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“智能”学科建设的基本概念问题

2011-12-31魏世泽

计算机教育 2011年15期

  摘要:与智能相关的学会联合召开专题会议,研讨智能学科(专业)建设问题,实属当务之急。但“智能”概念的内涵、外延如何定位、划分?这仍是一个悬而未决的问题。通过此次研讨,若能使“智能”的定义更明确、学科定位更准确,乃是全国智能科教工作者的愿望。本文是从智能概念的由来、发展与学科定位等基本问题的一个书面发言。
  关键词:人;自然;文明;智能;科学;学科;学科建设
  
  谈到“智能”,其实是一个关于“人与自然”古老话题的今议。本文通过对人类“知—行”活动从原始“本能”到科技“技能”并向生态“智能”逐步发展演化过程的分析与史证,阐明人类•文明•智能间的关系。
  1 “智能”概念的由来和发展
  许因“智能”一词具有多义、新颖、抽象、多变等特性的缘故吧,至今,中外学者尚未给出其科学、规范或公认的定义来。甚至连“智能”的一个反义词也未能找到。以至于社会上随心所欲,把“智能”用得过热过烂。诸如智能手机、智能胎教仪、智能防盗报警器、学术不端智能测谎仪……若从淘宝网上搜索“智能产品”,一键下去,便可搜到294 662件“智能宝贝”。一些“智能产品”竟然有多达八所高校为之充当用户,有的还得到了国家发明(适用)新型专利证书。作为商品广告,不必当真,但作为学科名称,就不可含糊了!为弄清有关问题,还需先界定几个无法回避的词语。
  1)“人”,人就是生存在浩瀚时空间的,具有像你、我、他这样的生理、心理特性[1]的高智能生命体。此乃现有五十多亿个同类者默认的,关于“人”的自我定义。
  2)“自然”,天地间除人而外的一切,统称为自然。自然即天然。“天”就是大自然。
  3)“文明”,人与自然和谐、时空运行同步、生态旋律共鸣、天人合一的结晶。
  4)“智能”,智慧和能力。即解决问题的创见才能[2]。亦即人与自然生态共存,长期演化历程中形成的意识和观念(认识论、方法论、人生观、世点界观)的总体(学问)。“智能”是比“科学”层次更高、范围更广、含义更深的潜意识与知行观。
  5)“科学”,百度百科对科学的定义、解释、特叙述如下:
  (1) 科学的定义:科学是人类智慧结晶的分门别类的学问。
  (2) 科学的释义:对一定条件下物质变化规律的总结。
  (3) 科学的特点:可重复验证、可证伪、自身没有矛盾。
  6) “学科”,百度百科对学科的定义、解释、特点叙述如下:
  (1) 学科的定义:相对独立的知识体系。
  (2) 学科的含义:第一种含义是学术的分类,指一定科学领域或一门科学的分支。如自然科学中的化学、生物学、物理学;社会科学中的法学、社会学等。学科是与知识相联系的一个学术概念,是自然科学、社会科学两大知识系统(也有自然、社会、人文之三分说)内知识子系统的集合概念,学科是分化的科学领域,是自然科学、社会科学概念的下位概念。第二种含义是指高校教学、科研等的功能单位,是对高校人才培养、教师教学、科研业务隶属范围的相对界定。学科建设中学科的含义侧重后者,但与第一个含义也有关联。国家标准GB-T13735-92依据学科研究对象、研究特征、研究方法、学科的派生来源、研究目的、目标等5个方面,对学科进行分类,分成A自然科学、B农业科学、C医药科学、D工程与技术科学、F人文与社会科学五个门类,下设一、二、三级学科,共有58个一级学科。 据统计,当今自然科学学科种类总计为近万种。另一种统计(到20世纪80年代),在中观层次上已发展出约5 500门学科,其中非交叉学科为2 969门,交叉科学学科总量达2 581门,占全部学科总数的46.58%。
  1.1人类•文明•智能综述
  人,本着自身在漫长进化过程中形成的特质,从大自然中走来。还将循着大自然的步伐,回归天人合一[3]的浩瀚时空。
  人在旅途中,不懈地感悟自然、提升智能、完善自我、平衡生态,留下了艰苦卓绝的足迹,创造了光辉灿烂的文明。这里扼要回顾一下人类文明发展的历程,看看人类的“本能”和“技能”对既往文明的形成所起的不朽推动作用,也展望一下当今与后继的生态文明,看其是否正在呼唤生态“智能”。
  1.2人类文明史略
  人类2.5万年可考的文明史,大致分为3个阶段:原始文明阶段、产业文明阶段和生态文明阶段。
  笔者把各阶段的特征要素,按演化条件、生存状态、能力水准、知识层次和演化结果等的对应关系归纳如表1所示。
  1.2.1原始文明
  距今约2.5万年的原始人类,怀着对大自然的盲目敬畏,凭着与生俱来的“本能”,在天地间随遇求生,茹毛饮血,居巢宿洞;偶取燧火,刀耕火种;渔猎农牧,繁衍昌盛。
  在蒙昧意识中,靠直觉感知外在物性,石器弓箭,手脑并用;制陶冶金,古代发明;氏族群落,原始文明。
  1.2.2产业文明
  大约5 000年农业文明、200年工业文明和至今还不到60年的信息文明,合称为产业文明。在这一时期,人类不单“自在”地继承了以蒙昧意识和原始生存“本能”为基本特征的原始文明,而且“自发”提高了自身的科技产业“技能”,充分开发利用了物资、能源和信息资源,向大自然进行挑战。创造了殷实的农业文明、辉煌的工业文明和方兴未艾的信息文明。但令人始料不及的是:产业革命的后期,由于人们对大自然过度地、掠夺式地开发,带来了严重的生态失衡。所以有人说:“工业革命奏响了征服自然的
  
