《人工科学》

 

人工智能实际上是希望理解我们人的智能，并且能够把它技术化，这是人工智能的一个非常重要的方向。而人工系统不同于自然系统的一个非常要的特点是如何来适应性的应对外在环境的变化。

 

 

 

张鹿：我想请狄老师聊聊西蒙的《人工科学》这本书。这本书我看过一些，然后我感到很吃惊。我认为这本书涵盖的范围很广；第二感觉是西蒙的思考非常有穿透力。

 

狄增如：这本书实际上也是我们开展复杂性研究的时候才真正关心起来的。当你进入到这本书的时候，实际上你就会发现，西蒙教授他的整个学术思想的博大精深。这件事情我相信大家是有公认的。因为大家知道西蒙教授是一个学术大家，他涉及的领域从经济、管理、心理、行为、认知科学和人工智能，在各个领域里面都非常得有建树。

 

而《人工科学》的这本书，代表了他通过这样一些非常广泛的学术研究所建立起来的一种非常重要的学术思想。他这本书的第一版是1969年就出版的。你可以想见，在那个时候，他就已经意识到了在这些研究领域里边的一些具有共性的科学问题。那个时候复杂性科学的概念还没有。但是西蒙教授实际上已经敏锐地注意到了这样一个领域里边的它的科学价值。所以这个书呢，实际上对于目前复杂性的研究是非常有意义的一本书，是能够给你带来启迪和启发未来工作方向的一个著作。

 

张鹿：是，我自己感觉第一是西蒙教授本身很神奇，就是他会跨过很多的学科，而且有些学科像设计，包括社会运动全部都放进来。但是这里有一个问题，就是他怎么来划分这个书里所写的人工科学，比如说它跟自然科学之间的关系，包括跟人文的联系是怎么样的？

 

狄增如：刚才提到了西蒙教授关心的领域，大部分都是跟人联系在一起的。从管理、经济、到我们的人工智能，我相信人工智能实际上是希望理解我们人的智能，并且能够把它技术化。这是人工智能的一个非常重要的方向。所以从所有的这样一些领域研究当中，西蒙教授敏锐地认识到跟人有关的一些系统的问题跟经典的物理学研究的质点、粒子、电荷，还是有很大的不同的。所以他把这样的对象区分为自然的对象和人工的对象这么两部分。并且特别强调它的人工对象的功能目标和适应性。

 

所以他在讲人工物或者是人工系统的时候他更强调，在我们的自然系统里边，它的规律是给定的。那么你的粒子的运动就是在这个规律之下来做，没有什么其他的好谈的。但是在人工系统方面，我们的对象是具有适应性的。他是通过系统和环境的不断地交互，不仅能够调整自己的行为，甚至能够改变自己的行为规律。而这件事情不是自然系统里边能够理解的，他本身应该有非常基本的普世的规律在里边。所以这是西蒙教授之所以提出人工科学来的一个非常重要的基础。

 

第一人工的系统或者说包含适应性的系统和自然系统完全不同，它可以体现在经济、管理、设计、认知所有这些和人相关的领域里边，但是同时即使是涵盖很广泛的领域，其中也应该有非常基本的科学问题。这是他之所以提出人工科学来的一个非常重要的出发点。

 

张鹿：我在他书里看到一句话，他说人作为一个行为系统，他表现出来的这种表面的复杂性更多的是环境的复杂性的一种反映。我对这句话印象很深，但是我好像还不是特别理解他的这种含义。这一点是不是其实是贯穿他书中的一个这种不同的系统的里面普世性的，至少是经验原则之一？

 

狄增如：你提得非常对，就是这个点非常对。他强调人工系统和人工科学。他的着眼点就在于这个系统本身对于环境的适应性。你曾经提到过，就是说在他的概念里边，系统，就是我们关心的这个主体环境，以及系统和环境的交互。所以实际上他更强调我们这个人工物。它是具有一定的功能和目标的。在这样一个功能和目标的基础之上，他是随时适应环境的变化来进行适应性的调整。而这件事情是人工系统的一个非常重要的特点。所以我们不管是经济里边，还是管理里边，我们人都是有限理性的。你不可能对于外在的环境有完全信息的把握。

 

