人的智慧与机器智能的交互

2017-11-15 · 作者:人机与认知实验室

[导读]一般而言,人机环境交互系统通常被认为隶属于科学技术的范畴,其实不然,人机环境交互系统的根本特征是智慧的艺术,是一种对抗性的虚实博弈,正可谓“智慧出,有大伪”......

timg.jpg

【文章作者 白驹过隙】

1、前言

《孙子兵法》的英译名为《TheArtofWar》----战争的艺术,克劳塞维茨的《战争论》(TheTheoryonWar)----战争的理论,宫本武藏的《五轮书》(TheBookofFiveRings)----兵剑的道法,这三本研究指挥与控制的经典之作无不直指其实质:指挥与控制是一种集科学技术、人文艺术、哲学宗教为一体的人机环境交互系统有机合成物,是各种“有限理性”与“有限感性”相互叠加和往返激荡的结果,而不仅仅是科学意义上的自然秩序之原理。

一般而言,人机环境交互系统通常被认为隶属于科学技术的范畴,其实不然,人机环境交互系统的根本特征是智慧的艺术,是一种对抗性的虚实博弈,正可谓“智慧出,有大伪”,它既包含了像科学技术那样只服从理性本身而不屈从于任何权威的确定性知识(答案)的东西,又包含着诸如人文艺术以及哲学、宗教等一些迄今仍为确定性的知识所不能肯定事物的思考。它不但关注着不同系统中的大数据挖掘,还对涉及“蝴蝶效应”的临界小数据也极为敏感;它不但涉及计算、感知和认知等客观过程,而且还对算计、动机与猜测等主观过程颇为青睐;它不但与系统论、控制论和信息论等“老三论”相关,更与耗散结构论、协同论、突变论等“新三论”相联。它是整体与局部之间开环、闭环、自上而下、自下而上交叉融合的过程,是通过无关-弱相关-相关-强相关及其逆过程的混关联变换,如《简易经》里所述意识产生一般复杂:“德化情,情生意,意恒动。“,”意恒动,识中择念,动机出矣。“。

2、人机交互系统是主客观元素混合的产物

人机环境交互系统往往是由有意志、有目的和有学习能力的人的活动构成,涉及变量众多、关系复杂,贯穿着人的主观因素和自觉目的,所以其中的主客体界线常常模糊,具有个别性、人为性、异质性、不确定性、价值与事实的统一性、主客相关性等特点,其中充满了复杂的随机因素的作用,不具备重复性。另外,人机环境交互系统有关机(装备)、环境(自然)研究活动中的主客体则界线分明,具有较强的实证性、自在性、同质性、确定性、价值中立性、客观性等特点。无论是在古代、中世纪还是在现代,哲学宗教早已不单纯是意识形态,而且逐渐成为各个阶级中的强大的政治力量,其影响不断渗透到社会生活的各个领域,更有甚者,把哲学、政治、法律等上层建筑都置于宗教控制之下。总之,以上诸多主客观元素的影响,进而导致了人机环境交互系统的异常复杂和非常的不确定。所以对人机环境交互系统的研究不应仅仅包含科学的范式,如实验、理论、模拟、大数据,还应涉及到人文艺术的多种方法,如直观、揣测、思辨、风格、图像、情境等,在许多状况下还应与哲学宗教的多种进路相关联,如现象、具身、分析、理解与信仰等等。

在充满变数的人机环境交互系统中,存在的逻辑不是主客观的必然性和确定性,而是与各种可能性保持互动的同步性,是一种得“意”忘“形”的见招拆招和随机应变能力。这种思维和能力可能更适合复杂的各种艺术过程。

3、人机交互系统之间的纠缠关系

纠缠是关于量子力学理论最著名的预测。它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。而人机与环境就好像这两个纠缠在一起的粒子,当人机一方发生变化,环境方常常会随之而变,反之,环境方发生了变化,又往往会影响人机方发生相应调整,虽然两者在空间职能上可能是分开的,但组成该系统的双方在时间尺度上却是一直相互影响、相互作用的,犹如《周易》太极图中的阴阳鱼一般缠绕、蕴含、转化以致不可分割,而指挥与控制的纠缠关系与太极图的平面、黑白、一分为二相比,更显得立体、彩色、一分为N。

