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全息拓?fù)鋵W(xué)理論與大腦思維的數(shù)學(xué)模型

 芝諾 2010-08-08

 基于拓?fù)鋵W(xué)的全息軟件設(shè)計(jì)初探
作 者: 徐善榮 劉迎春 XU Shan-rong LIU Ying-chun  
作者單位: 浙江工業(yè)大學(xué)職教學(xué)院,浙江,杭州,310014 
刊 名: 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化  ISTIC

 

 

把全息原理和拓?fù)鋵W(xué)方法有機(jī)結(jié)合就是全息拓?fù)鋵W(xué).全息軟件的設(shè)計(jì)思想是:利用人工的方法制造一種機(jī)器概念作為機(jī)器智能的核心,使得在硬件還不能執(zhí)行人工智能運(yùn)算的情況下,能夠借助于軟件系統(tǒng)來完成硬件所無法完成的這類工作,而軟件反過來又借助于硬件使自己獲得一定程度的擴(kuò)展和增值. 本文除了對全息軟件的探討外,還對傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和全息軟件設(shè)計(jì)比較,提出了一些看法和見解.

 

 

全息拓?fù)鋵W(xué)理論與大腦思維的數(shù)學(xué)模型
畢 家 祥

http://www./subpages/page03.htm
 

  本研究室著重于從理論方面研究人工智能和信息理論,已有二十多年的歷史。由于最初找不到合適的人工智能數(shù)學(xué)模型和數(shù)理理論,本研究室只好試將全息理論和拓?fù)鋵W(xué)結(jié)合在一起,創(chuàng)立了全息拓?fù)鋵W(xué)理論。在建立了這個數(shù)學(xué)模型以后,才發(fā)現(xiàn)其涉及范圍的深度和廣度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超越了人工智能這一范疇,從模擬思維過程進(jìn)入了生命大系統(tǒng)的本質(zhì)問題的研究。在這二十多年的研究中,本研究室已初步獲得:

*  自然界特有的一種自然編碼系統(tǒng);
*  全息拓?fù)淅碚摰幕纠碚摽蚣荏w系和更深層的結(jié)構(gòu)關(guān)系;
*  大腦思維中的信息的編碼方式和底層結(jié)構(gòu)問題;
*  智能的本質(zhì)是全息的和拓?fù)湫缘模虼?,大腦處理信息的本質(zhì)是處理一種多層次結(jié)構(gòu)的具有全息性質(zhì)的拓?fù)潢P(guān)系;
*  智能系統(tǒng)中的物理層次,生理層次,心理層次的作用,概貌和互相關(guān)系;
*  信息的提取方法和提取過程;
*  信息系統(tǒng)的多層遞歸結(jié)構(gòu)

  本研究室宣布:一個臨時性的網(wǎng)上的全息拓?fù)鋵W(xué)學(xué)科正在建立。

 

圖文:錢學(xué)森給畢家祥同志的信

 

錢學(xué)森給畢家祥同志的信


  《全息拓?fù)鋵W(xué)理論與大腦思維的數(shù)學(xué)模型》一文的構(gòu)思較早,距今已有二十多年的時間,蒙錢學(xué)森教授的關(guān)照,該文的第一部分曾在《科學(xué)探索》雜志85年第4期上發(fā)表過,錢老并在系統(tǒng)論學(xué)會議上提及和宣讀過,據(jù)說引起某些有關(guān)人士的興趣和關(guān)注,并討論過。后來國內(nèi)有些文章書籍中曾借用了全息拓?fù)?,信息空間,全息空間等名詞,大概就是從那兒傳出來的。遺憾的是,第二,三部分一直沒辦法發(fā)表,使得它的真正的作用沒有辦法發(fā)揮出來
。

 

 

  本論文最好先從第三部分看起,然后,如果您覺得有興趣的話,可以再看看第一二部分,因?yàn)榈谌糠质蔷实拿枋龊徒Y(jié)論,這些都是人們幾十年來一直在探索研究的。雖然沒有第一二部分作為基礎(chǔ),但對于一個抽象思維和空間想象力比較強(qiáng)的人來說,一般都可以了解個大致情況。

  第一二部分是比較枯燥難懂的結(jié)構(gòu)描述和理論證明,假若先看第一二部分,而事先不知道由這些基礎(chǔ)所建立起來的第三部分的重要闡述,如果不是有耐心的話,很可能就會放棄了。

論文內(nèi)容介紹:

全息拓?fù)鋵W(xué)理論與大腦思維的數(shù)學(xué)模型(內(nèi)容導(dǎo)讀)
畢 家 祥


  本文介紹一種新的人工智能數(shù)學(xué)模型:全息空間模型的基本概貌,并提出一種全新的學(xué)科:全息拓?fù)鋵W(xué)。

  本文從研究信息的結(jié)構(gòu)入手,首先建立了特征信息這一概念,然后通過特征信息在存儲器中的有機(jī)組合而構(gòu)成了一種連續(xù)的、統(tǒng)一的高級組織:全息空間。全息空間是信息空間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變后的高級組織形式,它脫離了原信息空間中各個信息元素或子空間之間毫不相關(guān),互相獨(dú)立存在的那種初級隨機(jī)組合形式,而使得整個信息空間內(nèi)部的元素組成一個統(tǒng)一的有機(jī)的整體,并使得這個整體內(nèi)部在高級層次上產(chǎn)生出新的重要的性質(zhì)。

  本文分三大部分討論與研究有關(guān)全息拓?fù)涔眢w系方面或人工智能方面的幾個問題:

?。保_立和討論全息拓?fù)涞墓眢w系;
?。玻懻摵头治鋈⑼?fù)淅碚摰亩鄬哟瓮負(fù)湎嚓P(guān)特性;
?。常懻摵头治瞿承┤斯ぶ悄芊矫娴膯栴},介紹一種自然界所特有的編碼方法:自然編碼方法;并分析了大腦中信息的多層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和性質(zhì)。

  本文建立了全息空間的公理化體系,構(gòu)造了一種新的空間結(jié)構(gòu),在這個空間中,局部的元素能夠被整個空間的所有區(qū)域所蘊(yùn)涵,由此產(chǎn)生某些不同于經(jīng)典理論的新的重要的性質(zhì)。全息空間的元素與元素之間的相容性性質(zhì),和元素與空間坐標(biāo)之間的相適應(yīng)性質(zhì),是全息空間的兩個最重要的兩個性質(zhì)。

  本文介紹了信息的篩選方法:小篩法和大篩法。其中對大篩法中的盲區(qū)問題,作了著重的討論,證明在具有連續(xù)勢的線性全息空間中,如若無奇異區(qū)域或異常間斷,則盲區(qū)內(nèi)無更優(yōu)族元存在。并通過構(gòu)造一個群,討論全息空間結(jié)構(gòu)的延拓過程和新元素的生成方法。 本文在第二部分中提出全息同胚和全息同構(gòu)的概念。并討論了全息空間中的聚類反應(yīng),證明聚類反應(yīng)后經(jīng)過重新組裝的子空間仍然還在原先的全息空間上。同時討論了全息空間的動力學(xué)方面的拓?fù)湫再|(zhì),提出全息空間中的信息元素的動力學(xué)平衡和平衡的移動問題。

  本文提出全息空間中的兩種遞歸結(jié)構(gòu),一般的循環(huán)遞歸結(jié)構(gòu)和嵌套遞歸結(jié)構(gòu),并證明全息空間內(nèi)部的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種遞歸結(jié)構(gòu)。

  本文對全息空間作了總的描述,全息空間有三大層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第一大層:信息空間層次,存儲器形式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第二大層次:全息空間層次,信息從無序排列轉(zhuǎn)化為有序,產(chǎn)生出全息相關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第三大層次:超拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

  本文在第三部分中指出:人腦在處理信息方面,不是對一個個單個的信息元素進(jìn)行處理,而是對整個信息集合的拓?fù)潢P(guān)系和拓?fù)湫再|(zhì)來進(jìn)行處理。這是由于自然界不會那種人為的編碼術(shù),只好求助于自然界本身所特有的一種自然編碼系統(tǒng)。本文介紹一種自然界所特有的編碼方法:自然編碼系統(tǒng),這是一種群處理的過程,信息在生命體中就是這樣進(jìn)行編碼和處理的。并且通過一張流程圖,簡要描述了信息在腦中的形成方式、結(jié)構(gòu)形式和轉(zhuǎn)化過程。

   
本文列表比較人腦與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在信息處理方面的不同和差異,指出人腦與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最根本的不同之處是人腦處理的是信息的拓?fù)潢P(guān)系和拓?fù)鋱D形,而機(jī)器處理的是程序員事先定義好的代碼。

  本文初步討論人工智能模型的特點(diǎn)和功能,提出人工智能不是處理代碼,而是要能夠處理拓?fù)鋱D形,拓?fù)潢P(guān)系和拓?fù)湫再|(zhì)。本文論及的人工智能模型其實(shí)質(zhì)是指一個具有拓?fù)湫再|(zhì)的多層次的全息空間。

  針對各種人工智能模型和神經(jīng)元模型,本文指出機(jī)器智能的發(fā)展的三個階段:機(jī)器代碼階段,機(jī)器生理層次階段,機(jī)器心理層次階段;只有發(fā)展到機(jī)器心理層次階段后,才會產(chǎn)生真正的人工智能。因?yàn)樗季S形式和思維過程從總的來說是拓?fù)湫再|(zhì)的,與物理層次的機(jī)器的類型的選擇似乎關(guān)系不大。無論何種機(jī)器,都有可能達(dá)到目標(biāo)。機(jī)器代碼無論是電的,光的,數(shù)字的、模擬的,甚至是生物的神經(jīng)元沖動;也無論是人為定義的,還是生物在自然界中長期演化得來的,只要它們構(gòu)成的以機(jī)器代碼為基礎(chǔ)的高層次的拓?fù)淙⑾到y(tǒng)的拓?fù)湎嚓P(guān)結(jié)構(gòu)一樣,那么它們的思維形式和思維過程也應(yīng)當(dāng)是在拓?fù)潢P(guān)系上等效的。

  本文討論了智能系統(tǒng)的層次性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。著重分析了智能分析處理系統(tǒng)的層次性,具體地提出智能系統(tǒng)的三大層次結(jié)構(gòu):物理層次,生理層次,心理層次;每一個大層次又分若干亞層。本章節(jié)比較全面地描述了智能系統(tǒng)的這三個大層次和若干亞層之間的關(guān)系,信息的最底層的編碼方法,信息的提取方法和提取過程,信息的全息框架結(jié)構(gòu),各級虛擬機(jī)系統(tǒng)的功能和作用,信息的多層遞歸結(jié)構(gòu)等。

 

 

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全息拓?fù)鋵W(xué)理論和大腦思維的數(shù)學(xué)模型

   

E-mail:  bjxsz@vip.sina.com

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全息拓?fù)鋵W(xué)理論和大腦思維的數(shù)學(xué)模型

 

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畢家祥談全息拓?fù)?/span>
bjxsz@vip.sina.com
2003,3公布于潛科學(xué)網(wǎng)站  

