)代數(shù)學(xué)而不是真正的智能“邏輯”,首先數(shù)學(xué)不是邏輯,從數(shù)到圖再到集合,從算數(shù)到微積分到范疇論無一不是建立在公理基礎(chǔ)上的數(shù)理邏輯體系,而真正的智能邏輯既包括數(shù)理邏輯也包括辯證邏輯,還包括未發(fā)現(xiàn)的許多邏輯規(guī)律,這些還未被發(fā)現(xiàn)的邏輯規(guī)律既有未來數(shù)學(xué)的源泉也有真情實感邏輯的涌現(xiàn),真實智能從不是單純腦的產(chǎn)物(如狼孩),而是人、物(機器是人造物)、環(huán)境相互作用、相互激發(fā)喚醒的產(chǎn)物,如一個設(shè)計者規(guī)劃出的智能系統(tǒng)還需要制造者認(rèn)真理解后的加工實現(xiàn),更需要使用者因地制宜、有的放矢地靈活應(yīng)用等等,所以一個好的人機融合智能涉及三者(甚至多者)之間的有效對立統(tǒng)一,既有客觀事實(狀)態(tài)的計算,也有主觀價值(趨)勢的算計,是一種人、物、環(huán)境的深度態(tài)勢感知系統(tǒng)。而當(dāng)前的人工智能無論是基于規(guī)則(數(shù)學(xué)模型)的還是基于統(tǒng)計概率(大小數(shù)據(jù))的大都是基于計算,而缺乏人類算計的結(jié)合與嵌入,進(jìn)而就遠(yuǎn)離了智能的真實與靈變。
另外,自然科學(xué)及數(shù)學(xué)等理性工具本質(zhì)上是一種主體懸置的態(tài)勢感知體系,人文藝術(shù)等感性常常是一種主體高度參與的態(tài)勢感知體系,智能領(lǐng)域涉及到了這兩方面,由于智能主體的實時參與,所以更側(cè)重人文藝術(shù)感性方面。與西方理性計算思維相比,東方智慧中既有理性的成分也有感性的成分,東方智慧不是單純的智能計算,而是智能化,重點在“化”,即算計。算計是人類帶有動因的理性與感性混合盤算,是已有邏輯形式與未知邏輯形式的融合籌劃。由上所述,我們不難看出,智能中的計算-算計(計算計)問題其實質(zhì)是東西方智慧的融合與共生。
智能是一種激發(fā)喚醒過程,好的智能交互涉及人機環(huán)境系統(tǒng)三者之間的和諧對立統(tǒng)一,既有態(tài)的計算,也有勢的算計。通曉了辯證邏輯的算計才是真正的智能“化”,反映了不確定的確定性,即不確定性的變化率,如人類從位置、速度、加速度中反映出了空間、時間、力,進(jìn)而又從質(zhì)量、能量、信息中反映出了虛實、有無、真假。計算與算計有點類似普林斯頓大學(xué)心理學(xué)家湯姆·格里菲斯(Tom Griffiths)所言:“那些當(dāng)你擁有大量數(shù)據(jù)時講得通的理論,與那些在少量數(shù)據(jù)下有道理的理論,看起來是完全不同的。”,一個處理各種“大數(shù)”理,一個收拾“小數(shù)”甚至“無數(shù)”道。
我們受笛卡爾數(shù)形計算的解析坐標(biāo)系啟示,初步構(gòu)建了計算-算計的態(tài)勢感知坐標(biāo)系,如圖1所示。
圖1 計算-算計的態(tài)勢感知坐標(biāo)系
狀態(tài)參數(shù)可由環(huán)境中的物理參數(shù)(時間、地點、人物、事物等)組成“態(tài)向量”,并通過不同狀態(tài)下的狀態(tài)矩陣計算獲得初級的趨勢結(jié)果1;趨勢參數(shù)可由期望中的各種價值參數(shù)(時間、地點、人物、事物等的價值值)組成“勢向量”,并通過不同趨勢下的趨勢矩陣算計獲得次級的趨勢結(jié)果2;感覺參數(shù)可由感覺到的各種參數(shù)(時間、地點、人物、事物等)組成“感向量”,并通過不同感覺下的感覺矩陣計算獲得初級的知覺結(jié)果3;知覺參數(shù)可由知覺到的各種經(jīng)驗參數(shù)(時間、地點、人物、事物等的經(jīng)驗值)組成“知向量”,并通過不同知覺下的知覺矩陣算計獲得次級的知覺結(jié)果4;通過這四個結(jié)果的計算-算計結(jié)果擬合出綜合的態(tài)勢感知結(jié)果。
我們可以分別建立起離身、具身、反身的態(tài)勢感知模型,再進(jìn)行最后的融合分析,得出整體系統(tǒng)的計算計結(jié)論。
六、人機融合智能
機器自主智能是在物理時空里大數(shù)據(jù)或規(guī)則或統(tǒng)計進(jìn)行因果推理過程,這種因果推理是基于“我”(個體性)的順序過程;人類自主智能是在物理/認(rèn)知/信息混合時空里小數(shù)據(jù)或無數(shù)據(jù)進(jìn)行因果互激蕩過程,這種因果互激蕩是基于“我們”(群體性)的過程。
西方的還原思想基礎(chǔ)是因果關(guān)系,東方的整體思想基礎(chǔ)是共在關(guān)系(共時空共情)。進(jìn)一步而言,計算是因果還原論,其知識是等同的顯性知識,算計是共在系統(tǒng)論,其知識是等價及隱性(暗)知識。等價包含等同,價值包含事實,但大于事實。
智能的關(guān)鍵不在于計算能力,而在于帶有反思的算計能力。算計比計算強大于反事實反價值能力。自主里常常就包含有反思(事實反饋+價值反饋)能力。事實性的計算僅僅是使用時空(邏輯),而價值性的算計是產(chǎn)生(新的)時空(邏輯);計算是用物理域時空中的名和道實施精準(zhǔn)過程,而算計則是用認(rèn)知域、信息域、物理域、社會域等混合時空中的非常名與道進(jìn)行定向。
計算是“我思故我在”,算計是“我們思故我們在”。
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