而外在的环境呢，也具有一定的复杂性，并且是随时间变化的。那么如何适应性地来应对这些变化，来实现自己的功能和目标，这实际上是人工系统的一个非常核心的问题。他认为在西蒙所关心的所有这些领域里边，这些表现都是非常突出的。这也是我们最终能够实现人工智能的一个非常重要的科学认识的基础。

 

张鹿：狄老师刚才说的有限理性这一点呢，我在这本书中也是印象深刻。因为在这一点我的理解，他的所谓的有限理性就是指人接收信息和计算能力，也就是处理信息的能力。这两个都是有限的。然后他用这样一个系统呢，这个点我认为，他在前面后面都会出现这样一个模式。他其实会把计算机的一种道理放在这个跟人相关的系统里。那么我的理解呢，就像经济方面，他会认为原来的那个经济模型里呢，它会求最优。

 

那么最优的东西呢，可能前提会是这个信息获取你可以是无限的，而且是没有时间成本的。然后你的计算能力也是无限的。那么这样的话，这个对人肯定是不真实的。他里边提到一个销售员，出差的那样一个问题的模型。这样的话,我们从一个局域的角度就可以解决问题。从简单的几个方面就可以把这个问题解决掉，而不是说你要把全部的东西都看完之后才能解决掉。那个会非常复杂，而不像这个后面的东西非常经济。这是我的理解，不知道它是不是恰当。

 

狄增如：我认为你的理解是对的。当然这样一个处理的模式，就是说非理性的处理模式，其实不单单是经济不经济的问题。而是说即使你不经济，你有能力，但是你也做不到。也就是说不管你有多强的这种认识、理解和计算能力，你也不可能把握全局信息。所以全局信息的把握是不可能的。你对全局信息的完备的处理也是不可能的。这是你刚才提到的这个非理性的两个非常重要的来源。所以实际的世界，其实都是运行在这种不是完全信息，不是完全的最优，而是适应性的这种模式当中。

 

从这个角度去认识我们的社会经济管理，你可能才会得到真正科学的认识。我们原来的完全理性的这种假设，包括我们已经有的这种对于经济的一般均衡理论的认识，它是一个，怎么说呢，脱离现实的，完全是一个理论图景。你现在能看到这样一个理论图景，它对于实际经济的指导意义是有问题的。

 

这也是为什么现在，包括对于经济的研究，大家一直来推新经济学的一个重要的原因。就是说我们要从最基本的这种科学理解的层面，就要改变原来的这种范式，而用复杂性和适应性的这样一些概念和语言重新认识我们所面对的经济这样的客观的现实。所以从这个意义上来讲呢，就是我们的新经济理论的建立，就应该是人工科学里边的非常重要的一个子领域。

 

张鹿：那听狄老师这么说呢，您看我这样去理解刚才这一点，或者说书里这一点，您看是不是对。就是说我们其实要构筑这个概念的时候呢，是要构筑这个概念如何实现这个概念的具体过程。假如说这个概念没有具体过程去支撑它的话，这个概念就是不合适。这样的话来理解有限理性，包括有限理性它所引申的适应性的问题。

 

狄增如：没错，这是所有进行科学研究的必备的一步。如果你仅仅有个概念，并且是不能够落实到具体科学描述和操作层面的概念，实际上你的理论体系是很难建立起来的。所以我们首先要在比较高的方法论的层面上有一个新的认识，同时要在这样一个认识的基础之上，把相关的概念和科学理解让它落地，只有这样才能真正地推进。

 

比如说人工科学的建立，或者说复杂性科学的发展，西蒙在整个的《人工科学》这本书里边，他其实谈到了人工科学和复杂性之间的关联，并且谈到了如何推进相关研究的一个具体的线路。我非常认可他的这个认识。也就像你刚才提到的，首先你要认识到这样一个人工科学领域里边的它的意义和价值，并且要对于人工科学它其中有一些普世的、基本的科学规律要有信息，这是非常重要的一点。

 

否则的话，你就没有办法去做具体的工作。但是当你推进它的时候，它更坚毅。你要从具体的领域，具体的问题和具体的概念入手。所以他虽然强调这样一个人工科学非常具有普世性和一般的科学领域，同时也强调这个科学领域里边的发展它的一般的基本规律的认识，要通过像经济、管理这样一些具体的科学问题的研究逐步来实现。

 

