深入剖析人工智能生成机理

人工智能与人类智能的相似性原理，包括两者的相似性、非相似性，以及由此而界定的人工智能基本特征。相似性保证了人工智能发展的可持续性，非相似性则展现了人工智能对人类智力的超越以及人类对人工智能的管控。了解人工智能与人类智能的相似性原理，有助于深入剖析人工智能生成机理，以及对人工智能的科学与理性认识。

1 人类智能的智力与智慧

人类智能有人类智力与人类智慧两大能力。

人类智力不同于其他动物的非遗传智力。异常进化的大脑与不断进化的人类知识是人类智力的基础。婴幼儿依赖异常进化的大脑开发智力，在知识学习中智力不断进化，体现为人类个体的智力。人类智慧在智力基础上升华，在社会化生活方式中养成，带有浓重的上层建筑色彩，体现为人类社会群体的智慧。

人类智力与其他动物智力有本质不同。世上所有动物都遵循达尔文优胜劣汰、自然选择的生物进化道路，在优胜劣汰的自然选择中不断优化，并且将这些优化特质遗传给下一代。这种可遗传进化的本征智力保证了所有生物体世世代代繁衍生息的生存竞争能力。反观人类，当始祖猿依靠萌芽的知识走出混沌时代、成为人类后，便终止了自然选择的生物进化道路，走上了一条依靠知识力量求生的另类智力进化道路。在许多情况下，人类智力远逊于其他哺乳动物，如人不及狗的警觉能力，不敌海龟迥游的定向与记忆能力，不如候鸟长途跋涉的导航能力，但人类可以依靠长期进化的大脑，在“人、知识、工具”的生态环境中迅速开发出远远超越其他动物的智力。其后，人类依靠"人＋工具"独有的知识智力战性大自然，称霸世界，成为万物之主。

人类智慧源于社会生活，是人类智力的升华。智慧所蕴含的内容已上升到哲学、哲理、人类社会治理的高度。智慧是集智商、情商、挫商、爱商等诸多能力于一体的整体表现，不仅为了生存，更是为了文化、文明、技术创造、社会改造而拥有的人类群体社会品质。智慧也是治国之策，“治大国，若烹小鲜”。《墨子．尚贤》中提到：“若此之使治国家，则此使不智慧者治国家也，国家之乱，既可得而知已。”人类智慧源自社会生活，最后凝聚的成果是社会的道德规范、村规民约、法律法规、规章制度。古希腊罗马的文明智慧诞生了从《十二铜表法》到《民法大全》的众多治国法律典藉。

人工智能时代，人工智能实现人类的智力仿真，而人类智慧终将管控人工智能。

2 人工智能的人类智力仿真

人类智力是记忆态知识基础上的能力表现，人工智能是集成态知识基础上的能力表现。集成态知识基础、超越人类智力表现、归一化智力内核、数字智能系统是人工智能的4个基本特点，注定了人工智能必然远远超越人类智力。

（1）人工智能的集成态知识基础

集成态知识是人类唯一可靠的知识形态，其遗传性状、群体性知识集成与归一化工具载体决定了人工智能无比优异的品质。

（a）集成态知识的遗传性状决定了人工智能系统智力的积累与传承效应，以及升级、改进的不断优化品质；

（b）群体性知识集成是人类工具的基本特点。人工智能的智能化工具中，知识与智力都是人类的群体知识与智力，如IBM深蓝计算机国际象棋、沃森计算机智力竞赛的知识库、谷歌 AlphaGo众多国际象棋大师知识学习的群体智力；

（c）人工智能的智力载体是归一化的计算机软硬件。它与以往人类工具的泛性形态不同，所有人工智能的基础都是统一的计算机软硬件形式。

（2）人工智能远超人类智力

人工智能远远超越人类个体智力，看似低下的个体智力却创造出远高于人类智力的人工智能，看似悖论，却符合客观规律。首先，在人类智力仿真中，人类基于创造性思维能力，想象中的事物总是远高于现实中的事物；其次，在人类智力仿真中，人们总是采集群体的知识与智力；第三，人工智能的载体是工具，工具具有知识、智力积累与传承的阶梯效应，远高于人类智力的板凳效应；第四，人类智力只在一个生命周期中有效，新生婴儿必须在知识环境中开发智力，终其生的知识水平永远追不上全人类知识的总量。

