賽博空間的涌現:從遺失的控制論歷史到重現的自動化愿景①

王飛躍

（中國科學院，北京 100864）

賽博空間的涌現:從遺失的控制論歷史到重現的自動化愿景①

王飛躍

（中國科學院，北京 100864）

王飛躍 (1961-)，男，浙江東陽人，中國科學院復雜系統管理管理與控制國家重點實驗室，國防科技大學軍事計算實驗與平行系統技術研究中心主任。

毫無疑問，《機器崛起》（Rise of the Machine）是我近年來讀到的最好一本著作。除了消耗時間之外，此書的翻譯和校對過程給人以輕松、暢想、愉快的享受，而且常常伴有“原來如此！”、“竟然這樣！”、“怎么會呢？”等驚嘆和無奈。借用美國國家安全局和中央情報局前負責人的話：在這本書里，作者托馬斯·瑞德巧妙地以作家的藝術、歷史學家的嚴謹、哲學家的敏感揭露了“賽博這東西”已經并將繼續顛覆人類感覺和認知的各個方面，“此書不僅僅是精神食糧，更是一場思維盛宴。”英國前安全情報協調專員和最高情報機構負責人，親歷“月光謎案”的歐蒙爵士稱“本書為歷史學家和記者之類設定了一種新的敘事標準”。一位美國空軍賽博戰的前負責人講得更干脆：“它將成為經典！（It will be a classic.）”

然而，作為一名長期從事控制與自動化研究的科技工作者，自己還有“額外”的感嘆和思考：控制論的天地原來如此之廣闊，可為何今天卻如此落魄，連自己的輝煌歷史都被人“遺忘”？控制理論與控制論到底是什么關系？把Cybernetics譯成中文“控制論”是利大于弊還是弊大于利？控制論同自動化又是什么關系？這關系是從控制論與控制理論的關系衍生出來的還是它們之間本身就有什么更加深刻的內在關聯？顯然，在賽博（Cyber）到底是什么意思都無法確定的情況下，對這些問題的回答也只能是仁者見仁、智者見智了。但個人總擺脫不了一種無法釋然的感覺：似乎這么多年自己的努力和辛苦，只是在一條極其寬闊的大道上又修了一條小巷，筑了一個小院，結果在里面把鳳凰養成了雞，把獅子養成了貓。唯一可以安慰的是，雞的社會經濟價值遠大于鳳凰，貓的人文關懷作用更遠勝于獅子。

回想三十多年前，當我剛由力學轉入控制領域時，曾有兩個困惑：一個是文學上的：為什么錢學森要將其專著稱為《工程控制論》，難道控制不就是關于工程嗎？另一個是數學上的：控制教程書上講的閉環反饋控制，其實從數學上看完全是開環的設定控制，特別對于確定性系統，反饋僅僅是形式上的，實質上根本沒有任何反饋，但為何卻稱反饋控制呢？

第一個困惑很快就解除了：錢學森在《工程控制論》開篇的第一段就解釋說，Cybernetics一詞首先由法國物理學家安培①André-Marie Ampère, Essai sur la philosophic des sciences [M]. Paris, 1845.在《論科學的哲學》中采用，為法語Cybernetique，意思是“國務管理（Civil Government）”，自然屬于社會科學的范疇。而且，之前諾伯特·維納的《控制論》之副標題是：“關于在動物和機器之中的控制與通信的學科”，又把控制論從社會科學擴展到生物學和機器智能（即人工智能或認知科學）了。②Wiener N.1948, Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine [M]. Massachusetts: MIT Press ,1948 ISBN 978-0-262-73009-9; 2nd revised ed. 1961. 在本書中，維納沒有提安培已經采用了“控制論”，認為是自己基于希臘文“掌舵人”而首次創造的新詞。相信這就是為什么錢學森要在其開創性的“控制論”前冠以“工程”二字的原因，也是為什么形式上在《工程控制論》里我們可以看到現代控制的框架和公式，但在維納的《控制論》中幾乎看不到現代控制的任何影子。本來，最初有把Cybernetics譯成中文“機械大腦論”的提議，其實這至少能表述原文75%的含義，但“控制論”似乎只能傳遞原意的25%③關于Cybernetic的中文譯法，其過程和選擇請見龔育之等人對《控制論》的中文譯本：諾伯特·維納.《控制論——或關于在動物和機器中控制和通信的科學》[M].郝季仁譯. 北京：北京大學出版社,2007.了。

