【摘要】人類智能是人工智能的最佳原型，而且，在地球文明系統(tǒng)內，“人類”本身就是迄今所知曉的最為優(yōu)秀的“通用智能系統(tǒng)”。通過對人類智能的若干基本概念和工作機制的探究，能夠闡明“通用智能”的基本定義、基本模型以及通用智能的生成機制。對照人工智能的現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)新興學科的發(fā)展必然要經歷“范式的革命”。通用人工智能理論就是人工智能范式革命的結果。中華文明思想精髓與信息學科范式之間是實質相通的關系，中華文明思想精髓與現(xiàn)代信息學科范式具有同質性。
【關鍵詞】通用人工智能 生成機制 范式革命 中華文明
【中圖分類號】TP18 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2023.14.003

【作者簡介】鐘義信，北京郵電大學教授、博導，紐約科學院院士、發(fā)展中世界工程技術科學院院士，北京郵電大學原副校長。研究方向為通信理論、信息論、信息科學、人工智能、神經網(wǎng)絡、知識理論、信息經濟學。主要著作有《機制主義人工智能理論》《機器知行學原理：信息、知識、智能的轉換與統(tǒng)一理論》《高等人工智能原理：觀念·方法·模型·理論》等。

引言

科學技術的崇高使命是輔助人類逐漸從自然力的束縛下獲得解放，以充分實現(xiàn)人類創(chuàng)造力的價值（“輔人律”）；完成這一使命的途徑是，利用外部的資源，制造有效的工具，模擬和擴展人類的能力（“擬人律”）；實現(xiàn)這一使命的方式是，按照“輔人律”的宗旨實現(xiàn)人機和諧共生（“共生律”）（鐘義信，1986；2013）。
科學技術擬人的進程必須從簡單到復雜，從直觀到抽象（鐘義信，1986；2013）。因此，在古代，主要是通過材料科學技術提供優(yōu)質材料技術產品，擴展人類的體質能力；在近代，主要是通過能量科學技術提供高效能量技術產品，擴展人類的體力能力；進入20世紀中葉，主要是通過信息科學技術提供新穎的信息技術產品，擴展人類的基礎信息能力；到了21世紀初葉，主要是通過靈巧的智能技術產品，擴展人類的智能能力。這就是為什么人工智能科學技術會在本世紀成為人類社會特別關注的科學技術的重要原因。

科學技術的“擬人律”闡明，人工智能的原型是人類智能，人工智能是在研究和理解人類智能的基礎上發(fā)展起來的。深入分析人類智能的生成機理和工作過程可以發(fā)現(xiàn)，人類智能本身是一種“通用智能”。事實上，無論人們日后會發(fā)展成為什么領域的專家，他們成為不同領域專家的“能力成長方式（智能生成機制）”本質上是相同的。這就是說，同樣的“人類智能生成機制”可以成長出不同領域的專家。換言之，各種人類專家的“智能生成機制”是通用的。他們之所以成為了不同領域的專家，那只是因為他們選擇了不同工作領域，學習和積累了不同領域的知識，鍛煉了解決不同領域問題的能力。因此，為了探索“通用人工智能”的理論，需要從理解作為通用人工智能原型的“人類智能”開始。

人類智能——通用人工智能的原型理論

人類擁有三類相輔相成的基本能力（鐘義信，2021b）：體質的能力，體力的能力，以及智力的能力。其中，有關人類智力的概念，可以具體解釋如下。

定義1：人類智力，人類智慧，人類智能。人類智力，是“人類為了實現(xiàn)生存與發(fā)展的目的而不斷地運用人類的先驗知識去認識世界和改造世界，并在改造客觀世界的過程中不斷地改造自己的主觀世界”的能力；“人類智慧”，是認識世界的能力，是“為了實現(xiàn)生存發(fā)展的目的而去觀察世界、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、定義問題、預設解決問題的目標、關聯(lián)知識”的能力的特稱；“人類智能”是指改造世界的能力，即“根據(jù)人類智慧給定的問題、目標、知識（稱為工作框架）去解決問題達到目標”的能力的特稱?？梢?，人類智力是人類智慧與人類智能的總稱，三者的關系如圖1所示。

