目前的數(shù)學(xué)，絕大部分都還是圍繞著物理科學(xué)在轉(zhuǎn)，而用今天的數(shù)學(xué)工具，迄今為止我還找不到數(shù)學(xué)工具去描述智能的發(fā)生和發(fā)展。這里我想用另一種可能的方式，來描述智能原理，試圖建立一個能解釋所有智能行為的、統(tǒng)一的智能理論。

智能是什么

智能是什么？到今天為止關(guān)于智能是什么沒有共識，而且爭論依然十分激烈，觀點也不相同。我的定義是：智能是主體適應(yīng)、改變、選擇環(huán)境的各種行為能力。這里主要是考慮到智能一定是有主體的，沒有非主體的智能。

智能的組成要素

在上述定義之下，智能由3+1要素構(gòu)成，即主體、功能、信息和環(huán)境。當(dāng)然，對智能本身來說，環(huán)境是外部因素或者說從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看叫外生變量。但這個外生變量十分重要，因為在一定的條件下，不管是生物體還是非生物體，都可以決定它能不能承載和發(fā)展下去，所以環(huán)境是十分重要的一個要素。

主體性有三個核心的要素：意識、資源、控制。意識是最核心的，是要自我生成、自我發(fā)展的，所有的智能體必須要有自我，如果它不能生存的話，這個智能體就不成立。生存是第一位的，生存要有資源，沒有資源無法生存。前邊兩個要素沒有目的性，目的性通過控制來實現(xiàn)，所以主體性是通過這三個要素來反映的。并非所有的非生物體都具有智能，只有具備實現(xiàn)定義規(guī)定的行為的，才是智能主體。

功能和功能構(gòu)成

功能是智能要素里邊最復(fù)雜的部分，它囊括了智能行為實現(xiàn)的所有功能，主要有三大類，可稱為功能三要素：體現(xiàn)主體意志的決策和控制、所有的行為功能、所有的信息處理功能。

信息及其構(gòu)成要素

信息是智能發(fā)展的基礎(chǔ)和材料，沒有信息就沒有智能。信息是智能的基礎(chǔ)，在于它是智能的起點和智能發(fā)生發(fā)展必不可少的材料。作為智能發(fā)展的材料，信息的形態(tài)迥異、數(shù)量無限、處理需求各具特征、使用的連接復(fù)雜多樣。所有這些表象背后，決定信息在智能中起作用的是3個要素：完備性、結(jié)構(gòu)性、可用性。完備性由形態(tài)、獲取、增長三個部分構(gòu)成，表示相對于智能任務(wù)的信息是否具有系統(tǒng)性和完整性，滿足問題求解對信息需求的程度。結(jié)構(gòu)性由表征和結(jié)構(gòu)兩個部分構(gòu)成，表示主體擁有或使用的信息表征方式和與使用要求相比的結(jié)構(gòu)化程度和形式。可用性由對象、轉(zhuǎn)換、信息處理功能描述和主體性體現(xiàn)描述四個部分構(gòu)成，表示信息如何滿足具體的智能任務(wù)使用需求。

智能的外延

智能的外延是所有主體的所有行為。人的七情六欲、嘻笑怒罵都是智能行為，不是你很聰明才是智能的，所有上面的行為都是智能行為，這是不可分割的。

行為包括具有物理運動的行為和不具備物理運動的行為，學(xué)習(xí)、思維、研究等心理或神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的行為也被包括在內(nèi)，將生物體的精神和物理行為統(tǒng)一了起來，將非生物體智能系統(tǒng)的信息和物理統(tǒng)一了起來，對行為和能力沒有做正確還是錯誤、水平高還是低、輸還是贏、邏輯和算法的復(fù)雜性的界定。

這就是說，無論對錯，無論高低、無論輸贏、無論是否采用邏輯推理或算法，主體的行為都屬于智能范疇，包容了主體無目標(biāo)的行為，但又把有目的的行為放在優(yōu)先的位置。人工智能和機器人的發(fā)展，將使人擁有更多的余暇和所謂“無用階級”的產(chǎn)生。不能因為目的不同，將相同的神經(jīng)活動過程和運動控制過程判斷為智能或非智能。