正是因為自己的這一認識，大約五六年前，在IEEE④IEEE是國際電氣和電子工程師協會(the Institute of Electrical and Electronics Engineers)的簡稱。SMC（系統、人、控制論，全稱為Systems, Man, and Cybernetics）學會的一次理事會上，我對東歐學者提出設立“Social Cybernetics”技術委員會表示反對，因為“控制論”本來就是關于社會的，建議取名“計算社會系統”，并結合社會計算，創辦一份“計算社會系統”的IEEE匯刊。⑤IEEE Transactions on Computational Social Systems，于2014年創刊。2017年，IEEE期刊重振委員會任命王飛躍為匯刊主編。

但第二個困惑卻困擾了我許多年，最后才“頓悟”般地弄明白：原來，所謂“反饋”，其實不在數學方程的形式或意義里面，而在其工程實施的實踐和效果之中！所以，反饋必須在數學之外去理解，否則對于確定性系統而言，數學上就是根本沒有反饋的開環控制。我曾問過一些控制專業的學生，還有教過控制理論和控制工程課程多年的老師，許多都不認識甚至不理解這一點。然而，正是反饋思想的這一獨特的引入方式，才是維納《控制論》對現代控制理論的最大貢獻；而錢學森的《工程控制論》就是針對機電系統，使隱式的反饋變成數學和工程上的顯式反饋機制。⑥王飛躍.從工程控制到社會管理: 控制論Cybernetics本源的個人認識與展望[J].控制理論與應用.2014, 31(12) :1621-1625.

實際上，維納的最大貢獻可能是將機電伺服系統的物理反饋現象推廣為生理神經上的“目標性行為”（purposeful behaviors）和哲學上的“循環因果律”（circular causality）及“循環邏輯”（circular logic），認為人類、生物和智能機器等都是通過“由負反饋和循環因果律邏輯來控制的目標性行為（purposeful action governed by negative feedback and the logic of circular causality）”實現其目的。⑦Rosenblueth A, Wiener N, & Bigelow J.Behavior, Purpose and Teleology[J].Philosophy of Science. 1943, 10( 1): 18-24.這與當時在科學中居統治地位的因果范式沖突，但形成了控制論的思想基礎。正在這一基礎之上，再加上1943年麥卡洛特和波特關于神經系統固有思維邏輯運算的革命性文章，⑧McCulloch W S & Pitts W. A Logic Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity[J]. Bulletin of Mathematical Biophysics.1943(5)：115-133.5, 1943, pp. 115-133.才有了后來的“控制論小組”和梅西系列會議，最后正式誕生了控制論這一領域。

回顧歷史我們發現，維納獲得巨大成功的專著《控制論》只是在巴黎的一次隨機酒吧訪問的隨機談話而導致的一份隨機的合同及其隨機產生的后果而已！當時無人——包括維納和其墨西哥裔法國籍的出版商——將其嚴肅對待，結果最后《控制論》一書的版權卻成了麻省理工學院（The MIT Press）出版社和法國出版商競相爭奪的目標，歷史就是如此有趣！①Conway F& Siegelman J. Dark Hero of the Information Age: In Search of Norbert Wiener, the Father of Cybernetics[M]. New York: Basic Books,171-172.