张鹿：这里边我还有印象深的一个方面，就是他后面在谈复杂性时提到了一种层级结构。然后他讲复杂性系统往往是层级结构的，层级结构似乎是复杂性系统的一个设计特征。这一点我还是想请教一下狄老师，因为我只是看到这一点，没有很好地理解。

 

狄增如：这件事情我们可以从人工科学或者人工系统本身，复杂性、复杂系统本身可以去认识它，可能就会更直接。当我们关心复杂系统的时候，就是由人工物构成的复杂系统的时候，西蒙教授强调两点。对于认识，它其中基本规律的重要性。一点就是适应性。人工性最重要的特点是适应性。这一点是必须要突出的。离开了这一点，那么你的人工物的这个特点就没有了。

 

那么另外一点，西蒙教授特别强调的就是你刚才提到层级结构。这实际上是西蒙教授通过考察他所关注的这么多的人工系统的领域，所提炼出来的一个具有一般性的认识。大家都知道对于一个系统来讲，包括我们的人工系统，我们经常强调的是结构决定功能。我们所关心的许多的这种领域里边，你会发现结构本身具有非常重要的这种层级结构的特点。比如说像我们人体，我们有一个整体的人体本身对吧，同时我们又把它分成神经系统、循环系统、呼吸系统，而在任何一个子系统当中，实际上循环系统又有它的内部结构的构成。当我们再往下分的时候，它又有它的细致的内部的结构构成。

 

所以这样的层级结构的特点，实际上当你看一看经济、管理都是普遍存在的各种不同的复杂系统里边的。所以这是为什么西蒙教授把层级结构看成是认识人工系统非常重要的切入点之一。我认为这个切入点是非常重要的。到目前为止实际上我们并没有完全地理解这样一个层级结构，对于各种复杂系统，它的功能表现的一个意义和影响。

 

但是这应该是我们进一步开展科学研究的一个非常重要的切入点。大家想一想，除了我们人体和生命以外，在更大的生态社会体系，我们的经济系统，包括我们的企业的管理体系，这种层级结构它的表现也是非常突出的一点。

 

张鹿：对，狄老师这样说，我想起它这里边还有一个细节，就关于层级结构的。他就讲这个层级结构。但这个层级结构，他就说在层级结构呢，其实它跟我们理解的把所有的东西集权到一个点上是不一样的。它其实是一个分散式的计算机系统。他这样来做一个比喻，他的意思是说这个层级结构就造成了很多节点。在这些节点中，它的资源、信息跟技能在这里汇合，汇合之后会产生一个结论。

 

然后有很多这样的这个层级就会有很多这样的节点。这样这个系统就变成了一个非常有活力、有意义的东西。那么他同时呢，把这种层级、层级组织和市场的那种功能做了一个并列，他认为这两个技能应该是一个互补跟互动吧，这样一个概念。我觉得这个理解也非常新奇。

 

狄增如：你的这个理解不仅新奇，而且是我们认识复杂性的一个非常重要的基础跟切入点。因为当我们强调有限理性的时候，我们说我们每个个体都是有限理性的。这个时候我们需要考虑的一个问题，我们如何让一个系统和整体来实现它的功能。所以你刚才讲到的这个层级结构，实际上就是实现整体功能的一个非常重要的基础。我们每一个个体，作为每一个节点，存在在这样一个非常复杂的系统和环境以及系统和环境的交互当中，你都有自己的局域的认识和有限的理性。但是你的这个认识，通过整个系统层级，你跟其他的主体以及主体之间的这种交互，它能够在整个的系统的层面而形成一个整体的功能。

 

而这件事情恰恰是人工系统的一个非常重要的表现。也是你刚才提到的，西蒙教授认为人工智能去实现重要的推进的一个基本的方向。事实上整个的这个研究的方向恰恰是目前分布式人工智能的一个重要的研究的对象。

 

大家知道分布式人工智能呢，强调的就是我整体实现人工智能。但是这个智能的实现是分布式的。它没有一个中央集权，而是通过各个节点来实现自己的局域的认知。但是通过这种局域认知的组织、交互和整合来实现整个系统的功能，实现整个系统的目标。这恰恰和西蒙教授刚才谈到的这个思想是完全一致的。

 

