走向计算主义
点此进入淘宝搜索页搜索分類: 图书,自然科学,生物科学,生物科学的理论与方法,
作者： 李建会 著
出 版 社： 中国书籍出版社
出版时间： 2004-1-1字数： 220000版次： 1页数： 236印刷时间： 2004/01/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9797506811759包装： 平装编辑推荐
人工生命研究的最终目标是在其他媒介，理想地足在虚拟的媒介中创造出“生命”。
——兰顿，人工生命的开创者
在计算机产生之前，我们被限制在一个世界中，即我们真实的地球世界。而今天，计算机的发展已经使我们有可能创建许多可供选择的世界。计算机人工生命世界就是这样的世界之一。
——本书作者
当未来具有意识的生命回顾这个时代时，我们最瞩目的成就很可能不在于我们本身，而在于我们创造的生命。人工生命是我们人类潜在的最美好的创造。
——法默，著名复杂性科学研究专家
自然界这本大书是用算法语言写的！宇宙是一个巨大的计算系统！
——本书作者
内容简介
20世纪的计算革命导致了自伽利略以来又一场新的方法论革命：计算机仿真实验革命。这场方法论革命的产物之一是计算机和生物学交叉的前沿学科——人工生命的诞生。人工生命一方面以计算机为工具，力图在计算机或现实世界中创造出具有生命特征的人工实体；另一方面，它又从计算的视角理解生命，把生命的本质看作是一种特殊的形式规定或算法。本书在考察人工生命思想的兴起过程、理论根据、构建方法以及最新进展的基础上，系统地探讨这种新生命观的主要内容，并从这些内容出发，进一步概括出一种新的计算主义世界观。
第一章导论部分讨论了人工生命提出的哲学问题、研究这些问题的价值以及国内外关于人工生命的哲学，特别是人工生命的新生命观研究的历史、现状，指出了以往研究的成就和不足。
第二章论述了人工生命思想的产生和发展过程。人工生命的思想可以追踪到冯．诺伊曼（John von Neumann）。冯．诺伊曼证明，如果自我繁殖是生命的本质，那么机器完全可以做到这一点。冯。诺伊曼之后，康韦（John ConwaY）证明细胞自动机与图灵机等价；沃弗拉姆（Stephen Wolfram）发现有四种类型的细胞自动机；兰顿认识到，细胞自动机的规则空间与相变和计算密切相关：那些处于“混沌边缘”的细胞自动机可以支持复杂的计算。在此基础上，兰顿（C.Langton）萌发出人工生命的思想：生命的本质在于物质的组织形式而不在物质自身；如果我们在某种媒质中创造出产生混沌边缘的条件，那么我们就可能在这种媒质中创造出生命。
第三章探讨了构造人工生命的主要方法。与传统科学采用的自上而下的分析方法和强调主导因素作用的中心控制方法不同，人工生命主要采取的是自下而上的综合策略：即从个体出发，重点模拟简单的单位，而不是复杂的单位；主要运用局部控制，而不是全局控制；让行为从底层突现出来，而不是自上而下地做出规定。人工生命的这种方法是以计算机仿真实验为基础的；计算机仿真实验是可以与伽利略的受控实验革命相媲美的一场新的方法论革命。人工生命的这种以计算机仿真实验为基础，以局部的简单行为突现出复杂的整体行为的综合研究策略已经成为现代科学中的一种新的重要的思维范式，即基于个体的思维。
第四章和第五章分别讨论了人工生命的两种主要形式：虚拟人工生命和现实人工生命。虚拟人工生命主要采取软件的形式在计算机中创造人工生命实体，主要的模型包括Tierra，Avida，“阿米巴世界”等；现实人工生命主要采取硬件的方式在现实世界中创造展示生命特征的人工实体，主要模型包括艾伦（Allen）、赫伯特（Herbert）、根格斯（Genghis）和考格（Cog）等。虚拟生命的构建以全新的算法生命观为指导；现实的人工生命则是在经典的基于知识的人工智能范式遇到困难时产生的基于行为的和基于神经网络的人工智能新范式。第四和第五两章主要揭示两种人工生命形式构建的新的指导思想。
在人工生命的哲学讨论中，有两种理论倾向：一种是强人工生命，一种是弱人工生命。强人工生命认为，人工生命实体已经是或最终将是真正的生命；弱人工生命则认为，人工生命实体只不过是对自然生命的模拟。两种观点依生命的本质是什么为转移。第六章首先探索了生命的定义。区分了两种定义生命的方法：实体定义方法和功能定义方法，前者强调生命的物质构成，后者强调生命的功能特征。由于“多重实现”是自然界的普遍特征，因此，实体定义显得过于狭窄。功能定义有“新陈代谢说”、“自创生论”、“灵活适应说”等，本章分析了这些定义的优缺点，然后，根据现代科学的成就提出了生命的信息定义并对这个定义作了理论的论证。如果信息定义成立，那么，强人工生命就是可能的。有人从“多重实现是一个经验命题”，“鞋子一苍蝇谬误”等方面反对人工生命的观点，本章对这些反驳存在的误解进行了分析，指出这些反驳存在的问题。
