当前，尽管人工智能的发展如火如荼，但是人工智能究竟星什么？从哪里来？又会到哪里去？这些问题依然没奋令人满意的回答。通过作者在剑桥大学访学期间的所闺所思，本书尝试去解开这些谜团。结束访学回到北京后，作者又对智能领域未来的关键问题，即人机融合智能和深度态势感知理论框架进行了较深入的思考和探讨。“从剑桥到北京”，实际上就是想用“剑”，剖析人工智能领域依然存在的不足和缺陷，用“桥“连接起东西方文明的思想和智慧，取长补短，相得益彰，去迎接人类更加美好的明天。

刘伟，北京航空航天大学工学博士，北京邮电大学岗位教授，剑桥大学访问学者，科技委人机融合智能组首席科学家。主要研究领域为：人机融合智能、认知工程、用户体验、人机环境系统工程、分析哲学、未来态势感知模式与行为分析预测技术等。现为中国信息与电子工程科技发展战略研究中心专家委员会特聘专家，国家自然科学基金评议专家，全国人类工效学标准化技术委员会委员，中国人工智能学会高级会员。至今发表论文70多篇，出版专著3部，译著1部，参与出版专著2部。主要代表作包括：《人机交互设计与评价》《交互设计:超越人机交互》等。

总序
前言
第一章 人工智能：从“史前”到现在
一、人工智能，从头说起
二、人工智能，一道长河
三、人工智能，硕果累累
四、人工智能，未来世界
五、人工智能，资本之下
第二章 认知的奥秘：深度态势感知
一、深度态势感知的理论缘起
二、态势感知的敌人
三、深度态势感知解密
四、人的智慧对人工智能
五、深度态势感知的未来
第三章 探索人机未来：人机融合智能
一、人工智能的考验
二、人工智能的道路是有限的
三、未来是人机智能的融合
第四章 三分天下：人、机、环境
一、人工智能：人、机、环境的产物
二、人机之间的不同之处
三、人工智能与哲学
四、通向强人工智能之路
第五章 探索人与机的“爱恨情仇”
一、现代人与机
二、人与机的学说：人机工程
三、自主才能造就真正的人工智能
四、不再是没有情感的机器
五、游戏中的人工智能
第六章 人工智能：寓教有方
一、人机交互，灵活助教
二、人类知识探秘
三、机器知识解析
第七章 人工智能：屈人之兵
一、更聪明的武器，更智能的战争
二、深度态势感知，精准军事洞察
三、人机融合：最大化打垮敌人
四、演绎空中博弈
五、从军火战到算法战
第八章 人机都是主播
一、技术发展造就智能传播
二、人机主播融合
三、传播中的智能
四、法律约束下的智能传播
第九章 机器人之惧
一、人工智能与机器人
二、莫拉维克悖论
三、机器人的社会问题
四、人与机器人的未来
第十章 智能：数与理，矛与盾
一、智能与逻辑
二、智能的拓扑不是数学的拓扑
三、真实的智能是包含矛盾的
第十一章 智能：从哲学到大脑
一、意识的哲学属性
二、意识的脑属性
三、意识的智能属性
四、意识-思维-智能
五、非存在的有
第十二章 人机融合的哲学探秘
一、人机融合智能的思考
二、认知不是计算
三、既不是人工智能，也不是人类智能
四、人机-语言-可解释性
五、再思人机融合智能
第十三章 人工智能：伦理之问
一、人工智能是否有伦理
二、人类是否会被取代
三、谁来为事故负责
四、人工智能伦理，任重道远
五、人工智能造假，怎么办
参考文献
后记

