從人工智能、知識(shí)系統(tǒng)的角度來(lái)看開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題

摘要：本文是錢學(xué)森在1990年10月16日系統(tǒng)學(xué)討論班上的發(fā)言，原載于1990年第1期《模式識(shí)別與人工智能》。

剛才戴汝為同志的報(bào)告講得很好。戴汝為同志多年從事人工智能、知識(shí)系統(tǒng)的工作，去年他聽(tīng)說(shuō)我們?cè)谶@里討論開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題，很感興趣。因此，他是從人工智能、知識(shí)系統(tǒng)的角度來(lái)看開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題。我正好相反，不懂人工智能和知識(shí)系統(tǒng)。從去年開(kāi)始向他學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題很重要。我們是從不同角度走到一起來(lái)了。

我們認(rèn)為，要解決開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題，要建立從定性到定量的綜合集成方法或稱為綜合集成技術(shù)，需要這樣的結(jié)合，所以后來(lái)就和于景兒同志我們?nèi)齻€(gè)人合寫了一篇講這個(gè)觀點(diǎn)的文字【1】.但是我要提醒搞人工智能研究的同志，你們考慮問(wèn)題的層次還太低，包括國(guó)外的一些學(xué)者，考慮的還是一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。

什么人工智能，說(shuō)得很熱鬧，但具體處理的還是一些非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題，說(shuō)不卜什么智能。實(shí)際上，真正的人的智能，是人大腦高層次的活動(dòng)，比目前一些人工智能專家考慮問(wèn)題的層次要高得多。解決這個(gè)問(wèn)題的途徑是1988年馬希文同志在一次討論會(huì)上提出的人與機(jī)器的結(jié)合，單用計(jì)算機(jī)之類的機(jī)器不行，但人需要機(jī)器來(lái)幫助。所以，外國(guó)人好的東西我們要學(xué)習(xí)，但我不相信他們能解決開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題，這要靠我們自己的努力。

下面我講四個(gè)問(wèn)題。

（一）什么是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

對(duì)開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，我們可以說(shuō)：

（1）系統(tǒng)本身與系統(tǒng)周圍的環(huán)境有物質(zhì)的交換、能量的交換和信息的交換。由于有這些交換，所以是“開(kāi)放的”。

（2）系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)很多，成千上萬(wàn)，甚至上億萬(wàn)，所以是“巨系統(tǒng)”。

（3）子系統(tǒng)的種類繁多，有幾十、上百，甚至幾百種，所以是“復(fù)雜的”。

過(guò)去我們講，開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)有以上三個(gè)特征?，F(xiàn)在我想，由這三條又引伸出第四個(gè)特征：開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)有許多層次。這里所謂的層次是指從我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)得比較清楚的子系統(tǒng)到我們可以宏觀觀測(cè)的整個(gè)系統(tǒng)之間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次。如果只有一個(gè)層次，從整系統(tǒng)到子系統(tǒng)只有一步，那么，就可以從子系統(tǒng)直接綜合到巨系統(tǒng)。

我覺(jué)得，在這種情況下，還原論的方法還是適用的，現(xiàn)在有了電子計(jì)算機(jī)，從子系統(tǒng)一步綜合到巨系統(tǒng)，這個(gè)工作是可以實(shí)現(xiàn)的。從前我們搞核彈，就是這么干的。因?yàn)?，核彈盡管很復(fù)雜，但理論上僅有一個(gè)層次—從原子核到核彈。國(guó)外對(duì)于這種一個(gè)層次的問(wèn)題，如混沌，即便是混沌中比較復(fù)雜的問(wèn)題，如無(wú)限維Navier-Stokes方程所決定的湍流【2】，還有我們?cè)谶@個(gè)學(xué)習(xí)班上講過(guò)的自旋玻璃，都可以這么處理，他們把這種問(wèn)題叫復(fù)雜性間題。我認(rèn)為這種所謂的“復(fù)雜性”并不復(fù)雜，還是屬于有路可循的簡(jiǎn)單性問(wèn)題。

我把這種系統(tǒng)叫簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)。我們所說(shuō)的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)是：從可觀測(cè)的整體系統(tǒng)到子系統(tǒng)，層次很多，中間的層次又不認(rèn)識(shí)，甚至連有幾個(gè)層次也不清楚。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，用還原論的方法去處理就不行了。怎么辦？我們?cè)谶@個(gè)討論班上找到了一個(gè)方法，即從定性到定量的綜合集成技術(shù)，英文譯名可以是：meta-synthetic engineering，這是外國(guó)沒(méi)有的，是我們的創(chuàng)造。