我從小就有一個毛病,對自然界的好奇心太重,以至于想入非非……,全息拓?fù)鋵W(xué)就是我那想入非非中的一葉小舟。
 
一.初期啟蒙
 
  雖然關(guān)于全息拓?fù)淅碚摰脑S多東西是我在1970年以后逐步整理出來的,但是不能說不與我在中學(xué)時期的好奇心和初期啟蒙有關(guān)。
  那大約是在1965年到1966年初這一段時間,我在北京上中學(xué)。一天在學(xué)校圖書館的閱覽室中翻閱一本科普雜志,其中有一篇科普文章,談起人腦和當(dāng)時計(jì)算機(jī)的關(guān)系和發(fā)展,其中有一段論述引起了我的注意和興趣。這段論述的大意是:大腦是由一百四十億個脆弱的細(xì)胞構(gòu)成的,它組成了可靠性非常高的腦組織;整個腦的功能不會因?yàn)閱蝹€細(xì)胞的死亡而改變。而當(dāng)時的計(jì)算機(jī)只要有一個電子管出了故障,整個機(jī)器就癱瘓了,機(jī)器的可靠性非常之差。文章猜測:大腦或自然界可能有一種特殊的組織結(jié)構(gòu)規(guī)律還沒有被人們認(rèn)識;如果這種結(jié)構(gòu),或者與之有關(guān)的規(guī)律被人們發(fā)掘出來,將會對整個計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展起到極大的推動作用。這一段論述引起了我極大的興趣和好奇心,誰能發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律呢,對于當(dāng)時的我,不可望而更不可及,只能在自己心里感嘆而已??赡苁窃趲讉€月后吧,我在閱覽室中又發(fā)現(xiàn)一篇文章,是介紹高壓輻射場照相術(shù)的,當(dāng)時叫基里安攝影術(shù);文章還附有一張照片:一片葉子被切去一小塊,而輻射場的光暈卻沿著被切去前的葉子的輪廓分布著。當(dāng)然,這同樣也引起了我的好奇心。當(dāng)時,我真沒有想到,幾年以后,我會將它們聯(lián)系在一起來研究。
  我對全息概念的理解也是在那個時期形成的,那時好像還沒有聽說過全息攝影術(shù)這個名詞,我是從另一個實(shí)驗(yàn),就是從細(xì)胞開始培養(yǎng)蔬菜的實(shí)驗(yàn)報道中獲得這方面的知識的。如果誰有興趣的話,可以去查一查那一段時間的《知識就是力量》、《科學(xué)畫報》、《科學(xué)與生活》等等科普讀物。
  記得在那個時候,有一本科普讀物上介紹國外的一個十分有趣的實(shí)驗(yàn):從細(xì)胞開始培養(yǎng)蔬菜等植物。文章寫得很精彩、很詳細(xì),圖文并茂,十分吸引人。文章主要介紹了用植物的游離細(xì)胞來培養(yǎng)蔬菜,先將胡蘿卜、蘿卜、西紅柿、好像還有其它一些蔬菜的細(xì)胞游離出來,放入培養(yǎng)液中,幾個星期后,就會長成為一株完整的蔬菜。記得好像蘿卜細(xì)胞的獲取是先將蘿卜切成片,放在離心轉(zhuǎn)盤中慢慢地轉(zhuǎn)動,下方放一盤培養(yǎng)液,轉(zhuǎn)動中游離出來的細(xì)胞就落到培養(yǎng)液中。培養(yǎng)液有用肉湯的,但最好的是西紅柿汁,許多蔬菜的細(xì)胞挑培養(yǎng)液,然而到了西紅柿汁里保證百分之百能成活。當(dāng)時的文章作者猜測西紅柿汁里可能有一種植物非常需要的帶有活性的營養(yǎng)物質(zhì),是其它培養(yǎng)液里沒有的,它可以提供一個植物細(xì)胞成長時所需要的一種特殊的營養(yǎng)成分。
  這個報道讓我記住了兩件事,第一件是這個實(shí)驗(yàn)說明了一個問題,就是蔬菜的單個游離細(xì)胞中應(yīng)當(dāng)含有與整株蔬菜一樣的發(fā)芽、生長、長大所需要的全部信息,否則,游離出來的細(xì)胞是沒辦法生長成活的,特別是長得與原來的母體一樣,證明了這些小小的細(xì)胞中攜載的信息與整株蔬菜中攜載的信息是完全一樣的,這在以后也許會發(fā)展成為一個新的理論。第二件事我也記住了,用西紅柿汁作培養(yǎng)液,蔬菜的游離細(xì)胞到了那兒就如魚得水,可以繼續(xù)生存、發(fā)育、長大,到了其它的培養(yǎng)液中就不易成活了,這證明了西紅柿里有特殊的活性營養(yǎng)成分,對植物管用,對人也應(yīng)該管用。以后,我只要有可能,就大吃西紅柿,增加活性營養(yǎng)成分嘛。
  這些奠定了我對全息概念的理解,所以后來當(dāng)我看到科普文章里介紹全息攝影術(shù)和信息圖像再現(xiàn)時,馬上就理解了是怎么一回事了。后來在70年代,我在研究信息的結(jié)構(gòu)和處理過程時,回憶起這幾篇文章,開闊了思路和眼界,激發(fā)了許多有益的想法。
 
二.早期發(fā)現(xiàn)
 
  1968年,我下鄉(xiāng)到貴州省凱里附近的一個農(nóng)村,混了一年多。在1970年春夏之際,有一天躺在床上胡思亂想:反正沒有什么事,何不將我原來感到有興趣的幾個問題拿出來考慮一下,也許會發(fā)現(xiàn)什么呢。選了一下,就選人腦和計(jì)算機(jī)可靠性問題這個題目吧。那段論述當(dāng)時我多少還記得個大概,就選它吧。一個初中學(xué)生研究這個,真是天大的笑話!不過反正沒有事,混時間吧。何況小學(xué)的算術(shù)老師總是說我頭腦靈光,中學(xué)的代數(shù)老師又看中我們幾個,每個星期都要開小灶專門輔導(dǎo)一次,現(xiàn)在長期不動腦筋也難受,試一試吧。大概在床上躺了一個多小時吧,沒有一點(diǎn)頭緒,咦,這一次怎么就不行了呢!可能是我選的問題太難了吧,也許是有點(diǎn)不自量力,要是容易的話別人早就搞成了。就在我沒有一點(diǎn)頭緒,認(rèn)為自己不是這個料,準(zhǔn)備放棄的時候,突然一個念頭在我的頭腦中閃了一下:感覺到那是一片有聯(lián)系的東西,成團(tuán)成塊,同進(jìn)同退,共同作用,像個集團(tuán)一樣,集團(tuán)效應(yīng)!對,就是它:集團(tuán)效應(yīng)。集團(tuán)中的分子,一定要多,少了就不管用了。但是,集團(tuán)中的分子一定要有一定的關(guān)系互相聯(lián)系著,一盤散沙也不行。這種關(guān)系是什么,當(dāng)時卻很難說得清楚。當(dāng)時,我就找了一個不太適合的例子:三個人在公園里,互不認(rèn)識;現(xiàn)在其中的一個要去方便一下,將自己的東西,比方說是箱子吧,托給另外兩個人照管。如果那兩個人都是手腳不干凈的話,這個箱子會不會丟?可能的答案是:在三、五分鐘內(nèi)沒有關(guān)系。因?yàn)槟莾蓚€人互相不摸底,短時間內(nèi)被社會公德規(guī)范限制住了,任何一個人想拿走箱子,都會被另一個所阻止?;ハ嘣囂?,互相勾結(jié)是需要時間的。這個例子中,這種互相聯(lián)系著的關(guān)系是一種社會公德規(guī)范,所以,這是一種群體效應(yīng),集團(tuán)--群體效應(yīng),當(dāng)時,我就發(fā)明了一個新詞:集群效應(yīng)。它主要是描述了系統(tǒng)的一種整體行為的穩(wěn)定性,如果解決了這個問題,就進(jìn)入了人工智能領(lǐng)域。這個問題的答案就這么巧妙,不是單個元件或細(xì)胞的問題,而是整體行為的問題,是整體中產(chǎn)生出新的有機(jī)的構(gòu)造和功能的問題。知道了這一點(diǎn),當(dāng)時我就興奮極了,可是又不敢告訴別人,一告訴別人,肯定被他們看成是天大的傻瓜和瘋子,只好自我享受了。
 
三.進(jìn)行研究探索
 
  進(jìn)廠后,我在繼續(xù)研究這個問題的同時,不時到廠里的圖書館去翻翻資料,工廠當(dāng)時是四機(jī)部的大型計(jì)算機(jī)專業(yè)廠,有關(guān)的資料很多,但是適合我需要的那一方面的資料卻很少。而且沒想到的是卻首先迷上了相對論。那是71年剛進(jìn)廠后不久,我在圖書室發(fā)現(xiàn)一本相對論小冊子,相對論我在上四、五年級時就讀過一個普及本,我的思維方法不能不說有一部分是從那兒學(xué)來的,叫思想實(shí)驗(yàn)吧。現(xiàn)在隔了十年了。這是第二次來閱讀它,算是重新掃描一下吧,不過這次閱讀中多了個思考,閱讀中我發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)動剛體上的時空彎曲描述的不十分明確,仔細(xì)推敲下去,從轉(zhuǎn)動剛體想到慣性參考系,進(jìn)一步自己推測出個引力場參考系和時空極限問題,及超光速問題,與相對論的不同。這時我顧不上那個集群效應(yīng)了,先來對付它。我認(rèn)為:用另一種解釋,也能行得通,可能會更好一些。主要是轉(zhuǎn)動剛體上的時空特性,麥克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn),我這是指從場參考系來看問題,而不是慣性參考系,后來又從引力場參考系大尺度引伸到原子核力場小尺度,那么從場和時間倒流又可以引伸到超光速問題。
  真正正式寫引力場參考系的時候是70年代初,起因是那時復(fù)旦大學(xué)出了個柯某,登了一篇批判相對論的文章,在國內(nèi)引起了轟動,后來才知道他是一個政治性的寫作班子,我看了以后,激起了我的好勝之心,想:哼!就這點(diǎn)水平,還想批判人,有本領(lǐng)拿出點(diǎn)自己的新東西來,沒有自己的新東西憑什么說別人是唯心主義,看看我的。我就把那時的筆記匯總在一起,開始寫起自己的長篇大論來,好像開始時的題目是:“試論相對論體系和它的發(fā)展”,后來改為:“論引力場參考系”,口氣大了,最后改為“論時空極限”,口氣更大了。總之一句話:相對論是科學(xué)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,是一個物理大層次中的一個亞層,絕對肯定和絕對否定都是錯誤的。我認(rèn)為它的整整一個大層應(yīng)當(dāng)在場參考系哪兒。嗨,給我自己吹牛了。
  在圖書室里,我看了不少期刊,象科學(xué)通報,物理學(xué),中國科學(xué),數(shù)學(xué)教學(xué),學(xué)報等,在這期間,我一邊工作一邊研究,同時也自學(xué)完了高等數(shù)學(xué),論文的寫作方法和風(fēng)格,就是在那時學(xué)來的。當(dāng)時我看那些論文,比較一下,可能最佩服內(nèi)蒙古一個姓陸的,他的論證條理清楚,格式嚴(yán)謹(jǐn),給人一種嚴(yán)肅高尚的感覺。那時我看他發(fā)表的論文是比較多的,中科院的那些人沒有幾個象他那樣發(fā)表的??戳艘欢螘r間,讓我看出了毛病,這個人的地址是一個很偏僻的地方,不可能是一個研究學(xué)問的地方,也不是什么大單位,他怎么會在這種地方,我分析,他的處境可能不太好,象他那個水平在國外早就是有名的教授了,那么高的水平,怎么幾年了,還在那兒掙扎,一篇又一篇的,會不會是什么下放的,中科院的雜志也不是省油的燈,沒點(diǎn)門道他肯登你的論文?看他那個文風(fēng),有點(diǎn)像個老學(xué)究,估計(jì)是個老師,不知道他什么時候能上去。
  另一個我佩服的人是東北大連的唐教授,主要佩服他敢于學(xué)學(xué)外國佬,提個假說什么的。好像假說是外國佬的專利,動不動就提一個,中國人習(xí)慣于跟在人家屁股后面搖旗吶喊,可能聲音比人家真正跑在前面的人還響,但決不敢出頭露面。別人提了個假說,中國人就來討論、評論,好象他是老師似的。好一點(diǎn)的還能發(fā)展發(fā)展,又往前走了一步,沾沾自喜,如果你不提新的,他就沒有戲唱了,這大概也是中國幾千年來的中庸之道吧。讓他自己提一個,對不起,無此分店。
  唐教授在70年代初那個環(huán)境下提出紅移與電子隨時間而衰減可能有關(guān)的假說(具體的內(nèi)容,時隔二十多年,我記不住了,大家要是有興趣可以查查當(dāng)時的雜志),我們不管它最終是否能夠證明,至少,無形中在中國人中有了一個榜樣,一個敢先吃螃蟹的榜樣。問問中國那么多的科研人員,有幾個敢提假說的,都是跟在別人家屁股后面爬,還要自報家門:我是跟著某某某的。沒有假說設(shè)想,大家都畏畏縮縮,試問科學(xué)如何進(jìn)步。一個假說,就如同我們平常一個設(shè)想一樣,提出來讓大家知道,共同研究和探索,并不犯法,也用不著扯到世界觀、政治態(tài)度、黑后臺上面去。對和不對,想辦法試驗(yàn)測試一下就行了。
 
