08 为什么归入中国科学哲学正轨后量子计算和人工智能得以突飞猛进?

道家哲学以极其冷酷无情的思想,“道”出了世界的本质:世界不确定,只能概率分析。

什么意思?简单说就是,人无神性、不是什么神的儿子、只是自然之物,因而人不可能探知世界的秘密,即所谓“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,从而无法通过逻辑推演(如定理、公式)等“理性”描述自然规律,只能通过概率统计略知皮毛(如中医学),被动地适应自然规律。

而这正是西方宗教文化所无法接受的。

抛开专业而通俗地说,其实也不复杂,简单说中西哲学的根本区别就两点:

其一,认识论(是什么、为什么)。中国哲学认为,世界可知、但不可确知;西方哲学则认为世界可知、更可确知。

其二,方法论(怎么办)。中国科学和现代科学基于辩证逻辑;西方近代科学则基于形式逻辑。

但遗憾的是,中国哲学才是真正理性的现实,因而量子论之伟大正在于此。

量子论用科学证明了中国科学哲学的正确,从而彻底推翻了西方近代科学体系,将人类现代科学归位于中国哲学的正道。波尔用太极图作为族徽,反映了波尔是将太极图作为量子论的图腾,也预示着太极图将会成为人类科学的Logo,无非是洋人与狗暂时不愿承认。

【可参见拙文“06 为什么现代科学的基础是中国哲学?”】

只不过,洋人与狗将中国的科学哲学美其名曰“量子思维”,以屏蔽中国元素、彰显白人至上。这种取巧的小手段体现在现代科学的方方面面,只是我等凡人很不熟悉,而我们能够感觉到的,主要就是量子计算和人工智能。

 

量子计算机是太极图的意外之果

2023年7月,中科院宣布,成功实现了51个超导量子比特簇态制备和验证,刷新了所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录。

2023年10月,中科院成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”,在百万分之一秒时间内所处理的最高复杂度的样本,需要当前最强的超级计算机“前沿”花费超过二百亿年的时间。这一成果进一步巩固了我国在光量子计算领域的国际领先地位,有网友评论“庆幸科技掌握在文明手里”。

中国之所以在量子计算和量子通信领域中领先世界,有许多原因,但其中一个重要原因是,中国人从小就在汉文化的影响下成长,虽然在学校接受的是西方静态科学思想的教育,但读书考试之外受到的却是中国动态科学思想的熏陶,因而天生就具备处理不确定性的素质,这是西方科学家所难以比拟的。

比如,我们从小就习惯了“八九不离十”、“我看靠谱”、“差不多就行”等等思维方式,这与西方人非黑即白、不正确即错误的方脑壳思维,是大相径庭的。

 

量子计算处理的是不确定性

什么是不确定性?远处看一个大美女,走近仔细看却搞不清是男是女;当然,文雅的说法是“薛定谔的猫”。

当今世界,高科技没有一样离得开量子力学,但作为迄今为止最为成功的理论,其意义就一直在困扰着我们一些深受西方文化污染的学者,至今仍无法确定其真实意义。因为它否定了西方近代科学严格的因果律,而认为不确定性(随机性)是这个世界的基石。

西方近代科学无法处理不确定性,但不确定性总得有个法子处理,于是基于量子叠加态、量子纠缠现象,科学家提出了量子计算的概念。

今天的计算机,本质上都是图灵机,读入数据、按算法处理数据、输出结果。但因为量子是纠缠的,量子计算机的10个量子比特记录的不再是一个10位二进制数,而是2的10次方(1024)位二进制数。因此,就算力而言,1台n位的量子计算机= 2n台n位的电子计算机并行计算,其算力之强大可想而知。

顺便一说,从某种意义上说,量子既不是粒子、也不是波,只是在有些情况下表现出粒子的某种特性、而在另外一些情况下又表现出波的特性。就像一个圆柱体,正面看是圆形、侧面看是长方形。只不过“波”是乖宝宝,较为符合西方近代科学所追求的确定性;而“粒”则是熊孩子,没个准相,不讨西方科学家喜欢。

用不喜欢的理论、研究不理解的量子计算、解决不承认的不确定性问题,这显然并非西方所长。

 

