作者：刘志毅
出版社：电子工业出版社有限公司
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
智能经济：用数字经济学思维理解世界试读：
推荐序1
本书作者刘志毅是我欣赏的一位学者，也是我们 AIBI 实验室的研究员。这是一本讨论科技、文明和思想的书，其涉猎面广，视角独特，对于技术实践者、理论研究者及技术哲学爱好者都将有所裨益。
在信息和智能时代的背景下，模式迁移带来的技术变革变得愈发迅速。事实上，新技术正经历着指数级增长，这个融合科技和人文发展的“超时代”会把人类文明引向何处？前方令人心驰神往又惴惴不安。
作者从技术的本质及技术与文明的关系来探讨有效创新的本质和精神内涵，其以信息哲学为“第一哲学”来研究技术和人类文明的演化未来，是对哲学体系转向非常有价值的探索。通过讨论人工智能、区块链和复杂性科学等信息技术及哲学，进而挖掘图灵、香农、维纳、库恩、巴拉巴西等学者的思想认知边界，作者提供了全新而独特的观察视角，能够帮助读者在范式转移的时代培养关于技术本质的洞察力。
最后，我想以巴拉巴西的话作为结语：“令人惊讶的是，这些简单而深远的自然法则控制着我们周围复杂网络系统的结构和演变。探究这些规律像是一次美妙无比的过山车旅程，我们乘坐过山车在纷繁复杂的世界里穿行，领略不同角度带来的异样风景。”相信本书可以带给大家一段精神愉悦的时光。刘儿兀同济大学教授、博士生导师、人工智能与区块链智能（AIBI）实验室主任，IEEE区块链协会上海主席
推荐序2
写给探索者的启示录
面对技术创新，无论是创新者、投资者、媒体从业者，还是政策制定者，往往都面临着迷茫的窘境。一方面，他们相信创新可以带来社会变革和效率的提升；另一方面，面对创新带来的新范式、新需求、新产业形态和社会形态，以及未来发展的不确定性，他们会表现出无所适从的迷茫、保业守成的排斥、另辟蹊径的探索等不同的态度。
本书是一本借助区块链等创新实践阐述技术哲学思想，引领读者跳出现有创新的窘境和迭代的迷茫，将眼光置于更广阔的科技哲学的发展框架下的扛鼎之作。
本书从宏观的维度，弥补了目前微观创新方法的局限。明代思想家王阳明在《传习录》中写道：“夫学，问，思，辨，皆所以为学，未有学而不行者也。”这一知行合一的理念影响着中国的近代史，也被应用于现代科技创新，在混沌的发展中，搜寻秩序与提升。在美国硅谷，针对科技创新，也发展出有别于传统的创新方法，从Steve Blank提出的不同于传统公司项目管理和商业计划范式，为创新公司量身定做的“麻雀虽小，五脏俱全”的迭代方法论，到精益创业，再到目前的斯坦福创新思维，在自我迭代中，以斯坦福教授Carol Dweck提出的开放式思维模式为心理学基础，成为了创新者、硅谷科技公司及美国宇航局所实践的系统创新方法。这些方法针对市场，针对客户，针对痛点，往往可以解决局部问题，但由于创新所带给人们的对现有标准和秩序的迷茫和跨界实践的认知升级，创新者、投资者、新标准的制定者往往很难界定创新的边界和前景。而本书则跳出单纯技术创新的局限，摆脱了微观的创新方法论带来的对文明的蒙蔽，避免了哲学脱离实践的纯粹形而上学，对过去两百年的技术思想进行了梳理，从当下互联网、虚拟现实和区块链的智识本质，以及工业革命后，人类创新已经超越自然界演化路径的探索本质等角度出发，去探讨和理解技术革命的内在逻辑，为通往未来的智识文明和秩序，勾勒出一个框架和边界，为探索者、投资者、政策制定者提供一个可以参考的文明发展范式。
如作者所说，本书的本质讨论的是生活，讨论的是如何朝着更伟大的目标前进，这也是思考者和创新者的行动本质所在。所以，这本书是一本写给探索者的启示录。杨杰美国斯坦福大学航空航天博士、亚洲区块链产业研究院首席科学家
推荐语
作为一名独立学者，作者以新技术演变为主轴，以区块链思想为基石，构建了一座庞大的“学术大厦”。其知识之丰富、运思之宏大，都是罕见的、令人称赞的。——中国信息经济学会信息社会研究所研究员兼所长王俊秀
在未来的创新中，技术无疑是极其重要的核心要素。作者以极大的勇气探究技术认知、技术思想和智能时代新文明的内在关联，令人印象深刻。——跨界思想家，财讯传媒集团首席战略官，苇草智酷创始合伙人段永朝
人类文明犹如一艘以科技为动力，驶向未知，只有去程没有回程的飞船。本书帮助读者在来回穿梭的知识空间中，看到人类的过去对现在和未来的影响与启发。本书体现了作者对人类生命与生存意义的终极关怀，以及对人类即将面临的信息世界的挑战提出的谆谆提醒。人类目前正处在一个历史变革阶段，未来工作会更多地依赖人工智能或新生命科学的辅助。人类不但在探寻未知，亦在创造未知，本书是一套探索未来的思想素材。——中欧国际工商学院教授、平台战略作者陈威如
我们身处社会大变局之中，科技成为了商业的超级变量，人性成为了科技的超级驱动力。我们探索生命起源，科技如一面镜子，照出了人类的文明之光与道德暗面。我们疑惑如何与新物种共生，究竟是人类创造了新物种，还是新物种在重塑人类。“不确定性”是最美妙的，人类在变化中实现进化，在本书中你会发现起源的奥秘。——阿里云研究中心主任田丰
从图灵的机器到中本聪的区块链，不仅承载着IT和密码行业的发展，也包含了更多的人类思维理念和经济模式的变革。试图去总结它们的内在规律，是一种有益的探索。——伦敦大学博士、千人计划国家特聘专家、密码学和区块链专家韩永飞
作者挖掘了信息技术发展和技术思想变革的关联性，在较高的层面深刻揭示了技术时代的演进规律，本书是一本很有价值的技术思想读物。——上海交通大学教授、博士生导师、信号处理与系统研究所所长陈文
作者从认知哲学角度，阐述了信息技术发展的各个阶段与人类认知思想的内在关系，给信息技术创新者开辟了探究信息技术对人类和社会影响的新思路，同时为认知哲学研究者研究信息技术的发展提供了新捷径。——教授级高工、贝尔实验室杰出工程师胡志远
就像马的被驯服改变了人类战争范式，蒸汽机的发明改变了人类生产力发展范式一样，以区块链、人工智能、大数据、物联网为代表的新技术创新将引领我们进入的第四次工业革命时代，将彻底改变人类生产协作和社会治理的范式。在这个不缺乏信息、知识与技能的时代，批判的精神将引领我们思考：我们未来时代从哪里来，将向何处去。这是一本为您开启未来时代思想精神之门的好书。——新加坡南洋理工大学南洋商学院教授、商业模式设计与创新专家闫黎
