智能社會的計算信息：決策的信息-計算進路*

高丹娜·多迪格-克恩科維奇著， 王 健譯

(1.查爾默斯理工大學，瑞典 哥德堡 40482；2.西安交通大學 人文社會科學學院，陜西 西安 710049)

一、引 言

隨著無處不在的信息技術的不斷發(fā)展，尤其是智能計算的日益強大，我們?nèi)绾蜗胂笪磥砀叨劝l(fā)達、人性化(以人為本)的智能信息社會，答案當然會因時間的不同而不同。從短期來看，我們可以嘗試根據(jù)現(xiàn)有的發(fā)展趨勢來預測。第一步是了解智能技術用于智能社會的現(xiàn)狀。更長遠的觀點是不確定的，正如鄔焜和答凱艷在文章《智慧社會對人類本質和人類新進化的影響》[1]中所強調(diào)的那樣，因為新的智能技術，特別是與生物技術和人類增強與提高相結合的技術將改變?nèi)祟惐旧硪约叭祟惿鐣慕Y構和行為。

鄔焜和答凱艷預計，人工智能技術的廣泛應用將導致“人類本質”的進化，從而導致社會進化和生物進化的融合。這是一種極端樂觀的觀點，它宣稱人類自由的增加與作為保證物質存在的常規(guī)人類勞動的必要性的消失之間是平等的。在未來的智能自動化社會，機器將為每個人提供生存的物質基礎。如何有意義地利用這個新征服的自由空間仍將是人類所面臨的問題。

根據(jù)維基百科，“智能信息社會是一個假想的社會組織。它是指通過先進的信息、通信技術基礎設施和人工智能(AI)創(chuàng)建、收集和積累的數(shù)據(jù)……在這種類型的社會中，數(shù)據(jù)、知識和信息比傳統(tǒng)生產(chǎn)要素(勞動力和資本)具有更大的價值。隨著技術的進步和自動化程度的提高，智能機器最終會取代人類的認知能力”[2]。

從上述關于未來智能社會的觀點出發(fā)，我們肯定會繼續(xù)了解技術及其可能出現(xiàn)的社會和倫理后果，因此會有許多考慮。例如，我們真的希望機器取代人類的認知能力嗎？智能機器和程序的角色將會是什么？計算(信息處理)如何影響設想中的“智能社會”的發(fā)展？在這樣一個“智能社會”，我們?nèi)绾卫斫庑畔ⅲ慕Y構和過程如何？

第一個問題是日益智能化的機器及其網(wǎng)絡與人類之間的關系?；舴蚧＜{在西安高級論壇上發(fā)表了題為《人工智能的未來：“慈愛的機器”還是“交際的工具”》的演講，探討了高度發(fā)達的人工智能機器和人類之間的關系?；舴蚧＜{表示，希望我們不會讓機器(即使是最仁慈的機器)完全主導和決定人類的生活。智能機器和人類之間更好的關系是“歡樂的”，不僅是共存，而且是相互善意的相伴。在這方面，我們應該區(qū)分提高個人和社會智力的兩個發(fā)展方向：智能技術增強的人類智能，以半機械人的形式不斷接近設計好的人工制品(機器)；朝向人類特征發(fā)展的機器，包括情感、復雜行為和能力、微妙的推理、思考、做夢和其他人類的認知能力。

在以人為中心的智能信息社會出現(xiàn)的過程中，我們期待信息和數(shù)據(jù)可以被用來推斷/計算我們理解世界、生活在世界中、做出決策等所需要的新信息。我們認為，第四次工業(yè)革命[3]所設想的突破性技術-社會過程將為新社會提供物質基礎，并從根本上改變其當前的結構、過程和關系?！霸诘谒拇喂I(yè)革命中，人工智能、機器人技術、大數(shù)據(jù)和軟件的融合顛覆了勞動、福利、就業(yè)、教育和國防等領域。這在整個社會引發(fā)了革命性的變化。”[2]

與信息通信技術的發(fā)展并行，信息和計算無處不在地存在于人類社會的全球范圍內(nèi)，以服務于不同層次的不同社會群體。作為信息通信技術引起的重大技術和文化變革的參與者，我們希望能夠理解正在發(fā)生的進程，并預測未來的可能變化。當我們的社會發(fā)生變化時，我們想要盡可能多地知道它們可能引起的后果。

