·30· 智能系统学报 第14卷 aμ=0a+abi+acj+ (7) 根据“智能是系统存在和发展并与环境联系 8μ=a+bi+Ycj+… (8) 的一种能力”这个新定义可知：智能不仅仅是人的 专利，人之外的生物，如动物和植物，也具有智 0-μ=-a+-bi+0-ci+. (9) 能，后者如向日葵、含羞草等；智能也不仅存在于 式(7)(9)为全偏联系数，由偏正联系数与偏 有机物和生物界中，无机物和无机界中也存在智 负联系数组成的代数和。一个n元联系数有 能，例如，两物体相撞时作用力与反作用力大小 n-1阶全偏联系数，如三元联系数μ=a+bi+cj有 相等，方向相反，分别作用在这两个物体上，说明 2阶全偏联系数μ： 相撞的这两个物体有“以牙还牙”这种高级智能。 a b 又如撤销外力后恢复原始状态的弹簧，具有记忆 的材料等无机物具有简单智能，至于地球围绕太 Pμ=02+μ+P-u= a+b b+ a+b -j三 b c 阳公转的同时还有自转以保持这种运动长期维 a a+b pbtc atb"b+c 持，说明人类居住的地球也具有相当智能，2017 a+b a+b 年地球人接收到13亿年前宇宙深处两个黑洞碰 a b- b a+b*b+c a+b+b+c 撞归并发出的引力波，验证了爱因斯坦“运动着的 (10) 物质在告诉时空如何弯曲，弯曲的时空在告诉物 式(10)是一个没有不确定系数的实数，其物 质如何运动”，空间与空间中运动的物体相互传递 理意义是：当子μ>0时，指示三元联系数μ刻画的 信息、相互作用的假设；推而思之，可知自然界乃 系统在微观层次上呈正向发展趋势，当子μ<0时， 至整个宇宙，都具有某种智能，原因在于自然界 指示三元联系数μ刻画的系统在微观层次上呈负 中的各种物质和物体都以系统的形态而存在，都 向发展趋势；当子μ=0时，指示三元联系数刻画 有为了自身的存在和发展与环境联系的能力，因 的系统在微观层次上处在正负临界趋势。 而都具有智能。显然，应当承认这种智能，称其 式(1)(10)蕴含着基于集对分析的不确定系 为系统的自然智能，或简称系统智能或自然智 统理论的全部内容，具体解释见文献[23-24]。 能，或直称智能。 把基于联系数的建模和计算与针对不确定性 2.2自然智能的科学原理 的系统分析有机结合，是集对分析处理不确定性 迄今为止，人们对自然智能的认识和理解，集 问题的核心技术，在人工智能研究中得到广泛应用。 中在以下10个科学原理的认识和应用上。 原理1联系原理客观事物处在相互联系 2集对分析在人工智能基础研究中 之中。 的应用 原理2对立统一原理对立的双方共处于 一个统一体中。 2.1智能的定义 由于在各种各样的联系中，2个事物的联系 什么是智能？这是人工智能的一个基础问 是一种最基本的联系，再结合对立统一原理，可 题。学术界对智能有多种定义。如文献[25-26]中 以引出以下的成对原理。 有：“智能是一种应用知识处理环境的能力，或者 原理3成对原理事物或概念都成对存在。 是由目标准则衡量的抽象思考能力”，以及“人的 原理4系统不确定原理组成系统的要素 智能是人类理解和学习事物的能力”，等等。 存在确定性关系的同时，存在不确定性关系。 鉴于人工智能在近几十年中不断从生物行为 原理5相互作用原理联系着的2个或 中受到启发而开发出种种智能算法，如蚁群算 2个以上事物存在相互作用。 法、遗传算法等，也从某种无机物的自然现象中 相互作用原理也是哲学、物理学和其他学科 受到启发而开发出诸如模拟退火算法等其他智能 公认的一个科学原理。 算法，特别是计算机和机器人这类无机物不仅已 根据相互作用原理可知，在给定的时空中，物 经有一定的智能而且还在日益增加智能。因此， 质和能量存在相互作用，从而使物质产生运动。 从实际出发，需要从一个更为一般、更为基础的 在有人参与的物质运动中，人与物质运动构成 角度定义什么是智能。所以笔者在文献[15]中根 事，因此事物处在运动之中，由此引出运动原理。 据集对分析关于事物或概念成对存在原理，给出 原理6运动原理客观上存在的事物总是 一个智能新定义：智能是系统存在和发展并与环 处于运动之中。 境联系的一种能力。 由于具体的事物运动总是在一定的时空中展∂µ = ∂a+∂bi+∂c j+··· (7) ∂ 2 µ = ∂ 2 a+∂ 2 bi+∂ 2 c j+··· (8) . . . ∂ n−1 µ = ∂ n−1 a+∂ n−1 bi+∂ n−1 c j+··· (9) n n−1 µ = a+bi+c j ∂ 2µ 式 (7)~(9) 为全偏联系数，由偏正联系数与偏 负联系数组成的代数和。