科技正在深刻地改变着这个世界，在人机共生、主动进化、指数迭代的新生态中，人类绵延数千年的哲学体系正在面临愈发严峻的挑战。当传统哲学赖以生存的社会根基正在发生颠覆式改变时，基于科技时代的新哲学体系必然应运而生。在本书中，数字经济学者刘志毅为我们推开了这扇智慧之门，将科技时代的新哲学宏图在多维时空中进行了呈现，令人读来酣畅淋漓，甚是惊叹。——中国科学院浙江数字内容研究院AI产业研究室主任李哲峰
本书从哲学的视角，以人类文明演变为基础，讲述了信息技术发展的前世今生。作者以独到的视角剖析了区块链技术共识的内涵，不仅为读者展现了智能时代的新认知，更是辩证地分析了智能时代的新思想，并对未来的新文明和新智识进行了大胆而严谨的构想。相信这本匠心之作，将为读者带来一段美好的思想之旅。——武汉大学计算机学院教授、博士生导师、珞珈青年学者陈晶
社交媒体的发展让我们获取的知识越来越多元化和碎片化，我们沉溺于信息科技带来的愉悦，无暇追问通信技术的发展历史和思想渊源，人们越来越难以系统地思考问题。我们是谁？我们从哪里来？我们到哪里去？对信息社会进行深刻思考，解读技术的思想演变及技术和文明的关系，认识技术的本质和创新的真谛，升级我们的认知方式，这些都是互联网创新者必修的技术思想课，也是互联网从业者必须补的基础课。——中央财经大学中国互联网经济研究院副院长欧阳日辉
对于在新兴技术浪潮中需要深入思考和拓展知识的读者来说，经济学家刘志毅的这本书是必读的。书中提供了关于区块链、人工智能和其他突破性技术的介绍和充满哲学思辨的技术思考。除此之外，书中还对很多少有人涉及的技术领域提供了令人耳目一新的思考和研究。本书通过对这些技术所支持的生态系统及技术演变的研究，拓展了这些新兴技术领域的认知边界，同时也为我们理解技术发展对全球政治和经济的影响提供了新的视角。——北安普顿大学社会企业学教授、公民企业与治理中心（CCEG）主席Olinga Taeed
当区块链、人工智能与物联网相结合时，我们就可以开始畅想无所不在的智能社会的未来，而这本书为我们打开了一扇门。——IEEE区块链协会联合主席Ramesh Ramadoss
作者序
思想起源与认知升级：给创新者们的技术思想课
毫无疑问，我们身处一个社会剧烈变化的时代：新的科学技术层出不穷，物质享受的花样也不断翻新，时间和效率成为最重要的词汇。随着科技创新与变革时代的到来，我们面临着一种内在的矛盾：一方面，我们相信知识和创新的作用和价值，希望通过创新为自己另辟蹊径地寻找一个优于他人的生存方式。另一方面，我们却在互联网海量的信息浪潮中迷失了方向。与此同时，新的技术范式不断迭代，新的技术概念不断出现，从互联网、大数据、人工智能到区块链，如何正确地认识新的技术对我们未来的挑战和影响，这是一个所有人都会面临的问题。尤其是对于科技领域创新者，如何快速认识技术的本质，并进行有效创新是必须解决的问题。本书为解决这个问题提供了“思想给养”，提供了一种跨学科的、更本质的、系统的知识体系和思考方式。
在上一本出版的个人专著《无界：人工智能时代的认知升级》中，我提到了我们要通过自我迭代和跨界学习的方式进行认知升级，这是对这个时代的有追求的年轻人最基本的要求。这使得我们不会为日新月异的新知识感到困惑，也不会被所谓权威或者标准所迷惑，我们也能够因此保持对世界的基本好奇心。但是，对于成为一个真正的智识主义者或者创新者来说，这是远远不够的。原因在于，在一个知识型社会，随着权威的崩溃和知识的快速迭代，你需要懂得更多，需要不断提高对自己的要求。因此，我在这本书里将自己对技术、文明及思想的主要认知进行了系统介绍，以帮助大家建立更加专业的、兼具广度和深度的，以及涉及领域更加广泛的知识体系。我相信经过了上一本书的训练以后，我们可以从简单的通识之中走出来，去突破认知边界，挑战古往今来的哲学家、科学家及其他领域的大师们所奠定的知识系统，以及其中蕴含的广博而深刻的知识。一言以蔽之，对读者来说，这本书可以让他们体会到真正影响人类文明进程的大师们的思想认知边界所在，以及通过这个过程去实现对文明、技术及思想的认知升级。
除此之外，这本书的一个重要目标就是为信息领域的创新者提供对过去200多年技术思想本质的梳理。美国著名传记作家沃尔特·艾萨克森曾经撰写过一本名为《创新者》的书，在书中讲述了计算机和互联网从无到有的发展过程，通过对过去两个世纪信息技术及相关产业的研究，探讨了互联网创新的精神内涵。我们看到过去200年间人类的创新能力集中体现在了IT领域，艾萨克森从技术、文化和产业政策等角度探讨了这个问题。而我们则从技术的本质、技术的思想演变，以及技术和文明的关系等角度来讨论这个问题。希望这本书能够为所有创新者提供一种更加本质的、更加跨界的、更加具备创新思维的价值观和方法论。
本书主要包含以下四个部分的内容。
第一个部分：智能时代的新认知，在这个部分我们对人工智能、计算机、人工生命等信息技术的发展历史和思想渊源进行了探讨，并提出了基于信息哲学和计算主义思想的范式来帮助大家理解这些技术的本质。作为一名科技哲学的学者及技术思想的实践者，我深知如果不懂信息技术的本质和历史，是无法真正理解技术背后的哲学思想的，更无法理解现代文明是如何形成的。对于创新者来说，理解了信息技术背后的哲学思想，有助于建立一种更加深刻和全面的大局观，这在创新过程中是必不可少的功课和获得竞争优势的方法。
第二个部分：智能时代的新思想，在这个部分我们讨论了互联网、虚拟现实及区块链等技术带给我们的思想变革，并基于科学范式的变革理论讨论了技术革命的本质。我们看到，一方面，技术发展带来了社会的巨大进步，让人们开始了新的思想解放和自我启蒙之旅。另一方面，技术带来了现代人的异化和技术的遮蔽性，我们需要反思人与自然之间的不和谐关系的原因。网络技术带来了虚拟化的世界，同时也改变了人们认识世界的方式，我们在这个部分要深刻讨论网络技术背后的哲学思想。对于创新者来说，他们需要理解技术变革的内在逻辑，也需要理解技术的边界和技术带来的负面作用，这有助于避免技术创新带来的风险。
