第3期 钟义信：“范式变革”引领与“信息转换”担纲：机制主义通用人工智能的理论精髓 ·619· 3为什么要“范式革命引领” 导和支配力量。因此，在研究和建立一个学科的 整体理论的时候，一定要遵循正确的科学范式。 本文开头便指出：科学范式处在整个科学研 否则，就会事倍功半。表2给出了新科学研究活 究活动的最顶层，是整个科学研究活动的最高指 动中各种要素的合理层次结构2四。 表2新科学研究活动要素的层次结构及其意义 Table 2 Hierarchical structure of the elements of discipline research activities and its significance 科学研究的要素 要素涵义 要素作用 科学观 阐述一门学科的宏观总体认识 确保科学观念正确 科学范式 方法论 明确一门学科的宏观研究方法 确保科学方法有效 全局模型 确立一门学科研究的基本架构 确保研究模型真实 学科定位 研究路径 确立一门学科研究的基本方略 确保研究路径合理 交叉结构 认识本学科与其他学科的关系 确保交叉学科正确 学科基础 数理基础 明确一门学科理论的数理基础 确保数理基础精准 基本概念 构建一门学科的基础概念体系 确保概念体系完整 学科理论 基本原理 构建一门学科的基本原理体系 确保概念联系通畅 表2的意思是说，一门学科的科学范式，是关 能的范式处在“张冠李戴”的状态：传统物质科学 于这门学科的“总纲”，它从宏观上界定了这门学 的科学范式（张冠）支配着人工智能的研究活动 科“是什么”（科学观）和“怎么研究”（方法论）。有 (李戴)。这种状态对于通用性整体性人工智能理 了科学范式的引领，才能够明确这门学科的具体 论研究显然极不合理。因此，颠覆传统物质科学 定位，包括明确学科需要研究内容的蓝图（全局 的科学范式对人工智能研究的统领地位，确立信 模型)和研究的基本方略（研究路径）。有了正确 息科学的科学范式对人工智能研究的支配作用就 的学科定位，才能进一步认识符合科学范式和学 成为首当其冲的任务。一旦摆正了科学范式的地 科定位所要求的学科基础，包括它与其他学科的 位（正冠），理顺了上述要素的关系，整个科学研究 相互关系和所需要的数学基础与逻辑基础。最 就会一正百正，一顺百顺，一通百通。 后，根据所有上述要素的约束，才能确定学科所 4为什么要“信息转换担纲” 需要的基础概念和基本原理，形成学科的基本 理论。 在本文论述信息科学的科学范式的时候，借 这是研究一门学科的有机层次结构体系。需 助了图1的“智能系统最简模型”。在那里，我们 要指出的是，人们直接看到的是由基础概念和基 已经很明确地得到了“信息是智能的真正源头”的 本原理所组成的“学科理论”，但是，在学科理论 结论：一切智能策略和智能行为都源于外部客体 的后面却隐藏着一系列比它更基础、更深刻也更 所产生的客体信息的刺激，客体信息在主体目的 全面的要素：科学范式、学科定位和学科基础。 的引领下、在知识的支持下，最终转换成了解决 而且，科学范式决定着学科定位，学科定位决定 问题的智能策略和智能行为。没有客体信息的刺 着学科基础，科学范式、学科定位、学科基础共同 激，系统就不会产生对它的智能反应。 决定着学科理论。总之，在整个科学研究活动 由此就可以从图1的模型提炼出一个规律： 中，科学范式确实处于“统领”的地位。如果忽视 信息转换与智能创生。意思是说，首先要对客体 了科学范式的指导和支配作用，只是单纯地考虑 信息进行一系列的转换（转换是必要的，因为信 学科理论，忘记了根本，那就一定会出问题。特 息本身毕竞不是智能的)，然后才可能创生智能。 别是，在关注通用性和整体性人工智能理论研究 这里提到了“智能创生”，表明生成智能并非易 的时候，遵循正确的科学范式乃是成功的根本 事，需要复杂的信息转换，需要创造性。 保证。 顺便指出，可以证明，在信息与智能的研究领 就人工智能研究的历史与现状来看，人工智 域，“信息转换与智能创生”不是一个普通的规3 为什么要“范式革命引领” 本文开头便指出：科学范式处在整个科学研 究活动的最顶层，是整个科学研究活动的最高指 导和支配力量。