一个 元联系数有 阶全偏联系数，如三元联系数 有 2 阶全偏联系数 ： ∂ 2µ = ∂ 2+µ+∂ 2−µ = a a+b a a+b + b b+c + b a+b b a+b + c b+c j = a a+b a a+b + b b+c − b a+b b a+b + c b+c (10) i ∂ 2µ > 0 µ ∂ 2µ < 0 µ ∂ 2µ = 0 µ 式 (10) 是一个没有不确定系数 的实数，其物 理意义是：当 时，指示三元联系数 刻画的 系统在微观层次上呈正向发展趋势，当 时， 指示三元联系数 刻画的系统在微观层次上呈负 向发展趋势；当 时，指示三元联系数 刻画 的系统在微观层次上处在正负临界趋势。 式 (1)~(10) 蕴含着基于集对分析的不确定系 统理论的全部内容，具体解释见文献[23-24]。 把基于联系数的建模和计算与针对不确定性 的系统分析有机结合，是集对分析处理不确定性 问题的核心技术，在人工智能研究中得到广泛应用。 2 集对分析在人工智能基础研究中 的应用 2.1 智能的定义 什么是智能？这是人工智能的一个基础问 题。学术界对智能有多种定义。如文献[25-26]中 有：“智能是一种应用知识处理环境的能力，或者 是由目标准则衡量的抽象思考能力”，以及“人的 智能是人类理解和学习事物的能力”，等等。 鉴于人工智能在近几十年中不断从生物行为 中受到启发而开发出种种智能算法，如蚁群算 法、遗传算法等，也从某种无机物的自然现象中 受到启发而开发出诸如模拟退火算法等其他智能 算法，特别是计算机和机器人这类无机物不仅已 经有一定的智能而且还在日益增加智能。因此， 从实际出发，需要从一个更为一般、更为基础的 角度定义什么是智能。所以笔者在文献[15]中根 据集对分析关于事物或概念成对存在原理，给出 一个智能新定义：智能是系统存在和发展并与环 境联系的一种能力。 根据“智能是系统存在和发展并与环境联系 的一种能力”这个新定义可知：智能不仅仅是人的 专利，人之外的生物，如动物和植物，也具有智 能，后者如向日葵、含羞草等；智能也不仅存在于 有机物和生物界中，无机物和无机界中也存在智 能，例如，两物体相撞时作用力与反作用力大小 相等，方向相反，分别作用在这两个物体上，说明 相撞的这两个物体有“以牙还牙”这种高级智能。 又如撤销外力后恢复原始状态的弹簧，具有记忆 的材料等无机物具有简单智能，至于地球围绕太 阳公转的同时还有自转以保持这种运动长期维 持，说明人类居住的地球也具有相当智能，2017 年地球人接收到 13 亿年前宇宙深处两个黑洞碰 撞归并发出的引力波，验证了爱因斯坦“运动着的 物质在告诉时空如何弯曲，弯曲的时空在告诉物 质如何运动”，空间与空间中运动的物体相互传递 信息、相互作用的假设；推而思之，可知自然界乃 至整个宇宙，都具有某种智能，原因在于自然界 中的各种物质和物体都以系统的形态而存在，都 有为了自身的存在和发展与环境联系的能力，因 而都具有智能。显然，应当承认这种智能，称其 为系统的自然智能，或简称系统智能或自然智 能，或直称智能。 2.2 自然智能的科学原理 迄今为止，人们对自然智能的认识和理解，集 中在以下 10 个科学原理的认识和应用上。 原理 1 联系原理 客观事物处在相互联系 之中。 原理 2 对立统一原理 对立的双方共处于 一个统一体中。 由于在各种各样的联系中，2 个事物的联系 是一种最基本的联系，再结合对立统一原理，可 以引出以下的成对原理。 原理 3 成对原理 事物或概念都成对存在。 原理 4 系统不确定原理 组成系统的要素 存在确定性关系的同时，存在不确定性关系。 原理 5 相互作用原理 联系着的 2 个或 2 个以上事物存在相互作用。 相互作用原理也是哲学、物理学和其他学科 公认的一个科学原理。 根据相互作用原理可知，在给定的时空中，物 质和能量存在相互作用，从而使物质产生运动。 在有人参与的物质运动中，人与物质运动构成 事，因此事物处在运动之中，由此引出运动原理。 原理 6 运动原理 客观上存在的事物总是 处于运动之中。 由于具体的事物运动总是在一定的时空中展 ·30· 智 能 系 统 学 报 第 14 卷