信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)智能若干問(wèn)題探討

王國(guó)平　張建國(guó)

摘要：該文討論了信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)智能的一些本質(zhì)問(wèn)題，對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)、主觀信息世界的認(rèn)識(shí)、人腦的認(rèn)識(shí)、計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)以及計(jì)算機(jī)智能的發(fā)展都作了詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：信息；計(jì)算機(jī)；程序；智能

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）32-7724-03

Abstract：This article discusses some of the essence of information science and computer intelligence， cognition of the objective world and cognition of the subjective information world and cognition of the human brain and cognition of the computer and the computer intelligence development are discussed in detail.

Key words：Information；Computer；Procedures；Smart

1 主觀與客觀的關(guān)系

客觀是指不以人意志為轉(zhuǎn)移而存在的世界，那主觀是什么，主觀是指存在人腦中的東西?？陀^決定主觀，主觀反映客觀，主觀與客觀兩者之間的關(guān)系是對(duì)立統(tǒng)一的。在人不作為的情況下，主觀和客觀是脫離的，人可以胡思亂想自以為是，可以認(rèn)為天上有上帝，地下有閻王。但是人要有正確的思想，必須尊重客觀，分析客觀，得到認(rèn)識(shí)，并返回到客觀實(shí)踐中去加以驗(yàn)證，這樣才能保持主觀與客觀的一致性、主觀世界的正確性。

2 客觀世界有什么

客觀世界有對(duì)象，有關(guān)系，有作用，有狀態(tài)，這只是籠統(tǒng)地說(shuō)。更本質(zhì)地說(shuō)，客觀世界有電子、質(zhì)子、中子，和微粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及存在它們之間的相互作用力。這幾種微粒的不同組合構(gòu)成不同的原子，原子的不同組合構(gòu)成各種分子，原子或分子的不同組合構(gòu)成現(xiàn)實(shí)世界各種物體對(duì)象。進(jìn)入有機(jī)物界，分子構(gòu)成細(xì)胞，細(xì)胞構(gòu)成器官，器官的有機(jī)組合構(gòu)成各種動(dòng)植物體，無(wú)機(jī)世界加植物界加動(dòng)物界構(gòu)成地球生態(tài)系統(tǒng)。地球太陽(yáng)及其他行星構(gòu)成太陽(yáng)系，太陽(yáng)系是構(gòu)成銀河系的成員，銀河系是構(gòu)成整個(gè)宇宙的成員。整個(gè)客觀世界就是在三種基本粒子基礎(chǔ)上組合形成結(jié)構(gòu)體，產(chǎn)生某種特性，參與更大的結(jié)構(gòu)體，產(chǎn)生更復(fù)雜的特性以至無(wú)窮。維系客觀世界結(jié)構(gòu)的是存在微粒之間無(wú)所不在無(wú)時(shí)不在的各種自然力。統(tǒng)治宇宙星系的萬(wàn)有引力，統(tǒng)治物質(zhì)的電磁力，統(tǒng)治原子核的強(qiáng)相互作用力，越往小處，統(tǒng)治力越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)固，這也就是核燃燒比化學(xué)燃燒更難發(fā)生的原因?？陀^物質(zhì)世界處各種自然力的作用之下，處力平衡狀態(tài)，則維持狀態(tài)相對(duì)不變，處力不平衡狀態(tài)，則進(jìn)入狀態(tài)變化的過(guò)程，靜止是相對(duì)的有條件的，運(yùn)動(dòng)變化是絕對(duì)的無(wú)條件的。

3 主觀中的初級(jí)狀態(tài)是什么

是模擬信號(hào)，圖片聲音等感官的東西。我們睜開(kāi)眼睛，看到的是客觀的世界，閉上眼睛，腦中怎么還有剛才看到圖片呢？原來(lái)人腦像個(gè)照相機(jī)，客觀世界的狀態(tài)已照到腦中存儲(chǔ)起來(lái)了，所以我們隨時(shí)能回憶起剛才看到的場(chǎng)景。我們的耳朵是個(gè)錄音機(jī)，我們的鼻子能聞氣味，舌頭能嘗到各種味道，皮膚能體味到各種感覺(jué)，這些設(shè)備大部分時(shí)間處工作狀態(tài)，為我們帶來(lái)各種信息，我們腦中存滿各種圖片、聲音、感覺(jué)，這些就構(gòu)成了我們對(duì)客觀世界的主觀初級(jí)認(rèn)識(shí)狀態(tài)，也即感性認(rèn)識(shí)狀態(tài)。