量子计算机算的是概率

电子计算机基于经典逻辑,采用布尔变换,反映的是运算的确定性,得到的是准数;量子计算机基于量子逻辑,采用幺正变换,反映的是运算的不确定性,得到的是概率。

其原理异常烧脑,本人不懂,以最基本的逻辑与门为例,简单粗暴地打个比方。

两口子想买房,如果两人都同意,那么输出就是“买”,但如果有人或都不同意,输出就是“不买”。

如果两人都果断坚决,结论也就明确,那就是经典逻辑的布尔变换。

如果两人都优柔寡断、不置可否,即量子叠加态,结论也就时可时否不确定了,那就是量子逻辑的幺正变换。

但问题是,总得有个说法,于是两口子猜拳解决,手心向上为同意、手背向上为反对。一次不行就来一百次,于是一致同意的结果占到一定比例,即“买”的结论是个概率。诡吊的是,不论来多少组一百次,得到“买”的概率基本一致,这就反映了两口子的心态,不太愿意则“买”的概率小、很希望买则“买”的概率就大。因而猜拳一组(一百次)就能得出结果(“买”的概率),即不确定性输入的运算结果,这就是量子计算。

 

量子计算机的理论基础是哥本哈根诠释

量子计算机和电子计算机的区别在哪儿?不确定性。

电子计算机二进制数的0和1是确定的,量子计算机建立在量子可以处于1和0的叠加态,既可以是0、也可以是1,不能确定。也就是说,量子计算机建立在不确定性“原理”基础上。

不确定性“原理”正是哥本哈根学派的思想。玻尔领导的哥本哈根学派,创立了量子力学、矩阵力学、测不准原理、量子力学的统计解释,并在此基础上提出了哥本哈根诠释,其由互补原理(即波粒二象性)和不确定原理构成。哥本哈根诠释的本质是“随机(不确定)性”,用量子力学的概率统计分析,取代了近代物理学中严格的因果关系,因而哥本哈根诠释颠覆了西方近代科学体系。

尽管量子论还有几种其他理论,尤其是一些西方学者仍笃信上帝创造的世界是确定的,但哥本哈根诠释仍是量子论的主流理论,并且成为量子计算的基础理论。

顺便一说,尽管本人不知该诠释和太极图有何关系,但波尔获授勋爵后,即设计了族徽,很简单,就是太极图和一行拉丁文“对立即互补”。他认为,阴代表粒子、阳代表波,太极图就是对量子力学最完美的解释。因为玻尔的核心思想是互补原理,即粒子性和波动性两种相互排斥的属性,共存于一切量子现象之中,而太极图则是最能表达这一观点思想的图形。

 

基于概率论的人工智能

薛定谔的猫,一只可怜的猫,就像本人一样,在生与死的边界上游荡。

但就是这只可怜的猫,引发了人工智能革命,也将中国推向了人工智能的领先位置。

这里需要说明,人工智能问题异常复杂,已不单纯是跨越各学科的科学问题,更涉及到社会学、伦理学,以至触及到哲学深处,因而单纯从计算机科学的角度,是不可能说清的。

因此,本文仅只是从人工智能领域为什么中国领先、也只能由中国引领的角度,探讨一些个人的理解。

 

人工智能的底色是哲学

人工智能的概念,其实早已有之,工具能够帮助我们身体干活,那么能否有个什么东西帮助我们动脑筋。算盘倒是可以帮我们算账,但既不自动、更不主动。

有了电子计算机后,人们看到了希望,那家伙上电后就能自动地、且主动地干活,不断电它还就不停,比牛马好使,还不用喂草。

于是,智能机器的研发上路了。

 

从辅助计算到辅助智能

算盘和齿轮计算机是早期的辅助计算工具,电子计算器则是第二代辅助计算工具,实现了公式计算、矩阵计算、微积分计算、各种迭代计算、各种概率统计分析等功能的计算机,可算是第三代辅助计算工具。

