走进中国科学院计算技术研究所史忠植研究员的办公室，首先映入眼帘的是一大排紧靠着墙的书柜，里面摆满了书籍，整齐而且有序。这么多书对一个科研人员来说可能并没有什么稀奇，但这些书中有相当一部分是他撰写的人工智能方面的著作，从已经有些泛黄的上个世纪80年代出版的薄薄的《知识工程》，到2012年出版的精装本《智能科学（英文版）》，数目之多，令人惊奇。对他来说，这些书记录了他的“智能”人生，镌刻了他勇攀人工智能高峰的科研历程。

　　随着时代的进步，人工智能领域的研究已经历了从知识工程到智能信息处理，再到智能科学研究的不断飞越。随着科技的进步，人类对智能科学的摸索渐次深入，进入21世纪，人工智能又掀开了新的篇章！谈到中国人工智能的开拓者，谈到这个领域有突出贡献的人物，就不能不提到一个名字——史忠植!

　　作为改革开放后第一批出国留学的科学家，他曾经在1980年代积极开展以新一代计算机为代表的知识工程研究，拓展了知识工程的核心理论；将主体（agent）技术与网格技术相结合，创新了分布智能理论基础；提出由脑科学、认知科学、人工智能等学科交叉而成的智能科学，所构建的智能科学理论体系，为实现人类水平的人工智能指出了方向。

　　拓展知识工程的核心理论

　　说起“人工智能”一词的起源，公认应该是1956年在达特茅斯论坛上提出来的。最初，人工智能是专注计算机实现一定的算法来进行问题求解。在1965年之前，人工智能强调研究人类思维的普遍规律，研究通用的推理算法，强调解决问题的策略，然而这样的思路具有很大的局限性，并不能解决现实世界中许多复杂的问题。受人类在解决问题时利用大脑中知识的启发，人工智能的研究开始尝试将知识和算法结合起来求解问题，这就是知识工程的雏形。

　　“专家系统在解决问题时大概80%靠系统储存知识，20%靠算法”，这个提法是很了不起的进步，大大提高了计算机解决问题的能力，史忠植解释道。专家系统是一种最有代表性的基于知识的系统（简称知识系统，Knowledge-based Systems，KBS）。

　　1965年，美国斯坦福大学计算机科学家费根鲍姆教授(B．A．Feigenbaum)开发了DENDRAL专家系统，可以根据质谱仪的数据，推断可能存在的化学物质的分子结构和原子结构。在这一时期，人工智能学家还开发了用于符号积分和公式简化的MACSYMA系统，用于细菌感染患者诊断和治疗的MYCIN，用于地质勘探的Prospector系统等等。

　　1977年在第五届人工智能国际联合会议上费根鲍姆正式提出知识工程的新概念。他认为，“知识工程是人工智能的原理和方法，对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的手段。恰当运用专家知识的获取、表达和推理过程的构成与解释，是设计基于知识的系统的重要技术问题。”这类以知识为基础的系统，就是通过计算机软件而建立的专家系统。

　　1981年10月15日，在日本情报处理学会第23次全国大会上，东京大学元冈达(Motooka)教授发表了题为《第五代计算机的构想》的讲演，构建了以知识信息处理为基础的计算机系统。1982年4月，日本正式开展“新一代计算机”的研究。

　　与此同时，我国也掀起了研究新一代计算机的热潮。史忠植研究员积极开展以新一代计算机为代表的知识工程研究，取得了一系列具有创新性和系统性的研究成果。他提出了一种面向对象的知识表示方法，将语义网络、框架、产生式系统融合一体，并在此基础上研制了专家系统工具OKPS。慈云桂院士主编的《新一代计算前沿研究》（New Generation Computing：Recent Research），邀请他撰写了“Knowlege-based Systems”部分。该书由荷兰North-Holland出版社出版，专家评审委员会一致将其评为一部高水平的科学专著。

　　1988年，史忠植发表了《知识工程》这部专著，极大地推动了我国人工智能的研究，同时他提出了新颖的记忆网范例表示方法和检索策略，应用于开发多种领域的范例推理系统。在863“海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统”项目中，负责设计和开发了中心渔场预报智能系统，首次提出将范例推理（CBR）与专家系统相结合，实现中心渔场预报，并用于北太平洋渔业生产，取得了可喜的成果。同时，“海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统”这项成果获得了2001年中国科学院科学技术奖二等奖，获得2002年国家科学技术进步奖二等奖。

　　在863等国家高技术计划的支持下，我国的科学家成功将专家系统应用到国民生产和社会生活的多个领域，史忠植说，“经过20多年的努力，以农业专家系统为重要手段的智能化农业信息技术在我国取得了引人瞩目的成就，许多农业专家系统遍地开花，对我国农业的持续发展发挥了很好的作用。”时至今日，知识工程被广泛应用于航空航天，油井勘探、电网调度、智能决策等诸多领域。

