人工智能如何改变社会生产模式

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韩永进（天津大学科学技术与社会研究中心教授）

  11月5日，《中共中央关于坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化若干重大问题的决定》发布。这份重要的纲领性文件对党和国家的长远未来作出了系统谋划。其中，对通过人工智能等现代信息技术手段提升治理能力和治理现代化水平的重要作用也做出了部署。
《决定》提出要“发挥网络教育和人工智能优势，创新教育和学习方式，加快发展面向每个人、适合每个人、更加开放灵活的教育体系，建设学习型社会”；要“建立健全运用互联网、大数据、人工智能等技术手段进行行政管理的制度规则。”
  人工智能是如何产生的，发展人工智能的本质目的是什么，人工智能何以对进国家治理体系和治理能力现代化起到如此重要的作用，《学术前沿》杂志邀请天津大学科学技术与社会研究中心教授韩永进，从人的智能演化人工智能角度破题，探讨人工智能是怎么来的、人工智能将如何深刻改变人类社会生产模式等重要问题。
  智能的由来
  智能是什么，是一个非常复杂的问题，这里我们想通过分析人的智能的由来做一些尝试性回答。进化论告诉我们，人是从动物演化来的，人具有比动物高得多的智能，这种高得多的智能从逻辑上讲，源自动物的原始智能。动物的原始智能不完全产生于动物的某个器官和某个生理器官系统，像脑或脑神经系统，它更多产生于动物及其种群生存的信号传输系统。
  任何一种特殊生命体能经历漫长时间存留到今天，和它长期演化出来的特定信号传输系统有直接关系，一种生命体以及它的种群，如果其生存信号传输系统不能适应它生存的环境了，它和它的种群便会很快走向灭绝。从细菌、病毒、植物到动物，再从动物到人，任何一种生命体都有自己特定的信号传输系统，它的生存智慧都孕育在它的信号传输系统中，生命的生存智慧都是它整个信号传输系统演化的结果，离开了整体，智慧也就消失了。
  生存智慧源自生命的信号传输系统，比生存智慧更高的原始智能也应该源自特定生命的特定生存信号传输系统，这个特定的内涵就是种群，所以，原始智能源自以种群方式生存的动物信号传输系统，那么，种群的信号传输系统是怎么来的呢？英国演化博弈论学者史密斯认为，种群的信号传输会通过演化博弈的方式，逐渐形成一种“演化稳定策略”。动物种群演化出具有演化稳定策略的信号传输系统，也就有了原始智能的萌芽。
  比如在非洲有一种长尾黑颚猴，它以种群方式生存，猴群的生存环境主要有三种天敌，鹰、豹子和蛇，经过长期演化，猴群形成标识这三种天敌的种群声音信号传输系统，咳嗽声标识鹰来了，咆哮声标识豹子来了，咔嚓声标识蛇来了，猴群具有的这种信号传输系统是猴群长期与生存环境、种群内部成员博弈演化的结果，当猴群以博弈方式演化出一种稳定均衡的信号传输系统，并能通过种群传承后，就具有了原始智能，种群要把其种群信号传输系统产生的智能一代一代传承下去，需要种群通过自己的信号传输系统，发展一种适合传承的学习和记忆能力，学习和记忆是原始智能存在的两个基本条件。
  动物种群信号传输系统产生的原始智能，之所以说它原始，是因为这种智能是系统封闭的，当它达到了稳定均衡策略状态后，它的功能基本封闭，不再通过演化提高了，其功能目标是基本达到适应其种群延续。人是一种特殊的动物，人的特殊就在于人类种群演化出一套不同于动物的信号传输系统，这套系统对智能发展是开放的，智能是可以不断被提高的。人的信号传输系统为什么是开放的，智能为什么是可以被不断提高的，要把这两个问题说清楚，我们需要对人的信号传输机理进行分析。
  对于一个个体的人，其信号传输模式可归纳为：状态—信号—接收者—行动—状态，如果是两个个体之间的信号传输，其信号传输模式可归纳为：状态—信号—发送者（编码发出）—接收者（解码接收）—行动—状态，上面的两个信号传输模式和动物的信号传输模式基本相似，现代人类社会将自己的信号传输模式基本改造为：状态—信号—发送者（编码发出）—技术系统—接收者（解码接收）—行动—状态。当我们将该系统的发送者和接收者由1扩展到n后，该模式就变为人类社会信号传输模式，其显著特征是给其信号传输系统附加了一个自己创造的具有其智能特征的技术系统，而且，人类正在加速创造全系统智能化附加技术系统。
  人类是特殊的以种群方式生活的动物，它的生存也需要一套独特的信号传输系统，人类早期的信号传输系统和动物的区别不大，只是在其系统里演化出比原始低级智能高得多的高级智能。人类的高级智能借助人类的原始智能发明一系列改善其信号传输效率的技术，通过技术又不断提高智能，发展到今天，人类的信号传输系统的技术化程度越来越高、传输效率也越来越高，比如数字化编码技术、网络传输和存储技术、解码技术和大数据处理技术，这些技术既是人类智能的产物，也是人类智能提高的重要手段。智能不是某个特殊要素和某个个体的产物，它是特定种群与其生存环境构成的信号传输系统，是全系统不断建构和放大学习、记忆功能的过程中的产物。
