智能科学

钟义信北京邮电大学

智能科学技术研究中心e-mail: yxzhong@ieee.org

世纪挑战，百年良机

一，基础观念

感觉器官

神经系统

处理

效应器官外部世界

决策

神经系统

语法信息 知识 智能策略

思维器官（狭义智能）

智能行为本体论信息

智能的典型模型（万物之灵）

语法信息 智能策略

目标

认知

数据 / 全信息

信息获取

信息传递

信息处理

策略执行外部世界

策略制定

策略传递

语法信息 知识 智能策略

思维器官（狭义智能）

智能行为本体论信息

智能科学的基本内涵

语法信息 智能策略

目标

知识生成

数据 / 全信息

智能系统与其他系统的关系（计算机 - 计算机网络 - 自动化系统）

感测系统

通信系统

处理系统

控制系统外部世界

决策系统

通信系统

认知系统

智能化 : 历史进程的新标志

农业社会 工业社会 信息社会

人力工具 -- 镰刀 -- 锄头

动力工具 -- 机车 -- 机床

智能工具--知行机--知行网

二，世纪挑战

认知传递获取 决策 执行传递

智能科学：世纪挑战

（一）基础理论面临巨大的挑战 脑科学与神经生理学 – 深奥的研究对象 认知科学 – 神秘的演化机制 （信息 -目的 -注意 -意识 -知识 -智能 -情感）

（二）科学方法面临历史性变革 主观与客观，形式与内容，信息与物质 局部与全局，无序与有序，无机与有机

处理

认知传递获取 决策 执行传递处理

现有方法论的缺陷：分割分析

主观与客观的分割

形式、内容、价值的分割

局部与整体的分割

分别从某个孤立侧面探讨了智能生成的若干规律，但未根本触及“智能生成”的核心规律 – 机制主义 !

结构 功能行为机制

认知传递获取 决策 执行传递处理

AI 的理论现状： “三国”纷争

结构主义（神经网络）1943 – 1969 – 1987 --

功能主义（专家系统）1956 – 1970s --

行为主义（爬行机器）1990s --

认知传递获取 决策 执行传递处理

智能学科：总体特征 和其它技术学科不同，智能科学技术是生命科学技术的精华、信息科学技术的核心，现代科学技术的前沿和制高点，涉及自然科学的深层奥秘，触及哲学的基本命题。因此，一旦取得突破，将对国民经济、社会进步、国家安全产生特别深刻、特别巨大的影响。

目前，智能科学技术正处在方法论的转变期、理论创新的高潮期和大规模应用的开创期；充满原创性机遇。特别是 Internet 的广泛应用，大大加速了这一进程。

我国学术界应当抓住难得机遇抢占理论制高点，同时不失时机地规划具有重大战略价值的应用。

三，百年良机

科学方法论正在转变

认识论信息：主体对于事物运动状态及其变化方式的表述， 包括状态 /方式的形式、内容和价值的表述。

新的科学：物质 + 能量 物质 + 能量 + 信息

信息科学的新观念：（ 1 ）客体与主体，（ 2）形式与内容 （ 3）确定与不定，（ 4）刚性与柔性 （ 4）局部与全局，（ 6）分析与综合

信息科学方法论要害：二元科学 三元科学； 物质结构 + 能量转换 + 信息机制 分割分析还原 分析综合互动

本体论信息：事物运动状态及其变化方式的自述

知识库

理论研究正在突破

信息提炼与认知

知识激活与决策

智能策略知识

目标全信息信息获取

与处理

本体论信息

问题环境

全信息库 策略库感 / 觉 /醒

表性情感

理性情感

全知

（智能的生成机制）

理论研究正在突破理论研究正在突破

问题 -环境

全信息

经验

知识

常识

形象智能

逻辑智能行为智能

智能行动

知 行

感知系统

认知系统

决策系统

执行系统

目的

（ AI 理论的“三分归一”）

理论研究正在突破理论研究正在突破

问题 -环境

全信息 经验

知识

常识

智能行动

知 行

感知系统

认知系统

决策系统

执行系统

本能

智能

情感意识

目标

（信息转换“体系贯通”）

大规模应用正在开局

Internet 网络的正反两面效应，强烈呼唤智能科学技术。生产（工作）过程的现代化，强烈呼唤智能科学技术。

智能科学技术登上大舞台的结果，将为社会提供智能化的社会生产工具 – 大规模智能化信息网络。 智能化社会生产工具普遍应用的结果，将使人类社会结束工业时代，进入信息化 - 智能化的新时代。