第三个部分：智能时代的新文明，在这个部分我们讨论了文明和秩序是如何形成的，包括政治秩序、民族、国家等概念是如何形成的。然后我们讨论了信息文明下的技术理念、媒介理念及技术哲学等话题，通过对这些话题的理解，我们能够认识到信息文明时代关键要素的变化。一方面，我们仍然生存在以民族、国家为代表的政治秩序中；另一方面，技术对文明的影响和对文化思想的冲击超过了以往任何时代。最后，我们讨论了和信息文明有关的时空观、技术伦理和技术哲学，这可以帮助我们解决人类如何与人工智能相处，以及未来技术的边界等问题。对于创新者来说，这部分内容可以帮助他们建立一种更加宏观的思维，即从人类文明的角度讨论技术的演变。技术的应用并不是无根之木，只有理解其中的内在逻辑，才有助于技术创新者们推动社会和文明的进步。
第四个部分：通往未来的新智识，在这个部分我们将讨论一系列关于未来文明和未来智识的问题。我们讨论了未来科技的发展可能带来的文明的变化，以及思想观念的演变。我们认为随着生物学和信息科技的演变，一方面我们可能创造出完全不同于当今世界的赛博空间，另一方面我们可能创造出完全不同于人类的智慧生物。在这里我们并不是为大家展示一种具备强烈科幻色彩的未来，而是基于现有技术范式去思考这样的未来在什么样的条件下才有可能到来，以及这对我们每个人来说意味着什么。我们还讨论了区块链技术的思想，并基于区块链的思想建立起了一整套关于信息、秩序和共识的认知世界的范式。对于创新者来说，了解未来的趋势是必不可少的工作，它能够为技术创新者带来新的思考方式，也能为创新者培养关于技术本质的洞察力提供新的视角。
在介绍了基本内容以后，相信大家已经了解这本书能够为各位带来的精神上的愉悦和充实了。本书不仅讨论了科技、文明及人类的思想等各种宏大和前沿的命题，而且也为各位准备了理解未来的基本的哲学思考方式。书中所涉及的领域是非常丰富多元的，包括计算机科学、生物学、物理学、历史学、哲学、文化学等，因此，需要大家慢慢品味，相信通过这样一场思想之旅，可以带给大家一段愉快的时光，并使大家在这个过程中获得认知边界的拓展和升级。尤其是对于创新者，这本书提供了一种完全不同于普通技术科普类图书或者技术实践类图书的思想格局。
除以上基本内容外，我在这本书的结尾提出了我的一个野心，就是通过书中的内容梳理出一个新的理解世界的方式，也就是建立一种基于信息技术的哲学范式。
首先，我将自己的主要工作范畴定义为建立一种信息时代的技术思想体系。根据我们所在的信息时代的特点，这种思想体系必须具备以下几个特征：第一，它需要与信息技术相结合，我们需要基于技术和文明的关系开展研究，由于技术元素已经成为人类文明最重要的底层元素，尤其是信息技术，因此，我们必须将信息技术作为研究的主要对象之一。第二，它需要与其他跨学科领域相结合，传统的哲学往往是以形而上学作为主要的研究对象，而这完全不能满足当代人的思想需求。
回到人类文明的长河中，事实上人类从形成族群开始就面临着一个根本性的问题：选择集体还是选择个人。在生存危机面前，人类不得不选择群体生活，因为这样才能够抵抗自然灾难带来的危害，抵抗由于物质的缺乏引起的饥荒，抵抗战争带来的死亡的威胁。但是，自从工业革命之后，人类被技术所异化，物质水平也得到了极大提高，这时，缺乏独立精神反倒成为了最大的问题，尤其是对我们当今的时代来说，独立思考和“爱智慧”的能力是非常稀缺的。而事实上，正如某公知所说：“一个人只有勇于捍卫自我的价值观，才能真正理解社会的丰富性和广泛性，一个人只有充分地去理解外部世界，才有理解自我内在的可能性。”而区块链技术带来的共识与互联网带来的共识最大的区别在于，前者基于每个人的“偏见”，后者基于大众庸俗的“认同”。区块链技术带来的是社群身份的唯一性，所塑造的社群文化也应该与互联网社群不同，是基于不同价值观的、独立思考的、带有“偏见”的社群文化。古语有云：“君子和而不同。”这是我对自己思想价值的最大期许。
最后，我们讨论一个根本问题，即这样一本讨论思想、科技和文明的书，它的本质和基本精神是什么。实际上我们讨论的是生活，是在技术和文明不断发展的过程当中，人应该选择怎样的生活。是否选择独立思考就好像是否选择吃下《黑客帝国》里的红色药丸，人知道世界的真相之后，虽然会活得比较复杂，但是会更加真实。而大多数人毫无疑问会选择蓝色药丸，因为那样毫不费力且更能受到公众的认同。但是，正如最年轻的诺贝尔奖获得者、著名诗人约瑟夫·布罗茨基所说，人应该像文学一样生活，而不是让文学变得像生活一样，因为这样生活会让我们的思维、我们的情感更加精细，让我们的人生能朝着更伟大的目标前进，而我们的精神也就与智慧更加接近。
希望读完此书的读者能够选择智慧的生活，吞下那颗看似苦涩的红色药丸，而不是选择安逸的生活。这就是我写这本书的初心，也是我认为我作为新时代的知识分子和创新者必不可少的责任。而对于阅读本书的创新者而言，将技术创新放在为人类文明做出更卓越的贡献，以及为提升人类生活质量做出不断努力的格局和视野中，也是必不可少的担当和责任。我相信这也是过去200年间信息技术创新和革命的内在精神，是从图灵到乔布斯，从摩尔到中本聪不断被继承和发扬的创新精神，也是从启蒙运动开始到现在一直被称颂的人文主义精神的本质。第一部分智能时代的新认知第一章 计算主义世界观图灵与人工智能
一个有纸、笔、橡皮擦并且坚持严格的行为准则的人，实质上就是一台通用图灵机。——艾伦·图灵
图灵的贡献
首先我们要介绍一下伟大的图灵和他的巨大影响力，如果不从这里开始，我们就无法理解人工智能的起源，也不能理解我们所处的是一个如何伟大的革命时代。
一般人对图灵有所了解，是因为所有与计算机相关的专业学科中，都不断提到他的名字。图灵被称为“计算机之父”“人工智能之父”，今天美国计算机协会的最高奖就是以他的名字命名的。如果看过《模仿游戏》这部电影的话，就能了解图灵在第二次世界大战中破解密码的工作，了解他的破解密码的工作在第二次世界大战中针对同盟国在大西洋战场上起到的关键性作用。图灵提出的破解原则帮助他的同事制造了名为Colossus的机器，通过这个机器进行自动计算来破解德军的密码。当然，还有部分人了解他是因为他的死亡，传说图灵是一个同性恋者，因为莫名其妙地卷入了一宗盗窃案，他接受了一项屈辱的判决，但他无法忍受这样的侮辱，最后自杀去世了。实际上，图灵的贡献不仅限于提出了计算机的数学模型（图灵机），还涉及很多其他领域，这里我们进行简单介绍。