社會變革的計劃總是設想某些目標，但往往不清楚如何實現(xiàn)這些目標，也不能保證實施的措施是否有助于實現(xiàn)這些目標。缺乏對極端復雜和敏感的社會關系結構中干預的可能結果的理解，可能會導致決策等的變化，從而引起不利于發(fā)展的意外后果。

二、社會決策和社會計算

(一)信息智能計算技術

目前，社會決策是基于負責任領導人的直覺(源自以往的經(jīng)驗)的。但是，在認知上，作為社會行動者，我們在個體層面上的直覺必然是有限的。人類是從個人的角度來思考和體驗社會的，個人環(huán)境比超出個人知識和經(jīng)驗的社會其他部分具有更突出的作用。

信息計算技術可以增強個人直覺，擴大我們對社會層面的理解。比如，谷歌地球工具[4]，擴展了我們對地球空間關系的直覺。我們可以體驗放大和縮小，通過許多不同尺度大小的命令，連接微觀和宏觀世界，這給了我們不同于日常的全新視角。類似的，在視頻中以十次冪的步驟展示終極縮放(微觀-宏觀-巨幕結合)[5]給出了改變視角的可能性。數(shù)據(jù)可視化計算工具增強了人類的認知能力，幫助我們增進理解，并可用于支持決策。

在向智能社會發(fā)展的過程中，我們將越來越依賴于智能計算技術來增強我們的直覺和理解。但只有技術是不夠的，它只是支持人類判斷的手段。智能機器取代人類還很遙遠，在可預見的時間內(nèi)，我們正處于機器智能支持和人類智能提高的階段。

(二)社會計算的兩個方面

人類發(fā)展和社會繁榮的一個重要因素是對社會制度行為的把握。計算作為一種工具，以計算模型、模擬和學習技術的形式為這種把握提供了手段。一些特別成功的深度學習技術正在朝著提高智能化的方向發(fā)展。

社會計算包括兩種不同的類型，集中在以下兩個方面：(1)計算方面：集體行動者在網(wǎng)絡中交換信息的社會計算機制和原理與計算建模；(2)社會計算的人類方面(具有相應的批判理論)：社會網(wǎng)絡應用程序的社會方面，如博客、維基、社會書簽、即時消息傳遞、社會網(wǎng)絡站點和眾包。

本文將討論社會計算的計算方面和人類方面，以及未來十年它與計算模型的關系。

(三)作為通信設備的計算機

計算機的發(fā)明，最初是基于希爾伯特程序的公理化數(shù)學和圖靈機計算模型的自動化計算。然而，計算機僅僅被作為計算工具使用之后，其作為數(shù)據(jù)和信息通信設備的重要性得到了認可。萬維網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)迅速將計算機網(wǎng)絡從純粹的計算設備轉變?yōu)槿祟惤涣鞯纳鐣臻g。

計算機使得最初人類處理數(shù)據(jù)的能力具有自動化形式，從數(shù)據(jù)處理的角度來看，不僅個人，人類群體也都可以被視為信息處理網(wǎng)絡和知識創(chuàng)造者。接下來筆者簡要介紹一下人類主體交換(交流)信息的網(wǎng)絡概念：計算行動者網(wǎng)絡和人類社會網(wǎng)絡這兩種方式。

(四)社會行為建模的概念基礎：網(wǎng)絡模型

智能行動者社會中的行為復雜性可以用信息處理主體(節(jié)點)的網(wǎng)絡來描述。復雜系統(tǒng)的計算方法可以基于描述性或生成模型。生成模型被用于回答如下問題：復雜性(涌現(xiàn)性)是如何產(chǎn)生的？生命的進化是創(chuàng)造日益復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)的最典型的生成機制——進化的生物體。

由許多相互作用的部分組成的系統(tǒng)，能夠通過自組織產(chǎn)生一種新的集體行為品質，例如，自發(fā)形成的時間、空間或功能結構。隨著進化適應性的發(fā)展，它們可能包含自驅動的反饋循環(huán)。

復雜系統(tǒng)遠不止是其各部分的總和，通常被描述為對初始條件和突現(xiàn)行為具有極端的敏感性，而這些突現(xiàn)行為是不容易預測的，甚至是完全不確定的。因此，需要自適應復雜系統(tǒng)管理的科學和藝術來實現(xiàn)所需的變化。智能計算技術在這一過程中能發(fā)揮很大的作用。

(五)生成方法:基于行動者的模型(ABM)