四.左沖右突
 
  72年,保送工農(nóng)兵大學(xué)生,車間里有三個名額,其中有一個是到清華學(xué)軟件的,我就瞄準(zhǔn)了它,可是因?yàn)槲矣泻M怅P(guān)系,被涮下來了。73年,第一次恢復(fù)高考,我又報了名,當(dāng)時的考場中,有許多比我高三四屆的老高中生,看他們一個個神氣的樣子,我心里多少有一點(diǎn)緊張,一考下來我就放心了,我考了個整個凱里第二名,差3分滿分,連選做題也做了,可是仍然是因?yàn)槲矣泻M怅P(guān)系,去不成。
  當(dāng)時,分配到廠里的名額是很不錯的,大部分是成電,計(jì)算機(jī)專業(yè),還有別的,全是帶電的,有一個武漢大學(xué)軟件名額,全部對我的路子。在車間里的干部會上,不少人對我沒有去成的事提出異議。正式的解釋是我有海外關(guān)系,成電屬于軍工,不能去;武漢大學(xué)不管出身成分,但凱里第一名也在我廠,正好比我高出1分,是北京電校畢業(yè)的,至少比我高出三屆,當(dāng)然是她去了。據(jù)說她的成分也有點(diǎn)問題,只有去那兒。結(jié)果,沒多久,有一個被廠里推出去的名額被返了回來,不用管出身成分,是廣州中山醫(yī)學(xué)院;如果這個學(xué)校要是管海外關(guān)系的話,就得關(guān)門了。廠里先找了一位,他不去。第二個是我,我一氣之下也拒絕了,這一下,車間里的人都怪我,有幾位甚至天天來做我的工作。實(shí)際上,我有自己的想法:第一,覺得自己實(shí)力雄厚,只要你考,我就不怕;第二,對學(xué)醫(yī)沒興趣,雖然當(dāng)時它的牌子比成電的響;第三,我是第二名,憑什么這么玩我?鬼知道以后的三四年之間一直沒有高考。看來我是作了個錯誤的決定,要不然也不會落到今天這個地步,這大概也是我這一生中的最重要,也最錯誤的決定。
  我的第二個重要失誤就是外語問題,當(dāng)時那個環(huán)境,我只要一學(xué)外語,就紙里包不住火了。不安心本職工作,想成名成家的帽子是最小的,說不好會被懷疑你里通外國。加上有個海外關(guān)系在我的檔案里放著,更得小心一點(diǎn)。更主要的原因是我認(rèn)為我領(lǐng)先外國人一大步,沒有必要去看那個過期作廢的東西,如果真的到了學(xué)術(shù)交流那一步,自然會有翻譯的。別看我當(dāng)時研究到了那一步,二十六個英文字母還認(rèn)不全呢。第三個原因是我根本沒有外語的天賦,記幾個單詞還可以,,一多了就不行了,那么只有知難而退了。直到我上了大學(xué),才學(xué)了點(diǎn)英語,還沒辦法與人交流,我的水平只能應(yīng)付考試。加上畢業(yè)以后,為生存奔波,外語早就還給老師去了。不過,別看我那個水平,在上大學(xué)后不久,在當(dāng)時的大學(xué)里的數(shù)學(xué)競賽中我得了個二等獎,外語競賽我得了個三等獎,在班上還是數(shù)一數(shù)二的呢。我還發(fā)明了幾個新詞呢,在大學(xué)里,我把holographic topology連在一起,組成holotopology,把holographic space連在一起,組成holospace,就是加了個前綴吧。還沾沾自喜。這幾個詞,最初是我寫在我的論文的初稿英文摘要里面,后來怕被咬,到最后一次論文中就改回去了,因?yàn)樵~典中沒有這幾個詞,認(rèn)真追究起來是我的不是,只有論文這玩藝兒的打響了,你把常用的名詞造它幾個都沒有關(guān)系。
  去不成就繼續(xù)研究吧!到74年初,我為“集群效應(yīng)”這個詞找到了一個適當(dāng)?shù)男碌拿郑喝⑿?yīng)。這是因?yàn)橐粊碛捎谌四X分析問題的特點(diǎn)、及其穩(wěn)定性,以及不以單獨(dú)幾個細(xì)胞的影響所改變的可靠性,與激光照相術(shù)的全息再現(xiàn)差不多;二來覺得集群效應(yīng)叫法有點(diǎn)層次低,不大形象,不如全息效應(yīng)來的貼切,而且“全息”這個詞的主要含義別人也已經(jīng)作過詳細(xì)的闡述,對這個問題很合適,不需要我再解釋一遍了。從那時開始,我正式將全息效應(yīng)(集群效應(yīng))與人工智能掛上了鉤,我就從單純研究腦系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性方面全面轉(zhuǎn)向了人工智能領(lǐng)域。
  當(dāng)時我所研究的人工智能,說起來好笑,實(shí)際上有點(diǎn)類似于今天的CAD,或CAM,但功能比CAD強(qiáng)得多,有點(diǎn)像專家式的自動設(shè)計(jì),但比起二年后所研究的思維模型,水平和層次要低一檔。因?yàn)楫?dāng)時許多設(shè)計(jì)工作主要是查手冊,查各種表格和公式,設(shè)計(jì)是有標(biāo)準(zhǔn)的,不能憑個人的想象亂來;這一部分,用計(jì)算機(jī)來完成是十分方便的。人們真正要做的工作是把一個總?cè)蝿?wù)分解成許多子任務(wù),分成許多階段、層次。每個子任務(wù),小階段、小層次都可以用計(jì)算機(jī)來完成。對于分析問題和做一些創(chuàng)造性的腦力勞動,當(dāng)時我考慮用矩陣或表格的形式將狀態(tài)進(jìn)行各種排列組合,基本上就可以完成,因?yàn)椴皇沁B續(xù)的量,我感到不滿意。從矩陣我想到復(fù)空間,當(dāng)時我在這個基礎(chǔ)上搞了一個:“特征信息的復(fù)空間特征相平面狀態(tài)濾波法”,試用復(fù)空間的場來解決這一個問題。起頭是我將集群效應(yīng)改成全息效應(yīng)后不久,因?yàn)榉治鲂畔⒌拇鎯Ψ绞?,想到了“全息存儲”這個名詞,也考慮了幾種全息存儲方式,其中一種是一種線性相關(guān)的特征值存儲方式,另一種是多維空間復(fù)平面正交方式,還有一種是簡化后的特征標(biāo)記方式。結(jié)果,從全息存儲又派生出全息運(yùn)算。后來,我不久在一篇雜志中,也看到了“全息存儲”這個名詞,是作者對以后存儲技術(shù)的一種猜想,當(dāng)時一看到那兒,我就感到很興奮,有點(diǎn)“英雄所見略同”,飄飄然起來了。然后就是考慮激光存儲技術(shù)方案,從而形成兩條路子:一條類似于今天的激光唱機(jī)的設(shè)想,以簡單的數(shù)碼信號作為存儲基礎(chǔ);另一條就是特征信息的復(fù)空間特征相平面濾波法,將特征信息的特征值組成空間坐標(biāo),形成連續(xù)的多維空間結(jié)構(gòu),產(chǎn)生一種類似于濾波一樣的過程,它將存儲和運(yùn)算結(jié)合在一起了。這一次我試著把它們結(jié)合在一起。經(jīng)過大約半年多的探索,我發(fā)現(xiàn)太超前了一點(diǎn),以我當(dāng)時的水平和知識是很難達(dá)到的,同時也感到研究人工智能沒有適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型和理論模型是難以成功的;在這個期間,我把圖書館的各種數(shù)學(xué)書籍,什么拓?fù)鋵W(xué)、群論、信息論、矩陣、場論、自動機(jī)、排隊(duì)論……管它看得懂看不懂,全部泛泛地看了一遍,沒有找到一個合適的可以作為人工智能的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型的,有些東西用起來似是而非。
  對了,當(dāng)時關(guān)于控制論和自動機(jī)方面的書籍和文章,我看了不少??偟挠∠笫强刂粕贁?shù)一二個參數(shù)可能還行,多了就不行了。特別是關(guān)于模擬智能這方面的文章,總覺得是不得要領(lǐng),其中烏龜?shù)内吂膺\(yùn)動模型,機(jī)器的隨機(jī)對答測試,機(jī)器隨機(jī)打印出字符而成為文章的描述等幾個有名的智能模型的描述,我認(rèn)為那根本不是智能,只是最簡單的底層信號的反射響應(yīng)而已。如果就這樣地研究下去,恐怕機(jī)器智能進(jìn)化的速度比自然界進(jìn)化速度快不了多少。
  另外,對那個排隊(duì)論,我可有點(diǎn)看法。當(dāng)時看了排隊(duì)論以后,我發(fā)現(xiàn)這種模型在真實(shí)的情況下是根本不存在的,它太理想化了。書上拿打電話的數(shù)量隨時間平均分布和車站候車乘客的數(shù)量隨時間平均分布這兩個假設(shè)做例子,說明排隊(duì)論的隨機(jī)事件發(fā)生是隨時間均布的。實(shí)際上,這只是一種假設(shè)的理想情況,是根本不存在的。真正的排隊(duì)論應(yīng)當(dāng)是一個多級的動態(tài)分布模型。
  例如:電話一天有幾個高峰,上午、晚上、下午,在中午和夜里就很少。
  又如:公共汽車,車站乘客一天有兩個高峰:上、下班時間;在白天人流量是一般,晚上十一點(diǎn)以后人就少了,十二時以后,連車都沒有了。