4 主觀中的次級(jí)狀態(tài)是什么

是語(yǔ)言文字符號(hào)，編碼。每個(gè)符號(hào)編碼都與某種初級(jí)感觀印象中的事物及關(guān)系對(duì)應(yīng)，我用語(yǔ)言聲音描繪世界，別人看了或聽(tīng)了能想象現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。各種語(yǔ)言之間能夠相互翻譯，為什么？因?yàn)檎Z(yǔ)言是感觀印象中某種客觀事物及關(guān)系的編碼，不同的語(yǔ)言用不同的符號(hào)體系編碼，但都是表示相同的感性世界。

5 主觀中的高級(jí)狀態(tài)

高級(jí)狀態(tài)是更抽象的級(jí)別，是一種數(shù)學(xué)化的世界，感性世界中的各種對(duì)象表示為變?cè)?，?duì)象的狀態(tài)表示為變?cè)娜≈荡笮?，?duì)象之間的關(guān)系表示為各種變?cè)g的函數(shù)關(guān)系。

6 信息是主觀與客觀保持一致的媒介

信息是什么，是客觀狀態(tài)在主觀中的反映，是主觀與客觀保持一致的紐帶，離開(kāi)了信息的掌握，主觀世界就會(huì)和客觀世界漸行漸遠(yuǎn)。信息具有客觀性、普遍性、依附性、價(jià)值性、時(shí)效性、可傳播性、可存儲(chǔ)性、可擴(kuò)散性、可共享性、可加工性、可增值性、動(dòng)態(tài)性、相對(duì)性、能被干擾性。[1]

7 人腦是什么

人腦是一架天然優(yōu)質(zhì)的信息存儲(chǔ)和處理機(jī)器，其功能具有堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，和大腦的特殊結(jié)構(gòu)是分不開(kāi)的，結(jié)構(gòu)決定功能，一塊磚頭絕對(duì)干不了大腦的活，動(dòng)物也有大腦，但其也達(dá)不了人腦的功能高度，都是因?yàn)槠渌麆?dòng)物的大腦結(jié)構(gòu)和復(fù)雜度都不及人腦。正因?yàn)檫@顆性能優(yōu)越無(wú)比的大腦，人成了萬(wàn)物之靈。[2]

8 計(jì)算機(jī)是什么

是通過(guò)電子元件組合而成，運(yùn)行軟件能夠模仿人腦進(jìn)行信息存儲(chǔ)和處理的機(jī)器，是硬件與軟件結(jié)合的產(chǎn)物，硬件是元件的空間組合，軟件是硬件的時(shí)間組合。

9 程序是什么

程序是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加算法，加與用戶交互的界面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以描繪客觀世界，算法可以描繪客觀對(duì)象的關(guān)系，有與用戶交互的界面，人則可以干預(yù)程序的運(yùn)行，能被操控。[3]

10 人腦的部分智能為何能用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)

客觀世界在人腦中的最高反映為變?cè)昂瘮?shù)關(guān)系，感官世界的變?cè)?、函?shù)化為通過(guò)計(jì)算機(jī)替代人腦處理信息奠定了基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)最擅長(zhǎng)存儲(chǔ)和計(jì)算，不同的存儲(chǔ)單元代表不同變?cè)鎯?chǔ)單元中存儲(chǔ)的數(shù)值代表變?cè)臓顟B(tài)，變?cè)g的函數(shù)關(guān)系可以轉(zhuǎn)化為程序，由已知變?cè)湍芡扑愠鑫粗冊(cè)?/p>