我们来讨论图灵最重要的贡献，即他在现代计算机及机器智能领域的贡献。通用图灵机的概念是一种关于通用存储程序式计算机器的思想。这种思想被冯·诺依曼和纽曼带到了英国和美国，并在 1945年左右制造出通用图灵机，其中比较有代表性的是1952年在IBM诞生的 IBM701，它是第一个由企业开发的存储式计算机。值得注意的是，图灵只是在其论文《论可计算数在判定问题中的应用》中介绍了抽象图灵机的思想，并没有研发出相关的机器，而这一篇论文却导致了整个计算机世界的诞生，以及开创了现代计算机和可计算性研究的新领域。
我们在这里不深入讨论图灵机的数学逻辑和工程实现，只说明图灵对现代计算机最核心的两个贡献：第一，通过机器在存储器中的一系列指令程序来控制计算机器功能的思想，这一思想是所有计算机程序产生的基本逻辑，而且这样的方法可以让固定结构的单机能够执行所有图灵机可以执行的每一个计算，即可实现可复制的计算。第二，图灵创造了一个理想化的计算模型，正如维特根斯坦所说，图灵的机器就是能够计算的人。即从有效工作这个角度，机器可以实现对人的有效替代，这个思想也是整个计算机历史最核心的发展逻辑，虽然计算机越来越复杂，摩尔定律使得计算的速度和存储空间越来越大，然而，这里面最基本的数学思想和模式并没有任何变化，图灵的伟大就体现在这里。
最后我们补充一下什么是图灵论题和计算的局限。因为从严格意义上来说，图灵并不直接研究计算机，他只是研究可计算性这个数学问题，因此，他更应该被认为是一个数学家，而这个数学问题指的就是图灵论题。所谓图灵论题，指的就是“通用图灵机可以执行任一人工计算者执行的计算”，即研究可计算数和不可计算数的问题，也就是说并非所有明确阐述的数学问题均能被图灵机解决。图灵将任何可以被图灵机写出的数字称为可计算数，而不能表现出来的数字就是不可计算数，图灵在论文中的结论如下：不仅证明了并不是每一个实数都是可计算数，而且证明了可计算数比不可计算数少得多。
这里需要提到的是，图灵的研究是为了解决德国数学家希尔伯特的判定性问题，这位数学家在巴黎演讲中提出“数学中不存在不可知的事物”的观点。然而，接下来哥德尔和图灵的工作证明了这个命题的错误性，也就是说某些数学问题不可以解决，而且这类问题所占比例高于可以计算的问题的比例。正因为如此，可以从正反两个方面来理解图灵论题，一方面，“凡是可计算的函数都可以用图灵机来计算”，展现了图灵机的通用性，以及人工智能的计算机在解决问题方面的普遍性。另一方面，“如果某种函数在绝对意义上是不可计算的——即使对于图灵机来说也是不可计算的，那么就不可能被过去、现在或未来的某一种真正的机器所计算”，这划定了计算的能力边界，未来的人工智能如果还建立在图灵机的模型基础上，就永远不可能解决不可计算的函数问题。
总结一下，本节主要讨论了图灵的贡献及价值，侧重他在人工智能领域和数学领域的贡献。在机器智能方面，他最大的贡献就是提出了一种客观判定计算机是否有智能的标准，即所谓图灵测试。另外，图灵在数学上对可计算性问题的研究，为整个现代计算机的发展史奠定了逻辑和数学基础。我们开篇提到他，就是因为他开启了整个智能时代的篇章，也奠定了信息文明时代的技术基础和基本思想。
人工智能与人类智能
在讨论了图灵的贡献以后，我们来看人工智能领域的发展历史中最受关注的一个问题，即“人工智能能否超越人类智能”。这个问题备受关注的原因就在于，人工智能研究的重要目标就是生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器，可以说自从人工智能这一概念在 1956 年 8 月的达特茅斯会议上被提出到现在，这个目标都是人工智能研究最核心的目标。虽然在涉及和模拟人类高级认知能力或者情感能力方面至今没有突破，但是以深度学习为代表的人工智能在模拟人类的特定领域智能方面（尤其是逻辑推理和计算）取得了巨大的成就。那么，我们讨论人类是否能够通过人工智能构建出超出人类智能的智能机器的问题，也算是对过去几十年人工智能领域常见争论的总结和梳理。
我们首先讨论关于人工智能争论的三种基本观点：计算主义思想、智能二元论思想及心脑同一论思想。所谓计算主义思想，就是将人类的大脑当作计算机来理解，因此，人类的心灵或者意识本质上就是可以计算的程序，而按照丘奇-图灵论题，任何一种可计算的程序都可以被数字计算机完成，因此，人工智能是可以达到人类智能的水平的。
智能二元论思想认为，人脑是能产生主观经验的独特装置而不仅仅是计算机，这种二元论的智能观也有其神经科学的根基。大卫·马尔在1971年提出的互补学习系统（CLS），为智能的实现提出了一个理论框架：有效的学习需要两个互补系统——海马体和大脑皮层，分别负责经验数据分析和理性逻辑。海马体是“快速、偶发、独立、启发式”的，而大脑皮层是“缓慢、泛化、组合式、结构化”的，这两个系统在特征、功能、表征和组成的不同，暗示了这两种智能在架构和机制上的迥异。
心脑同一论思想认为，人脑是神经活动的生理器官而非数字计算机，心理状态都是特定的大脑神经状态，而心理属性都可以还原为大脑神经系统的属性，因此，通过对大脑神经和状态的详细描述就可以解释意识现象。正如脑科学家F.Crick所说：“你，你的快乐和忧伤，你的记忆和野心，你对自我的认同和自由意志的感觉，实际上不过是一大堆神经元，以及跟它们相关联的分子的行为。”人们的任何经验都可由神经元的行为来解释，它们本身不过是神经元系统的涌现性质。因此，计算主义思想上的人工智能是不可能实现的，要采用其他路径才有可能（例如，我们后文会讨论的人工生命等学科）。
