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2025 SIS 展示
李宗荣:实现0到1的突破,迎接信息科学时代 ----2025年6月5日讲座文稿缩写
实现0到1的突破,迎接信息科学时代
----2025年6月5日讲座文稿缩写
李 宗 荣
武汉市华光信息科学研究院
摘 要:首先汇报在怎样的动力驱使之下,下定决心建立信息科学。然后汇报建立信息科学所面临的巨大困难:在美国欧洲,没有建立起信息科学,却有“计算机科学”的“学科自大症”,也有悲观主义的主张和情绪;在中国,有钟义信用“广义信息论”冒充的“假信息科学”;钟义信抄袭剽窃美国学者韦弗(Warren Weaver)“提出和建立”所谓“全信息理论”,几十年来欺骗和误导信息科学以及相关跨学科的研究者。李宗荣、田爱景等武汉市华光信息科学研究院的学者们,顶住压力,坚持创新,提出信息科学的基本假设和逻辑前提是“信息实在论”。系统性地提出和建立了信息科学独特的概念、原理与方法论体系,建立了信息科学的知识框架结构,“1+4+3”。最后,讲座介绍了国际学术界学者们的评价:中国学者做出了“杰出贡献”,其成果成为国际信息科学发展的“里程碑”。
关键字:信息科学,信息实在论,信息科学体系结构 ,信息科学范式,科学范式转变
第一作者简介
信息工程学院退休教授,武汉市华光信息科学研究院研究员;1964-1970年就读于武汉大学数学系,2002年考入华中科技大学攻读理学博士学位,2004年攻读哲学博士学位,2007年赴加拿大麦吉尔大学哲学第一作者简介:李宗荣,男,湖北省荆门人;1947年1月生;湖北大学计算机与系做博士后研究。获得国家自然科学基金,卫生部、湖北省的科学研究项目;出版《医学计算机基础》、《信息心理学背景、精要及应用》、《理论信息学概论》等著作;发表论文一百篇。
1、李宗荣下决心改变国内外“只有信息技术,没有信息科学”的局面
在1992-1995年间,李宗荣受到中国国家公派,到美国密苏里大学进修。当选修“信息科学”的课程时,老师讲授“计算机情报检索”,并解释说“目前只有信息技术,没有信息科学”。
在美国指导教授的安排下,李宗荣参加并负责用LEVEL 5开发用于密苏里等三个州立医院的美国国家软件项目,同时学习“管理学”课程。李宗荣随后选学了“心理学”与“哲学”。李宗荣在国内大学承担计算机软件工程和人工智能的教学工作。职业经验说明:计算机=硬件+软件;软件的价值显然高于硬件。看到柏拉图说:人由身体和心智组成,心智的价值高于身体,李宗荣欣然认同。但是,国内的哲学老师却说,柏拉图是遭受批判的二元论者,他还是客观唯心主义的鼻祖。
李宗荣认定,可以建立一门“信息科学”,运用当代人的“经验实证”柏拉图没有错。[1]
2、建立信息科学所面临的国内外阻力和困难。
2.1 美欧建立计算机信息科学的努力没有成功
在美国召开的一次国际计算机科学研讨会上,决定把“计算机科学”更名为“信息科学”,因为几乎一切使用“工具”进行信息处理的都是“计算机”完成。但是,计算机科学的“学科自大症”有毛病:生物DNA自己的信息处理过程,与计算机没有关系;在计算机产生之前,人类处理信息仅仅依靠自己的认知、理解、推理、决策、纠错,就行了。实际上,计算机科学仅仅是整个信息科学的一个组成部分;在1+4+3的信息科学知识结构中,是工具信息学中的一门学科,与通信和控制地位相同。
2.2 欧洲建立精神科学的努力没有成功
在物理学方法成功运用于化学、生物学的时候,在欧洲产生建立“精神科学”的努力,许多学者认定精神现象与自然现象具有不同的过程和规律,需要不同的方法。但是,由于物理学主义的“还原论”不可阻挡,学者把精神的、神经的过程还原为生物的、化学的、物理学的过程,讨论其电流、电压、电阻,精神科学建立者的“底气”就消失了。后来的现象学和解释学,以一种扭曲的形式坚持物质-精神的“两分法”。
2.3 欧洲建立统一信息理论(UTI)的努力没有成功