智能行動者可以定義為能夠代表自己(自主地)進行操作的實體?；谛袆诱叩哪Ｐ?ABM)是一種模擬網(wǎng)絡中自主個體行為和交互的計算模型，能夠評估它們對整個系統(tǒng)的影響。它們通常用于復雜性和涌現(xiàn)性的研究。

基于行動者的模型結合了博弈論、復雜系統(tǒng)、涌現(xiàn)、計算社會學和進化規(guī)劃等要素[6]，通常用于建模復雜的、動態(tài)的自適應系統(tǒng)。微觀(個體主體)和宏觀(主體社會)層面的聯(lián)系是ABMs中較為有趣的方面。

多主體系統(tǒng)(MAS)模型可以用于任意數(shù)量(通常是異構的)實體(行動者)，這些實體(行動者)可以被環(huán)境明確地建模并在空間上分離。行動者之間的交互通常是異步的，這增加了模擬的真實性。ABM模擬技術用于促進社會研究和支持政策決策，幫助分析政策變化如何影響社會、政治和文化行為。

三、基于行動者的層級架構中的信息、計算、認知

(一)全球社會計算的出現(xiàn):走向社會智能

在人類方面，社會計算正在從根本上改變世界范圍內(nèi)人類關系的基本特征。與信息通信技術之前的最多150個連接點不同，社會計算使個人能夠輕松地維持幾百個聯(lián)系人的網(wǎng)絡。從這種大規(guī)模的“長期”分布式互動中，而不是傳統(tǒng)的短期互動中，將會出現(xiàn)什么樣的社會，這仍有待觀察和了解。

在這一過程中，個人身上的信息負載不斷增加，社會計算技術正在從簡單的社會信息交流走向社會智能發(fā)展，這帶來了額外的復雜性。問題是，什么樣的社會智能對個人、社會和整個人類都是有益的？計算模型可以成為分析社會現(xiàn)象的優(yōu)秀工具，因為它們?yōu)槲覀兲峁┝搜芯可鐣到y(tǒng)發(fā)展中不同場景的概述和可能性。它們可用于自適應動態(tài)社會控制，但卻不能取代人類良好的判斷力。所有的模擬都依賴于模型的假設和輸入數(shù)據(jù)，這便導致了模擬過程中的兩種錯誤：模型驅動和數(shù)據(jù)驅動。

社會計算有望發(fā)展成為涉及經(jīng)濟、政府、商業(yè)、醫(yī)學、生物信息學、流行病學、政治、城市規(guī)劃等社會現(xiàn)象的日常決策工具。它們應該被用作輔助工具而不是取代人類直覺和判斷的工具。

(二)關于自然與人工智能理解路徑的開放性理論問題

智能是一種通過信息處理發(fā)展的行動者的能力，所有共同利益所必需的復雜過程都是多層次和遞歸的。這種對多層次組織的基本要求可以從迪肯在題為《信息概念的層次性》的論壇演講中找到，他強調(diào)了阻礙信息哲學發(fā)展的三個錯誤假設：認為信息是單一級別的概念，而它是概念的嵌套層次結構；認為語言捕獲了可將指稱理解為任意映射的通用信息關系；認為只有內(nèi)在的結構信息是物理的，指稱和規(guī)范的信息關系是“主觀的”和偶然的[7]。

迪肯在《不完整的自然》一書中描述了三種信息形式之間的區(qū)別：信息1(香農(nóng))(數(shù)據(jù)、模式、信號)(數(shù)據(jù)通信)[顯示什么——語法]；信息2(香農(nóng)+玻爾茲曼)(意向性、關于性、指稱、表征、與對象或指稱的關系)[它傳達的是什么——語義]；信息3[(香農(nóng)+玻爾茲曼)+達爾文](功能、解釋、使用、語用后果)[語用學意義][8]。

正如筆者所提出的信息-計算主義框架，所有三種類型的信息是不同級別的信息組織，從原初-信息(康德：自在之物)和通過交互而成為制造差異的差異。在行動者那里，它們通過連接(關聯(lián))到行動者的現(xiàn)有信息結構的過程而以實際信息的形式出現(xiàn)。在接下來的步驟中，行動者將根據(jù)信息采取行動，因此它將表現(xiàn)為迪肯的信息3[(香農(nóng)+玻爾茲曼)+達爾文]。但值得注意的是，迪肯的這三種信息類型只是在結構上有所不同，而非基本成分上的不同，這就是基本數(shù)據(jù)或貝特森的差異。迪肯的三種類型的信息平行于他的三層涌現(xiàn)動力學，即：

