智能简史——无尽的前沿
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作者于非
出版社清华大学出版社
ISBN9787302653578
出版时间2022-12
装帧平装
开本128开
纸张纯质纸
定价79元
货号3674468
上书时间2024-05-12
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【书 名】 智能简史——无尽的前沿
【书 号】 9787302653578
【出 版 社】 清华大学出版社
【作 者】 于非
【出版日期】 2024-03-01
【开 本】 128开
【定 价】 79.00元
【编辑推荐】
近年来，人工智能（Artificial Intelligence，AI）的飞速发展，特别是像ChatGPT这样的大型语言模型的广泛应用和普及，再度引发了人们对智能现象和智能本质的深入思考和关注。但是，目前科研工作者对人工智能的研究主要集中在工程技术方面，对智能本质的认识不足，这严重影响了人工智能科研的发展。为了理解智能现象和智能本质，作者做了大量的研究和探索，并著此书。本书超越人类智能的边界，研究宇宙中的各种存在，以此达到更高的认知层次。在这个新的高度上，我们更深入地研究和探索了智能现象和智能本质，开创性地提出“智能是在推动宇宙趋向稳定的过程中应运而生的一种自然现象，并且可以度量”。《智能简史——无尽的前沿》呈现了以下智能现象和智能本质：
? 物理学中的智能；
? 化学中的智能；
? 生物学中的智能；
? 人类的智能；
? 大脑模型；
? 机器中的智能；
? 符号主义、联结主义和行为主义；
? 大模型；
? 通用人工智能；
? 智能网联；
? 元宇宙。
【内容简介】
本书系统地讲述了智能现象的发展历史。全书共分为9 章。第1 章介绍本书的写作
背景、智能的不同定义、智能现象问题、智能现象新的假说；第2 章介绍宇宙从无到有
（物质、能量和空间）、不安分的宇宙、改变以稳定宇宙等内容；第3 章介绍物理学中的
智能，包括美丽的物理世界、引力智能、引力和暗能量、熵引力、*小作用量原理、量
子隐形传态等内容；第4 章介绍化学中的智能，包括化学发展的简要历程、耗散结构、
熵增、**熵产生；第5 章介绍生物学中的智能，包括生命的定义、生命为什么存在、
微生物的智能、植物的智能、动物的智能；第6 章介绍人类的智能，包括大脑中的新皮
质、人类特殊的思维方式、关于大脑的理论（贝叶斯大脑假说、高效编码原理、神经达
尔文主义、自由能*小原理），以及信息过载与信息茧房；第7 章介绍机器的智能，包括
1950 年之前的智能机器、AI 的诞生、符号主义、联结主义（感知机、机器学习、梯度下
降算法、反向传播算法、监督学习、无监督学习、自监督学习、神经网络架构）、行为主
义（行为智能、强化学习），以及学派之争与统一；第8 章介绍通用人工智能的**进展、
智能的本质和智能科学；第9 章回顾人类科技历史中涉及的几个要素，介绍促进宇宙稳
定的技术发明、物质网联、能源网联、信息网联、智能网联、如何量化智能、智能网联
面临的挑战、智能网联的应用、元宇宙。本书后记给出了本书的总结与未来展望。
本书是科普读物，也可以作为人工智能学习、研究、开发的参考书。
【目录】
第 1 章 引言 1
参考文献 7
第 2 章 使宇宙更加稳定 8
2.1 宇宙从无到有：物质、
能量和空间 8
2.2 不安分的宇宙 10
2.3 改变以稳定宇宙 13
参考文献 14
第 3 章 物理学中的智能 15
3.1 美丽的物理世界 16
3.2 引力智能 17
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3.3 引力和暗能量 21
3.4 熵引力 23
3.5 *小作用量原理 24
3.6 量子隐形传态 29
参考文献 32
第 4 章 化学中的智能 34
4.1 化学发展的简要历程 35
4.2 耗散结构：秩序源于混沌 38
4.3 熵增：时间之箭 46
4.4 *大熵产生 51
参考文献 52
第 5 章 生物学中的智能 54
5.1 生命是什么 55
5.2 生命为什么存在 57
5.2.1 化学进化学说 58
5.2.2 生命的产生不可避免
学说 61
5.2.3 自我复制 66
5.2.4 分形几何结构 67
5.3 微生物的智能 70
5.3.1 微生物 70
VI
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5.3.2 智能的黏菌 72
5.3.3 顽强的微生物 77
5.4 植物的智能 79
5.4.1 发达的感官系统 80
5.4.2 智能决策 82
5.5 动物的智能 86
5.5.1 使用工具 86
5.5.2 动物语言和社交 88
参考文献 90
第 6 章 人类的智能 93
6.1 大脑中的新皮质：一种有效的
结构 94
6.2 人类特殊的思维方式 97
6.2.1 抽象等级与模式 97
6.2.2 人类的八卦能力 101
6.2.3 缓解信息不平衡以
促成稳定 106
6.3 关于大脑的理论 109
6.3.1 贝叶斯大脑假说 110
6.3.2 高效编码原理 113
6.3.3 神经达尔文主义 114
VII
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6.3.4 自由能*小原理 116
6.4 信息过载与信息茧房 120
参考文献 126
第 7 章 机器的智能 129
7.1 1950 年之前的智能机器 130
7.2 1940—1960 年：
AI 的诞生 133
7.2.1 AI 相关技术的发展 133
7.2.2 人工智能概念的提出 135
7.3 符号主义 136
7.3.1 符号主义 AI 的成果 140
7.3.2 第*个人工智能冬天 142
7.4 联结主义 144
7.4.1 感知机 145
7.4.2 机器学习 147
7.4.3 梯度下降算法 149
7.4.4 反向传播算法 152