更令人想不到的是，《控制論》的出版會引發社會如此大的反響和意外“反饋”：軍事上的賽博戰爭出現了，文化上的賽博朋克露頭了，社交上的賽博社區涌現了......最后是今天的互聯網、物聯網、賽博空間，等等，結果人人在問“賽博”到底有什么含義？人人似乎都有答案，但沒有人能講清楚“賽博”是什么，誰知道明天又會出現什么？顯然，就像當年自己對數學上反饋的困惑一樣，理解賽博，必須理解其含義之外的含義。

對今人而言，控制論引發的最大成果和現象可能就是眼下火熱的人工智能、AlphaGo圍棋人機大戰、日益興起的智能技術(新IT)和智能產業。其實，“人工智能”本來就是作為“機械大腦”和機械認知的“控制論”而涌現的，是1955年，年輕的約翰·麥卡錫為了避免與維納的糾纏，避免使用“控制論”而想出的新詞，進而有了1956年里程碑式的達特矛斯人工智能研討會，從此人工智能作為一個正式獨立的研究領域面世。麥卡錫和同事尼爾斯·尼爾森（Nils Nilsson）后來對人工智能作出了的另一種解釋：AI=Automation of Intelligence（智能的自動化）

該見解更是與維納的控制論思想一脈相承，也解釋了從工程角度，人工智能的實質就是知識自動化。②摘自王飛躍在2016年世界人工智能大會上的報告：《人工智能名人堂：紀念與歡慶》。這樣的認識，有助于消除關于人工智能威脅人類的顧慮及所謂的“奇點理論”給社會帶來的困惑。這種困惑大約200年前蒸汽機發明和60多年前控制論與計算機出現時都曾一度流行，但歷史證明其與事實不符，過度擔心是不必的。當然，技術是把雙刃劍，人工智能也是如此，我們必須適度思考并應對其負面影響。

在《歷史的起源與目標》一書中，德國學者卡爾·雅斯貝斯曾將公元前800到前200年間約600年人類文化的突破稱之為“軸心時代”。這就是以中國、印度、希臘和古中東文明所代表的世界范圍的“哲學突破”、宗教的興起和農業文明的鞏固。當代一些社會學者認為人類社會剛剛進入“第二軸心時代”。③Cousins E. Christ of the 21st Century[M].New York: Continuum Publishing,1994.但作為一名技術人員，我更傾向于人類社會即將走完“第二軸心時代”。始于14世紀中期的文藝復興，終于20世紀的現代物理學和現代數學，差不多也是600年時間。在“第二軸心時代”，我們經歷了“科學突破”，以殖民和貿易為特征的“負和”、“零和”全球化以及工業社會的出現及成熟。翻譯完《機器崛起》，我相信人類正進入“第三軸心時代”，始于量子力學、相對論和哥德爾的不完備性定理所引發的人類對物性、人性和理性的重新認識，以及隨之而來的計算機、互聯網、機器人等新技術和控制論、人工智能、智能科學等新學科。或許，時下的“反全球化”就是第二軸心時代的一次“回光返照”，以資源優化、智力調配、人機結合、虛實一體為特征的新一輪多贏“正和”智能全球化已經開始了，人類將在“第三軸心時代”進入智業社會。

在第一軸心時代，人類解放了“物之力”，實現了“農業文明”，基本解決了社會上資源不對稱的問題；在第二軸心時代，人類解放了“能之力”，實現了“工業文明”，基本解決了人們之間信息不對稱的問題；在第三軸心時代，人類將解放“智之力”，充分利用賽博空間，使全球化由“負和”、“零和”走向“正和”，進入“智業文明”，最終解決我們之間的智力不對稱問題。④關于“物之力”“能之力”“智之力”的討論，請見：賀福初.如何解放創造力？[J].,國防參考, 2016(14).

因此，以人工智能和機器人為代表的智能技術是時代的呼喚，對此我們要有激動之心；智能科學是多少前輩科學家努力的結果，是科學發展的必然，對此我們要有敬畏之心；⑤關于如何對待人工智能，請見：1).李德毅.對人工智能要有點敬畏之心[N]. 環球時報, 2016-5-20；尼爾斯尼爾森.理解信念[M].王飛躍，趙學亮 譯北京：機械工業出版社，2017.智能科技同其它科技一樣，是把雙刃劍，既能造福人類，但用不好也會對人類造成傷害，對此我們要有平常之心。

