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中图分类号：G303.B028
文献标识码：A
文章编号：1293/Z(2003)06-0018-05
目前，信息革命席卷全球，并将导致一场智能革命。21世纪便是智能革命的世纪，并会出现社会智能化。因此，从现在起，我们就要面向智能时代，选取智能决策，实施科教兴国战略，发展以人工智能为核心、以生命科学为主导的高科技，使之成为新一代智能生产力——最强大的第一生产力，推进以智能化为代表的现代化，迎接智能革命、创造未来。
一 从信息革命到智能革命
历史上已经有过四次信息革命：语言的产生、文字的创造、印刷术的发明和电信、广播与电视。现在的计算机通讯是第五次信息革命，信息高速公路将把当代信息革命推向高潮。“地球上最美的花朵——思维着的精神”（恩格斯语），正是由语盲的沃土培育开放的。思维与语言同步产生、语言由文字延伸、文字由印刷术传播；电信、广播与电视在更大的空间快速传播语言、文字和思想（特别是科学思想）。科学思想、科学文明恰恰是现代文明的精华。然而，历史上的四次信息革命并没有产生“信息社会”；由此可见，现在的第五次信息革命也不会产生作为独立形态的“信息社会”。
计算机和通讯的结合，形成以计算机为核心的信息网络。国际互联网络已扩大到许多国家。计算机处理信息比人脑快得多，把人从繁杂的脑力劳动中解放出来，从而成为当代信息革命的重要标志。计算机和通讯的结合、计算机和电视的结合以及多媒体和虚拟现实技术的应用，既加速了社会信息化，又创造了信息文化，是现代文明的一大特点。
现在的第五次信息革命也是一场数字化革命，它以数字技术为基础。不仅计算机采用数字“0”和“1”的二进制，通讯也采用数字“0”与“1”进行编码。数字二进制是德国哲学家和数学家莱布尼茨首创的，他发现“0”与“1”与中国古代的阴(--)阳(+)相吻合。由此可见，哲学和数学是古代文明到现代文明的桥梁，数字技术则体现了东方智慧与西方思维的交融。今天，计算机不仅能进行信息处理，而且能进行知识处理，这意味着知识革命。实质上，知识革命是智能革命的萌芽。为什么这样说呢？
因为人与动物不同。人不仅能处理信息，而且能处理知识；动物只能处理信息。既然计算机也能处理知识，那么能处理知识的计算机能做一些需要人的智能才能做的事，它就具有机器智能（亦即人工智能）。人工智能的一个领域是知识工程，即以知识为基础建造专家系统，获取专家的知识和经验，模拟专家处理问题的方式，解决那些需要专家才能解决的难题。人工智能的其他领域还有智能机器人、智能控制、智能决策、智能网络以及智能制造系统等。人工智能的广泛应用，推动着日益深广的社会智能化。所以，人工智能是高科技的核心。
高技术的特点首先是高智能：高技术需要高智能进行开发和应用。就此而言，高技术是广义智能技术。它是一个群体，形成高技术圈；人工智能在这个圈的中心，成为高技术核，可称之为智能核。智能“核爆炸”，把人的智能与机器智能的潜力爆发出来，产生一场智能革命。同时，智能核辐射也使高技术圈智能化（见下图），出现新一代的智能生产力，促进国民经济智能化。智能革命由三股洪流汇合而成：一是数字计算机发展为智能计算机，实现计算机革命；二是产业机器人发展为智能机器人，实现机器人革命；三是信息网络发展为智能网络，实现网络革命。于是信息化、自动化便发展为智能化，社会信息化也随之进入社会智能化。
高技术圈与核及核辐射作用
智能革命的实质是人的智能与机器智能的相互作用、彼此促进，实现智能的互补、转换与利用。即人把自己的智能赋予机器，机器转化人的智能，实现智力放大。而在此之前，机器只能实现体力放大。传统机器是能量转换器，智能机器是智能转换器；前者是能量革命，后者是智能革命。既然能量革命创造了人类近代文明史，那末智能革命也一定会开创人类文明史的新纪元。