7.4.5 监督学习 153
7.4.6 无监督学习 155
7.4.7 自监督学习 156
7.4.8 神经网络架构 157
VIII
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7.5 行为主义 171
7.5.1 行为智能 171
7.5.2 强化学习 172
7.6 学派之争与统一 177
参考文献 179
第 8 章 通用人工智能 182
8.1 通用人工智能即将实现的
观点 183
8.2 通用人工智能近期无法
实现的观点 186
8.3 智能的本质和智能科学 191
参考文献 195
第 9 章 物质、能量、信息和智能 197
9.1 技术发明促进宇宙的稳定 198
9.2 物质网联—交通网格 199
9.3 能源网联—能源网格 202
9.4 信息网联—互联网 204
9.5 智能网联—智能无处不在 209
9.5.1 信息、模型、行动
三位一体 209
9.5.2 智能网联架构 213
9.6 如何量化智能 218
IX
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9.7 智能网联面临的挑战 223
9.7.1 安全与隐私 223
9.7.2 海量数据 227
9.7.3 巨大算力 227
9.7.4 协议设计 228
9.7.5 智能发现 229
9.8 智能网联的应用 230
9.8.1 智能交通与自动驾驶 230
9.8.2 智能制造 233
9.8.3 集体学习 234
9.9 元宇宙 237
9.9.1 元宇宙的背景 238
9.9.2 元宇宙的概念与特征 239
9.9.3 元宇宙涉及的主要
技术 240
9.9.4 元宇宙的演进 241
参考文献 242
后记 244
X
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【前言】
智能是怎样产生的？
为什么智能一直在进化，从非生物、植物、非人类动物到人类？
碳基生命是不是智能进化过程中的一个暂时形态？
能制造出比人类更加智能的机器吗？
智能的机器是否有可能取代人类呢？
人们对上述问题的探索由来已久，然而至今，仍然没有令人满意
的答案。近年来，人工智能（Artificial Intelligence，AI）的飞速发展，
特别是像 ChatGPT 这样的大型语言模型的广泛应用和普及，再度引发
了人们对智能现象和智能本质的深入思考和关注。
荷兰哲学家巴鲁赫· 德· 斯宾诺莎（Baruch de Spinoza）曾说
过：“人类所能企及的*高活动就是为明白而学习，因为明白了就获
得了自由。”本书即是源于笔者为了明白智能现象和智能本质而做的研
究和探索。
尽管近年来人工智能在多个领域取得了一些令人瞩目的进展，但
当前的研究与开发主要侧重于工程技术的应用。对于智能本质理解的
不足在一定程度上制约了人工智能的深度发展，并引发了人们对其未
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来走向的担忧。
“你无法在造成问题的同一思维层次上解决这个问题”，爱因斯坦
说，“你必须超越它并达到一个新的层次才能解决这个问题”。
在探寻智能现象和智能本质的过程中，我们的视角不能仅局限于
人类的智能，而应该超越人类的智能，研究宇宙中各种不同的事物，
达到更高的认知层次。在这个高的层次上，可以更深入地研究和探索
智能现象和智能本质。
本书详细地探讨了宇宙自诞生以来出现的各种各样的智能现象，
涵盖了物理学中的智能、化学中的智能、生物学中的智能、人类的智
能和机器的智能。本书旨在揭开智能的神秘面纱，深入探索这种自然
现象。如果将理解智能的过程比作千里之行，那么本书便是尝试迈出
的第*步。
深入探究宇宙自诞生以来的各种智能现象，我们会发现：智能并
不是人类所独有的，而是一种存在于宇宙中的自然现象，即智能是遍
布宇宙的自然现象，就像岩石在重力的作用下向下滚动，冰雪在阳光
的照耀下融化，智能也是一种自然的反应和过程。无论是微观的粒子
运动，还是宏观的星体演变，都是为了促进宇宙的稳定。同样，智能
的出现和发展，无论是在人类和动物中，还是人们正在探索的机器中，
也是为了达到一种平衡和稳定。智能帮助人们理解和适应环境，解决
问题，创造和传播知识，促进社会和文化的进步，是宇宙稳定的推动
力量。
这个假说可以帮助我们理解智能的本质，并解读宇宙中所有的生
命和物质。无论是植物、动物、人类，还是机器，它们都有一个共同
的特性：在宇宙追求稳定的过程中，它们都起到了推动的作用。在这
个过程中，智能现象就像一个自然法则自然而然地出现。各种智能现
象的差异，仅在于它们对宇宙稳定性贡献的维度和效率的不同。
本书的观点可能会冲击到人类集体的“自尊”，甚至会撼动人类
在宇宙中的核心地位。然而，这样的颠覆性改变在人类历史上曾不止
一次地发生。回顾过往，哥白尼颠覆了地球是宇宙中心的观念，而达
尔文则挑战了人类在生物世界的领导地位。因此，当我们逐渐认识到，
II
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我们引以为豪的人类智能在本质上与岩石并无二致时，无须感到震惊。
本书共分 9 章，内容包括使宇宙更加稳定，物理学中的智能，化
学中的智能，生物学中的智能，人类的智能，机器的智能，通用人工
智能，物质、能量、信息和智能等。
愿与诸位读者共勉。
感谢胡绍鸣，他将*小作用量原理和化学中的耗散结构的知识介
绍给我。同时，感谢我的学生以及同事对书中的插图和文字进行了细
致的编辑和修改，使本书的内容更加生动清晰，概念的解释更加具体
明确。感谢清华大学出版社盛东亮等编辑的鼎力支持，他们的敬业和
细心保证了本书的品质。
由于笔者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正！
于非
2024 年 1 月
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