11 程序語(yǔ)言和自然語(yǔ)言的區(qū)別

自然語(yǔ)言代表的現(xiàn)實(shí)客觀世界物質(zhì)、狀態(tài)、關(guān)系、作用，各種語(yǔ)言能夠互譯，都是基于這種客觀。計(jì)算機(jī)機(jī)器語(yǔ)言，分析每一條指令，里面包含的只有變?cè)?、狀態(tài)、操作，分別對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)單元、所存的數(shù)據(jù)、某種硬件組合結(jié)構(gòu)的運(yùn)作，更形象地說(shuō)相當(dāng)于倉(cāng)庫(kù)、貨物、加工車間，程序的運(yùn)轉(zhuǎn)就相當(dāng)于從相應(yīng)倉(cāng)庫(kù)取貨送到相應(yīng)加工車間加工并將加工結(jié)果存儲(chǔ)到相應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)中去。這里的存儲(chǔ)單元可以是內(nèi)部存儲(chǔ)中的某個(gè)單元，也可以是某個(gè)外部接口，接口和內(nèi)存單元的統(tǒng)一對(duì)待，使計(jì)算機(jī)與外界的交流成為可能，從而奠定了智能的基礎(chǔ)。所謂的智能不就是基于外界的情況能出合理的反應(yīng)嗎！當(dāng)計(jì)算機(jī)從外部接口取數(shù)，經(jīng)過(guò)合適的處理并將處理結(jié)果從輸出接口輸出，這一圈的運(yùn)作就構(gòu)成了一個(gè)智能單元，各種智能單元的集合構(gòu)成了完整的智能體系。endprint

12 計(jì)算機(jī)各種語(yǔ)言之間的關(guān)系

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言包括機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、各種高級(jí)語(yǔ)言。它們之間的關(guān)系，機(jī)器語(yǔ)言直接指代硬件，匯編語(yǔ)言指代機(jī)器語(yǔ)言的某種組合，高級(jí)語(yǔ)言指代某種匯編語(yǔ)言的組合模塊。正因?yàn)檫@種層層指代的關(guān)系，我們可以將高級(jí)語(yǔ)言編好的程序翻譯成匯編語(yǔ)言程序進(jìn)而翻譯成機(jī)器語(yǔ)言代碼供計(jì)算機(jī)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)只能執(zhí)行機(jī)器代碼，高級(jí)代碼它都不認(rèn)識(shí)，所以高級(jí)代碼必須首先翻譯成機(jī)器代碼。

13 現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)作與計(jì)算機(jī)程序運(yùn)作的本質(zhì)區(qū)別

現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)作是基于自然科學(xué)規(guī)律，其中最基礎(chǔ)的就是物理規(guī)律，在宏觀世界里，就是牛頓定律，物質(zhì)、狀態(tài)、關(guān)系、作用以及狀態(tài)的改變，本質(zhì)就是力的作用改變物質(zhì)的狀態(tài)。在現(xiàn)實(shí)世界，事物的發(fā)展變化是按部就班的，不可能跳躍式發(fā)展，而總是基于現(xiàn)有狀態(tài)和關(guān)系在外力的作用下做相應(yīng)的改變，改變后的狀態(tài)又成進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)變化的基礎(chǔ)和條件，環(huán)環(huán)相扣以至無(wú)窮?，F(xiàn)實(shí)的發(fā)展是要經(jīng)歷時(shí)間經(jīng)歷過(guò)程的，不可能突變。

計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)本質(zhì)是計(jì)算，是根據(jù)條件、函數(shù)關(guān)系直接算結(jié)果，如果運(yùn)算速度夠快，計(jì)算得結(jié)果的時(shí)間可以無(wú)限縮短，這在現(xiàn)實(shí)的發(fā)展過(guò)程是做不到的。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)的計(jì)算也是基于現(xiàn)實(shí)的電學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但我們只是利用了設(shè)計(jì)成某種結(jié)構(gòu)電子設(shè)備的這種功能，關(guān)注的并不是得到的電信號(hào)本身，而是電信號(hào)所代表客觀事實(shí)。