  再有,我自己舉一個例子,第一個是公路上的車流量,你可以假設(shè)是隨時間均布的,但車速度有快有慢,快的超越慢的必須要有一個超越段,在這一段車速要加快許多才能超越。那么,這樣在一段很長的公路上就會形成一撥撥的車流---車隊(duì),車隊(duì)到時密度高,車隊(duì)過后密度低,只有零星的落后的或超前的車輛,絕不是平均分布。不管你初始狀態(tài)多么平均,只要起動后,就會形成一撥撥的車隊(duì)流,除非塞車,那可就真要排隊(duì)了。
  第二個是火車站,人流也不均布,是按年月起伏的,春節(jié)時最高,旅游節(jié)假日都比較多。如果真的要按排隊(duì)論的模型來設(shè)計(jì)系現(xiàn)實(shí)的車站和公路,那么不被人罵死才怪。
  真實(shí)的情況應(yīng)當(dāng)是一個二級的或三級的模型。例如:火車站,乘車的個人是隨機(jī)到來的(這是第一級),人數(shù)是隨季節(jié)而波動的(這是第二級),這兩級加起來才構(gòu)成了一個比較合理的模型。
  在公路上,車輛的個體是隨機(jī)分布的(這是第一級),形成的車隊(duì)是起伏波動的(這是第二級),加上冗余度,那是安全系數(shù),也叫理想占空比函數(shù)(這是我自己給它起的名字),這是絕對不可少的。再加上時間段上的分布密度函數(shù)(那是第三級),才能構(gòu)成一個完整的模型。要是真的排隊(duì)了,那就等著挨罵吧。
  不過那是二三十年前的排隊(duì)論了,至于今天排隊(duì)論發(fā)展成什么樣,我還不知道呢。但愿有人能研究出排隊(duì)論中的周期性波動規(guī)律,我也了了一件心事。(這種規(guī)律大概是真正有用的,計(jì)算會不會塞車就是要靠它,分析什么時候階段性加大流通量,或重點(diǎn)監(jiān)控,也要靠它,求出最大最小占空比函數(shù)也要靠它。)
  這些都是題外的話了。
  在研究人工智能模型過程中,我試用了許多數(shù)學(xué)方法,從微積分到線性代數(shù),從場論到矩陣,都感到無法令人滿意,總有點(diǎn)隔靴搔癢的感覺,最后實(shí)在沒有辦法,才想到這大概可能是另外一種規(guī)律,所以當(dāng)時的已知的各種數(shù)學(xué)模型都不能很好地描述和說明,要不,別人早就有所突破了。這才想到我自己是否應(yīng)當(dāng)建立一種新的數(shù)學(xué)模型和一種新的分析方法,再想想也有點(diǎn)太不知天高地厚了。又想想不這么辦實(shí)在沒辦法,既然我都已經(jīng)知道了或者說是摸到了那種說不出名字的規(guī)律,那么根據(jù)這個規(guī)律倒過來建立一種數(shù)學(xué)模型,大概不是什么困難的事。對!就利用我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的那種還沒有名字的規(guī)律,管他是集群效應(yīng)也好,全息效應(yīng)也行。接下來我發(fā)現(xiàn),描述這種規(guī)律的方法有點(diǎn)像集合論和拓?fù)鋵W(xué)中的分析方法,但又不完全像拓?fù)鋵W(xué),我干脆給它起了個名字叫全息拓?fù)?,這個名字倒使我很滿意,不但有氣魄,而且有深度。中國的事情大家是知道的,為了防止槍打出頭鳥,在前面幾次送出的論文中,沒有敢明目張膽地提全息拓?fù)鋵W(xué)這個新詞,而是隱隱地稍帶在論文中,防止發(fā)表后被群起而攻之。直到84年才正式寫入論文的引言中,以期望引起有關(guān)人士的重視。十分遺憾,85年論文發(fā)表后,根本沒有人注意到這一點(diǎn)。
  許多情況下,正面想問題,怎么也想不通,就可以倒過來想,可能一想就想通了。就象我在五六年級時想像總星系一樣,總星系是個什么概念?總星系是什么樣子?有多大?怎么也不可想像。因?yàn)?,大了的還有更大的,那么,就倒過來想,一想就想通了,?。∥覀冞@一層宇宙,原來是這個樣子。
  有了全息拓?fù)溥@個數(shù)學(xué)模型,研究人工智能問題就勢如破竹。過去利用神經(jīng)元模型或計(jì)算機(jī)模型有不清楚的地方,用全息拓?fù)鋵W(xué)方法一對照,馬上就一清二楚,這才覺得過去那種研究方法,研究途徑實(shí)在可笑,這才覺得自然界之偉大。當(dāng)然,有些東西直至今天我還不能公開披露,因?yàn)橛行〇|西不是今天大多數(shù)人們所能接受的。而我今天所知道的,了解的深度和廣度,早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了全息拓?fù)溥@個名詞的范圍了。
  那時人年紀(jì)輕,什么事都要插一手,球要打,工作要干,要看書,學(xué)點(diǎn)什么,再研究點(diǎn)稀奇古怪的東西,什么相對論、引力場參考系,什么能場、力場參考系,時空極限,超光速,場極限狀態(tài)下的激波,什么人工智能,計(jì)算機(jī)……,什么這個、那個,全都感興趣,不像現(xiàn)在這個窩囊樣子。幾年下來,筆記本記了大約十多本,后來幾次搬家,每次精減一些,有時心寒了,再燒一些,大概一本不剩了吧。有時想留下一點(diǎn),可是看看幾年以前的水平,比較當(dāng)時的那個現(xiàn)在,就感到比較幼稚、低層次了,或者有些干巴巴的,或者外面已經(jīng)進(jìn)行到這一階段了,就是說,已經(jīng)過時了。我就不斷地寫啊、燒啊。
  那時我一直住在集體宿舍,別看我寫了這么多,誰也想不到我是寫在個,都認(rèn)為我是在學(xué)習(xí)。因?yàn)橥獗砦沂且粋€工作狂,又是個喜歡打球的家伙,不可能有多余的時間干這個。尤其是晚上在帳子里,半躺著,自我感覺好極了。每天寫一點(diǎn),幾年下來,寫了好幾本,各方面的都有。
  記得在74年的時候,那時我天天晚上在寫“論時空極限”,一稿、二稿、……,也不知道寫了多少遍,還寫了一些其它的。我自己捫著心口問自己:一個人真能夠同時干好幾件事情嗎?我認(rèn)為是不可能的。一個人的能力是有限的,那時我同時在研究引力場參考系、超光速、思維模型,還有其他,還要工作,還要加班,晚上又有大批判,學(xué)習(xí)會。這怎么可能呢?可事實(shí)如此,那是怎么回事?總有一天要拋掉大部分的,誰會被拋掉呢?我用思維實(shí)驗(yàn)的方法作了一個模擬,結(jié)果是……
  那時侯,什么都新鮮,世界科學(xué)譯刊第一、二期出版了,馬上買了回來看,一看里面有介紹突變理論的正反兩方面的觀點(diǎn)的,創(chuàng)立者是法國的Thom等人,看了看內(nèi)容,對那個相空間濾波方法思維模型沒有用,對研究時空極限,超光速極限倒還有用。我自己總結(jié)起來,大概主要有三個要素產(chǎn)生突變:臨界條件(臨界點(diǎn)),切入方向(分叉方向),轉(zhuǎn)變區(qū)結(jié)構(gòu)的曲線模型(突變區(qū)的幾何形狀),我那時的水平,多少還能看得懂。一看反方意見,主要是攻擊Zeeman的論點(diǎn)的,我可就有點(diǎn)來氣:學(xué)術(shù)研究怎么能變成了挖苦、找碴的場地,雖然沒有往政治方面去扯,在國外也扯不上,但人身攻擊也夠嗆,強(qiáng)詞奪理,怎么國外也有這種玩意兒。我這個初中生都看得懂的東西,他們怎么就看不懂。實(shí)際上,突變現(xiàn)象比比皆是,磁回滯曲線就是典型的突變,測試磁芯的好壞就是測它的回滯曲線,施密特觸發(fā)器也是突變,它的符號就是典型的回滯曲線。原子彈爆炸也是突變,只不過是單向的,社會生活中的突變現(xiàn)象更多。哇!有點(diǎn)像量變與質(zhì)變規(guī)律,那是哲學(xué)上的。雪崩二極管也是利用了突變的雪崩擊穿現(xiàn)象,怎么說是偽科學(xué),這已經(jīng)超出學(xué)術(shù)爭論的范圍了。倒霉的是突變論的研究者在突變區(qū)的臨界區(qū)上多畫了一條回折線(實(shí)際上應(yīng)當(dāng)是兩條很陡的正向?qū)嵕€,或是兩條沒有過渡區(qū)的虛線,特殊情況下這兩條線會盡量靠近成為一根線),就被死死的咬住,怎么也說不清楚。這件事,給了我很深的印象,以至于以后寫論文時,首先就考慮和檢查論文會不會有漏洞被咬。十幾年后,我在研究全息空間的0階和一階突變,也是一種雪崩式交聯(lián)過程時才發(fā)現(xiàn),突變理論的研究者Zeeman倒霉的原因是犯了忌,他的用詞是catastrophe,含義有災(zāi)變、大災(zāi)難的意思,這沒法不被咬。如果是我,我都要建議他改一下用詞,這個詞不吉利;因?yàn)橥蛔兪请p向的,還可能會有多向的,不可能專門向一個壞的方向變化。我用的是abrupt change,也可以用sudden change,他要用sudden transformation就好了??v觀數(shù)學(xué)發(fā)展史上,爭議最大,被咬得最厲害的可能就要數(shù)突變理論了,很可能就是因?yàn)檫@個名字的問題,使有些人產(chǎn)生下意識的反感心理。
 
