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1、知行学：知行学：AI理论的重大创新研究理论的重大创新研究钟义信钟义信智能科学研究中心智能科学研究中心北京邮电大学北京邮电大学yxzhongieee.org穿桶诅航膳伏村屡劳僚津混秉崔挚秘蚊杏亏承策祟截烩介槛逗练续耽粟骄知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究目目 录录一，理论现状：鼎足三分一，理论现状：鼎足三分二，创新奥秘：方法突破二，创新奥秘：方法突破三，机制主义：破竹之势三，机制主义：破竹之势四，三分一统：意义深远四，三分一统：意义深远在哥曾拔岿竭诽滤饲讲罢老宰退惜兴矫藻恳掀雾哦珠擦箩己化宦蜂牙氛探知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究一，理论现状：鼎足三
2、分一，理论现状：鼎足三分大筋奇舶萨莱俺暖呐转驮侗舱胚趟反捶揣炼襄券事酮浸多徐琴浦贪牺菲掳知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究传统研究的一般途径传统研究的一般途径结构结构行为行为功能功能偷抽惩探雀秘屿曼赣茫膳裳嗽竞码糯讼妊白遭中缚袋述涕限陨睦钦秤此鸯知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究结构主义的结构主义的 AI 理论理论从结构主义的观点考察，发现：智能的寓所在大脑皮层，从结构主义的观点考察，发现：智能的寓所在大脑皮层，它由大量非线性它由大量非线性神经元神经元互联而成并行处理的互联而成并行处理的神经网络神经网络。袒忧辐州呻抄方楞宜柒绑脊只账媚切似阮彻烷挟鲍灸
3、祷蹬蔬迎巷棕刘靶豆知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究结构主义结构主义 AI 理论的成就与问题理论的成就与问题成就：简化的人工神经网络在模式识别、故障诊断、联想成就：简化的人工神经网络在模式识别、故障诊断、联想 记忆、组合优化问题求解等许多方面获得了成功的记忆、组合优化问题求解等许多方面获得了成功的 应用。应用。问题：生物神经元和神经网络的结构和功能都很复杂，问题：生物神经元和神经网络的结构和功能都很复杂， 完全的技术实现几乎遥不可及。完全的技术实现几乎遥不可及。 简化的神经元和简化的神经网络，智能水平也被简化的神经元和简化的神经网络，智能水平也被 简化掉了。简化掉了。钢码
4、素哨剃芋也载缔吉眺仍汝宜扬谓族躁月钦桅斋滚诅田瘟伐苹瞩扶捅萧知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究功能主义的功能主义的 AI 理论理论从功能主义的观点考察发现：智能系统可以理解为某种符从功能主义的观点考察发现：智能系统可以理解为某种符号逻辑运算系统，它可以号逻辑运算系统，它可以计算机计算机为平台，编制为平台，编制聪明程序聪明程序。程序库程序库求解求解问题问题程序调用程序调用成功？成功？修改修改诊断诊断拷贝拷贝存入备用存入备用知识知识NY白莹画赎茶捷中尖惜威踩殆杠孝夺凶户尺磅呢洱簧条继窍脆陵胸满逸嫁饶知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究功能主义功能主义 AI
5、 理论的成就与问题理论的成就与问题成就：典型的成就是建筑在知识工程基础上的专家系统，成就：典型的成就是建筑在知识工程基础上的专家系统， 它们在许多领域都有成功的应用（医疗、咨询、它们在许多领域都有成功的应用（医疗、咨询、 培训、预测等）培训、预测等）问题：求解问题编程需要知识，而知识主要靠人工获取，问题：求解问题编程需要知识，而知识主要靠人工获取， 工作量大，而且难以工作量大，而且难以“充分充分”，使专家系统太专；，使专家系统太专； 符号逻辑求解问题需要逻辑推理，而现有逻辑能力符号逻辑求解问题需要逻辑推理，而现有逻辑能力 不够强大，各种逻辑缺乏沟通。不够强大，各种逻辑缺乏沟通。臻决垒属骗雪掂咕
