前言

推动人工智能研究的一个朴素信念，就是人类所表现出来的智能并不一定是人类所独有的，而是有可能在电子计算机中被实现的。根据这种信念，“智能”具有一定程度的普遍性，其中“人类智能”虽然是其典型表现形式，但不是唯一的形式，而“人工智能”（或称“计算机智能”）会是智能的另一种表现形式。这就意味着智能的核心特征（或者说“本质”）应该可以用独立于人脑和计算机设备的方式描述，就像“飞行”可以用物理学的语言描述出来，而不必涉及飞禽或飞机的具体结构或过程细节。这些“飞行系统”除了都能飞之外，在其他方面可以非常不同。

本书就是建立这样一个一般（统一、普遍、广义）智能理论的尝试。总的说来，本书的核心任务是确定各种智能系统的共有特征，虽然在此过程中不可避免地会以具体的智能形式为例，尤其是人类智能和人工智能。即便如此，其中的主要结论也不依赖于大脑或计算机的特定结构和机能。书中的内容聚焦于借鉴人类智能来设计人工智能的努力，并且涉及智能的其他形式，如动物智能、群体智能，甚至外星智能。对于人类、动物、群体来说，这个理论是描述性的，即试图将我们对这些对象的相关知识进行统一化、系统化；对计算机来说，这个理论是建构性的，即试图引导智能计算机系统的设计和构建；外星智能作为一种可能性，可以为这个理论提供有趣的思想实验。

尽管这个理论以智能作为其核心概念，但和认知、思维、意识、精神等现象也密切相关。对这些现象的研究纵贯整个科学史和思想史，横跨哲学、心理学、逻辑学、语言学、人类学、脑科学、数学、计算机科学等学科，因此书中的讨论带有很强的跨学科性质。这个理论的形成也受到这些学科中很多理论的影响，而不是单纯基于其中的某个理论。

本书虽然是学术性的，但没有按一般学术著作的体例来写（比如，没有包括大量定义、证明、引用、比较、考据等），而是集中描述我自己对相关问题的看法。作为我多年来的研究笔记的整理和总结，本书力求用相对简单的语言和流畅的思路把我的结论说清楚。这些结论当然是和大量的前人观点和成果有关系，但除了最重要的那些之外，我不会逐一讨论每个结论的来源或与其他观点的异同。

对人工智能的描述和讨论不可避免地会涉及一些技术细节。为了兼顾准确性和可读性，我在本书中尽量减少了术语和公式的使用。对这个理论的细节及其计算机实现有兴趣的读者不难在互联网上找到相关著述和程序。由于相关问题的复杂性，读者不能期望在不作进一步阅读和思考的情况下就能完全理解本书的内容，当然我并非以此为借口推卸作为作者的责任。

本书所针对的读者首先是相关学科的研究者和学生，然后是对相关问题有足够兴趣的公众。本书在《智能论纲要》（上海科技教育出版社，2022）的基础上增加了大量解释性内容，尽管基本结构和主要结论并无变化。本书的结构是对大量相互纠缠的想法进行“线性展开”的一次尝试，具有很强的连续性，因此不建议跳跃式或随机式阅读。虽然在章节次序上尽量体现了概念间的依赖关系，但反向的依赖性仍不可能完全消除，因此前面章节的一些内容很可能要到后面（甚至重读时）才能被深入理解。

下面是各章的概要。

1. 信息系统： 要说明白什么是智能，必须同时说清楚什么不是智能。这一章的作用就是为智能系统和非智能系统提供一套跨越生物与机器的统一描述框架和术语。“信息系统”在这里被用作一套方法论概念，据此在描述一个系统的内部活动时可以抽象地谈论系统的目标、行动和知识，在描述其外部活动时可以抽象地谈论系统的输入（经验、问题、刺激）和输出（行为、答案、反应），而不需要依赖物理学、化学、生物学等层面的描述。

2. 智能系统： 这一章根据工作环境和原理（而非解决具体问题的能力）将所有信息系统分为“智能系统”和“本能系统”两类，后者以低等动物和传统的计算系统为代表。智能系统有适应性并可以在知识和资源相对不足的条件下工作，而非智能系统（本能系统）的输出被其输入先天确定。智能系统的内部结构和外部行为均由其经验塑造，因此与本能系统有根本差别。

3. 推理系统： 为了对信息系统进行更详细、精确的描述，这一章把它们作为推理系统来刻画。在这个描述框架中，本能系统对应于“公理化”推理系统，而智能系统对应于“非公理化”推理系统。这一章介绍了一个具体的智能模型“纳思”的基本构造，包括其表示语言、推理规则、存储结构、控制机制等。

4. 自组织过程： 和本能系统中的一切被“先天确定”不同，智能系统中的主要成分都是“后天习得”的。这一章以纳思为例，介绍了智能系统的学习、成长、适应过程，包括其目标、行动、知识、概念等成分的生成和发展的规则，以及相关因素和总体趋势。

5. 经验与行为： 这一章的关注点从智能系统的内部转移到系统与环境的相互作用上，即经验与行为的关系。这里的“经验”包括直接的感知运动经验和抽象的语言、社会经验。前者既包括对外部环境的意识，也包括系统的自我意识。后者发生于智能系统和其他智能系统之间，使得合作成为可能。与此同时，个体系统也在不同程度上受社会影响和规范。

6. 社群与科学： 这一章的视野从个体系统扩展至群体系统。当一个由智能系统组成的群体被作为一个整体来考量时，其目标、行动、知识等成分的形成和演化过程与个体系统中的相应过程有一定程度的可比性。群体知识直接联系于科学理论，而理论的建构和发展与个体知识自组织所遵循的规律基本一致。本章最后讨论了智能理论的构建。

第3、4章的最后一节包含技术性较强的内容，缺乏相关知识背景的读者可以跳过这些内容，而不影响对后面章节的阅读。

每章的结尾有一个关于本章内容的小结，全书的后记回顾了本书的形成过程。