五.初露鋒芒
 
  77年,我看差不多了,向外投了一份稿,還請車間和宣傳科為我出了個證明,證明我沒有什么問題,要不編輯部一定要來函詢問的,因?yàn)閺S里設(shè)計(jì)科已經(jīng)出了這一檔子事了。我的稿件的內(nèi)容還不是研究思維模型的,而是研究相對論的,那玩意兒隔得遠(yuǎn),而思維模型搞不好就成了世界觀問題,還不能動。稿件的標(biāo)題是:“論時空極限”,主要內(nèi)容是:第一,討論轉(zhuǎn)動剛體上的時空特性變化。第二,提出超光速問題,指出超光速情況下時間會倒流的可能性不大,而是事件映像的在不同慣性參考系中的倒放,再進(jìn)一步提出時空極限和引力場參考系問題。我在文中指出,所謂時空變化實(shí)際上是物體相對于靜態(tài)場時空的變化,光速在場中應(yīng)當(dāng)有一個恒定的值,這就是這個場的時空極限速度,任何物體要想達(dá)到這個速度就要對這個場做近似于無窮大的功,并會產(chǎn)生物體和場之間的近光速壓縮激波,會產(chǎn)生新的物理現(xiàn)象;因?yàn)樵跁r空極限速度情況下,原來似乎空無一物毫無阻擋的場會象一堵實(shí)體剛性墻一樣堵在我們的面前,你要想穿透它,就要對整個場作功,這個功不近似于無窮大才怪呢。再進(jìn)一步發(fā)展,提出所有的場都有它自己的時空極限,也就是場的本征臨界值,即場的剛度。不過這一條我沒敢明說,好象是用了一二句話,提了一下。寄走以后,就沒了音迅。
  關(guān)于引力場參考系,那時也不能說沒有其他人想到這一點(diǎn),那時有一個姓秦的教授吧,可能在國內(nèi)還比較有點(diǎn)名氣,他在77到78年的一份雜志上有一篇文章,其中有一句話指出:“有必要考慮到場的作用。”(具體的話我記不住了,但只是一句話,他說到點(diǎn)子上去了。)。我想:“一句值千金”,可以對他這句話講??上谶@方面沒有深入研究下去,這可是個金礦哩,他又滑過去了,我都替他可惜哩,他發(fā)表文章應(yīng)該比我要順利多了。
  不過,物理上有一個現(xiàn)象我認(rèn)為可能可以證實(shí)了我的這一猜想。記得在我寫完論時空極限后不久,就一直想為我的引力場參考系和時空激波問題找到一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)根據(jù)和立足點(diǎn),那時這方面的消息只有在參考消息上有。宏觀的找不到,就找微觀的吧。我不知在哪兒看到一條消息報道,說國外在觀察正負(fù)電子對--γ光子在原子核附近產(chǎn)生互相轉(zhuǎn)化過程。這一條消息對我來說無疑是顆定心丸,我敢肯定它們是受到原子核力場的作用才產(chǎn)生互相轉(zhuǎn)化的,肯定還需要有一個相當(dāng)?shù)乃俣炔庞锌赡堋男】吹酱?,從核力場推回引力場,看來我的想法沒有錯。
  你不要小看我的引力場參考系和時空極限假設(shè),不要以為物質(zhì)在場中以該場的時空極限速度運(yùn)動,場對物體的作用從好像空無一物毫無阻擋的狀態(tài)變成剛體是一句空話、廢話,根本沒有的事,在物理學(xué)中我雖然沒有辦法證明,但在社會學(xué)中我可看到比比皆是?,F(xiàn)在各種科技論文每天要出千百篇,其中有多少是真正有用的?廢話、怪題、偏科占了不少,有的連研究者自己都不知道是干什么的,只不過為混個文憑而不得已為之,只能證明自己的學(xué)識,不能證明其他,人們看了個題目也就算了,誰也不會去咬這種論文,被咬的都是真正有價值的論文,是能經(jīng)得起時間考驗(yàn)的。不信你可以看看歷史。低價值的相當(dāng)于低速運(yùn)動的物體,在自然科學(xué)認(rèn)識水平這個場中,當(dāng)然可以自由漂泊,無有阻擋,決不會被咬。那些有價值的,開創(chuàng)性的論文和成果,就相當(dāng)于有一種超越這個時空極限的速度,你一接近這個速度,在當(dāng)時這個認(rèn)識水平場中,馬上就會產(chǎn)生壓縮激波,原來空無一物毫無阻擋的場馬上會變成一堵堅(jiān)不可破的鋼墻,在臨界區(qū)最強(qiáng),如同音障一樣。如果你的能量足夠,沖過去也就罷了,天也不會塌下來;能量不足,在臨界區(qū)附近,時空激波不把你撕得粉碎才怪呢。哇!這也是拓?fù)渫瑯?gòu)呢,物理學(xué)的場的極限速度特性(本征臨界值特性)與自然科學(xué)技術(shù)認(rèn)識水平場的極限速度本征臨界值特性拓?fù)渫瑯?gòu)。這十幾年來,每當(dāng)我看到報紙、雜志、刊物上有這一類事件發(fā)生時,就又為自己的假說興奮:自然科學(xué)與社會科學(xué)認(rèn)識論又拓?fù)渫瑯?gòu)啦,又有一個倒霉鬼接近這個時空極限了,他的能量夠不夠呢?不過,這一次大概輪到我了。
  被咬的越厲害,就越值錢!
  但這件事使我在廠里出了名,許多人來找我詢問。77年高考前夕,我到子弟學(xué)校去聽課,有些老師問起我這個問題,我介紹了臨界光速和超光速下場的變化,閑聊中,也談到并介紹了計(jì)算機(jī)模擬人腦思維這個課題。要知道,廠里不少成天與計(jì)算機(jī)打交道的人一直認(rèn)為是不可能的。現(xiàn)在看來,當(dāng)時描述的功能基本上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了,也沒有人爭論行不行了,那時可不行,往往爭個臉紅脖子粗的。當(dāng)然,有不少人好心傳來一句話,不要搞這個了,這個是唯心主義的。不過時空極限和引力場參考系問題可沒有人和我爭,因?yàn)閺S里沒有這個專業(yè)的人。
  在這期間,我又下了第二步棋,我覺得時機(jī)差不多了,得試一試現(xiàn)在各方面的反映。我故意遺留一本筆記本(這次可真的是思維模型了)在床上,果然被好奇的同事看見了,傳了出去,立刻在車間里引起一陣風(fēng)波,一位自認(rèn)為有知識的家伙譙有其事的指著鼻子告訴我:你這是唯心主義,機(jī)器怎么能代替人腦,現(xiàn)在外面正在批判的就是你這種思想,哼,哼!一時車間里起哄的,嘲笑挖苦的,贊揚(yáng)鼓勵的,在一邊看笑話的,沸沸揚(yáng)揚(yáng)。車間主任聽到了這個消息后,趕快出來打圓場,因?yàn)槲沂且粋€工作上的好手,與其關(guān)系又不錯;首先,他將傳出去的筆記本收回來還給我,然后,找我談了一次話,為我解釋成為寫著玩的,不是政治問題,不是世界觀問題,好象還和廠里打了招呼,一場風(fēng)波才過去??磥砦疫€得縮一段時間頭。
  77年高考,我又去了一次,考完后初選上了,又不知什么原因,又沒有被錄取。后來據(jù)知情人士打聽來的消息:我們這一批能帶工資上大學(xué)的都沒有去成,是因?yàn)椤?。這時,子弟學(xué)校有位老師,也是個學(xué)問人士,他正在研究機(jī)床排序問題,他將我找了去,給了我一份他的論文的副本和一些現(xiàn)在國內(nèi)外的有關(guān)這方面水平的資料,勸我和他一起來研究這個問題,我看他也是別出奇徑,結(jié)果好象還在別人之上,但論文還就是發(fā)表不了。我和他交上朋友,在他的鼓動下,我和他一起走上了報考研究生之路。
  說起來,這里還有一段小插曲:我到縣招生辦去查看可選擇的志愿,有一個大學(xué)畢業(yè)回來的人也來考研,他立刻認(rèn)出了我。那天他一見到我就直盯著我看,一問起來,他還是我73年高考時的同桌,我不認(rèn)得他,但他對我的印象還是挺深的,他馬上問我上了哪個名牌大學(xué),上次考得那么好,肯定是哪個名牌大學(xué)啦,那次他可困難了,不過還是去成了,這次畢業(yè)后回來考研。當(dāng)我告訴他我考了個凱里第二名,可惜沒走成時,他那個驚訝勁兒……。后來,臨考試時,我正好坐在73年那次考試的座位上:同一個學(xué)校,同一個教室,同一個座位,不過這一次這桌子是我一個人的了,就這么湊巧,我還請他來辨認(rèn)了,這個概率怎么說。這一下把我的心搞亂了,一直在心里嘀咕著上次的陰影,腦袋也糊涂了,你想能考好嗎。
  考研究生要有論文,這一下,我的筆記本幫了大忙。論文寫得很順利,在論文中,我明確提出研究人工智能現(xiàn)在缺少適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,明確提出這種模型可以和拓?fù)鋵W(xué)結(jié)合在一起,明確提出了信息空間和全息空間這個名詞和概念,“全息空間”就是那個時候提出來的,就差一點(diǎn)兒沒說出我要創(chuàng)立一個新學(xué)科:全息拓?fù)鋵W(xué)了,這話我無法說得出口,那時候我也沒有資格說出來。結(jié)果是可想而知的,人家不買帳,正好我又考得不好,一下全打回來了。那時我的年紀(jì)已經(jīng)不小了,走不成就繼續(xù)混吧。
  在人工智能研究中必然會牽扯到一個信息篩選問題,最初它也不叫篩選空間,我曾在優(yōu)選空間和搜索空間這兩個詞之間徘徊和猶豫了好長一段時間,正好趕上陳景潤那個篩選法炒得火熱,那是現(xiàn)成的名詞,應(yīng)當(dāng)盡量選擇頻率出現(xiàn)高,別人容易理解的,我這才定為篩選空間;而且當(dāng)時是叫陣列的篩選,因?yàn)槟菚r考慮到是建立一種像矩陣一樣的大表,表內(nèi)的數(shù)據(jù)的存放是互相之間有線性關(guān)系的。那是在77年吧,是我第一次正式寫論文,以前的只能是論文式的筆記。在論文中,怎樣從那個全息空間模型中篩選出所需要的信息,倒費(fèi)了點(diǎn)事。我查閱了一些書籍、雜志上的資料,都達(dá)不到所希望的結(jié)果,也不大符合人腦的思維方式和全息空間模型,特別是在參數(shù)很多,以致無窮、或連續(xù)勢的情況下,真不知道從何處下手。只好又像最初提出一個全息空間一樣,自己為自己開路,根據(jù)全息拓?fù)湓?,提出了一種篩法和篩空間的概念。其中,小篩法是對有限量的信息的篩選,大篩法是針對無限量或連續(xù)勢的信息的篩選,大概有點(diǎn)類似于數(shù)學(xué)上的無限逼近吧,不過增加了逼近方向和速度。這又產(chǎn)生了在篩選逼近時,篩不到的區(qū)域,即盲區(qū)內(nèi)有無更優(yōu)元素結(jié)構(gòu)的問題,當(dāng)然,這需要證明。當(dāng)時的條件,我在討論中只敢提出線性區(qū)(那時叫完全準(zhǔn)平坦型區(qū)域)的盲區(qū)內(nèi)有無更優(yōu)元素結(jié)構(gòu)的問題的猜想。后來,在大學(xué)時,把證明也補(bǔ)充了進(jìn)去,但也只是在論文中討論和證明了線性區(qū),對非線性區(qū),因?yàn)闋砍兜膯栴}太多,像連續(xù)區(qū)、非連續(xù)區(qū)、有限勢、連續(xù)勢等情況都不同,就沒敢寫在論文中。能解決線性區(qū)已經(jīng)不錯了。實(shí)際上,人腦思維方式中有許多是非線性區(qū)問題,或者說是臨界問題,或者說是層次突破問題;許多優(yōu)秀的科學(xué)家、發(fā)明家、藝術(shù)家,頭腦大概就是對這類非線性問題,或者是超非線性突變升華問題解決得好, 超越了臨界點(diǎn),或者說是突破了原有層次,才有所造詣的。而一般人大概只能在習(xí)慣性思維,或者是說在線性區(qū)那兒活動徘徊吧。當(dāng)然,那時我絕對不敢把非線性區(qū)的東西寫出來,它太復(fù)雜了,難以用文字來說明。就現(xiàn)在這點(diǎn)東西都還四處碰壁,非線性問題如果真公布出來,別人不把你當(dāng)瘋子看才怪呢。
  這里,我要著重指出,非線性問題很重要,重要到一個超出我們可以理解的層次了??鋸埖卣f,理解了它可以理解整個宇宙。宇宙的運(yùn)行也許是線性的,但宇宙的存在的真正原因則可能是非線性的或超非線性的了。
  78年高考,我最后一次去,考得最糟糕,根本就沒抱任何希望,僅臨考前翻了翻數(shù)理化,語文和政治根本沒有復(fù)習(xí)。但據(jù)說在省內(nèi)還是1000名之內(nèi)的,可能是餓死的駱駝比馬大吧。沒想到還真走成了,是沈陽航空工業(yè)學(xué)院。志愿是我自己填的,填到沈陽的目的是那兒有個沈陽自動化所,他們那兒有刊物出版,叫信息與控制。當(dāng)時發(fā)表的文章的水平都不是很高(大家不信可以去查查77年前后出版的《信息與控制》),我想先擠進(jìn)去發(fā)表一篇文章,我想我的論文水平絕不會比那些差到哪兒去。到沈陽四年,我自己想辦法把論文發(fā)表出去。
  臨上學(xué)以前,我作了一個重大的決定性的決定,就是下一步繼續(xù)研究什么,不能再四面出擊了,那樣戰(zhàn)線太長了。比較了半天,覺得相對論和引力場參考系那玩意兒需要達(dá)到臨界速度才能用試驗(yàn)證實(shí),需要極大的時空尺度和極高的能量,就是達(dá)到了,那種時空激波什么物質(zhì)能受得了,誰又真的能到星際空間去作這個試驗(yàn)?就是最簡單的用轉(zhuǎn)動剛體測試時空彎曲問題恐怕都難以達(dá)到,鬼曉得世界上什么時候能有這樣的科技水平。而思維模型就容易得多了,計(jì)算機(jī)是現(xiàn)成的,雖然速度太慢,容量太小,終究可以走一步算一步,在計(jì)算機(jī)中定義一個拓?fù)渥儞Q,多少理論上還有可能辦得到。因此,就決定選擇主抓思維模型。別的,咬咬牙,完全、干凈、徹底地扔掉它。
  去沈陽的路上,我繞道去家鄉(xiāng)江蘇南京,在開往上海的火車上,我遇到了一位剛考上復(fù)旦大學(xué)哲學(xué)研究生的,姓朱,原來是學(xué)物理的,我們一路上閑聊了起來。我把我的論文(筆記本上的)拿給他看,看他能否有興趣,這位大略看了個開頭,很是贊賞我的一段論述,這段大意是:人的生理功能并不是自然界中最強(qiáng)的,論速度跑不過馬,論自由比不上鷹,論力量比不過大象,論嗅覺比不過犬,人不過是僅僅是在動物界中起支配作用方面最強(qiáng)的,這種支配作用是人類以的社會群體、勞動、工具的使用和智力為基礎(chǔ)的,由于這種支配作用,人類控制了整個地球。如果因?yàn)榭吹较聱棥⑷?、象……等動物某一點(diǎn)比人類強(qiáng)就認(rèn)為人不如動物,豈不是荒謬嗎?這一段的目的主要是為機(jī)器能否思維,機(jī)器能否在某些方面比腦強(qiáng)開路。例如非創(chuàng)造性思維,如計(jì)算、查表等已可以用計(jì)算機(jī)完成,而創(chuàng)造性思維呢,里面也用了一些哲學(xué)觀點(diǎn)和推論。因?yàn)檫@一方面在當(dāng)時是學(xué)術(shù)禁區(qū),弄不好就要扯到世界觀上去,我只好找點(diǎn)論點(diǎn)來為自己開路。因?yàn)槲乙呀?jīng)被人咬過了。也可能是剛剛才接觸吧,沒有什么深交,我請他發(fā)表一些對筆記本中的論文內(nèi)容的看法,他客氣地表示對這一方面不熟悉,不好發(fā)表意見,不過論文開頭的從哲學(xué)上的論述和推論從他那兒看倒沒有什么毛病,也還合理,后面的純理論部分無法發(fā)表意見。這比起原來我遇到的一聽就扣政治帽子的人不知好到那里去了。聽了他的話,我的心里就比較放心了,只要找不出毛病就好,如果世界觀被咬上了,那就臭了。他是哲學(xué)系的研究生,在我的眼里,他可是哲學(xué)上的權(quán)威哩,他點(diǎn)個頭,我心里就壯膽了。
 