然后我们讨论围绕人工智能框架的理论可行性的批判，主要就是哥德尔不完备定律和来自遵循规则行为或约束行为的反驳。基于哥德尔不完备定律，在一个一致的算术系统中，至少有一条无法在该系统内部获得证明的定理，但是人类凭借直觉知道这条无法证明的定律为真。因此，任何计算机原则上是无法达到人类智能的水平的。正如卢卡斯在《心灵，机器与哥德尔》一书中所说：“给定任何一致的和能够做初等算术的机器，存在一个这台机器不能产生的为真的公式——这个公式在此系统内是不可证明的——但我们能够看出这个公式为真。由此推出，任何机器都不可能是心灵的一个完全或充分的模型，心灵在本质上不同于机器。”
还有一种反驳认为，由于人类在应对复杂的外部世界时，常常不会按照预先规划或者理性思维去行动，反而是会按照直觉、适应或者经验去操作，因此，人类智能往往具备一种反常识的逻辑。正如德雷福斯所说，人类的很多高级行为都是不可以被编码的，是不可能被还原成遵循规则的行为。因此，可以得到结论就是，任何仅仅由算法或者规则程序约束的机器是不可能完全模拟出人类智能的。因此，强人工智能是不可能出现的。
最后我们来讨论关于人类意识活动的争论。由于人类智能除了逻辑、计算等理性思维活动，还能体现出情感、意向性及自由意志等高级意识活动，而这些高级意识活动往往涉及主观维度，而目前的人工智能主要研究的都是客观活动的行为。正如大卫·查尔莫斯所说，意识问题分类为容易问题及难度问题两个类别。前者指的就是能够按照其因果逻辑来做功能化解释的意识活动，如学习、推理、回忆和信念等，这类问题通过认知科学的方法都可以模拟实现。后者指的是没办法用因果逻辑进行解释，因此，不能用功能化或者认知科学的方法进行处理的意识问题，如感受质、潜意识等，因此强人工智能无法出现。
总结一下，我们围绕着是否能够达到人类智能水平的人工智能进行了讨论和分析，介绍了3种基本思想：计算主义思想、智能二元论思想及心脑同一论思想。后面讨论了基于哥德尔不完备性及人类行为复杂性等思想的人工智能研究很难突破的边界，尤其是在人类复杂意识的模拟上会面对的困难。我们梳理这些问题和讨论，并非赞同强人工智能不能实现的或者能够实现的观点，而是通过介绍这些思想和理论，让读者建立一种多元的思想，这样有助于我们理解未来人工智能发展方向的多种可能性。
信息人概念
在讨论了人工智能是否能实现以后，我们得到了这样的启示，人工智能问题的另一面就是我们对人本质的认识的变化，因此在这里我们来探讨关于“信息人”的概念。所谓“信息人”，是在信息文明语境下对人本质的一种解读，它是人本概念的具体化、新形态，也是一种历史概念。我们在后续的文章中主要讨论的命题就是围绕着信息文明和智能时代来探讨科技和文明的演进路径，因此，弄清楚“信息人”及相关问题的概念，对我们理解传统的人本论在信息文明时代的演变非常重要，也为我们理解文明的内在变化逻辑奠定了基础。这里我们就围绕信息文明与信息人的概念来讨论人的本质问题。
首先我们讨论信息文明的概念，随着大数据、云计算、物联网、智慧地球等概念和词汇的流行，在可预见的未来世界里，我们可以看到基础设施都会被全面信息化，我们将身处完全的信息文明的环境中。信息正在使人类文明逐渐达到从未达到的高度，而我们也面临着如何理解信息文明的问题。这里我们从两个角度去思考：第一个角度是从广义上来说，信息文明就是世界文明的未来，是人类在与外部世界不断适应和交换过程中逐步形成的越来越确定化的世界。
人类科学的重要工作之一，就是通过科学消除不确定性，而信息文明就是人类通过科学塑造的不确定性最小的世界，这种趋势和内在逻辑渗透进了整个文明演变的过程中。
第二个角度是从狭义上来说，信息文明与很多其他类似的概念是部分重合的，如贝尔的“后工业社会理论”、托夫勒的“第三次浪潮”和奈斯比特的“信息社会”等概念。信息文明是以计算机和互联网作为技术基础的文明，带给人类的不仅是信息科技高度的发达和普及，还有信息文化成为主体，信息产业成为主导的模式。
我们要以一种动态的眼光去理解信息文明时代（或者叫智能时代），正如学者王飞跃所说，人工智能所代表的智能技术，实际上昭示着以开发人工世界为使命的第三轴心时代的开始。如果说农业时代是第一轴心文明对物理世界的开拓，工业时代是资本主义对第二轴心世界的开发，那么以人工智能为代表的技术将推动一个围绕智能世界而展开的平行社会的到来，这就是智能时代或者叫信息文明时代。
然后我们讨论传统意义上人的本质问题，这里我们不讨论宗教角度的意义，主要从哲学和科学的角度来讨论。我们通常认为的人类的本质，是一种利用自身有限器官去感知周围世界，继而在内部形成一个和外部存在相对应的知觉图景，并通过不断地反思个人经验逐渐勾勒出庞大观念体系的生物。这里有三个要素：第一，我们看到精神的产生有赖于外部世界的存在，也包括人类自身的感官器官。第二，我们看到精神产生的价值依赖于对外部世界的研究，人类通过技术来增强个体的能力，构建出新的认知世界的方法，并因此不断对这个世界进行解蔽，不断接近世界的真相。第三，人类的精神世界是一个非常开放的系统，能够不断通过适应和调整来完善个体的能力，通过科学的帮助从而使人类成为地球物种的主宰。
值得注意的是，传统意义上对人的分析主要都是基于物质和精神两个维度去思考的，但是人类的本质还应该包括其社会属性。正如马克思在《关于费尔巴哈的提纲》中所述，“人的本质并不是单个人所固有的抽象物，在其现实性上，它是一切社会关系的总和”。因此，我们应该基于“物质（肉体）+精神（心灵）+社会（文明）”三个维度去探讨人的本质。
基于上面讨论的这个逻辑，我们来重新定义人的本质，也就是讨论“信息人”的概念。我们通常讨论的人的概念是基于达尔文生物进化论思想的，人在自然界位置的界定和假设，也是基于自然界的演化过程所得到的。但是技术的发展导致了人的本质的变化，人们正在不断从数字移民成为信息文明时代的“信息人”。
这里我们可以从两个角度进行讨论：第一，人的本质受到社会因素或者文明因素的影响越来越大，因此，文字、语言、符号和信息成了人的本质的一部分。例如，我们看到的大数据的世界里，无论是人脸识别、语音识别，还是我们的身份信息，都处在不断的数据化过程中，人的本质相对传统有了巨大的变化。第二，在人的本质要素中，原有的关于自然和人的精神层面的理解正在越来越透彻，发生了祛魅的过程。人们关于自然的理解越透彻，就具备越来越强大的改造自然的力量，同时也具备了塑造虚拟世界的力量，这也造成了人的本质的变化。后续我们要讨论这种虚拟空间的自我身份认同的变化，以及它带来的文明内在逻辑的演变。