  人的智能源自人的种群信号传输系统，也基于人类个体的学习和记忆能力，建构于其信号传输系统的全过程。人类信号传输系统是开放的，智能可以不断被提高，提高的原因是人类信号传输系统不断被技术化，技术化的成就表现为人对自己智能的物化和物化再造。
  人的智能演化和人工智能
  人的智能是信号传输过程中不断学习和记忆的产物，智能的主要功能是通过学习和记忆提高信号传输信息的效率，早期人类提高其智能效率的可能途径是运用声音指代事物，并通过记忆扩大这种指代的范围，以提高自己与自己的种群、生存环境之间信息传输的效率。声音指代事物需要对自己的声音进行特殊训练，将声调固定为特定的约定模式，在种群成员间学习传播和传承，这种指代约定是语言的最早雏形。
  声音指代的事物太多了，对记忆的要求不断提高，为了减轻记忆的压力，人类开始使用特殊符号标识声音的指代，这种特殊符号是文字的雏形，文字是信息意义的存储，正如德雷斯克所说，“先有信息，后有文字，从信息到文字的转变，是生命体为了生存和延续自己的种群，而自然选择开发使用这种信息而形成的能力”。
  用声音指代，人类需要的是发声技巧，用文字指代，人类需要一个物质性的技术系统来支持，需要写字的笔和可以写字的材料，当人类发明了写字的笔、写字的墨汁和写字的纸张后，人类的信号传输系统其智能功能快速放大，状态—信号—具有编码能力的发送者—技术性传输—具有解码能力的接收者—信号—行动—状态，两个状态的相似程度快速提高，信号携带信息的破缺程度大幅降低。
  在这样的信号传输系统里，人们学会了信号携带信息的信息意义约定，意义约定需要复杂的编码和解码技术，也可以说是信号传输转换技术，即编码和解码的技巧和技术，通过编码和解码技术的反复运用和改进，人类信号传输系统中的信息意义约定能力不断提高，在人的思维世界强化了对信息意义的思维连接和联想，联想是意识的萌芽。
  当我看到一朵花时，我会有美的感觉，感觉在思维中引起的反应就是意识的雏形。当这些雏形被语言和文字表达，通过语言文字引发在思维中的连带感觉体验，是反思意识的萌芽。当人的信号传输系统产生一种反思意识后，人的智能发展到一个高级阶段。所以，人的智能是人的生存信号系统长期演化出的为提高信号传输效率，而不断增强的学习、记忆、意义约定、反思意识等可以通过已知推向未知的认知能力的综合。
  从复杂的人类生命过程中，抽象出产生人的智能的过程模式，是目前人工智能研究的热点问题，人工智能的本质是让机器模拟和替代人的智能，如果没有一个合理的人的智能自然发生过程模式，模拟和替代都很难实现。过程产生智能，需要追问什么样的过程，在产生智能的过程研究方面，美国哲学家刘易斯开创性提出信号传输博弈模式，在他的研究基础上，美国科学哲学学者斯吉尔姆斯的研究更具有启发性，他认为我们使用的语言和文字意义是自然发生的，发生于人的信号传输博弈系统。
  我们能否进一步推论：人的智能源于人的信号传输博弈系统的建构过程中。基于人类信号传输系统分析智能，反过来，用人类信号传输系统的功能比对人工智能，目前来看，人类制造的机器实现人的智能的水平还比较落后，基本停留在记忆和学习的初级阶段，所以，人工智能是非常有发展空间的领域。当下人工智能基本完成了替代人的感知功能、编码和解码功能、记忆和初步学习功能，让机器具有人的信息意义约定和反思意识，还有很漫长的路要走。当机器会进行信息意义约定和反思这些约定时，它将会具有比人类信号传输系统更为高效的智能功能。
  人的信号传输系统演进与人的生产系统演进
  人的生存信号传输系统孕育的人的智能，一经产生就表现在人的生活资料的获取和生产方式中，生活资料获取也是推动智能演化的直接动力。早期人类主要将智能用于提高自己的行动能力上，逐渐延伸到通过智能建构自己的获取技术，以扩大自己的生产行动能力，这些技术的物化形态表现为在人类早期的生产工具上，如石器、木器、骨器等。到了工业革命时期，人类开始模仿自己的信号传输系统构造自己的生产系统，这种能力是对自己行动能力的一种制度化聚合。进入现代社会，人类开始全方位模仿自己的智能，再造自己的生产系统。
  当我们把人的智能进化和人的器官功能进化联系在一起分析时，我们会过多地关注人的行动能力，以及如何模仿和替代这种行动能力，模仿与替代的结果构建了我们目前庞大的社会生产工具系统。当我们想让这种系统具有人的智能功能时，需要突破传统思维模式和更为艰巨的研究工作。