智能的進(jìn)化、發(fā)展、使用和評價

六個進(jìn)化階段

智能的進(jìn)化有6個階段：單細(xì)胞生物、神經(jīng)系統(tǒng)和腦、語言和文字、計算工具和數(shù)字設(shè)備、自動化和智能系統(tǒng)以及非生物智能體。今天1~5的階段已經(jīng)發(fā)生，第六階段正在往前發(fā)展。智能的進(jìn)化，本質(zhì)上就是智能要素的進(jìn)化。

智能的起點

智能的起點是地球上第一個原始生命體，本質(zhì)上第一個原始生命體還不是一個完整的細(xì)胞。大家知道，在加拿大發(fā)現(xiàn)的地球上最早的生命蹤跡是41億年前出現(xiàn)的，而地球上有生命存在是在46億年以后，只是41億年前更簡單的生物今天考古還沒有發(fā)現(xiàn)而已。

兩個關(guān)鍵階段

在整個智能進(jìn)化的過程中，有兩個最關(guān)鍵的階段，第一個是單細(xì)胞生物的形成，第二個是語言和文字的產(chǎn)生。

一個單細(xì)胞基本上已經(jīng)有了生命體的代謝功能、行為功能、認(rèn)知功能、遺傳功能，這四個功能在單細(xì)胞生物中都具備，不管是衣藻還是草履蟲。只要這樣的細(xì)胞存在，外部空間環(huán)境能適合它，就一定具有這四個功能，不管是地球上還是其他的星球上，單細(xì)胞生物是極其關(guān)鍵的。神經(jīng)系統(tǒng)和腦的形成是智能進(jìn)化，特別是生物智能進(jìn)化的關(guān)鍵一步。這個階段的進(jìn)化過程就是生物體認(rèn)知能力形成和鞏固的過程。

對智能進(jìn)化來說，語言是文字產(chǎn)生的前提，語言和文字的產(chǎn)生是一次重大跨越，與語言文字同期產(chǎn)生的簡單工具一起，形成了組合智能主體和客觀知識，形成了主觀和客觀并存的智能雙生子，改寫了智能進(jìn)化與發(fā)展的模式。語言和文字的產(chǎn)生，使得我們能夠從一個生物體的進(jìn)化變成群體的共同進(jìn)化，在地球上、在人類社會中有了一個獨立的課題，這個課題使得我們能夠跨越時間和空間的約束，能夠積累我們已經(jīng)取得所有的智慧。當(dāng)有了語言和文字之后，走向智能的第六個階段是絲毫不用懷疑的，它一定會做到，除非人類滅絕。

智能的發(fā)展

智能發(fā)展是指一個智能主體在其生命周期內(nèi)影響智能變化的所有行為。從智能發(fā)展的目的看，也可以稱之為智能主體解決問題的能力的提升。如此定義的智能發(fā)展有四層含義：一是其對象為一個主體，而不是指群體或社會；二是其時間范圍為一個生命周期，這與一個主體的約定是一致的；三是所有能對智能產(chǎn)生變化的行為，這個變化既有增長，也有降低，發(fā)展包含了正反兩個方向；四是發(fā)展的目的是為了提升解決問題的能力。

研究智能發(fā)展的目的是為了能通過自身增長、創(chuàng)造并賦予增長等模式，提升主體智能，更好地承擔(dān)需要完成的智能任務(wù)，使對人的教育、培訓(xùn)和對非生物智能的賦予更有針對性、更加有效。智能的發(fā)展以主體為單位，不同的主體類型具有不同的發(fā)展特征。

智能發(fā)展在功能和信息領(lǐng)域呈現(xiàn)顯著增長，主體性的增長主要基于進(jìn)化。在使用和發(fā)展中只是量的提升，沒有質(zhì)的變化。但是，發(fā)展的成果在一定程度上成為生物智能進(jìn)化的原因。

