人工智能正在深刻改變人類社會生產模式

韓永進

【摘要】所有的生命體能延續生存都需要演化出一個適合自己生存的信號傳輸系統，這個系統是生命體與自己的種群和自己的生存環境博弈的結果。生命體的生存智慧源自自己的信號傳輸系統，生存智慧演化為一種原始智能，基于信號傳輸系統中的學習和記憶演化博弈，人類的智能產生于人的信號傳輸系統。人工智能是人提高自己信號傳輸效率的產物，人類生產基于人的信號傳輸系統而建構，它是人的智能發展的結果，人工智能將深刻改變人的生產模式。

【關鍵詞】信號傳輸? 智能? 人工智能? 生產模式

【中圖分類號】 TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2019.18.005

人類生活在地球上的歷史，是不斷改善獲取生活資料手段的歷史。在漫長的獲取歷史中，人類大部分時間是處于獲取手段無法滿足自己生存需要的階段，因而長期處于生活資料短缺的狀態，這種短缺不斷激勵人們改進自己的生產和生活方式。這種改進離不開人的智能，而在改進的過程中，需要不斷放大人的智能能力。發展到今天，人類通過模仿和建構自己的智能系統，更為深刻地改變自己的生產和生活方式。這就引來一些我們急需從認識論上解決的問題：智能怎么來的？智能是什么？人工智能模仿和建構了什么？

智能的由來

智能是什么，是一個非常復雜的問題，這里我們想通過分析人的智能的由來做一些嘗試性回答。進化論告訴我們，人是從動物演化來的，人具有比動物高得多的智能，這種高得多的智能從邏輯上講，源自動物的原始智能，那么，動物的原始智能是怎么來的？如果找到了它的源頭，也就找到了人的智能的源頭。

一種動物為什么能生存下去，達爾文認為和它器官功能的演化有關，這就引導許多進化論研究者，拼命尋找動物器官的遺存物——化石，通過殘存的、零散的化石碎片與活著動物的比對，來推演動物原始智能的形成與演化。其實，動物的原始智能起源要比達爾文早期設想的復雜得多，今天看來，它不完全產生于動物的某個器官和某個生理器官系統，像腦或腦神經系統，它更多產生于動物及其種群生存的信號傳輸系統。任何一種特殊生命體能經歷漫長時間存留到今天，和它長期演化出來的特定信號傳輸系統有直接關系，一種生命體以及它的種群，如果其生存信號傳輸系統不能適應它生存的環境了，它和它的種群便會很快走向滅絕。從細菌、病毒、植物到動物，再從動物到人，任何一種生命體都有自己特定的信號傳輸系統，它的生存智慧都孕育在它的信號傳輸系統中，生命的生存智慧都是它整個信號傳輸系統演化的結果，離開了整體，智慧也就消失了。

生存智慧源自生命的信號傳輸系統，比生存智慧更高的原始智能也應該源自特定生命的特定生存信號傳輸系統，這個特定的內涵就是種群，所以，原始智能源自以種群方式生存的動物信號傳輸系統，那么，種群的信號傳輸系統是怎么來的呢？英國演化博弈論學者史密斯認為，種群的信號傳輸會通過演化博弈的方式，逐漸形成一種“演化穩定策略”。[1]動物種群演化出具有演化穩定策略的信號傳輸系統，也就有了原始智能的萌芽。比如在非洲有一種長尾黑顎猴，它以種群方式生存，猴群的生存環境主要有三種天敵，鷹、豹子和蛇，經過長期演化，猴群形成標識這三種天敵的種群聲音信號傳輸系統，咳嗽聲標識鷹來了，咆哮聲標識豹子來了，咔嚓聲標識蛇來了，猴群具有的這種信號傳輸系統是猴群長期與生存環境、種群內部成員博弈演化的結果，當猴群以博弈方式演化出一種穩定均衡的信號傳輸系統，并能通過種群傳承后，就具有了原始智能，種群要把其種群信號傳輸系統產生的智能一代一代傳承下去，需要種群通過自己的信號傳輸系統，發展一種適合傳承的學習和記憶能力，學習和記憶是原始智能存在的兩個基本條件。動物種群信號傳輸系統產生的原始智能，之所以說它原始，是因為這種智能是系統封閉的，當它達到了穩定均衡策略狀態后，它的功能基本封閉，不再通過演化提高了，其功能目標是基本達到適應其種群延續。

