王東的近著《人工智能與科學(xué)發(fā)現(xiàn)：一種哲學(xué)探究》即將付梓。人工智能和科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是當(dāng)下最熱的課題，但把這兩者結(jié)合起來(lái)討論，還是一件別開生面的事情，有助于引出許多更深的思考。對(duì)這本著作的出版，我很樂(lè)意表示支持和祝賀。 歷經(jīng)數(shù)次起伏，人工智能在2012年以深度學(xué)習(xí)為標(biāo)志再次崛起，借助數(shù)據(jù)、算法和算力快速發(fā)展，并迅速商業(yè)落地，在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出驚人的能力。在深度學(xué)習(xí)崛起的十年后，2022年12月，人工智能企業(yè)OpenAI發(fā)布了現(xiàn)象級(jí)的聊天對(duì)話模型ChatGPTChatGPT在短短2個(gè)月內(nèi)累積到1億用戶，并打破歷史紀(jì)錄。，再次點(diǎn)燃了人們對(duì)通用人工智能的激情。像GPT-4這樣理解人類語(yǔ)言并具有一定邏輯推理能力的大規(guī)模語(yǔ)言模型的問(wèn)世，預(yù)示著通用人工智能時(shí)代的到來(lái)。人工智能，就像當(dāng)初的電力、計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)一樣，將成為人類社會(huì)新的基礎(chǔ)設(shè)施。 人工智能與科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)領(lǐng)域在這十年間也產(chǎn)生了越來(lái)越多的交集。可以期待，我們將走向一種基于數(shù)據(jù)和智能的、更加快速和自動(dòng)化的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新。人工智能現(xiàn)在可以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊甚至幫助創(chuàng)造新蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)結(jié)構(gòu)，幫助解決量子多體問(wèn)題。從隨處可見的人臉識(shí)別，到已經(jīng)上路的自動(dòng)駕駛汽車，人工智能已經(jīng)廣泛且深度地滲透到人類社會(huì)的各個(gè)角落并快速改變我們的生活。隨著科研活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)儀器的不斷智能化，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和分析也在不斷地自動(dòng)化，在可預(yù)見的未來(lái)，大部分科學(xué)實(shí)踐流程中的工作都會(huì)有人工智能輔助甚至被人工智能代替。 同時(shí)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)活動(dòng)作為近現(xiàn)代人類文明發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，也在與人工智能的交融中展現(xiàn)出新的活力和可能性。從幫助科學(xué)家在大型粒子對(duì)撞機(jī)的海量數(shù)據(jù)中找尋上帝粒子，到參與可控核聚變裝置的設(shè)計(jì)和調(diào)控，人工智能正在深刻地改變科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的方式。人工智能不僅可以加速科學(xué)計(jì)算、分析科學(xué)數(shù)據(jù)和模擬復(fù)雜系統(tǒng)，甚至可以基于數(shù)據(jù)自動(dòng)地做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)。種種人工智能科學(xué)家也被構(gòu)造出來(lái)重新發(fā)現(xiàn)歷史上的重要科學(xué)理論，同時(shí)被期待著有一天能夠發(fā)現(xiàn)新的重大理論甚至獲得諾貝爾獎(jiǎng)。 《人工智能與科學(xué)發(fā)現(xiàn)：一種哲學(xué)探究》一書正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，為我們提供了一個(gè)科學(xué)哲學(xué)的視角去審視這些問(wèn)題。作者梳理和分析了人工智能應(yīng)用于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的各類研究，提出科學(xué)發(fā)現(xiàn)可以分為現(xiàn)象、經(jīng)驗(yàn)定律、構(gòu)造性理論和原理性理論這四個(gè)層級(jí)。作者雖然認(rèn)為當(dāng)前人工智能只能發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)定律，科學(xué)再發(fā)現(xiàn)研究因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)來(lái)源問(wèn)題無(wú)法說(shuō)明人工智能有發(fā)現(xiàn)科學(xué)理論的能力，但不同于大多數(shù)科學(xué)哲學(xué)家認(rèn)為機(jī)器學(xué)習(xí)在理論上也無(wú)法發(fā)現(xiàn)新理論，作者提出在特定的科學(xué)情景下，機(jī)器學(xué)習(xí)可以發(fā)現(xiàn)新的構(gòu)造性理論甚至是原理性理論。