智能的使用

智能的使用是指一個智能主體在其生命周期完成智能任務(wù)的行為。這個定義規(guī)定了三層含義：一是其討論對象是一個主體，是該主體如何使用自身的智能；二是其時間范圍為一個生命周期；三是針對所有智能任務(wù)。這個定義不包含社會為了得到更高的智能使用效果而采取的資源配置等調(diào)節(jié)手段。

智能的使用以主體為單位，不同主體承擔(dān)的智能任務(wù)不同，完成同類任務(wù)的方法不同。從智能使用的整體看，智能的使用是人與非生物智能客體之間的關(guān)系，而從具體的任務(wù)完成看，關(guān)注的是如何更加有效地完成任務(wù)。

智能的評價

智能在使用中實現(xiàn)價值，在使用中積累控制力、行為能力和信息，積累又促進(jìn)了智能的發(fā)展和進(jìn)化。智能評價，就是為智能使用更有效、智能發(fā)展更充分、智能進(jìn)化有基礎(chǔ)。關(guān)于智能，我從6個角度來評價：復(fù)雜性、就緒度、成熟度、完備性、有效性、增長性。復(fù)雜性，就是這個任務(wù)復(fù)雜程度。就緒度，就是這個智能主體對完成這個任務(wù)是不是有足夠的能力。成熟度是這個智能主體完成這件任務(wù)的確定性究竟如何。其實智能的成熟度是確定性的提升，也即當(dāng)一個智能主體對完成這件任務(wù)有百分之百把握的時候，那才是成熟的，通常來說我們不會去挑戰(zhàn)不確定性。有效性是指能夠完成一項智能任務(wù)所支付的成本或所占用的資源盡可能少。增長性是指一次任務(wù)完成以后，他對這個主體的智能增長做出了什么貢獻(xiàn)，這個是至關(guān)重要的。這樣的評價是對一個智能主體的評價，是對不同智能行為或智能任務(wù)完成情況的評價。

進(jìn)化、發(fā)展、使用、評價 之間的關(guān)系

進(jìn)化是全局的主線。發(fā)展是為了使用。不管是生物體還是非生物體，它的發(fā)展都是為了使用。使用可以促進(jìn)發(fā)展，因為在使用的過程中，智能在一定的條件下發(fā)展，甚至可以轉(zhuǎn)化為進(jìn)化。今天生物學(xué)的研究已經(jīng)有很多的證據(jù)證明，生活在巖石里邊的白鼠比生活在地里的白鼠神經(jīng)元要多，使用和發(fā)展是可以反映在進(jìn)化中的。

智能邏輯及十項準(zhǔn)則

智能一定有自己的邏輯，有自己的邏輯才能夠構(gòu)建它的計算架構(gòu)、才能走向更高的發(fā)展階段。非生物智能體是完全有主體性的。今天的人工智能系統(tǒng)沒有主體性，沒有一個人工智能系統(tǒng)是有主體性的，所以它依然是非生物智能客體，而不是非生物智能體，非生物智能體的一大特征是它一定要有主體性。目前來看可以被認(rèn)為存在一定主體性的東西是區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈?zhǔn)蔷哂幸欢ㄖ黧w性的。為什么呢？因為人為它工作。區(qū)塊鏈?zhǔn)堑谝粋€具有主體性的非生物智能體，盡管它沒有自我意識，但它是為了生存可以占用資源的非生物智能體。如果說人類再賦予它更加成熟一些的意識，比如賦予區(qū)塊鏈一個功能，使它能夠繁衍后代，生兒子、生孫子，一年繁衍10萬個出來，兩年繁衍1億個出來，這個世界將會怎樣？大家可以認(rèn)真地想一想。這是我們講的非生物智能客體和非生物智能體最核心的一條邏輯。

智能發(fā)展中展現(xiàn)出很多邏輯特征，我這里總結(jié)了十條，叫十項準(zhǔn)則，具體包括：

語義性準(zhǔn)則。智能處理的信息一定是語義的而不是符號的，它一定要把符號信息變成語義信息，才成為智能工作的基礎(chǔ)。常常可以看到，我們講了一堆所謂的算法，只是為了一件事情，就是讓系統(tǒng)把處理的符號變成語義。