  号角,却也拉响了生存空间被破坏的警笛。”“信息革命使地球变小了,一切变得快捷、高效,但信息安全隐患也随之而凸显出来了。”
  产业文明各阶段的特点可概述如下。
  1) 农业文明。
  由原始文明转向农业文明的基本标志是人类开始了以农耕、畜牧为主流的农业生产活动。国家的雏形也在农业社会中形成。那时,人类对生活物资的需求不再等待大自然的恩赐,而是主动创造各种条件,使所需物种得到生长和繁育。人类还创造了青铜器、铁器、陶器,发明了文字、造纸、印刷术等史无前例的科技成果。同时,人对自然力的利用也扩大到一些可再生能源,如风力、水力、蓄力等。社会经济活动集中于农业领域,人类极力探索获取最大农业劳动成果的途径。近5 000年的农业文明,塑造了人类特有的自力更生精神和赖以向自然索取的产业技能。孕育了以精准科学理论和产业技术为基础的工业和信息产业文明。
  
  2) 工业文明。
  只有区区200来年的工业文明,始于十八世纪后叶的工业革命,盛于二十世纪中叶的工业化国际竞争。其中,前一百年(1770-1870)是以机械化取代手工业生产为标志的工业革命。它先从英国开始,逐渐扩大到欧洲、美洲、亚洲及全球。哈里夫多轴纺机(1770)、瓦特改良蒸汽机(1800)、富尔顿汽船(1807)、史提芬火车(1830)、莫尔斯电报(1866)……,各种机电发明像雨后春笋,层出不穷,并迅速装备了纺织、交通、运输、通信等行业。机械化促使社会生产力得到空前高速发展。在后工业文明阶段,具有高科技素养的人力资源加上丰厚的钢铁、煤炭、石油等各类物质资源,还有充足的风能、水能、热能、电能、太阳能、生物能、海洋能、核能等各类能源,把人们“征服自然”的欲望推向极致,形成空前强大的社会经济生产力。工业文明是人类运用科学技术能力——“技能”改造大自然并取得空前胜利的历程。同时,也是“生态失衡”初见端倪的时程。
  3) 信息文明。
  信息文明的光临,已是近半个世纪来一个不争的现实。尽管无论是作为哲学本体论的确认,还是科学范畴的界定,“信息”的概念均尚存争论。但“信息”是一种客观存在,是人类赖以生存发展的第三类战略资源的观念,是无可否认的了。因为,物质和能源作为一、二类战略物资,已经在传统产业(农业和工业)文明阶段起到了物质基础的作用。
  
  借助数理逻辑语言来表征/论证问题是严密、严格而严肃的。因为“数学/逻辑”的演绎与物质的运动是同根、同源,如出一辙的。“数”是事物差异性的量化表示,它不是人类的发明,只是被人类发现/演绎/利用了的知识之一。鉴于此,对以物质、能量为基础的论域,一般可表示为如下广义集合二元组:
   = (M,E)…①
  其中 为质能论域,M、E分别为物质、能量相应的广义状态函数。特别在惯性系统中,质量和能量间的关系已于上世纪初被Albert Einstein(爱因斯坦)归结为质能公式:
  E = mc2,即E(能量)=m(质量)*C(光速)的平方。
  这就是著名的质能转换守恒原理。这个公式,对动能、热能、电能、核能等已经发现的各种形式的能量都适用。它说明“能源”只不过是易释放能量(易气化和场质化)的实物材料而已。质能同源、共存、转化而不灭是惯性系统的普遍规律。它是近代科学技术、工程技术和传统产业最根本的科学理论基础。
  当信息概念渗入传统观念,信息效应改变着传统产业,而且将主宰世界变迁的时代来临之际,信息产业文明的论域,应顺理成章地表述为以下广义集合三元组:
  Ǐ