6、悸吝钳迪貉阀彬谎决镍牌铲械淳咒陵淘晋根详审属沦裔知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究行为主义的行为主义的 AI 理论理论从行为主义的观点考察发现：实现智能系统的最直接的方从行为主义的观点考察发现：实现智能系统的最直接的方法是仿造系统的法是仿造系统的 “模式模式-动作动作” 关系关系：识别输入模式，产生：识别输入模式，产生相关动作；无需知识表达与推理。相关动作；无需知识表达与推理。模式识别模式识别动作关联动作关联输入输入模式模式输出输出动作动作成果：行成果：行 走机器人（仿造走机器人（仿造“六脚虫六脚虫”）揖潭方削嘉崖鳖乓睬鞠趴蝗翠贿桶玫旧螺椎惹吻舒呈晤浆绚孤兑敖刺艾翻知行学
7、AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究现有理论的问题现有理论的问题问题一，结构主义面临问题一，结构主义面临“结构复杂性结构复杂性”的困难；的困难； 功能主义面临功能主义面临“知识困难性知识困难性”的困难；的困难； 行为主义面临行为主义面临“智能局限性智能局限性”的问题。的问题。问题二，三者之间不默契，不协调，少沟通；问题二，三者之间不默契，不协调，少沟通； 常有常有“孰优孰劣孰优孰劣”之争。之争。这种情形表明：现有理论不到位，需要革新。这种情形表明：现有理论不到位，需要革新。掘榨贞膀替阮苏慑布呀族朽英澎扩特檄灰尸笼阔卿煤眠散怕虎载焙而勾论知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的
8、重大创新研究二，创新奥秘：方法突破二，创新奥秘：方法突破棕字觉棚轩同嗽监滞稼剿症壶肉疮枯寡屯廉率渠菇龋淹质迷现性升绞猴梯知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究方法论的分析方法论的分析结构结构行为行为功能功能机制主义机制主义 结构、功能、行为都只是从结构、功能、行为都只是从某一个侧面观察智能，难以完全某一个侧面观察智能，难以完全触及它的本质；触及它的本质； 为了避免为了避免复杂问题环境下的新复杂问题环境下的新“盲人摸象盲人摸象”，必须重视，必须重视“机制主义机制主义”。 机制则要贯通智能生成的全机制则要贯通智能生成的全过程，从而能够真正揭示智能生过程，从而能够真正揭示智能生成的
9、本质。成的本质。 农影叙诡绑傲高糠钞锑署艳檀烟孝惰贺我滇尸膏碰扑近签经触走狗霖拌啊知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究 典型的典型的 “智力生成过程智力生成过程” 外部世界外部世界思维器官思维器官坦弛择磁沦漫鉴垂荫愉嗓啥圈货龚词室芳夸插作恃掐拷挡桶踊距锐榜拼镀知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究人类智力的信息本质人类智力的信息本质外部世界外部世界认识论信息认识论信息知识知识智能策略智能策略狭义智能狭义智能本体论信息本体论信息认识论信息认识论信息智能策略智能策略智能行为智能行为茫茧晚赢袭袜凯授她违均婆芬艘檀蛾泄霸素凭甲挎培煌钙敦联痹鸣鹊盗磷知行学AI理论的
10、重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究认识论认识论 信息信息知识知识智能智能策略策略认知认知决策决策 智能生成的核心机制：智能生成的核心机制：信息信息知识知识智能智能 “转换转换”做椰椽诈浪烷祈研沟骄敝藉竿叉致符奠拓邪惊篓二竞综倡昨艾湃拳攒背处知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究三，机制主义：破竹之势三，机制主义：破竹之势绸巍缠梧但藉鼻懒级蝶俊纬猿刑铂考廷阵贼胰凿萎问浊凿涂漓炸持打醇娶知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究相关理论的起始状态相关理论的起始状态知识论知识论19481943？信息论信息论智能论智能论1956 1990胎注糜辽惧编观撂概帕咖峪柴
11、侠晓价存楞曼帜唤锗魏淹摧输透赊郸哲惟赡知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究已经积累的工作基础已经积累的工作基础知识理论框架知识理论框架全信息理论全信息理论智能理论与技术智能理论与技术198620001992“全信息理论全信息理论”，见信息科学原理，北邮出版社，见信息科学原理，北邮出版社，1988“知识理论框架知识理论框架”，中国工程科学，中国工程科学，2000，9，p.50-64“信息信息-知识知识-智能转换理论智能转换理论”，中国工程科学，中国工程科学，2004，6，p.1-8“智能理论与技术智能理论与技术”，邮电出版社，邮电出版社，1992凉猫恒比谍姚臣窃芯膊蛊喇暗段呻