四，制胜方略

制胜着力点：创制新工具

科学技术：把资源（物质、能量、信息）转换为工具。物质转换：提供和改善工具的质料（农业社会人力工具）能量转换：提供和改善工具的动力（工业社会动力工具）信息转换：提供和改善工具的智能（信息社会智能工具）

劳动者 劳动对象工具

资源

科学技术

智能工具创新：智能工具创新：方法方法 -- 理论理论 -- 应用应用三位一三位一体体

科学理论 知行学 – 认知与行事的统一理论； 信息 - 知识 - 智能 - 情感 - 行为转换规律； 具有现代方法论特色的原创科学理论。

应用方式 知行机 – 知行系统 + 人机共生 有感觉，有意识，有知识，有情感，有智能， 会说话，会做事，能交往，善合作。 知行网：万用社会生产工具

科学方法 分析综合互动方法论（还原论 互动论）

知行学：研究体系知行学：研究体系

基础研究：脑与认知科学机理（知行律） -- 基础与本体互动： （ 1 ）向基础研究提出需求、问题和假设； （ 2 ）理解脑和认知科学研究的成果。本体研究：研究 信息 - 知识 - 智能转换机制 / 算法（知行论） （采取与基础研究交互的研究路线）

基础研究知行律

本体研究知行论

应用研究知行机 - 知行网

应用研究（见下页）

应用研究：知行机与知行网应用研究：知行机与知行网

微观上：各种“合作知行机” 网络信息内容安全监控的网络美猴王 具有学习、理解、翻译能力的情报智多星 高智商高情商人性化个性化的万能咨询员 拟人（能听、能说、会做）机器人 具有领域知识、对话和指挥能力的白领参谋 具有职业知识、对话能力和操作能力的蓝领员工 具有领域对话能力和动作能力的智能玩具宏观上：无所不在的知行网络 （不仅是 Semantic Web ，且是 Intelligent Web ） 面向特定专业领域的智能 CIMS 网络 新一代通用社会生产工具

我国已有的基础我国已有的基础基础研究（知行律）：脑信息处理，视觉信息处理，思维 - 认知科学

本体研究（知行论） 1 ：信息获取理论智能引擎，数据挖掘，模式识别，信息融合本体研究（知行论） 2 ：信息表示理论泛逻辑学，可拓学，本体论，语义网络本体研究（知行论） 3 ：信息转换理论全信息论，知识论，信息 - 知识 - 智能转换理论本体研究（知行论） 4 ：智能系统理论广义智能信息系统论，人机合作，协调学

基础研究

系统

获取 / 表示

转换

应用研究

方法论的优势

需要面对的问题

1 ，毕竟是世界难题、世纪难题，解决问题的难度很大。 我们的初步成果有优势，但离目标还有很大差距。

2 ，需要形成多学科（基础 - 本体）长期而有效合作的 研究机制，实行合作攻坚。

4 ，有了应用的思路和形态，还要定义“知行机 / 网”应用 的领域、问题、针对性、标志性、表达方式。

3 ，需要探索理论研究与应用研究互动的有效机制，不能 等待解决理论问题之后才开始启动应用研究。

社会的划时代意义 农业社会：物质转换理论 -- 锄头镰刀（死的工具）； 工业社会：能量转换理论 -- 机车机床（活的工具）； 信息社会：信息转换理论 -- “ 知行机”（聪明工具）。 促使社会生产力获得历史性的跨越

科学意义，社会价值科学意义，社会价值

科学的划时代意义 新内容：生命科学的精华；信息科学的灵魂 21 世纪科学技术的前沿和制高点 新方法：分析综合互动时代 新意义：人类从自然束缚下获得历史性解放

今日击搏，正值其时！

知行学，知行律，知行论，知行机（网）信息 - 意识 - 知识 - 智能 - 情感