随着技术发展,计算机应用扩展到辅助功能,如辅助设计、辅助管理、辅助创作(图形生成、电影特技等)。而棋类软件、电脑游戏、辅助医疗及各类专家系统等,以及基于互联网和物联网的人网交互平台、自动驾驶等等,开始依托对大数据的分析、应用,具备了辅助智能的功能。

 

从思维模拟到意识模拟

过去西方的人工智能其实是辅助智能,即通过模拟人的逻辑思维方式,采集、归纳、总结信息,并按照人的设定规则,对信息进行某些演绎,来为人提供参考建议,就像一个万能的机器秘书。

不过,对我等凡人而言,更需要的不是机器秘书、而是机器仆人。比如正全力发展的智能家居、各种智能小玩意,帮我们准备早餐、烧洗澡水、采购啤酒;进一步则是情感抚慰,高兴也罢、难过也罢,和机器狗聊聊天,上什么ChatGPT之类的智能聊天网站倾诉一下,或者送不能陪伴的父母一个机器猫,聊聊天、解解闷,帮自己尽个孝道;当然还能再进一步,买个什么机器宝宝,守护、陪伴孩子,最好能顶个家庭教师。

想起西方著名的英国管家,他能比你更懂你自己,不过网购时屏幕上跳出的广告,倒是提醒着我,有个什么神秘的家伙,确实知道我想买什么。

塞尔的“中文屋”就是实现这些应用的法子,给计算机一本“中英文对照手册”,应该是“人机文对照手册”,机器就能帮我们干活,看上去就像是称职的英国管家。

但是,如果老大想要干票大的,需要的就不是英国管家、而是绍兴师爷。

如果说辅助智能是英国管家,能比你更懂你,那么人工智能就是绍兴师爷,能懂你所不懂的、能干你所干不了的。

于是,智能机器就需要从模拟人思维的辅助智能,升级为模拟人意识的人工智能。

西方哲学是拒绝意识的,因为黑格尔认为意识属于上帝,不属于上帝创造的世界,包括人,当然机器更不会有、也不能有。因而顶多到弗洛伊德的心理学层面,即意识的反应,不能再上升了。

因此,后面的路,就得靠中国人去闯了,除非西方人接受中国的科学哲学。

 

人工智能“智”在不确定性

辅助智能的哲学基础是形式逻辑,功能是英国管家;人工智能的哲学基础是辩证逻辑,功能是绍兴师爷。

过去,我们对计算机的应用是模拟人的思维,比如用公式帮我们算账、画图、逻辑分析。但是,当我们需要计算机模拟人的意识时,公式、定理这套形式逻辑的方法就不好使了。因为大自然是不确定的,作为大自然一部分的意识,更是不确定。比如说,我们对一般事情的反应通常是“不假思索”,下意识也罢、本能也罢,到底是什么因素促使我们做出决定,连我们自己都不知道,机器如何得知。

西方的人工智能(其实是辅助智能)基于确定性,比如符号主义、连接主义、行为主义等等。但随着其发展步入瓶颈,这才明白以确定方式模拟不确定的意识,是造不出“智能机器”的。

西方人工智能领域在模拟人的确定性智能(逻辑思维)方面,已取得很大成就,比如AlphaGo围棋软件。但是,模拟人的不确定性智能始终步履维艰,根本原因在于,基于确定性的西方科学,根本无法解决不确定性问题,至于要模拟人的形象思维就更是无从谈起。

幸而中国的不确定性科学哲学,为人工智能的发展,提供了坚实的哲学基础。在21世纪,由中国的科学哲学引领,计算机科学及自然科学、社会科学、道德伦理学等交叉渗透,必将促进不确定性人工智能的快速发展,促使机器具备类似人脑的不确定性信息和知识的表示能力、处理能力和思维能力。

 

人工智能“能”在概率论

儿子沉溺于电脑游戏,难免紧盯屏幕,老妈瞥见一声吼:“再凑近点!”