12、英花惯檄氟蜒尽袜喻洁旷憨筏牙拨圃瘟知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究“全信息理论全信息理论” 概要概要本体论信息：事物关于本体论信息：事物关于“自身运动自身运动状态状态及其及其变化方式变化方式” 的自述的自述认识论信息：主体关于事物运动状态及其变化方式的表述，认识论信息：主体关于事物运动状态及其变化方式的表述， 包括这些状态包括这些状态/方式的方式的形式形式、含义含义和和价值价值。符号符号客体客体主体主体语法信息语法信息符号序列符号序列序列内容序列内容序列价值序列价值语义信息语义信息语用信息语用信息廊菩告岸涟波吹鹅熬府截域撮破笨沙手毫炭号缮蛔吩砒盈壬酉鳖裴渴焚釜知行学AI
13、理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究全信息的表示与计算全信息的表示与计算全信息的描述参量：全信息的描述参量：语法信息：语法信息：符号序列（矢量）符号序列（矢量）的语法结构合法度的语法结构合法度C语义信息：语义信息：符号序列（矢量）符号序列（矢量）的内容逻辑合理度的内容逻辑合理度T语用信息：语用信息：符号序列（矢量）符号序列（矢量）的效用价值满足度的效用价值满足度U全信息的测度：全信息的测度：单纯语法信息测度单纯语法信息测度 I(C,C*;R) 单纯语义信息测度单纯语义信息测度 I(T,T*;R)单纯语用信息测度单纯语用信息测度 I(U,U*;R)综合语义信息测度综合语义信息测度 I(
14、 , *;R)综合语用信息测度综合语用信息测度 I( , *;R) 全全信息信息Shannon信息论信息论是是“全信息理论全信息理论”的的概率型性语法信息概率型性语法信息。膨涝诛斥诧啮冀收观捏滩急攀校疹袱覆笨谍抓馋骏赚姆帮冈晨柯哦靶饱味知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究“知识论知识论” 概要概要知识：知识：主体关于主体关于“事物运动事物运动状态状态及其及其变化规律变化规律” 的表述，包括的表述，包括 它们的形式（它们的形式（形态知识形态知识）、含义（）、含义（内容知识内容知识）、价值）、价值 （效用知识效用知识）。）。知识创建：知识创建：由信息提炼。由信息提炼。知识的定量
15、度量：知识的定量度量：与全信息的度量在形式上具有相似性。与全信息的度量在形式上具有相似性。知识生长阶段：知识生长阶段：经验知识，规范知识，常识知识。经验知识，规范知识，常识知识。（知识工程、数据挖掘、知识发现（知识工程、数据挖掘、知识发现是是“知识理论知识理论”的某些部分）的某些部分）知识论包含三部分：基础；知识创建；知识激活。知识论包含三部分：基础；知识创建；知识激活。知识激活：知识激活：在目的引导下生成智能策略。在目的引导下生成智能策略。韧爽毫拦赏徐泻非罩蔼绒瞩厢霄滞阿弹列僚诌砾再淖呕辟翘边塞碾截蒲话知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究转换算法（转换算法（1）：本体论信
16、息）：本体论信息认识论信息认识论信息本体论信息：事物关于自身本体论信息：事物关于自身“运动状态及其变化方式运动状态及其变化方式”的表述的表述认识论信息：主体关于认识论信息：主体关于“事物运动状态及其变化方式事物运动状态及其变化方式”的表述的表述 包括形式包括形式（语法信息语法信息）、内容、内容（语义信息语义信息）和和 价值价值（语用信息语用信息）的表述的表述传感传感赋权（义赋权（义-效）效）知识库知识库本体论信息本体论信息认识论信息认识论信息宏设哺帅叶漾苛均们神竞闸嚎肘轰不肢套傻丘流搽回盎吸弟乒恕掩逆稽协知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究转换算法（转换算法（2）：认识论信
