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“钱学森对于思维科学研究的设想包括的一个方面就是通过人工智能模拟的方法，即用电子计算机模拟人脑的部分功能，从电子计算机的程序结构间接认识人脑的类似功能结构。”
■钱学森30年前“用自然科学方法研究人的
思维”梦想终于可以实现了
4月14日上午，西南交通大学思维与智慧研究所正式揭牌，研究所首任所长由“两弹功勋”钱学森的再传弟子尹红凤博士担任，戴汝为院士担任名誉所长。这个被称为“完成钱学森晚年愿望”的研究所，将在人工智能的研究中，寻找新的突破。
“在人们的传统意识中，对钱学森的成就一般会联想到‘两弹一星’，但他在晚年的科学成就却几乎很少被提及。”尹红凤博士告诉《北京科技报》，“钱学森曾对他的孙子说：‘你记住，上世纪爷爷做的这点事，如果叫伟大的话，那么， 21世纪的爷爷将更伟大。’的确是这样，钱老开创的思维和智慧科学的研究，是中国第一次重大科学问题上的领先突破。我参与了钱学森关于思维科学的研究，深知他开创的这个研究领域将会产生何等深远的影响，这很有可能会超过他以往的科学成就。”
钱学森从20世纪50年代就开始思考思维科学的研究。在上世纪80年代，他发表了著名的《关于思维科学》一文， 提出人的思维是有规律的，可以用自然科学的方法研究，并将“思维”分为抽象（逻辑）思维、形象（直感）思维和灵感（顿悟）思维三个部分。他特别强调要在“形象思维”研究方面有所突破。钱老还认为计算机模拟对研究人的思维有重要的启发，计算机模拟技术是研究思维的有效工具。
此外，我们还注意到，钱老在《关于思维科学》一文中，曾留下“能否力争二三十年后成立中国思维科学院”的愿望。
“如今，据他的愿望已经30年了，我们希望钱老这一愿望能够实现，所以想建立这样的研究所。”尹红凤说，“另外，由于钱老此前所提出的一些理论，随着互联网终端和云计算技术的发展，我们终于可以实现他的一些理论和思想。”
尹红凤介绍说，钱学森曾提出大成智慧思想，是把人的思维、思维的成果、人的知识、经验和智慧以及各种情报、资料、信息集成起来，他的构思是把今天世界上千百万人的聪明才智和智慧都综合起来。如今，互联网上已经有几亿人或者几十亿人的智慧。这也就是说，现在可以通过互联网将几十亿人的智慧集结起来。同时，随着终端设备如智能手机、平板电脑和电子书等迅猛发展，以及云计算等计算平台的完善，我们面临新的技术革命。从技术方面的发展，我们也有必要成立这样的研究所。
在此背景下，一年多前，尹红凤和戴汝为院士，开始考虑成立一个这样的研究所，“我们认为有必要将我们的研究，特别是钱老晚年关于思维科学、开放复杂巨系统和大成智慧等理论应该单独划分为思维、智慧科学。由于此前曾与西南交通大学合作过，并且该校对我们的这一设想给予了支持。于是在去年5~6月份，我们开始积极筹办，如今思维与智慧研究所正式落成。”尹红凤说。
“我们的目标是建立海量的世界知识库以及管理知识库的智慧系统，用云计算集成几十亿人的知识、行为和智慧，将几乎所有人类信息、数据和应用整合起来。”尹红凤说，“它就像整个人类的大脑，为所有的人提供知识、智慧、搜索和对话等各种服务。”
眼下，研究所将致力于研究新一代的语义智能搜索引擎。因为目前人们常用的“谷歌”、“百度”等网络搜索引擎，相当于一个智慧知识库，但搜索结果只有一小部分是想要的。而新一代搜索引擎就是智能计算机，语义智能可以为各种信息加注智能标签，再把各种信息通过标签联系起来，按特定的主题，如人物、地点、组织、企业等指标分类保存。一旦网络用户需要查找某个信息，它就能很快地按类别搜出资料。
■运用云计算的巨大能力
构建一个海量的知识库和智慧平台
那么，怎样建立一个这样的人工开放复杂巨系统？“我们就需要应用钱学森的人机共建的综合集成理论。”尹红凤介绍说，目前，互联网为我们提供了实现大成智慧的几乎所有必要的条件，网上有几乎人类所有的知识、数据、资料、信息和巨大的用户，但都是分散的、无组织的，我们则可以把这些同各种算法、系统、技术和设备集成起来，运用云计算的巨大能力，构建一个海量的知识库和智慧平台，从而可以提供各样的智慧服务。