总结一下，信息文明时代带来的不仅是外部世界的变化，还带来了人的本质的变化。人的本质从原来的“物质+精神”属性演变为“社会+物质+精神”属性，文明和社会对人的本质影响越来越大。因此，我们需要重新建构对文明的认知，也需要重新理解人的本质。“信息人”的概念，是我们理解未来文明的基础，也是我们整本书讨论的核心内容。冯·诺依曼与计算主义
带有正确程序的计算机确实可被认为具有理解和其他认知状态，在这个意义上，恰当编程的计算机其实就是一个心灵。在强人工智能中，由于编程的计算机具有认知状态，这些程序不仅是我们可用来检验心理解释的工具，而且本身就是一种解释。——约翰·塞尔
在介绍完人工智能领域的奠基者图灵教授及他的贡献与成就以后，我们来看另一位在计算机领域中做出非凡伟大贡献的学者——冯·诺依曼。他是现代计算机与博弈论的重要创始人，在计算机、量子力学、经济学及人工智能等领域都有重大贡献，同时也是美国原子能计划及氢弹工程的主要负责人，被后人称为“计算机之父”。本节将介绍冯·诺依曼在计算机科学哲学理论方面的思想，也就是关注他在计算机逻辑理论和自动机理论方面的贡献，然后我们要介绍一个重要的思想脉络：认知计算主义。通过计算主义思想和哲学的研究，将图灵与冯·诺依曼的思想和哲学联系起来，为接下来讨论信息文明的思想演变奠定基础。
冯·诺依曼的哲学
我们回顾一下计算机诞生的历史。1944年，冯·诺依曼正在负责美国氢弹研究的工作，而在这个过程中需要解决大量计算问题，因此，他去找当时负责研发人类第一台电子计算机 ENIAC 的宾夕法尼亚大学电机工程教授莫奇利，希望对方来帮忙解决计算问题。但是，当他看到这台机器的设计方案以后，了解到了这台计算机根本不通用，也无法解决问题。于是，他和莫奇利及他的学生埃利克一起提出了新的设计方案EDVAC，这就是世界上第一台程序控制的通用电子计算机，也是今天所有计算机的鼻祖。那么，为什么将冯·诺依曼称为计算机之父而不是另外两位呢？原因就在于他提出了一种通用的计算机系统结构，并且创造了“冯·诺依曼机”的计算机顶层设计原则。我们今天就是要来分析他的方法论，以及在设计方法时的哲学思想。
首先我们来看冯·诺依曼提出来的计算机的逻辑理论。在他之前的计算机的研究，更多的关注点是诸如电路等技术问题的解决，而他的参与使得计算机逻辑成了计算机研究和开发最核心的工作。1945年6 月，冯·诺依曼提出了计算机逻辑的改进方案：第一，用二进制代替十进制成为计算机的逻辑运算的基础，从而提高了电子元件的运算速度。第二，把存储程序放在计算机内部的存储器中，从而形成了“冯·诺依曼机”的计算机系统结构。这种结构的特点如下：其一，将电路设计与逻辑设计分开，为建立理想化的自动机奠定基础。其二，设计了一种通用型的计算机结构，为后来的通用电子计算机的发展铺平了道路。其三，将人的神经系统与计算机作比较，也为之后的人工智能学科的研究开拓了新的方向。正如戈德斯汀所评价的，“就我所知，冯·诺依曼是第一个把计算机的本质理解为行使逻辑功能而电路只是辅助设施的人”。我们在这里看到的就是冯·诺依曼强调逻辑简洁性的应用，即通过最大限度地抽象和简化处理去寻找事物的性质和规律的方法。
然后我们来分析这种方法论的内在逻辑。冯·诺依曼将数理逻辑与自动机理论联系起来，并在哥德尔思想的基础上提出了新的思想方法，正如他所说“就整个现代逻辑而言，唯一重要的是一个结果是否能够在有限几个基本步骤内得到”。因此，他认为我们需要一个高度数学化的、更简洁的自动机与信息理论，也就是将数学和谐性、对称性和简洁性作为计算机逻辑研究的方法论的核心。
这里我们可以将其和哥德尔的方法论进行对比。哥德尔认为可以把数理逻辑还原为计算理论，认为递归函数是能在图灵机上进行计算的函数，因此，可以从自动机的角度看待数理逻辑，反过来，数理逻辑也可以用在自动机的分析和综合领域。而冯·诺依曼则注意到了分析的作用，以及概率的思想在其中的应用，因此，相比哥德尔，冯·诺依曼的方法论更加具备实践价值。
最后我们总结一下冯·诺依曼的计算机科学哲学思想，主要有以下几个方面：第一，他用数学、逻辑和形式化方法定义了计算机的本质，为计算机科学及自动机理论奠定了逻辑基础。通过这种理论方式建立的自动机系统，能够让人类设计足够复杂的计算机，甚至能够模拟人的神经系统，为人工智能领域的发展奠定了基础。第二，冯·诺依曼在计算机研究中所体现的是不断追求数学简洁、对称和形式美的过程，正如吴军在《数学之美》中所说：“一个正确的数学模型应当在形式上是简单的。”因此，我们可以看到自毕达哥拉斯数学自然观延续到现在的对数学哲学和美学的感受。第三，通过对数学美学的追求，冯·诺依曼建立了一种利用抽象形式结构理解世界的方法论，这使得他在其他领域的工作中收获颇丰。这些成就如下：发明博弈论，众所周知，因为博弈论获得诺贝尔奖的纳什是冯·诺依曼的学生；建立数理统计的理论基础；提出量子逻辑和量子机等。
总结一下，我们探讨了冯·诺依曼的方法论和科学哲学思想，并探讨了计算机发明的历史，以及冯·诺依曼在不同领域的贡献。我们可以看到数学思想在计算机研究过程中所起到的重要作用。另外，我们也看到目前的人工智能研究都是基于这样的思想脉络而发展的。接下来我们就要介绍计算主义思想，以及这种思想在人工智能领域的发展过程中所起到的作用。
心智计算理论
计算机的发明不仅带来了人工智能等技术领域的发展，而且带来了一种新的哲学思想：认知计算主义。这种思想的影响基于图灵对心灵和智能的研究，以功能主义代替了行为主义，将认知过程理解为计算过程，认为所谓心理状态、心理活动和心理过程不过是智能系统的计算状态，这种认知计算主义思想就被称为“心智计算理论”，它是广义计算主义的最初领域，也称为狭义计算主义。图灵在20世纪30年代清晰地阐述了“可计算函数”理论，并发明了图灵机这一概念工具，将计算的特征建立在简单的机械步骤上，并将复杂的计算属性和机械属性联系起来，这是整个认知计算主义的开端。我们在这里就来讨论认知计算主义的3个关键里程碑事件，为大家梳理一下认知计算主义的发展脉络及其与人工智能之间的关系。