二 计算机革命——从计算机到智能机
智能革命的原动力是计算机革命，它使数字计算机发展为智能计算机。目前，人工智能的支持手段主要是数字计算机。但不是所有的计算机都是智能机，微机控制并不是智能化。然而，机器下棋则属于人工智能，因为下棋是一种智力博弈。美国超级计算机“深蓝”首次战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，展现了计算机向智能机发展的光明前景。
计算机向智能机发展，仅仅局限于智能软件的功能开发是不够的，还必须从硬件的结构方面进行变革，突破冯·诺依曼机器的框架。就数字计算机而言，从第1代到第4代（即从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路）的计算机，都是冯·诺依曼机器。这种机器适合数值计算，对非数值（如文字、图像等）应用越来越不适应，使软件功能的可变性与硬件结构的不变性产生矛盾。随着软件规模的扩大，便产生了“软件危机”。编制一个大型软件，甚至需要几千“人年”（工作量）。即便如此，也很难避免软件的错误。美国航天飞机阿波罗14号在飞行的10天中，软件出现18个错误。有时一个微小的错误，会造成很大的损失。美国第一次飞向金星试验，就是由FORTRAN DO语句中少一个逗号，导致飞行的失败。为了克服“软件危机”，除了研制智能软件，使之具有自纠错的能力和自生程序外；还必须改变硬件结构，使软件功能与硬件结构相适应，这就需要研制新型的智能机。而软件与硬件的矛盾，正是推动计算机向智能机发展的内在动力。
研制智能机需要了解智能人，需要从人脑的活动机制和工作原理中得到启示。人脑具有灵活性，不需要程序，或者自生程序进行工作，具有自组织、自纠错的能力。这恰恰是智能机需要模仿的，从而有可能研制出仿脑智能机。同样，研制出智能机又会促进对人脑奥秘的探索。不论是开发人的智力还是开发人工智力，都需要探索人脑的奥秘——生命科学的最前沿领域。人脑有
个神经元，神经元的突触联系达
个，形成复杂的非线性特大系统。由这些神经元构成巨大的神经网络，具有分布式存储和处理信息的功能。基于此点，人们正在模仿人脑、建造人工神经网络，研制第6代计算机——神经计算机，进而成为神经智能机。人们还在研制神经计算机、光学计算机和模糊计算机相结合的混合型计算机，采用新的体系结构模拟人的思维、学习以及自适应、自组织特性。这类仿脑智能机，属于非诺依曼型机器，有人称之为“超级大脑”。作为高科技主导的生命科学，必然要与作为高科技核心的人工智能相结合，使人工智能、脑模型和认识科学三者相互渗透，从而出现包括三者在内的“ABC”理论，形成统一的智能科学与智能技术，真正达到人们梦寐以求的“设计大脑”（智能机）再现和放大人的智能。同时，智能科学与智能技术也会促进人脑的进化，增强人脑的功能，提高人的思维能力。
生物技术与智能技术的结合将会造出生物智能机，成为21世纪高科技革命的突破口。生物智能机的关键，不是无机芯片（如硅片）而是生物芯片；因而机器具有一定的生物性，可以自组织、自修复。已制成的生物芯片在1立方毫米内有100亿门电路，能存储110亿比特的信息量。由于机器体积很小，又与生物体同质，有可能植入人脑作为思维器官，真正出现人机共同思考的新时代，把智能革命推向新阶段。
三 机器人革命——从产业机器人到智能机器人
