司马贺《人工科学》

 

 

 

根据理论，我们可以期望在一个复杂性必然是由简单性进化而来的世界中，复杂系统是有层级结构的。层级结构在它动态变化的过程中有一个性质，我们叫它“准可分解性 ”，所谓准可分解就是说“系统是可以分解的，但不是绝对可分解的”。它是类似可以分解的，它大大地简化了层级结构的行为，简化了系统的描述，它使人比较容易理解使系统发育或者繁殖所需要的信息，可以在合理的范围内存储起来

 

 

首先我来介绍一下《人工科学》。研究自然现象的自然科学在这几百年中间已经有地位了，因为自然现象是必然的，或者用白话来说，自然现象真就是那样。但是人工现象可不那么必然，它具有权变性，那它能是科学吗？

 

司马贺首先从管理问题出发，他认识到我们理性的局限，理性的局限就是我们了解不到那么多的情况，即使我们知道了足够多，我们也不会下决心，或者不知道怎么去做，也就是说行为系统对环境的适应不能尽善尽美。虽然这是一句否定句，但是也是一种必然。类似的思维、解决问题、学习等这类的心理学领域研究的理性问题，也是一样的。最后工程、医疗、商业、建筑、绘画等，所关心的也不是必然性，而是权变性。这些领域不关心事物是怎么样的，却关心事物是可以成为怎么样的。

 

他（司马贺）还说：“人工科学和设计科学是同样可能的”，这就说明司马贺他已经发展和改变了大众对科学的不严格的、约定俗成的、对科学就必须具有必然性的这种认知和要求。他指出必须用物质符号系统，产生智能，创造人为事物来达到我们的目标，这不但是必须的，而且是可能的，这就是人工科学。

 

创造满足人们需要的新的物的方法是“从实到虚、再到实”。这个虚就是物质符号系统。从客观实际的现象抽象出来认识，用物质符号系统来承载这种认识，再利用物质符号系统的等价变换，即推理来形成新的物的描述和制作方法之后，就造成了新的实物。

 

司马贺还提出了不少深刻的见解。比如：通过计算机模拟可以获得理解；关于没有终极目标的设计；关于对未来的了解就好像矿井内所戴的头灯，你看得不太远，能看清的就是比较近的那些情况。他讲了一个经典的故事，是关于两个钟表匠坦普斯和霍拉工作效率的比较，以此来说明复杂系统的结构。他说：“有层级结构可以简化系统，层级系统也是为适应而简化了的必然的产物。”这个故事讲的是坦普斯和霍拉两个人造表，他们造表大概每人都要用1000个部件，如果坦普斯造表的过程中间停顿了，比如他去接个电话，这时候他原来装的那些表的部件就都散开了，然后他再重新开始，再从头一个个的装；而霍拉的方法是用事先设计好的办法来把10个小部件变成一个小组，然后再拿10个小组变成一个大组，最后汇成所要的钟表。所以当霍拉中断的时候，他顶多就是中断了一小部分，只是10个小部件组成的那个小组。所以司马贺指出，要构建一门关于复杂系统的比较正规的理论，有一条路可以走，就是求助于层级理论。

 

根据理论，我们可以期望在一个复杂性必然是由简单性进化而来的世界中，复杂系统是有层级结构的。层级结构在它动态变化的过程中有一个性质，我们叫它“准可分解性 ”，所谓准可分解就是说“系统是可以分解的，但不是绝对可分解的”。它是类似可以分解的，它大大地简化了层级结构的行为，简化了系统的描述，它使人比较容易理解使系统发育或者繁殖所需要的信息，可以在合理的范围内存储起来。

 

关于“计算机模拟可以获得理解”，他指出，我们越乐于对一组现象的细节进行抽象，就越容易模拟现象。我们不必了解系统的整个内部结构，只要了解或者猜测系统对于抽象有重大意义的那一部分就行了。这是他一句很经典的话。

 

他说：“幸好事情是这样的，不然的话，过去三百年中我们构造自然科学所采用的自上而下的战略就行不通了。我们对物质总体的物理化学有了很多的了解，然后才有对于分子知识的了解，对分子化学有了很多的了解，我们才有了原子的理论，对原子的理论有了很多的了解，我们才有了基本粒子的理论。这种从顶级开始到还没有建成的基础、自上而下的建立科学摩天大楼的方法，之所以是可行的，是因为每一个层次上的系统行为只依赖对下面一个层次系统行为的非常粗略的简化的抽象特征的概括。这真是一件很幸运的事，不然的话，我们造飞机造桥梁的安全就要看待基本粒子是不是正确的了。