欧洲学者Wolfgang等提出建立“统一信息理论”(UTI,Unified Theory of Information)的愿景。刚开始拥护者不少,许多学者认为统一信息理论呼之欲出了。但是,面对给出统一“信息定义”的困难,有50%的学者认为不可能建立UTI,于是建立UTI的努力只能失败。所以,Wolfgang在为李宗荣《理论信息学概论》写的序言中,认定中国学者的研究成果领先全世界,做出了杰出贡献,树立了国际信息科学的里程碑。
2.4 北京邮电大学钟义信教授错把“广义信息论”当作“信息科学”宣传
钟义信将通信的方法用来研究所有的信息现象,称之为“广义信息论”,并称当时“也叫信息科学”。为此,北京邮电大学出版社出版了钟义信64万字的《信息科学原理》,然后将它精简为33万字的《信息科学教程》。
2023年在北京召开国际信息会议,钟义信将大会主题报告的题目,由国外《征文通知》中说的《论信息科学范式的转变》,在国内通知中改为《论信息科学/人工智能范式的转变》,然后在大会的《程序手册》中再改为《论人工智能范式的转变》。在学术上,有了“信息科学”术语,不等于有了“信息科学”完整而系统的知识体系。钟义信试图把“广义信息论”当作“信息科学”宣传,不能成功,也没有成功。
2.5 北京大学闫学杉教授建立唯物主义信息科学,难能完成
2016年,闫学杉出版了《信息科学:概念、体系与展望》,他的写作目的是:建立一门“唯物主义信息科学”。按照学术专著的常规,闫教授在卷首1-2章介绍学术背景之后,主要内容是介绍他自己创立的唯物主义信息科学的概念、原理与方法。但是,作者用“国内外研究综述”占去了绝大多数篇幅,很难找到作者自己的信息“定义”、“原理”与“方法”。实际上“唯物主义信息科学”如“方的圆、圆的方”是个矛盾的概念,其目标难能实现。
3、信息科学的基本假设和逻辑前提:信息实在论
除了宗教学研究假设存在的上帝之外,科学和哲学都研究“实在”的对象,而不研究“虚在”之物。有的信息哲学家公开主张,物质才是“实在”的,是“直接的存在”,而信息是“间接的存在”,是“虚在”、“不实在”。显然,“信息”不是科学与哲学的研究对象。所以,建立信息科学的努力,首先必须有“信息实在论”来充当“奠基石”。信息实在论当然地成为了中国研究者建立信息科学的基本假设和逻辑前提。
3.1 按照亚里士多德证明物质实在论的方式,证明信息实在论
在古希腊,亚里士多德(简称亚氏)用物质的十个“范畴”论证“物质实在”。他说,可以区分事物的本质属性与非本质属性;如果一个事物的本质属性丧失了,那么这个事物就不存在了;如果某事物没有本质属性,它就不能存在。亚氏把事物的本质特征归纳为“十类范畴”;如果用亚氏的“范畴论”标准考察精神、理念、信息之类,它们都不是“实在”的事物。
亚里士多德提出物质的十类范畴:
第一,物质实体,即质料,比如木材、大理石;
第二,数量,即长宽高尺寸、体积、重量;
第三,性质,即特征,比如白色,坚硬;
第四,关系,相互比较,大小多少,比如2倍;
第五,位置,即所在地,比如板凳在客厅;
第六,时间,比如两年之前新买的餐桌;
第七,姿势,比如某人躺着;
第八,状态,比如某人穿着鞋子;
第九,作用于,比如燃烧木材;
第十,被作用于,比如房子被燃烧。
3.2 按照亚里士多德证明物质实在论的方式,证明“信息实在论”
李宗荣提出了信息的十二个属性:
1、信息实体; 2、载体数量;
3、信息特征; 4、信息关系;
5、信息空间; 6、信息时间;
7、原创生产; 8、复制生产;
9、信息存储; 10、信息传输;
11、信息共享; 12、信息演变。
下面列表描述信息12属性,并举例说明。
我们观察、分析:在信息的12属性中:第一至六个属性,与物质对象的范畴相比,刚好相反;信息的第七至第十二个属性,是物质对象所没有的;所以,信息不是物质;它是“非物质”的存在。如果物质是“A”,信息就是“非A”。世界的“本体”是“二元”的。世界的本体不仅仅是“物质一元”的!就这样,在理论上、在逻辑上,哲学本体论的“物质一元论”就被“物质-非物质”的二元论给终结了。
4、信息科学知识的两个来源:科学与哲学
4.1 研究信息的科学哲人与哲人科学家(香农与维纳)
