信息、生命與智能

內(nèi)容概要

　　《信息、生命與智能》是作者從事十多年生物信息學(xué)研究過(guò)程中，對(duì)信息與生命和智能的關(guān)系進(jìn)行思考的一些結(jié)果?！　　缎畔?、生命與智能》開(kāi)始是從人在生物系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都是重要的組成部分的思考出發(fā)，從信息的角度，探問(wèn)生物系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)在的統(tǒng)一性是什么。其實(shí)，和互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)字設(shè)備一樣，人的功能也是由其內(nèi)部的編碼信息序列（DNA）所決定的，但是，生物有生命而數(shù)字設(shè)備沒(méi)有，這兩者是否存在本質(zhì)的差別？書(shū)中討論了生物與機(jī)器的調(diào)控原理是否相同，生物的自組織機(jī)理和復(fù)雜系統(tǒng)性質(zhì)對(duì)生物的意義，生物內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)與生物進(jìn)化的關(guān)系等。對(duì)于人有智能，機(jī)器能否有智能這一問(wèn)題，書(shū)中回顧了機(jī)器能否有智能的爭(zhēng)論，指出關(guān)鍵在于智能產(chǎn)生的機(jī)理是什么，提出了從信息處理的角度看，計(jì)算機(jī)與人腦具有相同的機(jī)理，這是回答機(jī)器能否有智能的關(guān)鍵。為了回答計(jì)算機(jī)與人腦是否具有相同的作用機(jī)理，作者還提出了新的圖靈測(cè)驗(yàn)的設(shè)想?！　±钛苓_(dá)編著的《信息生命與智能》中還進(jìn)一步討論了為什么計(jì)算機(jī)的智能這么低以及進(jìn)化對(duì)智能的作用，從而提山作者對(duì)機(jī)器能否有智能的看法。《信息生命與智能》中不僅討論了生物與機(jī)器從信息角度看的內(nèi)在統(tǒng)一性，也討論了兩者的重要的不同點(diǎn)。由上述討論，作者提出了兩個(gè)重要的推想以及對(duì)人工智能和計(jì)算機(jī)研究的一些新穎的意見(jiàn)?！　⊥ㄟ^(guò)這些探索，作者發(fā)現(xiàn)：對(duì)于生命、智能這些復(fù)雜系統(tǒng)的高級(jí)性能方面。信息特征起著比物質(zhì)形式更為重要的作用，也可以說(shuō)更具“本質(zhì)”性。

書(shū)籍目錄

從信息角度觀察世界，使我們有一個(gè)新的視野兩大復(fù)雜系統(tǒng)及其內(nèi)在的統(tǒng)一性從信息的角度看數(shù)字設(shè)備人的功能也是由人內(nèi)部的編碼信息序列所決定的嗎？生物內(nèi)部有一個(gè)編碼信息本生物有生命，而數(shù)字設(shè)備沒(méi)有，兩者是否有本質(zhì)的區(qū)別？生物和機(jī)器還有什么共同點(diǎn)嗎？生物的奇妙之處還來(lái)自大自然的自組織和復(fù)雜系統(tǒng)的“涌現(xiàn)”從信息的角度看生物的進(jìn)化生物內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)與生物演化人有智能，機(jī)器有智能嗎？為什么計(jì)算機(jī)的智能這么低？生物和機(jī)器有無(wú)重要的不同？?jī)蓚€(gè)有意思的推想如果把生物看成一個(gè)信息系統(tǒng)，我們會(huì)看到什么？生物信息學(xué)對(duì)生物學(xué)研究的意義參考資料致謝

