信息-知识-智能的转换机制智能科学的新出路课件

智能科学智能科学钟义信钟义信北京邮电大学北京邮电大学智能科学技术研究中心智能科学技术研究中心e-mail:yxzhongieee.org世纪世纪挑挑战战，百年良机百年良机智能科学钟义信世纪挑战，百年良机1一，基础观念一，基础观念一，基础观念2外部世界外部世界语法信息知识智能策略思维器官（狭义智能）思维器官（狭义智能）智能行为本体论信息智能的典型模型智能的典型模型（万物之灵）（万物之灵）语法信息智能策略智能策略目标目标数据/全信息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3外部世界外部世界语法信息语法信息知识知识智能策略智能策略思维器官（狭义智能）思维器官（狭义智能）智能行为智能行为本体论信息本体论信息智能科学的基本内涵智能科学的基本内涵语法信息语法信息智能策略智能策略目标目标数据数据/全信息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4智能系统智能系统与与其他系统其他系统的关系的关系（计算机（计算机-计算机网络计算机网络-自动化系统）自动化系统）外部世界外部世界智能系统与其他系统的关系感测系统通信系统处理系统控制系统外部5智能化智能化:历史进程的新标志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 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动6二，世纪挑战二，世纪挑战二，世纪挑战7认知认知传递传递获取获取决策决策执行执行传递传递智能科学：世纪挑战智能科学：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，无机与有机处理处理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8认知认知传递传递获取获取决策决策执行执行传递传递处理处理现有方法论的缺陷：分割分析现有方法论的缺陷：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分别从某个孤立侧面孤立侧面探讨了智能生成的若干规律，探讨了智能生成的若干规律，但未根本但未根本触及触及“智能生成智能生成”的核心规律的核心规律 机制主义机制主义!结构 功能行为机制认知传递获取决策执行传递处理现有方法论的缺陷：分割分析主观与9认知认知传递传递获取获取决策决策执行执行传递传递处理处理AI 的理论现状：的理论现状：“三国三国”纷争纷争认知传递获取决策执行传递处理AI 的理论现状：“三国”纷争10认知认知传递传递获取获取决策决策执行执行传递传递处理处理智能学科：总体特征智能学科：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精华、信息科学技术的核心核心，现代科学技术的前沿前沿和制制高点高点，涉及自然科学的深层深层奥秘奥秘，触及哲学的基本命题基本命题。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深刻、特别巨大特别巨大的影响。目前，智能科学技术正处在方法论的转变期转变期、理论创新的高潮期高潮期和大规模应用的开创期开创期；充满原创性原创性机遇。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规划具有重大战略价值的应用。认知传递获取决策执行传递处理智能学科：总体特征 11三，百年良机三，百年良机三，百年良机12科学方法论正在转变科学方法论正在转变认识论信息：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：新的科学：物质+能量 物质+能量+信息信息科学的新观念信息科学的新观念：（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：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：本体论信息：事物运动状态及其变化方式的自述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13知识库知识库理论研究正在突破理论研究正在突破信息提炼信息提炼与认知与认知知识激活知识激活与决策与决策智能智能策略策略知识知识目标目标全全信息信息信息获取信息获取与处理与处理本体论本体论信息信息问题问题环境环境全信息库全信息库策略库策略库感感/觉觉/醒醒表性情感表性情感理性理性情感情感全知全知（智能的生成机制）（智能的生成机制）知识库理论研究正在突破信息提炼知识激活智能知识目标全信息获取14理论研究正在突破理论研究正在突破问题问题-环境环境全全信信息息经验经验知识知识常识常识形象形象智能智能逻辑逻辑智能智能行为行为智能智能智能智能行动行动知知行行感知感知系统系统认知认知系统系统决策决策系统系统执行执行系统系统目的目的（AI理论的理论的“三分归一三分归一”）理论研究正在突破问题-全经验知识常识形象逻辑行为智能知行感知15理论研究正在突破理论研究正在突破问题问题-环境环境全全信信息息经验经验知识知识常识常识智能智能行动行动知知行行感知感知系统系统认知认知系统系统决策决策系统系统执行执行系统系统本能本能智能智能情感情感意识意识目标目标（信息转换（信息转换“体系贯通体系贯通”）理论研究正在突破问题-全经验知识常识智能知行感知认知决策执行16大规模应用正在开局大规模应用正在开局Internet 网络的网络的正反两面正反两面效应，强烈呼唤智能科学技术。效应，强烈呼唤智能科学技术。生产（工作）过程生产（工作）过程的现代化，强烈呼唤智能科学技术。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智能化的社会生产工具 大大规模智能化信息网络。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，进入信息化社会结束工业时代，进入信息化-智能化的新时代。智能化的新时代。