按照宇宙万物的“物质-非物质”二重性假设,所有的哲学家研究的对象可以一分为二:“物质”,或者“信息”。在传统的纯粹的科学家与哲学家之外,有一种在科学与哲学之间进行跨知识领域的研究者。他们被称之为“哲人科学家”或者“科学哲人”。信息概念是1948年由香农等科学家提出。在此之前,关于“信息”有不同的称谓。在古希腊,柏拉图使用“非物质存在”;中世纪以后,笛卡尔用“可思之物”;之后的黑格尔使用“精神”。1807年,黑格尔总结前人成果,出版《精神现象学》。1883年,狄尔泰出版《精神科学导论》,建立有别于自然科学的新的科学体系。
4.2 科学地继承柏拉图、笛卡尔、黑格尔的信息研究成果
柏拉图主张,世界的组成一分为二:物质的存在(material being)和非物质的存在(immaterial being)。前者的特征是变化,后者的特征是永恒。人由身体和心智组成,比较而言,人的心智更有价值。柏拉图说,人类心智及其知识与生俱来,需要在不断地“回忆”唤起。
笛卡尔二元论主张世界分为“延展之物”与“可思之物”。延展之物不可思,可思之物无延展。关于两者的联系与作用,笛卡尔说:发生在松果腺。
黑格尔提出区别于自然辩证法和社会辩证法的观念辩证法。他指出,人类观念发展的最后结晶是绝对精神。任何思想的体系都是从“零”开始,经过“自在”、“自为”、“自在而自为”的过程,螺旋式上升。这为信息科学的“内力三角形”的涌现方法提供了参考。
就像自然哲学与自然科学的关系,信息科学与信息哲学也紧密相连。
5、信息科学自己独有的概念、原理与方法
5.1 信息的定义与分类
信息的定义:信息是物质信号和符号的含义。
信息可以分类为:信号信息+符号信息。如果世界分为“生命世界”和“无生命世界”,那么宇宙万物传递信息(“ 含义”)的方式就是两种:信号+符号。如下图。信息可以分类为:信号信息+符号信息。
当然,信息的分类可以有许多种,它们各有自己的使用范围。可以分类为:载体信息 + 纯粹信息。载体信息 = 物质载体本身(信号+符号)的信息;纯粹信息 = “信号 + 符号”的“含义”本身。纯粹信息是抽象的,逻辑的;它不可以被我们的“肉眼所见”,但是可以被“心智所见”。
5.2 信息能,广义智能,宇宙智能谱,人工智能
我们认为,任何信息,或者它就是一个“系统”,或者是某个系统的组成部分。信息系统的功能,不是“物质能”,而是“信息能”。对于人类而言,信息能就是“智能”。如果泛化智能概念,可以得出“宇宙智能谱”,几近于0的无机物智能,到人类为1的智能,其间存在一个进化的谱带。任何人造物,都可以有某种程度的智能。机器的智能就是人工智能。
5.3 信息科学的原理与方法
信息科学的原理:(1)信息不守恒;(2)信息能与时俱增;(3)信息的增长没有上限。
信息科学的方法:“信息内力三角形”的“涌现论”方法。物质运动靠“外力”推动,信息的运动和演变,靠着信息系统的“内力”驱使。一般地说,广义智能运行在一个“内力三角形”中。内力三角形的三个顶点:目标 + 逻辑 + 程序。信息内力三角形,在计算机中是“控制器-存储器-运算器”,在心理学中是“动机-知识-智慧”,在社会学中是“人文价值-自然规律-社会法则”。
信息科学的概念、原理与方法,在我们认识、解释自然、社会和思维中的信息现象时,具有普遍适用性。但是,它们对于自然、社会、思维中的物质现象,不能适用。
5、信息科学知识的框架结构,学科信息化以及们捷列耶夫式的填充
5.1信息科学知识的框架结构:“1+4+3”
基于对20多年来关于信息科学知识体系的框架结构研究成果的梳理和分析,李宗荣提出了一个立体模型,“1+4+3”。其中,“1”是一门理论信息学;“4”是四门工具信息学,即通信理论、控制论、计算机科学、与机器人学;“3”是三门领域信息学,即自然信息学,社会信息学,与人文信息学。
这里的“1”、“4”、“3”分别处在三个不同层次上:理论信息学、工具信息学和领域信息学。如下图所示。
5.2 学科信息化:XX信息学与信息XX学
工具信息学和理论信息学都在改变着领域信息学,可以称之为“学科信息化”,如下图所示。
在图中,向下的箭头(1)表示:工具信息学在领域信息学中的应用,产生“XX信息学”,如生物信息学、医学信息学、心理信息学等,但是它们仅仅构成信息科学的“技术系统”。这个时候,整个所谓的“信息科学”系统里,只有信息技术,没有信息科学。
