《机器如何认知》，李德毅著，中国人民大学出版社2026年10月出版，定价：86元

■李德毅

尽管有人说，著书立说是自找麻烦和自留遗憾，但我仍然打算写一本书，主要是为了满足自己的求知欲，也希望一部分读者会觉得我的劳动对他们是有用的，能够享受阅读的愉悦。

我的一生被两种兴趣所牵引：一是对计算机有兴趣，尤其对算法；二是对智能有兴趣，尤其对人工智能。乐此不疲的结果使得我到了81岁的时候，还有再写一本新书的冲动，谈谈如下主题：人的智慧和其他生物的智能有什么不同，智慧和智能是什么关系；人的智能是如何通过不断学习和实践而成长的，又是如何释放到体外成为人工智能的；机器如何才能像人一样认知，又如何不像人那样认知；如何才能跳出图灵机的局限，从数学的机械化走向思维的自动化，进而走向认知的自成长。

统一定义认知与智能

作为生物人，我们未必了解自己的遗传特征和自己器官的组织结构，尤其是人脑如何进化并完善成一个高度发达、结构精妙的智能器官，以及人的认知能力是如何累积形成的。人脑和机器脑的认知问题是否会成为地球上最后一个伟大的科学问题？毕竟，再没有什么故事能比认知的故事更有魅力了。万物皆有灵性，动物也有智慧，生物智能就是具身智能。和其他生物智能相比，人类认知的高明之处究竟在哪里？人类曾经认为自己处在宇宙的中心，在地球上俯瞰万物。但随着人类认知的空间越来越大，人们逐渐认识到，地球只是宇宙银河系中围绕着千万颗恒星之一太阳旋转的一个偶然的行星。人类怎么在这么短的时期内一下子就站到全球生物链的霸主地位了呢？

人类经历了三次认知革命之后，认知能力大幅提升。智能曾经有几十种权威定义，用于表述其内涵和外延；认知的定义则更多。本书试图大道至简，将认知和智能统一定义为“学习的能力，以及解释现象、解决问题的能力”。认知强调过程，智能强调结果。学习是把未知变为可知，是解释、解决问题的基础；解释、解决现实问题是学习的目的。两者相互促进，正所谓“学而不思则罔，思而不学则殆”。

基于此，人工智能可定义为“人类智能的体外释放和延伸”。这个定义通俗、简明、精辟，不会引申出更多新的概念，具有科学性和普适性，容易被大家认可。上述定义最大的贡献是不再区分是人类智能还是机器智能，不把生命特质中的意识、欲望、情感、信仰等和智能纠缠起来；次要的贡献是把学习的重要性说清楚了，把学习能力和创造能力的关系说清楚了。那么，认知机器是否应当像人从小接受教育一样，接受指导学习和自主学习？在开放环境下如何使机器对一个从未遇到的实际问题形成自己的解决方案？如何使认知机器通过具身与物理世界的交互产生新的耗散结构的思维“软构体”，从而变得更有创造力？这些正是本书试图回答的问题。

回头审视人类自身智能的根源

人们曾将计算机比喻为“电脑”，但非耗散结构的传统计算机实际上只是自动运行着由软件工程师编写的程序，它无法执行任何未被预先编程的任务，也不具备自编程、自学习或自纠错的能力，没有产生新的耗散结构。

计算智能的核心在于算力、算法和数据。今天，机器的计算速度已远超人类，但人们对它在通用智能方面的表现仍感到失望。这种失望促使我们回头审视人类自身智能的根源。人脑在发育过程中不断学习，它借助抽象、联想和交互来完成感知与认知活动。人类理解自然与自身的共同基石是物质、能量、结构与时间。

进一步看，在这一探索过程中，我们发现类脑记忆比类脑计算更为关键——人脑里的分布式记忆乃智能之母。记忆支撑学习，先于计算，优于计算，也约束计算；记忆不分界限，它与计算协同发展，才催生出触类旁通、由此及彼、举一反三和融会贯通的人类智能。

我们从人工智能发展史中的符号主义学派拓展了“抽象”，从连接主义学派拓展了“联想”，从行为主义学派拓展了“交互”，最终构建出认知机器的完整架构。拥有抽象、联想与交互能力的认知机器对人类智能的意义，正如书籍之于思想家、望远镜之于天文学家、显微镜之于生物学家。认知机器能够将人类从繁重的重复性劳动中解放出来，进而演化成适应各类岗位规范要求的、形态丰富的具身智能。

该如何憧憬新一代认知机器

人类对认识自我的渴望，驱动着我们对认知机器的探索。认知机器打破了我们自身的生理局限，正在外化并延伸人类的体能和智能，这就是我们所处的智能时代。人类认知与机器认知、个体智能与群体智能，在迭代中共生共创，各智其智，智人之智，智智与共，兼容并包，协同发展，没有尽头。

作为新一代人工智能，认知机器和各种智能体将会带来巨大的社会改变，帮助人类加快对大自然的认知，帮助人类更好地与自然和谐相处，替代人类社会更多的劳动岗位。人类自身必将更加智慧、更加自律、更有尊严、更加优雅地生活。

如果说达尔文的自然进化论没能回答是什么成就了今天的人类，那么这本书就想谈谈这些重要而又有趣的问题。当今，人工智能已经成为人类社会的基础设施，无处不在，无时不在，无人不用，但人们并没有以书中这样一种系统的方式，形成对类似人脑的新一代认知机器的憧憬。

本书是在已有的群体智能基础之上的个体洞见。但愿你读完这本书后，对不确定性人工智能和认知物理学会有一个新的认知，对人类时空共同体的责任有一个新的认知，尤其是对可交互、会学习、自成长的新一代人工智能有一个新的认知。如此，你的求知欲将被满足，幸福感将得以提升，你对人工智能的焦虑也就减少了。

（本文为前言，有删改，标题为编者所加；作者系中国工程院院士、中国人工智能学会名誉理事长）