人是一種特殊的動物，人的特殊就在于人類種群演化出一套不同于動物的信號傳輸系統，這套系統對智能發展是開放的，智能是可以不斷被提高的。人的信號傳輸系統為什么是開放的，智能為什么是可以被不斷提高的，要把這兩個問題說清楚，我們需要對人的信號傳輸機理進行分析。

對于一個個體的人，其信號傳輸模式可歸納為：狀態—信號—接收者—行動—狀態，如果是兩個個體之間的信號傳輸，其信號傳輸模式可歸納為：狀態—信號—發送者（編碼發出）—接收者（解碼接收）—行動—狀態，上面的兩個信號傳輸模式和動物的信號傳輸模式基本相似，現代人類社會將自己的信號傳輸模式基本改造為：狀態—信號—發送者（編碼發出）—技術系統—接收者（解碼接收）—行動—狀態。當我們將該系統的發送者和接收者由1擴展到n后，該模式就變為，人類社會信號傳輸模式（見圖1），其顯著特征是給其信號傳輸系統附加了一個自己創造的具有其智能特征的技術系統，而且，人類正在加速創造全系統智能化附加技術系統。

圖1依據美國哲學家米德的符號互動論和美國科學哲學學者斯吉爾姆斯的信號博弈學設計，其中的狀態可以看作發送信號的自然存在物的客觀呈現，存在物發出的信號是一種流動的能量，這種流動的能量攜帶信息，即信號攜帶信息，[2]發送者通過感知器官獲取信號攜帶的信息，通過對信息的反映，支配自己的行動，行動是對發射信號的存在物所呈現的狀態的復歸。一個種群的信號傳輸，至少有兩個成員，一個信號發送者和一個信號接收者。信號發送者需要把接收到的自然狀態信號轉化為可傳播的信號，轉化過程其實就是編碼過程，比如，一只猴子看到一只獅子逼近，它將視覺信號轉化為聲音報警信號。接收者接收到編碼后的報警信號，需要解碼將信號轉化為視感信號，進而轉化為自己的某種行動，行動是對發送者觀察的狀態的回應。發送者觀察的狀態和接收者行動回應的狀態，不可能完全一致，編碼解碼過程會造成信號攜帶信息的破缺，破缺和傳輸效率成反比關系，這就決定了種群中的信號傳輸需要不斷提高效率、減少破缺，其途徑是通過后天的不斷學習，動物種群的后天學習過程是用博弈方式建構種群信號傳輸系統的過程，學習離不開記憶，記憶和學習是智能產生的兩個重要因素，這兩個因素只有在動物的信號傳輸過程中被反復使用才能逐漸成為原始的低級智能。

人類是特殊的以種群方式生活的動物，它的生存也需要一套獨特的信號傳輸系統，人類早期的信號傳輸系統和動物的區別不大，只是在其系統里演化出比原始低級智能高得多的高級智能。人類的高級智能借助人類的原始智能發明一系列改善其信號傳輸效率的技術，通過技術又不斷提高智能，發展到今天，人類的信號傳輸系統的技術化程度越來越高、傳輸效率也越來越高，比如數字化編碼技術、網絡傳輸和存儲技術、解碼技術和大數據處理技術，這些技術既是人類智能的產物，也是人類智能提高的重要手段。智能不是某個特殊要素和某個個體的產物，它是特定種群與其生存環境構成的信號傳輸系統，是全系統不斷建構和放大學習、記憶功能的過程中的產物。

通過上述分析，我們可以得出智能源自種群的生存信號傳輸系統，基于種群個體具有的學習和記憶能力，建構于種群生存信號傳輸系統的全過程。人的智能源自人的種群信號傳輸系統，也基于人類個體的學習和記憶能力，建構于其信號傳輸系統的全過程，不同的是人類信號傳輸系統是開放的，智能可以不斷被提高，提高的原因是人類信號傳輸系統不斷被技術化，技術化的成就表現為人對自己智能的物化和物化再造。