这是家庭常见的风景线,儿子触电般立马后退。但我儿子会更凑近一点,因为他是自闭儿,无法理解话后之意。

尽管文心一言、ChatGPT等聊天软件,以及最近大热的Sora娱乐应用级,无法与盘古大模型这种AI的生态级超级大怪兽相提并论,但作为AI的应用成果,已足以让我们领略AI的神奇。

如果向聊天软件提问老妈怒吼问题,答案应该是“离我远点”,因为这是小孩都知道的答案。

那么聊天软件是如何知道应该如此答复呢?是它通过摄像头人脸识别、通过什么复杂的公式计算?非也。如此答复无非两点:其一,正常人才会如此提问,需要得到的也是正常答案;其二,据大数据统计,八成以上的孩子会如此反应,这才是正常反应。

其实,聊天软件之类的新型AI应用,获得结果的方法并不是什么复杂的逻辑数理计算(这是不可能实现的),而是天量的概率统计,即AI学习训练。当今世界,没有百亿级的大数据支持,都不好意思自称AI。

概率论是用于表示不确定性陈述的数学框架,即它是对事物不确定性的度量。因而,只有概率论才能专治疑难杂症、处理普遍存在的不可思议。

就像抛硬币问题,逻辑论是通过材料学、力学、空气动力学等计算而出,貌似非常科学,实则是百无一用的书呆子。概率论貌似不“科学”,因为说不清为什么,但实则是处理不确定性的不二法门。

顺便一说,其实本人并不担心计算机产生自我意识而成“天网”、并统治世界,因为它的“意识”是人类意识去掉两头、中间平均,是一只无法离开笼子的金丝雀,产生不了所谓的“自我意识”。毕竟意识可以模拟但不能创造,人不能拎着自己的头发把自己提起来,因为人的意识来自各人自身、而非神赐,真克隆人都不行,何况机器这个假克隆人,悲催的是,连遗传都不行,喝了孟婆汤就连转世都不行了。

 

人工智能是玩具还是工具

为什么世界公认中国是世界领先的第一AI大国,但一般人却感觉不到?

因为中国的AI在暗处,美国的AI在明处。就像通信,我等普通人熟悉的是苹果手机,但对华为的基站、路由器、交换机、服务器、光缆通信网等手机应用的基础设施,就两眼一抹黑了。

为什么我等普罗大众惊叹于Sora、却对盘古大模型一无所知,原因很简单,任老爷子说过:华为不做娱乐业。

 

人工智能的目的

娱乐至死vs文明提升,美国与中国对待AI的态度十分不同。

中国的AI大模型正呈全面爆发的态势,根据赛迪顾问数据显示,截至2023年7月,中国累计已经有130个大模型问世。

美国科技巨头那数万亿美元的市场估值主要来自娱乐消费;而在中国,正如华为盘古大模型的主题词“不做诗、只做事”,“没有闲工夫吟诗作赋”,所创建的不是AI的应用,而是AI的生态环境,并已开始专注于政务、金融、制造、气象、铁路、电力、医药、矿山等领域的智能应用,实现所有对象可连接、所有应用可模型、所有决策可计算,从而逐步构建出整个世界信息处理的底层生态。

这可是世界首创。

美国AI的目的是:娱乐至死、推高股价。

中国AI的目的是:千行百业、重塑金身。

这就是区别。

其根源在于,美国只有金融、娱乐两业,没有千行百业,不成规模、没有前途的行业,私人资本不感兴趣。

中国不会去猜测机器何时具备自主意识、人工智能何时将取代人类,中国专注于自动化改造繁重的工作:比如检查工厂传送带上的零件、检查煤矿工作面附近的垃圾桶是否有危险品、检测机器运转中的异常情况、或者将货轮上的集装箱装载到无人驾驶的卡车上、怎样使城市更智慧等等。

中国的计划是在将AI应用于生产、物流和服务的第四次工业革命中,占据领先地位,而目前该计划似乎已步入正轨。

 

人工智能是个体系

现代战争打的是体系作战,光凭一两件先进武器,绝对是送人头的善举。

AI领域同样如此。

据专家整理,AI体系主要有基础、技术、应用三个层面:

★基础层:芯片(鲲鹏昇腾)、计算平台(CANN)、计算中心(Atlas 900)、云服务(昇腾云)、编程语言(Ascend C)、数据服务(DataArts)。

★技术层:大模型(盘古3.0)、AI框架(昇思)、AI开发管线(ModeArts)、计算机视觉、数字内容(MetaStudio)、软开管线(CodeArts)。

★应用层:安防、医疗健康、移动通信、金融、自动驾驶、智能制造、零售、交通指挥、智慧农业、等等。

其中,基础层和应用层的有机整合,就构成了整个AI应用的生态环境,离开这个生态环境,神马都是浮云。

当英伟达因芯片、Open AI因生成式应用(ChapGDP、Sora)而傲视天下时,中国在干什么?尤其是Sora面世,公知们犹如鸡血注身,叫嚣中国AI永远赶不上美国。

其实,中国许多大学、科研机构、高新企业也在分进合击、对标美国产品,如文心一言等。但是,冰山看不见的部分才是最恐怖的。

比如说,上述AI的基础层和技术层共有12个模块,除“计算机视觉”外,11个模块名称后面都有一个括号,里面是什么内容?嘿嘿,都是华为已经发布的产品。

在计算机视觉领域,华为也没有闲着,其基础研究进一步聚焦到数据、模型和知识三大挑战,正全力开展数据冰山计划、数据魔方计划、模型摸高计划、模型瘦身计划、万物预视计划、虚实合一计划等“华为视觉”的六大研究项目。

也就是说,在不久的将来,当华为视觉完成后,华为将建成人类第一个打通任督二脉的、完整的AI生态环境,将来要想在AI圈里混,华为AI生态环境恐怕是绕不开的。

那么应用层呢?我们看到了ChapGDP、Sora,但是我等凡人看不到华为已发布的八大应用基础模块(政务、金融、制造、气象、铁路、电力、医药、矿山等),以支撑相关机构和企业的应用研发,并已取得许多重大突破。

注意。华为这八大模块是为其它行业、企业推进相关AI研发和应用的基础支撑和服务,并非华为自身的应用产品。实际上,上述专家整理的九个应用领域中,华为至少在安防、医疗健康、移动通信、自动驾驶等方面的产品都是世界顶级的。

 

美国AI重应用vs中国AI重基础

其实人工智能应用层面的任务,主要有两大类:判别式、生成式。

判别式人工智能是对现实的感知和理解。比如说通过AI做人脸识别、昂或猫狗识别。中国人脸识别技术和设备水平之高,令美国难望项背,据说中国某型识别软件,识别的不是人脸、而是头骨,因而整容也难逃法眼,除非对骨头大动干戈,这也使得中国成为世界上唯一在机场安检敢用自动身份确认的国家。至于自动驾驶系统的交通标识识别,更不在话下。当然,这也带来一些困扰,作为判别式人工智能的核心技术,图像识别和语音识别方面,中国就有许多企业因技术太过领先,而被美国列入制裁名单。当然,也使得美国对中国企业的制裁名单,无意中变成了最高级别的技术鉴定,不是世界领先,还真挤不进名单。

生成式人工智能是对虚拟的创造和构想。即对现有大数据的概率统计、归纳分析,创造出符合人类思维要求的虚拟现实。比如科幻电影里必不可少的特效镜头,只不过AI代替人工完成大量繁琐的技术工作。也就是说,科幻片导演给特技师一份文本的要求,特技师根据要求用电脑制作一段特效视频,只不过现在是特技师的活被AI代办了、特技师面临下岗威胁。这也就是美国Open AI的思路,即通过大数据检索和训练,用小文档生成大文档(文生文,如ChatGDP)、生成图片(文生图)、生成视频(文生影、如Sora)。这就是目前生成式AI的概念,只不过,让恨国党们血脉喷张的文生文、文生图、文生影不是学术问题,而是工程问题。

同样是生成式AI,当我们对Sora生成的、从雪地里探出头的小狗欣喜若狂时(本人就是如此),却没有注意中科大生成的钱学森演讲视频。

Sora基于的是一种“扩散模型”,是2020年华裔青年学者乔纳森.何提交的“去噪扩散概率模型”,其生成的作品是“大力出奇迹”的结果,就像武功,不是依靠技巧避实击虚、点穴制胜,而是硬碰硬大力压制。其特点是,生成的视频用户并不熟悉,因而可以天马行空,越是不可思议、就越能显得高深莫测。