　　史忠植认为知识信息处理必须以认知科学为指导。他向钱学森先生学习思维科学，与司马贺（Simon）探讨认知科学。1986年，鲁梅尔哈特(Rumelhart)和麦克莱伦德(McClelland)等人提出并行分布处理(Parallel Distributed Processing,简称PDP)理论，史忠植敏锐地感到必须将知识处理与神经计算结合起来，积极倡导智能信息处理。1990年发表专著《认知科学和计算机》，1993年发表专著《神经计算》。2000年在国际上首次成功创办了IFIP第一次智能信息处理国际会议，也是IFIP世界计算机大会的8个主要会议之一。

　　创新分布智能的理论基础

　　人工智能的发展总是被新生事物和人们的探索精神不断推动。互联网的发展和更加复杂问题的不断涌现，使得人工智能专家开始研究从专家系统向着多主体的分布智能系统发展，“智能主体间如何实现知识共享、协同工作成为分布智能研究的关键问题”，史忠植说。

　　其实这也是人工智能越来越深入地向人脑学习的过程，作为单元的主体在某些情况下有点像人大脑中单个的神经元，孤立存在时并不存在智能，当相互连接，联合工作时才能解决问题。

　　分布智能研究显然比知识工程更加复杂，包含更多的灵活性、不确定性、协作性等属性，主体技术的研究是分布智能研究的核心内容。史忠植和他的研究团队从1994年就开始在这一领域深耕并颇有斩获，他们创新分布智能的理论和技术。理论上，他们提出描述智能主体行为的RAO逻辑，对主体的动态知识、信念、动作等给出了严格的刻画与描述；技术上，采用一种构件式组装的多主体系统结构，设计了主体建模语言AUML；策略上，他运用一种基于约束传播的主体规划方法；应用上，发展了面向主体的软件方法学和需求工程，把面向对象的CORBA技术扩展为面向主体的CARBA技术，这在软件技术上具有革新意义。

　　他们在国内首次研制了具有自主知识产权的多主体环境MAGE，发展了面向主体的软件方法学和需求工程，并将主体技术与分布式构件技术结合起来，研制出了可视化主体开发环境VAStudio，可以有效支持软件复用和工作流程的构建；将主体技术与网格技术结合，研制了“主体网格智能平台AGrIP(Agent Grid Intelligence Platform)”。

　　2006年1月11日，AGrIP在中科院主持的鉴定会上获得了高度评价，“本项目取得的动态描述逻辑DDL，面向智能主体的软件开发方法，主体网络软件构架和服务模式，基于本体的知识管理等研究成果达到国际先进水平”，目前这一成果已经应用到电力、航天、航空等领域。

　　构建智能科学的理论架构

　　发挥计算机出色的计算性能，同时通过不断深入的研究令它们像人类一样认知和思维，达到人类的智能水平似乎是最终的万能钥匙。“目前人工智能还远远没有达到人类智能的程度，还有很长的路要走”。史忠植坦言，对人工智能的研究是想让计算机具有人类那种听、说、读、写、思考、学习、适应环境变化、解决各种实际问题等能力。经过50多年的研究，人工智能取得了许多成果，对人类社会和技术进步作出了很多贡献，但计算机的高性能与低智能的矛盾严重阻碍了科学技术的发展，为了解决这一矛盾，实现具有人类水平的人工智能，积极倡导开展智能科学技术的研究，不仅要进行智能的功能仿真，而且要研究智能的机理，探索智能的新理论、新方法、新技术。

　　2006年史忠植发表了专著《智能科学》，全面论述了智能科学研究的理论架构和方向，以敏锐的眼光提出由脑科学、认知科学、人工智能等交叉研究智能理论和技术。2009年新加坡世界学术出版社决定出版智能科学系列丛书(Series on Intelligence Science)，并邀请史忠植担任主编。

　　在交叉融合发展思路的影响下，各国纷纷开始新一轮智能科学技术的研究竞赛。2013年1月28日，欧盟委员会宣布人脑工程计划入选欧盟“未来新兴旗舰技术项目”，将在未来10年内获得10亿欧元的研发经费。美国奥巴马政府推出探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图的研究计划，加深对人感知、行为及意识的了解，有望为智能科学研究铺平道路。

　　国内也已开展该领域有关的研究。史忠植就参与了一项关于“脑机融合”研究的973项目，研究团队有脑科学、认知科学、人工智能等领域的科研人员。“人工智能已经越来越走向交叉，尤其是与脑科学和认知科学相结合，未来应该是智能科学”。史忠植在这方面提出了“心智模型”（mind model）CAM等。目前正在研究将深度学习与特征捆绑结合、群体感知与BDI模型结合，探索脑机融合的认知计算模型。

　　回首上个世纪的二十年，史忠植的研究硕果累累。他在知识工程技术领域开辟了我国智能软件探索之先河，在人工智能学科不断前进的时候，他开拓了智能信息处理方向……进入21世纪，他又踏上了探索智能科学的自主创新之路。

　　在人工智能的广阔天空中，他振翅翱翔；在永无止境的创新路上，他不惧攀登。每天他就像自己办公室旁水池里的鱼儿一样，游来游去，不知疲倦。

　　史忠植

　　中国科学院计算技术研究所研究员。IFIP人工智能专业委员会机器学习和数据挖掘组主席,IEEE高级会员，AAAI、ACM会员。博士生指导教师。