人的智能演化和人工智能

人的智能是信號傳輸過程中，不斷學習和記憶的產物，智能的主要功能是通過學習和記憶提高信號傳輸信息的效率，早期人類提高其智能效率的可能途徑是運用聲音指代事物，并通過記憶擴大這種指代的范圍，以提高自己與自己的種群、生存環境之間信息傳輸的效率。聲音指代事物需要對自己的聲音進行特殊訓練，將聲調固定為特定的約定模式，在種群成員間學習傳播和傳承，這種指代約定是語言的最早雛形。聲音指代的事物太多了，對記憶的要求不斷提高，為了減輕記憶的壓力，人類開始使用特殊符號標識聲音的指代，這種特殊符號是文字的雛形，文字是信息意義的存儲，正如德雷斯克（Fred I.Dretske）所說，“先有信息，后有文字，從信息到文字的轉變，是生命體為了生存和延續自己的種群，而自然選擇開發使用這種信息而形成的能力”。[3]用聲音指代，人類需要的是發聲技巧，用文字指代，人類需要一個物質性的技術系統來支持，需要寫字的筆和可以寫字的材料，當人類發明了寫字的筆、寫字的墨汁和寫字的紙張后，人類的信號傳輸系統其智能功能快速放大，狀態—信號—具有編碼能力的發送者—技術性傳輸—具有解碼能力的接收者—信號—行動—狀態，兩個狀態的相似程度快速提高，信號攜帶信息的破缺程度大幅降低。在這樣的信號傳輸系統里，人們學會了信號攜帶信息的信息意義約定，意義約定需要復雜的編碼和解碼技術，也可以說是信號傳輸轉換技術，即編碼和解碼的技巧和技術，通過編碼和解碼技術的反復運用和改進，人類信號傳輸系統中的信息意義約定能力不斷提高，在人的思維世界強化了對信息意義的思維連接和聯想，聯想是意識的萌芽。

當我看到一朵花時，我會有美的感覺，當我發現一具發臭的尸體，我會產生死亡的恐懼感，類似的感覺在思維中引起的反應，就是意識的雛形，當這些雛形被語言和文字表達，通過語言文字引發在思維中的連帶感覺體驗，是反思意識的萌芽，當人的信號傳輸系統產生一種反思意識后，人的智能發展到一個高級階段。所以，人的智能是人的生存信號系統長期演化出的為提高信號傳輸效率，而不斷增強的學習、記憶、意義約定、反思意識等可以通過已知推向未知的認知能力的綜合。

從復雜的人類生命過程中，抽象出產生人的智能的過程模式，是目前人工智能研究的熱點問題，人工智能的本質是讓機器模擬和替代人的智能，如果沒有一個合理的人的智能自然發生過程模式，模擬和替代都很難實現。過程產生智能，需要追問什么樣的過程，在產生智能的過程研究方面，美國哲學家劉易斯開創性提出信號傳輸博弈模式，在他的研究基礎上，美國科學哲學學者斯吉爾姆斯的研究更具有啟發性，他認為我們使用的語言和文字意義是自然發生的，發生于人的信號傳輸博弈系統。[4]我們能否進一步推論：人的智能源于人的信號傳輸博弈系統的建構過程中。基于人類信號傳輸系統分析智能，反過來，用人類信號傳輸系統的功能比對人工智能，目前來看，人類制造的機器實現人的智能的水平還比較落后，基本停留在記憶和學習的初級階段，所以，人工智能是非常有發展空間的領域。當下人工智能基本完成了替代人的感知功能、編碼和解碼功能、記憶和初步學習功能，讓機器具有人的信息意義約定和反思意識，還有很漫長的路要走。當機器會進行信息意義約定和反思這些約定時，它將會具有比人類信號傳輸系統更為高效的智能功能。

人的信號傳輸系統演進與人的生產系統演進

人的生存信號傳輸系統孕育的人的智能，一經產生就表現在人的生活資料的獲取和生產方式中，生活資料獲取也是推動智能演化的直接動力。早期人類主要將智能用于提高自己的行動能力上，逐漸延伸到通過智能建構自己的獲取技術，以擴大自己的生產行動能力，這些技術的物化形態表現為在人類早期的生產工具上，如石器、木器、骨器等。到了工業革命時期，人類開始模仿自己的信號傳輸系統構造自己的生產系統，這種能力是對自己行動能力的一種制度化聚合。進入現代社會，人類開始全方位模仿自己的智能，再造自己的生產系統。

一位古人類研究學者告訴我，遠古的人類不是一種高貴的動物，根據人的行為動作能力分析，人在遠古時期，大概是一種食腐動物，以撿食別的動物遺棄的食物和大自然恩賜的食物為生。由于人相對于別的動物獲取食物的行為能力較弱，只能通過開發自己的腦力，提高獲取食物的行動能力。于是，人把到處都有的木棍、石塊等作為延長其手的行為能力的工具;當人類把木棍和石塊等結合起來，變為一種擴大其行為能力的工具，并開始有目的地生產這種工具時，人類從動物界就分化出來，成為真正意義上的人。