六.大學(xué)時期的奮斗
 
  到沈陽航院后半年吧,我開始去沈陽自動化所聯(lián)系投稿之事了,經(jīng)過幾次反復(fù),《信息與控制》編輯部給我來函,要我把論文正式騰寫一遍,要正式審稿了。那年我一個暑假沒有回去,在學(xué)校里整理論文。為了保證論文審稿能順利過關(guān),我在重新抄寫論文的時候,將論文作了重新整理,除了數(shù)學(xué)模型部分基本不動以外,其中一些大白話的比喻、例子,我把它們刪掉了,有時說話太白了也難登大雅之堂,一些太學(xué)術(shù)氣的部分也要刪掉,防止給人以架子大、狂妄的感覺。刪掉以后,我又覺得缺少了點(diǎn)什么,細(xì)細(xì)一想,缺人工智能機(jī)器的具體方案??墒?,前面的數(shù)學(xué)模型就是方案,不過僅僅是理論上的;要把它化為實(shí)際的東西,才有說服力。為此,我先從硬件上考慮,但短短的一篇論文要能把人工智能機(jī)器的方案說清楚,是不可能的。尤其是那個數(shù)學(xué)模型的本質(zhì)是拓?fù)鋵W(xué)的相關(guān)關(guān)系方法,它與數(shù)字計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制代碼和模擬計(jì)算機(jī)的模擬信號在本質(zhì)上有所不同,一句話,兩句話扯不清楚。因?yàn)槟菚r我對當(dāng)時國內(nèi)的數(shù)字計(jì)算機(jī)還知道一點(diǎn),別忘了,我曾經(jīng)工作的那個工廠就是當(dāng)時國內(nèi)有名的計(jì)算機(jī)工廠,多少我也知道一些。我就選它作為突破對象:先把相關(guān)關(guān)系與數(shù)字代碼結(jié)合起來。例如,把字長64位分割為幾個部分,一部分為相關(guān)關(guān)系代碼,包括關(guān)系代碼、特征值代碼……等,另一部分為通常計(jì)算機(jī)常用的指令代碼、地址代碼、和數(shù)值代碼,把這兩個部分合在一個字長中,產(chǎn)生一個特征向量值,有時產(chǎn)生一個關(guān)系向量值或者什么其他的量值,然后參加不同的運(yùn)算。結(jié)果,計(jì)算機(jī)的硬件線路也要變化,也要分成兩個部分,邏輯關(guān)系都不相同。當(dāng)時的計(jì)算機(jī)內(nèi)存的容量也不夠,速度也不行。作為一種設(shè)計(jì)方案理論上問題不大,把它變成實(shí)際的東西就會有許多困難。我先從硬件上去考慮,那么,就需要巨型的并行多處理機(jī)系統(tǒng),還需要多道流水作業(yè)程序設(shè)計(jì),好在這在當(dāng)時已經(jīng)出來了。但對我來說,恐怕還沒有資格去利用這現(xiàn)成的東西。從多道流水作業(yè)程序設(shè)計(jì),我產(chǎn)生了一個想法:何不從軟件上去研究一番。我就從軟件上打主意,因?yàn)橛布蛙浖谝欢ǔ潭壬?,一定范圍?nèi)功能是可以互相代替的。如果軟件上能解決,硬件問題上就可以減少許多麻煩。這樣,這種軟件由于是參與了一種全息運(yùn)算過程,我給它起名叫“全息軟件”。但是,這種全息軟件還是太復(fù)雜、太龐大了,有些功能還必須要由機(jī)器來編制,還要選機(jī)型。還不行,我當(dāng)時還沒有這個能力和時間。為了論文的需要,我又把它進(jìn)行了化簡,結(jié)果,我發(fā)現(xiàn)它與軟件自動生成技術(shù)差不多。不同的是軟件自動生成是一種類似于軟件擴(kuò)展和鏈接的技術(shù),而這種全息軟件是一種大表格,有點(diǎn)象計(jì)算機(jī)在查表。嚴(yán)格地說,它只是人工智能研究中的一個副產(chǎn)品。我當(dāng)時想,這個份量對這個刊物來說,總應(yīng)該算行了吧。
  在研究全息軟件的時候,我先后遇到了兩個問題:第一個問題是:假設(shè)以大型機(jī)的機(jī)器代碼為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)全息軟件,就需要增加一些特殊的描述符來指明信息的拓?fù)湎嚓P(guān)關(guān)系和特征值,根據(jù)當(dāng)時(大約70年代末吧)國內(nèi)一般的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)是以64位字長劃分指令格式和數(shù)據(jù)格式的,如果增加一些特征向量描述符等描述格式,64位就可能不夠,而且這些描述符的信息流向與通常的數(shù)據(jù)流向不一致,這要引起整個線路上的變動,顯然不大合適。后來采用兩段字長分段處理的方法,分段處理,最后合成一條長字。但這樣處理速度要降低一個數(shù)量級之多,這在當(dāng)時是很不經(jīng)濟(jì)的。這種長字組成的信息團(tuán)塊形成了對某一類問題的有拓?fù)湎嚓P(guān)關(guān)系的大表,有點(diǎn)相當(dāng)于人們對這類問題的概念、認(rèn)識和看法。
  第二個問題是4年以后,我感到用機(jī)器代碼為基礎(chǔ)工作量太大,機(jī)器一換,原來研究的一套就什么用也沒有了,而計(jì)算機(jī)技術(shù)又有了極大的發(fā)展,處理速度和容量已不是什么大問題了,因而轉(zhuǎn)向研究利用高級語言來進(jìn)行這一類的研究,但山溝里根本就沒有什么資料,也沒有時間,選來選去,只好閉眼亂定。
  由于全息軟件牽涉到信息編碼的規(guī)定,那么,誰是最原始的呢,誰應(yīng)當(dāng)在什么位置呢?結(jié)果,我又發(fā)現(xiàn)一種信息的層級傳遞關(guān)系,也牽涉到全息系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這我也寫入當(dāng)時的論文中。
  在研究全息系統(tǒng)的穩(wěn)定性的時候,我發(fā)現(xiàn)了一種信息流動的傳遞關(guān)系。大約那時是79年到80年前后吧。即一個穩(wěn)定的自封閉的全息系統(tǒng)中沒有特殊的界點(diǎn),系統(tǒng)中的元素既沒有起始點(diǎn)性質(zhì)的元素,也沒有終結(jié)點(diǎn)的元素,它們是互相認(rèn)可的。就是說,這個系統(tǒng)是內(nèi)部完備的。那么,從另一方面來考慮,如果對于一個有界點(diǎn)元素的全息系統(tǒng),由于系統(tǒng)中的其他的元素的性質(zhì)都要由這一個或幾個界點(diǎn)經(jīng)過推演而得到,而這一個或幾個界點(diǎn)本身的性質(zhì)是不能由系統(tǒng)內(nèi)部決定的。它們要根據(jù)系統(tǒng)外部的某些條件來決定,它可以是人為強(qiáng)制性地定義的,可以是從別的系統(tǒng)中引伸過來的,也可以是像高層空間一樣是從其他系統(tǒng)的元素中間自動生成的,(順序進(jìn)化,自動激發(fā)生成,升華);總之,它的起因在系統(tǒng)的外部而不在系統(tǒng)的內(nèi)部,那么這個系統(tǒng)就不是完備的了。這有點(diǎn)像哥德爾的不完備性定理。當(dāng)時,我把我自己發(fā)現(xiàn)的這種完備關(guān)系稱之為哥德爾不完備定理的一個擴(kuò)充──即系統(tǒng)完備性條件。然后再一分為二,不完備性的系統(tǒng)如何如何,完備的系統(tǒng)又應(yīng)如何如何。但當(dāng)時我在學(xué)校的圖書館中找不到哥德爾當(dāng)年發(fā)表的論文的原文,只能從二傳手,三傳手那兒得到一些似是而非,模糊不清,難以確定的各種闡述,有些出入非常大。因此,我無法肯定這個問題到底與哥德爾定理掛上了鉤沒有。在79年至80年送出審稿的幾次論文中,還提及這個問題,而到84年底,在我將論文翻譯成英文時,發(fā)覺找不到原文出處,而僅靠二傳手的東西實(shí)在不大牢靠。由于怕鬧笑話,實(shí)在沒辦法,這一部分只好暫時放棄了。實(shí)際上,這一部分十分重要,放棄它是十分可惜的。我自己把它看成是一個對生態(tài)圈系統(tǒng)的描述,當(dāng)你發(fā)現(xiàn)它的真正用途時,你的興奮心情是難以形容的。
  哥德爾的不完備定理指的是數(shù)理邏輯系統(tǒng),把這個定理進(jìn)行推廣,推到所有的系統(tǒng)上去,就可以發(fā)現(xiàn)兩個問題:第一個是這個定理還存在著一個逆定理,就是完備性定理。這與《邏輯謂詞演算公理的完全性》不同,這兒我指的是非人為構(gòu)造而成的系統(tǒng),是自然生成的系統(tǒng)。語言系統(tǒng)你敢說它不完備?不但完備,而且可證,而且是一致的,不過可能這種一致性不太強(qiáng),有方言存在嘛。說直一點(diǎn),就是這種系統(tǒng)能夠自己為自己來自圓其說。而人為構(gòu)造的系統(tǒng),你要想完備,就進(jìn)入了循環(huán)論證,那就很難是一致的,很難自圓其說,總可以找到一個不可證明點(diǎn)。
  第二個問題是這個定理本身也是不完備的。因?yàn)樗孟駜H僅對于人為構(gòu)造而成的系統(tǒng)有效,對自然存在的系統(tǒng)無效。當(dāng)然,對自然系統(tǒng)需要有另一種表述。例如:二條平行線永不相交公理與歐氏幾何有關(guān),歐氏幾何本身是完備的,但它之中的第五條公設(shè)卻難以證明,這就不能說它是充分完備的,只能認(rèn)為是不完備的,實(shí)際上那條公理來源于直覺,沒法證明,但絕對是真的,你說這個系統(tǒng)是完備還是不完備?二條平行線相交于無窮遠(yuǎn)一點(diǎn)這一公設(shè)卻產(chǎn)生了非歐幾何的羅巴切夫斯基曲面和黎曼曲面幾何,你敢說它是假的?它在宇宙時空中確實(shí)存在著,告訴你,在原子核內(nèi),在中子質(zhì)子表面上也都存在著這種曲面。高斯是第一個發(fā)現(xiàn)非歐幾何的,還不是他怕被咬,一直沒有敢公布出來。
  哈,存在的都是完備的,無法證明的都是不完備的,真正完備的是自然存在的系統(tǒng),就這么妙!這已經(jīng)涉及到系統(tǒng)層系上面去了,它牽涉得太大,直到現(xiàn)在我都沒有辦法把它用一種數(shù)學(xué)的語言把它精練地描述出來。實(shí)際上,這一點(diǎn),我不可能輸,如果真的與哥德爾定理掛上了鉤,我的就是他的一個擴(kuò)展,描述的是一種自然完備的系統(tǒng),而非數(shù)理邏輯系統(tǒng)。如果原來我從二傳手三傳手那兒得來的理解有誤,那我就是在描述一個新的東西:人為構(gòu)造的系統(tǒng)總有它的不完備性,而自然生成(實(shí)際上是層面系統(tǒng)激發(fā)生成的)系統(tǒng)是完備的,因?yàn)樗耐陚湫允墙⒃谡粋€層面上的,除非這個層面整個都不存在了。脫離開整體構(gòu)造來談?wù)摼植?,全是廢話,怎么能完備的了。
  你看,無論怎樣,我贏定了。要不我怎么發(fā)現(xiàn)它以后睡覺都在笑。全息拓?fù)渚褪强克鼇韷涯?。但是,能把它說出來嗎,一出來就會被咬。