所谓的纠缠度是指所研究的纠缠态携带纠缠量的多少。对纠缠度的描述,实质上是对不同纠缠态之间建立定量的可比关系。人机与环境系统双方纠缠状态所纠缠的态势或情境数量越多,对经典客观规律的偏离越明显,获得有用的、明确的、预期效应的机会就越小。所以,如何对人机环境交互状态纠缠定量化就显得十分重要,对于人机双方两者态势而言,纠缠度定义已相当困难,而人机环境三方或更多方纠缠度描述的研究到目前为止更是远远没有得到真正的解决……,若考虑到人机环境交互系统中所涉及的生理、心理、伦理、地理、法理、哲理、教理、文理、易理、艺理、管理等混杂在一起所产生出的“鬼魅般作用”之道来,也许人们仍未放弃寻找一种物理、数理意义上更为鲜明、简单、易于求解的纠缠度描述则更像是一个莫大的错误?!正可谓:当我们偏好数学方法时,我们不得不忽略那些无法获得数学表达的观念,而这些观念或许比那些可以有数学表达的观念更重要。

若量子的纠缠是把无意义的粒子构成了有意义的物质,那么人机环境交互系统间的纠缠关系更似一种无中生有、有中生无的过程,这里的“无中生有”是指由数据形成数值(不但包括客观数量还形成了主观赋值)--从数值中提取信息--从信息中获取知识—从知识提炼逻辑的过程,也是从0到1、从1到N的过程(道生一,一生二,二生三,三生万物之历程);这里的“有中生无”是指由逻辑产生意向—从意向性导出意识—从意识沉淀出潜意识—从潜意识升华为无意识的过程,也是从N到1、从1到0的过程(万物归三,三归二,二归一,一归道之历程)。

简而言之,传统意义上人机环境交互系统常常是自上而下的秩序关系,然而随着大数据、智能化、移动互联、云计算等新技术的快速发展,它们之间的关系将变得越来越平行对等、越来越“缠绵”难测,进而使得指人机环境交互系统关系中存在的主动权与被动权之间的游移换位将逐渐变成新常态。

4、人机交互系统是诸多悖论的对立统一

在真实的人机环境交互系统中,人的因素、机器(装备)的因素、环境的因素等往往同构融合于统一时空中。在人的行为环境与机器(装备)的物理环境、社会自然环境相互作用的过程中,人机环境交互系统常常被视为一个开放的系统,是一个整体,其发展变化并非由人的因素单独所决定的,而是取决于人机环境系统整体的变化发展,人的规划及其行为只不过是这个整体过程中的一部分罢了(譬如人算不如天算的各种案列情境),不可靠的部件可以组成可靠的系统,反之(可靠的部件可以组成不可靠的系统)也常常发生。这也许正是人为什么会犯错误?要犯错误?(有意或无意)的主要原因吧。机器呢?由于小系统的单纯性,错误常常是可以在一定程度上可以减少的,一旦系统复杂性不断提高,组成的多系统之间的前/反馈(刚性、柔性)系统往往混在一起,可靠的部分将会渐渐变成不可靠的整体。另外,在人机环境交互系统中许多微小闭环系统常常是并行或嵌套的,更有不少情境下这些闭环系统的不同反馈信息又撕扯交叉融合在一起,起着或激发或抑制的作用,其中不但有类似宗教情感类的柔性反馈(不妨称之为软调节反馈),也存在着类似法律强制类的刚性反馈(不妨称之为硬调节反馈)。如何快速化繁为简或化简为繁、化虚为实或化实为虚是衡量一个指人机环境交互系统是否稳定、有效、可靠的主要标志,是用人的智慧有机协调、还是用人工智能的快速搜索比对抑或是用运筹学的优化修剪计算,将是指挥与控制领域进一步深入研究的热点和难点之一。因此,覆盖人机环境(或者天时地利人和)的人机环境交互系统将无时无刻无处不充斥着诸多悖论的对立统一。