（3）归一化的人工智力内核

人类工具发展史是一个从泛性工具到归一化内核工具的历史进程。原始社会、农业社会是人类的泛性工具时代。所有不同的工具（如刀具、斧具、锄头、扁担、炊具等）都没有相似或相同的形态，原始社会是天然材料（石、木、玉等）的泛性工具时代，农业时代是人工材料（铜、铁、陶等）的泛性工具时代。工业社会、人工智能社会，人类工具进入到一个归一化的内核时代。在工业社会，所有的机械化工具（机车、汽车、电锯、剃须刀等）中，都有归一化的动力机械内核（或蒸汽机、内燃机、电动机动力内核）；人工智能社会，所有的智能化工具中，都有相似的归一化微处理器软硬件智力内核。内核相关产业形成了工业社会、人工智能社会中最重要的基础产业（如材料产业、制造产业、能源产业）。

（4）数字化的人工智能系统

所有人工智能系统都是数字化系统，所有人类智力似乎都呈现出模拟状态特征。限于人类对自身大脑智力机理的认识水平，无法判断人类真实智力是数字状态还是模拟状态。仅从客观世界的模拟状态特性以及人类个体与客观模拟世界交互看来，人类智力呈现出模拟状态特征。例如，人类无论是观察移动物体，还是观看各种细部画面，都不会出现极致状态下的“颗粒化”感觉；然而，以极慢的速度观察与极致放大观看时，所有数字化影像都会出现量子化“定格”与量子化“颗粒”的现象，它反映了数字系统的时空量子特征。

人工智能系统的数字化基因来自半导体微处理器。半导体微处理器是一个纯数字系统，由通用微处理器构成的通用计算机是一个纯数字系统，由嵌入式处理器构成的嵌入式系统也是纯数字系统。但嵌入式系统实现的是人类行为智力仿真，要感知模拟世界并实现对模拟世界的管控，因此，嵌入式系统必须有模拟世界的感知接口与A/D转换、模拟世界的控制接口与D/A转换、人类个体交互的人一机接口，以及智能系统集群的互联接口。图1显示的是一个嵌入式系统的数字世界与模拟世界的交互体系。

图1 与模拟世界交互的嵌入式系统

人工智能的数字化特性为人工智能插上了腾飞的翅膀。通过数字化连接，众多智能化系统可方便地进化出分布式系统、总线系统、集群化网络系统；通过数字化信息传递可实现全球化无限时空的智力共享；嵌入式系统将互联网与物理世界沟通后形成的物联网，实现了计算机思考智力仿真与嵌入式系统行为智力仿真的融合，使智能化工具进入到边缘计算的自我进化时代；高速互联网（5G、6G）诞生后，人工智能系统将进入到一个远程、无线、实时的管控时代。所有这些都是数字化人工智能系统带来的非凡效益。

3 人类智力与人工智能的相似性

人类智力与人工智能的相似性表现在智力本质上的相似性、源头上的相似性、表象上的相似性，以及最终融合的相似性。

（1）本质上的相似性

无论是人类智力还是人工智能，它们都是知识基础上的能力表现，本质相似。婴幼儿在知识基础上开发智力，在知识学习中增长智力，知识越多人越聪明。作为人工智能的半导体微处理器智力内核，具有数字化知识存储空间，以及将知识转化成知识行为能力的指令系统与计算机软件。无论是微处理器基础上的通用计算机软件，还是嵌入式系统的智能化工具的智力都是知识基础上的能力表现。

（2）源头上的相似性

人类智力是人类个体知识基础上的能力转化。“人类个体”是智力的“实体”，“转化”是人类智力仿真的“实现过程”。人工智能与人类智力源头上的相似性，源于20世纪30年代图灵学者们为人工智能奠定的图灵机模型与计算语言。图灵机模型是人工智能的“实体”，计算语言则用于人工智能的“实现过程”。

（3）表象上的相似性

二元化特征是人工智能与人类智力表象上的相似性，即有二元化智力种类、二元化智力仿真工具、二元化分支的智力仿真。

（a）二元化智力种类的相似性。人类智力有行为智力与思考智力，人工智能也有智能化工具的行为智力与通用计算机软件基础上的思考智力。

（b）二元化智力仿真工具。行为智力与思考智力是两种不同类型的人类智力。为了实现两种不同的人类智力仿真，半导体微处理器自然地分化出两种不同类型的处理器，即通用处理器与嵌入式处理器。前者用于思考智力仿真，后者用于行为智力仿真。

（c）二元化分支的智力仿真。通常人类的行为智力与思考智力都具有相对独立的表现方式，与此相应，出现了嵌入式系统的行为智力仿真与通用计算机的思考智力仿真。物联网诞生前，两大分支并行不悖地独立发展与演化。

（4）最终融合的相似性

人类智力，无论是行为智力还是思考智力，都统一为人类的个体智力。优异的人类个体智力常常表现出两者的交叉融合，在行为中不断思考，在思考中不断试验。与之相似，在人工智能高级阶段的物联网时代，嵌入式系统与通用计算机出现交叉融合。借助云端的智力交互，嵌入式系统不断提升智力计算能力，通用计算机也要有适应物联的感知与控制能力。