一个地方不在大小，关键看有无灵气，剑桥就是这样
一个神奇的地方，不但有山有水，还有剑有桥。那里的山
其实就是一个小土坡，一个罗马人的兵营城堡（camp
castle）遗址，但站在那里可以俯瞰整个剑桥的景色，让
人久久不愿离开。那里的水就是流淌了数千年的康河
（River Cam），不深不宽，流过几座著名学院的石桥、木
桥、铁桥（bridge），山水由桥相连，“cam+bridge”，
自然就构成了剑桥（Cambridge）。有山有水有桥的地方多
了，为什么就此处那么有名呢?原因是这里有剑，还不是罗
马人的剑，而是英国人的剑，英国人用这把锋利的剑为人
类开辟了一个新的世界，认识到了宇宙和人类的秘密，本
书就是试图发现发现这些秘密的秘密，同时也试图延续这
些发现，让那棵苹果树在肥沃的东方土地上不断地开花结
果，生生不息，绵绵不断，进而铸剑建桥，使得东西方取
长补短，相得益彰……
本书是笔者2012年10月～2013年10月在剑桥大学访学
时的所看所感所思所悟，结合科学哲学、艺术宗教等方面
的观察思考；回国后针对起源于剑桥的人机交互技术、智
能科学历史渊源，进行深入细致的梳理和分析，并结合自
己正在进行中的人机融合智能研究展开本质性探讨和思考
，比如在自主系统、机器学习、深度态势感知、人-机-环
境系统、智能哲学、人机交互、军事智能、机器人、智能
传播等方面进行了总结与反思，初步勾勒出了人工智能未
来发展的趋势和变化。这些思考有的与剑桥有关，有的表
面上虽看不出有直接关系，但也有某种内在的联系，可谓
弦外有音、言外存意吧！总之，写作本书的目的实在是单
纯：师夷长技以治己！正应了那句歌词所写的：我和我的
祖国，一刻也不能分割……
刘伟
2019年5月于北京

本书是2012～2013年笔者在剑桥大学访学时的所看所感所思所悟，结合科学哲学、艺术等方面的观察思考，针对起源于剑桥大学的人机交互技术、智能科学历史渊源进行了深入细致的梳理和分析，并结合自己正在进行中的人机融合智能研究展开本质性探讨和思考，比如在自主系统、机器学习、深度态势感知、人机环境系统、智能哲学、军事智能、智能传播等方面进行了长文总结与反思，初步勾画出了人工智能未来发展的趋势和变化——人机融合智能。本书对人工智能的起源、冲击及其对社会和未来的影响展开深入思考和研究，进而通过深入思考与反思，构建面向未来的新型强智能形态-人机融合智能，并对人工智能的社会、伦理与未来研究面对的是当前社会共同关注的智能革命与人类深度科技化前景进行了深入的剖析和探讨。