变与不变以及怎样变(变易、不易、简易)常常是人机环境交互系统的核心。“上善若水”是体现老子哲学思想“道可道非常道”最重要的一句话。水的特性是柔软而不可摧,能够随形而成形,能够适应一切情势,从中不难看出,老子反对刻板规范,反对墨守成规,推崇强调符合自然的那种无法固定化的、灵活弹性的、始终跟随形势而变化的道。有规可循之道属于器的层次,是形而下的事情,无规可循之道才是形而上之道,是使一切有规可循之道能够各就各位、各行其是、各得其所而且形成相互协作的万变之道。老子的柔软策略就包含着一种更为深思熟虑的理性,它试图以最小成本去保证风险最小化(而不是力争利益最大化),以最小代价去使挑战者的威胁落空,使对手自取其祸而使危险消于无形,同时,总是给对手留有余地,余地是合作和长期利益的基础。这是老子所强调的“不争”而能“成功”之道,其中所蕴含的更为成熟的理性有待人们重新发现和发展。做事治世采取柔软策略,不等于采取软弱可欺策略,事实上老子强调的柔软策略是更能够取得成功、能够胜过刚强的最优博弈策略。强者逻辑的博弈策略是对利益最大化的直截了当追求,斤斤计较,寸土不让,力求消灭对手的强硬策略。这种直接追求利益最大化的策略虽然往往被论证为“理性的”,但这种“理性”其实很有可疑之处,因为,利益最大化这一追求本身却是非理性的,它必定招致他者以其道还治其身的反制,因此,以利益最大化为直接目标的人机环境交互系统并非我们需要的稳定可靠的理性。

人机环境交互系统也是一与多的对立统一。指挥就是在考虑人机环境因素后从众多的计划方案中选取一条或多条进行实施尝试,而对于众多的受控制方而言则是为实现这一个整体规划目的而必须的协同一致、殊途同归。人机环境交互系统既是客观存在的,也是是主观反映的,常常以第一人称形式为存在方式的,同时也可以根据与外部环境的交互而变化的,另外人机环境交互系统也往往是多维的,不是简单的你、我、他三种人称指向,是多个人机与多个环境相互渗透融合共享的,其内涵外延既弥散又聚合,形散神聚。在简单具体情境中人机环境交互系统是指向明确易解的、概念性的,在复杂抽象场景下将变得模糊难析、非概念性的。总之人机环境交互系统就像是一个映射函数体,参数简单单一时,结果单调,随着参数不断增多时,系统函数的方程解常常难以收敛,若参数弱相关、无关时,发散就顿时变成了常态。

人机环境交互系统在反应时间尺度上有快、中、慢之分,形成条件反射的习惯为快系统,面对情境斟酌再三、犹豫不定的选择为慢系统,二者之间的人机环境交互系统为中速系统,这种中速系统在战场中最为常见,其因信息(数据)表征与理解的不精确、不客观、不严谨、不人性有关,如信息突显性小、信息价值模糊、获取信息所付出的努力程度小以及人机环境交互多方的期望失调等。

5、结束语

总之,人机交互系统不应是简单的“Command”+“Control”(C2)而应是贯穿整个人机环境系统的“cognition”+C2的C3过程。鉴于研究人机交互系统涉及面较广,极易产生非线性、随机性、不确定性等系统特征,使之系统建模研究时常面临着较大困难。所以本讲重点就是针对人机交互系统的主客观混合、纠缠及相悖这三个关键问题进行了较深入探讨,以期早日实现安全高效舒适的人机交互系统。

相关推荐

评论文章

全部评论(0)

人机与认知实验室

北京邮电大学人机交互与认知工程实验室 联系方式:twhlw@163.com

关注
格式jpg品质60图片即可