如何收集有用的信息、数据呢？他们将首先从所有的网页抽取重要的链接、关键词或者结构化的信息，如地址、电话、电影、图书、生日等。这样就可以把网上的信息转化为知识，这些知识使得智能搜索可以回答一些经过推理、综合才能回答的问题，如一个人的年龄，某市的主要医生等问题。这些问题是传统的搜索引擎所不能解决的。此外，互联网上还有许多公司的专业知识库和数据，如天气、股票、旅游等，我们则可以把这些数据和系统直接集成到这个智慧平台里。
信息和数据是可以通过网络进行搜集的，但是人的智慧如何搜集？尹红凤举例说，人们使用互联网的行为可以用算法处理和分析，从而得到集体的智慧，其结果可以用于内容、关键词构建等。同时，个人的行为分析、处理也可为每个用户建立知识库，提供个性化的服务和搜索。例如，针对所有人搜索词的频率和个人搜索词的频率，可用于建立高效的、个性化的输入法。可以说，数亿用户的直接输入是知识库的重要来源，像百科、复杂问题解答、博客等。综合起来说，人脑是一个复杂巨系统，有超过100亿的神经细胞。不过，目前，云计算技术的发展使得我们可以建立一个人工的这样大规模的复杂巨系统。
■仿脑智能系统最终的目标是
在机器人身上实现人的部分智能行为
“简单地说，人工智能就是把人类的智能行为在计算机上加以实现。”厦门大学智能科学技术系系主任李绍滋向记者通俗地解释了“人工智能”这个词的含义，“人工智能的研究，目前有非常多的研究方向。就比如我们学校，智能科学技术系对人工智能的研究有大约四个方向。艺术认知与计算、自然语言处理、智能多媒体技术、视频图像处理以及仿脑智能系统。”
李绍滋介绍说，艺术认知，就是通过神经计算模型让机器可以实现音乐创作、绘画、写书法等功能，并且也会通过不同的音乐刺激人的大脑，观察人脑电波的变化。而自然语言处理就是我们现在常说的机器翻译。
厦门大学智能科学系进行的智能多媒体技术与西南交通大学思维与智慧研究所做的语义智能搜索引擎非常类似，就是扩大目前搜索引擎文本搜索的功能，成为多媒体信息检索，除了文本外，你想搜索到的图片、音频、视频都将成为唾手可得的共享信息。
“目前我们主要做的就是图像视频处理，”李绍滋说，“比如从图片中检测出人的信息，还有一种就是从视频中寻找人的活动信息。”这方面的应用在将来会很多，他举例说，比如监控安防，在一些交通要道上对嫌疑犯的跟踪，或者是在高压设备间内，当有人进入发出警报等。还有一些应用，对于普通人来说更加有用，比如在北京地铁站内，尤其是换乘站的上下班高峰期，可以通过视频处理，监控实时人流量，并且计算出地铁站内可承受的最大人流量，一旦人数接近或超过可容纳极限，将采取预警措施。在很多城市的地铁站，目前都有这样的需求。
对于很多人来说，对人工智能更加感兴趣的恐怕就是拥有接近于甚至超过人类大脑的机器，或者机器人。“目前我们所做的仿脑智能系统最终的目标就是在机器人身上实现人的部分智能行为。”李绍滋介绍说，比如让机器人对桌子有这样的判断，就是桌子上面可以放东西，椅子上面可以坐人，甚至让机器人有生与死的概念。“也就是说，当机器人的电池将要用光电量的时候，它自己可以有这样的意识，并且知道电池用尽它就会死去，而自己要找到充电的地方进行充电。”
李绍滋说，目前，人工智能研究已经成为一个热门的学科，而且已经深入到日常生活，除此以外，在军事领域也有应用，“我见过美国研制的一种智能机器人，其实就是智能士兵，是希望由机器代替人类上战场，也是对人类自身的一种保护。这种智能机器人外形很像马，可以携带多种武器装备。”
对于这方面的研究，目前主要有两种方法，一种是发展人工神经网络，也就是模仿人类大脑结构，从而使机器获得人脑的功能。另一种就是我们所说的黑、白盒子，其实就是不管内部结构是怎样的原理，只注重效果，也就是功能主义。李绍滋告诉记者，“也就是从功能上模拟人脑就可以。”
李绍滋认为，每一种研究方式都有各自的优点，也有不足，所以研究者并没有完全摒弃哪一种方式。
■我们的研究目标是创造软件程序，达到人的
智力甚至超越人的平均智力