14 計(jì)算機(jī)為什么能夠模擬現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)轉(zhuǎn)

世界可用微分方程和靜態(tài)關(guān)系方程聯(lián)合表示，這表明現(xiàn)實(shí)的發(fā)展既和現(xiàn)實(shí)的當(dāng)前關(guān)系有關(guān)，又和歷史狀態(tài)有關(guān)。而計(jì)算機(jī)是由數(shù)字邏輯電路組成，數(shù)字邏輯電路包含組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，組合邏輯電路可以表示變?cè)獱顟B(tài)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系，時(shí)序邏輯電路可以表示變?cè)獱顟B(tài)的歷史繼承關(guān)系，兩者的結(jié)合既能由已知變?cè)獱顟B(tài)算出未知變?cè)獱顟B(tài)，也能由歷史變?cè)獱顟B(tài)算出變?cè)F(xiàn)態(tài)。計(jì)算機(jī)在時(shí)鐘脈沖的驅(qū)動(dòng)下，依據(jù)程序指令一步一步地不斷運(yùn)算下去導(dǎo)致變?cè)獱顟B(tài)不斷地被調(diào)整改變，由此模擬出現(xiàn)實(shí)客觀世界隨時(shí)間發(fā)展變化的過(guò)程。[4]

15 計(jì)算機(jī)為什么能耐

計(jì)算機(jī)有基本指令集，每種指令相當(dāng)于一個(gè)能完成某種特定加工任務(wù)的車間，它是由電子元件的某種空間組合形成的組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路或兩種電路的結(jié)合體。一種計(jì)算機(jī)有多少條基本指令，就表示有多少這種結(jié)構(gòu)及功能各異的車間。我們見(jiàn)到的人造物，一般都是單一功能，掃把只能掃地，碗只能盛東西，電風(fēng)扇只能吹風(fēng)。而計(jì)算機(jī)卻像個(gè)工具箱，里面有各種基本工具，根據(jù)任務(wù)的不同選用不同的工具。任務(wù)單一，一種工具就能完成任務(wù)，任務(wù)復(fù)雜，可以將任務(wù)分解成各種簡(jiǎn)單任務(wù)的依時(shí)間的順序組合，每個(gè)特定簡(jiǎn)單任務(wù)選用不同的工具完成，這就是程序。電子邏輯元件的空間組合構(gòu)成機(jī)器指令，指令的時(shí)間順序組合構(gòu)成程序，加上可以無(wú)限擴(kuò)容存儲(chǔ)單元可以代表現(xiàn)實(shí)中的無(wú)限事物，所以最終人腦所具有的各種信息處理功能基本可由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。尤其是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)達(dá)，多計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的信息協(xié)同處理集群，可以以分工協(xié)作的方式完成更大任務(wù)，解決更大的問(wèn)題。

16 電腦永遠(yuǎn)依賴人腦

為什么這么說(shuō)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行離不開(kāi)程序軟件，沒(méi)有軟件，功能再?gòu)?qiáng)大的硬件也只能象一堆散亂的零件，沒(méi)有裝配成機(jī)器是發(fā)揮不出任何功能。但是軟件卻出自人腦，計(jì)算機(jī)五花八門(mén)的功能都是依據(jù)人編好的程序照章運(yùn)行的結(jié)果，人告訴計(jì)算機(jī)怎么運(yùn)行它就怎么運(yùn)行，一旦程序受到干擾出差錯(cuò)它就會(huì)死機(jī)失去功能。而程序是怎么編出來(lái)的，是人通過(guò)分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，發(fā)掘需求，對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行信息建模，設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試最后得到可運(yùn)行的程序，投入運(yùn)行后還要跟蹤需求的變化不斷對(duì)程序加以改進(jìn)。[5] 隨著問(wèn)題的復(fù)雜化，大型的軟件項(xiàng)目并不是一個(gè)人能完成的，必須采用工程化的方法由一個(gè)團(tuán)隊(duì)的多人分工協(xié)作完成。這么復(fù)雜的工作，連人類完成起來(lái)都覺(jué)困難，何況依賴人腦編好的程序運(yùn)行的機(jī)器。如果計(jì)算機(jī)不能自己編寫(xiě)程序自我運(yùn)行，那它永遠(yuǎn)是人手中的傀儡，聽(tīng)人使喚的工具，能輔助人腦作部分信息處理工作，但永遠(yuǎn)不可能替代人腦，超越人腦。