為此，基于科學(xué)史上著名的測(cè)量以太風(fēng)案例，作者構(gòu)建了AI-Einstein模型，試圖用經(jīng)驗(yàn)的方法論證其觀點(diǎn)。 本書可分為三個(gè)部分。第一部分從經(jīng)驗(yàn)的角度考察人工智能尤其是機(jī)器學(xué)習(xí)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用，分析機(jī)器學(xué)習(xí)當(dāng)前能夠達(dá)到的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的層級(jí)，提出一個(gè)在當(dāng)前的技術(shù)條件下用機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)新概念和新思想的路徑。第二部分對(duì)科學(xué)哲學(xué)中的科學(xué)理論結(jié)構(gòu)研究進(jìn)行綜述和分析，嘗試從一種基于具身數(shù)學(xué)認(rèn)知的科學(xué)實(shí)踐哲學(xué)的角度，分析機(jī)器的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與人類的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間的關(guān)系。第三部分是案例研究，用科學(xué)史上的經(jīng)典案例——相對(duì)論相關(guān)的以太漂移——的歷史數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，看機(jī)器學(xué)習(xí)能否在真實(shí)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)景中帶來(lái)新的概念和思想，為第一部分提出的設(shè)想提供實(shí)證支持。 本書是作者近幾年跟隨人工智能以及數(shù)據(jù)和智能驅(qū)動(dòng)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)研究集合。雖然書名為“人工智能與科學(xué)發(fā)現(xiàn)”，但并不涉及人工智能的所有領(lǐng)域，而主要關(guān)注人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)與科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間的關(guān)系�？茖W(xué)是近代以來(lái)人類發(fā)展中最重要的活動(dòng)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)被看作是對(duì)知識(shí)甚至是對(duì)“真理”的最有效的生產(chǎn)方法。人工智能與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的哲學(xué)研究是一個(gè)廣闊的話題，本書僅僅涉及其中的一小部分，自然不可能企圖做一個(gè)大而全的刻畫。 人工智能在科學(xué)活動(dòng)中的新應(yīng)用不僅在技術(shù)層面上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，也在理論層面上提出了一系列新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。對(duì)于人類最引以為傲的科學(xué)，人工智能究竟能夠扮演什么角色，能否替代人類科學(xué)家？機(jī)器的科學(xué)發(fā)現(xiàn)是否與人類的科學(xué)發(fā)現(xiàn)一樣，還是能夠超越人類的認(rèn)知達(dá)到我們無(wú)法理解的層級(jí)？人工智能能否理解科學(xué)理論，能否發(fā)現(xiàn)新理論甚至帶來(lái)新一輪科學(xué)革命？這些問(wèn)題引發(fā)了一系列的爭(zhēng)論，有人樂(lè)觀有人悲觀，更多人持審慎態(tài)度。而對(duì)于哲學(xué)來(lái)說(shuō)，基于傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)發(fā)展出來(lái)的各種科學(xué)哲學(xué)理論，以及諸如科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯、理論與經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系等話題，在當(dāng)前智能驅(qū)動(dòng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的大背景下也都需要重新去思考。作者認(rèn)為，尤其是在我們還未徹底破解人工智能模型的黑箱之時(shí)，對(duì)智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)不能盲目樂(lè)觀并不加限制地使用，而需要在了解其具體機(jī)制的前提下進(jìn)行多維度的審度。 人工智能與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)系是當(dāng)代非常重要的話題，作者王東曾在我名下攻讀博士，我很高興他不斷進(jìn)取，畢業(yè)后又做了許多有益的嘗試和探究。隨著人工智能的發(fā)展，相關(guān)的應(yīng)用和問(wèn)題會(huì)不斷涌現(xiàn)，我期待看到更多關(guān)于這個(gè)主題的研究，也期待人工智能賦予人類科學(xué)發(fā)現(xiàn)更多的可能性。 劉大椿 2023年夏于中國(guó)人民大學(xué)宜園