《智能科学研究前沿》

未来的时代是智性的时代，现在的时代是向智的时代。我们每个人可以用东方和西方、科学与艺术、精神与物质的三重对称性来审视自己的知识结构、教育乃至整个文明

2011年科学出版社邀请我写了一本书，叫《智能科学研究前沿》。这本书历时三年完成。当时写的时候的一些未来进行时的事情，写完的时候都已经成了现在时或者是过去时。这个过程也就说明了我们时代发展的速度。

这本书一共有七章。我们现在就暂时以这本书的封面为例，把书的封面的图和封底的图一起看，基本上就可以很好的概括这里面的一些最基础的思想。那么看一下第一张图，第一张封面这张图是我画的一幅画。这幅画是毛笔与酒精灯。这幅画其实不是为这本书专门画的，是很早之前就画的一幅画。这个画成形的时间其实是两年。反过来的话，在回顾这个画的过程里面，我们就会发现，虽然它其实是一幅很小的铅笔、蜡笔画，但这个画的成形的过程，实际上就相当于一个人自己对自己的知识体系进行成像的过程。同时稍微多思考一下，就觉得其实里面有三重对称性。比如说酒精灯和毛笔，也可以看成是东方和西方、科学与艺术、精神与物质，这样的三重对称性。而我们每个人可以用这三重对称性来审视一下我们自己的知识结构，或者审视一下我们的教育，或者审视一下我们整个文明。

中国人工智能学界在2003年提出智能科学这个提法。这个提法实际上就是把人工智能的Artificial Intelligence，把AI里面的A暂时放到一边，聚焦到Intelligence上面。所以也就是说，Artificial Intelligence有很大的因素还在模仿人的思维，或者是重现人的思维。2003年第十届中国人工智能大会上面，钟义信教授召集在会场所有的、不同的二级协会开会的同事们都在一起开会，就提出智能科学，而且让大家讨论一下。我记得当时我发言了十分钟，就是觉得特别欢迎这个走法。

就是我们的注意力开始向内求持，开始思考思考本身。所以其实这就是智能科学的走向，也是它这么多年的一个验证。那么思考思考本身，就是智能科学的一个实质。从智能科学的角度来看，以前的研究可以说是集中在物质科学。物理学丰富的发展就是这样的一些成果。再往后面开始进入思维的研究。因为计算机的诞生，我们的注意力开始进入思维，人工智能把我们的研究推进到了对思维的参与。思维的参与现在正好是一个混合状态，如何再往前面走一步？我们的研究对象将聚焦到Intelligence上面。也是开始思考我们思维是怎么回事？就像奥巴马在他们国家的一个演说中说到，我们能到月球上去，但是我们却很难把握两耳之间的三磅重物质的工作原理。那么这部分原理就是智能科学要探讨的的任务。对于物质和意识之间的这样一个联系，我们可以用一个词来概括，叫布伦塔诺阶。布伦塔诺曾经就是说，在物质和意识之间是如何过渡的。

其实智能科学就将把科学精神移师到研究思维现象、研究智能现象的跳跃中。这实际上是非常不容易的，也是智能科学它发展的困难所在。这样的探索要有两个巨大的困难，一个就是它的主要困难就是方法论和我们现在的还原论，越分越细的这种研究方式是相反的。而是考虑如何整合，如何把知识整合和聚合。在这一点上陈霖院士认为我们的眼睛的认知是global first。这个发现其实对东方的思维方式，或者是对整合的思维方式是一个来自于心理学和神经科学的重要的支持。另外就是我们自然科学的研究现在已经越来越把人的因素去除的太多。那这个时候人的因素如何回归，如何整合到我们的科学的方法里面去？所以这个方法论里面还有一个呼唤，还有一个强调就是对科学精神的强调。

另外比如说文理交融这件事情，科学和艺术的交融这样一个对称性。假如说我们用诗歌来代表文学、代表艺术，那么我们以前认为诗歌就是人文的代表。事实上我们换一种角度，从整体的角度看，从智能的角度来看，诗歌其实是极为智性的一件事情。它甚至可以认为是我们思维的前沿，借用物理学的词汇就是波前。在诗歌里面其实蕴含着非常丰富的信息，或者说智性。这些都需要我们换一种眼光去把握。那么这个时候诗歌是人文的还是科学的就已经很难分清楚了。就像一道闪电一样，它其实同时具备诗意，同时具备科学的因素，同时具备艺术的色泽。