 

从大师这种逐级抽象的榜样里我们学到了抽象的能力，在有关自然界和人工界以及社会的这些知识中，我们也看到了从具体到抽象、再到更加抽象的结构，在计算机语言中间有类似的。我们先抽象出型，型的具体化是值，也就是说我们从值抽象出型，然后型的型，我们也可以进一步地抽象出来了。比如说像子程序、像“类”什么的。不断地往上抽象，抽象出越来越复杂的系统的结构，也就是说抽象出更复杂的程序来，我们一般都是期望抽象所形成的正确理念能够指导我们的行动，但是常常相当高级的抽象就会离开下面的具体事物太远，没有抽象能力或者没有悟性的人，常常体会不到这种正确的理念是怎么样指导我们正确的行动的，有时候哪怕是很聪明很有悟性的人，用正确的理念来指导工作也不是件容易的事。比如说集体利益和个人利益是对立统一的，符合一分为二的原则，但在经济政策中市场经济就强调个人利益驱动会使资源配置趋于最优，计划经济反过来说强有力的政府才可以计算出来供需，列个大方程你就知道怎么安排生产了，这样生产才会最优。

 

实际上完美的经济政策并不存在，如果说可以兼顾市场，也兼顾组织计划，兼顾个人利益、集体利益，个人和集体的长远利益，那么按直线的现状不断地调整，就会更好一些。但实际上现实是经济永远、常常出问题，所以有些正确的理念想要做好它，倒也不是一件容易的事，但首先必须要有正确的理念才能够正确地指导我们做事。

 

通过抽象，司马贺证明了他著名命题的充分性，即“物质符号系统具备必要和充分的手段来采取智能行动”命题中的充分性。因为符号系统是可以通过等价变换，就是推理，也可以运算，比较，这就是做决策，这些都是智能行动。

 

比如说图灵机它是符号系统，它的程序很简单，程序指示符号历时运动，并且产生、或者修改、复制、消除符号，这个符号结构就是正在试图适应的环境的内部表象。有了这个符号结构就可以模拟环境，从而对环境进行研究。它还可以用输入和输出做手脚，来做执行机构，这就是一架机器，其实就是一架计算机。

 

符号系统几乎是完美的人工物，因为适应环境就是它的全部存在的理由，它是目标寻求型的信息处理系统，通常为容纳它们的更大的系统服务。计算机是物质符号系统，是重要合理的人工物，人脑也是物质符号系统。严格地来说，计算机应该包括它的硬件和软件，人脑也是包括它的物质部分和长期发展起来的所谓的表意语言、以及类比、思考、计算和判断的能力。这些东西加在一起，所以充分性就得到了证明。

 

这个命题的必要性也是可以得到证明的。因为物质符号系统是可以表达的，唯有可以表达的才是可以思想的，或者说唯有可以表达的才能按照一定规则等价地去进行变换，或者称为推理，即思想。同时，唯有可以思想的才是可以表达的（康德），这是它的必要性。所以物质符号系统具备了必要和充分的手段来采取智能行动。计算机程序、人脑和语言都是物质符号系统，都是人工物，人工物我们可以通过它的功能、它的目标和适应性来表现它。外部的环境决定了实现目标的条件，如果内部系统设计得当，那它就能够适应外部环境，这样内部系统的行为在很大程度上就是由外部环境所确定的，行为它就会呈现任务环境的形状。所以智能行动意味着根据环境的变化和内部的局限这两条来做出行动的决策，来达到目标。

 

这里很重要的一点就是说，智能行动只指决策这一层，它不指实际的行动。如果认为达到目的而干的那一部分是“实事”的话，智能行动指的是虚的那部分。社会向前发展，干“实事”的人越来越少，干“虚事”的人越来越多。大多数的人，尤其是保守传统的人是不容易理解这一点的。不过这是事实，符号系统承载在物质上，但符号本身它是可以表达，它是能够运算、可以进行变换、可以比较、可以存储、可以传输的，它能让人意会到它。