(1)【1.熱力學-[2.形態(tài)-(3.目的-動力學)]】

(2)與相應的機制：【1.物質能量的[2.自組織(3.自我保持、符號學)]】

(3)以及相應的亞里士多德的原因：【1.動力因[2.形式因(3.目的因)]】[8]

迪肯在他的高級論壇演講中指出，在信息基礎領域，我們還有很多工作要做，這些工作將清除概念混淆，并為理解智能、意義和價值提供基礎。

在尋找新的共同基礎的過程中，馬里胡安分享了有關“信息科學和信息哲學的共同使命”的重要見解。根據(jù)馬里胡安的說法，該項目的目標是“在人類需求和自然方面實現(xiàn)平衡和集體智慧，并解決可持續(xù)發(fā)展的全球挑戰(zhàn)”[9]。即使信息哲學和信息科學之間的融合是一個重要的步驟，但在信息哲學和信息科學內(nèi)部仍然有問題需要解決——它們通常對孤立的單一層次的現(xiàn)象感興趣。

著名信息科學專家鐘義信在論壇上指出，“信息研究面臨的巨大挑戰(zhàn)”提出了另一個發(fā)展領域——信息生態(tài)學。鐘義信認為，在某種程度上，信息的多層次可以被視為信息生態(tài)的一個方面，其根源在于“分而治之”的方法論，并提出了從“純粹形式主義”向“形式與價值、意義相結合”的整體主義方法論的范式轉變[10]。在這個新方案中，情感對智能的重要作用得到了肯定。

走向這一設想的未來道路要經(jīng)過變革的過程，這需要超越我們當前的觀念、思維方式和方法。因此，正如布倫納在本次論壇上所述，對變革過程的理解是核心。這里有一個問題，即改變思維方法的必要性：“西方的變革理論專注于在標準邏輯的框架內(nèi)，使變革在數(shù)學上、計算上和邏輯上易于處理。事實上，變化是矛盾的：它是有規(guī)則的，也是無規(guī)則的；一致的和不一致的；連續(xù)的和不連續(xù)的。既然唯一可用的邏輯是命題二價邏輯，無法接受真正的矛盾，它們就無法描述變化?！盵11]

這個主題甚至得到了進一步發(fā)展。信息(結構)和計算(信息過程)的研究對于實現(xiàn)對變化的新理解都是必要的，正如筆者所提到的：物理計算作為形式動力學把一切黏在一起。

以上是一些關于必要的理論和方法發(fā)展的思路，它們?yōu)橹腔凵鐣伷搅说缆贰?/p>

四、應對2019年新冠大流行

為了說明信息計算模型在智能支持知情決策方面的威力，我們以當前的新冠大流行為例。在大流行之初，人們提出了幾種計算模型，以說明各種因素對疫情傳播的影響，如“錘子和舞蹈模型”，提出了對不同干預措施的評估辦法。沒有多少決策者愿意在決策中使用這些基于信息計算的人工智能工具。

最重要的一個方面是，在新冠管理中使用數(shù)字技術方法的人文途徑，它原本始于維也納大學的數(shù)字人文主義運動，建基于啟蒙運動的傳統(tǒng)，是一種跨學科性、交叉學科性和多學科性的科學方法。

數(shù)字人文主義是一個全球性的、國際性的問題。個人和社會的人是該問題的焦點?？萍挤沼谌祟悾皇侨祟惙沼诳萍?。人類是焦點，即建設以人類為中心的公正、民主的社會。

新出現(xiàn)的人工智能技術以各種方式幫助人們充分應對這一流行病，包括尋找治愈方法、利用人工智能對病毒結構進行預測、實現(xiàn)3D模型可視化以及由大型人工智能科技公司為政府提供技術支持等。這些公司擁有處理流行病學、生物信息學和分子建模方面的大量數(shù)據(jù)的計算能力。通過分析全球發(fā)表的關于這一流行病的大量論文，可以發(fā)現(xiàn)人工智能是知識發(fā)現(xiàn)、生成和共享的驅動力。人工智能還被用于觀察和預測大流行的演變、早期發(fā)現(xiàn)病毒和跟蹤冠狀病毒的傳播。例如，谷歌地圖基于約翰·霍普金斯大學、《紐約時報》和維基百科的數(shù)據(jù)，提供了一個地區(qū)每周確診病例的平均水平。Instagram上有一個網(wǎng)站，展示了新冠在國家一級的傳播速度。