张鹿：从我自己读这本书的过程来体会，感到这真的是一本非常好的书。当然题外话，就说一点。我会觉得就是刚才他所说的这个层级结构这一点呢，这种东西和布拉巴西研究的那个复杂网络会有关系。但是似乎它还不是那种无标度网络。它这种层级的结构好像跟这个不一样。只是我自己刚才忽然想到的。

 

狄增如：是不一样的。就是从一般的意义上来讲，我们考虑个体，一个个体好像局域认识，通过交互和相互作用形成一个整体认知，实现整体的功能和目标。从这个意义上来讲呢，是有相关性的。但是无标度网络本身并不是层级结构的一个非常恰当的描述。实际上在复杂网络研究里边有专门的一种网络结构，就叫做层级的结构。网络本身它也有一个层级网络的结构形式，那是在网络结构和功能研究里边，也是一个非常重要的研究对象。

 

张鹿：之后狄老师有这方面的文章，或者有什么书介绍我一点，我还真是愿意再读一读，我觉得这个非常有意思。

 

狄增如：复杂性研究是关心系统整体功能的有限性问题，而这个有限一定是在个体的相互作用基础上实现的。这是和我们刚才谈的自组织理论是联系在一起的。而由于结构决定功能，所以个体的相互作用结构在很大程度上影响系统的整个的宏观功能的实现和目标的达到。而这件事情，复杂网络的进展恰恰给我们处理这些问题提供了一个非常好的视角、方法和技术工具。所以如果有可能的话确实因为在复杂网络里边，目前也有几本非常好的科普著作，如果愿意的话，那真的可以找相关的老师，来给大家做一个介绍。

 

张鹿：这个真的非常好，后来我看到复杂网络，就是巴拉巴西那本书。我当时第一感觉就是很多东西真的行为，其实他是落地了。他有一个模型，然后你会感觉他落地了，不像原来的话。就像哲学家，或者经济学那种，他们在讲那种东西就感觉他其实是在空中建了一个楼阁。然后那些墙都是想的。比如说经济人，然后那些最优啊什么东西，你忽然就发现，通过西蒙教授的这个著作，然后通过后来的复杂网络的工作，你会发现它真的可以落在地下成为一个科学。然后你可以在这里边去推演它，去做相应的实验，来跟它建立论证跟联系，这个是非常有意思的。

 

狄增如：这也就是西蒙这本《人工科学》它的意义和价值之所在。大家想一想，它1969年第一版，而经过这四五十年的发展，实际上他的很多的科学思想已经变成了我们研究的一些成果，也就是说他的思想已经落地了。并且展现出来了实实在在的这种在科学认识上的意义和价值，这也是西蒙教授作为一个大学者的表现。我认为是这样的。站得高，看得远，能够在几十年之前，就认识到今后的一个非常重要的科学方向。这是非常难得的一件事情。

 

张鹿：是，我读这本书也有这种感觉。西蒙教授有先知的那个范儿。他真的有那种穿透力，能够把几十年的时间的墙打通，真的有那种感觉。

 

狄增如：所以他在计算机能获图灵奖，在经济上能获诺贝尔经济奖，这能是一般的学者吗？肯定是个大牛！

 

张鹿：这个是。西蒙这个人，因为狄老师介绍，我觉得我真的会很喜欢他。

 

狄增如：这是一个牛人，有思想的一个学者。

 

张鹿：会把他好好的去再深入地读一读，包括里边比如从经济、管理、心理、记忆、学习还有社会运动，所有东西都可以罗列在他的研究范畴之内，而且在这么大的幅面来找它的共性，这个真是令人叹为观止！

 

狄增如：这也是西蒙教授和一般的思想家、哲学家不一样的地方。他的这种思想和认识完全建立在他具体的科学研究基础之上。也就是说他是能落地的。所以你看他对于经济管理的这样一些领域的论述，不仅有思想，而且在这样一个思想框架之下的一些具体的科学认识。这是他这本书难读的一个非常重要的原因。

 

如果大家都在谈一般般，好像这种思想方法，OK，大家看了也就看了。但是在任何一个领域里边，其实西蒙教授都做得很深，都能够进入到非常具体的技术细节。这个时候如何把他的技术细节和他的思想关联起来，这实际上也是考验一个读者的能力的地方。

 

张鹿：非常感谢，非常感谢狄老师能够拿出这本书来跟大家分享。