一直认为人工智能只是人类智能可描述化、可程序化
的一部分，而人类的智能是人、机（物）、环境系统相互
作用的产物。智能生成的机理，简而言之，就是人、物（
机属人造物）、环境系统相互作用的叠加结果，由人、机
器、各种环境的变化状态所叠加衍生出的形势、局势和趋
势（简称势）共同构成。三者变化的状态有好有坏、有高
有低、有顺有逆，体现智能的生成则是由人、机、环境系
统态、势的和谐共振大小程度所决定的，三者之间具有建
设性和破坏性干涉效应，或增强或消除，三位一体则智能
强，三位多体则智能弱。如何调谐共频则是人机融合智能
的关键。
“智能”这个概念就暗含对整体、对无限的关系。针
对智能时代的到来，有人提出，“需要从完全不同的角度
来考虑和认识自古以来就存在的行为时空原则”，如传统
的人、物、环境关系等。当人们进行一段智能活动时，一
般都会根据外部环境的变化进行关键点或关键处修正或调
整，通过局部与全局的短、中、长期优化预期，实时分配
权重于各种数据信息知识处理，更多的是程序化+非程序化
混合流程。而机器智能则很难实现这种随机的混合应变能
力，确定性的程序化印记比较突出，像“阿尔法
狗”（AlphaGo）、元、star这样比较优秀的智能系统，
主要赢在边界明确的计算速度和精度上，对于相对开放环
境下的博弈或对抗则没有在封闭环境下表现得那么好，甚
至会很不好。真正的智能不仅仅是适应性，更重要的是不
适应性，进而创造出一种新的可能性。智能很可能不是简
单的顺应、适应，更重要的是不顺应、不适应，进而创造
出一系列新的可能性：自由、同化、丰富、改变、独立。
图灵机的缺点是只有刺激-反应而没有选择，只有顺应而没
有同化机制。
信息化本质是计算事实，智能化则是认知价值。从数
据到信息到知识（结构）是认知计算，从知识到信息到数
据（解构））是计算认知。若把智能看成语言，那么人工
智能像是语法，人类智能更像是语义、语用。语法基于规
则、统计和概率，而语义语用则是基于一种人们之间使用
有意义元素组成的约定，潜意识里的约定俗成比语法更为
跨界、灵活，而且人们目前对它的规律还未形成有效的规
则认知，于是它便成了复杂性事物。符号化是规范性语法
的表征，情境化是自然性语义的依据。个境与群境有还原
成分，也有新异元素，理解智能的难点之一就是内外一多
共存的交织干扰和影响。把任何时间、地点、信息送给任
何人转变为在恰当的时间、地点、方式信息送到恰当的人
手里就是智能的表现形式之一。在全局，人是机的升维，
机是人的降维；在局部，则反之。因为全局涉及的是异构
事物、非家族相似性；而局部则相反。对人类的智能系统
而言，围棋的作用还仅仅是局部的局部。
人工智能的最底层技术是二极管的0、1二元逻辑，人
类智能的最底层技术是人的多元意向（非逻辑）。人类智
能则是艺术，人工智能主要是技术。人工智能就是一个工
具，很多人却把它当成了万能的钥匙，更有人把它想象成
是无所不能，而忽略了人的智慧的作用。人类智能是一种
涉及感性（尤其是勇敢）更多的智能，在紧急态势迅速变
化时，一个人由情感而非思维支配，因而理智需要唤起勇
气素质，继而在行动中支撑和维持必要的理智。在人类智
能中，我们往往可以看到有序/无序之间的创造性张力，如
在很多情境下，你所看到的同一事物（如苹果或1小时）往
往不同，主动看、被动看、半主动看都不一样。人工智能
常常容易形成的偏见，从规则的知识图谱中提取出先验和
常识，并将之作为约束条件引入生成模型，可能会让智能
程序的运行大打折扣，所以，如何把人的模糊感知、识别
与机器的精确感知、识别结合将是一个非常值得思考的问
题。
“休谟问题”说的是从事实推不出价值来。可是，这
个世界却是一个事实与价值混合的世界，不知从价值能推
出事实吗？汉字就是智能的集中体现，有形有意，如“日
”“月”“人”，一目了然；西方的文字常常无形无意，
逻辑类推。智能的本质就是把意向性与形式化统一起来，
所以汉字从象形到会意的过程就是人类自然智能的发展简
史……汉字的偏旁部首就是一种类的封装，把强相关的字
聚在一起。如果说人类造字是语言表征的封装积累，那么
，人类造智则是思想意识的拓扑延展。
智能不是百科全书，而是包含不少的虚构和想象，不
仅是分类，还要合类；不仅要合并同类项，而且要合并异
类项，因而，智能产品系统的顶层设计非常重要。
人工智能一般是逻辑（家族相似性）关系，人类智慧
常常是非遇辑（非家族相似性）的。未来的智能是在特定
环境下人的智能与机器智能的融合，即人机融合智能。人
机融合智能不是人工智能，更不是机器学习算法。同样，
人工智能、机器学习算法也不是人机醒合智能，人机融合
智能是人机环境的相互融合，是《易经》中的知几（看到
苗头）、趣时（抓住时机）、变通（随机应）。人机融合
智能是随动，不是既定，其中的“知己