向下的箭头(2)表示:理论信息学在领域信息学中的应用,产生“信息XX学”,如“信息生物学”、“信息法学”、“信息心理学”等等,它们是应用理论信息科学的概念、原理和方法识别、分析、处理相关领域中的信息现象,产生该领域中自己的特殊的信息概念、信息原理和信息方法。
5.3 学科信息化与门捷列夫式的“填充”
信息科学知识体系的基本框架“1+4+3”,已经确立了。因为这个体系确立,各个信息学科的“自大症”或者“学科沙文主义”就结束了。人们学习、理解和解释整个信息科学或者关于信息的某个学科,就有了一张完整的路线图,可以按图索骥;同时关于新生的信息学科容易找到自己的归属和所在序列中的位置。
当然,信息科学学科的完全成熟,还需要这个框架结构的门捷列夫元素周期表式的“填充”。
6、2025 SIS 结束国内外只有信息技术,没有信息科学的局面
2025年武汉信息科学研讨会(2025 SIS ,Symposium of Information Science at Wuhan, China)将于9月19—21日在武汉市华中科技大学国际学术交流中心召开。这个会议要想中国和世界宣布:信息科学建立起来了,国内外只有信息技术,没有信息科学的时代结束了。信息科学有了自己独有的概念和理论体系,它与自然科学的概念和理论体系是矛盾的,给人家他也不要。
在自然科学那里,事物的运动靠着“外力”推动;在信息科学这里,概念的发展变化靠着“内力”的驱动。那里是“守恒”,这里是“增长”。那里的未来是“热寂”,这里的未来是“繁荣”。在我们看到的自然、社会、思维中物质的“繁荣”背后,都是由于信息的“繁荣”。信息科学与自然科学合作解释宇宙的一切。
7、 从言必称希腊,到言必称中国
李宗荣在一篇论文中画出如下的图形,说明人类文化的发展方向,左右摇摆着前进。
人类文化的重心在科学与人文之间,或者说在“物质”与“信息”(精神,理念)之间摇摆着前进。两种文化的对立本质上是两种截然不同的“实在”观念(物质的和非物质的实在)的冲突。可以设想:“信息实在论”的中华之光在全世界星火燎原之后,如果发展与自然科学并肩而立的“信息科学”,推出“智能科学”,建立区别于物质哲学的“信息哲学”,推出领跑全球的信息技术和产品,就像“华为”正在做的那样,人类未来的某个时候,在美国与西方,必然有学者“言必称中国”。
当前国内外的舆论和自媒体都强调人工智能、信息技术的革命与超越,非常好。我们以为,同时需要在全社会进行关于信息科学概念、原理与方法的“通识教育”。我们认为,研究者们在认识上的差距,不在“学院派”和“民间派”之间,而是自然科学与信息科学两种不同的“科学观”与“世界观、方法论”之间的分歧与竞争。我们主张,在完成信息科学0到1的突破之后,抓紧建立信息科学的“学术共同体”,推进信息科学与技术领域的创新与革命,迎接“言必称中国”的时代到来。
8、 奥地利、马来西亚、日本、加拿大学者的评述
奥地利维也纳大学教授、国际信息科学学会创始主席Wolfgang为李宗荣的《理论信息学概论》[2] 作序,他说,李宗荣对信息科学的基础理论做出了杰出的贡献,其作品将成为世界范围内信息科学发展的一个里程碑。见下图。
马来西亚理科大学博士张雁冰,在广泛地研究了中国学者的信息科学成果之后,主动联系李宗荣,在李宗荣开办的“信息科学大讲堂”上做了首场讲座。旅居日本东京的“SciSci 国际人工智能学习团体”负责人田科博士,邀请李宗荣在他们的团队做了讲座。田科与张雁冰一道积极建议,尽快发起并筹备召开关于信息科学的首届国际会议。加拿大多伦多大学博士丁玲在研究了中国大陆“社会信息学”的成果之后,致函李宗荣,要求访问《社会信息学导论》[3] 的作者。李宗荣与田爱景热情接待丁博士,讨论了2个多小时之后合影留念。
9、 参考文献
[1] 李宗荣. 《信息科学:概念、原理与方法》的内容和体系. 文学与人生,2022年第34期.
[2] 李宗荣. 理论信息学概论. 北京:人民出版社,2010年.
[3] 李宗荣,田爱景. 社会信息学导论. 北京:人民出版社,2010年.