當石頭和木棍被生產為弓箭后，人捕獵的行為能力快速提高，伴隨著人類食物獲取能力的提高，人類繁殖速度加快，進而引發新一輪食物短缺。當人們了解了火和泥土的屬性關系，并將其生產為陶器后，可被陶器加工的植物種子，變為了人的食物，人類開始進入農耕文明。食用植物種子需要選育、種植、收割、儲藏等復雜的生產過程，為了提高生產過程的效率，人發明了輪子，最早的輪子非常簡單，將原木直接切割為輪子，中間鉆孔，插一根木棍做軸，就可以運輸生產產品，但這種輪子的使用效率很低。當黑海附近的人，用三塊厚木板拼成一個實心圓盤做成輪子后，輪子的使用效率大幅提高，后來這種輪子被傳到地中海的新月沃地和中國，支持農業文明的兩大基礎技術陶器和輪子逐漸成熟。相比之下，印第安社會唯一的輪子（畫在墨西哥的陶器上）則是由一塊木板做成的，[5]這是智能演化差別所造成的。幾千年后，美洲印第安人的生活還基本停留在狩獵采集時代，而歐亞大陸已是高度發達的農業文明，這期間，輪子不是唯一原因，但輪子極大地擴展了人的腿腳和手的行動能力，而陶器和輪子的制造材料部分被青銅和生鐵替代。后來出現的像獨輪車、馬車、滑輪、風車、轉磨、瓷器、門鎖、文字等，大多都是延伸人的行動能力，只有文字更多是延伸人的思維能力的。

當我們把人的智能進化和人的器官功能進化聯系在一起分析時，我們會過多地關注人的行動能力，以及如何模仿和替代這種行動能力，模仿與替代的結果構建了我們目前龐大的社會生產工具系統。當我們想讓這種系統具有人的智能功能時，需要突破傳統思維模式和更為艱巨的研究工作。

前面已經分析推出人的智能基于人類種群的信號傳輸系統，它是整個系統表現的一種功能，是人類賴以生存的基礎。那么，進一步講，人類的生產系統是以信號傳輸系統為基礎建立的，它始終凝結著人類智能進步的成果。只是早期人類的生產能力局限在與動物相似的自然獲取能力上，這時的智能主要功能在增強種群某種特定行動的能力。進入農業社會后，動植物選育，動物飼養，植物種植、收割、收獲和儲藏，以及動植物分配與消費，都需要有一個高效的信號傳輸系統產生的人類智能協調整個過程，通過信號傳輸系統產生和放大的人類智能制造復雜工具，提高人的行動效率。當人類社會進入工業化社會后，基于人類信號傳輸系統產生的全系統智能已相當成熟，人們開始嘗試仿照信號傳輸系統建構自己的生產系統，這種嘗試發生在18世紀的英國，嘗試成就體現在英國商人阿克萊特創建的工廠制生產系統，工廠制是在人類長期提高其行動能力的工具發明基礎上，將工具組合為類似人的信號傳輸系統，使人的生產系統具有了初級人的智能和信號傳輸的動態特征，它是由“若干相依成分所組成、帶有一個總動力的設備”，[6]具有連續和動態生產的萌芽。

模仿人類信號傳輸系統進行生產設計并取得成功的是美國人亨利·福特，1913年，福特利用一條傳送帶，將具有完全互換性的零部件，擺放在傳送帶的兩邊，當一輛車的底盤被傳送帶拖動，從車間的一端，到達另一端時，傳送帶兩旁的工人組裝完一輛車，這條線使過去750分鐘總裝一輛車降為93分鐘總裝一輛，[7]這條線成為美國近代工業的精髓，使美國很快掌控了世界經濟。1920年，阿爾弗雷德·斯隆以這條線為基礎，將通用汽車公司改造為股份制管理模式的公司，這使通用汽車公司很快成為美國第一汽車公司。福特和斯隆將英國人發明的工廠制的動態生產理念改善為動態化生產，這是人類比較成功地將自己信號傳輸系統產生的智能成果，仿照自己的信號傳輸系統，建構成具有智能控制、信號傳輸特征的生產系統。到20世紀50年代，整個世界都逐漸采用這種生產體制，人類生產產品的能力大幅提高。