在1979年钱学森先生提出思维科学。他提出的思维科学实际上就是一个巨大的阶跃。他一步把它跨过去，但是跨过去之后，并非所有的人都能跟随。所幸就是人工智能的到来帮助人们完成了这一个大的阶跃的中间的半步，那剩下的半步其实人工智能学界提出智能科学完成了。所以我们走的是战略性的、非常成功的一步。那这样子加起来有人工智能的推进，我们其实下一步并不是说只是陶醉于这些机器人，或者这一类的成果。而是应该帮助人类更加全方位的、完备的去认识思维本身。其实还是需要认识我们自己，我们并没有远离这个古老的命题。

在我自己这本书里面，我给出了智能的全景。比如我们从最基础的物理层然后到生物层，再到生理层，然后到日常的智能，然后到艺术、宗教等等。是这样子从下到上的一个过程。我们暂时把它用A、B两级来表示，A代表艺术这一层，B就代表大脑这一层，或者是基础这一层，这边代表高级这一层。那从上到下如何进行整合，每个层级之间如何进行阶跃？这些都是智能科学的任务。

另外在我自己的科研里面，从1999年开始就一直在做自然语言理解。语言是哲学、科学，还有就是人文学科，还有艺术家共同的一个研究点，或者是共同的一个精神的制高点。在自然语言理解的研究里面，如果用一个概括性的话来说的话，有一个叫陈寅恪难题。陈寅恪先生在1932年提出了这个问题。他有一封信是与刘叔雅论国文试题书。这件事情的话是当时他出的一个清华大学的考试题，其中最核心的一个意见就是他认为对对子是研究语言的一个突破点，同时是很严肃的一件事情。但是在这篇文章里还指出一个问题，这封信里面很重要的一个观点就是中文文法尚未确立。这是一个振聋发聩的提法，这个声音并不是被所有的语言学家，或者科学家们所了解。这件事情我觉得正好我做自然语言理解，作为这个角度接触了这个问题，我把这个问题称为陈寅恪难题，就是中文文法尚未确立。那么我从两个角度来解决这个难题。第一个角度就是中文对称性的研究。第二个角度就是语言的拓扑性的研究。从语言的对称性和语言的拓扑性两个角度来解决陈寅恪难题。

说一下相位理论，2005年提出之后就到现在一直致力于相位理论的确立。这个理论的创立的过程有一个发问点，就是相位理论对语言的实质的阐述。它主要是阐述了语言的语义的实质，语义的实质它不仅是相位，而且包括相位的变化都是语义。这样子解释之后的话，那语义的层面就有两重因素构成，而不是一重因素构成。另外就是相位这个概念在物理学上是丰富的，比如说水的三相点，三相，还有比如说春夏秋冬，比如说白天、黑夜都是相位的变化。这一点的话是我在整个学习物理和随后的工作里面都意识到相位无处不在，所以提炼了相位这样一个概念。另外还有一个印证的话，是在经过听杨振宁先生的讲座。杨振宁先生的讲座提到20世纪的物理学的三大旋律，其中一个旋律就是相位因子。一个因素有三个旋律，第一个是量子化，第二个是对称性，也是普遍性，第三是相位因子。所以相位这个概念是一个非常基础的概念，相位的变化的规律和里面再进一步表达出新的规律也就是相位理论。

我用这个小的封顶图来做一个比喻和总结。这个小图实际上是我们在进行学术交流的时候天然形成的。这个小图的话是我、约瑟夫和米赫尔教授我们三个人在互相阅读论文的时候，在邮件交换阅读论文的时候形成的一个约定。因为约瑟夫喜欢用彩色来进行批注，他批注的时候用绿色表示他赞同的观点，用红色表示他不赞同的观点。如果那样子的话，每个人用一套颜色就非常乱。那我们后来就约定了，我用黄色，米赫尔用绿色，约瑟夫用蓝色。后来有一个很有意思的灵感，就是如果剔除掉我们交流的信息科学、智能科学以及逻辑学、数学这样一些背景之后，我们就会发现黄色就代表中国，绿色代表印度，蓝色代表欧美科学。这边就是我把它称作文明之轮。未来的时代是一个智性的时代，我们现在这个时代也是一个向智的时代，这就是这本书的基本介绍。