大规模应用正在开局Internet 网络的正反两面效应，强烈17四，制胜方略四，制胜方略四，制胜方略18制胜制胜着力点着力点：创制：创制新工具新工具科学技术：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智能（信息社会智能工具智能工具）劳动者劳动者劳动对象劳动对象工具资源科学技术制胜着力点：创制新工具科学技术：把资源（物质、能量、信息）转19智能工具创新：智能工具创新：方法方法-理论理论-应用应用三位一体三位一体科学理论科学理论 知行学知行学 认知认知与与行事行事的统一理论；的统一理论；信息信息-知识知识-智能智能-情感情感-行为行为转换规律；转换规律；具有具有现代方法论特色现代方法论特色的原创科学理论。的原创科学理论。应用方式应用方式 知行机知行机 知行系统知行系统+人机共生人机共生 有感觉，有意识，有知识，有情感，有智能，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。会说话，会做事，能交往，善合作。知行网知行网：万用万用社会生产工具社会生产工具科学方法科学方法 分析综合互动方法论（分析综合互动方法论（还原论还原论 互动论互动论）智能工具创新：方法-理论-应用三位一体科学理论 知行学20知行学：研究体系知行学：研究体系基础研究基础研究：脑与认知科学机理（：脑与认知科学机理（知行律知行律）-基础与本体互基础与本体互动：动：（1）向基础研究提出需求、问题和假设；）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。）理解脑和认知科学研究的成果。本体研究本体研究：研究：研究 信息信息-知识知识-智能转换机制智能转换机制/算法（算法（知行论知行论）（采取与基础研究交互的研究路线）（采取与基础研究交互的研究路线）基础研究基础研究知行律知行律本体研究本体研究知行论知行论应用研究应用研究知行机知行机-知行网知行网应用研究（应用研究（见下页见下页）知行学：研究体系基础研究：脑与认知科学机理（知行律）-21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：各种微观上：各种“合作知行机合作知行机”网络信息内容安全监控的网络信息内容安全监控的网络美猴王网络美猴王 具有学习、理解、翻译能力的具有学习、理解、翻译能力的情报智多星情报智多星 高智商高情商人性化个性化的高智商高情商人性化个性化的万能咨询员万能咨询员 拟人（能听、能说、会做）拟人（能听、能说、会做）机器人机器人 具有领域知识、对话和指挥能力的具有领域知识、对话和指挥能力的白领参谋白领参谋 具有职业知识、对话能力和操作能力的具有职业知识、对话能力和操作能力的蓝领员工蓝领员工 具有领域对话能力和动作能力的具有领域对话能力和动作能力的智能玩具智能玩具宏观上：无所不在的宏观上：无所不在的知行网络知行网络 （不仅是（不仅是Semantic Web，且是，且是Intelligent Web）面向特定专业领域的面向特定专业领域的智能智能CIMS网络网络 新一代通用社会生产工具新一代通用社会生产工具应用研究：知行机与知行网微观上：各种“合作知行机”宏观上：无22我国已有的基础我国已有的基础基础研究（知行律）：基础研究（知行律）：脑信息处理，视觉信息处理，思维脑信息处理，视觉信息处理，思维-认知科学认知科学本体研究（知行论）本体研究（知行论）1：信息获取理论：信息获取理论智能引擎，数据挖掘，模式识别，信息融合智能引擎，数据挖掘，模式识别，信息融合本体研究（知行论）本体研究（知行论）2：信息表示理论：信息表示理论泛逻辑学，可拓学，本体论，语义网络泛逻辑学，可拓学，本体论，语义网络本体研究（知行论）本体研究（知行论）3：信息转换理论：信息转换理论全信息论，知识论，信息全信息论，知识论，信息-知识知识-智能转换理论智能转换理论本体研究（知行论）本体研究（知行论）4：智能系统理论：智能系统理论广义智能信息系统论，人机合作，协调学广义智能信息系统论，人机合作，协调学基础研究基础研究系统系统获取获取/表示表示转转换换应用研究应用研究方法论的优势方法论的优势我国已有的基础基础研究（知行律）：本体研究（知行论）1：信23需要面对的问题需要面对的问题1，毕竟是世界难题、世纪难题，解决问题的难度很大。，毕竟是世界难题、世纪难题，解决问题的难度很大。我们的初步成果我们的初步成果有优势有优势，但，但离目标还有很大差距离目标还有很大差距。2，需要形成多学科（，需要形成多学科（基础基础-本体本体）长期而有效合作的）长期而有效合作的 研究机制，实行合作攻坚。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，有了应用的思路和形态，还要定义“知行机知行机/网网”应用应用 的领域的领域、问题问题、针对性针对性、标志性标志性、表达方式表达方式。3，需要探索，需要探索理论研究与应用研究互动理论研究与应用研究互动的有效机制，不能的有效机制，不能 等待解决理论问题之后才开始启动应用研究。等待解决理论问题之后才开始启动应用研究。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24社会的划时代意义社会的划时代意义 农业社会：农业社会：物质转换理论物质转换理论-锄头镰刀锄头镰刀（死的工具）（死的工具）；工业社会工业社会：能量转换理论：能量转换理论-机车机床机车机床（活的工具）（活的工具）；信息社会信息社会：信息转换理论：信息转换理论-“知行机知行机”（聪明工具）（聪明工具）。促使社会生产力获得历史性的跨越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科学的划时代意义 新内容新内容：生命科学的：生命科学的精华精华；信息科学的；信息科学的灵魂灵魂 21世纪科学技术的世纪科学技术的前沿前沿和和制高点制高点 新方法：新方法：分析综合分析综合互动互动时代时代 新意义：新意义：人类从自然束缚下获得历史性解放人类从自然束缚下获得历史性解放社会的划时代意义科学意义，社会价值科学的划时代意义 25今日击搏，今日击搏，正值其时！正值其时！知行学，知行律，知行论，知行机（网）知行学，知行律，知行论，知行机（网）信息信息-意识意识-知识知识-智能智能-情感情感今日击搏，正值其时！知行学，知行律，知行论，知行机（网）26