二戰后，日本豐田汽車公司（以下簡稱“豐田”）對福特的流水線進行了更符合人的信號傳輸系統的智能化改造。豐田主要從兩方面改造了福特的流水線生產思維：準時化生產和智能自動化。準時化生產指在以流水線作業方式進行汽車組裝過程中，讓所需安裝的零部件在必要時，自動到達流水線。為實現這一生產理念，豐田徹底改造了福特的生產思維，福特的流水線是一種零部件推動式生產，豐田將其改為信息拉動式生產，在物的流動生產過程中，逆向加了一個類似于人的信號傳輸系統的信息傳輸系統。它將銷售改為營銷和信息收集部門，將收集的信息編碼為指導生產的信息，投入到流水線的終點，從終點使用看板生產模式，將信息從流水線終點向流水線起點和供應商傳遞，這種改進使流水線生產成本更低、效率更高，完全類似于人類信號傳輸系統演化的目標。智能自動化指使生產機械具有人的某些智慧，[8]出現質量問題，流水線會自動停止，以免不良產品在短時間大量出產，這類似于人類信號傳輸出現嚴重的信息破缺而產生的自我矯正機制。

豐田將資本主義工業文明創造的生產模式推向了一種極致，與人類獨特的信號傳輸系統達到了一種完美統一，但在利用人類信號傳輸系統產生的智能改造生產系統方面，它的進展要落后于美國的福特汽車公司。

傳統產業走向類同于信號傳輸智能的制造模式

工業文明創造的生產系統類似于人類的信號傳輸系統，但僅僅模仿了系統的動態特征和行動智能特征，沒有模仿由整個系統演化出的智能功能，后者模仿需要有兩個前提條件：系統性記憶和系統性學習能力。二戰后，美國傳統制造業逐漸被日本人超越，到上世紀末期，美國人利用自己的科技超前優勢，通過開發支撐人類智能的兩大要素技術，信息存儲和機器學習，使人類的生產系統逐漸演變為具有學習和記憶功能，更加類同于帶有人類智能的信號傳輸系統。

人工智能在現階段機器學習和機器記憶的基礎上，會沿著兩條進路演進，一條進路是機器實現個體智能，另一條進路是機器實現種群智能（社會智能）。目前，人工智能研究的關注點主要集中在機器實現個體智能這條進路上，讓機器具有會看、會聽、會理解，進而會表達、會判斷、會自主決策、會自主交流互動的能力，并將互動的模式自主制度化。另一條進路也在快速發展，機器通過網絡鏈接實現社會智能（種群智能），使互聯網具有記憶、學習、感知和自我理解、自我反思、自我制度化功能。人工智能在這兩條進路上的突破，都會快速進入傳統產業系統。

目前，世界主要制造業大國，美、日、德、中等都提出通過人工智能研發，實現傳統產業向智能制造產業轉化的發展戰略，都在加力研發智能制造技術，諸如智能神經系統、智能神經中樞、智能神經突觸、智能神經元、智能神經纖維等智能技術，然后，將其集成為類似人類信號傳輸系統的功能系統，使現代生產以這種智能系統為基礎進行建構。所以，未來產業模式將類同于人類所獨有的開放式信號傳輸系統，使供給人類生存的產品，離開人的參與，由人工智能系統實現自主生產，生產過程中的物質、能量和信號消耗由生產系統自主解決，再生產過程也由生產系統自主控制，產業完全實現全系統智能自覺。

（本文系國家社科基金重點項目“大數據的信號博弈本質與邏輯”和天津市教委招標項目“天津教育大數據開放與共享戰略研究”的階段性成果，項目編號分別為：15AZX004、2016JWZD02）

注釋

[1][英]約翰·梅納德·史密斯：《演化與博弈論》，上海：復旦大學出版社，2008年，第2頁。

[2]Brian Skyrms， Signals： Evolution， Learning and Information， New York： Oxford University， 2010， p. 8.

[3]Fred I.Dretske， Knowledge and the flow of information， Cambridge： The MIT Press， 1981， p. Ⅶ.

[4]Brian Skyrms， "The flow of information in signaling games"， Philosophy Studies， 2010， （147）， pp . 155–165.

[5][美]賈雷德·戴蒙德：《槍炮、病菌與鋼鐵》，上海世紀出版集團，2006年，第262頁。

[6][法]保爾·芒圖：《十八世紀產業革命》，北京：商務印書館，1983年，第194頁。

[7][美]詹姆斯 P. 沃麥克等：《改變世界的機器》，北京：商務印書館，1999年，第29頁。

[8][日]片山修：《豐田生產方式》，北京：華夏出版社，1999年，第40頁。

責 編/周于琬