人類智力的運作有著十分明確的層次關系：首先，人類智慧直接根據(jù)人類生存發(fā)展的目的而制定工作框架（定義問題、預設目標、關聯(lián)知識）；然后，人類智能則根據(jù)人類智慧所給定的工作框架去解決問題，實現(xiàn)人類智慧所預設的問題求解目標。當然，人類智能解決問題的成果又會反饋給人類智慧，使人類智慧能夠在新的基礎上去觀察世界、發(fā)現(xiàn)新問題、定義新問題、預設新目標和關聯(lián)新知識。人類智慧和人類智能之間這種相互聯(lián)系、相互作用和相互促進的結果，使人類認識世界、改造世界以及在改造客觀世界的過程中改造人類主觀世界的能力不斷成長進步，使人類社會不斷向著新的水平邁進。

如果在圖1的模型中把人類智能的地位和作用突出表現(xiàn)出來，就可以得出圖2的結果?？梢钥闯?，圖2和圖1是完全一致的，只不過圖2把人類智能的代理——人工智能也表示了出來，并將人類智慧隱藏起來。這樣做的目的，是為了更好地表示人工智能的地位和作用。

綜合定義1、圖1和圖2的模型，可以獲得一個非常重要的判斷：人類智慧不可能由機器實現(xiàn)，因為機器不可能具有人類的生命，當然就不可能具有人類生存發(fā)展的目的，因此不可能代替人類去定義工作框架。人類智能則可以由機器實現(xiàn)，因為具體的工作框架（問題-目標-知識）可以由人類賦予機器，后者就可以在工作框架內去解決問題。

由此可以得到非常重要的結論：人工智能機器可以、而且必須超越人類智能的性能，這是研究人工智能的根本目的，也是人工智能機器的價值所在。但是，任何人工智能機器都不可能實現(xiàn)人類智慧的能力，因此不可能全面超越人類的智力，不存在“人工智能機器統(tǒng)治人類”的前景。所謂“人工智能機器全面超越、征服和統(tǒng)治人類”只是人們對于“人類智慧”、“人類智能”和“人工智能”等科學概念的誤解而引起的“曠世虛驚”。

圖1和圖2的宏觀模型看上去雖然十分簡單，但它們卻極為深刻地揭示了人類智力、人類智慧、人類智能、人工智能的本質特征以及它們之間的聯(lián)系。不僅如此，憑借這些宏觀模型還可以深刻地揭示人類智能的“生成機制”。

從圖2的模型可以非常清晰地看出，“智能的生成過程”只與以下因素有關：（1）輸入的客體信息，它反映了環(huán)境客體對主體的作用；（2）輸出的智能行為，它反映了主體對環(huán)境客體的反作用；（3）工作框架給定的“問題、目標、知識”，它是智能生成過程的約束條件。

圖2的模型也表明，人類智能的生成過程必定是“在工作框架（問題、目標、知識）約束下，主體對客體信息實施復雜轉換（顯然應當稱為復雜信息轉換）并最終生成智能行為”。這是“智能生成”的“天規(guī)”，也是必然要遵循的普遍規(guī)律。

為了使這個“智能生成”普遍規(guī)律具體化，就要深入分析其中的“復雜信息轉換”究竟是什么？因為，其他兩方面的要素都是十分明確的：一方面，輸入的“客體信息”是由問題確定的；另一方面，輸出的“智能行為”是由“客體信息”和“約束條件”兩者限定的。所以，唯一需要深入追究的問題就是：輸入的客體信息究竟要經過什么樣的“復雜信息轉換”才能生成輸出的智能行為？

既然這里希望討論的是生成“人類智能”的普遍規(guī)律，那么，以下這些前后相繼的復雜信息轉換過程應當是不可或缺而且是合乎人類思維邏輯的：

轉換1：應該把關于問題的客體信息轉換為人類主體關于問題的初步理解，使主體能夠：

——認識問題的外部形態(tài)；

——確定是否應當關注這個問題（如果這個問題有利于或有害于主體目標的達成，主體就必須認真關注，以便趨利避害；如果問題對主體目標的達成沒有關系，主體就可以不予理睬）。