智能革命的重要形态是机器人革命：即使产业机器人发展为智能机器人。智能机器人和智能机都是一种智能机器，这是机器发展的质变。智能机器把人的智能物化为机器智能，显然是革命性的变革。现在，全世界已有机器人77万台，但大多是产业机器人。这些机器人甚至根本不像人，而是钢铁动物。实际上，机器人只不过是装有电脑的机器，由电脑控制机械臂和手进行操作，可以代替人干一些简单的重复性的活，如喷漆、焊接、搬运、金属加工、清理污物等，被称之为“钢领工人”。机器人的使用，促进了生产自动化，提高生产率和产品质量。日本丰田汽车公司使用机器人生产汽车，一度占领美国市场，使福特汽车甘拜下风。机器人的应用广泛，几乎到处都有机器人的足迹，真可谓“上九天揽月，下五洋捉鳖”。美国机器人曾登月采集月球岩土样品，海洋机器人收回掉入海底的核弹头。虽然这类产业机器人和遥控机器人有很强的功能，但并没有智能。某些感觉型机器人也只有极低的智能，还不能称之为智能机器人。
随着计算机发展为智能机，机器人也必然会发展为智能机器人。机器人是否具有智能，主要取决于它的“脑袋”。现在由运行智能软件的计算机控制的机器人，也是一种智能机器人。例如早期的机器人赛克，可以完成心理学上一个著名的智力实验——“猴子摘香蕉”。所以赛克被称之为“机器猴子”，它具有猴子的某些简单智能。实际上，赛克只是一个由计算机控制的“眼——车系统”。智能机器人可做一些需要智能的复杂工作，如“机器医生”能做外科手术，“机器琴手”可以弹琴，“机器歌手”可以惟妙惟肖地模仿“歌王”唱歌，以致真假难分，令人兴奋不已。看来，智能机器人与智能人同台演出不会遥远。智能机器人还在发展，它可以适应环境，作出判断，改变自己的行为。意大利有个叫“莫罗”的机器人，能通过自己的传感器接收各种信息，并据此判断出一个实际的环境模式，解决临时碰到的问题。它反应灵活，有一些适应环境的能力，可以起到职员的作用，被称为“白领”机器人。令人惊奇的是机器人足球赛。1996年11月在韩国举办了第一届机器人世界杯足球赛，有美国、日本、韩国、新加坡等24支机器人足球队参加，结果美国队以20比0战胜韩国队获得冠军。别看小小的机器人，它反应灵活、适应性强，否则难以参加对抗赛。
纳米（
，10亿分之一米）技术的发展，还可研制出更小的纳米机器人。这是机器人发展的另一个方向。现在已能制造出微型机器人，如美国的“机器蟑螂”、加拿大的“蚊形机器人”。微型机器人将在微型外科医学中得到应用，它能进入人体进行检测、定点投药和定点手术。随着纳米生物学的进展，将研制出生物分子纳米机器人。它含有纳米计算机，可进行人机对话，具有自复制的能力。它可在人体内穿行，对损坏的组织进行复杂的修复。纳米生物技术还可研制出微小的低智能单元，再由这些低智能单元组成复杂的高智能系统，如生物智能机器人。这种机器人将是电子—生物—机械三位一体的共生体。
智能机器人的应用，将推动生产智能化。智能机器会在智能计算机集成制造系统中发挥重要作用，形成智能制造系统，成为未来工厂的一种新模式。目前，在计算机集成制造系统(CIMS)和柔性制造系统(FMS)中虽然使用的还是产业机器人，但已使刚性自动化发展为柔性自动化，推动经济由量的增长进入质的增长。一旦计算机集成制造系统发展为智能制造系统，柔性自动化就发展为智能化，推动经济进入创新阶段，发展智能经济。
但是，人们对机器人的发展和作用却认识不足。1993年，美国企业家甚至对“机器人技术革命”提出疑问。同年，美国提出“信息高速公路”，人们大谈“信息网络”，几乎忘却了机器人。无疑，信息网络是重要的，但机器人也同样重要。信息网络是社会的神经系统，机器人——计算机集成制造系统是社会的生产系统，两者不可偏废。特别是智能机器人将进入社会生产和生活的各个方面，把人从直接劳动中解放出来，根本改变生产模式和生活方式。
四 网络革命——从信息网络到智能网络