章節(jié)摘錄

　　因?yàn)樯镌谘莼^(guò)程中采用了向聚集中心變異的偏好性，這使得生物能更快、更好地產(chǎn)生環(huán)境的適應(yīng)性，因而，生物就采用了這樣的策略從而使其更適于生存——這是自然選擇的結(jié)果。從BA模型的研究中，我們可以看到，采用“偏好”連接的網(wǎng)絡(luò)最終會(huì)形成與尺度無(wú)關(guān)特性的網(wǎng)絡(luò)。由于采取偏好向聚集中心變異的自組織方式，生物實(shí)際上是由生物分子組成的一個(gè)具有自組織特性的復(fù)雜系統(tǒng)?，F(xiàn)在，也許我們可以解釋為什么人有的一些特性而機(jī)器人現(xiàn)在還沒(méi)有。因?yàn)槿耸怯缮锓肿咏M成的復(fù)雜系統(tǒng)，而復(fù)雜系統(tǒng)在一定條件下，可以產(chǎn)生“涌現(xiàn)”，出現(xiàn)一些新的特性，這些特性是非復(fù)雜系統(tǒng)所沒(méi)有的，即使是復(fù)雜系統(tǒng)也不是都能有這些特性，只有在某些條件下，復(fù)雜系統(tǒng)才能出現(xiàn)“涌現(xiàn)”。所以，人有思想、意識(shí)，而機(jī)器人現(xiàn)在沒(méi)有，因?yàn)闄C(jī)器人目前并不是由機(jī)器部件組成的復(fù)雜系統(tǒng)。從上面的討論，可以看出生物的演化是先隨機(jī)的產(chǎn)生生物分子的變異，而變異又會(huì)形成某種聚集中心，而對(duì)聚集中心的偏好變異又導(dǎo)致新的變異概率，從而產(chǎn)生性能的優(yōu)化。我常常會(huì)想，生物到底是按什么方式演化的？是不是按某種固有的方式演化還是按某種最優(yōu)方式演化？從上面的聚集中心的產(chǎn)生和對(duì)聚集中心的偏好性這兩點(diǎn)的優(yōu)化過(guò)程，我覺(jué)得演化過(guò)程既不是按某種固有的模式，也不是按最優(yōu)方式演化的。首先，聚集中心的產(chǎn)生是基于某種概率的變異的結(jié)果，具有偶然性，其結(jié)果并不一定是最優(yōu)的，因而是不可預(yù)測(cè)的。但一旦形成聚集中心，通過(guò)與鄰近聚集中心的競(jìng)爭(zhēng)，逐漸形成某種趨勢(shì)，這時(shí)的演化在某種意義上是可預(yù)測(cè)的，具有一定的統(tǒng)計(jì)特性。由于對(duì)新的聚集中心的產(chǎn)生是難以預(yù)測(cè)的，所以，用實(shí)驗(yàn)來(lái)探索未知，對(duì)了解生物而言永遠(yuǎn)是需要的。但另一方面，由于其演變具有偏好趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)形成優(yōu)勢(shì)的主流方向，這時(shí)的演化不是無(wú)序的，而是具有某種模式，具有統(tǒng)計(jì)特性的，這時(shí)可用統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)其進(jìn)行分析。這個(gè)演化的過(guò)程有點(diǎn)像美國(guó)司法系統(tǒng)的案例引用，法院對(duì)法律上未作規(guī)定的情況，對(duì)未遇到過(guò)的情況可以援引某一案例，采用該案例的判決。其結(jié)果，產(chǎn)生某種聚集效應(yīng)，從而形成某種趨勢(shì)，這就是一種偏好效應(yīng)。

編輯推薦

　　自從信息領(lǐng)域轉(zhuǎn)入到生物信息學(xué)領(lǐng)域研究以來(lái)，我一直思考生命與信息的關(guān)系。隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，一些具有寬闊視野的分子生物學(xué)家已經(jīng)敏銳地覺(jué)察到并且提出信息在生物中起著非常重要、甚至是關(guān)鍵的作用。但是多數(shù)的分子生物學(xué)家只是把生物信息學(xué)當(dāng)作是幫助他們管理數(shù)據(jù)，以及作為分析生物學(xué)數(shù)據(jù)的工具。而在信息學(xué)家方面，對(duì)此也有不同程度的理解，多數(shù)的專家仍是以為生物學(xué)家提供軟件工具或數(shù)據(jù)庫(kù)作為主要任務(wù)，即使有深一步認(rèn)識(shí)的，如一些計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專家把自己在分子生物學(xué)領(lǐng)域的工作稱為“計(jì)算生物學(xué)”，即便如此，在我看來(lái)仍未真正理解生命與信息的關(guān)系。

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