智能與人工智慧—關於意識與人工智慧的思考與討論（四）

人工智慧概念如火如荼，兩年間以迅雷不及掩耳之勢席捲大江南北，風靡全世界，勢頭堪比娛樂明星。資本大鱷、初出茅廬的創業者蜂擁而至，從事人工智慧研發的研發人員身價暴漲。更多的普通民眾通過網路媒體、電視等了解人工智慧，多數處於似懂非懂狀態。

許多企業一夜之間，搖身一變，從傳統行業迅速轉型為智能型企業，從傳統產業快速轉型為無人機、機器人、人工智慧新興產業。這一方面說明傳統企業的日子不好過，另一方面說明人工智慧等新興行業孕育新的生機。

但這次討論，我們要說說人工智慧里的智能到底是指什麼？智能和人工智慧是什麼關係？很多學過人工智慧課程的人可能會回憶起一些經典教材上所講述的關於智能的一些定義或概念。以及關於人工智慧的定義。也許國內外許多教科書上的概念講得比較清楚，我們對不同來源的智能概念大致列舉如下（這裡只列舉國內的，國外的汗牛充棟，限於篇幅，暫不贅述）：

我們先看看百度百科上的對智能的描述：

智能及智能的本質是古今中外許多哲學家、腦科學家一直在努力探索和研究的問題，但至今仍然沒有完全了解，以致智能的發生與物質的本質、宇宙的起源、生命的本質一起被列為自然界四大奧秘。

《新華詞典》中提供給大眾的解釋：智慧和能力。一個人的智能既有先天遺傳因素，也有後天的學習和知識（智力）積累因素。可是，要知道，在我們國內的《新華詞典》、《辭海》一類的書籍中在60年代以前是沒有「智能」這個辭彙的。由於智能的本質和產生根源目前沒有確切的科學解釋，因此關於智能的定義其實在過去多從哲學上思考。歷史上，智與能也是分離的。由於計算機科學和人工智慧的發展，使得人們對人類自身智能有了更多思考和認知，但具體定義也是莫衷一是。

中科院計算所史忠植在其《智能科學》專著中給出的定義是：智能是個體有目的的行為、合理的思維，以及有效的適應環境的綜合性能力。通俗的說，智能是個體認識客觀事物和運用知識解決問題的能力。人類個體的智能是一種綜合性能力，具體講，可以包括感知與認識客觀事物、客觀世界與自我的能力；通過學習取得經驗、積累知識的能力；理解知識、運用知識和運用經驗分析問題和解決問題的能力；聯想、推理、判斷、決策能力；運用語言進行抽象、概括的能力；發現、發明、創造、創新的能力；實時地、迅速地、合理地應付複雜環境的能力；預測、洞察事物發展變化的能力等。

上述概念可以說是代表人工智慧領域對智能的普遍認識，用一句話概括就是智能是知識與智力的總和。其中知識是一切智能行為的基礎，而智力是獲取知識並運用知識求解問題的能力，是頭腦中思維活動的具體體現。注意是觀點，不是定義。而且這個智能的觀點只是考慮了人類的智能。而地球上的生命，可以說無生命不智能，就連小小的細菌，肉眼不可見，遍布從人體到南極冰川的各個角落，數千萬種細菌和龐大的數量構成了地球生態圈不可分割的一部分，近些年的細菌生物學發現，不同種類的細菌智商高低不同，主要是展現出集體智慧，依靠集體攻城略地，在地球上頑強的生存。各種動植物無須多說，都具有各自的智能，比如許多植物其實有跟動物類似的家族、親屬相近關係，會照顧弱小等行為，有危險時會通過釋放化學物質互相警告等。只是在地球上人類的智能程度最高，主要是人類能思考、會想像、會創造，能將想像的或現實不存在的事物通過技術手段變成現實，創造文化，產生思想，有個體和群體精神。因此，發展人工智慧的最高理想是創造出類人智能的機器。

物質、信息、能量和智能（意識）哪個是客觀世界的最根本屬性，抑或是四者共同構成了客觀世界的基礎？這個涉及到世界本質的根本問題，是許多哲學家、物理學家都很頭疼的問題。近代科學是在研究物質科學的基礎上發展起來的，它的基本思想是認為客觀世界時物質的，物質是不依賴於意識而又能為人的意識所反映的客觀實在。

經過最近幾十年的計算機等工具的實踐，人們發現人腦的思維過程和智能活動原來都可以用信息處理機和人工智慧來實現，儘管任何信息都需要一個物質載體來表示和傳播，任何一個信息處理過程和智能活動過程都必然藉助一個物質運動過程來實現，但是，信息和它的物質載體、信息處理過程和智能活動過程與它的物質過程是同時存在又彼此獨立的，是一個事物的兩個不同方面，利用從人工系統中得到的規律重新觀察神經網路活動、生命活動甚至自然界的演化過程，會發現它們都滿足這個規律，任何物質中都包含信息，任何一個物質運動的過程都伴隨一個信息處理過程，把它們從主觀的精神世界和意識層面中解放出來，成為客觀世界中獨立於物質世界的信息世界。因此無論人類智能還是人工智慧，其本質是對客觀物質世界所包含的各種信息的處理。