  當(dāng)時的論文中,我還討論了黑箱問題和信息爆炸問題。從早先起,大約是66年以后吧,我又從各種雜志上,小說上看到對于在人工智能研究方面的信息爆炸問題和黑箱問題的描述。信息爆炸問題和黑箱問題這兩個問題實(shí)質(zhì)上是一個問題,是同一個問題的兩個不同的側(cè)面。所謂黑箱信息爆炸問題,就是說把一個系統(tǒng)看成是一個黑箱,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不知道的,只能從輸入和輸出上測出它內(nèi)部的大致關(guān)系。但是,隨著輸入量以算術(shù)級數(shù)增加,所有可能的輸出數(shù)量將以指數(shù)級數(shù)迅速急劇增大,輸出的信息量呈爆炸的趨勢。以致有的文章以此為根據(jù),認(rèn)為人工智能是根本不可能的,認(rèn)為人機(jī)之間有一道不可逾越的障礙。實(shí)際上這兩個問題是因?yàn)橛昧瞬贿m當(dāng)?shù)姆椒?,以不適當(dāng)?shù)乃悸?,得出了不適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。這種黑箱模型就像用螞蟻比喻大象一樣,離題太遠(yuǎn)。但那時,以致到了70年代末這種觀點(diǎn)還十分盛行,不時可以在國內(nèi)雜志上看到這方面的字眼和敘述,而且還是比較全威人士的文章。當(dāng)然,文章一到此處就不了而了之了。因?yàn)橐槐ǎ统蔀闊o法逾越的奇點(diǎn)了。
  但到了80年代,因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,這一類問題已經(jīng)不攻自破了。因此,在1980年我送出的論文(至信息與控制雜志編輯部)中,還寫有對著兩個問題的分析,看法和解決途徑,而到85年初我向科學(xué)探索雜志編輯部寄稿時,這一部分就暫時擱下了,因?yàn)橹饕繕?biāo)全放在全息拓?fù)浞矫?,不敢鋪開太多,失去重點(diǎn)。二來這一段英文也來不及翻譯了,當(dāng)時連信息在人腦中的編碼方式和全息軟件這兩個重要問題都準(zhǔn)備放在第二部分再談,何況這種已經(jīng)逐漸成不了氣候的次要問題。三來我怕戰(zhàn)線太寬,言多必失,萬一有一二個權(quán)威人士從這方面反攻,就把全局打亂了。從我當(dāng)時的地位和處境來考慮,還是分步進(jìn)行為好,以防一著不慎,滿盤皆輸。沒想到,這一拖竟拖了十年之久。
  大概是80年夏天吧,我第二次寄出那篇論文。
  論文寫好后寄出近一年,杳無音信。我沉不住氣了,又開設(shè)往自動化所跑了。跑了幾次,我與信息與控制的主編,大概姓蔣吧,混熟了。每次我去后都和他在辦公室里神侃一個多小時,他習(xí)慣于靜靜地聽你說,有時偶爾插上一兩句,但更多的時間是在聽我侃。記得我第一次找到他,向他介紹了一通我的理論和論文以后,他第一句話就問我:“你是屬于哪個學(xué)派的?”一下子把我問住了。結(jié)果,他反過來告訴我人工智能現(xiàn)在有兩個學(xué)派,一個叫連接主義學(xué)派,一個叫符號主義學(xué)派。據(jù)說兩學(xué)派還爭論得很厲害。我這才是第一次聽到說有兩個學(xué)派,看來,他對這一方面了解還是不少的。我在心里嘀咕:如果有個什么計(jì)算機(jī)學(xué)派,我還可以算是沾到了那一派的邊的,要不只有我自己另成立一個學(xué)派了,這兩個學(xué)派看來好象難以沾邊。當(dāng)然,這話當(dāng)時我是不敢說出來的。不過現(xiàn)在大家可以看看,這兩個學(xué)派哪個占了上風(fēng),誰也沒有占著。真正出成果的都是從實(shí)用主義出發(fā)的搞計(jì)算機(jī)的,而且都是為大眾型微機(jī)設(shè)計(jì)軟、硬件的。
  為了提高論文的份量和用處,有次我與他侃到視覺和聲音識別問題,并談到利用拓?fù)渥儞Q,就是現(xiàn)在的同胚變換吧,來從噪聲和畸變中提取連續(xù)的信號問題,特別指出利用全息理論可以提取間斷、打滑、拖帶和變調(diào)了的聲音中的本來信號,就是修復(fù)丟失了的那一部分信息吧,他也感到很有興趣,插了一句,指出人能聽出含糊不清的,一帶而過的聲音的含義,機(jī)器還不能,這倒是一個值得研究的課題。我又向他介紹說,我這個方法可能能解決。實(shí)際上我當(dāng)時想的讓計(jì)算機(jī)說話、聽話的方法是漢語拼音方案,這是我在中學(xué)軍訓(xùn)時學(xué)到的一招:就是旗語有一張拼音數(shù)字編碼表,無論是元音還是輔音,都有個數(shù)字編碼,把這個方法搬過來,給每個音加一個數(shù)字編碼,這樣計(jì)算機(jī)就可以認(rèn)識了。我想的是用元音和輔音的交集產(chǎn)生合成音,因?yàn)閱卧艉蛦屋o音是比較容易模擬的,交集音比較復(fù)雜一點(diǎn)。而聽,我想的是用頻譜向量空間和音元排列來識別,就是將聲音的頻率和特征(頻率變化的包絡(luò)線和頻率幅度包絡(luò)線)做一個向量空間,形成一個個連接著的小山頭,小山頭的在時域和頻域上的排列組合,就形成了一個字的音,只要計(jì)算機(jī)能識別這個排列,就能識別出音來。至于出字,我知道同音字太多,必須要用詞識別和整句識別方法,要用聯(lián)想方法,但沒敢往這一方面去多考慮,那個龐大的聯(lián)想網(wǎng)絡(luò)我認(rèn)為是我個人難以達(dá)到的;特別是整句識別,要用到句型含義的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析方法,難度太大了。另外,還有一個實(shí)際困難,那時計(jì)算機(jī)沒有漢字,這我也沒敢考慮。這些,說穿了,那只不過是幾年前我那個“特征信息的復(fù)空間特征相平面狀態(tài)濾波法”的翻版,實(shí)際上我也沒太大的把握,因?yàn)楫?dāng)時的計(jì)算機(jī)速度那么低,存儲量那么小,而這個方案需要相當(dāng)高的速度,相當(dāng)大的容量,這在當(dāng)時除了幾臺巨型機(jī)外,別的根本達(dá)不到要求,已經(jīng)失去了實(shí)用價值,但原理我想大概是能行得通的。至于今天的語音識別是用什么方法,由于我還未研究過,還不知道。我的一貫想法是:別人如果有,我就用現(xiàn)成的,決不做重復(fù)勞動,一來世上的空白那么多,夠我搞的,沒必要去爭,光一個全息拓?fù)湟呀?jīng)折騰的我夠嗆了,二來我也沒有這個條件和精力,連自己的肚子都喂不飽,還能管其他的。我有一次在侃后向他打聽論文的事,他告訴我,論文已經(jīng)送到北京中科院審稿,還沒有送回來,據(jù)說已經(jīng)有四個人看過了,其中有兩個是心理學(xué)家。四個人中有兩個人發(fā)表了意見,好象一個說還可以,另一個也說差不多,另兩個沒有發(fā)表意見,不置可否,具體的情況他也不清楚。我一聽就傻了,我選信息與控制就是因?yàn)檫@份刊物當(dāng)時水平不高,沈陽自動化所達(dá)不到這個水平,也沒有人研究這個問題,我可以山中無老虎,穩(wěn)拿。送到北京,那兒一套官僚機(jī)構(gòu),成團(tuán)成塊,一方面受人壓制,另一方面反過來又壓制別人,我又沒有關(guān)系,根本過不去這個關(guān)。這不是水平問題,而是個關(guān)系問題,我還沒有這個能力打通關(guān)節(jié)。我請他幫我問一下,催一催,他表示同意。后來直到我畢業(yè),這份稿件還沒有審?fù)辍?/div>
  在這期間,我又突發(fā)奇想:另外再找沈陽自動化所研究這方面的人聊聊,看看他們能不能幫助推薦一下。我又寫了一份三頁紙的東西,到自動化所提出要找這一方面的研究人員,他們安排了一位接待我,聊得還算彬彬有禮,只不過我一提出什么東西,他就說美國什么什么已經(jīng)在研究了,我干脆提出請他幫助推薦或通融一下論文,結(jié)果他遺憾地告訴我,他沒有這個權(quán)力,連他自己發(fā)表論文都很困難,最終我只好失望地告辭了??磥磉@一招又不靈了。臨畢業(yè)前,我又去了一趟自動化所,在那兒神侃了半個多小時,我把我將要離開沈陽的情況告訴了老蔣,并且向他討主意,老蔣建議我路過北京時直接到中科院去找審稿的人去活動一下。
  82年夏天,我畢業(yè)了,路過北京時,我到中科院,沒辦法見到審稿的人,卻很快地拿回了那份論文。拿著論文,我又到北京自動化所去碰運(yùn)氣。我在中關(guān)村里東拐西拐,好不容易才找到了自動化所,也好不容易才說服他們請一位搞人工智能的專家來接見我一下。結(jié)果那位給我碰了個軟釘子,只看了個標(biāo)題和摘要,就開始應(yīng)付我了,要我好好看看外國的進(jìn)展,不要自己先搞東西。國外那時搞到哪一步我不敢肯定,但當(dāng)時國外到達(dá)什么水平我通過報刊、雜志也還是能估計(jì)出來的。如果有人能達(dá)到當(dāng)時我的水平,那他們早就吹出來了,那可是一個大成果啊。那時美國的水平最高,因?yàn)樗麄兊娜瞬攀亲詈玫?,學(xué)術(shù)上很自由,從不輕視小人物,設(shè)備、資金又充足。西歐各國步其后塵,但差了一大截;日本的研究路子走錯了,思維上缺乏開拓性,但吹得可能最響;蘇聯(lián)和以色列是未知數(shù),但也高不到哪里去。美國那時是從實(shí)用上開始研究,再到理論,大概也是在那個時候從硬件研究轉(zhuǎn)向軟件。我沒有這個條件,一開始只有從理論上開始。對于實(shí)用性,因?yàn)椴痪邆淠莻€條件,不敢深入去搞,怕做無用功。因?yàn)橐粻砍兜綄?shí)用,就有資金和時間性兩個問題,超過一定的時間公布不出來,別人就有可能用別的方法研究出來了,我就白費(fèi)力氣了。所以像大系統(tǒng)的可靠性,計(jì)算機(jī)信息的全息編碼等,那些實(shí)用性強(qiáng)的東西,我都作為人工智能研究中的一個分枝來考慮。只要理論上吃透了,你就可以提出幾十種全息編碼的方案,你也可以提出許多種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)來,如:線性連續(xù)結(jié)構(gòu),線性相關(guān)結(jié)構(gòu),動態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),動態(tài)平衡結(jié)構(gòu)……;甚至你可以提出幾十種人工智能模型,或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來,如數(shù)字的、模擬的、數(shù)模混合的、電的、光的、二元的、多元的,都有可能成功。我一個人,還是業(yè)余的,沒有那么多時間去搞分枝,抓一個總的也好。我和那位談了不到幾分鐘,那位除了開頭幾個字,最后一頁那篇英文摘要以外,什么也沒有看,就一個勁地應(yīng)付我走。我表示請他先將論文過目一遍,過幾天我再來,他那個臉就拉長了,我又請他能否在論文發(fā)表上幫個忙,他更是一口拒絕了。一口一個要我回去幾年好好去研究研究國外的情況再說。大概是我當(dāng)時多了一句嘴吧,為了提高我的論文在他眼中的層次,我首先指出研究人工智能要軟件和硬件結(jié)合成一體進(jìn)行,人腦是不分軟硬件的,他一聽就垮下臉來:硬件就是硬件,軟件就是軟件,根本不是一回事,怎么能結(jié)合,你回去好好學(xué)學(xué),論文往我面前一甩,送客了。
  從自動化所出來,我才感到難,太難了,這么簡單的一個事在中國是太難了,難怪一篇文章審查二年沒動靜。
 