与众多介绍剑桥情况的书不同，本书侧重于剑桥
的学术、生活所引起的大的独立思考和感知，对源于
剑桥大学的智能革命与人类深度科技化前景进行了深
入的剖析和探讨。
——北京航空航天大学教授 我国人机环境系统
工程博士专业创立者之一 袁修干
人工智能是让机器做人的事和人做不到的事，是
一门极富挑战性的新技术学科，也是当今人类社会关
注的重大热点之一。这本书从哲学和伦理的角度，用
通俗的语言生动地描述了人工智能的历史和现状，富
有创见，是一本引大入胜的人工智能优秀科普读物。
——中国科学院院士南京理工大学科协主席 芮
筱亭
这是一本视野广阔的科普书，作者带领我们从剑
桥到北京，探究人工智能的缘起、现状与未来，从技
术、认知、环境、情感、伦理等多个侧面深刻解读了
人工智能的本质和影响。我们即将步入人工智能时代
，这本书值得认真读一读。
——北京大学科协副秘书长 《大学科普》杂志
编委会副主任 郑英姿
第四次工业革命的本质特征就是智能化，人工智
能正在改变世界，它从何处来？未来会如何？其核心
技术和知识体系有哪些？作者凭借扎实的研究功底做
出了解答，有严谨的思考，有飞扬的灵感，也有生动
的故事，是一本难得的人工智能学科领域的科普读物
。
——中国人工智能学会理事 重庆大学产业技术
研究院执行院长 葛垚

一、人工智能，从头说起
要想预测一个人的未来，需要了解其过去。同样，要想展望人工智能的未来，需要先了解它的起源与历史。
在人类文明的历史中，有过四大文明古国，其中古巴比伦和古埃及这两个文明几乎同时出现，它们在距今6000多年前，就已经有了国家、工具和文字，这两个文明直接导致了欧洲文明的起源。这两个文明主要是研究人和物之间的关系，如水利、工具、一些制度与法律。这种人和物之间的关系，后来影响到了欧洲的一些地中海（希腊）文明，继而辐射到整个欧洲大陆，诞生了科学和技术，科学和技术的宗旨就是研究人和物之间的关系。
除了这两个最早的文明以外，第三大文明就是古印度文明。古印度文明中很重要的一个特质，就是研究人和神之间的关系。人和神之间的关系，主要是人和抽象事物、不可掌控的一些事物之间的关系，在中东、印度一带，诞生了几乎世界上所有最主要的宗教，包括伊斯兰教、基督教、印度教、佛教等，都是关于人和神之间关系的。
第四大文明是研究人和人之间关系、人和环境之间关系的一个重要文明，即中华文明。目前世界上保存的较完整、较好的文明，就是中华文明。中华文明体现的不是人和物、人和神之间的关系，而是人和人之间如何融洽，人和环境之间如何和谐，天、地、人之间如何共生的问题。
在距今2500年以前，西方最主要的科学之祖，也是哲学之祖，是泰勒斯，他和中国的老子、孔子差不多出现在同一时代，其思想体现在他的一句箴言中，即“Water is best”（水是最好的）。水是一种物质，地球生物是从海洋里诞生出来的，然后水又滋养和哺育了人类，所以西方的科学和哲学一开始就和物质密切相关，而老子的“上善若水”，孔子的“逝者如斯夫”，也是对水的一种感叹，但他们大多都拘泥于感性和伦理方面，故东西方文明的差异从这几个代表性人物的言语中可见一斑。
从上文可见，在历史发展的长河中，人类四大文明分别聚焦于人与物、人与神、人与人、人与环境相互之间的关系，而科学和技术的发展，与人和物之间密切相关，所以，现代科学技术起源于欧洲，是顺理成章的，也是可以理解的。但目前来看，随着社会和人类的不断进步，人与人、人与环境之间的关系被目益提到日程上来。因此，现在整个世界的焦点，逐渐从西方转移到了以人与人、人与环境为主的东方视角来。
人与物之间的关系，是西方一个重要的研究方向，机器是人造物，所以人机交互，也是起源于西方。人机交互的本质是共在，即“being together”。人把自己的优点与机器的长处结合在一起，形成了一个交互的、实质性的问题。而未来人工智能的发展方向，很可能是人机融合智能或人机混合智能，即把人的智慧和机器的智能结合在一起，形成一个更有力的、更具支撑性的发展趋势。这样不但研究人机交互的脖子以下的，即生理的问题，而且研究脖子以上的，即心理的或者大脑的问题。其实，“人机交互”或“人机混合智能”，都是不准确的词，最准确的词是“人-机-环境交互系统”，因为人和机器及物质，其交互是不完整的，是通过环境这个大系统来进行沟通的，所以人-机-环境系统工程，可能是未来的一个主要研究方向。
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