在制訂抗擊新冠肺炎的措施時，人工智能被作為決策者的信息來源以及媒體和公眾的可靠信息來源，使人們能夠觀察到流行病的新趨勢。

在醫(yī)療領域，人工智能用于輔助醫(yī)療人員使用冠狀病毒診斷軟件和醫(yī)療系統(tǒng)中基于實時模擬的決策支持。它也是后勤和保健需求預測方面的一個有用工具，即提供關于可用醫(yī)療保健和其他資源及其動態(tài)(實時)分配、維護和適應的數(shù)據(jù)。人工智能被用于規(guī)劃、優(yōu)化、預測和向利益相關者提供信息。

政府和科技巨頭的作用至關重要，必須在“汲取教訓”和成本效益分析的基礎上進行評估，以便在全球范圍內(nèi)更好地應對新冠大流行威脅。

流行病是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng)，相關的信息計算控制策略已經(jīng)形成。事實證明，基于數(shù)據(jù)和基于證據(jù)的決策和控制對于制定適當?shù)恼咧陵P重要。為了有效控制大流行，需要基于可靠的信息制定成功的政策，而可靠的信息又是基于可靠和廣泛的(大)數(shù)據(jù)的。如我們所見，計算資源已大量用于流行病控制：收集有關個人及其行為(包括檢測和追蹤接觸者)的數(shù)據(jù)，以遏制感染。工作、學校、文化活動、研究、購物、政府和醫(yī)療保健功能的在線遷移，都是基于信息計算技術實現(xiàn)的。

人工智能的核心屬性是學習的能力和學會學習的能力。2019年以來的新冠大流行就是人類學習、解決全球性問題的最好例子。

五、結 論

科學、研究、創(chuàng)新和技術是發(fā)展人工智能社會的必要條件。人工智能特別是深度學習技術的發(fā)展是目前人們關注的焦點，它發(fā)展迅速，未來有許多問題需要解決。其中之一是人工智能機器處理的信息的意義(語義)。其他的還有情感、價值觀、想象力以及人工智能制品中仍然缺失的類似方面。筆者探討了信息哲學和信息科學等多個相關領域在方法論和理論發(fā)展方面面臨的挑戰(zhàn)?？紤]到信息的多層遞歸性質，以及生態(tài)、應對變化的邏輯和足夠的計算模型，我們有必要對信息現(xiàn)象進行新的理解。

文明在很大程度上依賴于技術，以知識為基礎的智能社會的前景與各種數(shù)據(jù)/信息處理(計算)技術息息相關。我們應該懂得，現(xiàn)有的技術體現(xiàn)了目前對信息和智能的理解，新的發(fā)展研究將導致更強大的新技術的產(chǎn)生。我們還應懂得，不斷變化的學習、溝通、處理和記憶信息的方式改變了人的本性，即不斷發(fā)展的“人類本質”，這導致了價值觀的變化。

技術提供了工具，它們的作用是支持新的道德和良好的、人性化的智能社會的發(fā)展，智能技術需要資源來開發(fā)、設計、生產(chǎn)，被用戶采用、維護并最終回收其產(chǎn)品。它們投入的時間和材料(環(huán)境)都很寶貴，應該明智地加以使用。我們對未來智能社會的信任，主要取決于我們對其效益和成本的評估。

在這種情況下，應發(fā)展一種新的學習文化模式，其重點是培養(yǎng)對變革中世界的想象力，也被稱為“激流世界”(1)激流世界(whitewater world)，即水上樂園，是夢幻世界游樂園的一個項目，園中設有滑水道、波浪池和私人池畔小屋。筆者在這里用該詞來象征一個擁有無線可能的世界。，去經(jīng)歷不間斷的、戲劇性的變化。

在智能社會發(fā)展的現(xiàn)階段，在這場前所未有的新冠肺炎大流行引發(fā)的全球危機中，以科學方法為基礎，結合人類自然智慧的智能技術發(fā)揮了決定性作用。目前，全球都面臨著回應快速和明智的知情決策的必要性，這是智能社會能力表現(xiàn)的一個例子。從這場危機中汲取的使用智能決策技術方面的教訓，對于用具體的現(xiàn)實世界內(nèi)容充實“智能社會”的概念將是有價值的。