轉換2：應把主體的初步理解轉換為深刻理解，使主體掌握求解問題所需的知識；

轉換3：應把主體對問題的深入理解轉換為主體求解問題的策略，從而實現(xiàn)求解；

轉換4：應把求解問題的策略轉換為求解問題的行為，完成主體對客體的反作用。

能夠把客體信息轉換成為智能行為的“復雜信息轉換過程”稱為“智能的生成機制”?？梢源_信，這個智能生成機制對于所有的求解問題都是普遍適用的，因而可以稱為“人類智能的普適性生成機制”，它的模型見圖3。

這個普適性智能生成機制（復雜信息轉換）更為準確的名稱，應當是“信息轉換與智能創(chuàng)生定律”，因為，這個“復雜信息轉換”的起始階段是“信息轉換”，最終結果則是“創(chuàng)生智能”；而它的“普適性”特征正是“定律”的特有品格。

至此，我們可以給出人類智能的幾個重要概念。

定義2：人類智能的生成，人類智能的普適性生成機制，通用智能系統(tǒng)。人類智能的生成：在人類主體目標駕馭下，在環(huán)境客體的約束下，人類主體對于主體客體相互作用所產生的信息施加復雜信息轉換，生成解決問題達到目標的智能策略的過程。人類智能的普適性生成機制：對于任何合理的工作框架，都能夠生成相應智能策略的“復雜信息轉換過程”（即信息轉換與智能創(chuàng)生定律）。通用智能系統(tǒng)即基于普適性智能生成機制“信息轉換與智能創(chuàng)生定律”生成智能的系統(tǒng)。

多少年來，學術界一直堅稱：人類智能是人類大腦的產物；或者說，大腦是智能的寓所。因此，在人工智能的研究領域，“類腦”是最受遵崇和信賴的研究路徑。例如，人工神經網(wǎng)絡的研究雖然沒有貼上明顯的“類腦”標簽，但實質上卻是“結構類腦”的研究途徑。類似地，物理符號系統(tǒng)／專家系統(tǒng)的研究本質上是“功能類腦”的研究途徑。

然而，圖1、圖2、圖3的模型和定義2的論述卻與此截然不同，它們都清晰地表明：人類智能是“人類主體駕馭與環(huán)境客體約束下，人類主體按照普適性智能生成機制對主體客體相互作用所產生的信息施行處理”的產物。

那么，這兩種頗不相同的認識，究竟誰是誰非？顯然，把人類智能僅僅看作是人類大腦的產物，帶有明顯的“孤立性，絕對性”的形而上學特征；而把大腦看作是在主體的駕馭和環(huán)境的約束下，主體對主體客體相互作用的信息進行復雜信息處理的產物，則符合辯證法的精神。試想，如果沒有主體的目標追求（求生存、謀發(fā)展），也沒有環(huán)境客體對主體施加的信息刺激，孤立的大腦就沒有產生智能的欲望；另一方面，如果沒有主體與客體的相互作用，孤立大腦所產生的“智能”又怎么能夠得到檢驗？可見，把智能僅僅看作是“大腦的產物”確實比較片面，有失公允。

定義2闡明的人類智能的普適性生成機制——信息轉換與智能創(chuàng)生定律，不僅對智能科學和人工智能技術具有重要的意義，揭開了“智能是如何生成的”這個千古之謎；而且對于整個自然科學技術的發(fā)展也具有深遠的意義，因為信息領域的“信息轉換與智能創(chuàng)生定律”與物質領域的“質量轉換與物質不滅定律”以及能量領域的“能量轉換與能量守恒定律”，共同構成了自然科學領域完備的三大基礎定律。進而言之，“物質不滅”和“能量守恒”告誡人們必須嚴格遵守這兩個基本界限，“智能創(chuàng)生”則啟迪人類應當如何生成智能，從而科學合理地解決人類面臨的各種問題。比較起來，“智能創(chuàng)生”顯示出更為積極的意義。

定義2還闡明了“通用智能系統(tǒng)”的科學含義：它是用“信息轉換與智能創(chuàng)生定律”這個普適性智能生成機制來生成各種智能的系統(tǒng)，是“以不變（普適性智能生成機制）應萬變（千變萬化的應用）”的智能系統(tǒng)。通用智能系統(tǒng)是“智能生成機制”的通用，而非把世間一切信息、一切知識、一切方法都收入囊中，成為無所不能、包打天下的“巨無霸”系統(tǒng)。顯然，“巨無霸”系統(tǒng)是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)有的通用型人工智能的教訓之一就是不應試圖成為某種“巨無霸”。