七.畢業(yè)以后
 
  82年畢業(yè)后,我被分配到501廠,就是貴陽99信箱,一直沒有辦法動彈。84年初,我覺得搞了十多年的人工智能,好不容易才到了這個水平,不發(fā)表就太冤枉了。這次,我把論文又整理了一遍,破釜沉舟,干脆給錢學(xué)森教授寄去,并附了一封信。沒有想到,不久,大概是一個月時間吧,我就收到錢老給我來的一封信,告訴我已將我的論文推薦到《科學(xué)探索》雜志主編吳學(xué)謀那兒。我看了錢老的回信,感慨萬千:人家從美國回來的就是不一樣,那么高的高位,還專門看了論文,作了處理,并給我寫了回信。后來,四川政法學(xué)院的王者香老師為這論文的事與我通信,信中,我還知道,錢老還曾在某個學(xué)術(shù)會議上提及這篇論文,并將論文拿去作了宣讀,據(jù)說引起一些人的注意。
  后來國內(nèi)有些文章書籍中曾借用了全息拓?fù)?,信息空間,全息空間等名詞,大概就是從那兒傳出來的。遺憾的是,第二,三部分一直沒辦法發(fā)表,使得它的真正的作用沒有辦法發(fā)揮出來。
  《科學(xué)探索》是一份綜合性科學(xué)雜志,是中英文混刊,印刷水平在當(dāng)時是第一流的。學(xué)術(shù)水平在國內(nèi)也沒有幾份雜志能比,而且投搞的論文的觀點(diǎn)都很新穎,有許多小人物的高水平文章,還沒有炒冷飯的。吳學(xué)謀把那個雜志還辦得有聲有色。從收到錢老的回信開始,我就開始作下一步準(zhǔn)備,把我的論文翻譯成英文,這時剛剛到五月不久。在翻成英文的同時,我將論文又整理一遍,盡量使中英文能一一對應(yīng),這又費(fèi)了我許多時間。
  當(dāng)我翻譯到全息軟件那一部分時,我把四年前的手稿、底稿等拿來對照,發(fā)現(xiàn)商空間關(guān)系那部分寫得不明確,特別是編碼關(guān)系和為什么這樣編碼,怎樣編碼沒有明確。而計(jì)算機(jī)怎樣進(jìn)行全息運(yùn)算,又遇到個一句話很難說得清楚的地方。這樣,這一部分就只能作為一種方法來應(yīng)用,而難以上升為一種理論。這樣,為了補(bǔ)遺這點(diǎn)缺憾,以及能更詳細(xì)地闡述一下論文的觀點(diǎn)和用途,也為了和機(jī)器編碼方式比較,我提出了大腦是以信息的商空間等價類拓?fù)潢P(guān)系為基礎(chǔ)的自然編碼方式處理信息的。這個當(dāng)然是一個新的東西,就是通常所說的信息在人腦中的編碼方式,只要知道了全息空間理論,認(rèn)識它,發(fā)現(xiàn)它是很容易的。而對于機(jī)器怎樣進(jìn)行全息運(yùn)算----我將它寫成是處理拓?fù)潢P(guān)系和拓?fù)鋱D象,這樣從數(shù)學(xué)或理論的角度可能比較便于理解;對它的論述、說明都很困難,只好采用對比的方式,把計(jì)算機(jī)和人腦存儲、處理信息的方式方法作了一個對比,別人能理解多少算多少了。由于這個部分是應(yīng)用,而前面的全部是理論,我就把前面部分定為第Ⅰ部分,這一部分定為第Ⅱ部分。當(dāng)然在這一部分中,我把硬件部分給刪掉了,主要是怕引起不必要的麻煩,如果被人死咬定某一機(jī)型就麻煩了。我現(xiàn)在還沒有那個實(shí)力被人咬。如果這兩篇文章能炒熱了,再回過頭來分析硬件就容易多了。
  說到商空間等價類拓?fù)潢P(guān)系為基礎(chǔ)的自然編碼方法,這不能不感謝錢老的那封回信。收到那封回信后,我的情緒非常好,思維也靈光了,原來猶豫不決的、說不出名字的那個方法一下子就找到了名字,這個方法是自然界所特有的,就叫自然編碼好了。你看,這個名字是不是很合適。
  84年底,科學(xué)探索編輯部來信來函了,要我把論文重新整理一遍。第Ⅰ部分是現(xiàn)成的,中文、英文都準(zhǔn)備好了。我花了十多個夜晚,元旦也沒有休息,將中英文全部工整地抄了一遍,急急忙忙寄出去了。那天是85年1月8日。然后就趕第部Ⅱ分的英文,趕了半天一晚,刪掉一些不好翻的或來不及翻的,真沒想到,完成了。實(shí)際上,不可能完不成,因?yàn)閬聿患暗亩急晃覄h掉了,一句話、兩句話說不清楚的也被刪掉了。9日又寄了出去,希望能連載,我還有第Ⅲ部分呢。結(jié)果,第Ⅰ部分在1985年第4期科學(xué)探索上刊登了出來(中文),而第Ⅱ部分卻無回音了。
85年底,我……
  
(第一部分結(jié)束,后面的就更不好寫了)
 
 
 
 
面向?qū)ο蟊澈蟮恼軐W(xué)話題
關(guān)鍵詞: 面向?qū)ο?哲學(xué),邏輯                                          
余彤鷹 2005-11-30
 
面向?qū)ο笞鳛槭澜缬^及信息技術(shù)/軟件背后的哲學(xué)話題 
 
      嘉文這么認(rèn)真地拋出了“面向?qū)ο蟮氖澜缬^”話題,讓我按捺不住放下手邊的生計(jì)和晚餐,來做一點(diǎn)天馬行空的討論:)
      所謂世界觀,就是哲學(xué)層面的話題了,純技術(shù)的演進(jìn)能夠和哲學(xué)這么緊密地關(guān)聯(lián),除了信息技術(shù),恐怕很難有第二個例子。
      真正去學(xué)習(xí)一下一些近代哲學(xué)或邏輯、語義學(xué)的東西(我的建議就是從羅素到維特根斯坦,再看看語義哲學(xué)的種種學(xué)說,包括結(jié)構(gòu)主義,意義理論等。所謂后現(xiàn)代的東西先放在一邊也無妨),然后再回頭看,相信你會同意,在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)或系統(tǒng)分析,包括以UML為代表的面向?qū)ο蠓治雠c建模中,哲學(xué)是朦朧、原始和膚淺的。
     而今天軟件技術(shù)發(fā)展的種種限制,恰可以用上述哲學(xué)的鏡子照出些端倪。比如在目前熱門MDA領(lǐng)域,這種認(rèn)識論的缺陷帶來的限制很明顯。稍早期的例子,可以舉數(shù)據(jù)庫的發(fā)展,特別是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫,還有O/R型數(shù)據(jù)庫。一個深入進(jìn)去的機(jī)會,早在60年代就出現(xiàn)了,可惜后來人們在商業(yè)化技術(shù)的初步成功中忽略了這個機(jī)會?;ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn),更加轉(zhuǎn)移了人們的注意力。但對語義網(wǎng)等的探討,似乎開始在另一個角度找到一些深入進(jìn)去的突破口,比如在對本體論(ontology)的青睞。還有一個東西,就是agent“妖怪”。
      過去幾年,我對這些話題做過全面的思考,為此而讀了一點(diǎn)哲學(xué)。一個基本的體會是:哲學(xué)上的思考或者說“準(zhǔn)備”已經(jīng)足夠充分了,只是“我們”不懂運(yùn)用而已。這個時候,確確實(shí)實(shí)地需要哲學(xué)。我個人相信,在“哲學(xué)的語言學(xué)轉(zhuǎn)向”之后,所謂哲學(xué)的“信息轉(zhuǎn)向”,恰恰需要和信息技術(shù)的結(jié)合并互動,才可能真正發(fā)生或者弄清楚這到底是怎么回事。
       但在哲學(xué)和信息技術(shù)之間,還需要一些數(shù)學(xué)和基礎(chǔ)理論,這是有明顯缺口的地方?!氨硎纠碚摗笔瞧渲幸粋€填補(bǔ)空缺的東西,歐陽的工作填補(bǔ)了一部分空缺,并且是一個非常精彩和有分量的范例。還有一個東西就是畢家祥的全息拓?fù)鋵W(xué),我以為更精彩但迄今似乎只有我在“傻乎乎地”鼓吹和喝彩(畢家祥網(wǎng)站上來信中也有個別人曾有過類似的認(rèn)識,但終不得再見其人其聲),他在70年代那樣的信息技術(shù)背景和理解下能夠創(chuàng)造出這個理論,迄今想起我都有一種毫不夸張的驚嘆感覺。記得看到嘉文在希望學(xué)拓?fù)鋵W(xué),也許你也聞出了一些味道了? 歐陽兄曾答應(yīng)我要往這個方向看看的,想必也無法騰出精力來吧。
      在這個“點(diǎn)”上,一些古老的哲學(xué)爭論,認(rèn)識論的爭論,技術(shù)的爭論,一些原來很遙遠(yuǎn)或生僻的技術(shù)或理論,包括信息論的、控制論的、系統(tǒng)論的,人工智能、數(shù)據(jù)處理或數(shù)據(jù)庫、語義學(xué)的,還有數(shù)學(xué)的……都糾集在一起。這種復(fù)雜的交匯,難道不是偉大的突破的先兆嗎?
       現(xiàn)在這種紛紜的思路,難道不正是突破-澄清的先兆嗎?最讓我激動的是,它可以和應(yīng)用(保守點(diǎn),比如說“信息系統(tǒng)”)結(jié)合得如此緊密,稍微的一點(diǎn)認(rèn)識上的進(jìn)步,就可以弄出一些新玩意,更何況真正意義上的突破。
住筆。吃飯去了。 

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