結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則。智能都是主體，任何一個主體智能都是由一個個具體的結(jié)構(gòu)化的單元構(gòu)成。智能結(jié)構(gòu)的邏輯起點是最小智能單元，而最小智能單元又由最小主體單元、最小功能單元、最小信息單元組成。語義和結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則是決定智能處理和智能邏輯特征的基礎(chǔ)，是所有其它準(zhǔn)則的基礎(chǔ)。

具體性和有限性準(zhǔn)則。具體性是說智能事件、智能任務(wù)和智能行為是具體的，智能結(jié)構(gòu)的邏輯操作也是具體的，均不可約簡、抽象。基于智能結(jié)構(gòu)和具體性準(zhǔn)則，任何主體的智能構(gòu)件是有限的，任何智能任務(wù)涉及的智能構(gòu)件是有限的。這是結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則的直接推論。智能是有限的，人工智能問題求解的時候，我們指的都是一個可窮極的有限空間，不管是解的空間還是其他空間都是可窮盡的有限空間。對于智能，無限不考慮，只考慮有限。當(dāng)然有限可以是指很大的數(shù)，可以大到不可想象，但再大它也是有限的。

連接準(zhǔn)則。生物智能的功能進(jìn)化以無與倫比的連接構(gòu)成了復(fù)雜的腦功能。連接是智能邏輯中最核心的東西。今天很多人都在講神經(jīng)系統(tǒng)、講神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但從來沒講神經(jīng)系統(tǒng)每一個神經(jīng)元為什么要有1000個神經(jīng)突觸。神經(jīng)突觸就是為了連接，而且這個連接完全是語義的而不是符號的，因為人的大腦沒有處理符號信息的能力。人的大腦根本沒有能力處理不是語義的信息，它對不是語義的信息視而不見、聽而不聞，絕不處理。

疊加、遞減、融通三項準(zhǔn)則。以具體主體為分析基礎(chǔ)的智能增長有三種模式，一是疊加式增長，二是遞減式增長，三是融通式增長。疊加、遞減、融通三項都屬于疊加準(zhǔn)則，是智能發(fā)展的主要邏輯形態(tài)之一。這是語義操作主要的操作符，或者說主要的操作行為。

容錯和規(guī)范準(zhǔn)則。允許出錯、廣泛包容是所有智能行為的普遍準(zhǔn)則。允許不完美是容錯準(zhǔn)則的自然推論。容錯準(zhǔn)則存在于智能進(jìn)化、發(fā)展、使用的所有進(jìn)程中。容錯是指只要不能證明絕對錯、無用的東西，在智能主體里面一定要保留著，不能扔掉。基因組到現(xiàn)在還只是破譯了2%，98%沒有破譯。這些東西沒有參與到具體生命過程中，依然保留著98%。容錯是至關(guān)重要的東西。因此，選擇按照一定規(guī)范來做的事情，可以保持行為的理性。

智能計算架構(gòu)

與基于符號處理的馮·諾依曼計算架構(gòu)不同，智能計算的架構(gòu)是以語義為基礎(chǔ)，以智能主體為中心，以感知或其他路徑觸發(fā)智能行為，經(jīng)過策略確定、資源調(diào)用、任務(wù)執(zhí)行、過程評價、成果學(xué)習(xí)、智能拓展的循環(huán)，形成以智能行為過程為基礎(chǔ)的智能計算循環(huán)。以這個過程為基礎(chǔ)，主體的智能逐步提升。智能計算架構(gòu)不是支持計算，是支持智能的形成和發(fā)展。

新的智能計算架構(gòu)是什么？有三個部分，一部分是流程性的，從感知或者其他方式出發(fā)，生成這個事件如何應(yīng)對、這個任務(wù)如何完成的策略，要有策略生成性，策略生成后要有執(zhí)行，執(zhí)行以后要有評價，這是流程性的。內(nèi)部是計算所擁有的資源，有四類資源：智能主體，外部事件和外部資源，外部事件觸發(fā)或者應(yīng)對，外部資源利用或釋放，這和馮·諾依曼的計算架構(gòu)相同。所有主體的所有行為都可以用這個架構(gòu)來解釋，而且這個架構(gòu)是可以做出來的。

