本書系統(tǒng)講述智能現象的簡要歷史。全書共分為1 0章。第1章介紹本書的寫作背景、對智能的不同定義、圍繞智能現象的問題、本書對智能現象的新假說;第2章介紹宇宙從無到有的過程、不安分的宇宙、改變以穩(wěn)定宇宙;第3章介紹物理學中的智能現象、重力智能、重力和暗能量、最小作用量原則、量子隱形傳態(tài);第4章介紹化學的簡要發(fā)展歷程、耗散結構、熵增、z大熵產生;第5章介紹生物學中的智能現象、生命的定義、生命為什么存在、微生物中的智能、植物中的智能、動物中的智能;第6章介紹大腦中的新皮質結構、人類特殊的思維方式、關于大腦的理論、信息過載與信息繭房;第7章介紹1950年以前的智能機器、人工智能的誕生、符號主義、聯結主義、行為主義、學派之爭與統(tǒng)一、通用人工智能、智能的本質和智能科學;第8章回顧人類科技歷史中涉及的幾個重要因素,介紹促進宇宙穩(wěn)定的技術發(fā)明、物質網聯、能源網聯、信息網聯、獲取智能、基于智能網聯的自動駕駛、基于智能網聯的集體強化學習、對智能的數學建模;第9章介紹元宇宙的背景、元宇宙的概念與特征、元宇宙涉及的主要技術、元宇宙的演進;第10章給出了本書的總結與未來展望。
本書是科普讀物,也可以作為人工智能學習、研究、開發(fā)的參考用書。
以深度學習為代表的人工智能發(fā)展的第三次浪潮,在計算機視覺、自然語言處理、醫(yī)療診斷、無人駕駛等眾多領域取得了顯著的成果。但是,目前科研工作者對人工智能的研究主要集中在工程技術方面,對智能本質的認識不足,這嚴重影響了人工智能科研的發(fā)展。為了理解智能現象和智能本質,作者做了大量的研究和探索,并著此書。本書在超越人類智能的層次上研究智能,論述范圍涉及宇宙中不同的事物,涵蓋宇宙大爆炸到元宇宙中的多種智能現象,開創(chuàng)性地提出智能是在推動宇宙趨向穩(wěn)定的過程中應運而生的一種自然現象,并且可以度量!吨悄芎喪窂拇蟊ǖ皆钪妗烦尸F了以下智能現象和智能本質:
物理學中的智能;
化學中的智能;
生物中的智能;
人類智能;
大腦模型;
機器智能;
符號主義、聯結主義和行為主義;
深度學習;
智能網聯;
元宇宙。
智能是怎樣產生的?
為什么智能一直在進化,從非生物、植物、非人類動物到人類?
我們能制造出比人類更智能的機器嗎?
人們早就想回答上述問題,但迄今為止,這些問題也沒有令人滿意的答案。近年來,人工智能(Artificial Intelligence,AI)的發(fā)展廣泛引起了人們對智能現象和智能本質的關注。
荷蘭哲學家巴魯赫·;德·;斯賓諾莎(Baruch de Spinoza)曾說過人類所能企及的最高活動就是為明白而學習,因為明白了就獲得了自由。本書源于我為了明白智能現象和智能本質而做的研究和探索。
雖然近些年人工智能在一些領域取得了令人振奮的成果,但是目前大多數人工智能的研究開發(fā)工作主要集中在工程技術領域。對智能本質理解的不全面制約了人工智能的發(fā)展。你無法在造成問題的同一思維層次上解決這個問題,愛因斯坦說,你必須超越它并達到一個新的層次,才能解決這個問題。
在研究智能現象和智能本質的過程中,我們的目光不能僅局限于人類的智能,而應該超越人類的智能,考慮宇宙中不同的事物,達到一個新的層次,在新的層次上研究和探索智能現象和智能本質。
本書介紹了從宇宙誕生開始各種各樣的智能現象,包括物理學中的智能、化學中的智能、生物學中的智能、人類的智能和機器的智能,向世人揭開智能的神秘面紗,探索智能這種自然現象。如果把明白智能當作千里之行,那么本書便是嘗試邁出的第一步。
通過觀察從宇宙誕生開始發(fā)生的各種各樣的智能現象,我們會發(fā)現,智能是一種自然現象,類似于其他自然現象(如巖石滾動和冰雪融化)。這些現象的發(fā)生是為了促進宇宙的穩(wěn)定,智能現象也不例外。
這個假說可以幫助我們理解智能的本質和解釋宇宙中的所有事物,包括植物、動物、人類和元宇宙,它們都有一個共同點: 在宇宙趨向穩(wěn)定的過程中起到推動作用,而智能現象就在這個過程中自然而然地發(fā)生。不同的智能現象只是在為宇宙的穩(wěn)定做出貢獻的維度上和效率上的不同。
本書的觀點可能會觸犯人類集體的自尊,并會撼動人類在宇宙的中心地位。然而,在人類過往的歷史中,地球被哥白尼革命逐出了宇宙的中心,人類因達爾文革命而脫離生物的頂峰。因此,當我們了解到我們都引以為豪的人類智能實際上類似于巖石滾動和冰雪融化時,我們不必感到特別震驚。
本書共分10章,內容涵蓋宇宙起源過程中的物質、能量和空間,物理學中的重力、最小作用量原則,化學中的耗散結構、熵增、最大熵產生,生物學中生命的定義、生命的出現、植物中的智能、動物中的智能,人類大腦的新皮質結構、人類特殊的思維方式、大腦的理論,機器中的人工智能符號主義、聯結主義、行為主義、通用人工智能,元宇宙與現實世界等。
愿與諸位讀者共勉。
感謝胡紹鳴對本書做出的貢獻,他把最小作用量原則和化學中的耗散結構介紹給我。感謝我的學生和光明實驗室的同事對本書中的插圖和文字進行編輯和修改,使本書的內容更加清晰形象、概念的解釋更加具體明確。感謝清華大學出版社盛東亮和崔彤等編輯的大力支持,他們認真細致的工作保證了本書的質量。
由于作者水平有限,書中難免有疏漏和不足之處,懇請讀者批評指正!
作者
2022年6月
于非 教授,博士生導師,加拿大工程院院士 (Fellow of the Canadian Academy of Engineering),加拿大工程研究院院士(Fellow of the Engineering Institute of Canada),IEEE Fellow,IET Fellow,IEEE杰出報告人,IEEE 車載技術學會理事 (2016年至今)、 副主席(2017-2019年),科睿唯安計算機科學領域全球高倍引科學家(2019-2021年)。發(fā)表學術論文700余篇,Google 學術引用20000余次,H指數(H-index)為90 。研究領域包括智能網聯、區(qū)塊鏈、自動駕駛及無線網絡。