但是,钱学森演讲视频就来不得半点脑洞大开,据说该视频请钱老家人鉴定,结果只是衣服不像,足见其逼真程度和水平。该视频的素材仅是一张照片、两分钟语音,先通过判别式AI技术的识别,提取钱老的影音特征;然后通过生成式AI技术,采用各种算法三维重构钱老的形象,并请其按讲稿文档发表生动的演说,其技术含量和水平,显然不是公知吹得天花乱坠的Sora娱乐级应用所能相比的。

只不过,与Sora相比,中科大的AI技术既不太吸引眼球、也缺乏直接的商业价值,而是对应用基础的探讨和深化,属于砍柴前的磨刀。

 

美国AI的商业价值vs中国AI的文明价值

2023年是生成式AI技术的突破之年,生成式AI工具遍地开花,全球各国均在快速部署生成式AI技术发展。

只是,中国的AI要与硬件系统结合、与生产场景结合、与生活环境结合。

美国现在的AI大模型更多还是文艺青年的东西;而中国的是理工生型,未来的发展是要辐射到制造业,更多体现的是一个工程师的角色。当然,中国面临一个客观现实,出生率下降。在未来我们可能更多地要依赖AI技术对整个社会赋能,面向中国坚持制造业立国,我们注重在垂直领域开发相关的模型,把基础模型和垂直领域模型有机地结合,以推动产业发展和升级换代。

顺便一说,中国的AI技术发展,更多体现在正在实施的“数字中国”工程,即以整个中国作为对象的数字地球技术体系,旨在以遥感卫星图像为主要的技术分析手段,在可持续发展、农业、资源、环境、全球变化、生态系统、水土循环系统等方面管理中国。

广义上的“数字中国”,则除技术层面外,上升到中国的国家信息化范畴,如“宽带中国”、“互联网+”、“大数据战略”、“云计算”、“人工智能”等等,都是“数字中国”的具体内容。

《数字中国建设整体布局规划》(2023年)明确,数字中国建设按照“2522”的整体框架进行布局,即夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”,推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合,强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”,优化数字化发展国内、国际“两个环境”。

同时,中国的“数字地球”也已完成架构,根深枝繁,如开春的梧桐树,开始长叶了,相信不久就能开花结果。而更超前的是元宇宙,虚实融合,数字仿真(孪生)是实,创作创新是虚。

当然,美国则不需要操这份闲心,个人资本赚钱就行。

什么意思?其实,AI产业就像电动汽车产业,中国关注的是基础,比如三电(电控、电池、电机)基础产业,美国只关注商业,有个特斯拉品牌赚钱即可,特斯拉电车的三电均使用中国产品,无所谓啦,至于产业链的事,更与美国无关。也就是说,Sora就像特斯拉,有个世界第一品牌大赚其钱足矣,AI的基础领域就像电车的三电,美国政府想要,但私人企业兴趣索然。

这就是AI产业的世界格局,也是公知要尽力隐瞒的客观现实。

 

社会性和量子化是人工智能的重要发展方向

随着不确定性人工智能相关理论和研究方法的不断发展完善,有两个问题逐渐凸显出来:

其一,社会性。汉文化是社会文化,人生存于社会、智能存在于社会生态,因而AI必然要具有社会属性。个人主义可以存在于西方社会,但个人主义的AI恐怕就只能发展到围棋软件的阶段,如AlphaGo虽然冠绝天下,其机理虽可惠及辅助医疗、辅助管理等领域,功能非常强大,但终究只是智能的小助手,就像CPU的数字协处理器,协助CPU完成高速浮点运算,仅此而已。因此,AI必须置于社会性的框架之下,才有可能向纵深发展,除非追求的是与人迥异的另类智能。

智能因社会而进化,因而其特征并不体现在数据量和算力上,而是体现在社会属性上。

其二,量子化。与处理相对简单的个人性问题不同,要有效处理复杂的社会性问题,不仅运算浩繁远非电子计算机所能,而且要最终解决不确定性问题。也就是说,不仅个人意识不确定、而且几十亿个意识的不同组合,后台演算恐怕非量子计算机不可。

站务

全部专栏