《機器崛起》是關于控制論之遺失的歷史，但卻為我們重現了一幅自動化的輝煌愿景。從我個人的角度，我希望給本書再加上三個小小的遺失。一是維納與Cyberspace和虛擬現實的發源地賴特帕-特森（Wright—Patterson）空軍基地的一段趣事；二是在控制論思想萌發、形成、發展中一位中國人的重要作用；三是控制論理念在一個第三世界國家的社會政治實踐。

1953年，MIT的博士生阿瑪爾·博斯（Amar Bose）被電子研究實驗室（RLE）主任杰羅姆·韋斯納（Jerome Wiesner）指定負責與維納聯系。不久，維納要求博斯替他去做一個重要講座，因為維納覺得自己的社會地位和公開的觀點使他無法接受這一邀請，但內心又很想去。維納對博斯說：“賴特帕特森基地有位將軍請我去介紹我的理論，你替我去講吧。”可幾周過去，博斯再沒聽維納提及此事。一天見到博斯，維納說賴特帕-特森基地那個人辦事不可靠，還沒聯系好。又過了幾天，另一位博士生見維納在系里的信件收發室里撅著屁股翻著大郵筐，滿地都是從筐里飛出來的信件。原來，維納丟了基地的邀請信且忘了那位將軍的名字。很快，博斯從維納秘書那里接到電話：“他剛口述了一封信，要求在地址上寫：致俄亥俄州戴頓賴特-帕特森空軍基地給諾伯特·維納寫信的人，我該怎么辦？”博斯告訴：“你小的時候沒給圣誕老人寫過信嗎？就那么辦。”結果，此事再無音信，當然講座也沒有辦成。

當時，賴特-帕特森空軍基地是美軍先進武器的研究中心。很久之后的1984年，美軍公開宣布他們終于悟出不但改變戰爭形態同時也改變世界科技之空間概念的虛擬現實技術，這就是賴特-帕特森基地所描述的視覺耦合機載系統模擬器（VCASS）。可惜，維納與賴特-帕特森空軍基地失之交臂，此時他已去世正整整20年了。否則，他一定會更感自豪：盡管二戰期間其控制論沒有像他一直暗示的那樣發揮了重大的作用，但現在，他的《控制論》終于在軍事上有了不可動搖的歷史地位！實際上維納在講座一事上表現的態度，不但與其身世、性格和經歷相關，更與他的首位中國學生李郁榮（Yuk Wing Lee）密切相聯。

李郁榮是廣東新會人，1904年生于澳門，1930年在MIT獲得博士學位，導師就是維納。①有些中文的文章稱李郁榮是布什的學生，此系誤傳，但布什確實將李郁榮推薦給維納做博士生，見張奠宙和李旭輝所作之《維納和李郁榮》以及李迪所著之《數學史研究文集》第四輯（內蒙古大學出版社）。他是華人系統學習研究現代通信和控制的第一人，他的工作催生了維納的控制論思考，并在后期發展維納控制論的理論及工程應用方面，做出了極大的貢獻。維納本人也十分看重與李郁榮的合作，認為李郁榮的穩重與判斷力正是自己需要的，李郁榮是自己進入工程應用的“橋梁”，并與李郁榮完成了他的第一個網絡專利。實際上，這也是1936年維納來清華任教一年的主要原因之一，因為離開了李，他在電路網絡方面的研究進展大大受挫，一籌莫展。在清華大學，他們取得更多的進展，加深了維納對反饋作用、意義及其復雜性的理解。他們還提出了離散計算機的設想，并安排清華大學向MIT購買相應設備器件，可惜因種種原因被時任MIT工學院院長的布什否定。此外，維納在清華還幫助華羅庚前往英國過去的老師哈代處深造，使華羅庚在國際數學界顯露頭角。維納自己認為，在清華大學的一年，才是控制論思想萌芽的一年。