（二）建立開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的理論

要建立開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)的一般理論，必須從一個(gè)一個(gè)具體的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)人手。哪些系統(tǒng)屬開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)呢？社會(huì)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)。除此以外，還有人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、宇宙系統(tǒng)、歷史（即過(guò)去的社會(huì)）系統(tǒng)、常溫核聚變系統(tǒng)【3】等等，都是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。研究問(wèn)題要從具體資料人手。

例如，社會(huì)系統(tǒng)中有區(qū)域問(wèn)題，也有國(guó)家問(wèn)題，還要注意國(guó)際問(wèn)題。如新華社編的《世界經(jīng)濟(jì)科技》今年第41期上刊登日本人的文章【4】，講的是日本隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，將一些勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到亞洲“四小龍”，現(xiàn)在“四小龍”又將這些產(chǎn)業(yè)向東南亞發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。文章說(shuō)，最后要向中國(guó)大陸找出路，因?yàn)橹袊?guó)很大，人口眾多。

所以說(shuō)，中國(guó)的***建設(shè)，必須考慮國(guó)際的影響。只有從一個(gè)一個(gè)具體的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)人手進(jìn)行研究，當(dāng)這些具體的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)的研究成果多了，才能從中提煉出一般的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)理論，形成開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)學(xué)，作為系統(tǒng)學(xué)的一部分。50年代形成工程控制論就是采用這個(gè)辦法，從一個(gè)一個(gè)自動(dòng)控制技術(shù)中提煉出來(lái)的。這里我們也要指出：在開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)中，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和資料累積最豐富的是社會(huì)系統(tǒng)和人體系統(tǒng)。前者是關(guān)系到國(guó)家事務(wù)的大問(wèn)題，后者是涉及人民保健醫(yī)療的大問(wèn)題。

然而，由于開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)是多層次的，其功能狀態(tài)變化的可能性是非常廣泛的，有可能出現(xiàn)一些超出常規(guī)的現(xiàn)象，如人體系統(tǒng)出現(xiàn)的人體特異功能，這是意想不到的，使不少人不能接受，但又是客觀存在的。***中國(guó)這個(gè)社會(huì)系統(tǒng)是不是也出現(xiàn)過(guò)“特異功能”？60年代我們搞成原子彈、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星，世界上有許多人以為不可設(shè)想，我看這就是***中國(guó)的特異功能。亞運(yùn)會(huì)辦得這么好，也是許多人想象不到的。

全國(guó)第四次人口普查，只用了一年多時(shí)間準(zhǔn)備和調(diào)查登記，這在11億多人口的大國(guó)也是超常的。所以，中國(guó)***領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)社會(huì)系統(tǒng)，只要組織得好，是可以做出意想不到的成就的，這就是中國(guó)這個(gè)社會(huì)的“特異功能”。我們搞開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)研究的同志，千萬(wàn)要有這個(gè)思想準(zhǔn)備，不要被自己習(xí)慣了的老一套束縛住。

（三）要有正確的指導(dǎo)思想

研究開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)要有止確的思想指導(dǎo)，那就是***哲學(xué)思想的指導(dǎo)。因?yàn)檠芯块_(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，正如我在一開(kāi)頭所講的，當(dāng)然要靠計(jì)算機(jī)，靠知識(shí)系統(tǒng)，靠人工智能等技術(shù)手段，但又不能完全依靠這些機(jī)器，最終還要靠人，靠人的智慧。如果完全靠機(jī)器能解決問(wèn)題，那就不是開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)了。人的智慧是什么？是***哲學(xué)。哲學(xué)是人類知識(shí)的最高概括。

最近我讀了王東同志寫的講《列寧的哲學(xué)筆記》的書【5】。書中說(shuō)，建立***的哲學(xué)體系，馬克思、恩格斯作過(guò)第一次偉大的嘗試；狄茨根作過(guò)第二次嘗試；列寧的哲學(xué)筆記的第三次偉大嘗試，都未成功。***搞得不好，從哲學(xué)上講，許多東西批錯(cuò)了。而中國(guó)革命遠(yuǎn)比蘇聯(lián)十月革命要復(fù)雜得多，中國(guó)革命形成的***思想，處理許多錯(cuò)綜復(fù)雜問(wèn)題確有獨(dú)到之處。陳志良、楊根、郭建寧三位同志合寫的文章【6】，也講從宏觀的、整體的角度處理非常復(fù)雜的問(wèn)題，論述了***思維上的整體性、系統(tǒng)性、宏觀性、戰(zhàn)略性等等，這是很正確的。***思想的核心部分就是這些內(nèi)容，即抓問(wèn)題的本質(zhì)，矛盾的主要方面，注意情況的變化等等。這就教導(dǎo)我們?cè)鯓涌匆粋€(gè)復(fù)雜問(wèn)題，怎樣看一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)。其中特別要防止的是頭腦僵化，自己形成一個(gè)概念就一成不變。開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)可是千變?nèi)f化的，我們要有這樣的認(rèn)識(shí)。

