劉鋒:互聯網左右大腦結構與錢學森開放複雜巨系統

劉鋒:互聯網左右大腦結構與錢學森開放複雜巨系統

前言:1990年,錢學森提出了開放的複雜巨系統理論,並提出以人為主,人機結合,從定性到定量的綜合集成研究方法,他也預見性的提出“因特網正好生動地體現了開放的複雜巨系統的概念。。”21世紀以來,互聯網通過50年的發展,已經從誕生時的4臺計算機,發展成為鏈接數十億人類群體智能(互聯網右大腦)和數百億設備機器智能(互聯網左大腦)的類腦智能巨系統架構,錢學森的開放複雜巨系統理論對於互聯網的大腦模型建立和深入研究將具有重要的指導價值

世界著名科學家、空氣動力學家、中國載人航天奠基人、科學院院士錢學森在1990年提出開放的複雜巨系統理論,他對開放的複雜巨系統的定義是:“1、系統本身與系統周圍的環境有物質的交換、能量的交換和信息的交換。由於有這些交換,所以是“開放的”。2、系統所包含的子系統很多,成千上萬,甚至上億萬。所以是“巨系統”。3、子系統的種類繁多,有幾十、上百,甚至幾百種。所以是“複雜的”。”

1990年10月16日系統學討論班上,錢學森提出了第四個特徵“過去我們講,開放的複雜巨系統有以上三個特徵。現在我想,由這三條又引伸出第四個特徵:開放的複雜巨系統有許多層次。這裡所謂的層次是指從我們已經認識得比較清楚的子系統到我們可以宏觀觀測的整個系統之間的系統結構的層次。從可觀測的整體系統到子系統,層次很多,中間的層次又不認識,甚至連有幾個層次也不清楚。對於這樣的系統,用還原論的方法去處理就不行了。怎麼辦?我們在這個討論班上找到了一個方法,即從定性到定量的綜合集成技術,英文譯名可以是:meta-synthetic engineering,這是外國沒有的,是我們的創造。(參考1)”

錢學森指出“要建立開放複雜巨系統的一般理論,必須從一個一個具體的開放複雜巨系統入手。哪些系統屬開放複雜巨系統呢?社會系統是一個開放複雜巨系統。除此以外,還有人腦系統、人體系統、地理系統、宇宙系統、歷史(即過去的社會)系統、常溫核聚變系統等等,都是開放的複雜巨系統。研究問題要從具體資料入手。。只有從一個一個具體的開放複雜巨系統入手進行研究,當這些具體的開放複雜巨系統的研究成果多了,才能從中提煉出一般的開放複雜巨系統理論,形成開放的複雜巨系統學”

在如何研究開放複雜巨系統的問題上,錢學森提出的方法論指出:“以人為主,人機結合,從定性到定量的綜合集成法,並在工程中逐步實現綜合集成研討廳體系。將來我們要從系統工程、系統科學發展到大成智慧工程,要集信息和知識之大成,以此來解決現實生活中的複雜問題。”

錢學森在諸多開放複雜巨系統現象中,特別關注到互聯網的發展,他這樣論述:“因特網的單元和子系統的數量巨大,各子系統之間或者單元之間的交互作用非常複雜,而且還有人與因特網的聯繫,以及以因特網為基礎的經濟所引發的種種問題等。所以,因特網正好生動地體現了開放的複雜巨系統的概念。這方面的研究非常有現實意義。”


劉鋒:互聯網左右大腦結構與錢學森開放複雜巨系統


2008年以來,我們根據互聯網發展的種種跡象,提出互聯網在過去幾十年發育過程中,從1969年鏈接的4臺計算機的網狀結構,到21世紀逐步形成類腦智能巨系統,到2018年已經形成了兩個智能中心(關於互聯網大腦模型請參閱參考1)

第一個智能中心是通過互聯網大腦架構鏈接超過40億人類的雲群體智能,並形成互聯網右大腦,第二個智能中心鏈接超過100億智能設備的雲機器智能,形成互聯網左大腦。這兩種智能混合後形成的超級智能正是一種標準的開放複雜巨系統。而且這個超級智能不斷與人類社會和自然界進行物質和信息交換,在人類智慧的推動下不斷進化和發展,因此錢學森的開放複雜巨系統理論,以人為主,人機結合的觀點對與互聯網大腦模型的建立和研究具有重大的指導意義。

社交網絡的出現為雲群體智能奠定了技術基礎。到2018年,社交網絡已成為互聯網最重要的應用,在這一年,美國的Facebook鏈接用戶已經超過20億人,中國的騰訊用戶(包括微信和QQ)已經超過10億人。數十億人類在社交網絡上通過個人空間分享信息、知識和經驗,對來自社會、科學、技術、自然領域發生的事件和麵臨的問題進行討論。

雲群體智能的形成極大的發揮了人類智慧的共振效應,由此產生的群體智慧是過去幾十億年裡,生命進化史上沒有出現過的巨大智能飛躍。也將極大促進人類社會在科技、文化、技術領域的創新與發展。在互聯網的大腦模型中,雲群體智能在中心區的右測,可以看做互聯網大腦模型的右大腦組織。

與人類通過社交網絡鏈接在一起形成智慧共振一樣,互聯網智能設備在“雲端”服務器中也映射形成一個個的雲端AI控制程序,這些鏈接的智能設備已經超過了100億臺,這些雲端的設備控制程序之間也會形成類似社交網絡一樣機器社交網路。目前看這種機器社交網絡依託微信、QQ、facebook、Twitter、阿里雲、亞馬遜雲等平臺正在發育。

我們將這種受雲端控制,在雲端進行信息交互的機器智能稱為雲機器智能。從互聯網的大腦模型看,雲機器智能處在中心區的左側,可以看做互聯網大腦的左大腦組織。

從上面的討論中我們可以看到,互聯網大腦模型中有兩種重要的智能形式,分別是雲機器智能和雲群體智能,這兩種智能在互聯網大腦模型既獨立存在,也相互融合,如同人類的左右大腦一樣,既可以獨立工作,也相互合作共同完成複雜的智力活動。

這種混合了數十億人類群體智慧和數百億智能設備機器智能的超級智能形式,符合錢學森的開放複雜巨系統理論,也將從這個理論裡獲得啟發和指引。

作者:劉鋒 互聯網進化論作者,計算機博士

參考1:錢學森在1990年10月16日系統學討論班上的發言,原載於1990年第1期《模式識別與人工智能》。

參考2:關於互聯網的大腦模型請參閱《”大腦“爆發背後是50年互聯網架構重大變革》。http://blog.sciencenet.cn/blog-39263-1136902.html


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