智能革命的时空动力是网络革命，使信息网络发展为智能网络。智能网络的发展趋势：一是实现计算机网络的智能化，二是建造智能机网络——真正意义上的智能网络。显然，当计算机发展为智能机，智能机网络就会应运而生。
信息网络是以计算机为核心，通过通讯线路把计算机连接成网络，进行计算机通讯。它既使计算机进入以网络为中心的计算新时代，又使电信进入数字宽带多媒体通讯的新时代。信息网络已由专用信息网扩展到数字综合业务网，由内部网、局域网到广域网。当前，最热门的国际互联网络是最大的广域网，网络用户扩展到科研、教育、商业和公共服务领域，进而扩大成为全球最大的信息网络和信息资源总汇，实现信息资源共享。互联网络的用户，每月以15%的速度增长，全球增至2亿。
实际上，互联网络不过是一个“虚拟社会”。在这里，既有虚拟市场、虚拟医院、虚拟旅游，也有虚拟犯罪、“黑客”和“黄货”。
然而，互联网络并非信息高速公路，只不过是它的一个雏形。因此，那种把任何信息网络都说成是信息高速公路，是某些传媒的误导。究竟什么是信息高速公路呢？其真正的科学技术含义是指多媒体信息交互高速通信的广域网。这里的“高速”要达Gbps（
，即每秒10亿比特传输速率）级，“广域”要复盖全国。虽然互联网络是国际性的广域网，但它不能进行多媒体信息交互高速通信，仍然不是信息高速公路。虽然光缆可以构成信息高速公路的骨干网，但用光缆通信的网络也不是信息高速公路。多媒体信息交互高速通讯网是数字光纤网。当信息高速公路建成时，就可以使多媒体信息通讯社会化、家庭化、个人化。全球信息高速公路，还使多媒体信息通信国际化，可以与世界任何地方、任何人随时进行可视通讯。
信息高速公路究竟通向哪里？人们有不同的看法。一种看法认为，它通向“信息社会”（法国就称之为“信息社会计划”），又有人把“信息社会”称之为“网络社会”；另一种看法认为，它通向智能社会（日本在谈及建设信息高速公路时就提出“知识创新社会”或“智能化创新社会”）。这实质上就是我们讲的智能社会。从智能革命的发展趋势看，信息高速公路必然要智能化，使高速信息网络发展为高速智能网络，建成智能高速公路，推动社会智能化。如果说信息化社会是“信息社会”，那么智能化社会就是智能社会。
网络智能化，即信息网络转变为智能网络是大势所趋。一些发达国家和大公司，早就为这一转变开始做准备。1984年3月，美国首先提出智能网络(Intelligent Network)，以适应社会的高度信息化需求。随后，在芝加哥举办了有关智能网络的第一届讨论会，明确提出开发智能网络的目标。从实际起步来说，中日两国合作开发智能网络比较早。1983年，中国哈尔滨工业大学和日本东北大学、千叶工业大学联合发起，共同开发“智能型计算机信息网络系统”，促进网络智能化。目前，网络智能化主要有两个方面：一是实现某种程序的“操作智能化”，即网络运行、维护和管理的智能化，需要运用人工智能技术，开发故障自动检测和康复的专家系统，流量控制与优化路由选择专家系统。二是实现为客户服务的“服务智能化”，需要有分布式的知识库和咨询服务专家系统。通过智能工作站联网，可初步形成“操作智能化”和“服务智能化”兼备的智能网络。总之，在原有的信息网络基础上，运用人工智能进行技术改造，可以建成二级智能高速公路。只有以智能机为核心、实现智能机联网，才能建成一级智能高速公路，通向智能社会。
五、智能社会
正像蒸汽机的能量革命魔术般地创造出工业社会一样，智能机的智能革命也会奇迹般地创造出智能社会。智能机、智能机器人和智能网络推动社会智能化，一个全面智能化的社会，便是智能社会。社会智能化是社会信息化的发展，社会信息化的
将逐步向社会智能化的