  人的智能基于人类种群的信号传输系统，它是整个系统表现的一种功能，是人类赖以生存的基础。那么，进一步讲，人类的生产系统是以信号传输系统为基础建立的，它始终凝结着人类智能进步的成果。只是早期人类的生产能力局限在与动物相似的自然获取能力上，这时的智能主要功能在增强种群某种特定行动的能力。进入农业社会后，动植物选育，动物饲养，植物种植、收割、收获和储藏，以及动植物分配与消费，都需要有一个高效的信号传输系统产生的人类智能协调整个过程，通过信号传输系统产生和放大的人类智能制造复杂工具，提高人的行动效率。
  当人类社会进入工业化社会后，基于人类信号传输系统产生的全系统智能已相当成熟，人们开始尝试仿照信号传输系统建构自己的生产系统，这种尝试发生在18世纪的英国，尝试成就体现在英国商人阿克莱特创建的工厂制生产系统，工厂制是在人类长期提高其行动能力的工具发明基础上，将工具组合为类似人的信号传输系统，使人的生产系统具有了初级人的智能和信号传输的动态特征，它是由“若干相依成分所组成、带有一个总动力的设备”，具有连续和动态生产的萌芽。
  模仿人类信号传输系统进行生产设计并取得成功的是美国人亨利·福特，1913年，福特利用一条传送带，将具有完全互换性的零部件，摆放在传送带的两边，当一辆车的底盘被传送带拖动，从车间的一端，到达另一端时，传送带两旁的工人组装完一辆车，这条线使过去750分钟总装一辆车降为93分钟总装一辆，这条线成为美国近代工业的精髓，使美国很快掌控了世界经济。1920年，阿尔弗雷德·斯隆以这条线为基础，将通用汽车公司改造为股份制管理模式的公司，这使通用汽车公司很快成为美国第一汽车公司。
  福特和斯隆将英国人发明的工厂制的动态生产理念改善为动态化生产，这是人类比较成功地将自己信号传输系统产生的智能成果，仿照自己的信号传输系统，建构成具有智能控制、信号传输特征的生产系统。到20世纪50年代，整个世界都逐渐采用这种生产体制，人类生产产品的能力大幅提高。
  二战后，日本丰田汽车公司（以下简称“丰田”）对福特的流水线进行了更符合人的信号传输系统的智能化改造。丰田主要从两方面改造了福特的流水线生产思维：准时化生产和智能自动化。准时化生产指在以流水线作业方式进行汽车组装过程中，让所需安装的零部件在必要时，自动到达流水线。为实现这一生产理念，丰田彻底改造了福特的生产思维，福特的流水线是一种零部件推动式生产，丰田将其改为信息拉动式生产，在物的流动生产过程中，逆向加了一个类似于人的信号传输系统的信息传输系统。它将销售改为营销和信息收集部门，将收集的信息编码为指导生产的信息，投入到流水线的终点，从终点使用看板生产模式，将信息从流水线终点向流水线起点和供应商传递，这种改进使流水线生产成本更低、效率更高，完全类似于人类信号传输系统演化的目标。智能自动化指使生产机械具有人的某些智慧，出现质量问题，流水线会自动停止，以免不良产品在短时间大量出产，这类似于人类信号传输出现严重的信息破缺而产生的自我矫正机制。
  传统产业走向类同于信号传输智能的制造模式
  工业文明创造的生产系统类似于人类的信号传输系统，但仅仅模仿了系统的动态特征和行动智能特征，没有模仿由整个系统演化出的智能功能，后者模仿需要有两个前提条件：系统性记忆和系统性学习能力。二战后，美国传统制造业逐渐被日本人超越，到上世纪末期，美国人利用自己的科技超前优势，通过开发支撑人类智能的两大要素技术，信息存储和机器学习，使人类的生产系统逐渐演变为具有学习和记忆功能，更加类同于带有人类智能的信号传输系统。
  人工智能在现阶段机器学习和机器记忆的基础上，会沿着两条进路演进，一条进路是机器实现个体智能，另一条进路是机器实现种群智能（社会智能）。目前，人工智能研究的关注点主要集中在机器实现个体智能这条进路上，让机器具有会看、会听、会理解，进而会表达、会判断、会自主决策、会自主交流互动的能力，并将互动的模式自主制度化。另一条进路也在快速发展，机器通过网络链接实现社会智能（种群智能），使互联网具有记忆、学习、感知和自我理解、自我反思、自我制度化功能。人工智能在这两条进路上的突破，都会快速进入传统产业系统。
  目前，世界主要制造业大国，美、日、德、中等都提出通过人工智能研发，实现传统产业向智能制造产业转化的发展战略，都在加力研发智能制造技术，诸如智能神经系统、智能神经中枢、智能神经突触、智能神经元、智能神经纤维等智能技术，然后，将其集成为类似人类信号传输系统的功能系统，使现代生产以这种智能系统为基础进行建构。所以，未来产业模式将类同于人类所独有的开放式信号传输系统，使供给人类生存的产品，离开人的参与，由人工智能系统实现自主生产，生产过程中的物质、能量和信号消耗由生产系统自主解决，再生产过程也由生产系统自主控制，产业完全实现全系统智能自觉。