因此，在研究和建立一个学科的 整体理论的时候，一定要遵循正确的科学范式。 否则，就会事倍功半。表 2 给出了新科学研究活 动中各种要素的合理层次结构[21]。 表 2 新科学研究活动要素的层次结构及其意义 Table 2 Hierarchical structure of the elements of discipline research activities and its significance 科学研究的要素 要素涵义 要素作用 科学范式 科学观 阐述一门学科的宏观总体认识 确保科学观念正确 方法论 明确一门学科的宏观研究方法 确保科学方法有效 学科定位 全局模型 确立一门学科研究的基本架构 确保研究模型真实 研究路径 确立一门学科研究的基本方略 确保研究路径合理 学科基础 交叉结构 认识本学科与其他学科的关系 确保交叉学科正确 数理基础 明确一门学科理论的数理基础 确保数理基础精准 学科理论 基本概念 构建一门学科的基础概念体系 确保概念体系完整 基本原理 构建一门学科的基本原理体系 确保概念联系通畅 表 2 的意思是说，一门学科的科学范式，是关 于这门学科的“总纲”，它从宏观上界定了这门学 科“是什么”(科学观) 和“怎么研究”(方法论)。有 了科学范式的引领，才能够明确这门学科的具体 定位，包括明确学科需要研究内容的蓝图 (全局 模型) 和研究的基本方略 (研究路径)。有了正确 的学科定位，才能进一步认识符合科学范式和学 科定位所要求的学科基础，包括它与其他学科的 相互关系和所需要的数学基础与逻辑基础。最 后，根据所有上述要素的约束，才能确定学科所 需要的基础概念和基本原理，形成学科的基本 理论。 这是研究一门学科的有机层次结构体系。需 要指出的是，人们直接看到的是由基础概念和基 本原理所组成的“学科理论”，但是，在学科理论 的后面却隐藏着一系列比它更基础、更深刻也更 全面的要素：科学范式、学科定位和学科基础。 而且，科学范式决定着学科定位，学科定位决定 着学科基础，科学范式、学科定位、学科基础共同 决定着学科理论。总之，在整个科学研究活动 中，科学范式确实处于“统领”的地位。如果忽视 了科学范式的指导和支配作用，只是单纯地考虑 学科理论，忘记了根本，那就一定会出问题。特 别是，在关注通用性和整体性人工智能理论研究 的时候，遵循正确的科学范式乃是成功的根本 保证。 就人工智能研究的历史与现状来看，人工智 能的范式处在“张冠李戴”的状态：传统物质科学 的科学范式 (张冠) 支配着人工智能的研究活动 (李戴)。这种状态对于通用性整体性人工智能理 论研究显然极不合理。因此，颠覆传统物质科学 的科学范式对人工智能研究的统领地位，确立信 息科学的科学范式对人工智能研究的支配作用就 成为首当其冲的任务。一旦摆正了科学范式的地 位 (正冠)，理顺了上述要素的关系，整个科学研究 就会一正百正，一顺百顺，一通百通。 4 为什么要“信息转换担纲” 在本文论述信息科学的科学范式的时候，借 助了图 1 的“智能系统最简模型”。在那里，我们 已经很明确地得到了“信息是智能的真正源头”的 结论：一切智能策略和智能行为都源于外部客体 所产生的客体信息的刺激，客体信息在主体目的 的引领下、在知识的支持下，最终转换成了解决 问题的智能策略和智能行为。没有客体信息的刺 激，系统就不会产生对它的智能反应。 由此就可以从图 1 的模型提炼出一个规律： 信息转换与智能创生。意思是说，首先要对客体 信息进行一系列的转换 (转换是必要的，因为信 息本身毕竟不是智能的)，然后才可能创生智能。 这里提到了“智能创生”，表明生成智能并非易 事，需要复杂的信息转换，需要创造性。 顺便指出，可以证明，在信息与智能的研究领 域 ，“信息转换与智能创生”不是一个普通的规 第 3 期 钟义信：“范式变革”引领与“信息转换”担纲：机制主义通用人工智能的理论精髓 ·619·