其實，李郁榮隨維納學習之初十分困難。開始時，按維納的理論設計電路總行不通。他跑去找維納，說理論一定有什么地方不對。好在李郁榮沒有放棄，不斷的嘗試，一年之后，才算明白維納在說什么，終于成功！他們的“柔性網絡”在當時具有革命性的突破意義，以致“無人相信！”博斯是李郁榮的博士生，他后來轉述了李郁榮博士論文答辯的火爆場面：電機系里20名教授全都來了，他們根本不理解李郁榮在做什么，弄不明白為何對一個清清楚楚的電路搞上一堆不知所云的復雜數學公式，而且除了維納保證這些式子是對的，就是李郁榮自己也說不清它們是什么意思。原來，李按照維納的指導，第一次將拉蓋爾函數用于電路分析，還首次使用今日電路和控制通用的術語“綜合”（Synthesis），并開創性地把希爾伯特變換關系用于工程分析，發明了著名的Lee-Wiener網絡。因為他不是數學家，李郁榮有些地方并沒有吃透，而且維納似乎也沒花多少時間去思考并指導李郁榮。結果，大家“猛轟”李郁榮，不停向他提問，使他幾乎無法招架。最后，年輕的教授維納站起來說：“先生們，我建議你們把論文帶回家好好研究一下，你們會發現它是對的！”維納的話結束了李郁榮的答辯，但通過還是失敗沒有結果。

兩周之后，李郁榮在惴惴不安中收到系里寄來的小紙條，上面寫著：“你過了。（You passed.）”博斯為此憤憤不平，認為這些教授們欠李郁榮和維納一個道歉：他們應祝賀二位并贊揚其巨大貢獻，這是電機工程領域里程碑式的工作，從此為現代通信工程打下了理論和應用基礎。

博士畢業之后，李郁榮因身為中國人很難找到工作，盡管維納非常想把他留在MIT或在美國工作，極力推薦，但最后李郁榮只好回到上海，后赴清華教書，最先要做的一件事就是請維納來華訪問。在清華，維納收到了AT&T的信，要買他和李郁榮的專利。為了使專利盡快得到應用，維納決定忍痛以5千美元的低價把專利賣了,以為產品上市后一定還會分到更多的利潤。沒想到，AT&T買他們的專利的目的是為了將其束之高閣，打開他們自己專利的市場，消滅競爭。從此，他們再也沒從專利得到分文。這件事，讓維納痛恨AT&T和大公司，從此開始失去對大組織的信任。

1942年初，維納向軍方提交了他關于防空火力控制的研究報告，名為《穩態時間序列的外插、內插和平滑》。里面滿是復雜的數學公式。報告很快被相關部門負責人瓦倫·韋弗（也是一個數學家）用明亮的黃色封面裝訂起來，被稱為“黃禍”并標為機密，僅在有一定密級的人員中傳閱。戰后的1948年，香農和韋弗出版了《通信的數學理論》（也是一部經典），維納認為該作利用了他的研究成果，至少受了啟發，而維納的報告卻遲遲沒有解密，直到1949年才正式發表。維納一直堅信他的理論可以在第二次世界大戰中發揮重要作用，但卻被官僚封殺，自此更對政府和軍方失去信心。這就是為何他在戰后聲稱不再接收大公司、軍方和政府的研究經費資助，并公開發表反戰聲明的一個原因，也是他心中想去賴特-帕特森空軍基地但不自己前往的原因。

圖1：李郁榮主持的MIT夏季講座使維納的理論廣為傳播，成為現代通信的基礎。（攝于1954年，維納身邊分別是李郁榮和香農）①Therrien C W..The Lee-Wiener Legacy-A History of the Statistical Theory of Communication[J].IEEE Signal Processing Magazine.2002-11,33-44.

從歷史資料看來，維納與李郁榮和博斯這些低調“微不足道”的人共事時最為快樂且高產。維納后來幫助李郁榮在MIT找到位置，但李郁榮和夫人因抗日戰爭爆發滯留上海，最后靠開古董店和當年AT&T的專利費維生。戰后他們得以赴美，在MIT為推廣維納理論的應用不遺余力，成果卓然，形成當時名震世界的通信統計理論學派，并在MIT開課，其講座影響廣泛。李郁榮的學生中有許多留在MIT執教，他們都是現代控制和通信歷史上赫赫有名的權威，其中兩人創辦了今天仍十分有名的Teledyne公司和Bose公司。至此，李郁榮總算“回報”了當年MIT電機系教授們對他的博士論文的“禮遇”。