转变。所谓，即三A（A是英文单词自动化的第一个字母），表示三个自动化，即工厂自动化、办公室自动化和家庭自动化；所谓即三I（I是英文单词智能化的第一个字母），表示三个智能化，即工厂智能化、办公室智能化和家庭智能化。然而，这只是社会智能化的一个重要方面，要实现社会全面智能化，还必须使农业的生产与管理智能化，城乡一体化、智能化。到这时，便创造出一个智能社会。
工厂智能化的关键是采用智能制造系统(IMS)。随着计算机向智能机发展，计算机集成制造系统(CIMS)必然要发展为智能机集成制造系统(IIMS)，成为真正的智能制造系统。目前，一般是实现计算机集成制造系统的智能化，即将人工智能技术、专家系统、智能机器人运用于计算机集成制造系统，使之成为智能化的计算机集成制造系统(ICIMS)。这样的制造系统，也是一种智能制造系统。1990年6月，日本通产省就提出“智能制造系统”(Intelligent Manufactring System)研究的10年计划，并从1991年正式实施。这是一项耗资10亿美元的设计未来工厂的国际研究计划，日本政府决定邀请世界各地精通机器人和有关制造技术的专家参加，以便找到办法把一些新出现的高技术，特别是人工智能技术同具有视觉和触觉功能的机器人结合起来，最终创建一些智能工厂——未来工厂的雏型。
如果农业生产也能像未来工厂那样，那么农业生产也可由自动控制进入智能控制，实现生产过程的智能化。现在，日本已经出现了植物工厂，展示了农业工厂化、自动化，乃至智能化的广阔前景。即使在目前情况下，传统农业也可使用人工智能技术（如农业专家系统和农业机器人的应用），使成本降低、产量提高。农业机器人是智能机器人在农业方面的应用，它将逐步替代农民在田间和果园作业。这种机器人要有识别、判断的能力，并且要有触觉。现在已有一种摘苹果的机器人，不仅能摘苹果，而且能依其特征和大小对苹果分类，便可依质论价，取得经济效益。正在研制的采收机器人，还可采收蔬菜和水果，它利用传感器寻找果实所在，判断是否成熟，再区分果实和叶、枝后，摘下成熟的果实。目前番茄采收机器人已进入实用阶段。
智能机器不仅进入工厂和田间，还要进入办公室和家庭，促进全面智能化。大大小小的智能网络，将成为人们工作和生活的智能环境。现在已经在建造“智能大厦”和“智能住宅”，实现计算机控制、机器人服务和网络通讯，使办公室和家庭自动化；可以在家工作，出现办公室和家庭一体化的趋势，从而节省时间、提高工作效率和生活质量。然而，现在的所谓“智能大厦”和“智能住宅”，不过是电脑化的大厦和住宅，只是走向办公室智能化和家庭智能化的第一步。美国类似电脑大楼的“智能大厦”约有8000座，是日本的10倍。这些“智能大厦”都与互联网络接通，进行各种活动非常方便。美国电话电报公司专门为构造“智能大厦”提供综合布线系统。现在的“智能大厦”布线系统，实际上仍是信息系统。这种布线系统若用人工智能技术加以改造，使之智能化而成为真正的智能布线系统，便可构造真正的智能大厦、真正的智能住宅。如果采用智能多媒体，并与智能网络连接起来，就可实现办公室和家庭的智能化。采用智能布线系统构造智能大厦和智能住宅，这是使现有高楼大厦和民间住宅实现智能化的捷径。推而广之，整个城市也可通过类似改造来构造智能城市，最终实现城市智能化，进而达到全面智能化。通过一个个城市的智能化，便可达到整个国家的智能化，这是自下而上的智能化。然而，这种智能化又必然要由国家整体规划、需要国家智能高速公路的支持。所以，国家的智能化又是自上而下的。两者结合起来，就能实现社会的全面智能化，迈入智能社会。
收稿日期：2003-05-26
标签：人工智能论文; 机器人论文; 机器人革命论文; 未来计算机论文; 计算机的发展论文; 信息革命论文; 信息发展论文; 智能化技术论文; 社会网络论文;