被称为“人工智能领域的爱因斯坦”、美国犹他州州立大学计算机系教授雨果·德·加里斯退休前先后在武汉大学和厦门大学做人工大脑的研究，所采用的方法就是发展人工神经网络。李绍滋告诉记者，“雨果来到我们的实验室，预想能够通过算法演化出一组一万个神经元组成的神经网络，但是到他离开这里时也没能实现。这种方法的研究还有很多困难，人类的大脑是非常复杂的一个系统，即使发展出了一万个神经元，也与人工大脑设想的实现还有很远的距离。”
如果机器人拥有了人类的智慧，甚至人类的情感，是否会让电影中的场面在现实中发生，机器人成为人类的敌人，想统治地球？李绍滋说，目前，对于人工智能的研究，学界有两种态度：一种是非常乐观的，实现接近人类大脑的人工大脑是有可能的；而另一种则比较悲观，对于人工智能的研究看到的更多的是许多难以突破的技术难题。
而雨果绝对是乐观派。他曾经说过这样一句话：“如果你认为智能机器不可能被制造出来，那么回想一下，西拉特在20世纪末30年代预测原子弹会摧毁一座城市，当时人们把他当作疯子的情景。”
记者采访了雨果本人以及还在厦门大学继续研究的他的朋友本·哥尔特兹勒。雨果的远大理想事实上受到了很多质疑，他认为再过50年智能机器将达到人类智能的水平，并且可能剥夺数十亿人的生命。而如今，他在接受本报采访时依然坚持这样的理想。
他在回答采访问题时仍然表示，未来的智能机器大脑的运算速度将达到10的40次方每秒，超过人类大脑10的16次方每秒。“不幸的是很多人会反对创造这样的机器人，并且由此可能发生人机之间的战争。”
他说，实现人工大脑需要通过两个主要途径，一个是大尺度模拟人类大脑，比如著名的“蓝脑计划”，他们计划到2018年能够模拟哺乳动物的大脑皮质层一万个神经元。另一个途径就是大脑灵感认知结构，通过传统的计算机结构模拟出大脑功能。
也许雨果的一些设想并不完全是狂人的疯狂梦想，一些事实已经让我们看到智能机器的潜能，雨果介绍说，日本研制的家庭机器人已经可以将衣服放入洗衣机进行清洗、做饭洗碗，而IBM公司最新的电脑系统WATSON在世界常识智力竞赛中也险些战胜人类，并能理解人类的语言。
目前，本正在厦门大学继续他们的研究，他也在采访中向记者介绍了目前的进展，他说：“我们的研究目标是创造软件程序，达到人类的智力程度，甚至超越人类的平均智力。目前我们的研究中心正在做的是一种叫作Open cog的软件程序，结合多种学习和记忆程序从而可以控制游戏中的不同角色并且可以控制人形的机器人。”本说，这个Open cog已经完成了一部分，并且可以完成一些有趣的事情。
雨果说，目前世界上对人工智能的主要研究一方面是家庭机器人，实现这一点可能只需要几年的时间，并且在2020年左右这将成为一项发达的产业。雨果希望能看到中国政府在人工大脑的研究上有更多的投入，比如成立中国人工大脑学会，集合中国的人工智能研究者，从而开发中国的家庭机器人产业。
本也向记者坦言，目前中国研究人工智能的水平与美国、欧洲、日本等发达国家相比还有很大差距，但是他认为，中国在这一领域的研究也有一个很大优势，那就是没有历史和传统的禁锢，由于其他发达国家在人工智能领域的研究开始得很早，因此也被一些传统的研究理念所束缚。
■文/李荔 马佳
■人工智能技术发展史
目前，人类科学所面临的四大问题，即物质的本质、宇宙的起源、生命的本质和智能的产生。 国际上，对智能的研究主要是人工智能。1956年，第一次人工智能研讨会在美国的达特茅斯大学举行，当时J. McCarthy、H. Simon等人倡议开展人类思维活动规律的研究，并给予“人工智能” 的命名，标志着人工智能学科的诞生。
1958年，H. Simon曾乐观预言，10年之内计算机将成为世界象棋冠军、发现并证明重要数学定理、谱写出优秀乐曲的能手，到2000年，机器的智能将超过人。但是这些在自然语言理解和机器翻译研究里遇到瓶颈。上世纪80年代日本提出第五代智能计算机计划，主要是提高逻辑运算的能力。第五代机计划的失败对传统的人工智能研究形成了一个巨大的冲击。
当时世界人工智能研究的焦点是逻辑符号推理系统，日本提出的第五代智能计算机计划，声称日本不仅能在技术上做得精致，而且要用这个计划在基础研究和思想上对世界作出贡献。