身為第二代孟加拉裔的美國人，博斯是李郁榮一位富有傳奇色彩的學生，也是他的第一個博士生。當年，李要Bose研究維納的非線性理論的論文和筆記，但花了十個月博斯還弄不清維納到底在講什么。每次問李郁榮，李郁榮總是告訴他：“堅持，會來的。（Keep on it, it will come.）”一次李郁榮告訴博斯，有個數學的國際會議將在MIT召開，讓他去講維納的理論。在此之前，博斯從未做過學術報告，而且并不懂要講的東西，他真的嚇壞了。會議召開的兩周之前，他終于覺得“明白了”，結果博斯的報告被會議高度評價，連維納也非常滿意，這段經歷也成了博斯最寶貴的學習體驗。

圖2：黑板前的師生三代：①有文章介紹Amar G. Bose是維納的博士生，系誤傳。李郁榮是Bose唯一的博士導師。見“王飛躍，一只耳機背后的故事：維納、李郁榮和Bose師生三代的傳奇。”李郁榮、博斯和維納在MlT(同引自注15)

當年，博斯因為難以向大公司推銷他的音響技術而苦悶，去向李郁榮訴說。李郁榮用自己開古董店的經驗告訴博斯：“每一個古董商的夢想就是有一天一個極有價值的東西能來到手中，而且能被認出來并抓牢，不讓它跑掉。”盡管李郁榮沒再講什么，波斯明白了：他不應該再去找大公司了，自己干！今天，Bose公司已是世界上最著名的音響設備商，李郁榮就是它的“催生者”。

李郁榮的一生樸實低調，他婚后無子女，其夫人是加拿大人，著有A Letter to My Aunt，記錄其中國的艱難經歷。1969年退休后到加州生活，于1989年11月8日去世。今天，李郁榮教授差不多已被完全遺忘，令人感嘆。我曾打電話給瑞德，講述此事，希望他能在中文版序言中講一下李郁榮的故事。瑞德對此也十分感興趣，要了相關材料。感謝他在序言中提及了李郁榮的亊跡。

最后一個“遺失”，是早已被大家忘記的20世紀70年代智利總統阿連德的“賽博協同工程”（Project Cybersyn）——一場來自南美洲的控制論革命。作為智利的第一個民選總統，阿連德重用年輕的弗洛雷斯，試圖在遠離冷戰大國的南半球，走出一條抗衡東西方意識形態對峙的第三條道路，即“智利特色的民主社會主義道路”。

為此，弗洛雷斯在英國控制論學者比爾的身上看到了希望，邀請他赴智利把控制論應用于一個國家的管理，成就了一段幾乎是天方夜譚般的賽博故事。比爾為智利設計了“賽博協同控制工程”工程指揮中心，希望由此通過信息充分交換的國家聯網系統，將國家行政和長期計劃轉為日常決策和實時行動：“不像蘇聯那樣將計劃產量從中央向下逐級指派，也不像美國那樣依靠自由市場調節，而是一種去中心化、非官僚式，既保證企業和社會的自主性又能實現快速實時干預的經濟政策”。

圖3：智利阿連德總統的“賽博協同控制工程”指揮中心操作室還原圖②圖自《控制論的革命者》，更多評論見王洪喆所作之《阿連德的大數據烏托邦》（《讀書》 2017年3期）。

歷史表明，在當時的技術水平下，這是一場“大數據”和控制論的烏托邦夢想。阿連德的嘗試失敗了，最后自己也在軍事政變中飲彈身亡。有興趣深究的讀者，可細品梅迪納的《控制論的革命者: 阿連德智利的技術與政治》。

翻譯和校訂此書是一次令人愉悅和心動的經歷，引發了自己許多的歷史回顧和更多的未來暢想。希望本書能幫助讀者更加深入的理解當前的自動化和智能科技及其對人類社會的幫助及其沖擊。

（責任編輯：李曉暉）

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1001-4225（2017）03-0142-06

“中國大眾媒介法體系化研究”（12BXW017）

① 本文為《機器崛起》一書的譯者序，標題為編者所加，對原文有刪節。