17、息）：认识论信息知识知识归纳算法归纳算法“归纳归纳”算法算法“演绎演绎”算法算法语法信息语法信息语用信息语用信息目标目标形态性知识形态性知识效用性知识效用性知识内容性知识内容性知识知识：主体关于知识：主体关于“事物运动状态及其变化规律事物运动状态及其变化规律”的表述，包括的表述，包括 状态状态/规律的形式规律的形式（形态性知识形态性知识）、含义、含义（内容性知识内容性知识） 和价值和价值（效用性知识效用性知识）的表述的表述果交泞匙柄肉赛寻榨扼龙雷倔踊溢掌俭聂匝恶勿签择凋落座脆募喷暂奠秃知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究转换算法（转换算法（3）：知识）：知识智能策略智能策略
18、知识具有三种生长阶段：经验知识，正规知识，常识知识知识具有三种生长阶段：经验知识，正规知识，常识知识训练（训练（NN-FS-RS）演绎（演绎（ES）联想（联想（S-A）经验知识经验知识规范知识规范知识规范知识规范知识常识知识常识知识验证验证普化普化信息信息智能智能策略策略智能智能策略策略智能智能策略策略信息信息信息信息暗垮蔓谷泳地揪恃廷协销惠康桨纫贴淳斥虑佬抡挫砌斩撑垣渍忙真蕉颧新知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究机制主义方法与人工智能统一机制主义方法与人工智能统一理论：知行学理论：知行学外部外部刺激刺激经验经验知识知识常识常识执行执行系统系统智能智能行为行为感知感知系统
19、系统NN-FS-RS-DM-KD ES -KESensor-Motor验证验证普化普化信息信息智能智能策略策略知识知识知知行行码兽砚钟攘肃吐镜敌颐栽滋铺宗材初淑垫怎晾嗓意左赴阔搂慎忽斜衬炭枚知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究四，三分一统：意义深远四，三分一统：意义深远墩缀汝己须朗府袜坚栈巧外冷停舔铺带蠕清数鼠需迅镶绎邻币奇呀吁焙迄知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究 结构主义（人工神经网络）、功能主义（专家系统）结构主义（人工神经网络）、功能主义（专家系统）和行为主义（感知和行为主义（感知-动作）在动作）在机制主义机制主义框架下实现了统一。框架下实现了
20、统一。 虽然还有许多问题有待进一步深化，虽然还有许多问题有待进一步深化，但基于机制主义但基于机制主义方法的方法的“知行学知行学”形成了形成了正向合力正向合力，将有力地推动智能科学，将有力地推动智能科学理论的深入和发展，因而意义重大。理论的深入和发展，因而意义重大。 颇有意义的是，人工智能理论的这一进展有可能反过颇有意义的是，人工智能理论的这一进展有可能反过来来推动生物智能理论的深化和发展。推动生物智能理论的深化和发展。潜楼裹崩瓤实盐惩滑炒荣忠校五膊悠顽改馏转街倪蘸杆鼠障字威根勾缚喝知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究部分成果的初步应用部分成果的初步应用Internet信息检
21、索信息检索 与抽取与抽取分类索引分类索引 与文摘与文摘机器翻译机器翻译信息内容信息内容安全守护安全守护 面向奥运的面向奥运的个性化信息服务个性化信息服务龟炳杠环灿万嘶能鬼国预哄枚甄笑冉栖脸拥贞写转放敢侍吊骋嫉偶凝淘立知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究 应用性研究结果表明，理论有效（远未完善）；但是，应用性研究结果表明，理论有效（远未完善）；但是，“坚冰已经打破，航道已经开通坚冰已经打破，航道已经开通”。 “能量转换定律能量转换定律”曾经是曾经是工业时代工业时代科学技术的基石；而科学技术的基石；而“信息信息- -知识知识- -智能转换理论智能转换理论”则是则是信息时代信息时代科学技术的灵魂。科学技术的灵魂。 智能科学技术是现代科学最广阔的天地，最精彩的篇章智能科学技术是现代科学最广阔的天地，最精彩的篇章最激动人心的前沿；现有理论成果只是它最初的序幕。最激动人心的前沿；现有理论成果只是它最初的序幕。保闭韩缠因芋珐粉鹏镀帕昏搞门窒统墅怂锅烙折蒙触历灿懒宝斥突驹柔置知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究谢谢！谢谢！陨姬丫停沂点悲弄捌沉藻福级寿帖澈锡歌朝肆酞鞭控纺吻准陋巢富唾森荐知行学AI理论的重大创新研究知行学AI理论的重大创新研究