第一个关键里程碑事件就是人工智能的诞生，尤其是关于强人工智能的猜想。图灵测试概念的最大价值在于，为智能或者心智提出了一个充分条件，即恰当编程且功能正确的计算机可以看作是拥有（和人类一般的）智能的，但是图灵并没有说心智就是机器的运行，只是启发了后来者的思想。我们需要理解的是，自笛卡儿以来的哲学家和科学家不断尝试用技术工具对心灵进行解构，直到图灵的出现才让这一理想成为可能的现实。因此，在 1956 年达特茅斯会议上众多科学家及哲学家们共聚一堂，并提出了人工智能这一领域的概念，这个领域的基本任务就是图灵命题的工程化，“将尝试去发现如何制造出使用语言，形成抽象思维与概念，解决目前只有人才能解决的问题并且改善自身的机器。”而这种观念就是所谓的“强人工智能”的基本主张，正如美国哲学家约翰·赛尔（就是提出“中文屋”的那位）所说，这种思想的强人工智能不仅具有推理和解决问题的能力，而且有知觉和自我意识，即本身具有思维能力。这个里程碑事件的意义就在于，明确建立了一种信念，认为通过恰当的编程就能使得计算机也可以拥有心灵，这是计算主义思想的发端。
第二个关键里程碑事件就是，1976年纽厄尔和西蒙在综合了图灵和普特南设想的基础上，提出了“物理符号系统假说（PSSH）”。这里简单介绍下其他3位学者。希拉里·普特南是美国哲学家、数学家及计算机科学家，也是20世纪60年代分析哲学的代表人物，他在《精神状态的本质》一书中提出了机器功能主义，用以解释心灵与机器之间的关系。艾伦·纽厄尔和赫伯特·西蒙都是人工智能领域的传奇人物，前者是计算机科学和认知信息领域的科学家，后者是卡耐基梅隆大学的教授及诺贝尔经济学奖的获奖者。
纽厄尔和西蒙因为在人工智能领域的基础贡献，在 1975 年共同被授予了图灵奖，而这个贡献的核心之一就是PSSH系统的提出。他们将智能主体（当然也包括人）看作一个处理物理符号结构的物理机器，这样的模型可以构建机器智能，也可以用来理解心灵。PSSH 指出了计算机与心灵的关系：心灵是一个计算系统，大脑事实上是在执行计算，它与可能出现在计算机中的计算是完全相同的，而人类智能可以通过一组控制着行为和内部信息处理的输入/输出规则得到充分的解释。因此，物理符号系统对智能来说既是充分也是必要的。
第三个关键里程碑事件就是联结主义的提出，这也是当下人工智能深度学习算法热潮的理论基础。通常我们所说的计算往往指的是符号计算，其物理架构以冯·诺依曼计算机器为主，这与人类的神经系统处理有着非常大的差别。虽然在处理有序列的、非自组织的和局部表征性的数据方面有着很大的优势，但是在处理非明确定义的问题，如模糊识别、知识进化和情境认知等场景时，这种计算方式就很难产生好的效果。
1943 年麦克洛奇和皮茨发表《神经系统中所蕴含思想的逻辑演算》，提出了形式神经元的概念和最初的神经网络模型。1958年罗森布拉特提出了模拟知觉的感知机模型。1986 年鲁梅哈特和麦克莱兰德出版了《平行分布加工：认知结构的微观探索》一书，提出了多层前馈的误差反传算法模型，奠定了联结主义网络模型研究的基础。人工智能网络模型就是由大量的神经元相互联结而构成的具有自适应性的动态系统，每个神经元的结构和功能比较简单，但是大量神经元组合产生的系统，就可以通过训练和学习获得解决复杂问题的能力。
总结一下，我们讨论了心智计算主义思想的3个重要里程碑事件，也找到了人工智能发展的哲学和思想基础。正因为图灵测试的概念提出，让理性主义哲学有了现实层面的工具，能够通过技术去模拟人类的心智。这样的思想带来的不仅是人工智能的发展，也使得科学家与哲学家对这个世界的理解也有了深刻的变化。
计算主义世界观
如果说心智计算主义带来了人工智能的发展，那么广义的计算主义就带来了其他前沿领域的进展及计算主义世界观的发展。近年来的一些前沿理论和技术的发展，如细胞自动机理论、量子信息论及万物算法理论等，都彰显着计算主义世界观的巨大影响力。计算主义世界观与原来的牛顿物理学中将宇宙看作机械钟或者其他动力机器的机械自然观形成了明显的差异，它将宇宙看作巨大的计算系统，将所有的物质过程（包括最小的粒子和最大的天体）都当作宇宙计算过程，这样的世界观不仅对于科学有着巨大的影响，也对哲学产生了巨大的影响。接下来就从3个角度讨论计算主义世界观：本体论、认识论及方法论。
首先我们从本体论角度进行分析，所谓本体论，就是研究世界的本原或者基质的理论。自古希腊以来，哲学家们都试图将世界的存在归结为某种物质的、精神的实体或者某个抽象原则，即对“世界是什么”这一问题的哲学思考。从近代以来，科学的进步带来的最大的改变，就是哲学本体论的变化。牛顿经典力学的出现给中世纪的宗教世界的本体论带来的是一次革命，爱因斯坦相对论的发现对牛顿力学是一次革命，量子力学的出现也是对牛顿经典力学的一次革命。不过，从牛顿力学到量子力学的世界观，仍然是基于粒子的物理世界观，研究的范畴也主要是基于物理世界的粒子存在和运动规律。而计算主义世界观认为，所谓的存在，就是不同的信息形式，所有的物质性事物都是信息性的，物理世界的时间和空间都是离散的，而物理世界中的所有存在物，不管是粒子、场还是时空，都是世界按照程序或者算法所运行结果的显现。进一步说，宇宙的计算机通过程序让世界从简单演化为复杂，让基本粒子演化出生命、心灵和智能。而我们人类本身的大脑及意识，可以理解为宇宙计算机中的虚拟机，我们既是宇宙计算的产物，也同时可以演算和模拟整个宇宙的本质，这就是计算主义世界观带来的本体论上的颠覆。
其次我们从认识论角度进行分析，所谓认识论，就是关于认识的本质和产生发展规律的哲学理论，是哲学的一个重要组成部分，探讨人类认识的本质、结构，认识与客观实在的关系，认识的前提和基础，认识发生、发展的过程及其规律，认识的真理标准等问题，又称知识论。例如，我们经常讨论的唯物主义和唯心主义在认识论上是根本对立的，一切唯心主义的认识论本质上都是先验论，认为认识的主体并不是人本身，认识的客体也不是物质，两者在本质上都是精神性的东西，认识不过是从精神到精神，即精神对自身的认识。而一切唯物主义的认识论都是反映论，它同唯心主义的认识论根本对立。唯物主义认识论从物质第一性、意识第二性出发，认为客观世界是认识的根源，认识是人脑对客观事物的反映。这两种哲学理念都在尝试构建一个世界可以通过某种路径认识或者难以认识的观念，而计算主义则提供了一个新的认识论，即通过简化的程序将复杂的世界演化出来，通过演化或者涌现的思想来理解世界的本质，计算主义世界观提供了一种确定世界是可认识的且可以还原的认识论。