17 計(jì)算機(jī)沒(méi)有自我發(fā)展的動(dòng)因

人類的存在是一種時(shí)刻面臨問(wèn)題的存在，人類所有的行為都是為了解決自身生存問(wèn)題，為自己生存的更好，人必須主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。人不主動(dòng)去解決問(wèn)題行嗎？不行，不吃飯你會(huì)餓死，不喝水你會(huì)渴死，冷了不穿衣，你會(huì)凍死，沒(méi)有房住，風(fēng)吹、日曬、雨淋你受不了。麻煩太多，直接死了不行嗎？不行，死的過(guò)程會(huì)很難受的，還不如生舒服，所以人都貪生怕死。既然死不如生，那人只有直面生存問(wèn)題，努力去解決它。好了，當(dāng)我們勇敢地面對(duì)了問(wèn)題，問(wèn)題并沒(méi)有想象的那么難。更神奇的是，當(dāng)我們努力勞作，解決了生存問(wèn)題之后，發(fā)現(xiàn)生活是無(wú)比美好享受，我們吃著美食，喝著美酒，住著寬大的房子，開(kāi)著寶馬，周游世界，欣賞著世間美景，生活太美好了！懷著對(duì)美好生活的向往，人類有了無(wú)比的探索問(wèn)題解決問(wèn)題的動(dòng)力，有了無(wú)比的工作熱情。在古代自然經(jīng)濟(jì)的社會(huì)里，我們各自解決自己的生存問(wèn)題，個(gè)人能力有限，所以只能處在一種低水平生活層次；進(jìn)入現(xiàn)代商業(yè)社會(huì)，我們通過(guò)分工協(xié)作的方式，能解決更大、更復(fù)雜的問(wèn)題，自然生活就進(jìn)入更高的層次，生活更是一種享受。

計(jì)算機(jī)無(wú)所謂生死，死對(duì)它無(wú)所謂，哪個(gè)零件壞了，它就不工作，沒(méi)電了，它就停機(jī)，很自然，無(wú)痛苦。生對(duì)它也不是什么享受，運(yùn)行五花八門(mén)的程序，實(shí)現(xiàn)天花亂墜的功能，干得再好，它自身沒(méi)有感覺(jué)。既然生也無(wú)所謂，死也無(wú)所謂，它就不可能主動(dòng)去探索問(wèn)題，解決問(wèn)題，不斷謀求自身發(fā)展進(jìn)步。相反，計(jì)算機(jī)是人造出來(lái)的，是人提升自己生活水平的工具，計(jì)算機(jī)的生死，人太在乎了。銀行里的錢(qián)都掌握在你計(jì)算機(jī)手中，你要是死了癱了，我的錢(qián)就沒(méi)了，你可千萬(wàn)不能死。我正坐在飛機(jī)上，周游著世界呢，飛機(jī)全在你計(jì)算機(jī)的操控下運(yùn)行，你可千萬(wàn)不能死，你死了，我也完了。所以說(shuō)，是人在關(guān)注并主宰計(jì)算機(jī)的發(fā)展，指望計(jì)算機(jī)超過(guò)人類的智能，不可能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 方陸明，徐愛(ài)俊，李英杰.信息管理概論[M].杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2005：3.

[2] 馮天瑾.智能學(xué)簡(jiǎn)史[M].北京：科學(xué)出版社，2007：41.

[3] 倪健.簡(jiǎn)單之美-軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐者的思考[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：16.

[4] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].3版.北京：高等教育出版社，1994：236.

[5] 張海藩.軟件工程[M].2版.北京：人民郵電出版社，2006：13.endprint