而人工智慧是哲學、腦科學、認知科學、數學、心理學、信息科學、醫學、生物學、語言學、人類學等多個自然科學和社會科學交叉的結晶。

李德毅院士早在2005年就在其專著《不確定性人工智慧》中指出：腦科學、認知科學和人工智慧交叉的趨勢。

認知科學是從認知心理學發展起來的，認知科學是研究人類感知和人類思維信息處理過程的科學，包括感知、記憶、學習、語言和其他認知活動。心理學家加德納指出了認知科學由密切關係的6個學科：哲學、心理學、語言學、人類學、人工智慧、神經科學。要想在人工智慧的搜索、表示、學習、優化、預測、計劃、判斷、自適應等發明取得突破性成果，就離不開腦科學和認知科學的支持。

人工智慧是相對人的自然智能而言，用人工的方法和技術、模仿、延伸和擴展人的智能，實現某些「機器思維」，作為一門學科，人工智慧研究智能行為的計算模型，研製具有感知、推理、學習、聯想、決策等思維活動的計算系統，解決需要人類專家才能處理的複雜問題。

像許多新興學科一樣，人工智慧至今尚無統一的定義，要給人工智慧下一個準確的定義是困難的。如果機器能夠執行這種任務，就可以認為機器已具有某種性質的「人工智慧」。不同科學或學科背景的學者對人工智慧有著不同的理解，提出不同的觀點。國內人工智慧前輩蔡自興教授在其經典教材《人工智慧及其應用》中總結了關於人工智慧的十幾種定義：

定義1.1（智能機器（intelligent machine））能夠在各類環境中自主地或交互地執行各種擬人任務（anthropomorphic task）的機器。

定義1.2（人工智慧（學科））人工智慧（學科）是計算機科學中涉及研究、設計和應用的智能機器的一個分支。其近期的主要目標在於研究用機器來模仿和執行人腦的某些智力能力，並開發相關的理論和技術。

定義1.3（人工智慧（能力））人工智慧（能力）是智能機器所執行的通常與人類智能有關的智能行為，如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、通信、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動。

為了讓讀者對人工智慧的定義進行討論，以便更深刻地理解人工智慧，下面綜述其他幾種關於人工智慧的定義。

定義1.4人工智慧是一種使計算機能夠思維、使機器具有智力的激動人心的新嘗試（Haugeland,1985）.

定義1.5人工智慧是那些與人的思維、決策、問題求解和學習等有關活動的自動化（bellman，1978）。

定義1.6人工智慧是用計算模型進行研究的智力行為（Charniak和McDermott，1985）。

定義1.7人工智慧是研究那些使理解、推理和行為成為可能的計算（Winston，1992）。

定義1.8人工智慧是一種能夠執行需要人的智能的創造性機器的技術（Kurzwell，1990）。

定義1.9人工智慧是研究如何通過使計算機做事而讓人過的更好（Rich和Knight，1991）。

定義1.10人工智慧是一門通過計算過程力圖理解和模仿智能行為的學科（Schalkoff，1990）。

定義1.11人工智慧是計算機科學中智能行為的自動化有關的一個分支（Luger和Stubblefield，1993）。

其中，定義1.4的定義1.5涉及擬人思維；定義1.6和定義1.7與理性思維有關；定義1.8和定義1.9涉及擬人行為；定義1.10和定義1.11與擬人理性行為有關。

上述不論哪個人工智慧定義所說的智能主要指的是人類的智能，但在人工智慧發展過程中，主要形成了符號主義、連接主義和行為主義三大學派，符號主義以知識表示、邏輯推理為核心，代表是知識工程和專家系統，連接主義的核心是人工神經網路，代表是深度學習，行為主義的核心思想則是模擬動物或人的行為形成智能。因此，在人工智慧的行為主義學派通常考慮較多的是動物智能，不僅僅是人的智能。

雖然研究者們對智能本質和產生根源尚不明晰，但是掌握了智能的功能和作用，即信息處理這個本質，發展出了多種人工智慧技術，發展出越來越強大的機器智能。今天，我們所看到的人工智慧，已經衍生出自己特有的「智慧」，而奇怪的是，正如我們對人腦中的智能形成比較茫然一樣，對以深度學習為代表的機器智能的內在形成過程也是茫然。似乎充滿睿智的卻不知其所以然的人類大腦創造除了能力強大卻依然不知其所以然的機器智能。

今天，根據智能和人工智慧的用途、表現形式、存在形式等不同途徑，可以劃分為多種類型，便於開展深入研究：

強人工智慧與弱人工智慧，專用智能和通用智能，高級智能與低級智能，超級智能與普通智能，普適智能與泛在智能，複雜系統智能與簡單系統智能，微觀智能與宏觀智能，計算智能與群體智能，數字智能與虛擬智能，演算法智能與數據智能，混合智能與生化智能，網路智能與單體智能，群體智能與個體智能，機器智能與生物智能，自然智能與人工智慧，宇宙智能與地球智能，嵌入智能與融合智能。

是否恰當，另當別論。

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