最后我们从方法论角度进行分析，由于计算主义世界观将宇宙及其中的万物都当作可计算程序运行的结果，因此，作为方法论，计算主义提供了一个新的世界图景，如随着数字经济和人工智能的崛起，智慧城市、数字地球及超级智能大脑等研究领域不断兴起，我们可以看到计算主义世界观经历了3个阶段的发展，逐渐完善了计算主义的方法论：第一个阶段就是前文所提及的，人们将智能或者心灵活动当作计算的过程，无论是符号主义哲学还是联结主义哲学，都将认知看作计算过程，因此，人工智能学科也就诞生了。第二个阶段，人们开始把生命的本质当作计算，冯·诺依曼通过对生物自我繁殖逻辑的分析，发现任何自我繁殖的系统就是一个算法系统。他从细胞自动机的角度思考自繁殖机器的问题，得到了自我复制的逻辑机器模型，从而奠定了人工生命学科的基础，这个部分我们下一章会详细讨论。第三个阶段中人们开始将整个世界的本质看作计算，沃夫拉姆在《一种新科学》中系统论述了将宇宙当作计算机的理论，而物理学家惠勒也提出了“万物源于比特”的计算主义命题，量子计算学者劳埃德在《程序化的宇宙》中将宇宙看作量子计算机来观察，这一系列成果都是计算主义世界观思想的体现，也是计算主义方法论的落地。
总结一下，我们讨论了计算主义世界观，从本体论、认识论和方法论3个角度进行了讨论，理解了计算主义世界观带来的颠覆性认知。一方面，我们看到了冯·诺依曼及图灵等人的贡献，使得计算机、人工智能等领域产生了巨大的变革；另一方面，我们也注意到计算主义思想在数学、生物学、物理学及哲学等学科中是如何生根发芽的，我们后面会对这个主题进行更加细致的讨论，来帮助我们建立对未来智能时代和信息文明的基本认知。计算主义思想的演变
在这里聚集的一大群人中，有些受奖励物的诱惑而来，另一些人则因对名誉和荣耀的企图和受野心的驱使而来，但他们中间也有少数人来这里是为了观察和理解这里发生的一切。生活同样如此。有些人因爱好财富而被左右，另一些人则因热衷于权力而盲从，但是最优秀的一类人则献身于发现生活本身的意义和目的。他设法揭示自然的奥秘。这就是我称之为哲学家的人。——西蒙·辛格
上一节我们讨论了计算主义思想，了解了计算主义是认知科学的主要范式，是目前所有计算机技术及人工智能的核心和基础，也涉及了物理学、生命科学、社会科学、科技哲学等多个领域。本节就详细考察计算主义思想的内核及演变，对计算主义思潮的发展和批判进行讨论。一方面，我们需要通过讨论其演变和批判，更加深刻地理解计算的理念和本质；另一方面，我们需要建立起基于计算主义思想的系统思考框架，这是理解信息文明和智能时代的内在逻辑的核心，也对我们讨论未来文明的构建有着非常重要的价值。
计算主义的演变
我们已经粗略地讨论了关于计算的概念和演变过程，现在就来详细回溯计算主义思想演变的历史进程。在这里有3个基本的观念：第一，所有的计算问题本质都是数学问题，因此，数学的思想和方法在计算主义思想浪潮中非常重要。第二，计算主义思想演变的浪潮是在科学和哲学两个不同的范畴发展的，实际上计算主义思想得以被广泛认知的原因就在于它在科学发展过程中所起到的作用，因此，比其他的哲学门类更加具备实用性。第三，我们讨论计算主义思想的原因，是建立一种哲学世界观，而任何世界观都是一种对于世界本体论的逻辑自洽的诠释，并非一成不变的真理，我们需要秉持理性不偏信的想法去看待这些观点。
首先，我们讨论“计算”概念的本质，要知道任何一个领域发生颠覆性的变革时，前提是某个理念或者思想影响了当时人们对某个基本概念和逻辑的方式的认知。计算最初与现在普通人理解的一样，指的是加减乘除的算术运算，而到了图灵时代，计算才有了明确的定义。1900年，德国数学家希尔伯特在巴黎的国际数学大会上发表题为《数学问题》的演讲，提出了 23 道重要的数学问题，而图灵则基于对其中“判定问题”的回答和研究，对计算的概念有了新的理解，发表了《论可计算数及其在判定问题中的应用》，指出希尔伯特的判定问题无解，为计算机科学奠定了基础，并使得可计算理论得以出现。实际上，图灵机的概念就是一个抽象的数学模型而不是真实的计算机，通用的图灵机能够计算任何图灵机可计算的函数，不仅确定了算法和可计算性的概念，也澄清了形式系统的概念。这里需要补充的就是丘奇-图灵命题（丘奇是美国数学家），又叫丘奇-图灵猜想，该假设论述了关于函数特性的，可有效计算的函数值（用更现代的表述来说就是在算法上可计算的）。简单来说，邱奇-图灵论题认为“任何在算法上可计算的问题同样可由图灵机计算”。
其次，我们来看图灵之后计算概念的演变，图灵计算被称为“第一代计算模型”，图灵之后出现的计算模型被称为“第二代计算模型”，主要指的是超计算模型和自然计算模型。所谓超计算，指的就是“超级图灵计算”，是可计算理论的一个新的计算模型，例如，一台可以解决停机问题的计算机，或者可以正确推演皮亚诺算术中每个状态的计算机。实际上，在图灵的博士论文中的“神谕机”就是最早的超计算模型，而在这个基础上就出现了很多超计算的类型，包括加速图灵机、概率图灵机、无限状态图灵机及芝诺机等，至少有 20 多种不同的超计算的类型。需要注意的是，超计算是否能够真的超越图灵计算的局限是未被证实的，因为在现实层面并不存在基于超计算模型的物理实体，目前所使用的主要计算模型都是图灵机的计算模型，也就是基于冯·诺依曼的计算机架构的模型。
第二代计算模型即自然计算，就是通过对自然界的物理、化学、生物等现象的模拟设计出来的计算模型，包括量子计算、DNA计算、膜计算、演化计算、细胞自动机等。自然计算模型现在已经有了一些明确的进展，比如量子计算机的实践，而且通过与物理学及生命科学等领域的融合，使得计算概念的内涵得到了进一步的拓展。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]