在這個架構(gòu)中有三個東西是極其重要的。第一個是微功能單元、第二個是微處理器、第三個是內(nèi)計算。這是三個極其重要的概念。在這個架構(gòu)中最基礎(chǔ)的是微功能單元，但是這個單元有自處理能力。它不是一個靜態(tài)的單元，而是一個動態(tài)的，不僅是被動的還可以是主動的。

微處理器執(zhí)行微功能單元中所有的功能。微處理器擁有并只擁有一項不可分割的處理功能，如果能分割就變成兩個，直至不能分割。比如說“1+1”，它在微處理器里有兩種處理方式，一種方式只做“1+1”，另一種是不處理，中間處理過程沒有直接連到結(jié)論2。從微處理器為中心，一層一層疊加，變成處理的主動性而不是被動性。微處理器在逐層疊加以后變成一個系統(tǒng)。

內(nèi)計算是指非生物智能體計算架構(gòu)自身發(fā)起并實現(xiàn)的計算功能。其基礎(chǔ)是微計算系統(tǒng)的主動功能。智能計算架構(gòu)在該架構(gòu)達(dá)到完善之前處于不停息的計算之中，通過計算走向成長。只有在所有內(nèi)部路徑遍歷之后沒有新的學(xué)習(xí)材料或沒有來自外部的學(xué)習(xí)材料，內(nèi)計算才會停止。

目前的馮·諾依曼體系架構(gòu)，計算都是通過外部賦予。非生物智能體，如果按計算的任務(wù)數(shù)量，其主要任務(wù)是內(nèi)計算而不是外部賦予的，它自己需要計算，這是十分重要的。內(nèi)計算有兩個，一個成長性，一個維護(hù)性。所謂成長性內(nèi)計算，也稱為學(xué)習(xí)性內(nèi)計算，可以增長內(nèi)部功能。區(qū)塊鏈也是一樣，它是唯一一個真正有自己維持自己生存的非生物智能客體。之所以它還不是主體，因為它沒有真正的意識，如果它有真正的意識，那么早就開始繁衍了。維護(hù)性內(nèi)計算是它的功能的維持，是非生物智能體保持自身處于就緒狀態(tài)的功能。

到了今天，已經(jīng)不存在超越人的生物智能進(jìn)化路徑，我這樣說是十分嚴(yán)肅、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹Ｓ捎谌说恼Q生，地球上其他生物進(jìn)化成像人這樣智能的可能性就不存在了。只要其他動物有與人相同的進(jìn)化路徑，人一定會切斷它而不讓它發(fā)生。智能已經(jīng)進(jìn)化到如此復(fù)雜的高級階段，我們已經(jīng)有了太多的智能主體和智能存在，不經(jīng)人的賦予產(chǎn)生非生物智能體的可能性基本不存在。區(qū)塊鏈?zhǔn)侨速x予的，AlphaGo也是人賦予的。非生物智能體，不管其智能特征如何，起點都是由人賦予的。

智能已經(jīng)到了復(fù)雜的高級階段。成長的主要模式是交互，特別是人與非生物智能體的交互，也包括非生物智能體之間跨架構(gòu)的交互。

信息和智能是不可分割的。從智能進(jìn)化角度來看，沒有信息就沒有智能，沒有信息完備表述，記憶與一切智能所有基于語義邏輯的智能行為都會失去基礎(chǔ)。很多科學(xué)大家認(rèn)為智能沒有原理，當(dāng)我把書已出版的書定為“智能原理”，確實冒著很大的風(fēng)險，但到現(xiàn)在，我已經(jīng)把心放下，統(tǒng)一的智能理論，最起碼框架已經(jīng)找到，雖然細(xì)節(jié)還有很多的缺口，但是總的來說，一個基本的框架已經(jīng)存在。