4 人类智能与人工智能的非相似性

人工智能与人类智能的非相似性，包括非相似的个体智力与群体智力、非相似的记忆态知识与集成态知识、非相似的模拟世界与数字世界，以及人类智能中独有的智慧力量。前三种非相似性决定了人工智能系统智力远远超越人类个体，最后一种非相似性表明人类会用“智慧”之力管控人工智能。

（1）人类智力的个体性与人工智能的群体性

前面论述中，不止一次提到过人类智力只表现为人类个体的智力，这些个体智力虽然可以相互借鉴，但无法移植与融合。而人工智能的人类智力仿真，不仅综合了群体智力，还实现了不同智能系统中智力移植与融合。

（2）记忆态知识基础与集成态知识基础

人类智力的知识基础是记忆态知识，人工智能的知识基础是集成态知识。记忆态知识的非遗传性与非可靠性，导致人类智力的不可靠、无法传承给后代。集成态知识的可靠与可遗传特点，保证了人工智能系统智力的可靠性，以及不断升级换代中智力的不断积累与传承。

（3）模拟世界人类智能与数字世界人工智能

人类智力是模拟世界中的一个模拟系统，人工智能系统是数字世界中的数字系统。人类智力带有模糊量特征，人工智能系统具有数字量的确定性、量化精度，以及无限时空的数字化传播与共享。

（4）人类智能中独有的智慧

人类智能有智力与智慧，人工智能系统中只是人类有智力仿真，止步于人类智力，不可能出现人类智慧。人类有望在人类智慧的管控下，使人工智能走上科学与理性的轨道。

5 人类用“智慧”管控人工智能

人类对人工智能未来的担心，集中在拟人化机器人不可预知的发展前景中，担心智力高度发达、具有自我复制能力的机器人最终统治人类。其实这种担心大可不必。机器人智能化系统的工具属性，难以突破的智力天花板，不可能形成机器人社会。人们有理由相信，人类依赖于现代文明社会中演化出的集体智慧力量，有能力管控人工智能的未来。

无论人工智能如何发展，都是由人类创造、人类使用的工具。人类介入人工智能工具的创造、使用、管理、回收的全部“生命”周期。功能性设计、可靠性设计、安全性设计是智能系统设计的三个基本设计内容。基于三个基本设计内容，人们牢牢掌控着机器人有限的自主功能。所有智能系统的全自动化、无人化、自主运行都是虚拟的。这些智能系统靠人来激活（启动），按人类编写的程序运行，当发现其出错时立即使其失能等。这些都是未来人工智能系统常态化、普遍化的安全设计内容。早期突出功能性设计、可靠性设计，未来，安全性设计将成为无人化人工智能系统设计的首要任务。

人类的智力与智慧是在不同阶段、不同环境下形成的。人类智力源于人类诞生时知识起源的智力变异，变异后，人类智力便与其他动物分道扬镳，走上了以知识为基础的人类智力。人类智慧则是现代文明社会上层建筑领域的理性、哲学、道德、制度、法律、规约的意识形态表现。

人工智能是人类智力的外部仿真，因此，不论机器人的智力水平有多高，甚至有机器学习的进化能力，积累共享的群体智力，都局限于智力领域。机器人没有自主性、无法摆脱人类的全程介入，无法形成一个机器人形态的社会生活方式，因而也无法在智力基础上升华出人类智慧。

人类不必担心人工智能，不必担心机器人的普遍应用。人类需要担心的是自己，担心人类文明的堕落，以及由此引发人类智慧的畸变。当人类社会堕落到文明对立、国家对立、国家利益至上，将人工智能引向军备竞争、优先发表战争机器、开始自相残杀时，人类终将毁灭自己。

结语

人工智能是人类的智力仿真，而不是人类智能仿真。人工智能与人类智能有巨大的异同性。相似性原理就是研究人工智能与人类智能的相同性与差异性，了解这些特点有助于人们对人工智能的深度理解。人工智能与人类智能本质相同，都是知识基础上的能力表现，人类知识的无限性导致人工智能的无限发展。集成态知识远远优于记忆态知识，导致人工智能远远高于人类智力；尽管人工智能高于人类智力，但局限于智力领域，人类可以用人工智能无法企及的“智慧力量”掌握人工智能的未来。

数字乡村是乡村振兴的战略方向，也是建设数字中国的重要内容。当前，数字乡村建设正在加速推进，将乡村文化振兴带入高质量发展新赛道。

（作者单位：北京航空航天大学）

审核编辑：黄飞