如果人工生命可以成为真正的生命，那么它们的本体论地位如何？第七章讨论了这个问题。论文通过理论论证指出，计算机的创造能力已经可以使我们得出这样的结论：我们可以在计算机中创造出一个独立的世界——虚拟的数字生命世界；数字生命世界与我们的现实世界具有相同的本体论地位。有人从哥德尔不完备定理出发反对数字生命世界的实在性，本章对这种观点进行了反驳。
人工生命把生命的本质看作是计算。实际上，如果我们扩大我们的视野，对当代其它科学的一系列新进展，比如人工智能，DNA计算机，计算生物学等理论成果，进行综合分析，我们就可以发现，不仅生命和智能的本质是计算，而且整个世界都可以看作是按算法规则建立并按算法所规定的规则演化的。现实世界事物的多样性只不过是算法的复杂程度的不同的外部表现。不仅生命和思维的本质是计算，自然事件的本质也是计算。本书的结论部分对这种计算主义的世界观进行了概括和总结。
作者简介
李建会，1964年生于河南南阳。北京大学哲学博士，曾在美国威斯康星大学哲学系和哈佛大学哲学系、科学史系访问学习，现为北京师范大学哲学与社会学学院副教授、科学与人文研究中心副主任，北京师范大学研究生院培养处副处长。当前的主要研究兴趣为生命科学哲学、科学史和科学技术与社会。
目录
序言
摘要
Abstract
第一章 导论
一、人工生命研究的兴起和基本思想
二、人工生命提出的生命观和哲学问题
三、人工生命的生命观和哲学研究的价值
四、人工生命的生命观研究的现状及问题
第二章 生命的逻辑与人工生命的思想基础
一、机械过程的本质
二、自我繁殖的逻辑
三、生命游戏与“生命”计算机
四、信息动力学与混沌边缘的生命
第三章 构造人工生命的方法
一、综合的方法
二、从局部到整体
三、遗传算法
四、计算机仿真实验：人工生命和复杂性科学的方法论革命
五、生成和突现
六、一种崭新的思维方式：基于个体的思维
第四章 虚拟人工生命：从磁芯大战到“阿米巴世界”
一、磁芯大战
二、计算机病毒和蠕虫
三、Tierra：人扮演“上帝”
四、“阿米巴世界”
第五章 现实人工生命：从自主Agent到进化机器人
一、经典人工智能研究及其遇到的问题
二、基于行为的自主机器人研究
三、基于神经网络的联结主义研究
四、进化机器人：虚拟和现实的结合
第六章 生命的定义与强人工生命的可能性
一、定义生命的困难
二、“如吾所识的生命”
三、定义生命的两种方法
四、四种“根本性质”定义
五、强人工生命的可能性
第七章 强人工生命的本体论地位
一、虚拟的真实性
二、人工生命实在性的理论论证
三、哥德尔定理与强人工生命
第八章 走向计算主义
一、信息、算法和计算：理解生命本质的重要概念
二、计算的本质
三、认知与计算
四、生命与计算
五、宇宙与计算
六、对一些反对意见的反驳
七、结语
参考文献
中英文人名译名对照表
致谢
书摘插图
第二章 生命的逻辑与
人工生命的思想基础
根据兰顿，人工生命的一个中心假定是，有机体的“逻辑形式”可以从构成它们的物质基础中分离出来（Langton 1989：11）。这里，我们不仅要问，什么是生命的逻辑？我们怎样发现生命的逻辑？我们真的可以把它们从真实的生命中抽象出来，并在其他物质中再把它们创造出来吗？
一、机械过程的本质
人工生命的思想产生于人们对机器本质及对生命本质的理解上，所以，在我们讨论生命的逻辑之前，先讨论一下人们对机器本质，特别是通用计算机的本质的认识。
人类一直在探索自动机的奥秘。自法老王时代，埃及的工匠利用水滴的原理发明了时钟。公元1世纪，亚历山大的希罗在他撰写的气体力学的论文中，描述了加压的气体如何使类似动物和人类形状的小机器产生简单的运动。在中世纪晚期和文艺复兴时代，工匠们设计出了日益精巧可以敲击报时的钟表。到了工业革命时期，从时钟自动化技术又发展出更加精尖的过程控制技术：由一组复杂的转动凸轮和相互连接的机械手所操纵的机器。进入19世纪，工程师们研制出一种能够在同一台机器上产生多种动作序列的控制器。到了20世纪初，这种“可编程的控制器”成了一般功能计算机的重要组成部分。
……