革命戰(zhàn)爭(zhēng)年代，***、***在延安，沒(méi)有電子計(jì)算機(jī)，也沒(méi)有現(xiàn)在那么多的信息，那時(shí)作正確決策靠什么？靠指導(dǎo)思想。所以當(dāng)時(shí)特別強(qiáng)調(diào)，實(shí)踐—理論—再實(shí)踐。一項(xiàng)政策，一個(gè)理論，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有不對(duì)的地方，立即改正。這些指導(dǎo)思想，對(duì)于我們研究開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)是非常重要的。也就是我們要用正確的哲學(xué)思想來(lái)指導(dǎo)，也要通過(guò)實(shí)踐，不斷修改我們的理論，因?yàn)槲覀兲幚淼膯?wèn)題太復(fù)雜了。通過(guò)這樣的辦法提出的理論，即定量的模型，和過(guò)去相比，要能適用比較長(zhǎng)的時(shí)間，即使出現(xiàn)失誤的話，損失也不要太大。這也是我們研究開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)的目的。

最后我要附帶說(shuō)一句，吳學(xué)謀同志的泛系理論【7】不大好懂，實(shí)際上是一種哲學(xué)思想，如果其中有什么有用的東西，我們要注意吸取。

（四）要用思維科學(xué)的成果

從定性到定量的綜合集成技術(shù)，實(shí)際上是思維科學(xué)的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。研究開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，一定要靠這個(gè)技術(shù)，因?yàn)槭紫纫幚砟敲创罅康男畔ⅰ⒅R(shí)。信息量之大，難以想象，哪一個(gè)信息也不能漏掉，因?yàn)橐苍S那就是一個(gè)重要的信息。情報(bào)信息的綜合，這是首先遇到的問(wèn)題。過(guò)去我在情報(bào)會(huì)議上講過(guò)一個(gè)詞，叫資料、信息的“激活”，即把大量庫(kù)存的信息變成有針對(duì)性的“活情報(bào)”。汪成為同志告訴我，外國(guó)人也有一個(gè)詞，英文叫“data fusion"，我看這個(gè)詞不好，用“information inspiritment”更恰當(dāng)一些。我們?cè)谧龆ㄐ缘墓ぷ髦?，一開(kāi)始就要綜合大量的信息資料，這個(gè)工作就要用知識(shí)工程，而且一定要用知識(shí)工程，因?yàn)樾畔⒘刻罅耍饪渴止な菬o(wú)法完成的。還有“人大”、“政協(xié)”會(huì)上有大量提案，這都是專家意見(jiàn)，都是有根據(jù)的，很重要，但也不見(jiàn)得全面，需要將這些意見(jiàn)進(jìn)行綜合，這個(gè)也要用知識(shí)工程、人工智能，這是我們從定性工作開(kāi)始時(shí)要做的一部分。

所以，從定性到定量的綜合集成技術(shù)是思維科學(xué)的應(yīng)用技術(shù)，是大有可為的。應(yīng)用技術(shù)發(fā)展了，也會(huì)提煉、上升到思維學(xué)的理論，最后，卜升到思維科學(xué)的哲學(xué)—認(rèn)識(shí)論。哲學(xué)界現(xiàn)在爭(zhēng)論的許多問(wèn)題，如什么是主體，什么是客體，什么是思維，什么是意識(shí)等等，都會(huì)有一個(gè)正確的答案了。從唯物主義的觀點(diǎn)來(lái)看，這些問(wèn)題是很清楚的。人認(rèn)識(shí)客觀世界靠什么？靠大腦，而大腦是物質(zhì)的，是物質(zhì)世界的一部分。人靠實(shí)踐來(lái)認(rèn)識(shí)客觀世界。這不過(guò)是人腦這一部分物質(zhì)，通過(guò)物質(zhì)手段，與更大范圍的客觀物質(zhì)相互作用的過(guò)程。什么主體，什么客體，什么思維，什么意識(shí)，都只不過(guò)是討論研究這一相互作用過(guò)程中使用的術(shù)語(yǔ)而已。每次所認(rèn)識(shí)的，只是客觀世界的很小一部分，所以要再實(shí)踐，再認(rèn)識(shí)，才能不斷擴(kuò)大我們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，這個(gè)過(guò)程是無(wú)窮盡的。所以，哲學(xué)界爭(zhēng)論不休的問(wèn)題，從開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的觀點(diǎn)和從思維科學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，都是很清楚的。因此這里討論的關(guān)于開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的觀點(diǎn)，對(duì)于我們認(rèn)識(shí)客觀世界哲學(xué)，也有重大意義。